Размножение организмов. Способы и формы. Половое размножение, его эволюционное значение.

Размножение – важнейшее качество, присущее всем живым организмам, обеспечивает сохранение видов в ряду поколений.

Бесполое размножение

1. Моноцитогенное (для одноклеточных):

Деление пополам (жгутиковые, бактерии);

Шизогония – множественное деление (водоросли, грибы);

Почкование, или эндодиогония (токсоплазма, грибы, вольвокс);

Спорогония (бактерии, споровики).

2. Полицитогенное

Вегетативное размножение - частями тела (растения);

Упорядочное (морские звезды, кольчатые черви);

Фрагментация (плоские черви);

Почкование (гидра);

Полиэмбриония (рождение близнецов).

Половое размножение – слияние двух клеток, обладающих различной наследственностью (с оплодотворением и без оплодотворения).

1. С оплодотворение:

А) гологамия (без образования специализированных половых клеток- гамет)

Копуляция (споровики, жгутики);

Конъюгация – временное слияние (инфузории);

Соматогамия (грибы).

Б) гаметогамия – с образование гамет.

Изогамия – размер яйцеклетки с хвостиком = размер сперматозоида (для низших растений);

Гетерогамия – яйцеклетка с хвостиком больше сперматозоида;

Оогамия – размер яйцеклетки больше размера сперматозоида (для высших животных).

2. Без оплодотворения – партеногенез (гиногенез – женские особи; андрогенез – мужские особи). Партеногенез:

Диплоидный (тли, дафнии);

Гаплоидный (пчелы – самцы);

Циклический – партеногенез чередуется с оплодотворением ( искусственный – внезапно без оплодотворения; естественный).

Гермафродитизм – мужские и женские половые клетки, гаметы обоих полов производятся одной особью.

Истинный – с мозаизмом у паразитов ХХ и ХУ;

Ложный (наружный) – половой диморфизм – мужские и женские особи отличаются по строению и размерам.

Значение полового размножения:

Образование новых комбинаций;

Приводит к подследственной изменчивости потомства – важный эволюционный фактор (репродукция с изменениями)

17.Онтогенез. Периодизация онтогенеза.

Онтогенез (индивидуальное развитие) – совокупность наследственных, морфологических, физиологических и биохимических преобразований организма от его зарождения до гибели.

Периодизация онтогенеза.

Выделяют два типа классификации: эколого-эмбриональная и биологическая.

Эколого-эмбриональная включает в себя три периода развития:

Предэмбриональный;

Эмбриональный;

Постэмбриональный.

Биологическая классификация является наиболее четкой, в ней представлено 3 периодов:

1. Дорепродуктивный период:

Предэмбриональный (гаметогенез);

Эмбриональный;

Ранний постэмбриональный (ювенальный).

2. Активный репродуктивный период – половая функция.

3. Пострепродуктивный период – полное ослабление или прекращение участия в размножении.

Эмбриональный период начинается после оплодотворения:

Сначала образуется зигота – одноклеточный зародыш (диплоидная клетка);

Стадия дробление – морула (16 бластомеров);

Бластула – однослойный зародыш (бластоцист);

Гаструляция – образование двух- или трехслойного зародыша(эктодерма, мезодерма и энтодерма);

Первичный органогенез – образование комплекса осевых органов (хорда, нервная трубка, органа дыхания), сегментация мезодермы на сомиты;

Вторичный органогенез – формообразовательные процессы и рост организма (с 9 недели – плодный период);

Ранний постэмбриональный период – с рождения (или с завершения метаморфоза) и завершается половым созреванием и началом размножения.

Существует 3 критических периодов в эмбриогенезе:

Период имплантации (6-7 суток после зачатия) – происходит деление нервных клеток, при воздействии неблагоприятных факторов эмбрион погибает;

Плацентарный период (конец второй недели беременности) – образование плаценты, происходит первичный органогенез, при воздействии неблагоприятных факторов ребенок может родиться с уродством;

Перинатальный период – сами роды.

Прогенез. Гаметогенез, его основные этапы. Особенности и ово- и сперматогенеза.

Прогенез - образование и формирование родительских половых клеток, которые сформируют зиготу.

Гаметогенез – процесс развития половых клеток, то есть гамет.

Овогенез – формирование женских половых клеток.

Сперматогенез – формирование мужских половых клеток.

Периоды гаметогенеза:

Размножение – происходит в зоне размножения половой железы митотическим путем, образуются гаметогонии с набором 2n2c.

Роста – в зоне роста, образуются гемоциты 1 порядка с набором 2n2с.

Созревание – происходит два мейотических деления:

Гаметоциты 2 порядка с набором 1n2c;

Гаметы с набором 1n1c.

Формирование – формирование жгутика у сперматозоидов.

Особенности овогенеза:

Овогенез заканчивается в начале 3 года

В профазе-1 на стадии диплотены происходит задержка расхождения хромосом (до полового созревания);

Формирование зрелой яйцеклетки происходит только после оплодотворения, то есть проникновения в нее сперматозоида;

В результате гаметогенеза образуются 4 гаплоидные клетки: одна крупная яйцеклетка и три полярных (редукционных) тельца;

Нет стадии формирования;

Яйцеклетки образуются в женских половых железах – яичниках;

В период созревания один ооцит 1 раз в месяц (28-29 дней) окулирует и попадает в маточные трубы;

Образование зрелой яйцеклетки происходит только после оплодотворения яйцеклетки.

Особенности сперматогенеза:

Есть зона формирования, в которой из сперматиды образуется сперматозоид;

Образование сперматозоидов происходит в мужских половых железах – семенниках с начала полового созревания под влиянием гормонов гипофиза;

За одни сутки может образоваться 100 млн. сперматозоидов;

Сперматозоид идет в придатки семенника;

Мужской гормон – тестостерон.

Мейоз. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация наследственного материала, её медицинское и эволюционное значение.

Мейоз — деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза).

Фазы мейоза:

1 деление - редукционное:

Профаза -1:

Лептотена – стадия тонких нитей, начало спирализации хромосом;

Зиготена – стадия сливания нитей, конъюгация гомологичных хромосом, образование синаптонемального комплекса, начало образование бивалентов (диад);

Пахитена – стадия толстых нитей, спирализация хромосом, образование хиазм, кроссинговер;

Диплотена – стадия отталкивающихся нитей, хромосомы расходятся в области центромер, но остаются связанными в области хиазм;

Диакинез – окончание расхождения диад.

Метофаза-1 – формирование веретена деления, биваленты располагаются на экваторе клетки;

Анафаза-1 – диады расходятся к полюсам веретена деления;

Телофаза-1 – диады скапливаются у полюсов клетки (1n2c – в конце первого деления).

Второе деление мейоза (эквационное) проходит как митоз, в результате получаются клетки с гаплоидным набором хромосом (1n1c).

Значение мейоза:

В результате образуются клетки с гаплоидным набором хромосом;

Мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет, образуемых организмам за счет:

Кроссинговера;

Расхождения гомологичных хромосом в разные гаметы;

Независимого поведения бивалентов в мейозе-1.

Морфология половых клеток.

Яйцеклетка – женская половая клетка, которой свойственна оогамия.

Оболочки яйцеклеток:

Первичные — производные цитоплазматической мембраны. В частности, у млекопитающих эта оболочка называется блестящей.

Вторичные (хорион) — продукт выделения фолликулярных клеток.

Третичные — выделяются железами яйцевода. Особенно хорошо развиты у птиц.

Сперматозоид – мужская половая клетка, мужская гамета, которая служит для оплодотворения женской гаметы, яйцеклетки.

Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.

Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:

1) Ядро, несущее одинарный набор хромосом. Такое ядро называют гаплоидным;

2) Акросома — видоизмененная лизосома — мембранный пузырек, несущий литические ферменты — вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки;

3) Центросома — центр организации микротрубочек, обеспечивает движение хвоста сперматозоида.

Позади головки располагается так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение — «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек. В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

Хвост, или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост — орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот.