5_Размножение организмов

1.

Размножение организмов
1. Формы размножения организмов и их
биологическое значение
2. Строение половых клеток
3. Гаметогенез. Закономерности овогенеза и
сперматогенеза
4. Оплодотворение. Фазы оплодотворения и его
биологическая сущность.

2. Размножение

-это приспособление живых организмов
к сохранению своего (биологического)
вида.
- В основе размножения лежит передача
наследственной информации от
родителей потомству.
На молекулярном уровне размножение
связано с уникальной способностью
ДНК к репликации, т.е. к самоудвоению.

3. При бесполом размножении

новые организмы (особи) генетически в
точности повторяют родительские
организмы.
Бесполый способ размножения иногда
называют генетическим
копированием особи.

4. Эволюционные преимущества полового процесса:

-способность популяций к более быстрому
изменению;
-облегчение возникновения новых видов;
-большое разнообразие в потомстве,
облегчающее адаптацию к
непредсказуемым изменениям среды;
-Обеспечивает преемственность между
поколениями, увеличивает число особей в
популяции, обеспечивает существования
вида в целом.

5. Функция сперматозоида

-оплодотворение яйцеклетки, т.е.
с одной стороны
- стимулирование женской гаметы к
развитию,
с другой стороны
обеспечение наследственным материалом
отцовского организма

6.

Сперматозоиды различных животных

7. Схема строения сперматозоида

8.

• Сперматозоиды, находящиеся в
половой железе (семеннике),
неподвижны.
Нарушения секреции предстательной
железы иногда могут приводить к
одной из форм мужской стерильности к невозможности оплодотворения
яйцеклетки при нормальном строении
сперматозоидов.

9. Функции яйцеклетки

- яйцеклетка передает зародышу половину его
будущего хромосомного набора;
- яйцеклетка во время оплодотворения
привносит несоизмеримо больше
цитоплазмы, чем сперматозоид;
- яйцеклетка снабжает зародыш
пищевыми запасами, которые позволяют
зародышу развиваться до начала активного
питания.

10.

В зрелой яйцеклетке запасаются все
материалы, которые обеспечивают
начальные стадии развития зародыша.
Если сперматозоид избавляется от
большей части цитоплазмы, то
развивающаяся яйцеклетка активно
увеличивает количество запасного
материала. Яйцеклетка либо сама
синтезирует, либо поглощает белки
желтка. В цитоплазме находятся
запасы рибосом, т-РНК, м-РНК,
морфогенетические факторы.

11. Типы яйцеклеток

-изолецитальный или гомолецитальный (у
двустворчатых
и
брюхоногих
моллюсков,
иглокожих, ланцетника);
телолецитальный
–умеренно телолецитальный тип
яйцеклеток (у осетровых рыб,
земноводных);
-резко телолецитальный тип (у
некоторых рыб, пресмыкающихся,
птиц
и
яйцекладущих
млекопитающи)х;
-
алецитальный
тип
(у
первичнотрахейных, в том числе и у
млекопитающих, и для человека);
центролецитальный
тип
яйцеклетки (у членистоногих).
-

12.

Поверх плазматической
мембраны яйцеклетка
может быть окружена еще
несколькими оболочками:
-первичной или желточной
(определяет видовую
специфичность, то есть
только сперматозоиды одного
вида могут прикрепиться к
яйцеклетке своего вида),
-вторичной или блестящей,
-третичной (скорлуповой,
подскорлуповой)

13. Строение семенника млекопитающего

Гаметогенез – процесс формирования половых
клеток.
Сперматогенез - процесс образования
сперматозоидов) происходит в семенниках.
Строение семенника млекопитающего

14.

Строение извитого семенного канальца
млекопитающего (поперечный разрез)

15.

Сперматогенез

16.

Овогенез (развитие яйцеклеток) протекает
в яичниках
Строение яичника женщины (в разрезе)

17.

Овуляторный цикл

18. Микрофотография яйцеклетки млекопитающего в зрелом фолликуле

19. Мейоз -

Мейоз механизм, распределения хромосом, а
соответственно и генов, который
обеспечивает их случайную и
независимую рекомбинацию
Кроссинговер –
способ осуществляющий сближение и
рекомбинацию генов отдельных хромосом

20. Мейоз

21. Мейотические биваленты

Диакинез

22.

23.

24.

25.

26. Результат мейоза при сперматогенезе:

из одного сперматоцита 1-ого порядка
образуются 4 сперматиды с гаплоидным
набором хромосом. В периоде
формирования достраивается хвостик и
образуются 4 сперматозоида.
• Сперматозоид фактически является
подвижным ядром.
Дифференцировка сперматозоида
направлена на приобретение подвижности.

