Что такое гамета
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Сегодня мы поговорим о гаметах, которые являются основой размножения растений и животных.
Мы узнаем, что это такое, как образуются гаметы, как проходит процесс оплодотворения и что такое закон чистоты гамет.
Гамета — это.
Термин «гамета» употребляется к репродуктивным клеткам растений и животных, участвующих в половом размножении. Клетки характеризуются гаплоидным (одинарным) набором хромосом и способностью передавать наследственную информацию потомству.
При слиянии мужских и женских гамет происходит оплодотворение и образуется зигота – диплоидная оплодотворённая клетка, дающая старт новому организму.
Существуют особи, в которых развивается только одна неоплодотворённая женская гамета. Это явление получило название партеногенез. О нём, кстати, упоминается в песне В.Высоцкого о планете, расположенной в далёком созвездии «Тау Кита», женщины которой предпочитают размножение исключительно путём почкования.
Образование гамет
На первом этапе происходит расхождение гомологичных хромосом, результатом которого является появление двух дочерних клеток с уменьшенной плоидностью. При дальнейшем делении (второй этап) формируются уже четыре дочерние клетки с одинарным набором хромосом, которые и представляют собой гаметы.
Типы и строение гамет
Гамета может быть либо мужской, либо женской.
У животных мужская гамета представлена сперматозоидом, у большинства семенных растений – спермием (тот же сперматозоид, только лишённым органов движения – жгутиков). Спермий переносится ветром, водой или насекомыми-опылителями. Женская гамета называется яйцеклеткой.
Типичный сперматозоид животного состоит из головки, средней части и жгутика (в редких случаях их бывает несколько).
В головке находится ядро с хромосомами, акросома (содержит ферменты, растворяющие оболочку яйцеклетки) и две центриоли (одна участвует в оплодотворении яйцеклетки, другая – в управлении двигательной функцией жгутика). В средней части расположена митохондрия. Концевая часть – жгутик является органом движения.
Длина сперматозоида в большинстве случаев колеблется в пределах нескольких десятков микрон и не зависит от размеров особи. Например, сперматозоид мыши в полтора раза крупнее человеческого.
Яйцеклетка существенно больше сперматозоида и имеет чаще всего шаровидную или эллипсовидную форму. В отличие от сперматозоида в ней сосредоточена не только наследственная информация, но и запас питательных веществ (желток), поэтому она малоподвижна.
В структуру яйцеклетки входит ядро с хромосомным набором Х, цитоплазма (именно там и хранится желток) и оболочка (мембрана), составленная из фолликулярных клеток.
Строение и размер яйцеклетки отличаются большим разнообразием не только на классовом, но и на видовом уровне. В частности, страусиное яйцо, имеющее диаметр до 30 см – та же яйцеклетка! У плацентарных млекопитающих женская гамета обычно находится в пределах 40-120 мкм.
Процесс оплодотворения
У млекопитающих при скрещивании миллионы сперматозоидов устремляются к яйцеклетке через маточные трубы. Головка сперматозоида содержит специальные ферменты, помогающие сперме проникнуть сквозь оболочку внутрь яйцеклетки.
В результате слияния мужских и женских гамет образуется диплоидная клетка – зигота.
Мембрана яйцеклетки устроена таким образом, что после проникновения первого сперматозоида доступ другим «претендентам» закрывается. Это обязательное условие для развития здоровой зиготы.
Если защитный механизм по какой-либо причине не сработает и яйцеклетку попадёт несколько клеток спермы, у зиготы образуются дополнительные хромосомы, что непременно приведёт к нарушению развития или гибели эмбриона.
Так что на данном поприще конкуренция просто огромна: из миллиона кандидатов победителем суждено стать только одному!
Существует два типа сперматозоидов : с половой хромосомой X и с половой хромосомой Y. А вот у яйцеклетки только одна половая хромосома – X. Если яйцеклетку оплодотворит сперматозоид X, родится индивидуум женского пола (XX), ну а если первой успеет мужская гамета Y – свет увидит особь противоположного пола (XY).
У покрытосеменных (цветковых) растений процесс оплодотворения происходит в цветке. Спермии образуются из пыльцевых зёрен и созревают в тычинках, а яйцеклетки – в семязачатках пестика.
Для этого типа растений характерно двойное оплодотворение, когда один из спермиев, попав на рыльце пестика, опыляет и, соответственно, оплодотворяет женскую гамету. Второй спермий сливается с ещё одной, центральной клеткой, образуя эндоспермий, который содержит питательные вещества для зародыша.
Оплодотворение голосемянных растений протекает в женских шишках, в то время как в мужских шишках созревает пыльца. Эта пыльца с помощью ветра или насекомых переносится на большие расстояния (на десятки километров) и, в конечном итоге, попадает на семязачаток, где образует спермии.
Последние по пыльцевой трубке проникают в семязачаток, а один из них сливается с яйцеклеткой женской шишки, запуская механизм оплодотворения. Через определённое время оплодотворённая яйцеклетка образует зиготу, из которой в дальнейшем развивается семя.
Гипотеза чистоты гамет
Создатель теории о наследственности, один из основателей генетики австрийский ботаник и биолог Г.Мендель на основании восьмилетних опытов с горохом обнаружил, что у гибрида, полученного в результате скрещивания родителей с разными альтернативными признаками (в частности, с разным цветом горошин), смешение генов не происходит.
Они остаются в чистом аллельном виде, т.е. гаметы содержат лишь один ген из аллельной пары. Иными словами, при мейозе из-за независимого расхождения гомологичных хромосом из пары аллелей только один ген попадает в гамету.
Гипотеза чистоты гамет – квинтэссенция двух законов Менделя: закона единообразия гибридов и закона расщепления.
Она объясняет расщепление по двум признакам: по фенотипу и генотипу.
Например, особь с генотипом АаВв образует 4 типа гамет: АВ; Ав; аВ и ав; т.е. доминантный ген «А» комбинируется либо с доминантным геном «В», либо с рецессивным геном «в», а рецессивный ген «а» сочетается либо с доминантным геном «В», либо с рецессивным геном «в».
Из полученных комбинаций видно, что гибрид второго поколения получит ¾ доминантных признаков и ¼ — рецессивных, т.е. расщепление по фенотипу происходит в соотношении 3:1.
» alt=»»> Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Комментарии и отзывы (1)
Подобные интересные исследования у меня вызывают только восхищение — как же всё сложно и совершенно устроено!
Вот только на примере строения, размножения одной репродуктивной клетки можно увидеть, что ну никак она не может сама по себе появиться и так слаженно функционировать, взаимодействовать с другими клетками.
Биология (да и вся наука в целом) только подтверждает — а не опровергает! — существование Творца. А теория эволюции — ахинея полная!
Практическая работа (профиль 10 класс) Тема: Сравнение развития половых клеток у растений и животных.
Практическая работа (профиль 10 класс)
Тема: Сравнение развития половых клеток у растений и животных.
Цель : Рассмотреть развитие половых клеток у растений и животных и процессы оплодотворения.
Оборудование: Плакаты, таблицы
1. Изучить теоретический материал по теме
2. Заполнить таблицу
Краткие теоретические сведения
Гаметогенез — это процесс образования зрелых половых клеток.
Образованием мужских половых клеток — микрогаметогенезом (от греч. микрос — маленький)
2.Развитие женских половых клеток у растений называется мегагаметогенезом (от греч. мегас — большой). 
II Развитие половых клеток у животных.
У животных различают два процесса образования половых клеток —
1.Сперматогенез — это процесс образования зрелых мужских половых клеток — сперматозоидов.
2.Овогенез — это процесс образования зрелых женских половых клеток — яйцеклеток.
Результатом сперматогенеза является образование сперматозоидов.
Сперматозоиды — очень мелкие подвижные мужские половые клетки, имеющие головку, шейку и хвостик (рис. 2.58).
В головке, кроме ядра (3), находится акросома (4) — видоизмененный комплекс Гольджи, обеспечивающий растворение оболочек яйцеклетки в процессе оплодотворения. В шейке находятся центриоли клеточного центра (2), а основу хвостика образуют микротрубочки (1), непосредственно обеспечивающие движение сперматозоида. В нем также расположены митохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией АТФ для движения.
Результатом овогенеза является образование яйцеклетки. Яйцеклетка — крупная женская половая клетка, которая несет не только гаплоидный набор хромосом, но и значительный запас питательных веществ для последующего развития зародыша (рис. 2.59).
Оплодотворение у растений.
Рассмотрим на примере цветковых растений.
Этот процесс получил название двойного оплодотворения и был открыт великим русским ботаником, академиком Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 году.
Оплодотворение у животных.
Процесс оплодотворения у животных можно разделить на следующие фазы:
в) Фаза проникновения в яйцо одного или нескольких сперматозоидов (полиспермия). Проникший сперматозоид «готовится» к слиянию с женским ядром, а затем сливается с ним.
Практическая работа (профиль 10 класс)
Тема: Сравнение развития половых клеток у растений и животных.
Цель : Рассмотреть развитие половых клеток у растений и животных и процессы оплодотворения.
Оборудование: Плакаты, таблицы
1. Изучить теоретический материал по теме
2. Заполнить таблицу
Сравнение гаметогенеза у растений и животных
1. Где протекает гаметогенез?
2. Из каких стадий состоит?
3. В результате каких процессов образуются гаметы?
4. Какой набор хромосом имеют гаметы?
5. Как называются женские гаметы? мужские?
6. Особенности строения мужских гамет.
7. Особенности строения женских гамет
8. Сколько полноценных женских гамет образуется?
9. Сколько мужских гамет участвует затем в оплодотворении?
Сделать вывод о значении гаметогенеза для организмов:
