Виды полового размножения у многоклеточных

1. Половое размножение с участием мужской и женской родительских особей, заканчивающееся оплодотворением.

2. Половое размножение не сопровождающееся оплодотворением – партеногенез. Различают гиногенез и андрогенез.

Гиногенез – новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (трутни у пчел), поэтому несет генетический материал материнского организма.

Андрогенез – новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, однако ядро ее гибнет, и его место занимает ядро сперматозоида. Поэтому новый организм несет генетический материал отцовского организма.

Также выделяют факультативный партеногенез (временный – особи размножаются партеногенезом только часть жизненного цикла: пчелы)  и облигатный партеногенез (постоянный , например, у кавказской наскальной ящерицы).

Задания для закрепления изучаемого материала

 

А. Вставьте необходимое по смыслу слово:

1. Разделение зиготы на несколько бластомеров, каждый из которых способен развиться в полноценный организм называется … .

2. Половой процесс, сопровождающийся образованием гамет называется … .

3. Половой процесс, сопровождающийся образованием гамет, называется … .

4. Вид партеногенеза, сопровождающийся заменой ядра яйцеклетки на ядро сперматозоида, называется … . Поэтому новый организм несет генетический материал отцовского организма.

5. Вид гаметогамии, при котором женская гамета крупная и неподвижная (яйцеклетка), мужская гамета мелкая и подвижная (сперматозоид), называется … .

6. Многоядерная клетка, образующаяся в ходе шизогогии, называется … .

7. В основе бесполого размножения лежит клеточное деление - … .

8. Вид размножения, при котором начало новому организму дает одна родительская особь, называется … .

9. Способность к воспроизведению себе подобных называется … .

10. В результате … размножения потомки генетически отличны от родительских организмов.

 

Б. Какой вид размножения представлен на рисунках А, Б, В, Г и Д ?

Рис. А

Рис. В

Рис. Б

 

Рис. Г

Рис. Д

Опишите процессы, происходящие на основных стадиях жизненного цикла клетки:

В. Как вы понимаете  слова и словосочетания? Задайте по два вопроса к каждому понятию (словосочетанию).

Половое размножение, бесполое размножение, почкование, шизогония, спорогония, вегетативное размножение, гаметогамия, агаметогамия, изогамия, овогамия, гетерогамия, партеногенез.

 

Рис.4

Г. Тесты для самоконтроля:

1. Размножение, при котором начало новому организму дает одна родительская особь и образующиеся потомки являются точными генетическими копиями родительского организма, называется:

а) половым

б) бесполым

в) нетипичным

г) генеративным

2. В основе бесполого размножения лежит клеточное деление:

а) мейоз

б) митоз

в) амитоз

г) некроз

3. Потомки одной родительской особи при бесполом размножении называют:

а) семьей

б) клоном

в) зиготой

г) сообществом

4. Биологическая роль бесполого размножения заключается в:

а) быстром увеличении численности потомства

б) увеличении генетического разнообразия потомства

в) увеличении числа мутантных особей

г) снижении стабильности вида

5. При половом размножении потомки генетически отличны от родителей за счет явлений:

а) кроссинговера

б) коньюгации

г) гаметогамии

д) партеногенеза

6. Разделение зиготы на несколько бластомеров, каждый из которых способен развиться в полноценный организм, называется:

а) партеногенезом

б) полиэмбрионией

в) гаметогамией

г) спорогонией

7. Фрагментация как способ бесполого размножения, характерна для:

а) амебы

б) малярийного плазмодия

в) человека

г) белой планарии

8. Шизогония как способ бесполого размножения, характерна для:

а) амебы

б) малярийного плазмодия

в) человека

г) белой планарии

9. Половое размножение, не сопровождающееся оплодотворением, называется:

а) андрогенезом

б) митозом

в) гаметогенезом

г) овогенезом

10. Вид гаметогамии, при котором обе гаметы подвижны, но женская крупнее, называется:

а) овогамией

б) шизогонией

в) гетерогамией

г) спорогонией.

 

 

Онтогенез

Периодизация онтогенеза

Онтогенез - процесс индивидуального развития организма, начиная с первого деления зиготы и заканчивая смертью (делением для одноклеточных).

В онтогенезе выделяют следующие периоды:

1. Доэмбриональный – включает гаметогенез и оплодотворение.

2. Эмбриональный период – начинается с первого деления зиготы и заканчивается выходом из яйцевых оболочек (вылуплением) или из зародышевых оболочек (рождением).

3. Постэмбриональный – начинается с выхода из яйцевых или зародышевых оболочек и заканчивается смертью.

 

Доэмбриональный период

Доэмбриональный период  включает гаметогенез и оплодотворение.

4.2.1. Гаметогенез – процесс формирования половых клеток (гамет): женских (овогенез), мужских (сперматогенез).

