Конспект уроку: Будова і утворення статевих клітин. Л.Р. №1 Будова статевих клітин

Бесіда з учнями

1. Назвіть відмінності між статевим і нестатевим розмноженням?

2. Визначте характерні ознаки статевого розмноження?

3. Наведіть приклади статевого розмноження y тварин?

4. Наведіть приклади статевого розмноження y рослин?

5. Назвіть переваги статевого розмноження?

6. Назвіть недоліки статевого розмноження?

Повідомлення учням теми і мети уроку.

Проблемне питання:

- Як ви думаєте, чому відрізняються між собою чоловічі й жіночі статеві клітини?

Будова статевих клітин

Чоловічі статеві клітини хребетних тварин — це сперматозоїди. Вони зазвичай надзвичайно малі та рухливі. Типові сперматозоїди складаються зі

головки,

шийки,

хвоста.

Головка майже цілком побудована із ядра, яке вкрито тонким шаром цитоплазми. В передній частині на головці міститься гострий твердий горбик – це акросома, що сприяє проникненню сперматозоїда у яйцеклітину. До складу шийки уходить цитоплазма, у якій наявна центріоль – це частина клітинного центру, та мітохондрії, АТФ – це джерело енергії для руху сперматозоїда. Хвіст його складається із тонких волокон, що вкриті цитоплазматичним циліндром, — це їхній орган руху. Довжина сперматозоона в ссавців та людини 5 060 мкм. А кількість сперматозоїдів досить велика (, наприклад, в ссавців їх впродовж всього життя дозріває біля сотні мільйонів).

Жіночі статеві клітини (яйцеклітини) хребетних тварин нерухливі та більші від сперматозоїдів. Переважно вони мають кулясту чи овальну форму та різноманітну будову оболонок. Відмінною рисою яйцеклітини являється наявність в ній поживних запасних речовин в вигляді жовтка, що необхідні для розвитку зовсім нового організму, наявність у них особливого поверхневого, або кортикального шару цитоплазми та спеціальних оболонок, які вкривають яйцеклітину. Сама яйцеклітина має до трьох оболонок. Так, розрізняють первинну, вторинну та третинну оболонки.

Характерні функції оболонок яйцеклітин досить багатогранні. В яйцеклітин, які знаходяться на стадії росту, оболонки відіграють роль мембрани, крізь яку проходить обмін речовин. Яйцеклітинні оболонки в багатьох тварин також перешкоджають поліспермії в період запліднення, вони беруть участь в диханні та харчуванні зародка, в постачанні до нього солей Кальцію, захищають його від несприятливого впливу середовища.

Яйцеклітина, переважно, має округлу форму, та величина її залежна від кількості жовтка у цитоплазмі. В тварин у яких зародок харчується за рахунок материнського організму, то яйцеклітини мають не значні розміри. В ссавців розміри яйцеклітин невеликі й складають 100–200 мкм в діаметрі. У інших хребетних, таких як риби, амфібії, плазуни чи птахи яйцеклітини порівняно великі, оскільки у їхній цитоплазмі знаходиться значна кількість поживних речовин. В птахів яйцеклітиною являється та частина яйця, що називають жовтком. Діаметр такої яйцеклітини в курки становить 3–4 см, а страуса — аж 10–12 см. Такі яйцеклітини вкриті декількома оболонками складної будови, що забезпечують сталий розвиток зародка. У тварин яйцеклітин утворюється набагато менше, аніж сперматозоїдів. Так, у жінки впродовж всього життя дозріває лише приблизно 400 яйцеклітин.

Утворення (формування) статевих клітин

В основі процесу формування статевих клітин знаходиться процес мейозу. Характерним особливостями для нього являється зменшення числа хромосом та кількості ДНК удвічі, що досягається в результаті двох послідовних поділів із одноразовим подвоєнням кількості хромосом. В кожному із поділів клітин є такі етапи: профаза, метафаза, анафаза та телофаза. Усі найважливіші процеси здійснюються у профазі першого поділу, що має найбільшу тривалість. В самому початку профази кожна із хромосом складається із 2 спіралізованих хроматид, які сполучені між собою у місці центромери. Далі гомологічні хромосоми наближаються та кон’югують поміж собою - прилягають тісно одна до другої по всій своїй довжині і обвиваються й перехрещуються. Формуються перехрести І може здійснюватися обмін ділянками поміж хромосомами. Таке явище має провідне біологічне значення, так як забезпечує рекомбінацію всієї генетичної інформації в майбутніх гамет.

В результаті кон’югації у клітині формуються тетроди, тобто комплекси із 4 хроматид. Число таких тетрад рівне гаплоїдному набору хромосом. Після цього настає метафаза 1-го поділу мейозу, тобто коли тетради розміщуються у площині екватора. В період анафази кожна тетрада поділяється навпіл та до полюсів йдуть цілі хромосоми, що мають по 2 хроматиди. В телофазу в процесі поділу цитоплазми поміж двома дочірніми клітинами у кожну із них потрапляє по 1 з пари гомологічних хромосом.

Тобто, в результаті першого поділу утворюються 2 клітини, число хромосом в них зменшене вдвічі, однак кожна із них має подвійну кількість ДНК - хромосоми двохроматидні. Період інтерфази після 1-го поділу досить короткий, синтез ДНК у дану інтерфазу не здійснюється, та майже відразу настає 2-й мейотичний поділ. В результаті чого у кінці мейозу формуються 4 клітини із половинним, тобто гаплоїдним набором хромосом.

Роль процесу мейозу заключається у підтриманні сталості кількості хромосом у всіх поколіннях організмів, що розмножуються статевим шляхом. В випадку, якщо б не існувало мейозу, то тоді гамети містили би диплоїдний набір, а у зиготі кожного із наступних поколінь кількість хромосом збільшувалося би в два рази. Крім того, в процесі мейозу відбувається перекомбінування всього генетичного матеріалу між новоутворюваними гаметами. В результаті в наступному поколінні організмів зявляється досить велика різноманітність різних комбінацій спадкових ознак.

Сам процес формування статевих клітин називається гаметогенезом. Гамети формуються у статевих залозах чи ж в спеціалізованих клітинах. В тварин вони сім’яники й яєчники. Гаметогенез здійснюється послідовно в трьох зонах та закінчується дозріванням гамет. Вчені розрізняють сперматогенез, тобто процес формування чоловічих статевих клітин й овогенез або процес формування жіночих статевих клітин).

Лабораторна робота

Тема. Будова статевих клітин

Мета: на прикладі сперматозоїдів й яйцеклітин хребетних детально розглянути особливості у будові статевих клітин.

Обладнання та матеріали: мікроскопи, мікропрепарати чи фотографії сперматозоїдів й яйцеклітин хребетних тварин, робочий зошит, підручник.

1. Уважно розгляньте під мікроскопом препарат сперматозоїдів (у разі відсутності препаратів розгляньте уважно рисунок чи фотографію сперматозоїдів).
2. В робочому зошиті намалюй схему будови сперматозоїда та позначте його головні частини.
3. Під мікроскопом розгляньте постійний препарат яйцеклітини (у разі відсутності препаратів розглянь рисунок чи фотографію яйцеклітини).
4. Намалюйте схему будови яйцеклітини в робочому зошиті і позначте основні її частини.
5. Зробіть висновки, у яких укажіть, чим обумовлені головні відмінності у будові чоловічих та жіночих статевих клітин.

- прочитати параграф,

- дати відповідь на запитання,

- інше.