БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 19. Строение и образование половых клеток

Половые клетки переносят наследственный материал в новое поколение. При этом яйцеклетка и сперматозоид по-разному специализированы для участия в оплодотворении.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
19
Главный вопрос

Почему яйцеклетка и сперматозоид несут сопоставимый набор хромосом, но так различаются по строению?

Биологическая лаборатория

Сравните реальные объекты и их особенности

Переключайте изображения и читайте объяснения. Связывайте видимые детали с функциями и происхождением.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Две специализации гамет

Половые клетки переносят наследственный материал в новое поколение. При этом яйцеклетка и сперматозоид по-разному специализированы для участия в оплодотворении. Яйцеклетка содержит значительный объём цитоплазмы и компоненты, необходимые началу развития. Сперматозоид обычно приспособлен к доставке компактного ядра и движению. Различия размера не означают пропорциональной разницы в количестве ядерных хромосом: обе зрелые гаметы несут гаплоидный набор.

Выделяем главное

Гамета
Специализированная половая клетка с гаплоидным набором хромосом
Яйцеклетка
Женская гамета с запасом цитоплазмы и компонентов для начала развития
Сперматозоид
Мужская гамета, обычно специализированная на движении и доставке наследственного материала
Выделяем главное
02

Общий путь образования

Гаметогенез включает размножение предшественников, рост и созревание с мейозом. Последующая специализация клеток зависит от типа образуемых гамет.

Митотические деления увеличивают число исходных клеток, а репликация подготавливает материал для мейоза. Уменьшение числа наборов происходит при расхождении гомологов в первом делении. Поэтому название этапа «рост» не следует путать с редукцией: набор и количество ДНК изменяются при конкретных событиях.

Выделяем главное

  • Гаметогенез. Процесс образования и развития половых клеток
  • Сперматогенез. Образование и созревание мужских половых клеток
  • Оогенез. Образование и созревание женских половых клеток
Выделяем главное

Половые клетки

Unknown authorUnknown author · Public domain
Wikimedia Commons · источник

Мужская репродуктивная система: учебная схема

The old versions were from Tsaitgaist. This new image is reworked, changed and improved by Sciencia58 so that there is no problem any more. · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Женская репродуктивная система: вид сбоку

The old versions were from Tsaitgaist. This new image is reworked, changed and improved by Sciencia58 so that there is no problem any more. · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

03

Равные наборы — неравная цитоплазма

Цитоплазма распределяется по-разному
ПризнакСперматогенезОогенез
Продукты типичного мейозаЧетыре сперматидыОдна крупная клетка и полярные тельца
ЦитоплазмаОтносительно равные долиОсновная часть в одной клетке
Дальнейшая задачаФормирование подвижной гаметыСохранение ресурсов начала развития

При сперматогенезе продукты мейоза обычно получают сопоставимые доли цитоплазмы. При оогенезе разделение резко неравномерно и сохраняет основную цитоплазму в одной крупной клетке.

Небольшие полярные тельца получают хромосомный материал, но обычно не участвуют в оплодотворении. Сперматиды проходят формирование: уплотнение ядра, образование акросомы и жгутика, перестройку цитоплазмы. Таким образом, завершение мейоза и приобретение окончательной формы гаметы — разные этапы.

Сперматида
Гаплоидная клетка после мейоза, превращающаяся в сперматозоид
Полярное тельце
Маленькая клетка, возникающая при неравномерных делениях оогенеза
Акросома
Структура головки сперматозоида, участвующая во взаимодействии с оболочками яйцеклетки
От схемы — к объяснению
04

От гамет к зиготе

Оплодотворение объединяет наследственный материал двух гамет и восстанавливает диплоидность. Оно включает распознавание, взаимодействие оболочек и объединение генетических компонентов.

Механизмы предотвращения полиспермии ограничивают участие дополнительных сперматозоидов. Цитоплазматические компоненты зиготы в основном происходят от яйцеклетки, что важно для раннего развития и внеядерного наследования. Формирование нового организма нельзя описать как простое увеличение размера одной из гамет.

Восстановление диплоидности

Хромосомные наборы

  1. Гамета n
  2. Гамета n
  3. Зигота 2n

Суммируются наборы, а не размеры гамет. Цитоплазматический вклад неодинаков.

Оплодотворение
Объединение гамет с образованием первой клетки нового организма
Зигота
Клетка, возникающая в результате оплодотворения
Полиспермия
Проникновение в яйцеклетку более одного сперматозоида
От схемы — к объяснению
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

У волка 2n = 78. Сколько хромосом и молекул ДНК в нормальной клетке после первого и после второго деления мейоза?

Сверить рассуждение

После первого деления: 39 хромосом и 78 молекул ДНК, то есть n2c. После второго: 39 хромосом и 39 молекул ДНК, то есть n1c.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Половые клетки переносят наследственный материал в новое поколение. При этом яйцеклетка и сперматозоид по-разному специализированы для участия в оплодотворении.

02

Гаметогенез включает размножение предшественников, рост и созревание с мейозом. Последующая специализация клеток зависит от типа образуемых гамет.

03

При сперматогенезе продукты мейоза обычно получают сопоставимые доли цитоплазмы. При оогенезе разделение резко неравномерно и сохраняет основную цитоплазму в одной крупной клетке.

04

Оплодотворение объединяет наследственный материал двух гамет и восстанавливает диплоидность. Оно включает распознавание, взаимодействие оболочек и объединение генетических компонентов.

05

Гаметы различаются специализацией, сохраняя гаплоидность. Мейоз и дальнейшее формирование обеспечивают разные стороны их подготовки.

06

Оплодотворение восстанавливает число наборов. Цитоплазма и ядерные хромосомы передаются по разным количественным соотношениям.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Специализированная половая клетка с гаплоидным набором хромосом»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Женская гамета с запасом цитоплазмы и компонентов для начала развития»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Процесс образования и развития половых клеток»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Образование и созревание мужских половых клеток»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Гаплоидная клетка после мейоза, превращающаяся в сперматозоид»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Маленькая клетка, возникающая при неравномерных делениях оогенеза»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Объединение гамет с образованием первой клетки нового организма»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Клетка, возникающая в результате оплодотворения»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Мужская гамета, обычно специализированная на движении и доставке наследственного материала»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Структура головки сперматозоида, участвующая во взаимодействии с оболочками яйцеклетки»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 19 «Строение и образование половых клеток», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…