Безстатеве та статеве розмноження

Всі форми життя розмножуються одним із двох способів: безстатевим або статевим шляхом. У безстатевому розмноженні бере участь тільки один з невеликими генетичними варіаціями або без них, у той час як у статевому розмноженні беруть участь два батьки, які вносять частину свого генетичного складу в потомство, створюючи таким чином унікальну генетичну істоту.

Безстатеве розмноження

При безстатевому розмноженні немає спаровування чи змішання генів. Безстатеве розмноження призводить до клонування батька, що означає, що потомство має ідентичну ДНК батька.

Один із способів для безстатевого розмноження видів досягти різноманітності — це мутації на рівні ДНК. Якщо є помилка в мітозі, копіюванні ДНК, то ця помилка буде передана потомству, можливо, змінивши його риси. Однак деякі мутації не змінюють фенотип або характеристики, що спостерігаються, тому не всі мутації при безстатевому розмноженні призводять до варіацій потомства.

Інші форми безстатевого розмноження включають:

• Бінарний поділ: батьківська клітина ділиться на дві ідентичні дочірні клітини.
• Брукування: батьківська клітина утворює нирку, яка залишається прикріпленою доти, доки не зможе жити самостійно.
• Фрагментація: батьківський організм розпадається на фрагменти, кожен із яких перетворюється на новий організм.

Статеве розмноження

Статеве розмноження відбувається, коли жіноча гамета (або статева клітина) з'єднується із чоловічою гаметою. Потомство є генетичною комбінацією матері та батька. Половина хромосом потомства надходить від матері, інша половина — від батька.Це гарантує, що потомство генетично відрізняється від своїх батьків і навіть своїх братів та сестер.

Мутації також можуть відбуватися у видів, що розмножуються статевим шляхом, щоб ще більше збільшити різноманітність потомства. Процес мейозу, що створює гамети, що використовуються для статевого розмноження, також має вбудовані способи збільшення різноманітності. Це включає кросинговер, коли дві хромосоми вирівнюються поряд один з одним і змінюють місцями сегменти ДНК. Цей процес гарантує, що це отримані гамети генетично різні.

Незалежний набір хромосом під час мейозу та випадкового запліднення також сприяє змішанню генетики та можливості більшої адаптації потомства.

Розмноження та еволюція

Природний відбір — це механізм еволюції та процес, який визначає, які пристосування до цього середовища сприятливі, які небажані. Якщо риса є кращою адаптацією, то люди, які мають гени, що кодують цю характеристику, житимуть досить довго, щоб відтворити і передати ці гени наступному поколінню.

Різноманітність потрібна для того, щоб природний відбір впливав на популяцію. Щоб отримати різноманітність у особин, необхідні генетичні відмінності та мають бути виражені різні фенотипи.

Оскільки статеве розмноження більш сприяє еволюції, ніж безстатеве розмноження, природному відбору є набагато більше генетичного розмаїття. Еволюція може відбуватися з часом.

Коли безстатеві організми розвиваються, вони зазвичай роблять це дуже швидко після раптової мутації, і їм не потрібно кілька поколінь для накопичення адаптацій, як це відбувається з популяціями, що розмножуються статевим шляхом.Дослідження, проведене у 2011 році Орегонським університетом, дійшло висновку, що такі еволюційні зміни займають у середньому 1 мільйон років.

Прикладом щодо швидкої еволюції може бути лікарська стійкість бактерій. Надмірне використання антибіотиків із середини 20-го століття призвело до того, що деякі бактерії виробили захисні стратегії та передали їх іншим бактеріям, і тепер штами стійких до антибіотиків бактерій стали проблемою.

Лекція №14. Розмноження організмів

Розмноження - Властивість живих організмів відтворювати собі подібних. Існують два основні способу розмноження - Безстатеве і статеве.

Безстатеве розмноження

Безстатеве розмноження здійснюється за участю лише однієї батьківської особини і відбувається без утворення гамет. Дочірнє покоління в одних видів виникає з однієї чи групи клітин материнського організму, в інших — у спеціалізованих органах. Розрізняють такі способи безстатевого розмноження: розподіл, брунькування, фрагментація, поліембріонія, спороутворення, вегетативне розмноження.

Поділ спосіб безстатевого розмноження, характерний для одноклітинних організмів, при якому материнська особина ділиться на дві або більше дочірніх клітин. Можна виділити: а) простий бінарний поділ (прокаріоти), б) мітотичний бінарний поділ (найпростіші, одноклітинні водорості), в) множинний поділ, або шизогонія (малярійний плазмодій, трипаносоми). Під час поділу парамеції (1) мікронуклеус ділиться мітозом, макронуклеус – амітозом.Під час шизогонії (2) спочатку багаторазово мітоз ділиться ядро, потім кожне з дочірніх ядер оточується цитоплазмою, і формуються кілька самостійних організмів.

