Задания № 23, 24 · ЕГЭ

Гаметогенез

Как из исходных клеток формируются сперматозоиды и яйцеклетки
6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Гаметогенез — образование и созревание мужских и женских половых клеток у животных. Он включает размножение исходных клеток, их рост и мейоз, благодаря которому число хромосом уменьшается вдвое.

Общая схема гаметогенеза

Гаметы развиваются из особых диплоидных клеток зародышевого пути. В начале клетки многократно делятся митозом, увеличивая их число. Затем часть клеток растёт, удваивает ДНК и вступает в мейоз. После двух последовательных делений образуются гаплоидные клетки, содержащие по одному хромосомному набору.

D
Определение

Гаметогенез — процесс образования и созревания гамет. Мужская разновидность называется сперматогенезом, женская — овогенезом.

Основные этапы можно представить так:

1234Этапыгаметогенеза
Последовательность стадий образования гамет
  • 1 — Митотические деления исходных клеток; набор обычно диплоидный.
  • 2 — Клетка увеличивается, удваивает ДНК и подготавливается к мейозу.
  • 3 — Мейоз I и мейоз II; формируются гаплоидные клетки.
  • 4 — Клетки приобретают строение зрелых сперматозоидов или яйцеклетки.
T
Правило набора хромосом

Если исходная клетка имеет \(2n\) хромосом, то после мейоза гаметы содержат \(n\) хромосом. При оплодотворении два гаплоидных набора объединяются и восстанавливают диплоидный набор зиготы.

\[2n \xrightarrow{\text{мейоз}} n+n\]1

Важно различать число хромосом и число молекул ДНК. Перед мейозом происходит репликация ДНК: число хромосом не меняется, но каждая хромосома становится двухроматидной. В мейозе I расходятся гомологичные хромосомы, а в мейозе II — сестринские хроматиды.

Сперматогенез

Сперматогенез происходит в семенниках, в извитых семенных канальцах. Он начинается после наступления половой зрелости и у большинства животных может идти практически непрерывно.

СтадияКлеткаЧто происходит
РазмножениеСперматогонииМитоз; клетки диплоидные, \(2n\).
РостСперматоцит I порядкаРост и удвоение ДНК; клетка готова к мейозу.
СозреваниеСперматоциты II порядка и сперматидыМейоз I и мейоз II; образуются четыре гаплоидные клетки.
ФормированиеСперматозоидыСперматиды превращаются в подвижные зрелые гаметы.

Из одного первичного сперматоцита после мейоза обычно образуются четыре равноценные сперматиды. При их формировании ядро уплотняется, цитоплазмы становится мало, возникает жгутик для движения, а митохондрии располагаются в средней части. Зрелый сперматозоид состоит из головки, шейки, средней части и хвоста. В головке находятся ядро и акросома, содержащая ферменты для проникновения через оболочки яйцеклетки.

Запомнить

Результат сперматогенеза: одна исходная клетка мейоза даёт четыре сперматозоида. Все они имеют гаплоидный набор, но могут нести разные комбинации аллелей из-за независимого расхождения хромосом и кроссинговера.

Овогенез

Овогенез происходит в яичниках. В отличие от сперматогенеза, он начинается ещё до рождения, протекает циклично и сопровождается неравномерным распределением цитоплазмы между дочерними клетками.

СтадияКлеткаОсобенности
РазмножениеОвогонииМитотические деления; формируется запас клеток.
РостОвоцит I порядкаСильное увеличение клетки, накопление питательных веществ, удвоение ДНК.
СозреваниеОвоцит II порядка и первое полярное тельцеПосле мейоза I цитоплазма делится неравномерно.
Завершение созреванияЯйцеклетка и полярные тельцаМейоз II обычно завершается после оплодотворения.

Из одного овоцита I порядка образуется одна крупная яйцеклетка и обычно три маленьких полярных тельца. Почти вся цитоплазма, органоиды и запас питательных веществ остаются в яйцеклетке. Полярные тельца получают хромосомный материал, но участвуют в развитии организма незначительно и обычно дегенерируют.

