Гаметогенез 11кл. 11 кл ОГН гаметогенез. Гаметогенез, оплодотворение
 Скачать 6.95 Mb.
|
Тема: «Гаметогенез, оплодотворение»Задачи: Дать характеристику гаметогенезу и оплодотворению у животных Гаметогенез В образовании гамет различают три фазы: фазу размножения, фазу роста, фазу созревания. В сперматогенезе имеется еще одна фаза — фаза формирования. Гаметогенез — это процесс развития половых клеток — гамет. Этапы гаметогенеза Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток — овогенезом. Фаза размножения: Диплоидные клетки многократно делятся митозом. Их называют овогонии и сперматогонии. Набор хромосом 2n. Фаза роста: Сущность этой фазы — рост сперматогоний и овогоний, кроме того, в эту фазу происходит репликация ДНК, каждая хромосома становится двухроматидной (2n 4с). Образовавшиеся клетки называются овоциты 1-го порядка и сперматоциты 1-го порядка. Гаметогенез Фаза созревания: Сущность фазы — мейоз. В первое мейотическое деление вступают гаметоциты 1-го порядка. В результате первого мейотического деления образуются гаметоциты 2-го порядка (набор хромосом n2с), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nc). Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще одну фазу, во время которой сперматозоиды приобретают свою специфическую структуру. Гаметогенез Гаметогенез Во время периода полового созревания диплоидные клетки в семенных канальцах семенников делятся митотически, в результате чего образуется множество более мелких клеток, называемых сперматогониями. Клетки Сертоли обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. Лейдиговы клетки образуют мужские половые гормоны. Сперматогонии вступают в фазу роста и увеличивается в размерах. Увеличившиеся в размерах сперматогонии называются сперматоцитами 1-го порядка. Сперматогенез Период созревания начинается тогда, когда сперматоцит 1-го порядка подвергается первому мейотическому делению, в результате чего образуются два сперматоцита 2-го порядка. Затем эти вновь образовавшиеся клетки делятся (второе мейотическое деление), и в результате образуются гаплоидные сперматиды. Таким образом, из одного сперматоцита 1-го порядка возникают четыре гаплоидных сперматиды. Сперматогенез Период формирования сперматозоидов характеризуется тем, что первично шаровидные сперматиды превращаются в сперматозоиды. Процесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом. Сперматогенез Аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра и образует акросому. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра. У основания жгутика в виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается. Сперматогенез 1.Что происходит в зоне размножения при сперматогенезе? Диплоидные клетки многократно делятся митозом. Их называют сперматогонии. Набор хромосом 2n. 2.Что происходит в зоне роста и созревания при сперматогенезе? В зоне роста – накопление питательных веществ, рост и репликация ДНК, в зоне созревания – мейоз. 3.Какой набор хромосом и ДНК после первого и второго деления мейоза? После первого n2c, после второго nc. 4.Что такое сперматогонии? Сперматоциты 1-го и сперматоциты 2-го порядка? Сперматогонии – предшественники гамет в зоне размножения, сперматоциты 1-го порядка – клетки, вступающие в первое деление мейоза, сперматоциты 2-го порядка – клетки, вступающие во второе деление мейоза. 5.Каковы функции клеток Сертоли? Обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. 6.Каковы функции Лейдиговых клеток? Образуют мужские половые гормоны. 7.Что такое акросома? Видоизмененный комплекс Гольджи в головке сперматозоида. Содержит ферменты, необходимые для растворения оболочек яйцеклетки. Закрепление: Назовите зоны: 1 2 3 4 Назовите составные части сперматозоида 1 2 3 4 5 6 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Все периоды развития яйцеклеток осуществляются у животных в яичниках. В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша. Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения (у млекопитающих и человека). Овогенез Овогенез Зона размножения. Овогонии подвергаются митотическому делению. Зона роста. Дочерние клетки, возникшие в результате деления овогоний, после репликации ДНК называются овоцитами 1-го порядка (2n4c). Овоциты увеличиваются в размерах, накапливая питательные вещества. Зона созревания. Овоциты 1-го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. Происходит выпетливание «генов домашнего хозяйства», хромосомы имеют вид «ламповых щеток». Овогенез В 12-13 лет ежемесячно один из овоцитов 1-го порядка продолжает мейоз. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называется первым полярным тельцем, а другая, более крупная – овоцит 2-го порядка. Овогенез Второе деление мейоза осуществляется до стадии метафазы II и продолжится только после того, как ооцит 2-го порядка вступит во взаимодействие со сперматозоидом, и произойдет оплодотворение. Таким образом, из яичника выходит, строго говоря, не яйцеклетка, а овоцит 2-го порядка. Лишь после оплодотворения он делится, в результате чего возникает яйцеклетка (или яйцо) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют овоцит 2-го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате овогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца. Овогенез Овогенез Яйцеклетка млекопитающих была открыта в 1821 году К.М.Бэром. Окончательное созревание яйцеклетки происходит уже после оплодотворения, поэтому фактически зрелой яйцеклетки не существует. Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека — около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм — тоже яйцеклетка). У большинства животных яйцеклетки имеют дополнительные оболочки, располагающиеся поверх цитоплазматической мембраны. В зависимости от происхождения различают: Первичные оболочки, возникающие в результате выделения ооцитом и, возможно, фолликулярными клетками веществ, образующих слой, контактирующий с наружной цитоплазматической мембраной яйцеклетки. У млекопитающих эта оболочка называется блестящей. Овогенез Вторичные оболочки, образованные выделениями фолликулярных клеток яичника. Имеются не у всех яиц. Вторичная оболочка яиц многих насекомых, например, содержит канал — микропиле, через который сперматозоид проникает в яйцеклетку. Третичные оболочки, образующиеся за счет деятельности специальных желез яйцеводов. Например, у птиц происходит образование белковой, подскорлуповой пергаментной, скорлуповой и надскорлуповой оболочек. Вторичные и третичные оболочки, как правило, образуются у яйцеклеток животных, зародыши которых развиваются во внешней среде. Их строение соответствует условиям среды. Овогенез Поскольку у млекопитающих наблюдается внутриутробное развитие, их яйцеклетки имеют только первичную оболочку, поверх которой располагается лучистый венец — слой фолликулярных клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества. В зависимости от количества желтка, содержащегося в яйцеклетках, различают: алецитальные яйца (млекопитающие, плоские черви); изолецитальные яйца (ланцетник, морской еж); умеренно телолецитальные яйца (рыбы, земноводные); резко телолецитальные яйца (птицы). Овогенез В связи с накоплением питательных веществ, у яйцеклеток появляется полярность. Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация у разных животных выражена неодинаково и зависит от количества и распределения желтка. Овогенез Различают два типа оплодотворения: наружное, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней среде; внутреннее, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу. Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная оболочка растворяется, и он превращается в мужской пронуклеус. Оплодотворение Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит репликация ДНК, и после их слияния набор хромосом и ДНК зиготы становится 2n4c. Объединение пронуклеусов и представляет собой собственно оплодотворение. Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром. Оплодотворение — необратимый процесс, то есть однажды оплодотворенное яйцо не может быть оплодотворено вновь. Это происходит одновременно с завершением второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению. Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус. Оплодотворение 1.Когда происходит деление овогоний у человека (в зоне размножения)? Еще до рождения, начиная с трехмесячного возраста плода. 2.На какой стадии останавливается деление овоцита первого порядка? Овоциты 1-го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. 3.Что образуется из овоцита первого порядка после первого деления созревания? Овоцит второго порядка и первое полярное тельце. 4.На какой стадии происходит овуляция овоцита второго порядка? На стадии метафазы - 2. 5.Когда завершается второе деление мейоза? После проникновения сперматозоида делится первое полярное тельце и заканчивается деление овоцита второго порядка. 6.Что образуется в результате двух делений мейоза из овоцита? Яйцеклетка и три полярных тельца. 7.Каков смысл таких неравномерных делений? Сохранение питательных веществ у одной клетки - яйцеклетки. 8.Какие оболочки различают в яйцеклетке? Блестящую и лучистую. Закрепление: 1.У каких животных алецитальные яйцеклетки? У млекопитающих. 2.У каких животных изолецитальные яйцеклетки? У ланцетника, морского ежа. 3.У каких животных умеренно телолецильные яйцеклетки? У рыб и земноводных. 4.У каких животных резко телолецитальные яйцеклетки? У птиц и пресмыкающихся. 5.Какой полюс яйцеклетки называется анимальным? Вегетативным? Полюс, на котором активная цитоплазма с ядром – анимальный, противоположный, с большим количеством желтка – вегетативный. 6.Какое оплодотворение называется наружным? Внутренним? Если оплодотворение происходит в воде – наружное, если в половых путях самки - внутреннее. 7.На какой день месячного цикла происходит овуляция яйцеклетки? На 14 день. 8.Какое время после овуляции яйцеклетка способна к оплодотворению? До 48 часов. Подведем итоги: |