Мейоз, его биологическое значение. Характеристика редукционного и эквационного деления мейоза.

происход в жизн цикле организмов размножающихся половым путём, при мейозе из одной диплойдной клетки образ 4 гаплойдные клетки. Мейоз сост из 2х послед делений.

В мейоз вступает клетка с набором генетич материала 2n4c. в результ редукцион дел образ 2 гаплойдные клетки с двухроматидными хромосомами. В результате эквацион делен образ 4е гаплойдные клетки с однохроматидными хромосомами.

(1) редукционное (Первое мейотическое) деление.

профаза 1: Спирализация и уплотнение хромосом.(пахитема) Гомологичные хромосомы сближаются своими парными участками, то есть начинается процесс конъюгации.(зиготена) Хромососомные пары называются бивалентами. Каждый бивалент имеет 4 хроматиды. Гомологичные хромосомы переплетаются соответствующими участками хроматид (пахитема) (процесс кроссинговера). В результате кроссинговера происходит обмен гомологичными участками хромосом и "перемешивание" генов. Разрушается ядерная оболочка и формируется веретено деления.

(диплотена- происход фрагментация ядерн оболочки, к центромере кажд хромосомы присоед по одной микротрубочке веретена деления.;

диакинез – биваленты направлл к экватору клетки, гомологич хромосомы начин отделятся друг от друга в районе центромеры.)

метафаза 1: Завершение формирования веретена деления. В би­валентах от каждой центромеры идет только одна нить к одному из полюсов клетки. Биваленты уста­навливаются в плоскости экватора веретена деле­ния. образуя метафазную пластинку.

анафаза 1: Гомологичные хромосомы разделяются и расходят­ся к полюсам клетки. В результате этого процесса хромосомы разделяются на два гаплоидных набора, концентрирующихся у полюсов клетки. Каждый гаплоидный набор состоит из группы парных хроматид.

телофаза 1: У полюсов клетки собирается одиночный (гаплоид­ный) набор хромосом. Каждый вид хромосом пред­ставлен в этой группе одной хромосомой, состоящей из двух хроматид. Вокруг хромосом восстанавливаются ядерные оболочки.

выводы: после первого деления мейоза образу­ются группы гаплоидных наборов деойпых хромосом. Но набор ДНК является диплоидным, так как хромосомы двойные! В процессе же митоза к полюсам клетки расходятся хроматиды, которые после расхождения называются хромосомами. Между делениями мейоза удвоения ДНК не происходит!

(2) эквационное (второе мейотическое) деление:

профаза 2: В растительных клетках эта фаза отсутствует. У жи­вотных является непродолжительной. Разрушаются ядрышки и ядерные мембраны. Хроматиды укорачиваются и утолщаются. Формируется веретено де­ления.

метафаза 2: От центромеров каждой двойной хромосомы к по­люсам клетки отходят нити веретена деления. Хро­мосомы выстраиваются по экватору веретена деле­ния.

анафаза 2: Центромеры разделяются и каждая хроматида назы­вается теперь хромосомой. Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам.

телофаза 2: Хромосомы деспирализуются и растягиваются. Ни­ти веретена деления разрушаются. Происходит уд­воение центриолей. Вокруг каждой группы хромо­сом (гаплоидной!) образуется ядерная оболочка.

выводы: Далее следуем разделение цитоплазмы. В результате мейоза из каждой диплоидной клетки образуется 4 клетки с гапло­идным набором хромосом. Благодаря мейозу поддерживает­ся постоянство хромосомного состава организмов при по­ловом размножении. Другим значением мейоза является по­вышение биологического разнообразия, которое возникает при «смешивании» участков гомологичных хромосом^ в ре­зультате кроссинговера.

33. Половые клетки. Этапы сперматогенеза и оогенеза, их характеристика. Строение сперматозоида.

Гаметы— репродуктивные клетки, имеющиегаплоидный(одинарный) наборхромосоми участвующая в гаметном, в частности, половом размножении. При слиянии двух гамет вполовом процессеобразуетсязигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, продуцировавших гаметы.

У некоторых видов возможно и развитие в организм одиночной гаметы (неоплодотворённой яйцеклетки) — партеногенез.

Сперматозо́иды—гаплоидные(содержащие половинный одинарный наборхромосом) клетки, являющиесямужскими гаметамиучеловекаи многих видовживотных.

Сперматозоиды содержатся в биологической жидкости, называемой спермаи предназначены дляоплодотворенияяйцеклеткис целью формированиязиготы. Зигота может развиться в новыйорганизм, такой как, например, человек.

Сперматозоиды состоят из головкисакросомой,митохондрина,тела,хвостикаижгутика.

ГАМЕТОГЕННЕЗ – формир гамет и их послед силяние. гаметогенез проиход в ганадах. На начал стадиях эмбрионального развития.