Сперматогенез включает 4 стадии:

1. Размножение: сперматогонии делятся митозом и их число увеличивается.

2. Рост: сперматогония перестает делиться, вступает в стадию роста и превращается в сперматоцит первого порядка. В этот период клетка незначительно увеличивается в размерах, накапливает небольшой запас питательных веществ, необходимых как для последующего мейоза, так и для оплодотворения, переживает интерфазу, к концу которой имеет набор 2n4c.

3. Созревание: Сперматоцит первого порядка вступает в мейоз. В ходе первого деления мейоза из него образуются 2 сперматоцита второго порядка (1n2c). В ходе второго деления мейоза из каждого сперматоцита второго порядка образуются по 2 сперматиды (1n1c).

4. Формирование: сперматиды теряют большую часть цитоплазмы, у них образуется головка, шейка, хвост и они превращаются в сперматозоиды (1n1c).

 

Овогенез включает три стадии:

1. Размножение: оогонии делятся митозом и их число увеличивается.

2. Рост: оогония перестает делиться, вступает в стадию роста и превращается в ооцит первого порядка. В этот период клетка значительно увеличивается в размерах, накапливает большой запас питательных веществ, необходимых как для последующего мейоза и оплодотворения, так и для дальнейшего развития зародыша, переживает интерфазу, к концу которой имеет набор 2n4c.

3. Созревание: ооцит первого порядка вступает в мейоз. В ходе первого деления мейоза идет неравномерное разделение цитоплазмы и из него образуются 1 ооцит второго порядка, захвативший большую часть цитоплазмы с питательными веществами, и направительное тельце первого порядка (1n2c). В ходе второго деления мейоза из ооцита второго порядка образуются 1 яйцеклетка, захватившая большую часть цитоплазмы, и направительное тельце. Из направительного тельца первого порядка образуются 2 направительных тельца. Таким образом, из одного ооцита первого порядка образуется 1 яйцеклетка и 3 направительных тельца (по 1n1c).

 

4.2.2. Оплодотворение – процесс слияния половых клеток с образованием одноклеточного зародыша – зиготы.

Включает три стадии:

1. Дистантное взаимодействие гамет. Сперматозоид вырабатывает андрогамоны. Яйцеклетка вырабатывает гиногамоны. Совместное действие гомонов обеспечивает, в конечном итоге, активизацию сперматозоидов и их целенаправленное движение по направлению к яйцеклетке. Движение сперматозоида по направлению к веществам, вырабатываемым яйцеклеткой, является примером положительного хемотаксиса.

2. Контактное взаимодействие гамет. Сначала происходит узнавание между сперматозоидом и яйцеклеткой на уровне рецепторов. Затем в сперматозоиде запускается акросомальная реакция: содержимое акросомы изливается в место контакта сперматозоида и яйцеклетки, оболочка яйцеклетки растворяется, пропуская ядро сперматозоида и центриоль. В ответ на это в яйцеклетке запускается кортикальная реакция: из кортикальных гранул, расположенных по периферии яйцеклетки, содержимое путем экзоцитоза выделяется на ее поверхность, и образуется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению других сперматозоидов.

3. Образование синкариона. Ядра сперматозоида и яйцеклетки объединяются и, в конечном итоге, образуется диплоидная зигота.

 

Значение оплодотворения:

1. Восстанавливает диплоидный набор хромосом, характерный для родительских организмов.

2. Способствует генетическому разнообразию потомства, что повышает выживаемость в изменяющихся условиях среды.

Задания для закрепления изучаемого материала

 

А. Вставьте необходимое по смыслу слово:

1. Основные события доэмбрионального периода … и … .

2. Период, начинающийся с первого деления зиготы и заканчивающийся выходом из яйцевых оболочек или из зародышевых оболочек, называется … .

3. Период, начинающийся с выхода их яйцевых или зародышевых оболочек и заканчивающийся смертью, называется … .

4. Сперматоцит первого порядка в ходе сперматогенеза образуется на стадии … .

5. Сперматиды в ходе сперматогенеза образуются на стадии … .

6. В ходе сперматогенеза мейоз происходит на стадии … .

7. В овогенезе на стадии роста женская половая клетка называется … .

8. После первого деления мейоза на стадии созревания из овоцита первого порядка образуются овоцит второго порядка и … … .

9. В ходе оплодотворения акросомальная реакция происходит на стадии … … … .

10. Вещества, выделяемые сперматозоидом на стадии дистантного взаимодействия гамет, называются … .

 

Б. Как вы понимаете  слова и словосочетания? Задайте по два вопроса к каждому понятию (словосочетанию).

Гаметогенез, овогенез, сперматогенез, сперматозоид, дистантное взаимодействие гамет, андрогамоны, гиногамоны, акросомальная реакция, кортикальная реакция, оплодотворение, зигота.

