Размножение организмов. Гаметогенез, его основные стадии

По наличию других форм размножения в цикле развития

По способу восстановления диплоидности

Амейотический — развивающиеся яйцеклетки не проделывают мейоза и остаются диплоидными. Такой партеногенез (например, у дафний) является разновидностью клонального размножения.

Мейотический — яйцеклетки проделывают мейоз (при этом они становятся гаплоидными). Новый организм развивается из гаплоидной яйцеклетки (самцы перепончатокрылых насекомых и коловраток), или яйцеклетка тем или иным способом восстанавливает диплоидность (например, путём эндомитоза или слияния с полярным тельцем)

Облигатный — когда он является единственным способом размножения

Циклический — партеногенез закономерно чередуется с другими способами размножения в жизненном цикле (напрмер, у дафний и коловраток).

Факультативный — встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых.

Гаметогенез или предзародышевое развитие — процесс созревания половых клеток, или гамет. Поскольку в ходе гаметогенеза специализация яйцеклеток и сперматозоидов происходит в разных направлениях, обычно выделяют оогенез и сперматогенез соответственно.

Гаметогенез закономерно присутствует в жизненном цикле ряда простейших, водорослей, грибов, споровых и голосеменных растений, а также многоклеточных животных. В некоторых группах гаметы вторично редуцированы (сумчатые и базидиевые грибы, цветковые растения). Наиболее подробно процессы гаметогенеза изучены у многоклеточных животных.

Стадии:

1. Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и овогониями соответственно. Они несут диплоидный набор хромосом 2п2с. На этой стадии первичные половые клетки многоократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме. Размноже­ние овогоний происходит главным образом в эмбриональном периоде. У человека в яичниках женского организма процесс раз­множения овогоний наиболее интенсивно протекает между 2 и 5 месяцами внутриутробного развития.

К концу 7 месяца большая часть овоцитов переходит в профазу 1 мейоза.

Если в одинарном гаплоидном наборе количество хромосом обозначить как п, а количество ДНК — как с, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2п2с до синтетического периода митоза (когда происходит репликация ДНК)| и 2п4с после него.

2. Стадия роста. Клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка (последние достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза. Важное событие этого периода — репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом. Они приобретают двунитчатую структуру: генетическая формула клеток в этот период выглядит как 2п4с.

3. Стадия созревания. Происходят два последовательных деле­ния — редукционное (мейоз I) и эквационное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз. После первого деления (мейоза I) обра­зуются сперматоциты и овоциты II порядка (с генетической фор­мулой п2с), после второго деления (мейоза II) — сперматиды и зрелые яйцеклетки (с формулой пс) с тремя редукционными тельцами, которые погибают и в процессе размножения не участ­вуют. Так сохраняется максимальное количество желтка в яйце­клетках. Таким образом, в результате стадии созревания один сперматоцит I порядка (с формулой 2п4с) дает четыре спермати­ды (с формулой пс), а один овоцит I порядка (с формулой 2п4с) образует одну зрелую яйцеклетку (с формулой пс) и три редукционных тельца.

4. Стадия формирования, или спермиогенеза (только при спер­матогенезе). В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид (с формулой пс), приобре­тая все структуры, ему свойственные. Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными. Комплекс Гольджи переме­щается к одному из полюсов ядра, формируя акросому. К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика. Вокруг жгутика спирально за­кручивается одна митохондрия. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.

Дата добавления: 2015-04-24