Читайте также:
|
Гаметогенез — процесс образования яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) —
подразделяется на ряд стадий.
Между процессами ово(оо)генеза и сперматогенеза имеются различия. Так, стадия формирования
выделяется фактически только в сперматогенезе. Стадия размножения сперматогенеза
осуществляется в половой железе - в семеннике, начиная с момента достижения мужскими особями
состояния половой зрелости. Размножение ово(оо)го-ний происходит в яичнике, главным образом в
эмбриогенезе.
Стадия созревания женских половых клеток растянута во времени и завершается в том случае, если
происходит оплодотворение.
Образование функционально зрелых сперматозоидов в семенниках происходит на протяжении всей
взрослой жизни мужчины.
Гаметогенеза состоит из следующих стадий: размножение (первичные половые клетки делятся
митозо), роста (период соответствует интерфазы митоза), созревания (в результате 2-х мейотических делений половых клеток становятся гаплоидными), формирования.
На стадии размножения клетки-предшественницы гамет называются ово(оо)гониями и
сперматогониями. Эти клетки осуществляют серию последовательных митотических делений, что
приводит к существенному росту их количества. Так как клетки-предшественницы женских и
мужских гамет размножаются обычным митозом, то ово(оо) гонии и сперматогонии вне
митотического цикла так же, как все соматические клетки, характеризуются диплоидность.
На стадии роста наблюдается увеличение размеров клеток-предшественниц половых клеток, которые
уже называются ово(оо)цитами и сперматоцитами I порядка (первичные овоциты и сперматоциты).
При этом ово(оо)циты I порядка крупнее сперматоцитов I порядка. Увеличение клеточных размеров
на названной стадии объясняют накоплением веществ, необходимых для предстоящего деления.
Больший вклад в рост размеров ово(оо)цитов I порядка вносит накопление в их цитоплазме
питательного материала - желтка.
Основными событиями стадии созревания являются два последовательных деления: редукционное и
эквационное, которые вместе составляют мейоз. После первого деления образуются сперматоциты и
овоциты II порядка (формула n2с), а после второго — сперматиды и зрелая яйцеклетка (пс).
В результате делений на стадии созревания каждый сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды,
тогда как каждый овоцит I порядка — одну полноценную яйцеклетку и редукционные тельца,
которые в размножении не участвуют. Благодаря этому в женской гамете концентрируется
максимальное количество питательного материала — желтка.
Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования, или спермиогенеза.
15 вопрос
Мейоз и оплодотворение как механизмы, обеспечивающие поддержание постоянства кариотипа в ряду поколения организмов. Комбинативная изменчивость.
У организмов, размножающихся бесполым путем, новое поколение появляется из
неспециализированных в отношении генеративной функции клеток тела. В основе их
самовоспроизведения лежит митоз, обеспечивающий таким образом сохранение постоянной
структуры наследственного материала в ряду поколений не только клеток, но и организмов.
При половом размножении процесс воспроизведения организмов осуществляется с участием
специализированных половых клеток — гамет, вступающих в оплодотворение. При оплодотворении
наследственный материал двух родительских гамет сливается, образуя генотип организма нового
поколения — зиготы. Чтобы потомки получили соответствующую программу для развития видовых и
индивидуальных характеристик, они должны обладать кариотипом, которым располагало
предыдущее поколение. В такой ситуации поддержание постоянства кариотипа в ряду поколений
организмов достигается предварительным уменьшением вдвое набора хромосом в гаметах, который
восстанавливается до диплоидного при их оплодотворении: п + п = 2n.
Образование гаплоидных гамет осуществляется в ходе гаметогенеза путем особой формы клеточного
деления — мейоза. При мейозе из клеток с диплоидным набором образуются гаметы с гаплоидным
набором хромосом. Мейоз и последующее оплодотворение обеспечивают сохранение у нового
поколения организмов диплоидного кариотипа, присущего всем особям данного вида.
Мейоз и оплодотворение обеспечивают получение организмами нового поколения эволюционно
сложившегося, сбалансированного по дозам генов наследственного материала, на основе которого
осуществляется развитие организма и отдельных его клеток. Благодаря этим двум механизмам в ряду
поколений особей данного вида формируются определенные видовые характеристики.
Реально в природе наблюдается разнообразие потомков одних и тех же родителей.
Механизмом,обеспечивающим разнообразие гамет, образуемых одним и тем же организмом, является
мейоз, в ходе которого происходит не только уменьшение вдвое наследственного материала,
попадающего в гаметы, но и эффективное перераспределение родительских аллелей между гаметами.
Процессами, приводящими к перекомбинации генов и целых хромосом в половых клетках, являются
Кроссинговер и расхождение бивалентов в анафазе I мейоза
Кроссинговер. Этот процесс происходит в профазе I мейоза в то время, когда гомологичные
хромосомы тесно сближены в результате конъюгации и образуют биваленты. В ходе кроссинговера
осуществляется обмен соответствующими участками между взаимно переплетающимися
хроматидами гомологичных хромосом. Этот процесс обеспечивает перекомбинацию отцовских и
материнских аллелей генов в каждой группе сцепления. В разных предшественниках гамет
Кроссинговер происходит в различных участках хромосом, в результате чего образуется большое
разнообразие сочетаний родительских аллелей в хромосомах.
Расхождение бивалентов в анафазе I мейоза. В метафазе I мейоза в экваториальной плоскости
выстраиваются биваленты, состоящие из одной отцовской и одной материнской хромосомы.
Расхождение гомологов, которые несут разный набор аллелей генов в анафазе I мейоза, приводит к
образованию гамет, отличающихся по аллельному составу отдельных групп сцепления. В связи с тем
что ориентация бивалентов по отношению к полюсам веретена в метафазе I оказывается случайной, в
анафазе I мейоза в каждом отдельном случае к разным полюсам направляется гаплоидный набор
хромосом, содержащий оригинальную комбинацию родительских групп сцепления Разнообразие
гамет, обусловленное независимым поведением бивалентов, тем больше, чем больше групп
сцепления в геноме данного вида.
Кроссинговер и процесс расхождения бивалентов в анафазе I мейоза обеспечивают эффективную
рекомбинацию аллелей и групп сцепления генов в гаметах, образуемых одним организмом.
Эти же процессы обеспечивают индивидуальные наследственные различия особей, в основе которых
лежит рекомбинация генов и хромосом, т.е. комбинативную изменчивость. Комбинативная
изменчивость, проявляющаяся в генотипическом разнообразии особей, повышает выживаемость вида
в изменяющихся условиях его существования.
Феном комбинативной изменчивость состоит в образовании различных сочетаний структур
генетического аппарата по уровням его организации - генов, хромосом, геномов.
16 вопрос
Дата добавления: 2015-08-20; просмотров: 1448 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Митоз и его биологическое значение. Нарушение митоза и их роль в возникновение генеративных мутаций. | | | Мейоз, его биологические значение. Патологии мейоз аи их роль в возникновение генеративных мутаций |