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

Способи статевого розмноження

Статеве розмноження – це біологічний процес РОЗМНОЖЕННЯ, суть якого полягає у поєднанні генетичного матеріалу двох батьків.

Основні способи статевого розмноження

Статеве розмноження має прогресивний еволюційний характер, хоча вважається, що воно виникло дещо пізніше, ніж безстатеве. Статеве розмноження переважає у тварин організмів, але такий процес зустрічається також і у представників царства рослини.

Об'єднання генетичної інформації може відбуватися такими шляхами:

• кон'югація чи тимчасове з'єднання особин обмінюватись інформацією. приклад: розмноження інфузорій;
• копуляція (злиття двох особин для запліднення).Цей процес характерний для багатьох одноклітинних тварин, багатоклітинних рослин та тварин;
• партеногенез, розвиток нового організму з незаплідненого яйця, після утворення гамет. Так розмножуються трутні, попелиця та ін.

Особливий тип статевого розмноження відбувається у покритонасінних рослин і називається подвійним заплідненням.

Подвійне запліднення – це процес статевого розмноження покритонасінних рослин, при якому один спермій запліднює яйцеклітину, утворюючи при цьому диплоїдну зиготу, а інший зливається з центральною клітиною та формує триплоїдний ендосперм.

Пилкові зерна, що утворюються в пильовиках квіток, завжди мають гаплоїдний набір хромосом. Ядро цього зерна ділиться на дві частини: генеративну та вегетативну. Зерно проростає при попаданні на рильце маточка. З його вегетативної частини утворюється пилкова трубка, яка спускається в стовпчик маточка і досягає зав'язі. Генеративна частина ділиться ще раз і утворює два спермію. Один з них зливається з яйцеклітиною, а інший із центральною клітиною. В результаті утворюється диплоїдна зигота та триплоїдний ендосперм. Процес подвійного запліднення було відкрито З Р. Навашиним 1898 року.

З. р. Навашин - російський та радянський цитолог та ембріолог рослин. Професор Київського університету (з 1894 року). Засновник наукової школи. Академік Російської академії наук (1918, членкор 1901). Вчений був захопленим ботаніком, що дозволило йому відкрити новий механізм поєднання генетичної інформації рослин та зробити прорив у своїй науковій галузі.

При статевому розмноженні особини утворюють гамети. Жіночі особини утворюють яйцеклітини. Чоловічі гамети називаються сперміями. У обох статей особин проходить процес відтворення як сперматозоїдів, так і яйцеклітин.Водорості відрізняються тим, що у них відбувається злиття однакових статевих клітин. При злитті гаплоїдних гамет відбувається запліднення та утворення диплоїдної зиготи. Зигота розвивається у нову особину.

Таким чином, основний зміст статевого розмноження полягає в тому, що відбувається змішання двох різних геномів та утворення нових генетичних комбінацій. У потомстві проявляються різні нові ознаки, які значно підвищують здатність виду адаптації в умовах середовища. Селекціонери завжди звертають увагу на розвиток різних ознак організму, щоб відібрати ті особини, які в результаті статевого розмноження отримують можливість краще пристосуватися до змін навколишнього середовища.

Іноді підвищення ефективності статевого розмноження застосовується техніка штучного запліднення. Вона використовується для того, щоб подолати залишіть фертильність деяких жіночих особин живих організмів.

Вирізняють такі різновиди статевого розмноження:

• гаметогамія. Це процес статевого розмноження із заснуванням гамет. В даному випадку виділяють ізогамію або злиття однакових гамет, анізогамію або злиття різних гамет, а також оогамію;
• герматофродитизм або освіта чоловічих та жіночих гамет. Така тенденція характерна для більшості вищих рослин, деяких кишковопорожнинних, плоских та невеликої кількості кільчастих черв'яків, а також молюсків. Багато гермафродити, такі як бичачий ціп'як запліднюються перехресно. Прикладом є також свинячий ціп'як.
• гаметангіогамія або сляїння статевих органів - гаметангія. Цей процес характерний для аскоміцетів та деяких інших видів грибів;
• злиття соматичних клітин.По суті, цей процес не можна повністю відносити до статевого розмноження, він характерний для підберезників;
• кон'югація або утворення містків між двома особинами для перетікання вмісту однієї клітини в іншу.

Будь-який із описаних способів освіти гамет спрямований на реалізацію процесу відтворення особин з високим ступенем генетичного розмаїття.

Що стосується процесу кон'югації в інфузорій, то він має особливий характер. ядро, воно ділиться, утворюється мікронуклеус та майбутній макронуклеус.

Оогамія – це тип утворення гамет, у якому утворюється одна нерухома яйцеклітина.

Нарешті, існує так званий процес незайманого розмноження, в якому виділяють два різновиди:

• партеногенез, при якому особина розвивається з незаплідненої яйцеклітини. Так розмножуються дафнії та трутні, а також бджоли;
• андрогенез, при якому особина розвивається із заплідненої яйцеклітини, яка має тільки ядро ​​сперматозоїда, тому що ядро ​​яйцеклітини раніше руйнується.

Еволюційні переваги статевого розмноження

До основних еволюційних переваг статевого розмноження можна віднести появу великого ступеня генетичного розмаїття, що абсолютно неможливо при безстатевому розмноженні, і збільшення адаптивного потенціалу всіх особин, що виникли в результаті статевого розмноження, враховується в еволюційному плані, оскільки воно сприяє інтенсифікації. процесу видоутворення.