Типы онтогенеза у животных

НЕПРЯМОЙ		ПРЯМОЙ
Есть стадия личинки. Личинки самостоятельно добывают себе пищу. Личиночные органы затем заменяются органами, характерными для взрослого организма		Нет стадии личинки. Появляется дочерний организм, в котором заложены все системы и органы, присущие взрослому животному. Развитие происходит за счет веществ яйцеклетки или материнского организма
Полное превращение Личинки не похожи на взрослых особей. У многих есть стадия куколки (жесткокрылые, чешуекрылые, двукрылые)	Неполное превращение Личинки похожи на взрослых особей, но некоторые органы и системы недоразвиты, например, половые органы, крылья. (прямокрылые, полужесткокрылые)	Неличиночный Яйцеклетка богата питательными веществами, которых достаточно для завершения развития (малощетинковые черви, птицы, рептилии)	Внутриутробный В яйцеклетке мало питательных веществ и дочерний организм развивается за счет материнского (высшие млекопитающие)

15.Сперматогенез. Биологическое значение полового размножения. Гаметогенез – процесс образования половых клеток – гамет. У животных гаметогенез подразделяется на сперматогенез (процесс образования сперматозоидов у самцов) и оогенез (процесс образования яйцеклетки у самок). По тому, что происходит с ДНК, эти процессы практически не отличаются: одна исходная диплоидная клетка дает четыре гаплоидные. Однако, по тому, что происходит с цитоплазмой, эти процессы кардинально различаются. Половые клетки происходят из эмбриональных первичных клеток. Сначала они сходны у особей обоих полов, но впоследствии дифференцируются, у самцов – в сперматогонии. В течение эмбрионального и на ранних стадиях постэмбрионального развития сперматогонии претерпевают ряд митотических делений, сохраняя диплоидный набор хромосом. Незрелые муж. половые клетки на ранних стадиях наз. сперматоцитами I-го порядка. Далее сперматоциты дважды делятся и образуется 4 сперматида с гаплоидным набором хромосом. Процесс превращения сперматид в сперматозоиды наз.

спермиогенезом. Сперматозоиды (спермий, живчик) у большинства животных снабжены жгутиками. Они значительно меньше яйцеклетки, не имеет запаса питательных вещ-в, подвижны, имеют форму длинной нити, состоящей из головки, шейки и хвоста. Головка несколько расширена, в ней расположено ядро, передний конец её заострён, здесь расположен аппарат Гольджи. Аппарат Гольджи – органоид клетки, состоящий из цитоплазматических мембран, лишенных рибосом. В обл.А.Г. концентрируются синтезируемые в клетке вещ-ва. Аппарат со специальными ферментами, разрушающими оболочку яйцеклетки. Верхнюю часть головки сперматозоида прикрывает – акросома –образование, играющее важную роль при оплодотворении. Акросома – особая структура, ограниченная мембраной, - содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит непосредственно перед оплодотворением; т.о., функционально её можно рассматривать как увеличенную лизосому. Основная масса цитоплазмы и органоидов смещена в среднюю часть. В шейке (перехвате) находятся центриоли, многочисленные митохондрии, а хвостик по строению напоминает жгутик и является органоидом движения. Сперматозоид активен 2-3 суток. Биологическое значение полового размножения. Биологическое преимущество полового размножения состоит в возможности перекомбинации наследственных признаков обеих родителей, в результате чего потомство может оказаться более жизнеспособным, чем каждый из родителей. У организмов, размножающихся половым путем, в результате мейоза образуются 4 дочерние клетки, каждая из которых содержит половинное число хромосом по сравнению с родительской клеткой. При оплодотворении ядра двух половых клеток сливаются, образуя зиготу (оплодотворённую яйцеклетку, т. е.возникающую в результате слияния муж. и жен. половых клеток – гамет) и диплоидный набор хромосом восстанавливается. Половое размножение. создаёт возможности для возникновения в гаметах новых генных комбинаций, обеспечения генетической комбинативной изменчивости.

16.Овогенез - Оогенез. Особенности формирования женских гамет. Вариат1. Оогенез – процесс образования женских половых клеток. Оогенез - процесс образования яйцеклетки у самок сходен с образованием мужских половых клеток – гамет. По тому, что происходит, с ДНК эти процессы практически не отличаются: одна исходная диплоидная клетка дает четыре гаплоидные. Однако, по тому, что происходит с цитоплазмой, эти процессы кардинально различаются. Половые клетки происходят из эмбриональных первичных клеток. Сначала они сходны у особей обоих полов, но впоследствии дифференцируются, у самок образуются – оогонии. В течение эмбрионального и на ранних стадиях постэмбрионального развития оогонии претерпевают ряд митотических делений, сохраняя диплоидный набор хромосом. Незрелые женские половые клетки на ранних стадиях наз. ооцитами I порядка. В процессе последовательных мейотических делений ооцита образуется только одна яйцеклетка с гаплоидным набором хромосом, а все остальные (полярные или редукционные, тельца) дегенерируют. Кроме того, I-е и 2-е мейотические деления при оогенезе завершаются либо в момент нахождения яйцеклетки в яичнике ( напр.у морского ежа), либо перед оплодотворением уже после выхода яйцеклетки из яичника (у млекопитающ.). Для гамет (половых клеток) характерно наличие гаплоидного, т. е. вдвое меньшего, чем у всех остальных клеток организма числа хромосом. Яйцеклетка жизнеспособна 24-48 часов. Сперматозоид активен 2-3 суток.

Вариант 2. 16. Овогене́з или Оогене́з — у животных, развитие женской половой клетки — яйцеклетки (яйца).Во время эмбрионального развития организма гоноциты вселяются в зачаток женской половой гонады (яичника), и всё дальнейшее развитие женских половых клеток происходит в ней. Периоды оогенеза. Оогенез совершается в три этапа, называемых периодами Период размножения. Попав в яичник, гоноциты становятся оогониями. Оогонии осуществляют период размножения. В этот период оогонии делятся митотическим путем. Этот процесс происходит только в период эмбрионального развития самки. Период роста. Половые клетки в этом периоде называются ооцитами первого порядка. Они теряют способность к митотическому делению и вступают в профазу I мейоза. В этот период осуществляется рост половых клеток. В периоде роста выделяют 2 стадии: Стадия малого роста (превителлогенез) — объём ядра и цитоплазмы увеличивается пропорционально и незначительно. При этом ядерно-цитоплазматическое отношение не нарушается. На этой стадии происходит активный синтез всех видов РНК — рибосомных, транспортных и матричных. Все эти типы РНК синтезируются преимущественно впрок, т.е. для использования уже оплодотворенной яйцеклеткой. Стадия большого роста (вителлогенез) — объём цитоплазмы ооцита может увеличиться в десятки тысяч раз, в то время как объём ядра увеличивается незначительно. Таким образом, ядерно-цитоплазматическое отношение сильно уменьшается. На этой стадии в ооците I порядка образуется желток. По способу образования желток принято разделять на экзогенный и эндогенный. Присущий большинству видов животных экзогенный желток строится на основе белка-предшественника вителлогенина, который поступает в ооцит извне. У позвоночных вителлогенин синтезируется в печени матери и транспортируется к содержащему ооцит фолликулу по кровеносным сосудам. Попадая затем в пространство, непосредственно окружающее ооцит (периооцитное пространство), вителлогенин поглощается ооцитом путём пиноцитоза (пиноцитоз - один из важнейших и основных механизмов проникновения в клетку высокомолекулярных соединений). Период созревании Созревание ооцита — это процесс последовательного прохождения двух делений мейоза (делений созревания). Как уже говорилось выше, при подготовке к первому делению созревания ооцит длительное время находится на стадии профазы I мейоза, когда и происходит его рост. Выход из профазы I мейоза приурочен к достижению самкой половозрелости и определяется половыми гормонами. Из двух делений созревания первое у большинства видов является редукционным, т.к.именно в ходе этого деления гомологичные хромосомы расходятся по разным клеткам. Т. о., каждая из разделившихся клеток приобретает половинный (гаплоидный) набор хромосом, где каждый ген представлен лишь одной аллелью. Поскольку первому делению созревания предшествовала S-фаза, каждая из разошедшихся хромосом содержит двойное количество ДНК (две хроматиды). Эти генетически идентичные хроматиды и расходятся по сестринским клеткам во втором делении созревания. Оно является эквационным (как и обычное деление соматических клеток). После двух делений созревания число хромосом в каждой из клеток оказывается гаплоидным (1n), а общее количество хроматина в каждом клеточном ядре будет соответствовать 1с. Типы оогенеза

Оогенез

|

|

Диффузный <----|-----> Локализованный

|

|

Солитарный <-----|-----> Алиментарный

|

|

Нутриментарный <-----|-----> Фолликулярный

Диффузный оогенез — развитие яйцеклеток может происходить в любой части тела (губки, ресничные черви идр.). При диффузном оогенезе ооциты являются фагоцитирующими клетками, не синтезируют и не накапливают желточные включения, а растут за счёт поступления низкомолекулярный соединений из фаголизосом. В этих ооцитах вырабатываются в большом количестве гидролитические ферменты, необходимые для переваривания фагоцитируемых структур. Локализованный оогенез — развитие яйцеклеток происходит в женских гонадах — яичниках. Солитарный оогенез — ооцит может развиваться без участия вспомогательных питающих клеток ( черви, моллюски). При этом растущие половые клетки лишены вспомогательных элементов, желточные белки и РНК синтезируются ими самостоятельно. Все необходимые для макромолекулярных синтезов ооцит получает из окружающей среды (полости гонады) в виде простых низкомолекулярных соединений. Алиментарный оогенез — развитие ооцита происходит при участии вспомогательных питающих клеток. Нутриментарный оогенез — ооцит окружён трофоцитами (клетками-кормилками), связанными с ним цитоплазматическими мостиками (высшие черви, насекомые). Трофоциты — абортированные половые клетки, т.е. имеющие общее происхождение с ооцитом. На один ооцит приходится огромное количество клеток-кормилок, снабжающих половую клетку РНК. В вителлогенезе трофоциты участия не принимают: желток образуется за счёт поступлений высокомолекулярных веществ извне. Фолликулярный оогенез — растущий ооцит окружён фолликулярными (соматическими по происхождению) клетками, которые вместе с ним образуют функциональную структуру — фолликул (подавляющее число животных, в т.ч. все хордовые). Фолликулярные клетки не участвуют в синтезе белков желтка, все виды РНК синтезируются в самом ооците. Исключение составляют фолликулярные клетки птиц и ящериц, синтезирующие РНК для ооцита.

17.Оплодотворение. Партеногенез. Формы и распространенность в природе. Половой диморфизм. Оплодотворение - процесс проникновения сперматозоидов (мужских половых клеток - гамет) в яйцеклетку (женскую половую клетку). Яйцеклетка окружена несколькими оболочками, структура которых такова, что только сперматозоид собственного вида может попасть в яйцеклетку. После оплодотворения, оболочки яйцеклетки меняются и др. сперматозоиды уже не могут в нее проникнуть. При оплодотворении  в яйцеклетку проникает только ядро сперматозоида, хвостик вместе с митохондриями отбрасывается, и в клетку не попадает. Поэтому митохондриальную ДНК все животные наследуют только от матери. Оплодотв. может быть двойное. Оплодотв. яйцо называют зиготой.

Формы полового размножения. Конъюгация (половой процесс). Своеобразная форма полового процесса, при которой оплодотворение происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по мостику цитоплазматическому, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим

материалом между клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств. Конъюгация типична для ресничных простейших (напр., инфузорий), некоторых водорослей (спирогиры). Генетическая рекомбинация (половой процесс). У прокариот гаметы не образуются и не происходит слияния клеток. Часть ДНК клетки-донора переносится в клетку-реципиент (донор- отдающий, реципиет – получающий). При этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. Образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. ТРАНСФОРМАЦИЯ – изменение. Партеногенез (лат.parthenos –девственница +genesis – рождение) девственное размножение – развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки без участия сперматозоида. Распространён среди насекомых (пчёлы, тли). Партеногенез подразделяют с одной стороны, на естественный (открыт Ш. Боннэ в1762) и искусственный (открыт А.А.Тихомировым в 1885). С другой стороны – на постоянный, облигатный (рачки дафнии), факультативный (тутовый шелкопряд) и циклический, когда половое размножение чередуется с партеногненетическим (тли). При партеногенезе потомство получается, как правило, одного пола (либо самцы, либо самки). Партеногенез — половое размножение, но однополое. Одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, т.к. все особи подобных видов способны оставлять потомство (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, ящерицы). Половой диморфизм (греч.di – два+ morphe – форма,вид) - простейший случай полиморфизма; наличие у одного вида животных двух форм, различающихся по окраске, размерам, внешнему облику. Отличие самцов от самок – половой диморфизм (напр. отсут-е рогов у самок и наличие у самцов; различная окраска)