Этапы овогенеза егэ

Гаметогенез (греч. gamete– жена, gametes – муж + genesis – зарождение)

Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских
особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.

Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в
два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в
процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).

Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.

Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.

Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)

Сперматогенезом называют процесс формирования мужских гамет (половых клеток) — сперматозоидов. Он начинается в период полового
созревания (под влиянием мужских половых гормонов) и длится практически до конца жизни. Сперматогенез складывается из четырех фаз
(периодов):

• Фаза размножения

В ходе фазы размножения диплоидные сперматогенные клетки (2n2c) многократно делятся митозом, в результате образуются
сперматогонии (2n2c) — стволовые клетки. Часть сперматогоний вступает в последующее митотическое деление, образуя
такие же сперматогонии (2n2c).

• Фаза роста

Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.

В этот период клетка растет, увеличивается количество органоидов и цитоплазмы. Происходит подготовка к мейозу, который начинается
в следующей фазе — созревания.

На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).

• Фаза созревания

Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c).
Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в
результате которого образуются сперматиды (nc).

Итак, в фазу созревания происходят первое и второе деления мейоза, которые приводят к тому, что образовавшаяся клетка — сперматида —
имеет гаплоидный набор хромосом (nc).

• Формирования

В этой фазе у каждой сперматиды отрастает жгутик, после чего они получают полное право называться сперматозоидами. У основания жгутика
концентрируются митохондрии — «энергетические станции клетки», которые всегда будут готовы предоставить АТФ для его активной работы.

Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)

Оогенезом называют процесс формирования женских гамет (половых клеток) — яйцеклеток. Он активируется в женском организме в период полового
созревания (под действием женских половых гормонов) и длится до менопаузы (45-55 лет).

Оогенез протекает по очень похожей со сперматогенезом схеме, однако вы увидите некоторые отличия. Например, фаза формирования, характерная для сперматогенеза,
здесь отсутствует, поэтому овогенез складывается из трех фаз:

• Фаза размножения

В результате многократных делений клеток яичника образуются стволовые клетки — овогонии (2n2c).

• Фаза роста

Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.

В овогенезе эта фаза отличается более длительной продолжительностью, по сравнению с такой же фазой в сперматогенезе. Клетки накапливают большой запас питательных веществ. В этот период происходит удвоение ДНК в S-периоде — набор хромосом и ДНК ооцитов I порядка становится 2n4c.

• Фаза созревания

Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное
(направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.

Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется
яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.

Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не «яйцеклетка», а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения
деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.

Оплодотворение

Оплодотворение — ключевой процесс полового размножения, обусловленный слиянием сперматозоида и яйцеклетки. После оплодотворения в результате
ряда стадий образуется эмбрион.

Сперматозоид (nc) обладает положительным химическим таксисом к яйцеклетке (nc). Оплодотворение — слияние сперматозоида с яйцеклеткой и образование зиготы (2n2c).

При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.

При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.

Внешнее оплодотворение характерно для рыб, земноводных, моллюсков. Внутреннее — для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

37. Перечислите не менее 4 стадий гаметогенеза человека. В чем их особенности? Где они протекают?

1.      Данные стадии идут в половых железах человека — семенниках, яичниках. 
2.      Стадия размножения (деления) — на ней диплоидные клетки половых желез делятся митозом. 
3.      Стадия роста соответствует интерфазе перед митозом. 
4.      Стадия созревания представляет собой мейоз. 
5.      Стадия формирования (только при сперматогенезе) — на этой стадии сперматозоиды приобретают типичный вид. 

37. Что происходит на стадии размножения (деления)? Каков набор хромосом и количество молекул ДНК имеют клетки на данной стадии? Как называются исходные клетки на данной стадии при сперматогенезе и овогенезе? 

1.      На этой стадии исходные клетки делятся митозом. 
2.      Набор хромосом и количество молекул ДНК на данной стадии равен 2n2c. 
3.      Исходные клетки на данной стадии при сперматогенезе и овогенезе — сперматогонии и овогонии. 

37. Чему соответствует стадия роста в гаметогенезе? Каков набор хромосом и количество молекул ДНК имеют клетки на данной стадии? Как называются клетки, вошедшие в стадию роста?

