g9b-3.2· Глава 3: Организм — целостная система· ~13 мин

Половое размножение, оплодотворение и индивидуальное развитие

Гаметогенез, оплодотворение, двойное оплодотворение у растений, онтогенез.

В половом размножении участвуют особые половые клетки — гаметы. В процессе гаметогенеза образуются гаплоидные (n) гаметы: мужские гаметы — сперматозоиды — представляют собой маленькие, подвижные клетки со жгутиком; женские гаметы — яйцеклетки — крупные и богаты запасными питательными веществами. Оплодотворение — это слияние сперматозоида с яйцеклеткой; в результате образуется диплоидная (2n) зигота. Оплодотворение может быть наружным (в воде — у лягушки, рыбы) и внутренним (на суше — у млекопитающих, птиц). У цветковых растений после попадания пыльцы на рыльце пестика она прорастает, образуя пыльцевую трубку; в этой трубке находятся две клетки спермиев — одна сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу (2n), другая сливается с центральной клеткой, образуя триплоидный эндосперм (3n). Этот процесс — двойное оплодотворение, открытое Сергеем Навашиным. Индивидуальное развитие (онтогенез) состоит из эмбрионального периода (от зиготы до рождения/прорастания) и постэмбрионального периода; постэмбриональное развитие протекает прямым путём (у рыб, птиц, млекопитающих) либо с метаморфозом (у лягушки, бабочки).

📌Пример

Например, у лягушки последовательность яйцо → личинка (головастик) → метаморфоз → взрослая особь является примером постэмбрионального развития с метаморфозом.

Графики

Оплодотворение: яйцеклетка (n) и сперматозоид (n) сливаются, образуя диплоидную (2n) зиготу
Оплодотворение: яйцеклетка (n) и сперматозоид (n) сливаются, образуя диплоидную (2n) зиготу

Ключевые термины

Гамета — Специализированная гаплоидная (n) половая клетка, участвующая в половом размножении; мужская гамета — сперматозоид, женская гамета — яйцеклетка.
Гаметогенез — Процесс образования гаплоидных (n) гамет — сперматозоидов и яйцеклеток.
Оплодотворение — Процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой с образованием диплоидной (2n) зиготы.
Двойное оплодотворение — Особый тип оплодотворения, происходящий у цветковых растений: один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу (2n), другой спермий сливается с центральной клеткой, образуя триплоидный эндосперм (3n). Открыто Сергеем Навашиным.
Онтогенез — Индивидуальное развитие организма; состоит из эмбрионального периода (от зиготы до рождения или прорастания) и постэмбрионального периода.
Зигота — Диплоидная (2n) клетка, образующаяся в результате оплодотворения при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.
Сравнение сперматозоида и яйцеклетки
ПризнакСперматозоид (мужская гамета)Яйцеклетка (женская гамета)
ПлоидностьГаплоидный (n)Гаплоидный (n)
РазмерМаленькийКрупный
ПодвижностьПодвижен, имеет жгутикНеподвижна
Запас питательных веществНезначительныйБогатый запас питательных веществ

Хотя обе гаметы гаплоидны (n), они резко различаются по строению и функциям.

✎Постэмбриональное развитие лягушки с метаморфозом
  1. 1Первая стадия: Самка лягушки откладывает икру в воду; происходит наружное оплодотворение — сперматозоиды самца оплодотворяют икринки в воде.
  2. 2Вторая стадия: Из оплодотворённой икринки выходит личинка (головастик). Головастик похож на рыбу: плавает в воде, дышит жабрами, имеет хвост.
  3. 3Третья стадия: Начинается метаморфоз: хвост исчезает, формируются конечности (лапки), жабры заменяются лёгкими. Строение тела полностью изменяется.
  4. 4Четвёртая стадия: Метаморфоз завершается — формируется взрослая лягушка. Взрослая лягушка способна жить как в воде, так и на суше.
🚫Частая ошибка

Считать гаметы диплоидными (2n) — самая распространённая ошибка. Гаметы — сперматозоид и яйцеклетка — всегда гаплоидны (n). Диплоидной (2n) является только зигота, образующаяся после оплодотворения.

⚠️Внимание

Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений. У животных и других групп растений такой процесс не происходит. Не путайте это понятие с оплодотворением у животных.

Правила

  1. 1Гаметы гаплоидны (n): сперматозоид маленький и подвижный, яйцеклетка крупная и богата запасными питательными веществами.
  2. 2При оплодотворении сперматозоид + яйцеклетка → зигота (2n); наружное оплодотворение происходит в воде, внутреннее — в наземной среде.
  3. 3У цветковых растений двойное оплодотворение: один спермий → зигота (2n), другой спермий → эндосперм (3n); открыл С.Г.Навашин.
  4. 4Онтогенез делится на два периода: эмбриональный (от зиготы до рождения/прорастания) и постэмбриональный (прямой либо с метаморфозом).
  5. 5Частая ошибка: считать гаметы диплоидными (2n) — гаметы гаплоидны (n); двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Тренировка

10 лёгких · 10 средних · 10 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов

ЛёгкийСреднийСложныйМикс