Лекция 9. Воспроизведение биологический систем

размножение:





При бесполом размножении новый организм может возникнуть из одной клетки

или из нескольких неполовых (соматических) клеток

взрослая
форма

деление
(почкова-
ние и др.)

потомство

развитие

вида может быстро увеличиваться.
Однако, всё потомство генетически однородно, новые признаки,

которые могут оказаться полезными при изменении условий среды, появляются только в результате относительно редких мутаций.

Типы бесполого размножения.
1. Митотическое деление клетки (простейшие, одноклеточные зеленые водоросли).

количеству ядер, заранее образованной в родительской клетке в результате многократного

деления ее ядра (грибы, водоросли, малярийный плазмодий, мхи, папоротникообразные)

ядро, - почка. Она растет, достигает размеров, близких к материнским,

и затем отделяется (дрожжевые грибы, пресноводная гидра, сосущие инфузории).

черенками, усами, клубнями и др.

тело фрагментируется, отдельные его части дают начало самостоятельным организмам. Явление

основано на свойстве регенерации (восстановлении утраченных частей тела).

от клеток-доноров (содержащих плазмиды), к клеткам-реципиентам (не содержащим плазмиды).
2. Трансдукция:

передача генетического материала от одних клеток к другим фагами.
3. Копуляция: слияние двух особей в одну – споровую форму. Затем проиходит бесполое спорообразование, приводящее к редукции генного материала.

Независимо от способа слияния генетического материала, оно сопровождается генетической рекомбинацией.

гаметы
оплодотворение
зигота
развитие
взрослая форма

от двух родителей.
Половое размножение имеет большие эволюционные преимущества по сравнению

с бесполым: генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям → повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям среды.

планарий и дождевых червей оплодотворение происходит только при спаривании разных

особей.
У растений самоопыление исключено в случае двудомности, если тычинки и пестики цветка созревают в разные сроки и т. д. Это делает возможным только перекрестное опыление.

железах – гонадах: в яичниках у самок – овогенез, в

семенниках у самцов – сперматогенез.
Гаметогенез складывается из нескольких стадий – размножения, роста, созревания клеток.
В процесс сперматогенеза включается стадия формирования, которой нет при овогенезе. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме.

женские гаметы, называются сперматогониями и овогониями. Они несут диплоидный набор

хромосом 2n2c.
Первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает.

– между 2 и 5 месяцами внутриутробного развития).
К концу 7

месяца внутриутробного развития часть овоцитов переходит в профазу I мейоза.

в размерах и превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка.
В

овоцитах происходит активное накопление питательных веществ в виде желтка и белковых гранул.
Важное событие этого периода – репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом. Они приобретают двунитевую структуру: генетическая формула в этот период выглядит как 2n4c.

и эквационное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз.
После первого деления

образуются сперматоциты и овоциты II порядка (с генетической формулой n2с), после второго деления – сперматиды и зрелые яйцеклетки (с формулой nc) с тремя редукционными тельцами, которые погибают и в процессе размножения не участвуют. Так сохраняется максимальное количество желтка в яйцеклетках.

процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид (с формулой

nc), приобретая все структуры, ему свойственные.
Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными.
Комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, формируя акросому.
К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика.

поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.

формированию зиготы и последующему развитию нового организма.
В процессе оплодотворения в

зиготе формируется диплоидный набор хромосом.
Различают наружное и внутреннее оплодотворение.

и женские половые клетки.
Напр., при наружном оплодотворение у рыб

мужские (молока) и женские (икра) половые клетки поступают в воду, где и происходит их объединение.

яйцеклетку проникает один сперматозоид, оплодотворенная яйцеклетка дает начало зиготе.

развитие организма
из неоплодотво-
ренной

яйцеклетки.



Партеногенез

естественный
искусственный

ее активация → развитие неоплодотворенного яйца.
2 – андрогенез: если в

яйцеклетку с неоплодотворенным яйцом проникает два сперматозоида → слияние → развитие мужского организма.
3 – гиногенез (псевдогамия): сперматозоид вступает в яйцеклетку и активирует ее, но ядро его не сливается с ядром я/клетки → потомство состоит из женских особей.
Гиногенез может встречаться в природе у тутового шелкопряда, некоторых рыб и амфибий.

свойствам.
Для мужских и женских особей характерны специфические фенотипические черты.
Половой диморфизм

проявляется уже у круглых червей, членистоногих, достигает наибольшего выражения у позвоночных животных.

же особью, имеющей мужские и женские половые железы.
Характерен для

плоских и кольчатых червей, моллюсков.




Известен ложный гермафродитизм, когда индивиды обладают наружными половыми органами и вторичными половыми признаками, характерными для обоих полов, но продуцируют половые клетки одного типа – мужские или женские.