T
Главное различие результатов

При сперматогенезе деление цитоплазмы относительно равномерное: образуются четыре гаметы. При овогенезе деление неравномерное: образуется одна функциональная яйцеклетка и полярные тельца.

Микропроверка

Сколько функциональных гамет обычно образуется из одного овоцита I порядка?

Изменение хромосомного набора

Задания часто проверяют, как меняются число хромосом и количество ДНК на разных стадиях. Обозначение \(2n2c\) означает диплоидный набор хромосом и одну молекулу ДНК на каждую хромосому. После репликации состояние клетки — \(2n4c\): число хромосом прежнее, но каждая состоит из двух хроматид.

Состояние клеткиХромосомный наборКоличество ДНК
До репликации\(2n\)\(2c\)
После репликации, перед мейозом I\(2n\)\(4c\)
После мейоза I\(n\)\(2c\)
После мейоза II\(n\)\(c\)

В мейозе I число хромосом уменьшается вдвое, потому что к полюсам расходятся гомологичные хромосомы. В мейозе II число хромосом не изменяется: разделяются хроматиды, и каждая из них становится самостоятельной хромосомой.

№
Разобранный пример

У животного диплоидный набор \(2n=24\). Определим число хромосом и молекул ДНК в сперматоците I порядка после репликации, в сперматоците II порядка и в сперматозоиде.

1
1. Сперматоцит I порядка после репликации ещё диплоиден: гомологичные пары не разошлись, а каждая хромосома состоит из двух хроматид.
\(\displaystyle 2n=24,\quad 4c\)
2
2. После мейоза I в каждой клетке остаётся половина набора, но хромосомы всё ещё двухроматидные.
\(\displaystyle n=\frac{24}{2}=12,\quad 2c\)
3
3. После мейоза II сестринские хроматиды расходятся. В каждой гамете по одной молекуле ДНК на хромосому.
\(\displaystyle n=12,\quad c\)
Показать краткий ответ Ответ
КлеткаХромосомыДНК
Сперматоцит I после репликации244c
Сперматоцит II122c
Сперматозоид12c

Биологическое значение гаметогенеза

  • Мейоз поддерживает постоянство числа хромосом вида при половом размножении: гаметы гаплоидны, а зигота снова диплоидна.
  • Кроссинговер и независимое расхождение хромосом создают генетическое разнообразие гамет.
  • Неравномерное распределение цитоплазмы при овогенезе обеспечивает яйцеклетку запасами для первых этапов развития зародыша.
  • Специализация сперматозоида делает возможными движение и доставку наследственного материала к яйцеклетке.
!
Частые ошибки

Не путайте: 1) после репликации число хромосом не удваивается; 2) после мейоза I хроматиды ещё соединены, поэтому ДНК в клетке больше, чем в зрелой гамете; 3) из одного овоцита образуются не четыре яйцеклетки, а одна функциональная яйцеклетка; 4) гамета — это зрелая половая клетка, а сперматоцит и овоцит являются промежуточными стадиями.

Приём для решения задач

Сначала определите, какое деление произошло: мейоз I уменьшает число хромосом вдвое, мейоз II разделяет хроматиды. Затем отдельно посчитайте хромосомы и молекулы ДНК — это не одно и то же.

Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · Мейоз
Какой процесс непосредственно уменьшает число хромосом вдвое?
Главное за минуту

Главное

  • Гаметогенез включает размножение, рост, созревание и формирование половых клеток.
  • Мейоз превращает диплоидную клетку \(2n\) в гаплоидные клетки \(n\).
  • Сперматогенез даёт четыре функциональных сперматозоида из одной исходной клетки мейоза.
  • Овогенез даёт одну крупную яйцеклетку и полярные тельца из-за неравномерного деления цитоплазмы.
  • При решении задач отдельно учитывайте число хромосом и количество молекул ДНК.