1. Процессы в гаметогенезе обуславливающие генетическое разнообразие гамет
Процессы, протекающие в редукционном делении обеспечивают генетическое разнообразие гамет, образуемых организмом. К таким процессам относят кроссинговер, расхождение гомологичных хромосом в разные гаметы и независимое поведение бивалентов в первом мейотическом делении.
Биологическое значение мейоза 1) Биологическое значение мейоза заключается в поддержание постоянства числа хромосом при наличии полового процесса. Благодаря мейозу зрелые половые клетки получают гаплоидное (n) число хромосом, при оплодотворении же восстанавливается свойственное данному виду диплоидное (2n) число. При мейозе гомологичные хромосомы попадают в разные половые клетки, а при оплодотворении парность гомологичных хромосом восстанавливается.
2) Мейоз – основа комбинативной изменчивости. Происходящие в профазе 1 кроссинговер и в анафазе 1 независимое расхождение каждой пары гомологичных хромосом определяют формирование новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах и закономерности их передачи. Кроссинговер обеспечивает перекомбинацию отцовских и материнских аллелей в группах сцепления. Расхождение гомологичных хромосом в разные гаметы приводит к образованию гамет, различающихся по аллелям отдельных генов. Случайное расположение бивалентов в плоскости экватора и последующее расхождение в анафазе 1 мейоза обеспечивает перекомбинацию родительских групп сцепления в гаплоидном наборе гамет.
3) Мейоз блокирует межвидовое скрещивание.
2. Характеристика процессов овогенеза.
1. Фаза размножения - первый этап овогенеза. Происходит многократное миотическое деление клеток стенок яичника и образование диплоидных клеток — овогоний — это незрелая половая клетка, способная к активному митозу. В результате происходит накопление овогоний в корковом слое яичника. Овогонии являются диплоидными клетками, активно накапливающими питательные вещества.
2. Фаза роста - этот этап наступает в яичниках незадолго до рождения девочки. При участии овогоний проходит последний митоз этих клеток, результатом которого является образование овоцитов первого порядка. Размер клеток уменьшается так как цитоплазма овогоний равномерно распределяется между дочерними клетками. Но дочерние клетки быстро увеличиваются, чтобы приступить к собственному делению. Однако профазные овоциты первого порядка застывают в виде примордиального фолликула. На долгий срок они оказываются законсервированными. При этом из 2 млн. примордиальных фолликулов, заложенных в яичниках девочки, дальнейшее развитие получат только 400—450 овоцитов.
3. Фаза созревания начинается с приходом полового созревания. Овоцит «просыпается» и сходу включается в прерванное. Но на этот раз деление будет мейотическим. Каждый месяц в одном из яичников половозрелой женщины созревает одна яйцеклетка. При этом завершается первое деление мейоза, образуется крупный овоцит II порядка и маленькое первое полярное тельце, которые вступают во второе деление мейоза. На стадии метафазы второго мейотического деления овоцит второго порядка выходит из яичника в брюшную полость (овулирует), далее попадает в яйцевод.
Дальнейшее созревание его возможно после слияния со сперматозоидом. Мейоз 2 заблокирован фазой Диктиотены, хромосомы в виде ламповых щеток. Если оплодотворения не происходит, то овоцит II порядка погибает и выводится из организма. В случае оплодоворения он завершает второе мейотичекое деление, образуя зрелую яйцеклетку и тельце.
Полярные тельца выполняют питательную и регуляторную функции и в конце концов погибают. Таким образом в результате фазы созревания образуются одна яйцеклетка и три полярных тельца. 4. Отличие сперматогенеза от овогенеза. 1) Размножение оогониев только в эмбриональный период. Размножение сперматогониев продолжается в течение всей жизни за счёт стволовых сперматогенных клеток.
2) В результате овогенеза из одного овоцита 1 порядка образуются 1 зрелая яйцеклетка и 3 направительных тельца. При сперматогенезе из одного сперматоцита 1 порядка образуется 4 сперматозоида.
3) Мейоз в овогенезе может быть прерван на годы. Мейоз в сперматогенезе происходит непрерывно и постоянно.
4) В овогенезе отсутсвует стадия формирования.
5) Сильно отличаются и количественные показатели процессов. У мужчин в течение жизни выбрасываются наружу сотни миллиардов сперматозоидов. У женщин же от первой менструации до прихода климакса лишь 400—450 клеток проходят в яичнике фазы созревания и «подготовки».
6) При овогенезе 1 деление созревания происходит в зрелом фолликуле яичника, 2 деление — в маточной трубе, а при сперматогенезе оба деления созревания зревания происходят в семенных канальцах семенника