Лекция - Размножение организмов

Подождите немного. Документ загружается.

n Бесполое размножение

 Эволюция форм полового процесса

p Половое размножение

q Гаметогенез

r Осеменение. Оплодотворение и его фазы

s Особенности репродукции человека

Размножение

- свойство живых организмов воспроизводить

себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преем-

ственность жизни в ряду поколений.

c Размножение происходит на следующих уровнях организации:

• молекулярно-генетическом (репликация ДНК),

• клеточном (амитоз, митоз),

• организменном.

Размножение

Бесполое Половое

Вегетативное Спорообразование С оплодотворением Партеногенез

Характеристика

бесполого размножения:

• в воспроизведении участвует 1 родительская особь;

• источник генетической информации – соматические клетки;

• генотипы дочерних особей идентичны родительскому;

• быстрое увеличение числа особей;

• обеспечивает существование вида в не изменяющихся условиях

среды.

Вегетативное – размножение частью материнского организма.

Спорообразование

связано с образованием специализированных

клеток – спор, которые являются зачатком нового организма.

Бесполое

размножение одноклеточных:

Деление клеток надвое (бак-

терии, простейшие, водоросли).

Шизогония – множественное

деление (споровики).

Почкование – на материнской

клетке появляется небольшой бугорок,

который увеличивается, достигает

размеров материнского организма и

отделяется от него (дрожжи).

Спорогония (споровики).

Бесполое размножение однокле-

точных чередуется с половым про-

цессом.

Бесполое размножение многоклеточных:

1. При помощи

вегетативных органов растений: стебель (сморо-

дина), лист (фиалка), корень (осот), клубень (картофель), луковица (лук).

Спорообразование. У грибов споры образуются из любой

клетки митозом, а у высших споровых растений - в спорангиях мейозом.

Почкование (гидра).

Полиэмбриония – разделение клеточ-

ного материала зародыша на стадии ранней бла-

стулы на несколько частей, из которых развива-

ются отдельные особи (броненосцы, наездники).

Фрагментация – (неупорядоченное де-

ление) материнская особь делится на несколько

неравных частей и каждая из них развивается в

самостоятельный организм (ресничные и коль-

чатые черви).

Стробиляция – упорядоченное деле-

ние материнской особи на несколько частей (медузы).

d В основе полового размножения лежит половой процесс - об-

мен генетической информацией между особями вида (конъюгация), или

ее объединение (копуляция).

Конъюгация

характерна

для бактерий и инфузорий. 2

ифузории сближаются, между

ними возникает цитоплазматический мостик, и после преобразования

микронуклеусов происходит обмен мигрирующими ядрами.

Копуляция

– половой процесс одноклеточных, при котором 2 особи

приобретают половые отличия, т. е. превращаются в гаметы, сливаются

и образуют зиготу. Формы

копуляции:

• изогамия – гаметы не имеют морфологических различий (жгути-

ковые Polytoma;

• анизогамия – гаметы дифференцированы на крупные и мелкие

подвижные клетки (колониальные жгутиковые Pandorina morum);

• оогамия – крайняя степень дифференцировки: большая гамета –

неподвижна, а мелкая – подвижна (Volvox globator).

e Половое размножение – совокупность процессов гаметогенеза,

осеменения и оплодотворения, приводящих к воспроизведению.

При половом размножении происходит образование половых кле-

ток (гамет) и последующее их слияние (гаметическая копуляция). Поло-

вой процесс и размножение объединяются.

Характеристика

полового размножения:

• в воспроизведении участвует 2 родительские особи;

• источник генетической информации – половые клетки родителей;

• генотипы дочерних особей отличаются от родительских, вслед-

ствие комбинативной изменчивости;

• способствует приспособлению организмов в изменяющихся ус-

ловиях среды.

Особая разновидность полового размножения – партеногенез

–

развитие из неоплодотворенной яйцеклетки (девственное размножение).

Партеногенез обеспечивает рост численности особей в условиях, затруд-

няющих встречу партнеров противоположного пола.

