Способы бесполого размножения

1) Деление одноклеточных(амеба).

2) Спорообразование

• Споры грибов и растений служат для размножения.

• Споры бактерий не служат для размножения, т.к. из одной бактерии образуется одна спора. Они служат для переживания неблагоприятных условий и расселения (ветром).

3) Почкование:дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек) – у кишечнополостных (гидра), дрожжей.

4) Фрагментация:материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм. (Спирогира, кишечнополостные, морские звезды.)

5) Вегетативное размножение растений:размножение с помощью вегетативных органов:

• корнями – малина

• листьями – фиалка

• специализированными видоизмененными побегами:

  • луковицами (лук)

  • корневищем (пырей)

  • клубнем (картофель)

  • усами (земляника)

Способы полового размножения

1) С помощью гамет, сперматозоидов и яйцеклеток.Гермафродит– это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений, кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски).

2) Конъюгация узеленой водорослиспирогиры:две нити спирогиры сближаются, образуются копуляционные мостики, содержимое одной нити перетекает в другую, получается одна нить из зигот, вторая – из пустых оболочек.

3) Конъюгация у инфузорий:две инфузории сближаются, обмениваются половыми ядрами, потом расходятся. Количество инфузорий остается тем же, но происходит рекомбинация.

4) Партеногенез:ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (у тлей, дафний, пчелиных трутней).

35. ПартеногенезПартеногенез - одна из модификаций полового размножения, при которой женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой. Партеногенетическое размножение встречается как в царстве животных, так и в царстве растений, и преимущество его состоит в том, что в некоторых случаях оно повышает скорость размножения. Существует два вида партеногенеза - гаплоидный и диплоидный, в зависимости от числа хромосом в женской гамете. У многих насекомых, в том числе у муравьев, пчел и ос, в результате гаплоидного партеногенеза в пределах данного сообщества возникают различные касты организмов. У этих видов происходит мейоз и образуются гаплоидные гаметы. Некоторые яйцеклетки оплодотворяются, и из них развиваются диплоидные самки, тогда как из неоплодотворенных яйцеклеток развиваются фертильные гаплоидные самцы. Например, у медоносной пчелы матка откладывает оплодотворенные яйца (2n = 32), которые, развиваясь, дают самок (маток или рабочих особей), и неоплодотворенные яйца (n = 16), которые дают самцов (трутней), производящих спермии путем митоза, а не мейоза. Развитие особей этих трех типов у медоносной пчелы схематически представлено на рис. 4. Такой механизм размножения у общественных насекомых имеет адаптивное значение, так как позволяет регулировать численность потомков каждого типа. У тлей происходит диплоидный партеногенез, при котором ооциты самки претерпевают особую форму мейоза без расхождения хромосом - все хромосомы переходят в яйцеклетку, а полярные тельца не получают ни одной хромосомы. Яйцеклетки развиваются в материнском организме, так что молодые самки рождаются вполне сформировавшимися, а не вылупляются из яиц. Такой процесс называется живорождением. Он может продолжаться в течение нескольких поколений, особенно летом, до тех пор пока в одной из клеток не произойдет почти полное нерасхождение, в результате чего получается клетка, содержащая все пары аутосом и одну Х-хромосому. Из этой клетки партеногенетически развивается самец. Эти осенние самцы и партеногенетические самки производят в результате мейоза гаплоидные гаметы, участвующие в половом размножении. Оплодотворенные самки откладывают диплоидные яйца, которые перезимо-вывают, а весной из них вылупляются самки, размножающиеся партеногенетически и рождающие живых потомков. Несколько партеногенетических поколений сменяются поколением, возникающим в результате нормального полового размножения, что вносит в популяцию генетическое разнообразие в результате рекомбинации. Главное преимущество, которое дает тлям партеногенез, - это быстрый рост численности популяции, так как при этом все ее половозрелые члены способны к откладке яиц. Это особенно важно в периоды, когда условия среды благоприятны для существования большой популяции, т. е. в летние месяцы.

36. Полово́й диморфи́зм(отдр.-греч.δι- — два, μορφή — форма) —анатомическиеразличия междусамцамиисамкамиодного и того жебиологического вида, не считаяполовых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках, например:

• Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.

• Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.

• Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.

• Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.

• Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.

Некоторые животные, прежде всего рыбы, демонстрируют половой диморфизм только во время спаривания.

37. Яйцеклетки, или яйца, образуются в яичнике, развиваясь из незрелых половых клеток, называемых овогониями. На ранних стадиях жизни организма овогонии, подобно сперматогониям, претерпевают многократные митотические деления. Все эти незрелые половые клетки содержат диплоидное число хромосом. У многих животных, особенно у позвоночных, овогонии и овоциты окружены слоем фолликулярных клеток, образующихся из зародышевого эпителия яичников. У человека это происходит на ранней стадии внутриутробного развития; к третьему месяцу овогонии начинают превращаться в овоциты. К моменту рождения оба яичника содержат около 400 000 таких овоцитов, достигших профазы первого мейотического деления. Эти овоциты первого порядка остаются на стадии профазы в течение многих лет — до наступления половой зрелости. Тогда при созревании того или иного фолликула прерванный процесс первого мейотического деления возобновляется, завершаясь примерно ко времени овуляции (т. е. спустя не менее чем 15, а иногда даже 45 лет после начала мейоза!).

При этом в ядре происходят те же события, что и при сперматогенезе, т. е. конъюгация хромосом, образование тетрад и расхождение гомологичных хромосом, с той разницей, что цитоплазма делится на две неравные части, так что образуется одна крупная клетка — овоцит второго порядка, — содержащая желток и почти всю цитоплазму, и маленькая клеточка — первый полоцит, или полярное тельце,— состоящая почти исключительно из одного ядра. Эта клеточка получила свое название, еще до того, как было выяснено ее значение, так как она имела вид маленького пятнышка на анимальном полюсе яйцеклетки.

При втором мейотическом делении (когда яйцо находится уже в яйцеводе) овоцит второго порядка снова делится на две неравные части, образуя крупную овотиду и маленький второй полоцит, причем обе эти клетки содержат гаплоидное число хромосом. Первый полоцит может разделиться, дав начало еще двум вторым полоцитам. Теперь овотида может вырасти и превратиться в зрелую яйцеклетку. Три маленьких полоцита вскоре дегенерируют — в отличие от сперматоцита первого порядка, дающего начало четырем сперматозоидам. Неравные деления цитоплазмы обеспечивают зрелой яйцеклетке достаточное количество цитоплазмы и запасного желтка, чтобы она могла выжить после оплодотворения; овоцит первого порядка передает весь свой желток яйцеклетке. Таким образом успешно решается проблема редукции числа хромосом в яйцеклетке без потери цитоплазмы и желтка, необходимых для развития зародыша.

При слиянии гаплоидного набора хромосом сперматозоида с гаплоидным набором яйцеклетки, происходящем при оплодотворении, восстанавливается диплоидное число хромосом. Таким образом, оплодотворенное яйцо, или зигота, а также все образующиеся из нее путем митотических делений клетки тела содержат диплоидное число хромосом. Каждая особь получает ровно половину своих хромосом и половину генов от матери, а другую половину — от отца. В зависимости от характера взаимодействия генов потомок может походить на одного родителя больше, чем на другого, но вклад обоих родителей в его наследственность одинаков.

38. Семенник состоит из нескольких тысяч цилиндрических семенных канальцев, в каждом из которых развиваются миллионы сперматозоидов. Стенки этих канальцев выстланы первичными, неспециализированными половыми клетками — сперматогониями. В течение эмбрионального развития и в детском возрасте сперматогонии делятся митотически, давая начало дополнительным сперматогониям, что ведет к росту семенника. После наступления половой зрелости некоторые из сперматогониев вступают в сперматогенез, состоящий из серии превращений, ведущих к образованию зрелых сперматозоидов. Другие сперматогонии продолжают делиться митотически и производят новые сперматогонии для последующих сперматогенезов. У большинства диких животных имеется определенный период, приходящийся на весну или на осень, когда семенники увеличиваются в размерах и в них происходит сперматогенез. В промежутке же между этими периодами семенник имеет небольшие размеры и содержит только сперматогонии. У человека и у большинства домашних животных сперматогенез после достижения половой зрелости протекает круглый год.

Сперматогенез начинается с того, что сперматогонии вырастают и превращаются в более крупные клетки, известные под названием сперматоцитов первого порядка. Последние приступают к первому мейотическому делению, дающему начало двум одинаковым по величине клеткам — сперматоцитам второго порядка. В них происходит второе мейотическое деление, в результате которого образуются четыре одинаковые сперматиды. Сперматида — сферическая клетка, содержащая значительное количество цитоплазмы, — представляет собой зрелую гамету, так как она имеет гаплоидное число хромосом, но для того, чтобы превратиться в функционирующий сперматозоид, она должна приобрести обтекаемую форму, которая дает ей возможность плавать и встретиться с яйцом. Это связано со сложными процессами роста и видоизменения (не сопровождающимися, однако, клеточным делением). Ядро уменьшается в размерах и превращается в головку сперматозоида, который сбрасывает большую часть своей цитоплазмы. Некоторые из телец Гольджи собираются у переднего конца сперматозоида, образуя так называемую акросому, которая, возможно, помогает сперматозоиду прокалывать оболочку яйцеклетки.

Обе имеющиеся в сперматиде центриоли перемещаются и располагаются непосредственно позади ядра. В ядре появляется небольшое углубление, и одна из центриолей — проксимальная — располагается в нем под прямым углом к оси сперматозоида. Вторая — дистальная — центриоль, лежащая позади проксимальной, дает начало осевой нити хвоста. Подобно осевым нитям жгутиков, эта нить состоит из двух продольных волокон, расположенных в середине, и окружающего их кольца из 9 пар продольных волокон.

Митохондрии передвигаются к месту соединения головки и хвоста и образуют небольшой промежуточный участок (шейку), доставляющий энергию для биения хвостика. Большая часть цитоплазмы сперматиды отбрасывается; остается лишь тонкий слой, окружающий митохондрии в средней части и осевую нить хвостика.

Сперматозоиды разных видов животных сильно различаются между собой. Почти все они имеют хвостик, но его величина и форма, так же как и особенности строения головки и шейки, могут быть весьма разнообразны. У некоторых животных, например у паразитического круглого червя аскариды, сперматозоиды не имеют хвостов и перемещаются при помощи амебоидных движений. У крабов и раков сперматозоиды необычные — у них нет хвоста, но на головке имеется три остроконечных выроста, которые прикрепляются к поверхности яйца и прочно удерживают сперматозоид. Шейка такого сперматозоида раскручивается подобно пружине и проталкивает его ядро в цитоплазму яйца, осуществляя таким образом оплодотворение.