Висновки

При половому розмноженні дочірній організм розвивається із зиготи, що виникає в результаті злиття двох клітин. В основі полового розмноження лежить підлоговий процес, що може здійснюватися у формі копуляції або кон'югації.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ'

1. Що таке полове розмноження? 2. У яких формах може здійснюватися підлоговий процес? 3. Які особливості будови полових клітин? 4. Яких особин називають раздельнополыми, а яких - гермафродитами? 5. У чому полягає біологічне значення гермафродитизму?

Подумайте! Яке біологічне значення безстатевого, полового розмноження й партеногенезу? Відповідь дайте у вигляді таблиці:

§ 33. УТВОРЕННЯ ПОЛОВИХ КЛІТИН. ЗАПЛІДНЕННЯ

Згадаєте! Які типи запліднення відомі в рослин і тварин?

Утворення полових клітин Розглянемо процеси утворення полових клітин на прикладі ссавців тварин і людини (мал. 46).

Яйцеклітини й сперматозоїди, як правило, мають гаплоидный (одинарний) набір хромосом. Вони утворяться в полових залозах з первинних диплоидных полових клітин. Процес утворення полових клітин (гаметогенез) проходить ряд послідовних стадій: розмноження, росту, дозрівання й формування.

На стадії розмноження первинні полові клітини діляться шляхом послідовних мітозів, у результаті чого їхня кількість багаторазово зростає. На стадії росту клітини, що утворилися, збільшуються до певних розмірів. На стадії дозрівання первинні диплоидные полові клітини діляться ме-йотически й перетворюються в незрілі гаплоидные гамети. Цей процес має свої особливості при дозріванні сперматозоїдів і яйцеклітин.

При дозріванні чоловічих полових клітин у результаті двох мейотических розподілів утворяться чотири однакові гаплоидные клітини, а жіночих полових клітин після першого розподілу мейозу утворяться дві різні по розмірах гаплоидные клітини: велика, утримуюча запас живильних речовин, необхідних для розвитку зародка, і дрібна - направительное тільце. Після другого розподілу мейозу утворяться чотири гаплоидные

клітини: одна велика яйцеклітина й три дрібних направительных тельці. Направительные тельця в процесі розмноження участі не приймають і через якийсь час зникають.

На стадії формування ядро й цитоплазма сперматозоїдів ущільнюються, завдяки чому розміри зрілого сперматозоїда зменшуються. Яйцеклітини на цій стадії формують частина зовнішніх оболонок.

Розходження в утворенні сперматозоїдів і яйцеклітин пояснюються тим, що сперматозоїд при заплідненні вносить у яйцеклітину тільки спадкоємний матеріал і тому його маса не має значення для розвитку майбутнього зародка. Яйцеклітина, крім спадкоємного матеріалу, містить всі органеллы й запас живильних речовин, використовуваних зародком у процесі свого розвитку. Однак, зберігаючи максимальну масу, вона повинна стати гаплоидной. Це досягається двома послідовними, але нерівномірними розподілами мейозу: дрібні направительные тельця саме й призначені для видалення надлишкового спадкоємного матеріалу.

Запліднення Як ми вже говорили, у процесі утворення полових клітин їхній хромосомний набір зменшується вдвічі. Під час же запліднення хромосомний набір, характерний для особин даного виду, відновлюється. Таким чином, запліднення - це процес злиття чоловічий і жіночої по-

ловых клітин з утворенням заплідненої яйцеклітини (зиготи), з якої розвивається новий організм.

У тварин запліднення може бути зовнішнім і внутрішнім. При зовнішнім заплідненні злиття жіночих і чоловічий полових клітин відбувається поза половою системою самки (або гер-мафродитной особини). Зовнішнє запліднення найчастіше зустрічається в мешканців водойм (многощетинковых хробаків, двостулкових молюсків, річкового раку, иглокожих, ланцетника, більшості кісткових риб, земноводних), а також деяких наземних тварин (напр., дощових хробаків).

Внутрішнє запліднення, що відбувається в органах полової системи самки (або гермафродитної особини), властиво більшості наземних тварин (комахою, плазунам, птахам, ссавцям), а також багатьом мешканцям водойм (ресничным чирвам, хрящовим рибам).

У процесі запліднення відбувається активація яйцеклітини, проникнення в неї сперматозоїда й злиття їхніх ядер. Після проникнення сперматозоїда властивості оболонки яйцеклітини змінюються - вона стає непроникної для інших сперматозоїдів.

Іноді в яйцеклітину бдновременно може проникнути кілька сперматозоїдів (у деяких комах, паукообразных, акул, земноводних, плазуючих, птахів), але з її ядром зливається ядро тільки одного з них, інші ж дегенерують. У багатьох грибів, деяких круглих хробаків ядра сперматозоїда і яйцеклітини тривалий час розташовуються в цитоплазмі роздільно й зливаються тільки перед початком розподілу зиготи.

Для процесу запліднення водоростям і вищим споровим рослинам необхідна вода, у якій пересуваються рухливі сперматозоїди. У голосеменных і покрытосеменных процес запліднення не залежить від вологості середовища, тому що їхньому заплідненню передує запилення. Запилення - це перенос пыльцевого зерна, що містить чоловічі полові клітини, з пильовиків тичинок на рильце маточки (покрытосеменные) або на семязачаток (голосеменные). Запилення в покрытосеменных може відбуватися за допомогою тварин-запильників (комах, дрібних птахів), вітру, води; у голосеменных ~ тільки вітру.

Опыление може бути перехресним (якщо пыльцевое зерно однієї квітки попадає на рильце маточки іншого) або ж спостерігається самозапилення (пыльцевое зерно попадає на рильце маточки тієї ж квітки).

Розглянемо процес запліднення в рослин на прикладі покрытосеменных. Уперше його досліджував в 1898 році український учений С. Г. Навашин (мал. 1). Цей процес одержав назву подвійного запліднення (мал. 47). Після того, як пыльцевое зерно попадає на рильце маточки, воно набухає й починається формування пыльцевой трубки. У пыльцевую трубку переходять три гаплоидные клітини - вегетативна й два спермия. Be-

гетативная клітина створює живильне для середовище спермиев і згодом зникає. Через особливий отвір в оболонках насінного зачатка (пыльцевход) пыльцевая трубка проникає в зародковий мішок. Зародковий мішок складається із семи клітин. На його полюсах розташовані шість гаплоидных клітин, одна йз яких - яйцеклітина (вона розташована ближче до пыльцевходу). У центрі зародкового мішка розташовується клітина із двома гаплоидными ядрами: згодом ці ядра зливаються, образуя вторинне диплоидное ядро.

Один зі спермиев, потрапивши в зародковий мішок, зливається з яйцеклітиною. У результаті утвориться диплоидная зигота, з якої розвивається зародок. Другий спермий зливається із центральною клітиною, у результаті чого вона стає триплоидной (має три гаплоидных набори хромосом). Надалі із цієї клітини розвивається живильна тканина - ендосперм (від греч. эндон -внутрішній і сперма - насінна рідина).

Подвійне запліднення в покрытосеменных - це по суті два різних процеси, оскільки зародок розвивається тільки із заплідненої яйцеклітини. Злиття другого спермия із центральною клітиною можна тільки умовно назвати заплідненням, оскільки із що утворилася триплоидной клітини розвивається не новий організм, а тканина (ендосперм), що забезпечує зародок живильними речовинами.

Біологічне значення процесу запліднення полягає у відновленні хромосомного набору, характерного для особин певного виду. У заплідненій яйцеклітині з кожної пари гомологичных хромосом одна - батьківська, друга - материнська. Тому новий організм, що розвивається із зиготи, несе в собі спадкоємний матеріал обох батьків, що підсилює спадкоємну мінливість. Спадкоємної мінливості сприяє й процес мейозу, що відбуває, як правило, при утворенні полових клітин, під час якого відбуваються обмін ділянками гомологичных хромосом у процесі їхньої кон'югації й незалежна розбіжність гомологичных хромосом в анафазі першого розподілу мейозу.

Біологічне значення процесу подвійного запліднення в покрытосеменных полягає в тому, що утворення триплоидной клітини, з якої розвивається запасна живильна тканина - ендосперм, супроводжується збільшенням змісту ДНК у її ядрі. Це, у свою чергу, спричиняється інтенсифікацію процесів біосинтезу, зокрема білків, тобто збільшення запасів живильних речовин для зародка, що розвивається. Завдяки цьому в покрытосеменных розвиток зародка відбувається швидше в порівнянні з голосеменными, у яких ендосперм гаплоидный.

Поиск по сайту: