ГДЗ по биологии 11 класс учебник Пасечник, Каменский, Рубцов § 2. Развитие половых клеток.

Вспомните:

1. Что такое мейоз? Где он происходит у разных организмов?

Мейоз - редукционный способ деления клеток эукариот, при котором образуются клетки, содержащие одинарный, т. е. гаплоидный, набор хромосом.

У раз­ных ор­га­низ­мов мейоз. про­те­ка­ет на различных эта­пах жиз­нен­но­го цик­ла. Например у многих гри­бов и не­ко­то­рых во­до­рос­лей, в жиз­нен­ном цик­ле ко­то­рых пре­об­ла­да­ет га­п­ло­ид­ная фа­за, он про­ис­хо­дит сра­зу по­сле оп­ло­до­тво­ре­ния в зи­го­те (зи­гот­ный, или на­чаль­ный, мейоз). У го­ло­се­мен­ных и цвет­ко­вых рас­те­ний мейоз наблюдается у ди­п­ло­ид­но­го по­ко­ле­ния (спо­ро­фи­та) в пе­ри­од об­ра­зо­ва­ния жен­ских и муж­ских спор (спо­ро­вый, или про­ме­жу­точ­ный, мейоз); про­рас­таю­щие га­п­ло­ид­ные спо­ры фор­ми­ру­ют га­п­ло­ид­ное по­ко­ле­ние – га­ме­то­фи­ты, про­ду­ци­рую­щие по­ло­вые клет­ки. У мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных, в т. ч. у че­ло­ве­ка, мейоз про­те­ка­ет в по­ло­вых же­ле­зах и со­про­во­ж­да­ет га­ме­то­ге­нез (га­мет­ный, или ко­неч­ный, мейоз).

2. Для каких организмов характерно двойное оплодотворение?

Свойственно только цветковым растениям (так называемых покрытосеменных). Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик. В отличии от голосеменных, где довольно мощный гаплоидный эндосперм развив независимо от процесса оплодотворения , у покрытосеменных триплоидный эндосперм образ лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная  экономия энергетических ресурсов. Увеличение уровня плоидности эндосперма до 3n, по-видимому, способствует более быстрому росту полиплоидной ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита. Говоря проще биологический смысл  состоит в опережающем развитии питательной ткани, которая начинает формироваться сразу после оплодотворения. Также ускорено формирование семяпочки и семени. При этом у двудольных образуется 2 семядоли, а у однодольных - одна.

3. У кого наблюдается самооплодотворение?

В природе самооплодотворение встречается редко: в процессе эволюции у организмов обычно вырабатывались приспособления, устраняющие возможность самооплодотворения и обеспечивающие перекрёстное Оплодотворение, в результате которого увеличивается генетическое разнообразие потомства, что способствует как выработке новых приспособлений, так и развитию более жизнеспособного потомства. Среди животных самооплодотворение иногда наблюдается у гидр, плоских червей, некоторых кольчатых червей, моллюсков, рыб; среди растений — у многих водорослей, грибов, цветковых растений (у последних в результате самоопыления.

Подумайте:

1. Можно ли согласиться с утверждением, согласно которому зрелые сперматозоиды, готовые к оплодотворению, формируются лишь после завершения мейоза, в то время как ооциты созревают до его завершения?

2. Можно ли согласиться с утверждением, согласно которому слияние гамет в ходе полового процесса происходит ещё до завершения мейоза в ооците?

Тренируемся

1. Как называют мужские и женские половые клетки? В чём состоят особенности их строения?

Женская половая клетка (яйцеклетка) представляет собой крупную неподвижную клетку. В ней содержится большой запас трофических веществ, которые необходимы для раннего развития зародыша. Кроме того, для формирования бластомеров (первых генераций клеток зародыша) в яйцеклетке содержится достаточное количество цитоплазматических структур. Яйцеклетка человека является олиголециальной, то есть она не содержит большого количества желтка.

Мужская репродуктивная клетка (сперматозоид) формируется абсолютно другим путем. К моменту рождения в гонадах находятся зачаточные, несформированные мужские половые клетки. Процесс их окончательного формирования начинается с периода полового созревания. Отличительной особенностью формирования мужских половых клеток является то, что каждая клетка формируется примерно 75 дней, а не с момента рождения, как женские клетки.

2. Как происходит развитие половых клеток?

Сперматогенез – это процесс образования и развития мужских половых клеток – сперматозоидов.

Сперматозоиды возникают в мужских половых железах из первичных половых клеток и проходят несколько последовательных стадий: размножение, рост, созревание и формирование.

На стадии размножения из первичных половых клеток путем митоза образуется большое количество сперматогониев.
На второй стадии из сперматогониев образуются сперматоциты первого порядка, происходит рост клеток.
На стадии созревания происходит мейоз.
В результате первого мейоза образуются сперматоциты второго порядка. А после второго мейоза – сперматиды.
В ходе сперматогенеза из одного диплоидного сперматоцита первого порядка образуется четыре гаплоидных сперматиды.
На стадии созревания сперматиды превращаются в сперматозоиды.

Овогенез (оогенез) – это процесс образования, развития и формирования яйцеклеток.

По аналогии со сперматогенезом, овогенез происходит в женских половых железах. Стадии овогенеза аналогичны стадиям сперматогенеза. Но происходящие там процессы несколько отличаются. На стадии размножения из первичных половых клеток образуются овогонии. На стадии роста происходит увеличение размеров клеток и формирование желтка. Клетки становятся овоцитами первого порядка. На фазе созревания происходит мейоз. После первого мейоза образуется овоцит второго порядка и направляющее (или полярное) тельце. После второго мейоза образовывается гаплоидная яйцеклетка и еще одно направляющее тельце (первое направляющее дельце также проходит мейоз и дает еще два тельца). Роль направляющих телец – отбор «лишних» хромосом от яйцеклетки. Кроме того они формируют среду вокруг яйцеклетки.

Таким образом, в результате ряда последовательных процессов формируются половые клетки – гаметы, имеющие гаплоидный набор хромосом и запас питательных веществ в яйцеклетках.

3. Почему бесполое размножение у гидры наблюдается в тёплое время года, а половое — осенью?

Половое размножение отличается от бесполого тем, что в бесполом (у гидры это почкование) принимает участие один организм, а в половом - два. Бесполым гидры размножаются всё время, а осенью, когда наступают неблагоприятные условия все гидры гибнут, но перед этим в их теле развиваются половые клетки. Мужские половые клетки покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика. Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь ее, и ядра обеих половых клеток сливаются. Происходит оплодотворение. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка - образуется яйцо. Оно остаётся живым и переживает неблагоприятные условия, чтобы весной вылупиться в молодую гидру.

4. Почему в гаметах набор хромосом уменьшен вдвое по сравнению с соматическими клетками?

Уменьшение числа хромосом происходит в анафазе 1 мейоза в результате расхождения разъединившихся гомологичных хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид к полюсам делящейся клетки.

5. Чем сперматозоиды отличаются от спермиев?

Сперматозоиды отличаются от спермиев тем, что способны к самостоятельному передвижению.

6. Что такое акросома и для чего она нужна?

Акросома - это большая, лизосомоподобная органелла (производная комплекса Гольджи), которая локализована над ядром в апикальной части головки сперматозоида.

Расщепление внеклеточного матрикса лучистого венца происходит под воздействием фермента гиалуронидазы, содержащейся в акросоме. Для этой работы требуются усилия нескольких тысяч сперматозоидов, но тот из них, кто первый ощутил своими рецепторами блестящую оболочку, вероятнее всего и оплодотворит яйцеклетку.

В результате соприкосновения сперматозоида с оболочкой яйцеклетки происходит акросомная реакция. Она запускается под воздействием гормонов адреналина и прогестерона. Наружный слой акросомы сливается с внешней мембраной сперматозоида, как бы выплескивая содержимое. Из нее высвобождаются ферменты акросомы, способные растворить блестящую оболочку. Под их воздействием оболочка яйцеклетки локально расщепляется, сперматозоид успешно преодолевает последний барьер, и происходит слияние генетического материала отцовской и материнской клеток.

Сообщить о неточной информации
Проверочный код, год рождения Д.И.Менделеева:
В каком задании/вопросе ошибка:
Как должно быть: