Биология 9 класс
Урок№14 — Половое размножение. Мейоз.

На сегодняшнем уроке вы узнаете, какие существуют способы полового размножения организмов. Познакомитесь с фазами и значением мейоза. Научитесь: наглядно распознавать фазы мейоза.

Размножение – важнейшая функция живых организмов, которая обеспечивает сохранение видов в ряду поколений. К размножению способны все без исключения живые организмы.
Различают формы полового процесса: коньюгация, гермафродитизм, партеногенез, неотения, собственно половое размножение.
Конъюга́ция у инфузо́рий — половой процесс, сопровождающийся переносом ядер между клетками партнёров при их непосредственном контакте. Такой половой процесс не сопровождается образованием гамет.
У некоторых видов животных и растений наблюдается развитие из неоплодотворенной яйцеклетки. Такое размножение называют девственным или партеногенетическим. ( у низших ракообразных, насекомых- тлей, пчел, ос, муравьев; ящериц.)
Неотения — явление, наблюдаемое у некоторых членистоногих, червей, земноводных, а также у многих растений, при котором достижение половозрелости и окончание онтогенеза происходит на ранних стадиях развития, например, на личиночной стадии. При этом особь может достигать взрослой стадии или не достигать её.
Биологические виды в зависимости от производимых клеток делятся на однополые и обоеполые гермафродиты.
Гермафродитизм — одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов.
Большая часть высших растений являются гермафродитами, у животных гермафродитизм распространён среди кишечнополостных, плоских, некоторых кольчатых и круглых червей, моллюсков, и насекомых (кокциды), некоторых коралловых рыб.
Половое размножение организмов связано с формированием специализированных половых клеток — гамет, образующихся в результате мейоза.
Мейоз открыт в 1882г Вальтером Флеммингом у животных, в 1888г Эдуардом Страсбургером у растений.
Мейозу предшествует интерфаза, в которую происходит редупликация ДНК. Перед началом деления каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК, которые образуют две сестринские хроматиды, сцепленные центромерами. Таким образом, перед началом деления хромосомный набор клетки составляет 2n, а количество ДНК — увеличено вдвое.
Процесс мейоза состоит из двух последовательных делений — мейоз I и мейоз II, которые подразделяются на те же стадии, что и митоз. В результате образуются не две, а четыре клетки
Профаза I. Эта стадия значительно длиннее, чем в митозе. Хромосомы спирализуются и утолщаются. Гомологичные хромосомы попарно соединяются друг с другом, т. е. происходит их конъюгация (от лат.конъюгацио — соединение). В результате этого в клетке образуется комплекс из двойных хромосом. Затем между участками гомологичных хромосом осуществляется обмен генами — кроссинговер (от англ. кроссинговер — пересечение, скрещивание). Это приводит к новым сочетаниям генов в хромосомах. После этого ядерная оболочка в клетке исчезает, центриоли расходятся к полюсам, и образуется веретено деления.
Метафаза I. Гомологичные хромосомы попарно располагаются в экваториальной зоне клетки над и под плоскостью экватора. Центромеры хромосом соединяются с нитями веретена деления.
Анафаза I. К полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы. Это основное отличие мейоза от митоза, где идет расхождение сестринских хроматид. Таким образом, у каждого из полюсов оказывается только одна хромосома из гомологичной пары. Число хромосом у полюсов уменьшается вдвое — происходит его редукция.
Телофаза I. Делится все остальное содержимое клетки, образуется перетяжка и возникают две клетки с одинарным набором хромосом (n). Каждая хромосома при этом состоит из двух сестринских хроматид — двух молекул ДНК. Образование двух клеток наступает не всегда. Иногда телофаза сопровождается только образованием двух ядер.
Перед вторым делением мейоза интерфаза отсутствует. Обе образовавшиеся клетки после периода покоя или сразу приступают ко второму делению мейоза. Мейоз II полностью идентичен митозу и происходит в двух клетках (ядрах) синхронно.
Профаза II значительно короче профазы I. Ядерная оболочка вновь исчезает, образуется веретено деления.
В метафазе II хромосомы выстраиваются в плоскости экватора. Нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом. В анафазе II, как и в митозе, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды — хромосомы. У каждого полюса образуется одинарный набор хромосом (п.), при этом каждая хромосома состоит из одной молекулы ДНК. Телофаза II заканчивается образованием четырех клеток (ядер) с одинарным набором хромосом и одной молекулой ДНК в каждой.
Биологическое значение мейоза заключается в образовании клеток с одинарным набором хромосом. Развивающиеся затем из них гаметы при половом размножении сливаются и двойной набор хромосом в результате этого восстанавливается. Кроме того, кроссинговер приводит к новым сочетаниям генов в хромосомах клеток, что служит основой для комбинативной изменчивости организмов.