Подробное решение параграф 19 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Т. М. Ефимова, А. О. Шубин, Л. Н. Сухорукова 2010
Вопросы внутри параграфа: Какие особенности имеет хромосомный набор половых клеток?
Хромосомный набор половых клеток имеет половинный гаплоидный набор в отличие от соматических клеток.
Каковы особенности мейоза?
В отличие от митоза в результате первого деления к полюсам должны разойтись не сестринские хроматиды, а целые хромосомы, по одной из каждой пары. Для дальнейшего расхождения эти пары должны для начала образоваться – гомологичным хромосомам необходимо узнать друг друга, правильно выстроиться в экваториальной плоскости и затем разойтись к полюсам. Поэтому в профазу первого деления гомологичные хромосомы сближаются, а затем соединяются по всей длине – это процесс конъюгации хромосом. В метафазе первого деления конъюгирующие хромосомы располагаются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам гомологичных хромосом, и последние постепенно расходятся к полюсам клетки (протекает анафаза первого деления). В телофазе формируются ядра. Завершается первое мейотическое деление. Из диплоидной клетки образуются две гаплоидные клетки. Но, однако, каждая гомологичная хромосома состоит из двух хроматид, и обозначается n2c. Второе деление следует сразу за первым. Удвоение ДНК не происходит во втором делении, поэтому к полюсам расходятся не хромосомы, а хроматиды. Поэтому в результате гаплоидные клетки содержат по одной молекуле ДНК и обозначаются nc. Таким образом, в ходе редукционного или уменьшительного деления из одной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные.
Как происходит оплодотворение?
У всех животных оплодотворение яйцеклетки происходит по одной общей схеме и представляет собой слияние мужской и женской клеток. В норме образование зиготы происходит у человека в матке или фаллопиевых трубах женского организма. Для этого необходимо «встреча» сперматозоида и яйцеклетки. Сперматозоид или спермий представляет собой клетку небольшого размера (50-60 мкм), напоминающую головастика. Он состоит из головки, шейки и хвостика. Все его части гибко соединены между собой, что обуславливает его способность к движению и проникновению в самые труднодоступные участки. Яйцеклетка в 2-3 раза крупнее спермия, ее внутреннее содержимое наполнено желточными гранулами, которые будут использоваться для питания зародыша, а также в большом количестве структурами, называемыми митохондриями. Они служат для преобразования питательных веществ в доступную энергию. Средний срок жизни яйцеклетки после овуляции составляет 12-36 часов, редко до 3 суток. В ходе их взаимодействия должно произойти два важных процесса: проникновения сперматозоида внутрь яйцеклетки и слияние их ядер. Для проникновения мужской половой клетки при контакте с мембраной ооцита выделяется фермент гиалуронидаза, которая расщепляет оболочки, в результате чего возникает небольшое отверстие или пора. Образование, в котором содержится фермент, называется акросомой. Она имеет вид выступа или копья. После попадания сперматозоида внутрь в ооците между двумя его оболочками формируется пространство, напоминающее щель. Другие сперматозоиды, проникшие в ооцит, расщепляются в данном пространстве. Общее время оплодотворения яйцеклетки составляет около 12 часов. После этого начинается фаза слияния ядер, т. е. структур содержащих генетический материал (ДНК). Для этого ДНК заключается в небольшие тельца, причем «женское» образование значительно больше, чем «мужское», поэтому какое-то время второе увеличивается. Когда их размеры станут сопоставимы, происходит слияние этих двух телец и образования единого генетического материала. С этого момента клетка называется зиготой.
Стр. 89. Вопросы и задания после §
1. Чем отличается половое размножение от бесполого?
1) В бесполом размножении участвует один организм, а в половом – два. 2) В бесполом размножении участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом, а в половом – половые клетки (гаметы), полученные путем мейоза. Следовательно, при бесполом размножении дети получаются одинаковые, а при половом – разные. 3) При половом размножении происходят большие затраты энергии (на поиск полового партнера и т.п.). При бесполом размножении затраты энергии меньше. Следовательно, при одинаковых затратах бесполым путем можно получить больше потомства и в более короткие сроки. Главным отличием полового размножения от бесполого является рекомбинация (разные дети; за счет этого создается материал для естественного отбора).
2. Объясните различия в строении сперматозоида и яйцеклетки.
Яйцеклетка имеет:
-больше размеры
-округлая форма
-наличие большого количества желтка (питательные вещества будущего зародыша)
-наличие яйцевых оболочек
Сперматозоиды имеют:
-небольшие размеры
-разнообразные формы у разных млекопитающих
-орган передвижения (жгутики от 1 до нескольких)
-большое количество митохондрий
-отсутствие рибосом и ЭПС, видоизмененный аппарат Гольджи.
3. Пользуясь текстом учебника и рисунком 32, определяете основные этапы гаметогенеза.
1 этап – размножение первичных половых клеток
2 этап – рост половых клеток
3 этап – созревание половых клеток
4 этап – формирование половых клеток (только для сперматогенеза), в овогенезе на 4 этапе происходит отмирание полярного тельца ил формирование яйцевых оболочек.
4. В чем заключается биологическая роль оплодотворения?
Восстановление диплоидного набора хромосом в зиготе, при слиянии двух гаплоидных клеток – сперамтозоида (n) и яйцеклетки (n).
5. Какие формы полового размножения встречаются у животных?
Половое размножение с оплодотворением (чаще всего встречается в природе, свойственно большинство эукариот).
Половое размножение без оплодотворения – партеногенез (свойственен для пчелы, муравьи, тли, ящерицы), из неоплодотворенной яйцеклетки.
Гермафродизм (плоские и кольчатые черви, моллюски).
Конъюгация (примитивная самая простая форма, характерная для бактерий, некоторых водорослей).
6. Нормально число хромосом в клетках человека равно 46 хромосом. Сколько хромосом содержат сперматозоиды и яйцеклетки?
46 это соматические клетки тела, которые имеют двойной диплоидный набор хромосом 2n=46
n=23
сперматозоиды и яйцеклетки содержат половинный гаплоидный набор хромосом n=23.
7. Объясните значение терминов «гермафродит», «партеногенез».
Гермафродиты – это организмы, имеющие одновременно и мужские и женские половые железы. Партеногенез – это тип полового размножения, при котором не происходит оплодотворение яйцеклетки, а развитие идет из неоплодотворенной яйцеклетки.
8. *В потомстве, каких организмов следует ожидать большего генетического разнообразия: размножающихся бесполым или половым путем? Ответ обоснуйте.
При половом размножении с оплодотворением. Слияние двух ядер гамет – мужской и женской, приводит к образованию в зиготе диплоидного набора хромосом. Из зиготы формируется диплоидный организм. Ядра мужской и женской гамет несут разные гены (признаки), это признаки объединятся в новом организме, тем самым дочерний организм содержат большее разнообразие генов, чем его родители, объединяя в себе их гены.