Гиногенез – развитие организма на основе ядра яйцеклетки, дипло-

идный набор хромосом восстанавливается путем слияния ядра овоцита

и редукционного тельца. Андрогенез

– развитие из клетки с цитоплазмой

овоцита и хромосомами 2-х сперматозоидов. Ядро женской гаметы в слу-

чае андрогенеза разрушается.

f Гаметогенез – процесс образования половых клеток.

В гаметогенезе различают 4 стадии: размножения, роста, созревания

и формирования. В стадии размножения происходит деление гаметогоний

митозом. В стадии роста гаметоциты I порядка достигают размеров, харак-

терных для половых клеток. В стадии созревания после редукционного де-

ления образуются гаметоциты II порядка, а после эквационного – яйцеклет-

ки и сперматиды, преобразующиеся в сперматозоиды.

Отличия

сперматогенеза и овогенеза:

1. При сперматогенезе более интенсивно и продолжительно идет

размножение. За время половой жизни мужчины образуется около 500

млрд. сперматозоидов. На 5-ом месяце эмбриогенеза в зачатке женской

половой железы насчитывается 6 млн. овогоний. От момента полового

созревания до прекращения гаметогенеза созревает 300-400 овоцитов.

2. Стадия роста более выражена при овогенезе, что связано с на-

коплением желтка.

3. Неравномерное распределение цитоплазмы при мейозе (стадия

созревания) характерно для овогенеза. В при сперматогенезе из 1 гамето-

тоцита I-го порядка образуются 4 сперматиды, при овогенезе – 1 яйце-

клетка и 3 направительных (редукционных) тельца.

4. Стадия формирования выражена только при

сперматогенезе: сперматиды приобретают форму, харак-

терную для сперматозоидов данного вида.

Сперматозоиды

имеют мелкие размеры и подвижны.

Они состоят из головки, шейки и хвостика. В головке нахо-

дится ядро с гаплоидным набором хромосом и небольшое

количество цитоплазмы с КГ (акросома). В цитоплазме

шейки сосредоточены центросома и митохондрии, выра-

батывающие энергию для движения. ЯЦО – 1:0,5.

Яйцеклетка крупная, круглая и неподвижная, имеет

оболочку, большое количество цитоплазмы, все органоиды,

кроме клеточного центра и гаплоидное ядро. В цитоплазме

содержатся желток – питательные вещества, необходимые

для развития зародыша. ЯЦО – 1: 500.

Типы

яйцеклеток:

• изолецитальные (желтка мало, он равномерно распо-

лагается в клетке) – у ланцетника и млекопитающих;

• резко телолецитальные (желтка много, он расположен

на вегетативном полюсе клетки, а на анимальном полюсе

располагаются цитоплазма и ядро) – у рептилий и птиц;

• умеренно телолецитальные у рыб и земноводных;

• центролецитальные (желтка мало, он располагается в центре клет-

ки) – у насекомых.

Половые клетки неравноценны с точки зрения "вклада" в обеспе-

чение развития будущего организма. Сперматозоид вносит в яйцеклетку

ядро, центросому и активирует ее развитие. Яйцеклетка содержит гапло-

идный набор хромосом, цитоплазму с органоидами и желток.

5 Процесс, обеспечивающий встречу гамет, называется осемене-

нием. У большинства водных животных наружное осеменение – половые

клетки выделяются в воду. У наземных животных – внутреннее

осемене-

ние, при котором самцы с помощью копулятивных органов вводят спер-

матозоиды в половые пути самки.

При осеменении направленное движение сперматозоидов к яйце-

клетке осуществляется гамонами. Яйцеклетка выделяет гиногамоны I и II,

сперматозоид – андрогамоны I и II.

Оплодотворение

- слияние гамет с образованием зиготы диплоид-

ным набором хромосом.

В оплодотворении выделяют 2

фазы: внешняя фаза начинается с

дистантного взаимодействия гамет и заканчивается образованием оболоч-

ки оплодотворения, во внутрен-

ней фазе выделяют стадии жен-

ского и мужского пронуклеусов,

синкариона и синкариогамии.