विभाजन के दौरान रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण। नर और मादा प्रजनन कोशिकाओं की संरचना, विकास और विभाजन। सुअर और घोड़ी के जननांग अंगों की शारीरिक संरचना और स्थलाकृति की विशेषताएं

1. लुप्त शब्द भरें।

पुरुष प्रजनन कोशिकाओं को शुक्राणुजोज़ा कहा जाता है, और उनके गठन की प्रक्रिया शुक्राणुजनन है; मादा प्रजनन कोशिकाओं को अंडे कहा जाता है, और उनके गठन की प्रक्रिया अंडजनन है।

2. शुक्राणुजनन की प्रत्येक अवधि के दौरान होने वाली घटनाओं का संक्षिप्त विवरण दें। तालिका भरें.

शुक्राणुजनन

3. अंडजनन की प्रत्येक अवधि में होने वाली घटनाओं का संक्षिप्त विवरण दीजिए। तालिका भरें.

4. यह ज्ञात है कि अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ 1 (कमी) को एक महत्वपूर्ण अवधि की विशेषता है, जो इसमें होने वाली प्रक्रियाओं की जटिल प्रकृति से जुड़ा है। इन प्रक्रियाओं का वर्णन करें.

विकार- अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान समरूप गुणसूत्रों को सटीक और करीब से एक साथ लाने की प्रक्रिया।

बदलते हुए- समजात गुणसूत्रों के संयुग्मन के दौरान समजात क्षेत्रों (समान जीन युक्त) का आदान-प्रदान।

पार करने का जैविक महत्व: यह प्रक्रिया प्रजातियों की संयुक्त जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता प्रदान करती है।

5. दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के तंत्र का विस्तार करें, युग्मकजनन की प्रक्रिया में इसकी भूमिका का संकेत दें।

दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन आम तौर पर माइटोसिस की तरह ही आगे बढ़ता है, एकमात्र अंतर यह है कि विभाजित कोशिका अगुणित होती है। एनाफ़ेज़ 2 में, प्रत्येक गुणसूत्र पर बहन क्रोमैटिड्स को जोड़ने वाले सेंट्रोमियर विभाजित होते हैं और क्रोमैटिड्स स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाते हैं। टेलोफ़ेज़ 2 के पूरा होने के साथ, अर्धसूत्रीविभाजन की पूरी प्रक्रिया समाप्त हो जाती है: मूल प्राथमिक रोगाणु कोशिका से 4 अगुणित रोगाणु कोशिकाएँ बनती हैं।

6. उत्तर दीजिए कि अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व क्या है।

1) युग्मकजनन का मुख्य चरण है;

2) यौन प्रजनन के दौरान आनुवंशिक जानकारी को एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करता है;

3) पुत्री कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से माँ और एक दूसरे के समान नहीं होती हैं।

और साथ ही, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व इस तथ्य में निहित है कि रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में कमी आवश्यक है, क्योंकि निषेचन के दौरान युग्मकों के नाभिक विलीन हो जाते हैं। यदि यह कमी नहीं होती, तो युग्मनज में (और इसलिए बेटी जीव की सभी कोशिकाओं में) दोगुने गुणसूत्र होते। हालाँकि, यह गुणसूत्रों की निरंतर संख्या के नियम का खंडन करता है। अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, सेक्स कोशिकाएं अगुणित होती हैं, और निषेचन के बाद, युग्मनज में गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है।

7. निम्नलिखित स्थितियों के अनुसार अंडे की रूपात्मक विशेषताएं दीजिए:

संरचनात्मक विशेषता: बड़ा, छिलके से ढका हुआ, इसमें जर्दी के रूप में पोषक तत्वों की आपूर्ति होती है।

कार्य: भ्रूण को प्रतिकूल प्रभावों से बचाना और उसका पोषण।

8. निम्नलिखित स्थितियों के अनुसार शुक्राणु की रूपात्मक विशेषताएं दीजिए:

संरचनात्मक विशेषता: विभिन्न आकार और आकार, चलने योग्य।

कार्य: अंडे तक आनुवंशिक जानकारी पहुंचाना और उसके विकास (निषेचन) को उत्तेजित करना।

9. क्या यह कथन सत्य है: "किसी दिए गए जीव द्वारा उत्पादित सभी अंडों का जीनोटाइप समान होता है"? अपना जवाब समझाएं।

नहीं। सेक्स कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित होती हैं, और अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया के दौरान (प्रोफ़ेज़ 1 में), पार करना संभव होता है, जिसमें गुणसूत्र सूचनाओं का आदान-प्रदान करते हैं (परिवर्तनशीलता हो सकती है), जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक अंडा अद्वितीय हो जाता है।

10. लुप्त शब्द भरें।

नर और मादा जनन कोशिकाओं के संलयन की प्रक्रिया को निषेचन कहा जाता है, और परिणामी कोशिका को युग्मनज कहा जाता है।

11. अलैंगिक प्रजनन की तुलना में लैंगिक प्रजनन के विकासवादी लाभों का वर्णन करें।

फायदे बहुत हैं. संतानों का जीनोटाइप माता-पिता दोनों के जीनों के संयोजन से उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप संतानों की पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता बढ़ जाती है। नए जीन संयोजनों का उद्भव बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में प्रजातियों का अधिक सफल और तेजी से अनुकूलन सुनिश्चित करता है।

रोगाणु कोशिकाओं - शुक्राणु और अंडे दोनों - के निर्माण की प्रक्रिया में कई चरण होते हैं।

प्रथम चरण- प्रजनन के मौसम , जिसमें प्राइमर्डियल जर्म कोशिकाएं माइटोसिस द्वारा विभाजित होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी संख्या में वृद्धि होती है। शुक्राणुजनन के दौरान, प्राथमिक रोगाणु कोशिकाओं का प्रजनन यौवन की शुरुआत के साथ शुरू होता है और पूरे प्रजनन काल के दौरान आगे बढ़ता है, यानी वह समय जब जानवर यौन प्रजनन में भाग ले सकता है, और धीरे-धीरे केवल बुढ़ापे की ओर बढ़ता है। निचली कशेरुकाओं में मादा आदिम जनन कोशिकाओं का प्रजनन भी लगभग पूरे जीवन भर जारी रहता है। मनुष्यों सहित स्तनधारियों में, ये कोशिकाएँ भ्रूण में अंतर्गर्भाशयी विकास की अवधि के दौरान ही सबसे अधिक तीव्रता से बढ़ती हैं और यौवन तक निष्क्रिय रहती हैं।

दूसरी अवधि- विकास की अवधि. अपरिपक्व नर युग्मकों में यह स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं होता है। इनका आकार थोड़ा बढ़ जाता है. इसके विपरीत, भविष्य के अंडे - oocytes - कभी-कभी आकार में सैकड़ों, और अधिक बार हजारों और यहां तक ​​कि लाखों गुना तक बढ़ जाते हैं। कुछ जानवरों में, अंडाणु बहुत तेजी से बढ़ते हैं - कुछ दिनों या हफ्तों के भीतर; अन्य प्रजातियों में, विकास महीनों या वर्षों तक जारी रहता है। oocytes की वृद्धि शरीर की अन्य कोशिकाओं द्वारा निर्मित पदार्थों के कारण होती है। इस प्रकार, मछली, उभयचर और, काफी हद तक, सरीसृपों और पक्षियों में, अंडे का बड़ा हिस्सा जर्दी होता है। यह यकृत में संश्लेषित होता है, एक विशेष घुलनशील रूप में रक्त द्वारा अंडाशय तक पहुंचाया जाता है, बढ़ते हुए अंडाणु में प्रवेश करता है और वहां जर्दी प्लेटों के रूप में जमा हो जाता है।

तीसरी अवधि- परिपक्वता की अवधि, या अर्धसूत्रीविभाजन। परिपक्वता की अवधि में प्रवेश करने वाली कोशिकाओं में गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट होता है और डीएनए की मात्रा पहले से दोगुनी हो जाती है। यौन प्रजनन की प्रक्रिया के दौरान, किसी भी प्रजाति के जीव पीढ़ी-दर-पीढ़ी अपने गुणसूत्रों की विशिष्ट संख्या बनाए रखते हैं। यह इस तथ्य से प्राप्त होता है कि रोगाणु कोशिकाओं के संलयन से पहले - निषेचन - परिपक्वता की प्रक्रिया में, उनमें गुणसूत्रों की संख्या कम हो जाती है (कम हो जाती है), यानी। एक द्विगुणित समुच्चय (2 पी) से एक अगुणित समुच्चय (1 पी) बनता है। नर और मादा जनन कोशिकाओं में अर्धसूत्रीविभाजन के पैटर्न मूलतः समान होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का सार यह है कि प्रत्येक सेक्स कोशिका को गुणसूत्रों का एक एकल, अगुणित, सेट प्राप्त होता है। हालाँकि, एक ही समय में, अर्धसूत्रीविभाजन एक ऐसा चरण है जिसके दौरान विभिन्न मातृ और पितृ गुणसूत्रों के संयोजन से जीन के नए संयोजन बनते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया के दौरान समजातीय गुणसूत्रों के बीच वर्गों के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप वंशानुगत झुकावों का पुनर्संयोजन भी होता है।

पौधों में दोहरा निषेचन

पौधों में निषेचन, सिद्धांत रूप में, जानवरों के समान है, लेकिन इसकी अपनी विशेषताएं हैं। इस मामले में, अगुणित माइक्रोस्पोर्स - परागकण - परागकोश में बनते हैं। परागकण का अगुणित केन्द्रक दो नाभिकों में विभाजित होता है: वानस्पतिक और जननात्मक। आमतौर पर इस समय परागकण स्त्रीकेसर के वर्तिकाग्र पर उतरता है और परागनलिका बनाकर अंडाशय की ओर बढ़ता है। अंडाशय में कई अगुणित कोशिकाओं के साथ एक भ्रूण थैली होती है, जिनमें से एक अंडाणु है। पराग नलिका में जनन केन्द्रक पुनः विभाजित होकर दो शुक्राणु कोशिकाएँ बनाता है। उनमें से एक अंडे के केंद्रक के साथ विलीन हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट के साथ एक युग्मनज बनता है। इससे एक द्विगुणित बीज भ्रूण विकसित होता है - भविष्य का पौधा। एक अन्य शुक्राणु केंद्रीय कोशिकाओं के दो नाभिकों के साथ संलयन करता है। परिणाम एक त्रिगुणित भ्रूणपोष है, यानी, जिसमें गुणसूत्रों के तीन सेट होते हैं। ऐसे भ्रूणपोष की कोशिकाओं में पौधे के भ्रूण के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की आपूर्ति होती है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है दोहरा निषेचन.

प्रश्न 1. जनन कोशिकाओं की संरचना का वर्णन करें।
लिंग कोशिकाएँ (युग्मक) दो प्रकार की होती हैं। मादा युग्मक अंडे हैं, नर युग्मक शुक्राणु हैं। अंडे बड़े, गोल, स्थिर होते हैं; उनमें जर्दी के रूप में पोषक तत्वों की आपूर्ति हो सकती है (विशेष रूप से मछली के अंडे, सरीसृप और पक्षियों के अंडे में बहुत अधिक जर्दी होती है)। स्पर्मेटोज़ोआ छोटी गतिशील कोशिकाएं होती हैं, जिनमें एक नियम के रूप में, एक सिर, एक गर्दन और एक पूंछ फ्लैगेलम होता है, जो उनकी गतिशीलता सुनिश्चित करता है। गर्दन में माइटोकॉन्ड्रिया होता है, और सिर में क्रोमोसोम युक्त केंद्रक होता है। बीज पौधों में, नर युग्मकों को एक विशेष संरचना - पराग नलिका का उपयोग करके अंडों में स्थानांतरित किया जाता है। इसके कारण उनमें कशाभिका नहीं होती और वे शुक्राणु कहलाते हैं।

प्रश्न 2. अंडे का आकार क्या निर्धारित करता है?
ओसाइट्स दैहिक कोशिकाओं की तुलना में बहुत बड़े होते हैं, क्योंकि पोषक तत्व होते हैं. कुछ पशु प्रजातियों में, इतनी अधिक जर्दी जमा हो जाती है कि अंडे नग्न आंखों को दिखाई देने लगते हैं (उदाहरण के लिए: मछली और उभयचर के अंडे, सरीसृप और पक्षियों के अंडे)।
आधुनिक जानवरों में, सबसे बड़े अंडे हेरिंग शार्क (व्यास में 29 सेमी), शुतुरमुर्ग (व्यास में 10.5 सेमी), और चिकन - 3.5 सेमी व्यास के हैं। प्लेसेंटल स्तनधारियों में, अंडे का आकार केवल 0.1 है -0.3 मिमी. अंडों में अतिरिक्त छिलके हो सकते हैं: एल्ब्यूमिन, चमड़ेदार, चूनेदार। गोले बाहरी प्रतिकूल कारकों से सुरक्षा का काम करते हैं। खोल हवा के लिए पारगम्य हैं, लेकिन वायरस और बैक्टीरिया नहीं गुजरते, खासकर पक्षियों के अंडों के खोल से। अपरा स्तनधारियों में, अंडे की झिल्ली भ्रूण को गर्भाशय की दीवार में प्रत्यारोपित करने और नाल बनाने का काम करती है।
अंडों का आकार उनमें पोषक तत्वों की आपूर्ति की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करता है। जिन अंडों में बहुत अधिक जर्दी होती है (उदाहरण के लिए, पक्षियों में) उनका आकार कुछ मिलीमीटर से लेकर 15 सेमी तक होता है। जिन अंडों में पोषक तत्वों की लगभग कोई आपूर्ति नहीं होती, वे बहुत छोटे होते हैं। बदले में, जर्दी की मात्रा इस बात से निर्धारित होती है कि क्या निषेचित अंडा स्वतंत्र रूप से विकसित होता है, या क्या माँ का शरीर भ्रूण की देखभाल करता है। बाद वाले मामले में, बिजली की कोई महत्वपूर्ण आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है।

प्रश्न 3. रोगाणु कोशिकाओं के विकास की प्रक्रिया में कौन से कालखंड प्रतिष्ठित हैं?
रोगाणु कोशिकाओं के विकास के दौरान, निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जाता है:
प्रजनन अवधि - गोनाड की दीवारों की कोशिकाएं माइटोसिस द्वारा सक्रिय रूप से विभाजित होती हैं, जिससे अपरिपक्व रोगाणु कोशिकाएं (अग्रदूत कोशिकाएं) बनती हैं; पुरुषों में, यह प्रक्रिया यौवन की शुरुआत के साथ शुरू होती है और लगभग पूरे जीवन भर जारी रहती है; महिलाओं में, यह भ्रूण काल ​​में पूरी होती है;
विकास की अवधि - पूर्वज कोशिकाओं का साइटोप्लाज्म बढ़ता है, आवश्यक पोषक तत्व और निर्माण पदार्थ जमा होते हैं, डीएनए दोगुना हो जाता है; यह प्रक्रिया अंडों में बेहतर ढंग से व्यक्त होती है;
परिपक्वता अवधि - पूर्ववर्ती कोशिकाओं का अर्धसूत्रीविभाजन होता है, जिससे एक द्विगुणित कोशिका से चार अगुणित कोशिकाओं का निर्माण होता है; शुक्राणुजनन के दौरान, सभी चार कोशिकाएं समान होती हैं, बाद में वे परिपक्व शुक्राणु में बदल जाती हैं; अंडजनन के दौरान, तीन छोटी कोशिकाएँ (मार्गदर्शक निकाय) और एक बड़ी कोशिका (भविष्य का अंडा) बनती हैं।

प्रश्न 4. हमें बताएं कि शुक्राणुजनन की प्रक्रिया में परिपक्वता की अवधि (अर्धसूत्रीविभाजन) कैसे होती है; अंडजनन.
परिपक्वता अवधि के दौरान शुक्राणुजनन की प्रक्रिया में, अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा दो क्रमिक विभाजन होते हैं, पहले दूसरे क्रम के दो शुक्राणुनाशक बनते हैं, और फिर चार शुक्राणुनाशक होते हैं, जो आकार में अंडाकार होते हैं और आकार में काफी छोटे होते हैं। दूसरे विभाजन से पहले आनुवंशिक सामग्री का दोहरीकरण नहीं होता है। परिणामस्वरूप, चार कोशिकाएँ बनती हैं - भविष्य के शुक्राणुजोज़ा, जो धीरे-धीरे एक परिपक्व रूप प्राप्त कर लेते हैं और गतिशील हो जाते हैं।
अंडजनन की प्रक्रिया में, प्रतिस्पर्धा की अवधि के दौरान, अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा दो क्रमिक विभाजन होते हैं। पहले विभाजन के परिणामस्वरूप, एक दूसरे क्रम का oocyte और एक दिशात्मक या कमी करने वाला शरीर बनता है। दूसरे क्रम का अंडाणु एक बड़ी कोशिका है, और कमी शरीर एक छोटी कोशिका है, जिसमें मुख्य रूप से एक नाभिक और न्यूनतम मात्रा में साइटोप्लाज्म होता है। यह साइटोकाइनेसिस की ख़ासियत के कारण होता है, अर्थात। साइटोप्लाज्म का असमान विभाजन। दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के बाद, साइटोप्लाज्म फिर से असमान रूप से वितरित होता है और एक बड़े डिंबवाहिनी और मार्गदर्शक शरीर का निर्माण होता है। पहला दिशात्मक शरीर भी विभाजित होता है। इस अवधि के अंत में, एक ओवोटाइड और 3 दिशात्मक निकाय बनते हैं। परिपक्वता अवधि फैलोपियन ट्यूब में होती है और निषेचन यहीं होता है। मेटाफ़ेज़ II चरण में, पूर्ववर्ती अंडा डिंबोत्सर्जन करता है - अंडाशय छोड़ देता है और पेट की गुहा में प्रवेश करता है और फिर डिंबवाहिनी में प्रवेश करता है। दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन तभी पूरा होता है जब निषेचन हो चुका हो। अन्यथा, अविकसित मादा युग्मक मर जाता है और शरीर से बाहर निकल जाता है। ध्रुवीय पिंड भी कुछ समय बाद मर जाते हैं। उनकी भूमिका अतिरिक्त आनुवंशिक सामग्री को हटाना और पोषक तत्वों को पुनर्वितरित करना है (लगभग सभी अंडे में चले जाते हैं)।

प्रश्न 5. अर्धसूत्रीविभाजन और माइटोसिस के बीच अंतर सूचीबद्ध करें।
माइटोसिस के विपरीत, अर्धसूत्रीविभाजन में दो विभाजन होते हैं।
प्रोफ़ेज़ में माइटोसिस के दौरान समजात गुणसूत्रों और क्रॉसिंग ओवर का कोई संयुग्मन नहीं होता है।
गुणसूत्र दोहराव प्रत्येक कोशिका विभाजन से मेल खाता है।
माइटोसिस के दौरान मेटाफ़ेज़ में, दो क्रोमैटिड से युक्त गुणसूत्र भूमध्य रेखा पर पंक्तिबद्ध होते हैं।
माइटोसिस के दौरान एनाफ़ेज़ में, क्रोमैटिड ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं।
टेलोफ़ेज़ के दौरान, बेटी कोशिकाओं में मातृ कोशिकाओं के समान ही गुणसूत्र होते हैं।
प्रोफ़ेज़ I में अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, समजात गुणसूत्रों का संयुग्मन होता है और क्रॉसिंग ओवर होता है। गुणसूत्र द्विसंयोजक बनते हैं।
अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान मेटाफ़ेज़ I में, गुणसूत्र द्विसंयोजक भूमध्य रेखा पर स्थित होते हैं।
अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, एनाफ़ेज़ I में, दो क्रोमैटिड से युक्त गुणसूत्र ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं।
अर्धसूत्रीविभाजन के टेलोफ़ेज़ I में, बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या मातृ कोशिकाओं की तुलना में आधी होती है।
अर्धसूत्रीविभाजन के विभाजन I और II के बीच, इंटरफ़ेज़ में कोई डीएनए संश्लेषण नहीं होता है।
अर्धसूत्रीविभाजन द्विगुणित और बहुगुणित कोशिकाओं में होता है।
अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक कोशिका से चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं।
मनुष्यों में अर्धसूत्रीविभाजन अंडजनन और शुक्राणुजनन के दौरान होता है।
अर्धसूत्रीविभाजन का मूलभूत अंतर यह है कि एनाफ़ेज़ I में यह क्रोमैटिड नहीं होते हैं जो कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में फैलते हैं (जैसे कि माइटोसिस के एनाफ़ेज़ में), बल्कि समजात गुणसूत्र होते हैं। यह इस समय है कि द्विगुणित गुणसूत्र सेट का अगुणित में परिवर्तन होता है। इस तरह के विचलन के साथ, विकासशील कोशिकाओं में मातृ और पैतृक गुणसूत्रों का एक यादृच्छिक संयोजन बनता है, जो भविष्य के युग्मकों की आनुवंशिक विविधता को निर्धारित करता है। दूसरे शब्दों में, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, आनुवंशिक रूप से भिन्न कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं, जबकि समसूत्रण के बाद सभी पुत्री कोशिकाएँ मूल माँ के समान होती हैं।

प्रश्न 6. अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ और महत्व क्या है?
अर्धसूत्रीविभाजन का अर्थ.
1. लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाली प्रजातियों में गुणसूत्रों की एक स्थिर संख्या बनी रहती है, क्योंकि जब अगुणित कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं, तो गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है।
2. एनाफेज I में समजात गुणसूत्रों के स्वतंत्र विचलन के कारण बड़ी संख्या में पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के विभिन्न संयोजन बनते हैं। गुणसूत्र जोड़े के संयोजनों की संख्या को 2n के रूप में परिभाषित किया गया है, जहां n गुणसूत्रों का अगुणित सेट है। एक व्यक्ति के लिए संयोजनों की संख्या 223 = 8388608 है।
3. आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन क्रॉसिंग ओवर के कारण होता है, जो प्रोफ़ेज़ I में पचीनेमा चरण में होता है।
अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ कई पीढ़ियों तक गुणसूत्रों की निरंतर संख्या को बनाए रखना है।

युग्मक- एक उत्पादक, प्रजनन कोशिका, जिसके परिणामस्वरूप (बीजाणु पौधों में - परिणामस्वरूप) बनता है और इसके नाभिक में गुणसूत्रों का एक अगुणित (एकल) सेट होता है। माता-पिता से वंशजों तक वंशानुगत जानकारी का प्रसारण सुनिश्चित करता है।

युग्मकजनन— रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया पृथ्वी पर जीवन की निरंतरता का आधार है।

वे जीव जिनमें अलग-अलग व्यक्ति नर और मादा युग्मक उत्पन्न करते हैं, द्विअर्थी होते हैं।
जीवों के प्रकार जिनमें एक ही जीव नर और मादा दोनों युग्मक पैदा करता है - उभयलिंगी।

वे अंग जिनमें जनन कोशिकाएँ, युग्मक बनते हैं - जननांग

जैसा कि विषय में पहले ही दिखाया जा चुका है, सेक्स कोशिकाएं हैं अगुणित, अर्थात। गुणसूत्रों का एक ही सेट होता है। यह प्रकृति द्वारा अभिप्रेत है ताकि, एकजुट होकर, एक एकल सेट वाली दो कोशिकाएँ एक पूर्ण जीव का निर्माण करें द्विगुणित - दोहरातय करना।

आइए इन कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया को अधिक विस्तार से देखें...

1. प्रजनन

   भविष्य की रोगाणु कोशिकाएं "रिक्त" से बनती हैं - डबल वाली विशेष कोशिकाएं ( द्विगुणित) गुणसूत्रों का एक समूह कहलाता है ओगोनिया(महिला) और शुक्राणुजन(पुरुष कोशिकाएँ)।
   और सबसे पहले ये कोशिकाएँ तीव्रता से विभाजित होती हैं, अपनी संख्या बढ़ाने के लिए विभाजित होती हैं।
   दिलचस्प बात यह है कि पुरुष और महिला के शरीर में यह अवधि अलग-अलग समय पर होती है।
   
   ओवोगोनियावे तब प्रजनन करते हैं जब किसी व्यक्ति को महिला भी नहीं कहा जा सकता, वह अभी भी एक भ्रूण है। वे। महिला शरीर एक निश्चित संख्या में ओगोनिया के साथ पैदा होता है। भ्रूण के विकास के 7 महीने बाद, कोशिकाएं बनना शुरू हो जाती हैं शुक्राणुजनपुरुष शरीर की संपूर्ण प्रजनन अवधि के दौरान प्रजनन करते हैं। यह अवधि सभी जीवों के लिए अलग-अलग होती है, लेकिन, निश्चित रूप से, यह महिलाओं की तुलना में बहुत लंबी होती है, और निश्चित रूप से, पुरुष शरीर में बहुत अधिक रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं।

2. ऊंचाई

   वृद्धि, आकार में वृद्धि, पोषक तत्वों का संचय - ये सभी विकास चरण की विशेषताएं हैं, विभाजन की तैयारी - से। यह इस स्तर पर है कि इन कोशिकाओं को पहले ही बुलाया जा चुका है पहले क्रम के oocytes और शुक्राणुकोशिकाएँ.
   महत्वपूर्ण: इस स्तर पर गुणसूत्रों की संख्या वही रहती है, लेकिन डीएनए दोगुना हो जाता है!