 

Рис.4

В. Тесты для самоконтроля:

1. Клетка, образующаяся в ходе сперматогенеза на стадии роста, называется:

а) сперматоцит I

б) сперматогония

в) сперматозоид

г) сперматида

2. Гаплоидный набор хромосом характерен для:

а) сперматоцита I

б) сперматогонии

в) овогонии

г) сперматиды

3. В процессе овогенеза в ходе второго деления мейоза образуется:

а) овоцит I

б) овоцит II

в) яйцеклетка

г) овогония

4. В отличие от сперматогенеза в овогенезе отсутствует стадия:

а) роста

б) формирования

в) созревания

г) размножения

5. Овоцит II в ходе овогенеза образуется на стадии:

а) роста

б) формирования

в) созревания

г) размножения

6. Положительный хемотаксис характерен для:

а) сперматозоида

б) сперматогонии

в) овогонии

г) сперматиды

7. При оплодотворении оболочка яйцеклетки растворяется под действием ферментов, выделяемых в ходе:

а) кортикальной реакции

б) акросомальной реакции

в) хемотаксиса

г) гаметогенеза

8. Оболочка оплодотворения, препятствующая полиспермии, образуется в ходе:

а) кортикальной реакции

б) акросомальной реакции

в) хемотаксиса

г) гаметогенеза

9. В ходе гаметогенеза мейоз происходит на стадии:

а) размножения

б) роста

в) созревания

г) формирования

10. Результатом оплодотворения является образование:

а) гамет

б) зиготы

в) бластулы

д) яйцеклетки

 

 

Эмбриональный период

Дробление

Дробление – ряд последовательных митотических делений зиготы, не сопровождающихся ростом новообразующихся клеток – бластомеров и приводящих к образованию однослойного зародыша – бластулы. В бластуле выделяют: стенку – бластодерму, состоящую из отдельных клеток – бластомеров и полость – бластоцель.

Дробление может быть: полным (голобластическим) и неполным (меробластическим).

Голобластическое дробление может быть: а) равномерным (если все бластомеры одинаковой величины) и неравномерным (бластомеры разной величины); б) синхронным (бластомеры делятся одновременно) и асинхронным.

Меробластическое дробление может быть поверхностным и дискоидальным.

Тип дробления во многом определяется количеством желтка в яйцеклетке, давшей начало зиготе.

По количеству желтка яйцеклетки делятся на:

- маложелтковые (олиголецитальные),

- среднежелтковые (мезолецитальные)

- многожелтковые (полилецитальные).

По распределению желтка яйцеклетки делятся на:

- изолецитальные (желток распределен равномерно),

- умеренно телолецитальные (желток сосредоточен у одного из полюсов – вегетативного полюса, противоположный полюс, свободный от желтка и содержащий цитоплазму с органоидами и ядро называется анимальным),

- резко телолецитальные (большая часть яйцеклетки занята желтком, свободная от желтка цитоплазма имеет вид небольшого диска на его поверхности);

- центролецитальные (в центре яйцеклетки находится ядро, вокруг него слой желтка и затем ободок цитоплазмы с органоидами).

Рассмотрим на конкретных примерах.

У ланцетника яйцеклетки олиголецитальные, изолецитальные. Поэтому дробление полное равномерное и синхронное. В результате образуется целобластула. Она характеризуется крупной бластоцелью в центре и бластодермой из одинаковых бластомеров.

У амфибий яйцеклетки мезолецитальные, умеренно телолецитальные. Цитоплазма переполненная желтком дробится медленнее. Поэтому дробление полное, но неравномерное и асинхронное. В результате образуется амфибластула. На анимальном полюсе у амфибластулы находятся мелкие бластомеры – микромеры, а на вегетативном полюсе – меньшее количество более крупных макромеров. Бластоцель смещена к анимальному полюсу.

У пресмыкающихся и птиц яйцеклетки полилецитальные, резко телолецитальные. Дробление неполное дискоидальное. Цитоплазма, переполненная желтком, не дробится вообще. Дроблению подвергается только небольшой диск цитоплазмы, свободный от желтка. В результате образуется дискобластула.

У человека и плацентарных млекопитающих яйцеклетки вторично олиголецитальные и изолецитальные. Дробление полное, но неравномерное и асинхронное. В результате образуется аналог бластулы – бластоциста. В ней выделяют стенку – трофобласт (он затем входит в состав плаценты) и внутренний узелок клеток – эмбриобласт (дает начало зародышу).

В зависимости от симметрии расположения бластомеров при дроблении, выделяют дробление:

- радиальное – амфибии, иглокожие, ланцетник;

- спиральное – кольчатые черви, большинство моллюсков;

- билатеральное – аскарида;

- анархическое – паразитические плоские черви.

Задания для закрепления изучаемого материала

 

А. Вставьте необходимое по смыслу слово:

1. Дроблению подвергается одноклеточный зародыш - … .