1.      Стадия роста соответствует интерфазе перед мейозом. 
2.      Набор хромосом и количество молекул ДНК имеют клетки на данной стадии — 2n4c, так как в синтетический период интерфазы идет удвоение молекул ДНК до 4с. 
3.      У мужчин клетки данной стадии — сперматоциты 1 порядка, у женщин — овоциты 1 порядка. 

37. Чему соответствует стадия созревания в гаметогенезе? На этой стадии сперматоциты и овоциты 1 порядка делятся. Какие клетки они образуют? Каков набор хромосом и количество молекул ДНК имеют клетки на данной стадии? 

1.      Стадия созревания соответствует мейозу. 
2.      Каждый сперматоцит 1 порядка при делении в мейозе 1 дает 2 сперматоцита 2 порядка. 3. Каждый овоцит 1 порядка при делении в мейозе 1 дает 1 овоцит 2 порядка и направительное тельце. 
3.      Сами сперматоциты и овоциты 1 порядка имели набор 2n4c, а после их деления сперматоциты 2 порядка, овоцит 2 порядка и направительное тельце эти клетки получают набор n2c, что характерно для окончания мейоза 1. 

37. Какие клетки образуются при делении сперматоцитов 2 порядка в мейозе 2? До чего делится овоцит 2 порядка и направительное тельце в мейозе 2? Как изменяется набор хромосом у полученных клеток?

1.      В мейозе 2 сперматоциты 2 порядка образуют сперматиды с гаплоидным набором хромосом, nc. 
2.      Овоцит 2 порядка делится до яйцеклетки и направительного тельца. 
3.      Все они имеют гаплоидный набор хромосом, nc. 
4.      Направительное тельце во время мейоза 2 делится еще на 2 направительных тельца с гаплоидным набором хромосом, nc. 

37. Что такое бластула? Что представляют собой бластомеры? На какой стадии они образуются? Сколько слоев клеток имеет бластула?

1.      Бластула — это зародыш с полостью внутри. Бластомеры — клетки внутри бластулы. 
2.      Бластомеры образуются на стадии дробления. 
3.      Бластула имеет один слой клеток и полость — бластоцель. 

37. Что включает в себя органогенез? Приведите два этапа. Какой зародышевый листок закладывается в зародыше на стадии нейрулы? Где он расположен?

1.      Органогенез представлен нейрулой и образованием органов. 
2.      На стадии нейрулы закладывается мезодерма. 
3.      Мезодерма расположена между эктодермой и энтодермой. 

37. Из каких зародышевых листков формируются нервная трубка, хорда и кишечная трубка на стадии нейрулы? Что такое осевой комплекс органов на стадии нейрулы?

1.      Нервная трубка закладывается из эктодермы. 
2.      Хорда закладывается из мезодермы. 
3.      Кишечная трубка закладывается из энтодермы. 
4.      Комплекс осевых органов и представлен нервной трубкой, хордой, кишечной трубкой. 

37. Какие ткани образуются из эктодермы? Назовите две железы внутренней секреции, образованные из эктодермы. Какие две железы образуются из энтодермы? Что еще образует энтодерма? Назовите две ключевые ткани, образованные из мезодермы.

1.      Нервная и эпителиальная ткани образуются из эктодермы. 
2.      Гипофиз, эпифиз, а также щитовидная железа образуются из эктодермы. 
3.      Печень, поджелудочная железа, легкие, а также внутренние выстилки многих систем организма человека образуются из энтодермы. 
4.      Мышечная и соединительная ткани образуются из мезодермы. 

Размножение, или самовоспроизведение, является одной из важнейших характеристик природы и присуще живым организмам. Передача генетического материала от родителей к следующему поколению в процессе размножения обеспечивает непрерывность существования рода. Процесс размножения у человека начинается с момента проникновения мужской половой клетки в женскую половую клетку.

Гаметогенез – это последовательный процесс, который обеспечивает размножение, рост и созревание половых клеток в мужском организме (сперматогенез) и женском (овогенез).

Гаметогенез протекает в половых железах — сперматогенез в семенниках у мужчин, а овогенез в яичниках у женщин. В результате гаметогенеза в организме женщины образуются женские половые клетки — яйцеклетки, а у мужчин — мужские половые клетки сперматозоиды.
Именно процесс гаметогенез (сперматогенез, овогенез) дает возможность мужчине и женщине возможность произведения потомства.

Характеристика овогенеза и сперматогенеза

Гаметогенез имеет несколько стадий. Сходство сперматогенеза и овогенеза как раз и заключается в том, что три стадии у них одинаковы.

1. Стадия размножения. Первичные клетки на этой стадии называются сперматогониями и овогониями, из них в последующем образуются мужские и женские половые клетки. Половые клетки несколько раз делятся путем митоза, и количество их значительно возрастает. Сперматогонии размножаются у мужчины в течение всего репродуктивного периода, а размножение овогоний происходит в эмбриональном периоде и наиболее интенсивно происходит во 2 — 5 месяц внутриутробного развития.

2. Стадия роста. В этот период клетки значительно увеличиваются в размерах. Сперматогонии и овогонии превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка. Овоциты I порядка достигают больших размеров, поскольку накапливают питательные вещества.

3. Стадия созревания. На этой стадии происходят два следующих друг за другом деления — мейоз I и мейоз II. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка, а после второго деления — сперматиды и зрелые яйцеклетки с тремя полярными тельцами, которые в процессе размножения не участвуют и погибают. При созревании один сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, а один овоцит I порядка образует одну яйцеклетку и три полярных тельца.

Эти особенности сперматогенеза и овогенеза имеют биологический смысл, который связан с разным назначением мужских и женских гамет. Неравномерное деление клеток при овогенезе (меньше) обеспечивает формирование крупной яйцеклетки, в ней накапливается большее количество питательных веществ, так как из оплодотворенного яйца будет развиваться новый организм.

4. Стадия формирования. Она характерна только для сперматогенеза. Незрелая сперматида превращается в сперматозоид, приобретая свойственный ему вид. Образование сперматозоидов у мужчин начинается только в период полового созревания и происходит в течение всего года. Период развития сперматогоний в зрелые сперматозоиды составляет 74 дня.

Схема овогенеза и сперматогенеза
 

Краткую, обобщенную характеристику овогенеза и сперматогенеза представляет следующая таблица сперматогенеза и овогенеза:
 

Сравнение гаметогенеза

Подытоживая все, можно привести сравнительную характеристику овогенеза и сперматогенеза. В сущности, это и будут особенности сперматогенеза и овогенеза.

1. Мы выяснили, что гаметогенез включает стадии размножения, роста и созревания клеток. Сперматогенез включает также стадию формирования (ее нет при овогенезе), в этом заключаются отличия сперматогенеза от овогенеза. Сперматозоиды проходят дополнительную четвертую стадию для того, чтобы приобрести своеобразную форму и сформировать аппарат движения.

2. Второе отличие сперматогенеза от овогенеза: из сперматоцита I порядка получается четыре половых клетки, а из ооцита I порядка получается одна полноценная половая клетка.

3. Яйцеклетки образуются циклически, процесс повторяется через 21-35 дней (менструальный цикл). После гибели яйцеклетки, что сопровождается кровотечением, изменившийся гормональный фон дает толчок к созреванию другой яйцеклетки.
Сравнительная характеристика овогенеза и сперматогенеза показывает, что у женщин мейоз начинается в период внутриутробного развития.
Ооциты I порядка у новорожденной девочки останавливаются в фазе мейоз I, и завершается созревание ооцита к моменту полового созревания. У мальчиков процесс образования сперматозоидов идет непрерывно и сохраняется в течение всей половой зрелости мужчины.

4. Из характеристики овогенеза и сперматогенеза следует, что существуют значительные различия в количестве образованных половых клеток в женском и мужском организме. Взрослый мужчина производит 30 миллионов спермиев в день, а женщина — порядка 500 зрелых яйцеклеток за всю свою жизнь.

5. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются также в том, что стадия размножения при сперматогенезе идет постоянно, а при овогенезе заканчивается после рождения.

6. Стадия роста при сперматогенезе короче, чем при овогенезе.

7. Стадия созревания при овогенезе имеет особенности, которые заключаются в неравномерности делений при созревании, что приводит к выделению полярных телец, что отсутствует при сперматогенезе.

8. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются в том, что сперматогенез более подвержен влиянию внешней среды, нежели овогенез, что связано с различием в расположении половых органов — семенники находятся вне брюшной полости.

9. Из сравнительной характеристики овогенеза и сперматогенеза можно увидеть, что, поскольку образование яйцеклеток начинается еще до рождения девочки, а завершается для яйцеклетки только после ее оплодотворения, то неблагоприятные факторы внешней среды могут повлечь генетические аномалии у потомства.

Гаметогенез

Мейоз лежит в основе процессов спорогенеза – образование спор у растений и грибов, и гаметогенеза – образование половых клеток, который состоит из сперматогенеза и овогенеза.

Фазы гаметогенеза:

1) РАЗМНОЖЕНИЕ – митоз

• Сперматогенез: из клеток сперматогенной ткани гоноцитов образуются диплоидные первичные половые клетки сперматогонии(2n2с).

• Овогенез: из клеток овогенной ткани яичников гоноцитов образуются первичные половые диплоидные клетки овогонии (2n2с).

2) РОСТ – интерфаза мейоза I

• Сперматогенез: из каждого сперматогония развивается сперматоцит 1ого порядка (2n4с). Репликация ДНК.

• Овогенез: репликация ДНК, из каждого овогония развивается овоцит 1ого порядка (2n4с). Запас питательных веществ (желток, жир).

3) СОЗРЕВАНИЕ – деление мейоза

• Сперматогенез: после первого деления образуются два сперматоцита 2ого порядка (n2c). После второго – четыре гаплоидных сперматиды (nc).

• Овогенез:после первого деления — 1 редукционное тельце и один овоцит 2ого порядка(n2c)
После второго деления — 3 редукционных тельца и одна крупная овотида, из которой впоследствии сформируется яйцеклетка и еще одно редукционное тельце. Если оплодотворения не происходит, то овотида погибает и выводится из организма.

4) ФОРМИРОВАНИЕ

• Сперматогенез: сперматиды превращаются в сперматозоиды (nc), приобретают свойственные им признаки и подвижность.

• Овогенез: практически отсутствует

Сперматозоиды состоят из 
— головка: ядро и акросома, которая выделяет фермент, растворяющий оболочку яйцеклетки 
— шейка: митохондрии и комплекс Гольджи
— хвост из микротрубочек.

Мастер-класс по решению задач раздела

 «Биология индивидуального развития».

Панкратова Светлана Владимировна,

учитель биологии МБОУ «СОШ №55»

Гаметогенез у животных

V тип задач

Гаметогенез — это процесс образования
половых клеток. Многоклеточные животные имеют диплоидный набор хромосом (2n). В
процессе гаметогенеза, в основе которого лежит мейоз, образующиеся гаметы имеют
гаплоидный набор хромосом (n).

Половые клетки развиваются в половых
железах или специализированных клетках — в семенниках у самцов и в яичниках у
самок. Эти клетки закладываются еще на ранних стадиях эмбрионального развития.

Гаметогенез протекает последовательно, в
три стадии и заканчивается созреванием гамет

Стадия размножения. Исходные первичные половые клетки с диплоидным
набором хромосом формируются в половых органах. В этот период клетки делятся —
происходит митоз, что приводит к увеличению их количества. Клетки имеют
диплоидный набор хромосом.

Стадия роста. Образовавшиеся клетки растут, активно синтезируют и запасают
питательные вещества. Этот период соответствует интерфазе перед мейотическим
делением.

Стадия созревания. На
этой стадии происходит мейоз, в результате которого окончательно формируются и
созревают гаметы с гаплоидным набором хромосом.

Образование мужских половых клеток

Сперматогенез — это
процесс образования мужских половых клеток — сперматозоидов.

В период размножения из клеток сперматогенной ткани
в результате митоза образуются многочисленные клетки — сперматогонии с
диплоидным набором хромосом. Закладка первичных клеток сперматогониев
происходит еще в эмбриональном развитии, т. е. до рождения организма, а
интенсивное деление — только после достижения половой зрелости.

В период роста сперматогонии незначительно
увеличиваются в размерах, и из каждой клетки развивается сперматоцит
1-го порядка, готовый к делению.

На стадии созревания в результате первого деления
мейоза образуются две клетки — сперматоциты 2-го порядка, а после
второго деления развиваются четыре одинаковые по величине клетки — сперматиды с
гаплоидным набором хромосом. Все четыре клетки претерпевают сложную клеточную
дифференцировку и превращаются в четыре сперматозоида.

Таким образом, из каждой первичной мужской половой
клетки образуются четыре гаметы. Гормон, обеспечивающий сперматогенез у
млекопитающих, называется тестостероном.

Образование женских половых клеток

Овогенез — это процесс образования женских половых клеток —
яйцеклеток.

В овогенной ткани яичников на
стадии размножения первичные половые клетки — овогонии с
диплоидным набором хромосом несколько раз делятся митозом. За счет этого
происходит рост овогенной ткани. Далее каждая овогония превращается в овоцит
1-го порядка, который на следующей стадии начинает усиленно расти,
накапливая питательные вещества в виде зерен желтка.

Процесс роста овоцита происходит значительно дольше,
чем сперматоцита.

После роста происходит созревание овоцита
1-го порядка. Клетка приступает к мейозу, но процесс деления
затягивается надолго. Например, у млекопитающих деление начинается в
эмбриональном состоянии, но приостанавливается на профазе I до периода полового
созревания самки, т. е. на несколько недель, месяцев или лет, в
зависимости от вида организма. Позже под влиянием половых гормонов мейоз
продолжается дальше.

Первое деление мейоза происходит асимметрично:
образуются одна крупная клетка — овоцит 2-го порядка, куда
переходят все питательные вещества и органоиды, и одна мелкая клетка —
первичное полярное, или направительное, тельце, —
в которой имеется только ядро.

Второе деление мейоза также асимметрично. Из овоцита
2-го порядка образуется одна крупная клетка — яйцеклетка, в
которой находятся все питательные вещества, и одно вторичное полярное (направительное) тельце. Из
первичного полярного тельца образуются два мелких вторичных полярных тельца. У
большинства позвоночных животных второе деление мейоза приостанавливается на
стадии метафазы мейоза II, а образование яйцеклетки завершается лишь после
оплодотворения.

Таким образом, при овогенезе из каждой первичной
женской половой клетки — овогония образуется одна крупная яйцеклетка с
гаплоидным набором хромосом и три полярных тельца, которые редуцируются. Они
служат только для равномерного деления ядра и распределения хромосом в мейозе.
Овогенез у млекопитающих происходит под контролем гормона прогестерона.

Процесс
образования мужских и женских клеток имеет ряд отличий.

1. Количество
овогониев, вступивших в созревание, закладывается на этапе эмбрионального
развития, а сперматогонии начинают активно делиться при наступлении половой
зрелости, и этот процесс идет непрерывно.

2. В
процессе сперматогенеза образуются 4 гаметы, а в процессе овогенеза — только
одна.

3. Окончательно
овогенез завершается после оплодотворения.

Источник: https://bio.wikireading.ru/2321

1. У по­ле­вой мыши 40 хромосом. Сколь­ко хро­мо­сом
у самца мыши в сперматогониях, с ко­то­рых на­чи­на­ет­ся фор­ми­ро­ва­ние
сперматозоидов, в зре­лых спер­ма­то­зо­и­дах и в клет­ках зародыша? Какое де­ле­ние
при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию этих клеток? Из каких кле­ток они образуются?

Дано: Мышь, ,
соматическая клетка — 40 хромосом, сперматогонии,
зре­лые спер­ма­то­зо­и­ды, клет­ки зародыша.

Найти: хромосомный набор, из каких клеток и каким способом они
образуются.

Решение:

1) Спер­ма­то­го­нии об­ра­зу­ют­ся
митозом, в них по 40 хромосом.

2) Спер­ма­то­зо­и­ды фор­ми­ру­ют­ся
из спер­ма­то­го­ни­ев путём де­ле­ния мейозом, в них по 20 хромосом.

3) Клет­ки за­ро­ды­ша об­ра­зу­ют­ся
путём де­ле­ния ми­то­зом зиготы (оплодотворенной яйцеклетки), в них по 40
хромосом.

2. Кариотип со­ба­ки вклю­ча­ет 78 хромосом.
Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и число мо­ле­кул ДНК в клет­ках при ово­ге­не­зе
в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния гамет. Какие про­цес­сы про­ис­хо­дят
в этих зонах? Ответ обос­нуй­те (в от­ве­те долж­но со­дер­жать­ся че­ты­ре
критерия).

Дано: Собака, , соматическая клетка -78 хромосом, ово­ге­не­з,
клетки в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния.

Найти: хромосомный набор, из каких клеток и каким способом они
образуются.

Решение:

1) В клет­ках в зоне раз­мно­же­ния
число хро­мо­сом 78, число ДНК – 78.

2) В конце зоны со­зре­ва­ния
число хро­мо­сом в га­п­ло­ид­ных клет­ках 39, число                    ДНК –
39.

3) В зоне раз­мно­же­ния про­ис­хо­дит
ми­то­ти­че­ское де­ле­ние ди­пло­ид­ных кле­ток и со­хра­ня­ет­ся по­сто­ян­ство
числа хро­мо­сом и ДНК.

4) В зоне со­зре­ва­ния про­ис­хо­дит
об­ра­зо­ва­ние гамет в ре­зуль­та­те мейоза, по­это­му число хро­мо­сом и ДНК
умень­ша­ет­ся в два раза

Размножение организмов

Размножение — это способность живых существ воспроизводить себе подобных. При этом обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Принято различать два основных типа размножения: бесполое и половое.

Сравнительная характеристика бесполого и полового размножения

Бесполое размножение

Основными формами бесполого размножения являются деление, спорообразование, почкование, фрагментация и вегетативное размножение. В двух первых случаях новый организм образуется из одной клетки родительской особи, в остальных — из группы клеток.

Формы бесполого размножения

Половое размножение

Половое размножение характерно для подавляющего большинства живых существ. Оно складывается из 4 основных процессов:

1. Гаметогенез — образование половых клеток (гамет).
2. Оплодотворение — слияние гамет и образование зиготы.
3. Эмбриогенез — дробление зиготы и формирование зародыша.
4. Постэмбриональный период — рост и развитие организма в послезародышевый период.

Половые клетки

Гаметы — половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, из которой развивается новая особь.

Гаметы имеют вдвое меньше хромосом, чем остальные клетки тела (соматические клетки). Они не способны делиться в отличие от большинства соматических клеток. Различают женские и мужские половые клетки. Половая принадлежность у высших форм (например, у позвоночных) определяется на генетическом уровне.
Мужские гаметы называются сперматозоидами (если они подвижны) или спермиями (если они лишены жгутикового аппарата и не способны активно передвигаться). Сперматозоиды имеют очень маленькие размеры. Они состоят из головки, шейки, средней части и хвоста.

В головке располагается ядро, содержащее ДНК. На переднем конце головки имеется акросома — видоизменённый комплекс Гольджи, который содержит литические ферменты для растворения оболочки яйцеклетки при оплодотворении. Хвост образован микротрубочками и служит для передвижения сперматозоида.

Женские гаметы называются яйцеклетками.

Они, как правило, неподвижны, имеют б‚ольшие, чем сперматозоиды, размеры, хорошо развитую цитоплазму и запас питательных веществ.
Яйцеклетки разных организмов отличаются друг от друга. В зависимости от количества в яйцеклетке желтка их делят на алецитальные, олиголецитальные, мезолецитальные, полилецитальные. В зависимости от характера распределения желтка в яйцеклетке различают гомо- или изолецитальные, телолецитальные, центролецитальные яйцеклетки.

Типы яйцеклеток

Образование половых клеток

Процесс образования половых клеток — гаметогенез — протекает в половых железах (гонадах). У высших животных женские гаметы образуются в яичниках, мужские — в семенниках. Процесс образования сперматозоидов называют сперматогенезом, яйцеклеток — оогенезом (или овогенезом). Гаметогенез делят на несколько фаз: размножения, роста, созревания и выделяемую при сперматогенезе фазу формирования.

Фазы гаметогенеза

Оплодотворение

Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет), в результате которого образуется оплодотворённая яйцеклетка (зигота).

То есть из двух гаплоидных гамет образуется одна диплоидная клетка (зигота).
Различают наружное оплодотворение, когда половые клетки сливаются вне организма, и внутреннее, когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи; перекрёстное оплодотворение, когда объединяются половые клетки разных особей; самооплодотворение — при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом; моноспермию и полиспермию — в зависимости от числа сперматозоидов, оплодотворяющих одну яйцеклетку.
Для большинства видов животных, обитающих или размножающихся в воде, свойственно наружное перекрёстное оплодотворение, которое осуществляется по типу моноспермии. Подавляющее большинство наземных животных и некоторые водные виды имеют внутреннее перекрёстное оплодотворение, причём для части птиц и рептилий характерна полиспермия. Самооплодотворение встречается среди гермафродитов, да и то в исключительных случаях.
У человека процесс оплодотворения происходит в маточной трубе, куда после овуляции попадает ооцит II порядка и могут находиться многочисленные сперматозоиды. При контакте с яйцеклеткой акросома сперматозоида выделяет ферменты, разрушающие оболочки яйцеклетки и обеспечивающие проникновение сперматозоида внутрь. После проникновения сперматозоида яйцеклетка формирует на поверхности толстую непроницаемую оболочку оплодотворения, препятствующую полиспермии.
Проникновение сперматозоида стимулирует ооцит II порядка к дальнейшему делению. Он осуществляет анафазу и телофазу II мейотического деления и становится зрелым яйцом. В результате в цитоплазме яйцеклетки оказываются два гаплоидных ядра, называемых мужским и женским пронуклеусами, которые сливаются с образованием диплоидного ядра — зиготы.
У цветковых растений, кроме слияния гаплоидных гамет — одного из спермиев с яйцеклеткой и образования диплоидной зиготы, из которой развивается зародыш семени, происходит слияние второго спермия с диплоидной вторичной клеткой и образование триплоидных клеток, из которых образуется эндосперм. Этот процесс называется двойным оплодотворением.
Для некоторых групп организмов характерны типы полового размножения (без оплодотворения), один из которых называется партеногенез. Партеногенез — развитие организма из неоплодотворёной яйцеклетки. Характерен для многих общественных насекомых (муравьёв, пчёл, термитов), а также для коловраток, дафний и даже некоторых рептилий. Встречается и у растений (одуванчик).

Индивидуальное развитие организмов

Типы онтогенеза

Онтогенез — индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни (смерти или нового деления). У видов, размножающихся половым путём, он начинается с оплодотворения яйцеклетки. У видов с бесполым размножением онтогенез начинается с обособления одной клетки или группы клеток материнского организма. У прокариот и одноклеточных эукариотических организмов онтогенез представляет собой, по сути, клеточный цикл, обычно завершающийся делением или гибелью клетки.
Онтогенез есть процесс реализации наследственной информации особи в определённых условиях среды.
Различают два основных типа онтогенеза: прямой и непрямой.
При прямом развитии рождающийся организм в основном сходен со взрослым, а стадия метаморфоза отсутствует.
При непрямом развитии образуется личинка, отличающаяся от взрослого организма внешним и внутренним строением, а также характером питания, способом передвижения и рядом других особенностей.

Типы онтогенеза

Онтогенез многоклеточных организмов подразделяют на периоды:

• эмбриональный (развитие зародыша);
• постэмбриональный (послезародышевое развитие).

Эмбриональное развитие

Эмбриональное развитие (эмбриогенез) начинается с момента оплодотворения, представляет собой процесс преобразования зиготы в многоклеточный организм и завершается выходом из яйцевых или зародышевых оболочек (при личиночном и неличиночном типах развития) либо рождением (при внутриутробном). Эмбриогенез включает процессы дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза.

Эмбриогенез

Постэмбриональное развитие

Постэмбриональное (послезародышевое) развитие начинается с момента рождения (при внутриутробном развитии зародыша у млекопитающих) или с момента выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до смерти живого организма. Постэмбриональное развитие сопровождается ростом. При этом он может быть ограничен определённым сроком или длиться в течение всей жизни.