Занятие №13
Тема: «Оплодотворение»
1. Оплодотворениеу животных
2. Двойное оплодотворение у цветковых растений
Оплодотворение - это процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой (женской и мужской гамет – клеток с гаплоидным набором Х), в результате чего возникает одноклеточная стадия развития зародыша - стадия зиготы. При этом в зиготе восстанавливается характерный для данного вида диплоидный набор хромосом. Оплодотворенная я/к носит название зиготы (от греч. – соединенная в пару). Зигота диплоидна, т.к. она образовалась в результате слияния двух гаплоидных гамет.
В ядре зиготы все Х вновь становятся парными; в каждой паре гомологичных Х одна Х отцовская, другая – материнская. Следовательно, диплоидный набор Х, характерный для соматических клеток каждого вида организмов, восстанавливается при оплодотворении.
Вскоре после оплодотворения происходит синтез ДНК, Х удваиваются и наступает первое деления ядра зиготы, которое осуществляется путем митоза и представляет собой начало развития зародыша – нового организма.
Оплодотворение – процесс слияния я/к и сперматозоида, при котором восстанавливается диплоидный набор Х, в результате возникает одноклеточная стадия развития организма – зигота.
Этапы оплодотворения:
1. Проникновение сперматозоида через оболочку я/к – слияние гамет.
2. Слияние ядер гамет, объединение наследственной информации.
Биологическое значение оплодотворения.
Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии женской и мужской половых клеток образуется новый организм, несущий в себе признаки и матери и отца. При образовании половых клеток в мейозе возникают гаметы с разным сочетанием Х, поэтому образующиеся после оплодотворения новые организмы могут сочетать в себе признаки обоих родителей в самых различных комбинациях. В результате этого происходит колоссальное увеличение наследственного разнообразия организмов.
|
|
Оплодотворение у животных.
Различают две формы оплодотворения - наружное и внутреннее.
Наружное оплодотворение характерно для большинства водных животных и организмов, размножение которых неразрывно связано с водной средой (рыбы, амфибии). Эти животные в период размножения выделяют половые продукты -яйцеклетки и сперматозоиды - в воду, где происходит оплодотворение. На примере лягушки рассмотрим, как происходит оплодотворение у животных. Неоплодотворенная икринка (я/к) покрыта несколькими защитными оболочками, предохраняющими ее от воздействия неблагоприятных внешних условий. Сперматозоиды активно передвигаются в воде и передним концом головки с помощью ферментов пробуравливают защитные оболочки я/к. Как только сперматозоид проник в я/к, ее оболочки приобретают свойства, препятствующие доступу других сперматозоидов. Это обеспечивает слияние ядра яйца с ядром одного сперматозоида. В результате образуется зигота, содержащая уже двойной, диплоидный, набор Х.
У животных, обитающих на суше, развиваются наружные половые органы, обеспечивающие перенос семенной жидкости из половых путей самца в половые пути самки, где и наступает оплодотворение. Это внутреннее осеменение. При осеменении всегда выделяется большое количество сперматозоидов. Необходимость избыточного количество сперматозоидов, участвующих в осеменении, заключается в том, что сперма создает определённую среду, без которой оплодотворение не возможно.
|
|
Двойное оплодотворение у растений.
Опыление у цветковых растений это необходимое условие оплодотворения.
Развитие женских и мужских гамет и оплодотворение у растений происходит так же, как и у животных, - в женских (пестики) и мужских (тычинки) половых органах. Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок.У покрытосеменных растений мужские гаметы малоподвижны и называются спермиями. Я/к неподвижна, и образование ее происходит в зародышевом мешке, расположенном в семяпочке. У обоеполых растений в цветке имеются тычинки, в пыльниках которых созревает пыльца. Зрелое пыльцевое зерно содержит два спермия и одну вегетативную клетку. В завязи пестика находится семяпочка, в которой находится зародышевый мешок. Зародышевый мешок содержит одну гаплоидную клетку (яйцеклетку) и одну диплоидную (центральную) клетку, которая участвует в оплодотворении и лежит в центре зародышевого мешка, и несколько других гаплоидных клеток.
Рассмотрим процесс оплодотворения и развития семени у покрытосеменных (цветковых) растений. В цветке образуются споры (бесполое размножение), возникают гаметы
(половой процесс), происходит оплодотворение, в результате которого образуется семя и плод.
цветоножка, цветоложе, чашечка, чашелистки, венчик, лепестки, околоцветник, тычинка, тычиночная нить, пыльник, пестик, рыльце, столбик, завязь, семязачатки
|
|
После того как пыльца (пыльцевое зерно) попадет на рыльце пестика происходит образование пыльцевой трубки за счет деления вегетативной клетки. (Спермии развиваются в пыльцевых зернах пыльников (на тычинках)). С помощью пыльцевой трубки спермин переносятся к зародышевому мешку, где и происходит оплодотворение. В пыльцевой трубке находятся два спермия. Когда пыльцевая трубка входит в зародышевый мешок, один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой, и в результате возникает новая клетка с триплоидным ядром, т.е. в нем содержится три набора Х. Из нее развивается эндосперм семени. Этот универсальный для всех покрытосеменных половой процесс получил название двойного оплодотворения. Он был открыт в 1898 г. С.Г.Навашиным.
Биологическое значение двойного оплодотворения у покрытосеменных растений заключается в том, что развитие эндосперма начинается только после того, как произойдет оплодотворение я/к. Триплоидный эндосперм покрытосеменных представляет собой запасной питательный материал для развивающегося зародыша. Кроме того, он включает наследственные задатки материнского и отцовского организмов.