2. Результатом дробления является образование … .

3. В ходе дробления клетки делятся … .

4. Яйцеклетка, содержащая много желтка, называется … .

5. Бластула, образующаяся в ходе дробления у ланцетника, называется … .

6. Бластула, образующаяся в ходе дробления у амфибий, называется … .

7. Бластула, образующаяся в ходе дробления у птиц, называется … .

8. Если в ходе дробления образуются бластомеры одинаковой величины, то такое дробление называется … .

9. Стенка бластулы получила название … .

10. Полное равномерное и синхронное дробление характерно для оплодотворенных яйцеклеток … .

 

Б. Охарактеризуйте способы дробления, обозначенные на рисунках  А, Б и В.

Рис. В

Рис. Б

Рис. А

 

 

В. Как вы понимаете  слова и словосочетания? Задайте по два вопроса к каждому понятию (словосочетанию).

Дробление, голобластическое дробление, меробластическое дробление, целобластула, амфибластула, дискобластула, олиголецитальная яйцеклетка, умеренно телолецитальная яйцеклетка, центролецитальная яйцеклетка, бластоциста.

 

Рис.4

Г. Тесты для самоконтроля:

1. Одноклеточный зародыш, подвергающийся дроблению, называется:

а) зигота

б) бластула

в) морула

г) бластоциста

2. В ходе дробления зигота делится:

а) митозом

б) амитозом

в) мейозом

г) спорогонией

3. Стенка бластулы образована:

а) эктодермой

б) бластомерами

в) бластоцелью

г) энтодермой

4. Бластула, характерная для ланцетника, называется:

а) целобластулой

б) амфибластулой

в) бластоцистой

г) дискобластулой

5. Бластула, характерная для амфибий, называется:

а) целобластулой

б) амфибластулой

в) бластоцистой

г) дискобластулой

6. Бластула, характерная для птиц, называется:

а) целобластулой

б) амфибластулой

в) бластоцистой

г) дискобластулой

7. Если в результате дробления образуются бластомеры разной величины, то дробление называется:

а) равномерным

б) неравномерным

в) неполным

г) асинхронным

8. Если дроблению подвергается только часть зиготы, такое дробление называется:

а) равномерным

б) неравномерным

в) меробластическим

г) асинхронным

9. Полное, но неравномерное и асинхронное дробление характерно для

а) птиц

б) пресмыкающихся

в) рыб

г) амфибий

10. В результате неполного дискоидального дробления образуется:

а) целобластула

б) амфибластула

в) дискобластула

г) бластоциста

 

Гаструляция

- процесс образования зародышевых листков: сначала эктодермы и энтодермы (ранняя гаструляция), затем мезодермы (поздняя гаструляция). Гаструляция – процесс образования 2-х или 3-х слойного зародыша.

Способы образования ранней гаструляции:

1. Инвагинация (впячивание) – характерна для целобластулы ланцетника. Бластомеры на вегетативном полюсе бластулы впячиваются внутрь, давая начало энтодерме, наружный слой клеток становится эктодермой. В результате образуется 2-х слойный зародыш – гаструла. В гаструле выделяют наружный слой клеток – эктодерму, внутренний слой клеток – энтодерму, между ними сохраняется полость – остатки бластоцеля. Возникает новая полость – гастроцель, в которую ведет первичный рот – бластопор. Клеточный материал, окружающий первичный рот называется губами бластопора.

2. Эпиболия (обрастание) – характерна для амфибластулы ланцетника. Микромеры анимального полюса амфибластулы делятся быстрее макромеров вегетативного полюса и обрастают их снаружи, давая начало эктодерме. Макромеры, распределяясь вторым внутренним слоем, дают начало энтодерме.

3. Деламинация (расслоение) – характерна для дискобластулы птиц. Клетки дискобластулы делятся параллельно поверхности желтка и разделяются на 2 слоя: внутренний, лежащий на желтке, - энтодерму и наружный – эктодерму.

4. Иммиграция (перемещение) – характерна для бластулы кишечнополостных. Некоторые бластомеры мигрируют в полость бластулы, давая начало энтодерме. Бластомеры, оставшиеся снаружи образуют эктодерму.

Способы образования мезодермы (поздней гаструляции):

1. Телобластический (первичноротые). На границе между эктодермой и энтодермой обособляются особые клетки – телобласты. Они делятся, заполняя полость между эктодермой и энтодермой, и образуют мезодерму.

2. Энтероцельный (иглокожие, ланцетник, низшие позвоночные). Энтодерма образует шаровидные выпячивания в сторону эктодермы, они отшнуровываются, их клетки делятся и дают начало мезодерме.

3. Путем миграции клеток первичной эктодермы через утолщения первичной полоски и последующего погружения под эктодерму (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие) (рис. А, Б).

 

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: