Подготовка к ЕГЭ . Решение задач на тему "Гаметогенез у животных"

Мастер-класс по решению задач раздела

 «Биология индивидуального развития».

Панкратова Светлана Владимировна,

учитель биологии МБОУ «СОШ №55»

Гаметогенез у животных

V тип задач

Гаметогенез — это процесс образования половых клеток. Многоклеточные животные имеют диплоидный набор хромосом (2n). В процессе гаметогенеза, в основе которого лежит мейоз, образующиеся гаметы имеют гаплоидный набор хромосом (n).

Половые клетки развиваются в половых железах или специализированных клетках — в семенниках у самцов и в яичниках у самок. Эти клетки закладываются еще на ранних стадиях эмбрионального развития.

Гаметогенез протекает последовательно, в три стадии и заканчивается созреванием гамет

Стадия размножения. Исходные первичные половые клетки с диплоидным набором хромосом формируются в половых органах. В этот период клетки делятся — происходит митоз, что приводит к увеличению их количества. Клетки имеют диплоидный набор хромосом.

Стадия роста. Образовавшиеся клетки растут, активно синтезируют и запасают питательные вещества. Этот период соответствует интерфазе перед мейотическим делением.

Стадия созревания. На этой стадии происходит мейоз, в результате которого окончательно формируются и созревают гаметы с гаплоидным набором хромосом.

Образование мужских половых клеток

Сперматогенез — это процесс образования мужских половых клеток — сперматозоидов.

В период размножения из клеток сперматогенной ткани в результате митоза образуются многочисленные клетки — сперматогонии с диплоидным набором хромосом. Закладка первичных клеток сперматогониев происходит еще в эмбриональном развитии, т. е. до рождения организма, а интенсивное деление — только после достижения половой зрелости.

В период роста сперматогонии незначительно увеличиваются в размерах, и из каждой клетки развивается сперматоцит 1-го порядка, готовый к делению.

На стадии созревания в результате первого деления мейоза образуются две клетки — сперматоциты 2-го порядка, а после второго деления развиваются четыре одинаковые по величине клетки — сперматиды с гаплоидным набором хромосом. Все четыре клетки претерпевают сложную клеточную дифференцировку и превращаются в четыре сперматозоида.

Таким образом, из каждой первичной мужской половой клетки образуются четыре гаметы. Гормон, обеспечивающий сперматогенез у млекопитающих, называется тестостероном.

Образование женских половых клеток

Овогенез — это процесс образования женских половых клеток — яйцеклеток.

В овогенной ткани яичников на стадии размножения первичные половые клетки — овогонии с диплоидным набором хромосом несколько раз делятся митозом. За счет этого происходит рост овогенной ткани. Далее каждая овогония превращается в овоцит 1-го порядка, который на следующей стадии начинает усиленно расти, накапливая питательные вещества в виде зерен желтка.

Процесс роста овоцита происходит значительно дольше, чем сперматоцита.

После роста происходит созревание овоцита 1-го порядка. Клетка приступает к мейозу, но процесс деления затягивается надолго. Например, у млекопитающих деление начинается в эмбриональном состоянии, но приостанавливается на профазе I до периода полового созревания самки, т. е. на несколько недель, месяцев или лет, в зависимости от вида организма. Позже под влиянием половых гормонов мейоз продолжается дальше.

Первое деление мейоза происходит асимметрично: образуются одна крупная клетка — овоцит 2-го порядка, куда переходят все питательные вещества и органоиды, и одна мелкая клетка — первичное полярное, или направительное, тельце, — в которой имеется только ядро.

Второе деление мейоза также асимметрично. Из овоцита 2-го порядка образуется одна крупная клетка — яйцеклетка, в которой находятся все питательные вещества, и одно вторичное полярное (направительное) тельце. Из первичного полярного тельца образуются два мелких вторичных полярных тельца. У большинства позвоночных животных второе деление мейоза приостанавливается на стадии метафазы мейоза II, а образование яйцеклетки завершается лишь после оплодотворения.

Таким образом, при овогенезе из каждой первичной женской половой клетки — овогония образуется одна крупная яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом и три полярных тельца, которые редуцируются. Они служат только для равномерного деления ядра и распределения хромосом в мейозе. Овогенез у млекопитающих происходит под контролем гормона прогестерона.

Процесс образования мужских и женских клеток имеет ряд отличий.

1. Количество овогониев, вступивших в созревание, закладывается на этапе эмбрионального развития, а сперматогонии начинают активно делиться при наступлении половой зрелости, и этот процесс идет непрерывно.

2. В процессе сперматогенеза образуются 4 гаметы, а в процессе овогенеза — только одна.

3. Окончательно овогенез завершается после оплодотворения.

Источник: https://bio.wikireading.ru/2321

1. У по­ле­вой мыши 40 хромосом. Сколь­ко хро­мо­сом у самца мыши в сперматогониях, с ко­то­рых на­чи­на­ет­ся фор­ми­ро­ва­ние сперматозоидов, в зре­лых спер­ма­то­зо­и­дах и в клет­ках зародыша? Какое де­ле­ние при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию этих клеток? Из каких кле­ток они образуются?

Дано: Мышь, , соматическая клетка - 40 хромосом, сперматогонии, зре­лые спер­ма­то­зо­и­ды, клет­ки зародыша.

Найти: хромосомный набор, из каких клеток и каким способом они образуются.

Решение:

1) Спер­ма­то­го­нии об­ра­зу­ют­ся митозом, в них по 40 хромосом.

2) Спер­ма­то­зо­и­ды фор­ми­ру­ют­ся из спер­ма­то­го­ни­ев путём де­ле­ния мейозом, в них по 20 хромосом.

3) Клет­ки за­ро­ды­ша об­ра­зу­ют­ся путём де­ле­ния ми­то­зом зиготы (оплодотворенной яйцеклетки), в них по 40 хромосом.

2. Кариотип со­ба­ки вклю­ча­ет 78 хромосом. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и число мо­ле­кул ДНК в клет­ках при ово­ге­не­зе в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния гамет. Какие про­цес­сы про­ис­хо­дят в этих зонах? Ответ обос­нуй­те (в от­ве­те долж­но со­дер­жать­ся че­ты­ре критерия).

Дано: Собака, , соматическая клетка -78 хромосом, ово­ге­не­з, клетки в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния.

Найти: хромосомный набор, из каких клеток и каким способом они образуются.

Решение:

1) В клет­ках в зоне раз­мно­же­ния число хро­мо­сом 78, число ДНК – 78.

2) В конце зоны со­зре­ва­ния число хро­мо­сом в га­п­ло­ид­ных клет­ках 39, число                    ДНК – 39.

3) В зоне раз­мно­же­ния про­ис­хо­дит ми­то­ти­че­ское де­ле­ние ди­пло­ид­ных кле­ток и со­хра­ня­ет­ся по­сто­ян­ство числа хро­мо­сом и ДНК.

4) В зоне со­зре­ва­ния про­ис­хо­дит об­ра­зо­ва­ние гамет в ре­зуль­та­те мейоза, по­это­му число хро­мо­сом и ДНК умень­ша­ет­ся в два раза