27. Результат мейоза при овогенезе

• Из каждого овоцита 1-ого порядка
образуются 4 клетки, но только одна из
них может стать яйцеклеткой, а
направительные тельца дегенерируют и
исчезают.
Яйцеклетка обладает всеми факторами,
необходимыми для инициации и
поддержания метаболизма и развития.

28.

Биологическое значение мейоза:
• является
основой
комбинативной
изменчивости
благодаря
кроссинговеру
(профаза I) и независимому расхождению
гомологичных хромосом (анафаза I и II);
• благодаря
уменьшению
количества
хромосом (1n1с) при образовании гамет в
новых
организмах
поддерживается
постоянный
диплоидный
(2n2с)
набор
хромосом.

29.

Отличия сперматогенеза от овогенеза:
- в овогенезе стадия размножения начинается и
заканчивается в эмбриональном периоде, а при
сперматогенезе — после полового созревания;
- при овогенезе стадия роста начинается в эмбриональном
периоде, а при сперматогенезе стадия роста протекает в
половозрелом организме;
- при овогенезе 1-е мейотическое деление (период
созревания) происходит в зрелом фолликуле яичника, 2-е
мейотическое деление - в маточной трубе, а при
сперматогенезе оба мейотических деления происходят в
извитых семенных канальцах семенника;
- овогенез включает 3 стадии (отсутствует стадия
формирования), а сперматогенез складывается из 4 стадий;
- в результате овогенеза из одного овоцита 1-го
порядка образуются 1 зрелая яйцеклетка и 3
направительных тельца, а при сперматогенезе из одного
сперматоцита 1-го порядка образуется 4 сперматозоида.

30.

Зрелая яйцеклетка может быть оплодотворена
только в течение 12-24 часов после выхода из
яичника.
Сперматозоиды живут в среднем 5-7 дней.

31.

Оплодотворение – процесс слияния мужской и
женской половых клеток, в результате чего
восстанавливается диплоидный набор хромосом
и образуется зигота.
Осеменение - процесс, обуславливающий
встречу мужских и женских гамет.
Периоды оплодотворения:
-сближение гамет;
- активация яйцеклетки,
- проникновение
сперматозоида яйцо, слияние
ядерного материала.

32.

33.

34.

Кортикальная реакция
• так как мембрана сперматозоида проницаема
для Na+, в яйцеклетку начинают проникать Na+,
мембранный потенциал овоцита резко падает,
• из точки соприкосновения гамет происходит
2+
волнообразное
увеличение
Ca
→
кортикальные
гранулы
растворяются,
и
выделяют ферменты, отслаивающие блестящую
оболочку,
• из цитоплазмы яйцеклетки в блестящую
оболочку
поступают
гликозаминогликаны,
мукопротеины, белки → блестящая оболочка
утолщается, затвердевает превращается в
оболочку оплодотворения

35.

Женский и мужской пронуклеусы человека

36.

Биологическое значение
оплодотворения:
1.
Восстановление
диплоидного
набора
хромосом.
2.
Обеспечение
материальной
непрерывности
между
поколениями.
3. Объединение в
одном
индивидууме
наследственных
признаков материнского
и отцовского организмов.

37.

Клеточное деление
Стадия 4 бластомеров
Морула
Стадия 2 бластомеров
Ядро
сперматозоида
Стадия 8 бластомеров
1и2
полярные
тельца
ВнутреннееРанняя
скопление бластоциста
клеток
Фертилизация
Поздняя
бластоциста
Имплантация
Ооцит 2-го
порядка
Яичник
Овуляция
Полость
бластоцисты
Трофобласт
Развитие зародыша человека
от оплодотворения до имплантации

38. Партеногенез

Партеногенез (от греч. партеноз –
девственница) – развитие без
оплодотворения. Различают 2 вида :
-гиногенез – развитие из
неоплодотворенной яйцеклетки (у
некоторых видов червей и рыб (серебряный
карась),
андрогенез – развитие из ядра
сперматозоида с цитоплазмой яйцеклетки (у
некоторых растений: кукуруза, табак)

39. Типы определения пола

-прогамный
(пол будущего организма определяется в
ходе гаметогенеза у родительской особи)
-сингамный
(пол определяется в момент слияния
гамет)
-эпигамный
(пол особи определяется в процессе
онтогенеза)

40. Внешнее различие между самкой и самцом у морского червя Bonellia viridis