Підручник з Біології. 9 клас. Задорожний - Нова програма

26. Мейоз. Статеві клітини та запліднення

Ви вже ознайомилися з процесами розмноження рослин і тварин. Які способи розмноження є в живих організмів? Чим статеве розмноження відрізняється від нестатевого? Яка система організму відповідає за утворення статевих клітин (гамет)?

Мейоз

Мейоз — це поділ клітин, який відбувається під час гаметогенезу. Результатом мейозу є утворення статевих клітин (гамет).

Під час мейозу відбувається два поділи клітини, у результаті яких з однієї материнської клітини утворюються чотири дочірні. При цьому дочірні клітини отримують удвічі меншу кількість хромосом і половину генетичного матеріалу, які мала материнська клітина. Учені кажуть, що відбувається процес редукції (зменшення кількості) хромосом, і називають мейоз редукційним поділом.

Поділи мейозу позначають як мейоз І і мейоз II. Фази обох поділів мають такі самі назви, як і фази мітозу. Щоб розрізнити, про який поділ ідеться, до назв фаз додають відповідну цифру.

Між двома поділами триває коротка інтерфаза, під час якої подвоєння ДНК не відбувається.

Фази мейозу

Мал. 26.1. Кросинговер

Мал. 26.2. Статеві клітини ссавців

Рекомбінація ДНК

Рекомбінацією називають процес, коли ланцюжки ДНК розриваються на окремі фрагменти, які потім об’єднуються в іншому порядку. У клітинах еукаріотів рекомбінація зазвичай відбувається під час профази першого поділу мейозу й відома під назвою «кросинговер» (перехрещування хромосом).

У кросинговері беруть участь гомологічні хромосоми. Вони розрізаються спеціальними ферментами в кількох місцях, а потім обмінюються однаковими ділянками і знову зшиваються ферментами в цілу хромосому.

Під час кросинговеру відбувається рекомбінація генів обох батьків особини, які розташовані у гомологічних хромосомах (мал. 26.1).

Статеві клітини

Статеве розмноження — це тип розмноження, за якого утворюються статеві клітини (гамети) і відбувається процес запліднення. Статеві клітини (мал. 26.2) утворюються в результаті гаметогенезу. Вони містять тільки по одній хромосомі з кожної пари гомологічних хромосом. Статеві клітини в різних групах живих організмів можуть мати різні розміри, форму й рухливість.

Особливості статевих клітин ссавців

Характеристика

Сперматозоїд

Яйцеклітина

Розмір

Малий

Велика

Рухливість

Рухливий

Нерухома

Особливості

будови

Має головку, шийку і хвіст. Головка майже повністю складається з ядра, вкритого тонким шаром цитоплазми. Спереду на головці є акросома — гострий твердий горбик, який містить фермент, що сприяє проникненню сперматозоїда в яйцеклітину

Має особливий поверхневий шар цитоплазми і спеціальні оболонки, що її покривають. Містить запасні поживні речовини у вигляді жовтка, необхідні для розвитку нового організму

Функції

Доставляє генетичний матеріал самців до яйцеклітин самок

Забезпечує початкові етапи розвитку нового організму поживними речовинами

Запліднення

Заплідненням називають процес з’єднання (злиття) зрілої чоловічої й жіночої статевих клітин, у результаті якого утворюється одна клітина (зигота), що є початком нового організму. Залежно від особливостей розмноження певних організмів запліднення може відбуватися різними способами. Розрізняють зовнішнє і внутрішнє запліднення.

Зовнішнє запліднення поширене серед водяних організмів. У цьому випадку гамети обох батьків виділяються у воду і вже там зустрічаються. Перевагою зовнішнього запліднення є те, що воно не вимагає наявності спеціальних пристосувань для запліднення.

Під час внутрішнього запліднення зустріч гамет відбувається всередині тіла жіночої особини. Завдяки тому, що таке запліднення відбувається в сприятливих умовах, ризик загибелі статевих клітин знижується. Крім того, стає можливим розвиток нащадків усередині організму матері. Це підвищує їхні шанси на виживання.

Інколи кросинговер може відбуватися не під час мейозу, а під час мітозу. Це явище називають мітотичним кросинговером. Воно було виявлено в деяких грибів, ссавців і комах.

Мейоз — це поділ клітин, у результаті якого утворюються статеві клітини (гамети), які містять удвічі менше ДНК, ніж звичайні клітини. Під час мейозу в клітинах еукаріотів відбувається рекомбінація ДНК (кросинговер). Заплідненням називають процес з’єднання (злиття) зрілої чоловічої й жіночої статевих клітин, у результаті якого утворюється одна клітина (зигота), що є початком нового організму.

Перевірте свої знання

1. Які клітини називають гаметами? 2. У результаті якого процесу утворюються гамети? 3. Які характерні риси притаманні сперматозоїдам ссавців? 4. Які характерні риси притаманні яйцеклітинам ссавців? 5. Які переваги та недоліки має зовнішнє запліднення? 6. Чому редукційним вважають перший поділ мейозу? 7. Поясніть, яким чином кількість ДНК у клітині під час мейозу зменшується вдвічі. 8*. Які переваги мають чоловічі й жіночі гамети різних розмірів перед гаметами однакового розміру? 9*. Яке біологічне значення може мати рекомбінація ДНК?