Ниркування — спосіб безстатевого розмноження, у якому нові особини утворюються як виростів на тілі батьківської особини (3). Дочірні особини можуть відокремлюватися від материнської та переходити до самостійного способу життя (гідра, дріжджі), можуть залишитися прикріпленими до неї, утворюючи в цьому випадку колонії (коралові поліпи).

Фрагментація (4) — спосіб безстатевого розмноження, у якому нові особини утворюються із фрагментів (частин), куди розпадається материнська особина (кільчасті черв'яки, морські зірки, спірогіра, елодея). В основі фрагментації лежить здатність організмів до регенерації.

Поліембріонія — спосіб безстатевого розмноження, у якому нові особини утворюються із фрагментів (частин), куди розпадається ембріон (монозиготні близнюки).

Вегетативне розмноження - спосіб безстатевого розмноження, при якому нові особини утворюються або з частин вегетативного тіла материнської особини, або з особливих структур (кореневище, бульба та ін), спеціально призначених для цієї форми розмноження. Вегетативне розмноження характерне для багатьох груп рослин, що використовується в садівництві, городництві, селекції рослин (штучне вегетативне розмноження).

Спороутворення (6) - розмноження у вигляді спор. Спори - Спеціалізовані клітини, у більшості видів утворюються в спеціальних органах - спорангіях. У вищих рослин утворенню суперечка передує мейоз.

Клонування - Комплекс методів, що використовуються людиною для отримання генетично ідентичних копій клітин або особин. Клон - Сукупність клітин або особин, що походять від загального предка шляхом безстатевого розмноження. В основі отримання клону лежить мітоз (у бактерій - простий поділ).

Статеве розмноження

Статеве розмноження здійснюється за участю двох батьківських особин (чоловічої та жіночої), у яких у особливих органах утворюються спеціалізовані клітини. гамети. Процес формування гамет називається гаметогенез, основним етапом гаметогенезу є мейоз. Дочірнє покоління розвивається з зиготи - Клітини, що утворилася в результаті злиття чоловічої та жіночої гамет. Процес злиття чоловічої та жіночої гамет називається заплідненням. Обов'язковим наслідком статевого розмноження є перекомбінація генетичного матеріалу дочірнього покоління.

Залежно від особливостей будови гамет, можна виділити такі форми статевого розмноження: ізогамію, гетерогамію та овогамію.

Ізогамія (1) - форма статевого розмноження, при якій гамети (умовно жіночі та умовно чоловічі) є рухливими і мають однакові морфологію та розміри.

Гетерогамія (2) - форма статевого розмноження, при якій жіночі та чоловічі гамети є рухливими, але жіночі - більші за чоловічі і менш рухливі.

Овогамія (3) - форма статевого розмноження, при якій жіночі гамети нерухомі і більші, ніж чоловічі гамети. У цьому випадку жіночі гамети називаються яйцеклітинами, чоловічі гамети, якщо мають джгутики, сперматозоїдами, якщо не мають, - сперміями.

Овогамія й у більшості видів тварин і рослин. Ізогамія та гетерогамія зустрічаються у деяких примітивних організмів (водорості). Крім перерахованих вище, у деяких водоростей і грибів є форми розмноження, при яких статеві клітини не утворюються: хологамія і кон'югація. При хологамії відбувається злиття одне з одним одноклітинних гаплоїдних організмів, які у разі виступають у ролі гамет. Диплоїдна зигота, що утворилася, потім ділиться мейозом з утворенням чотирьох гаплоїдних організмів. При кон'югації (4) відбувається злиття вмісту окремих гаплоїдних клітин ниткоподібних таломів. По каналах, що спеціально утворюються, вміст однієї клітини перетікає в іншу, утворюється диплоїдна зигота, яка зазвичай після періоду спокою також ділиться мейозом.

• Перейти до лекції №13 «Способи поділу еукаріотичних клітин: мітоз, мейоз, амітоз»
• Перейти до лекції №15 «Статеве розмноження у покритонасінних рослин»
• Дивитись зміст (лекції №1-25)

• Головна
• Каталог
• Онлайн - бібліотека
• Новинки
• Як зробити замовлення
• Оплата
• Доставка
• Карта сайту
• Політика конфіденційності
• Новини