3. परिपक्वता
   

   पूँछ- इसमें सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं जो कोशिका गतिशीलता सुनिश्चित करती हैं।

   • अर्धसूत्रीविभाजन 1 होता है - गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। बनाया दूसरे क्रम का स्पर्मेटोसाइट.
   • दूसरा विभाजन - अर्धसूत्रीविभाजन 2 - चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं - शुक्राणुनाशक. वे प्रक्रिया के चौथे चरण में चले जाते हैं।

   4. गठन (शुक्राणुजनन)

   कोशिकाएँ "समाप्त" हो गई हैं। अंडे तक पहुंचने के लिए उन्हें एक लंबी और कठिन यात्रा करनी पड़ती है। इस मैराथन में केवल एक ही विजेता होगा, इसलिए आपको तैयारी करने की आवश्यकता है: नाभिक सघन हो जाता है, गुणसूत्र सर्पिल हो जाते हैं, साइटोप्लाज्म निकल जाता है; बन रहा है कशाभिका— इसी के कारण शुक्राणु आगे की गति करता है; इसमें बहुत सारा प्रोटीन और माइटोकॉन्ड्रिया होना चाहिए। धावक तैयार है.

यौन प्रजनन- प्रजनन की एक विधि जिसमें एक नया व्यक्ति आमतौर पर दो यौन कोशिकाओं के संलयन के परिणामस्वरूप उत्पन्न युग्मनज से विकसित होता है।

यौन प्रक्रिया.यौन प्रजनन एक यौन प्रक्रिया की उपस्थिति की विशेषता है, जिसके दौरान रोगाणु कोशिकाएं (युग्मक) एक साथ आती हैं और उनका बाद में संलयन (निषेचन) होता है। अधिकांश जीवों में युग्मक पुनर्संयोजित पैतृक गुणसूत्रों से बनते हैं (याद रखें कि अर्धसूत्रीविभाजन कैसे होता है)। जब युग्मक आपस में जुड़ते हैं, तो एक द्विगुणित युग्मनज बनता है, जिससे एक जीव विकसित होता है जिसे माता-पिता दोनों से जीन और विशेषताओं का एक अनूठा संयोजन विरासत में मिला है। इस प्रकार, लैंगिक प्रजनन (अलैंगिक प्रजनन के विपरीत) के परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार की संतानें उत्पन्न होती हैं। इससे जीवों की बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल ढलने की क्षमता बढ़ती है, जो जीवित प्रकृति के विकास में सबसे महत्वपूर्ण है।

यौन प्रक्रिया दो प्रकार की होती है - संयुग्मन और मैथुन। संयुग्मन के दौरान, दो अविशिष्ट कोशिकाओं की सामग्री विलीन हो जाती है (कुछ में)। शैवालऔर मशरूम)या व्यक्तियों के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान (कुछ में)। जीवाणुऔर सिलियेट्स)।इसके अलावा, दूसरे मामले में व्यक्तियों की संख्या में कोई वृद्धि नहीं हुई है। हालाँकि, आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान और पुनर्संयोजन के कारण जीवों की वंशानुगत परिवर्तनशीलता में वृद्धि सुनिश्चित होती है।

मैथुन (गैमेटोगैमी) एक युग्मनज बनाने के लिए रोगाणु कोशिकाओं का संलयन है। इस मामले में, युग्मकों के अगुणित नाभिक युग्मनज के द्विगुणित नाभिक का निर्माण करते हैं।

रोगाणु कोशिकाओं की संरचना.जीवित जीवों की अधिकांश प्रजातियों में, दो प्रकार की रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं, जो संरचना और शारीरिक गुणों में भिन्न होती हैं - नर (गतिशील शुक्राणु या स्थिर शुक्राणु) और मादा (अंडे)।

शुक्राणुमनुष्यों और कई जानवरों में एक सिर, गर्दन, मध्य भाग और एक लंबी फ्लैगेलम (पूंछ) होती है, जो सक्रिय गति के लिए काम करती है (चित्र 79)। सिर में एक अगुणित केन्द्रक और थोड़ी मात्रा में साइटोप्लाज्म होता है। सिर के अग्र सिरे पर एक एसी सोम होता है, जो एक संशोधित गोल्गी उपकरण है। एक्रोसोम में एंजाइम होते हैं जो निषेचन के दौरान अंडे की झिल्ली को भंग कर देते हैं। गर्दन में दो सेंट्रीओल्स होते हैं और मध्य भाग में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जो फ्लैगेलम की गति के लिए आवश्यक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। पूंछ में फ्लैगेलम का एक चल अक्षीय फिलामेंट होता है, जो सूक्ष्मनलिकाएं से निर्मित होता है।

जमे हुए होने पर शुक्राणु शरीर के बाहर लंबे समय तक व्यवहार्य रह सकते हैं। इस संपत्ति का व्यापक रूप से कृषि में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से जब कृत्रिम गर्भाधान का उपयोग करके मवेशियों का प्रजनन किया जाता है। विशिष्ट पशु नस्लों के शुक्राणु को एकत्रित करके तरल नाइट्रोजन में संग्रहीत किया जाता है, और पिघलने के बाद, इसका उपयोग अत्यधिक उत्पादक संतान पैदा करने के लिए किया जाता है।

