Значение мейоза
1. Поддержание постоянства числа хромосом. Если бы не возникало редукции числа хромосом при гаметогенезе, и половые клетки имели гаплоидный набор хромосом, то из поколения в поколение возрастало бы их число.
2. При мейозе образуется большое число новых комбинаций негомологичных хромосом.
3. В процессе кроссинговера имеют место рекомбинации генетического материала. Практически все хромосомы, попадающие в гаметы, содержат участки, происходящие как первоначально от отцовской, так и от материнской хромосомы.
Этим достигается большая степень перекомбинации наследственного материала. В этом одна из причин изменчивости организмов, дающая материал для отбора.
Отличия митоза от мейоза
МЕЙОЗ У ЧЕЛОВЕКА ИМЕЕТ МЕСТО ВО ВРЕМЯ созревания половых клеток
2. Виды размножения
Размножение - это способность организма (или другой биологической системы) производить себе подобные. В природе существуют два основных типа размножения организмов: бесполое и половое.
БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Бесполое размножение осуществляется при участии только одной родительской особи. Гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды) при этом не образуются.
I. У растений встречается:
а) спорообразование - при помощи специальных гаплоидных клеток – спор (мхи, папоротники и др.);
б) вегетативное размножение - при помощи соматических клеток родительского организма (многие травы, кустарники, деревья).
II. У одноклеточных животных
а) размножение путем деления пополам при помощи перетяжки (амеба, инфузория);
б) шизогония - множественное деление за счет множественного почкования одной особи (малярийный плазмодий);
в) простое почкование (некоторые инфузории);
г) эндогония - внутреннее почкование (токсоплазма).
III. У многоклеточных животных
а) почкование (кишечнополостные). На родительской особи образуется бугорок (почка). Она растет, превращаясь в новую особь, которая отделяется от материнской.
б) фрагментация (некоторые черви). Родительская особь распадается на несколько новых особей.
ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Особенность полового размножения состоит в том, что объединяется генетическая информация двух особей одного вида. Это приводит к новым комбинациям генов, что может повышать адаптацию организма к окружающей среде. Половое размножение происходит с помощью половых клеток - гамет.
Существуют такие способы полового размножения.
I. У одноклеточных организмов:
а) конъюгация - встречается у бактерий, инфузорий и некоторых водорослей. Например, у бактерий конъюгация односторонняя. Бактерия-донор отдает бактерии-реципиенту часть своей ДНК. У инфузорий происходит двусторонний обмен генетической информацией.
б) копуляция - клетки одноклеточных организмов исполняют роль гамет. При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается новое поколение.
Различают следующие виды копуляции:
а) изогамия – обе гаметы подвижны, морфологически сходны. Но содержат различную генетическую информацию;
б) анизогамия – заметны различия в размерах гамет. Мужские - меньше и подвижнее, женские – крупные и малоподвижные.
в) оогамия - хорошо выражены различия между гаметами. Мужские - очень маленькие и подвижные, а женские - большие и неподвижные.
II. У многоклеточных организмов.
а) с оплодотворением (у животных и растений);
б) без оплодотворения–партеногенез (у животных и растений);
в) двойное оплодотворение (только у цветковых растений).
Гаметогенез (образование гамет - половых клеток)
Клетки гонад (половых желез), из которых образуются яйцеклетки и сперматозоиды, называются первичными половыми клетками – гоноцитами (клетки зачаткового эпителия у эмбриона). В этих клетках содержится 2n4c.
Гаметогенез у животных протекает в половых железах - семенниках и яичниках. В них различают три зоны – зону размножения, зону роста и зону созревания. В каждой из этих зон клетки проходят определенный период гаметогенеза.
Гаметогенез делится на несколько периодов:
1) период размножения
2) период роста
3) период созревания
4) период формирования
Процесс образования сперматозоидов – сперматогенез.
Процесс образования яйцеклеток – овогенез
Рис. 2.1. Схема гаметогенеза человека
1)Период размножения: Первичные половые клетки активно делятся митозом в зоне размножения. При этом увеличивается количество клеток - сперматогониев и овогониев. Они имеют диплоидный набор хромосом (2n4c).
2)Период роста происходит в зоне роста. В клетках увеличивается объем цитоплазмы. Накапливается ряд веществ, необходимых для дальнейшего деления, т.е. период интерфазы мейоза. В результате роста образуются сперматоциты I и овоциты I порядка (2n4c).
3)Период созревания происходит в зоне созревания. В этом периоде происходит мейоз.
После первого мейотического деления образуются:
- при овогенезе - овоцит II и одно полярное тельце;
- при сперматогенезе – 2 сперматоцита.
Все клетки имеют гаплоидный набор хромосом (1n2c).
После второго деления мейоза образуются:
- при овогенезе - 1 овотида и 3полярных тельца;
- при сперматогенезе – 4 сперматиды.
Все клетки имеют гаплоидный набор хромосом (1n1c).
4) В период формирования из сперматид формируются высокоспециализированные клетки - сперматозоиды.
Оплодотворение происходит после первого деления мейоза на стадии ОВОЦИТА II.