ООГЕНЕЗ

Ф. размнож:Митотич делен оогониев инициируется и завер-ся еще в эмбрионал периоде. Происход меньше делений, чем при сперм-зе

Ф. роста:Проход 2 фазы роста: превителлогенез - увелич массы ядра и цитоплазмы и вителлогенез - накопл желтка при помощи вспомогат фолликулярн клеток, окружающих ооциты I. Выдел стадию диктиотены, связан с активн процессами синтеза.

Ф. созревания:Начин-ся в эмбрион периоде. Ооциты I вступ в 1 деление мейоза и на стадии диакинеза приостанавл свое развит. Возобновлен мейоза происход в репродуктивн возрасте. Перед овуляцией ооцит II вступ во 2 делен и на стадии метафазы покидает яичник. Завершен деления созреван происходит только при слиян со сперматозоид.

Ф. формир:отсутств

Результат:При кажд делен мейоза исходн клетка дает лишь одну полноцен. 2я представл собой редукцион тельце. Образ 1 яйцеклетка и три редукционных тельца

СПЕРМАТОГЕНЕЗ

Ф. размнож:Митотическое деление сперматогониев в основном начинается после полового созревания и идет на протяжении всей жизни

Ф. роста:Из-за незавершенного деления сперматоциты I остаются связанными между собой, т.е. формируется синцитий. Увеличение размера (~ в 4 раза) не связано с накоплением питательных веществ.

Ф. созревания:Созревание происходит непрерывно. После первого деления мейоза сперматоциты I образуют сперматоциты II. В результате эквационного деления образуются сперматиды.

Ф. формир:Образуется жгутик, сбрасывается большая часть цитоплазмы, синтезируются лизирующие ферменты, оформляется акросома, компактно упаковывается хроматин

Результат:Из каждого сперматогония образуются 4 сперматозоида, половина содержит Х-хромосому, половина У-хромосому

Классиф яйцеклеток по колич желтка

• Алецитальные (безжелтковые) Эти яйцеклетки практически лишены желтка, имеют микроскопически малые размеры (0,1-0,3 мм). Обеспечение питательными веществами преимущественно за счет фолликулярных клеток, которые их окружают (у млекопитающих). Плацентарные млекопитающие, в том числе и человек. Плоские черви.

• Олиголецитальные Маложелтковые. Ланцетник, иглокожие, брюхоногие и двустворчатые моллюски.

• Мезолецитальные Содержат среднее количество желтка. Амфибии, рыбы.

• Полилецитальные Многожелтковые. Птицы, пресмыкающиеся, яйцекладущие млекопитающие, насекомые, головоногие моллюски.

Классиф яйцеклеток по распред желтка

• Изолецитальные(или гомо-лециталъные). Относительно мелкие яйцеклетки с небольшим или средним количеством желтка, равномерно распределенным по цитоплазме. Ядро в них располагается ближе к центру. Таким образом, это олиголецитальные яйца с более или менее равномерным распределением желточных включений в цитоплазме. Гомолециталъные яйца могут иметь и очень большое количество желтка (у гидр и низших червей - немертин). Ланцетник, плацентарные млекопитающие, многие беспозвоночные - например, иглокожие, двустворчатые и брюхоногие моллюски и низшие черви (немертины), кишечнополостные.

• Умеренно телолецитальные. Имеют диаметр около 1,5-2 мм и содержат среднее количество желтка, преимущественно сосредоточенного на одном (вегетативном) полюсе яйцеклетки. На противоположном полюсе (анималъном), где желтка мало, находится ядро яйцеклетки. Земноводные, осетровые и некоторые другие рыбы, круглоротые.

• Резко телолецитальные . Содержат очень много желтка, занимающего почти весь объем яйцеклетки и неравномерно распределенного по цитоплазме. Это мезо- и полилецитальные яйца, у которых желток сосредоточен на вегетативном полюсе яйцеклетки, а анимальный полюс почти не содержит желтка. Ядро расположено ближе к анимальному полюсу, на котором находится зародышевый диск с активной, лишенной желтка цитоплазмой. Размеры этих яиц крупные - 10-15 мм и более. Пресмыкающиеся, птицы, яйцекладущие (низшие) млекопитающие, акулы, скаты, костистые рыбы, головоногие моллюски.

• Центролецитальные Желток распределен равномерно и сосредоточен в центре клетки, а периферическая часть его лишена. Это мезо- и полилецитальные яйца, в которых цитоплазма образует тонкий поверхностный слой, кроме того, в центре яйца имеется островок цитоплазмы, содержащий ядро. Насекомые, клещи и многих

другие членистоногие, некоторые другие беспозвоночные.

34. Формы бесполого размножения у эукариот, их цитологические основы и биологическое значение. Примеры.