Цитологические основы бесполого размножения

Размножение и его цитологические основы. Полиэмбриония как частный случай бесполого размножения у организмов, размножающихся половым путем

Цитологические основы бесполого размножения

РАЗМНОЖЕНИЕ И ЕГО ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

MedBiolog

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

  1. Размножение – универсальное свойство живого.
  2. Бесполое размножение, его виды и биологическое значение. Полиэмбриония как частный случай бесполого размножения у организмов, размножающихся половым путем.
  3. Половое размножение, его виды.
  4. Гаметогенез. Закономерности овогенеза и сперматогенеза у млекопитающих.

    Морфологические и функциональные особенности гамет у млекопитающих.

  5. Осеменение наружное и внутреннее. Искусственное осеменение у млекопитающих.
  6. Оплодотворение, его фазы, биологическая сущность. Моно- и полиспермия.
  7. Особенности репродукции у человека, ее гормональная регуляция.
  8. Современная репродуктивная стратегия.

MedBiolog

Размножение (репродукция) способность производить себе подобных. Это условие существования вида, в основе которого – передача генетического материала.

MedBiolog

  • Типы размножения
  • Бесполое
  • Половое
  • Виды бесполого размножения:
  • 1. Вегетативное:
  • Деление клетки пополам митозом у одноклеточных;
  • Почкование (кишечнополостные, дрожжи);
  • Фрагментация (грибы, водоросли, черви);
  • Шизогония (малярийный плазмодий);
  • Вегетативными органами у растений;
  • Полиэмбриония;
  • Упорядоченное деление (равномерный амитоз у морской звезды.

MedBiolog

2. Спорообразование.

  • Споры – специализированные клетки с гаплоидным набором хромосом.
  • Размножение характерно для грибов, водорослей, высших споровых растений и животных класса Споровики.

MedBiolog

Характеристика бесполого размножения.

  1. Участвует одна особь. Гаметы не образуются.
  2. Дочерние особи генетически идентичны исходной родительской.
  3. Обеспечивается делением митозом.

MedBiolog

Значение бесполого размножения в эволюции:

  • усиливает роль стабилизирующей функции естественного отбора;
  • обеспечивает сохранение приспособленности в изменяющихся условиях обитания.

MedBiolog

Конъюгация – половой процесс, обеспечивающий обмен генетической информации, без увеличения количества особей. Встречается у бактерий, водорослей и грибов.

MedBiolog

Особенности полового размножения.

  1. Участвуют две особи.
  2. Образуются половые клетки (гаметы) мейозом.
  3. Обеспечивается комбина-тивная изменчивость.

MedBiolog

Половое размножение

  1. С оплодотворением яйцеклетки.
  2. Копуляция – слияние женской и мужской гамет с образованием зиготы.
  3. Виды копуляции:
  4. изогамия у водорослей (обе гаметы одинаковые по размерам и подвижные);
  5. гетерогамия у водорослей (гаметы различаются, подвижные);
  6. оогамия у позвоночных животных (женская гамета – крупная, неподвижная, мужская – мелкая, подвижная).

MedBiolog

2. Без оплодотворения яйцеклетки

  • Партеногенез – развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки (образование трутней у пчел).
  • Андрогенез – слияние двух гамет, дальнейшее развитие зиготы за счет мужского ядра (тутовый шелкопряд, оса).
  • Гиногенез – слияние двух гамет, дальнейшее развитие зиготы за счет женского ядра (у костистых рыб, круглых червей).

MedBiolog

Преимущества полового размножения

  1. Высокий коэффициент размножения.
  2. Полное обновление генетического материала.
  3. Источник наследственной изменчивости.
  4. Успех в борьбе за существование.
  5. Адаптация к условиям среды.

MedBiolog

Гаметогенез – образование половых клеток. 1. Сперматогенез

MedBiolog

2. Оогенез

MedBiolog

Гамето-генез.

MedBiolog

Отличия оогенеза от сперматогенеза:

  1. Период размножения оогониев заканчивается к моменту рождения.
  2. Период роста более длительный и включает период “малого” (накопление желтка) и “большого” роста (созревание ооцита).
  3. При оогенезе образуется одна половая клетка из ооцита 1. При спермато-генезе – 4 половые клетки из сперма-тоцита 1.
  4. В оогенезе отсутствует период форми-рования.

MedBiolog

Характеристика половых клеток.

  • Яйцеклетка – овальная, крупная, малоподвижная. Лишена центросомы и не способна к самостоятельному делению.
  • По содержанию желтка различают типы яйцеклеток:
  • Изолецитальные – мало желтка;
  • Телолецитальные – много желтка (умеренно- и резко-);
  • Центролецитальные много желтка.

MedBiolog

Яйцеклетка образует 3 типа защитных оболочек:

  1. Первичная – желточная, продукт жизнедеятельности ооцита или яйцеклетки, находится в контакте с цитоплазмой.
  2. Вторичная – формируется как производное фолликулярных клеток, окружающих ооцит (клетки зернистого слоя).

    У человека – лучистый венец.

  3. Третичная – образуется после оплодотворения за счет выделения желез или слизистого эпителия половых путей по мере прохождения по яйцеводу самки.

    Это студенистые оболочки яиц амфибий, белковые, подскорлуповые и скорлуповые у птиц.

MedBiolog

Сперматозоид.

MedBiolog

Яйцо – ооцит человека, сохраняет способность к оплодотворению в течение 12-24 часов. Сперматозоид в половых путях подвижен – 96 часов. Способен к оплодотворению в течение 24-48 часов. Оплодотворение у человека происходит в яйцеводах. При этом наблюдается слияние ооцита – 2 со сперматозоидом. Активация сперматозоидов происходит под действием эстрогенов яичника.

MedBiolog

Фазы оплодотворения: наружная и внутренняя.

MedBiolog

Этапы оплодотворения:

  1. Наружная фаза.
  2. Акросомная реакция – проникновение сперматозоида в цитоплазму яйца

Источник: https://vunivere.ru/work97406

Размножение. Формы размножения, их цитологические основы. Биологическое преимущество полового размножения, его эволюция. Половой диморфизм, его аспекты и биологическое значение

Цитологические основы бесполого размножения

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Размножение— это процесс воспроизведения организмами себе подобных, обеспечивающий продолжение существования вида.

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах.

Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро­образование, вегетативное размножение.

Деление —способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.

Можно выделить:

а) простое бинарное деление (прокариоты),

б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли),

в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы).

Во время деления парамеции микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование— способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи .Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение— способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень).

Вегетативный орган Способ вегетативного размножения Примеры
Корень Корневые черенки Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
Корневые отпрыски Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов Деление кустов Флокс, маргаритка, примула, ревень
Стеблевые черенки Виноград, смородина, крыжовник
Отводки Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов Корневище Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
Клубень Картофель, седмичник, топинамбур
Луковица Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
Клубнелуковица Гладиолус, крокус
Лист Листовые черенки Бегония, глоксиния, колеус

Спорообразование— размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение

Половое размножение развитие новых организмов из половых клеток – гамет. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз.

Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением.

Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

Формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Преимущества полового размножения
В результате слияния гамет образуется оплодотворенная яйцеклетка – зигота, несущая наследственные задатки обоих родителей, благодаря чему резко увеличивается наследственная изменчивость потомков. В этом заключается преимущество полового размножения перед бесполым.

Аспекты полового диморфизма. Выделяют такие компоненты полового диморфизма:

  • генетический;
  • гормональный;
  • морфологический;
  • поведенческий;
  • психологический.

Первые три связаны со строением организма, остальные, в основном, определяются особенностями воспитания и влияния общества

Биологическое значение полового диморфизма связано с воспроизведением человека как вида.

Разделение полов соответствует двум фундаментальным тенденциям, равно необходимым для фун­кционирования биологической системы, наследственности: генетическому воспроизводству ее внутренних свойств и их изменчивости, обеспечивающим приспособление к изменениям внешней среды.

В этом и состоит эволюционное обоснование, значение полового диморфизма. За неизменное сохранение генетического кода биологической системы “отвечает” женская особь, а за его возможные ва­риации, попытки развития, соответствующие новым полезным кон­тактам со средой, – мужская.

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Дата добавления: 2016-07-29; просмотров: 2121 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Источник: https://lektsii.org/6-37945.html

Бесполое размножение

Цитологические основы бесполого размножения

Осуществляется при участии одной родительской особи и происходит без образования гамет. Организм образуется из соматических клеток родителя путем митоза. Потомство является генетически идентичным родителю. Распространено среди прокариот, грибов, растений и некоторых животных (простейшие).

Бесполое размножение одноклеточных животных

  • 1) Деление надвое – наиболее древняя форма деления. Ядро делится митозом, цитоплазма делится путем перетяжки, поровну распределяются органоиды. Организмы растут, и достигнув размеров материнского, приступают к новому делению. Амебы, жгутиковые, инфузории.
  • 2) Шизогония – множественное деление, идет многократное деление ядра, а затем деление цитоплазмы, которая обособляется вокруг ядер. В результате из одной материнской клетки образуются много дочерних. Малярийный плазмодий.
  • 3) Почкование – на материнской клетке образуется небольшой бугорок с ядром. Такая почка растет и достигнув размеров материнской клетки отделяется от нее. Сосущие инфузории.

Бесполое размножение многоклеточных животных

Новый организм образуется из группы клеток, которая отделяется от материнского организма. Встречаются только у примитивных одноклеточных: некоторые черви и кишечнополостные.

  • 1) Почкование – новые организмы образуются из почек – выростов на материнском организме, куда входят клетки экто- и энтодермы. Они растут, а затем отделяются от материнской особи. Характерно для губок и гидры.
  • 2) Фрагментация – новые организмы образуются из фрагментов, на которые распадается материнская особь. Характерна для ресничных и кольчатых червей: они делятся перетяжками на несколько частей, в каждой из которых восстанавливаются недостающие органы.
  • 3) Полиэмбриония – новые особи образуются из частей, на которые распадается эмбрион. Броненосец, однояйцевые близнецы.
  • 4) Клонирование – искусственный метод размножения, в основе которого лежит митоз.

Бесполое размножение растений

  • 1) Вегетативное размножение – новый организм развивается из части, которая отделилась от материнского организма. Характерно для многоклеточных растений, которые используют отдельные части вегетативных органов:
    • корневище разрастается, от него отходят стебли, старые корневища отмирают, и таким образом новое растение теряет связь с материнским. (осот и пырей)
    • видоизмененные части стебля: клубни картофеля, луковицы чеснока, усы земляники.

В с/х практике человек широко использует вегетативное размножение: картофель размножают исключительно вегетативным путем, многие плодовые и декоративные растения размножают отрезками ветвей, посаженными в землю – черенками. В садоводстве применяют метод прививок, когда на растение дичек прививается культурное растение.

Спорообразование растений

Спорообразование связано с возникновением спор, развилось из вегетативного размножения. Встречается у водорослей, грибов, мхов, плаунов, хвощей и папоротникообразных. Споры, как и неспециализированные клетки, способны дать начало новому организму. У водорослей обладают жгутиками и способны двигаться – зооспоры.

Споры наземных растений содержат ядро и цитоплазму, образуются в спорангиях. Плотная оболочка защищает от неблагоприятных условий, а за счет мелких размеров легко разносятся ветром. У многих растений, начиная с мхов, размножение спорами чередуется с половым:

  • спорофит – дает споры и развивается из зиготы: бесполое диплоидное поколение.
  • гаметофит – дает гаметы, развивается из спор: половое гаплоидное поколение.

У высших растений в жизненном цикле имеется закономерная смена полового и бесполого поколения: у мхов преобладает гаметофит, а у всех остальных высших растений – спорофит с тенденцией постепенной редукции гаметофита.

Некоторые бактерии так же способны образовывать споры: вся клетка покрывается плотной оболочкой, замедляются процессы жизнедеятельности. Споры бактерий служат только для переживания неблагоприятных условий.

Идет при участии двух родительских особей и характеризуется наличием полового процесса.

Новый организм образуется в результате слияния гамет – специализированных гаплоидных половых клеток,образовавшихся в ходе мейоза.

Половое размножение длится дольше и требует больше особей, но обеспечивает генетически разнообразное потомство, что делает организм более приспособленным к условиям среды обитания.

Половое размножение у одноклеточных и многоклеточных различается: у одноклеточных половой процесс может не сопровождаться увеличением количества особей.

Половой процесс одноклеточных животных

  • 1) Коньюгация – процесс соединения двух особей, при котором идет обмен наследственной информацией без увеличения числа особей. Характерен для инфузорий. Они имеют 2 ядра: вегетативное макронуклеус и генеративное микронуклеус. В ходе конъюгации 2 инфузории сближаются, между ними образуются цитоплазматические мостики и происходит обмен ядрами, после чего инфузории расходятся. В результате возникают новые комбинации генов, повышающие жизнеспособность особей.
  • 2) Копуляция -копулирующие особи сливаются друг с другом, выполняя функции гамет. Бывает
  • изогамная: подвижные особи и одинакового размера
  • гетерогамная: подвижные особи разного размера
  • оогамная: мужская особь мелкая и подвижная, а женская – большая и неподвижная.

Половое размножение многоклеточных организмов

Мужские половые клетки сперматозоиды развиваются в семенниках, ими обладают самцы.

Женские половые клетки яйцеклетки развиваются в яичниках, ими обладают самки.

Половые клетки гаметы образуются в гонадах в ходе гаметогенеза. Если у одной особи есть и мужские и женские гонады, то она – гермафродит. В норме гермафродитизм встречается у кольчатых червей и моллюсков и является приспособлением при затрудненной встрече полов. Как патология встречается и в других группах животных.

Самооплодотворение – процесс слияния гамет одного организма, полового процесса нет. Характерно для некоторых растений и плоских червей (бычий и свиной цепень).

Обмен наследственной информацией настолько важен, что даже гермофрадиты, в чьих организмах находится и мужская и женская половая система, обладают специальными механизмами, препятствующими самооплодотворению (созревание гамет разных полов в разное время).

У растений в ходе эволюции также появилось разделение полов:

  • однодомные: мужские тычиночные и женские пестичные цветки развиваются на одном растении. Кукуруза
  • двудомные: мужские тычиночные и женские пестичные цветки развиваются на разных растениях. Облепиха.
  • 1) Изогамия – слияние двух подвижных гамет, одинаковых по величине.

Водоросли, хитридиевые грибы, равножгутиковые

2) Гетерогамия – слияние двух подвижных гамет со жгутиками, разных по величине.

Водоросли, хитридиевые грибы

3) Оогамия – слияние с мелкого подвижного мужского сперматозоида с крупной неподвижной женской яйцеклеткой. Водоросли, высшие растения, грибы, многоклеточные животные.

Партеногенез

Развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки. Является приспособлением в условиях затрудненной встречи полов. У некоторых организмов партеногенез носит сезонный характер: у тлей летом существуют только самки, которые размножаются только партеногенетически, а осенью появляются самцы и идет размножение с оплодотворением.

  • 1) Естественный характерен для некоторых растений, червей, насекомых, ракообразных.
  • факультативный необязательный – из неоплодотворенных яиц развиваются самцы, а из оплодотворенных самки. Встречается у пчел и муравьев
  • облигатный обязательный – яйца развиваются без оплодотворения, а вид представлен исключительно самками. Кавказская скальная ящерица, индейка.
  • 2) Искусственный предполагает активацию развития яйца с помощью внешних факторов, управляемых экспериментатором: воздействие на яйца слабым раствором кислоты.

Гиногенез – источником генетического материала является яйцеклетка.

Андрогенез – источником генетического материала является т.к. ядро яйцеклетки погибает.

Page 3

Перейти к загрузке файла

В онтогенезе – индивидуальном развитии организмов, выделяют 2 периода: эмбриональный и постэмбриональный. Гаметы – высокодифференцированные клетки, содержащие наследственную информацию, необходимую для развития организма.

Яйцеклетка

Яйцеклетки – большие неподвижные женские половые гаметы, которые образуются в яичниках в процессе овогенеза.Включает в себя ядро,цитоплазму и запас питательных веществ в виде желтка. От количества и характера распределения желтка в яйцеклетке, зависит тип дробления зиготы. Имеет три защитные оболочки:

  • первичная желточная оболочка несет микроворсинки и отростки фолликулярных клеток, по которым поступают питательные вещества
  • вторичная хорион оболочка с секретирующими фолликулярными клетками и каналом для проникновения сперматозоида – микропиле
  • третичная оболочка формируется при прохождении по яйцеводу и формируется из веществ, секретируемых стенками яйцеводов.
  • 1) В зависимости от количества желтка:
    • алицитальные – нет (плацентарные)
    • олиголицитальные – мало
    • мезолицетальные – средне
    • полилицитальные – много
  • 2) По расположению желтка в клетке:
    • изолицитальные: мелкие с небольшим количеством равномерно распределенного желтка яйцеклетки. Характерны для хордовых, двустворчатых и брюхоногих моллюсков.
    • центролицитальные: желток находится вокруг ядра, а по периферии лежит цитоплазма. Характерно для членистоногих.
    • телолицитальные: желток сосредоточен на вегетативном полюсе,на анимальном желтка нет. Умеренное количество у рыб и амфибий; большое – у птиц и рептилий, поэтому на анимальном полюсе у них располагается диск с ядром и цитоплазмой, а остальное место занимает желток.

Сперматозоиды

Сперматозоиды – мелкие подвижные мужские половые клетки, которые образуются в семенниках в процессе сперматогенеза. У млекопитающих сперматозоиды состоят из 3 частей:

  • головка несет гаплоидное ядро. Спереди лежит акросома – видоизмененный Комплекс Гольджи, который выделяет фермент для растворения оболочки яйцеклетки.
  • шейка несет центриоли и митохондрии, которые вырабатывают необходимую энергию.

  Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter

Источник: https://vuzlit.ru/1156533/bespoloe_razmnozhenie

Консультация доктора
Добавить комментарий