बीजाणुप्रायः वे गतिहीन होते हैं और उनका आकार गोलाकार होता है (चित्र 80)। अंडे में विभिन्न अंगों के सेट के साथ एक केंद्रक और साइटोप्लाज्म होता है और भ्रूण के विकास के लिए पोषक तत्वों की आपूर्ति होती है। इसलिए, अंडे आमतौर पर शुक्राणु और दैहिक कोशिकाओं की तुलना में बहुत बड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, मानव अंडे का व्यास 200 माइक्रोन तक पहुंचता है, जबकि शुक्राणु की लंबाई लगभग 60 माइक्रोन होती है। जानवरों की अंडाणु कोशिकाएँ, जिनका भ्रूणीय विकास माँ के शरीर के बाहर होता है, आकार में बहुत बड़ी होती हैं - पक्षी, सरीसृप, उभयचर, मछलीआदि। हाँ, मुर्गाकुछ में डिम्बाणुजनकोशिका (एल्ब्यूमिन खोल के बिना एक अंडा) का व्यास 30 मिमी से अधिक है शार्क- 50-70 मिमी, और शुतुरमुर्ग- 80 मिमी.

अंडे झिल्लियों से ढके होते हैं। उनकी उत्पत्ति के आधार पर, गोले को प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक में विभाजित किया गया है। अंडे की प्राथमिक झिल्ली साइटोप्लाज्म का व्युत्पन्न है और इसे विटेलिन झिल्ली कहा जाता है। यह सभी जानवरों के अंडों की विशेषता है। द्वितीयक झिल्लियाँ अंडे को पोषण देने वाली कोशिकाओं की गतिविधि के कारण बनती हैं। उदाहरण के लिए, वे आर्थ्रोपोड्स (चिटिनस शेल) की विशेषता हैं। तृतीयक झिल्लियाँ जननांग पथ की ग्रंथियों की गतिविधि के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। तृतीयक में पक्षियों और सरीसृपों के अंडों के खोल, उपकोश और एल्ब्यूमिन झिल्ली और उभयचरों के अंडों की जिलेटिनस झिल्ली शामिल हैं। अंडों की झिल्लियाँ सुरक्षात्मक कार्य करती हैं और पर्यावरण के साथ पदार्थों के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करती हैं।

युग्मकजननयुग्मकों के निर्माण और विकास की प्रक्रिया है। पौधों, कुछ शैवालों और कवकों में युग्मकों का निर्माण विशेष अंगों में होता है। उदाहरण के लिए, बीजाणु पौधों में, आर्कगोनियम में मादा युग्मक बनते हैं, एथेरिडिया में नर युग्मक बनते हैं। अधिकांश जानवरों में, युग्मकजनन जननग्रंथियों में होता है।

प्रकृति में ऐसी कई प्रजातियाँ हैं जिनमें एक ही जीव नर और मादा दोनों प्रजनन कोशिकाएँ बना सकता है। ऐसे जीवों को उभयलिंगी कहा जाता है (ग्रीक पौराणिक कथाओं में, हर्माफ्रोडिटस एक उभयलिंगी प्राणी है, जो देवताओं हर्मीस और एफ़्रोडाइट की संतान है)। उभयलिंगीपन अकशेरुकी जानवरों में आम है ( सहसंयोजक, समतलऔर एनेलिड्स, मोलस्क) और पौधों में।

स्तनधारियों में जनन कोशिकाओं का निर्माण.नर जनन कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया को शुक्राणुजनन कहा जाता है, और मादाओं के निर्माण की प्रक्रिया को अंडजनन कहा जाता है।

शुक्राणुजनननर गोनाड - वृषण में होता है। इस प्रक्रिया को चार अवधियों में विभाजित किया गया है (चित्र 81)।

1 . में प्रजनन के मौसमनर युग्मकों के द्विगुणित अग्रदूत — शुक्राणुजन - माइटोसिस द्वारा बार-बार विभाजित होते हैं, जिससे उनकी संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। नर स्तनधारियों (मनुष्यों सहित) में, यह प्रक्रिया युवावस्था से शुरू होती है और बुढ़ापे तक जारी रहती है।

2. में विकास अवधिशुक्राणुजन का विभाजन रुक जाता है, और वे बढ़ने लगते हैं (साथ ही, उनका आकार थोड़ा बढ़ जाता है) - प्रथम-क्रम शुक्राणुकोशिकाएँ बनती हैं।

3. परिपक्वता अवधि के दौरानप्रथम क्रम के शुक्राणुनाशक अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा विभाजित होते हैं। पहले अर्धसूत्रीविभाजन के बाद, प्रत्येक प्रथम-क्रम शुक्राणुकोशिका से दो अगुणित द्वितीय-क्रम शुक्राणुकोशिकाएँ बनती हैं, दूसरे के बाद - चार अगुणित शुक्राणुनाशक।

4 . में गठन की अवधिशुक्राणु शुक्राणु में बदल जाते हैं, जबकि कोशिका का आकार बदल जाता है, एक फ्लैगेलम, एक्रोसोम आदि का निर्माण होता है।

मनुष्य में शुक्राणुजनन की अवधि लगभग 75 दिन होती है। वृषण (वृषण) में बड़ी संख्या में शुक्राणु बनते हैं, उदाहरण के लिए, मनुष्यों में, 1 मिलीलीटर वीर्य द्रव में 100 मिलियन तक होते हैं।

अंडजननमहिला सेक्स ग्रंथियों - अंडाशय - में होता है और जन्म से पहले ही शुरू हो जाता है। अंडे के निर्माण की प्रक्रिया में, तीन अवधियों को प्रतिष्ठित किया जाता है (चित्र 81 देखें)।

1. में प्रजनन के मौसमद्विगुणित अंडा अग्रदूत — गोनिया के बारे में - वे कई बार समसूत्री रूप से विभाजित होते हैं। स्तनधारियों में यह प्रक्रिया भ्रूण काल ​​(जन्म से पहले) में होती है। अंडाशय में ओगोनिया की संख्या काफी बढ़ जाती है, और फिर वे यौवन तक अपरिवर्तित रहती हैं।

2. यौवन की शुरुआत के साथ, व्यक्तिगत ओगोनिया समय-समय पर प्रवेश करता है विकास अवधिजो कई महीनों तक चल सकता है. इस दौरान, आसपास की कूपिक कोशिकाओं और रक्त से पदार्थों के सेवन के कारण उनकी मात्रा काफी बढ़ जाती है। इस प्रकार प्रथम-क्रम oocytes का निर्माण होता है।

3. समय-समय पर, पहले क्रम के अंडाणु अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करते हैं। यह - परिपक्वता की अवधि.अर्धसूत्रीविभाजन की प्रक्रिया के दौरान विभिन्न आकार की संतति कोशिकाएँ बनती हैं। पहले अर्धसूत्रीविभाजन के बाद, एक बड़ी अगुणित कोशिका बनती है - एक दूसरे क्रम का अंडाणु - और एक छोटा, जिसे प्राथमिक ध्रुवीय शरीर कहा जाता है। ओव्यूलेशन होता है - एक दूसरे क्रम का अंडाणु अंडाशय से उदर गुहा में निकल जाता है। फिर यह फैलोपियन ट्यूब में प्रवेश करता है, जहां यह दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन से गुजरता है, जिससे एक बड़ा अंडा और एक छोटा माध्यमिक ध्रुवीय शरीर बनता है। प्राथमिक ध्रुवीय पिंड, एक नियम के रूप में, भी दो भागों में विभाजित होता है। सभी ध्रुवीय पिंड बाद में मर जाते हैं और नष्ट हो जाते हैं।

इस प्रकार, शुक्राणुजनन के विपरीत, जहां अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान चार समान अगुणित कोशिकाएं बनती हैं, अंडजनन के दौरान एक बड़ा अंडा और तीन छोटे ध्रुवीय शरीर विकसित होते हैं। असमान विभाजन का जैविक अर्थ अंडे में भविष्य के भ्रूण के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की अधिकतम मात्रा को संरक्षित करना है।

1. उन अंगों के नाम क्या हैं जिनमें बीजाणु पौधों में मादा और नर युग्मकों का निर्माण होता है? जानवरों में?

अंडाशय, एथेरिडिया, स्पोरैंगिया, वृषण, आर्कगोनिया।

2. शुक्राणु और अंडे की संरचना इन कोशिकाओं द्वारा किए जाने वाले कार्यों से किस प्रकार संबंधित है?

3. शुक्राणु में व्यावहारिक रूप से कोई साइटोप्लाज्म और पोषक तत्व नहीं होते हैं, लेकिन उन्हें स्थानांतरित करने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। आपको क्या लगता है यह ऊर्जा कहाँ से आती है?

4. एक बिल्ली में प्रथम क्रम के चार अंडाणुओं से बनने वाले अंडों और द्वितीयक ध्रुवीय पिंडों की अधिकतम संख्या कितनी हो सकती है?

5. अंडजनन के दौरान होने वाली कौन सी प्रक्रियाएँ अंडों में बड़ी मात्रा में पोषक तत्वों का संचय सुनिश्चित करती हैं?

6. अंडजनन के दौरान ध्रुवीय पिंडों के निर्माण का जैविक अर्थ क्या है?

7. शुक्राणुजनन और अंडजनन की प्रक्रियाओं की तुलना करें, समानताएं और अंतर बताएं।

8. स्थिर 28-दिवसीय प्रजनन चक्र वाली 22 वर्षीय महिला के अंडाशय में 42 हजार रोम होते हैं। उनमें से अधिकांश बहुत छोटे हैं, और केवल 299 का व्यास 100 माइक्रोन से अधिक है। इसके अलावा, अंडाशय में 5 कॉर्पोरा ल्यूटिया और उनसे 112 निशान बचे हैं। इस महिला ने पहली बार किस उम्र में डिंबोत्सर्जन किया? किस उम्र में वह अंडे देना बंद कर देगी?

अध्याय 1. जीवित जीवों के रासायनिक घटक

• § 1. शरीर में रासायनिक तत्वों की सामग्री। स्थूल- और सूक्ष्म तत्व
• § 2. जीवित जीवों में रासायनिक यौगिक। अकार्बनिक पदार्थ

अध्याय 2. कोशिका - जीवित जीवों की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई

• § 10. कोशिका की खोज का इतिहास. कोशिका सिद्धांत का निर्माण
• § 15. एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। गॉल्गी कॉम्प्लेक्स। लाइसोसोम

अध्याय 3. शरीर में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण