Vrste aseksualnog razmnožavanja protozoa. Aseksualno i spolno razmnožavanje. Oblici aseksualne reprodukcije, definicija, suština, biološki značaj

Reprodukcija je univerzalno svojstvo živih bića, koje osigurava materijalni kontinuitet u nizu generacija. Evolucija metoda reprodukcije.

Reprodukcija – sposobnost organizama da se sami razmnožavaju. Svojstva organizama da stvaraju potomstvo. Ovo je uslov za postojanje vrste, koji se zasniva na prenosu genetskog materijala. Evolucija reprodukcije je po pravilu išla u smjeru od aseksualne do spolne reprodukcije, od izogamije do oogamije, od sudjelovanja svih stanica u reprodukciji do stvaranja zametnih stanica, te od vanjske ka unutrašnjoj oplodnji uz intrauterini razvoj i njegu. za potomstvo. U toku evolucije različite grupe organizama razvile su različite načine i strategije razmnožavanja, a činjenica da su te grupe opstale i postoje dokazuje efikasnost različitih načina izvođenja ovog procesa. Sva raznolikost metoda reprodukcije može se podijeliti u dvije glavne vrste: aseksualno i spolno razmnožavanje.

Aseksualna reprodukcija, njeni tipovi i biološki značaj.

At aseksualno reprodukcija učestvuje jedna osoba; formiraju se pojedinci koji su genetski identični originalnom roditelju; ne formiraju se polne ćelije. Aseksualna reprodukcija pojačava ulogu stabilizacije prirodne selekcije i osigurava očuvanje sposobnosti u promjenjivim uvjetima okoline.

Postoje dva tipa aseksualnog razmnožavanja: vegetativno i sporulaciono (tabela 10). Poseban slučaj je poliembrionija u kralježnjaka – aseksualna reprodukcija u ranim fazama embrionalnog razvoja. Prvi put opisao I.I. Mečnikov na primjeru cijepanja blastula kod meduze i razvoja stanica cijelog organizma iz svakog agregata. Kod ljudi, primjer poliembrionije je razvoj identičnih blizanaca.

Tabela 10 – Vrste aseksualne reprodukcije na nivou organizma

Seksualno razmnožavanje, njegove vrste i prednosti u odnosu na aseksualno razmnožavanje.

Evolucijski, seksualnoj reprodukciji je prethodio seksualni proces - konjugacija. Konjugacija osigurava razmjenu genetskih informacija bez povećanja broja jedinki. Nalazi se u protozoama, eukariotima, algama i bakterijama.

Seksualna reprodukcija – nastanak i razvoj potomstva iz oplođenog jajeta – zigota (tabela 11). Tokom istorijskog razvoja, polna reprodukcija organizama postala je dominantna u biljnom i životinjskom svetu. Ima niz prednosti:

Visoka stopa reprodukcije.

Ažuriranje genetskog materijala. Izvor nasljedne varijabilnosti. Uspjeh u borbi za egzistenciju.

Velike adaptivne sposobnosti kćeri jedinki.

Seksualno razmnožavanje karakteriziraju sljedeće karakteristike:

Učestvuju dvije osobe.

Izvor stvaranja novih organizama su posebne ćelije - gamete, koje imaju spolnu diferencijaciju.

Za formiranje novog organizma neophodna je fuzija dvije zametne stanice. Dovoljna je jedna ćelija od svakog roditelja.

Nepravilne vrste polnog razmnožavanja (tabela 11):

1. Partenogeneza -razvoj embriona iz neoplođenog jajeta. Nalazi se u nižim rakovima, rotiferima, pčelama i osama. Postoje somatska ili diploidna i generativna ili haploidna partenogeneza. U somatskim slučajevima, jaje ili ne prolazi kroz redukcijsku diobu, ili se dvije haploidne jezgre spajaju, obnavljajući diploidni set hromozoma. U generativnom stanju, embrion se razvija iz haploidnog jajeta. Tako se kod medonosne pčele trutovi razvijaju iz neoplođenih haploidnih jaja. Kod osa i mrava, tokom partenogeneze, diploidni set se obnavlja u somatskim ćelijama zbog endomitoze.

Tabela 11 – Tipovi seksualne reprodukcije kod eukariota

2. Ginogeneza – vrsta seksualne reprodukcije u kojoj spermatozoidi učestvuju kao stimulatori razvoja jajne ćelije, ali do oplodnje (kariogamije) u ovom slučaju ne dolazi. Razvoj embrija odvija se na račun ženskog nukleusa. Uočava se kod okruglih crva i živorodnih riba Molinesia. Jezgro sperme je uništeno i gubi sposobnost izvođenja kariogamije, ali zadržava sposobnost aktiviranja jajne stanice. Potomstvo prima genetske informacije od majke.

3. Androgeneza – vrsta reprodukcije u kojoj se razvoj jajeta događa zahvaljujući muškom jezgru i majčinoj citoplazmi. Haploidni embrion karakterizira niska održivost, koja se normalizira kada se diploidni set hromozoma obnovi. Kod polispermije je moguća fuzija dva paternalna pronukleusa i formiranje diploidnog jezgra, kao kod svilene bube.

Gametogeneza. Osobine oogeneze i spermatogeneze kod ljudi, njena hormonska regulacija.

Proces stvaranja zametnih ćelija naziva se Gametogeneza . Ovaj proces se dešava u gonadama (testisi i jajnici) i deli se na permatogeneza – formiranje sperme i oogeneza – formiranje oocita.

Spermatogeneza se odvija u uvijenim sjemenim tubulima testisa i uključuje četiri faze (tabela 12):

reprodukcija;

1. sazrijevanje;

   formiranje.

Faza uzgoja: višestruka mitoza spermatogonije.

Faza rasta: ćelije gube svoju sposobnost da se podvrgnu mitozi i povećavaju se u veličini. Sada se nazivaju spermatociti prvog reda, koji ulaze u dugu (oko 3 sedmice) profazu 1. diobe mejoze.

Tabela 12 - Faze spermatogeneze

Faza sazrevanja: Uključuje dvije uzastopne diobe mejoze: kao rezultat 1. (redukcione) podjele, od spermatocita 1. reda nastaju haploidni spermatociti 2. reda (1n 2 hromatide 2c). Manje su veličine od spermatocita prvog reda i nalaze se bliže lumenu tubula. Druga podjela mejoze (equational) dovodi do formiranja četiri spermatida - relativno male ćelije sa haploidnim skupom DNK (1n 1 kromatida 1c).

Faza formiranja: Uključuje transformaciju spermatida u spermatozoide. Kromatin u jezgri postaje gušći, a veličina jezgre se smanjuje. Golgijev kompleks se pretvara u akrosom koji sadrži litičke enzime neophodne za razgradnju membrana jajeta. Akrosom je uz jezgro i postepeno se širi preko njega u obliku kapice. Centriole se kreću na suprotni pol ćelije. Od distalnog centriola formira se flagelum, koji tada postaje aksijalni filament sperme u razvoju. Višak citoplazme se baca u lumen tubula i fagocitira Sertolijevim ćelijama.

Spermatogeneza se kod ljudi odvija tokom cijelog perioda puberteta u uvijenim sjemenim tubulima. Razvoj sperme traje 72-75 dana.

oogeneza - skup sekvencijalnih procesa u razvoju ženske reproduktivne ćelije. Oogeneza obuhvata periode razmnožavanja, rasta i sazrevanja (tabela 13). Tokom perioda razmnožavanja, mitozom se povećava broj diploidnih zametnih ćelija – oogonija; nakon prestanka mitoze i replikacije DNK u premeiotičkoj interfazi, oni ulaze u profazu mejoze, koja se poklapa s periodom rasta stanica koje se nazivaju oociti prvog reda. Na početku perioda rasta (faza usporenog rasta), oocita se lagano povećava, u njenom jezgru dolazi do konjugacije homolognih hromozoma i crossinga. U citoplazmi se povećava broj organela. Ova faza kod ljudi traje godinama. U fazi brzog rasta, volumen oocita se povećava stotine puta ili više, uglavnom zbog nakupljanja ribozoma i žumanca. Tokom sazrijevanja dolazi do 2 mejotičke diobe. Kao rezultat 1. podjele, formiraju se oocit drugog reda i redukcijsko tijelo. Do kraja perioda sazrijevanja jajne ćelije stiču sposobnost oplodnje, a daljnja podjela njihovih jezgara je blokirana. Mejoza se završava tokom procesa oplodnje formiranjem jednog jajeta i oslobađanjem 3 redukcijska tijela. Potonji kasnije degeneriraju.

Tabela 13 - Faze oogeneze

Razlike između oogeneze i spermatogeneze:

Period razmnožavanja oogonije završava se u trenutku rođenja.

Period rasta tokom oogeneze je duži nego tokom spermatogeneze i ima period sporog rasta, kada se povećava veličina jezgra i citoplazme, i period brzog rasta - akumulacije inkluzija žumanca.

Tokom oogeneze, jedna potpuna zametna ćelija nastaje iz jedne oocite I, a četiri se formiraju od spermatocita I tokom spermatogeneze.

Faza formiranja je karakteristična samo za spermatogenezu. Formiranje jajeta se dešava tokom perioda oplodnje.

Kod ljudi se jajašca i spermatozoidi razvijaju iz primordijalnih zametnih stanica, koje se formiraju u ekstraembrionalnom mezodermu. Primarne zametne stanice nakon toga migriraju na svoju konačnu lokaciju - biseksualnu gonadu. Kod mnogih životinja, područja citoplazme odgovorna za oslobađanje primarnih zametnih stanica razlikuju se po pigmentaciji ili granulama. Ovo su determinante pola. Reproduktivna citoplazma je koncentrisana na vegetativnom polu ćelije.

Specifični znaci ženskog pola (razvoj jajnika) postaju uočljivi krajem 8. nedelje. Do kraja 3. mjeseca intrauterinog razvoja formiraju se oociti duboko u gonadama (profaza 1). Do 7. mjeseca diferencijacija jajnika će se ubrzati. Do 9. mjeseca ima 200-400 hiljada oocita u jajniku.

Tokom oogeneze, mitotička podjela primarnih ženskih zametnih ćelija (oogonijuma) prestaje do 5. mjeseca intrauterinog razvoja. Njihov broj dostiže skoro 7 miliona. Oogonije se u procesu svog razvoja pretvaraju u oocite prvog reda. Daljnja intrauterina reprodukcija oogonije prestaje. Stoga, do trenutka rođenja, jajnik djevojčice već sadrži oko 2 milijuna oocita u primarnim folikulima. Međutim, među njima se javlja intenzivan proces atrezije. Dakle, do početka puberteta u jajniku žene ostaje oko 400-500 hiljada jajnih ćelija, sposobnih za daljnji razvoj.

Formiranje primarnih folikula završava se do kraja 3. mjeseca intrauterinog razvoja, kada folikularne stanice u potpunosti pokrivaju oocit. Do trenutka kada je formiranje primarnog folikula završeno, oociti su u fazi mejoze I, u fazi diktiotena (diplotenska faza). Od ovog trenutka dolazi duga pauza u njihovom daljem razvoju. Zaustavljanje diobe oocita I traje do puberteta.

Neposredno prije ovulacije prekida se prvo zaustavljanje u fazi diplotene prve mejotičke diobe. Podjela se brzo završava formiranjem oocita drugog reda i jednog takozvanog redukcijskog tijela. Oocita koja ovulira naziva se oocitom drugog reda. Nakon ovulacije, u oociti počinje druga mejotička dioba, koja traje do metafaze II. Ako je došlo do oplodnje, tada se druga faza mejoze završava gotovo istovremeno s njom. Kao rezultat, formira se jaje. Ako do oplodnje ne dođe u roku od 48 sati nakon ovulacije, ovulirano jaje (oocit II) umire.

Svakog mjeseca u jajniku sazrijeva jedan folikul, unutar kojeg se nalazi gameta sposobna za oplodnju. Sazrijevanje folikula ima nekoliko faza. U početku su oocite prvog reda okružene slojem ćelija i formira se primarni folikul. Nadalje, u periodu prije puberteta, folikuli se povećavaju u veličini zbog rasta oocita, formiranja zone pellucida i corona radiata. Tada sekundarni folikul raste, pretvara se u tercijarni ili zreli, koji sadrži oocit drugog reda. Ukupno, 400-800 folikula sazrijeva kod žene tokom perioda rađanja.

Nakon što folikul jajnika sazri, njegovi zidovi pucaju i oocit II ulazi u tjelesnu šupljinu. Lijevak jajovoda (jajovod) nalazi se u blizini jajnika. Cilije osiguravaju kretanje jajeta kroz jajovod, gdje dolazi do oplodnje. Nakon ovulacije, uništeni folikul jajnika se skuplja i kao rezultat diobe folikularnih stanica formira se "žuto tijelo" koje ispunjava šupljinu vezikula. Ako do oplodnje ne dođe, dolazi do degeneracije, a novi folikuli počinju rasti u drugom dijelu jajnika. Kada dođe do trudnoće, ostaje "žuto tijelo", a nakon porođaja se formiraju novi folikuli. Tokom juvenilnog i zrelog perioda ontogeneze, oociti u jajnicima su u profazi I (diplotenski stadijum: hromozomi u njima su u obliku četkica lampe, intenzivna sinteza RNK na određenim genima). Profazni blok 1 se periodično uklanja iz oocita, završava mejoza I i počinje mejoza II. Tokom oplodnje, nakon 24 sata, završava se mejoza II, a nakon još 10 sati formira se sinkarion i dolazi do sinkariogamije.

Blokiranje je prilagodljivo. Konjugaciju i ukrštanje u mejozi štiti majčino tijelo, što garantuje manje abnormalnosti u embrionu. U postembrionalnom periodu tijelo je izloženo raznim utjecajima okoline, što povećava učestalost stvaranja abnormalnih gameta.

Rast folikula i njihova ovulacija su hormonski zavisni procesi koje regulišu tri gonadotropna hormona hipofize: folikulostimulirajući hormon (FSH), luteinizirajući hormon (LH), luteotropni hormon (LTG), hormoni jajnika - estrogen i progesteron . Pod uticajem FSH u jajniku se razvijaju i sazrevaju folikuli. Kombiniranim djelovanjem FSH i LH dolazi do pucanja zrelog folikula, ovulacije i formiranja "žutog tijela". Nakon ovulacije, LH potiče proizvodnju hormona progesterona u jajniku od strane žutog tijela.

Lučenje LH i FSH od strane hipofize regulirano je neurohumoralnim djelovanjem hipotalamusa, koji proizvodi neurohormone: vazopresin, oksitocin. Ovi centri su, pak, pod uticajem hormona jajnika - estrogena. Oni utiču na razvoj sekundarnih polnih karakteristika, metabolizam (povećavaju disimilaciju proteina) i termoregulaciju. Osim toga, jajnici proizvode i androgene - muške polne hormone. Potonji se također formiraju u korteksu nadbubrežne žlijezde.

Specifični znakovi muškog spola, razvoj testisa uočavaju se na kraju 7. tjedna intrauterinog razvoja.

Muška reproduktivna žlijezda, testis, sastoji se od sjemenih tubula okruženih vezivnim i labavim intersticijskim tkivom koje proizvodi hormone.

Spermatogeneza - Ovo je proces transformacije primarnih zametnih ćelija - spermatogonije u spermatozoide u testisima. Proces se javlja u sjemenim tubulima muških gonada. Spermatogonije se nalaze na vanjskom zidu sjemenih tubula. U određenom trenutku počinju rasti i kretati se od periferije ka centru tubula, nastavljajući do mitotske diobe, što rezultira stvaranjem spermatogonije. Spermatogonije rastu i nakon brojnih mitotičkih dioba formiraju spermatocite koji idu u mejozu, čije dvije uzastopne diobe kulminiraju stvaranjem punopravnih stanica - spermatida, koje se diferenciraju u spermatozoide. Dvije uzastopne diobe mejoze često se nazivaju diobama sazrijevanja.

Kod ljudi prva mejotička podjela traje nekoliko sedmica, druga - 8 sati. Tokom druge diobe, spermatociti drugog reda proizvode četiri nezrele haploidne (1n1c) zametne stanice - spermatide. U zoni formiranja postaju spermatozoidi.

Spermatogeneza se javlja tokom čitavog perioda muškog puberteta. Potpuno sazrevanje ćelija traje 72 dana.

Funkcije testisa reguliraju endokrine žlijezde i hipofiza. Glavni muški polni hormon koji se proizvodi u Leydigovim ćelijama testisa je testosteron. Pod uticajem muških polnih hormona povećava se stvaranje i razgradnja proteina u organizmu, što dovodi do razvoja mišića, koštanog tkiva i veličine tela.

Morfofunkcionalne karakteristike zrelih gameta kod ljudi.

Jaje – ovalne, velike, sjedeće ili nepokretne. Većina životinja nema centrosom i nisu sposobne za samostalnu podjelu. Na osnovu sadržaja i rasporeda žumanca razlikuje se nekoliko tipova oocita (tabela 14).

Tabela 14 - Vrste jaja

Raspodjela žumanca određuje prostornu organizaciju embriona. Isolecithal ovule karakterizira mala količina ravnomjerno raspoređenog žumanca, kao što je lanceta. Polylecithales – sa umjerenim (vodozemci) i prekomjernim sadržajem žumanca (gmizavci, ptice). Telolecithal jaja karakterizira neravnomjerna raspodjela žumanjka i formiranje polova: životinja , koji nema žumanca, vegetativno – sa žumancem. Centrolecithal – odlikuju se velikom količinom ravnomjerno raspoređenog žumanca u središtu jajeta i karakteristični su za člankonošce.

Jaje formira 3 vrste zaštitnih ljuski:

Primarno – vitelin, otpadni produkt oocita ili jajeta, u kontaktu je sa citoplazmom. Kod ljudi je dio guste ljuske, čineći njen unutrašnji dio. Njegovu vanjsku zonu formiraju folikularne ćelije i sekundarna je (corona radiata).

Sekundarni – nastaje kao derivat folikularnih ćelija (njihov sekret) koji okružuju oocit (ćelije granularnog sloja). Kod insekata postoji horion, kod ljudi korona radiata. U gustu ljusku iznutra prodiru mikroresice jajeta, a izvana mikroresice folikularnih ćelija. Tako se kod osobe razvija corona radiata i zona pellucida.

tercijarni – nastaje nakon oplodnje zbog lučenja žlijezda ili mukoznog epitela genitalnog trakta prilikom prolaska kroz jajovod ženke. To su želatinozne membrane jaja vodozemaca, bjelančevine, podljuske i ljuske ptica.

Tokom oplodnje, spermatozoid savladava sekundarnu i primarnu membranu.

Sperma. Polna ćelija je mala i pokretna. Ima dijelove: glavu, vrat, srednji dio i rep. Glava se sastoji od akrozoma i jezgra. Akrosom se formira od elemenata Golgijevog kompleksa spermatida. Akrosom osigurava prodiranje sperme u jajnu stanicu i aktivaciju potonjeg pomoću enzima hijaluronidaze.

Jezgro sperme sadrži kompaktno upakovane deoksinukleoproteine. Ovo pakovanje haploidnog seta hromozoma povezano je sa protaminskim proteinima. Njegovo značenje je gotovo potpuna inaktivacija genetskog materijala.

Vrat ima proksimalne i distalne centriole smještene pod pravim uglom. Proksimalni je uključen u formiranje vretena oplođenog jajašca, a od distalnog formira se aksijalni filament repa.

Mitohondrije su koncentrisane u srednjem dijelu, formirajući kompaktni klaster - mitohondrijsku spiralu. Ovaj dio osigurava energetsku i metaboličku aktivnost sperme.

Osnova repa je aksijalna filamenta, okružena malom količinom citoplazme i ćelijskom membranom.

Vijabilnost sperme zavisi od koncentracije sperme (gusta suspenzija), koncentracije vodikovih jona (najveća aktivnost u alkalnoj sredini) i temperature.

Oplodnja, njene faze, biološka suština.

Procesu oplodnje (fuzije jezgra muške i ženske polne ćelije) prethodi oplodnja. Inseminacija – procesi koji uzrokuju susret spermatozoida i jajne ćelije. Interakcija gameta osigurava se oslobađanjem posebnih tvari – gamons (ginogamoni i androgamonici). Gynogamon I stimuliše pokretljivost spermatozoida. Gynogamon II blokira motoričku aktivnost spermatozoida i potiče njihovu fiksaciju na ljusci jajeta. Androgamon I inhibira kretanje spermatozoida, što ih štiti od preranog trošenja energije. Androgamon II podstiče otapanje membrane jajeta.

Postoje dvije metode oplodnje: vanjska i unutrašnja. Neke životinje doživljavaju oplodnju kože, što je prijelazni oblik. Ovo je tipično za Nemerteans i pijavice.

Faze oplodnje:

Aproksimacija gameta, akrosomalna reakcija i penetracija spermatozoida;

Aktivacija jajeta i njegovih sintetičkih procesa;

Fuzija gameta (singamija).

Eksterna faza. Približavanje gamete pripadaju vanjskoj fazi. Ženske i muške gamete luče specifična jedinjenja koja se nazivaju gamoni. Jaja proizvode ginogamone I i II, a spermatozoidi androgamone I i II. Ginogamoni I aktiviraju kretanje spermatozoida i omogućavaju kontakt sa jajetom, a androgamoni II rastvaraju ljusku jajeta.

Period održivosti jaja kod sisara kreće se od nekoliko minuta do 24 sata ili više. Zavisi od unutrašnjih i vanjskih uslova. Vijabilnost sperme je 96 sati. Sposobnost oplodnje traje 24-48 sati.

U trenutku kada sperma dođe u kontakt sa vanjskom ljuskom jajeta, počinje akrosomalna reakcija. Enzim hijaluronidaza se oslobađa iz akrozoma. Na mjestu kontakta spermatozoida sa plazma membranom jajne stanice formira se izbočina ili tuberkuloza oplodnje. Tuberkul za oplodnju pomaže uvlačenju sperme u jaje. Membrane gameta se spajaju. Spoj muških i ženskih reproduktivnih ćelija naziva se singamija. U nekim slučajevima (kod sisara) sperma prodire u jajnu stanicu bez aktivnog sudjelovanja tuberkuloze oplodnje. Jezgro i centriol spermatozoida prelaze u citoplazmu jajne ćelije, što doprinosi završetku mejoze II u oocitu.

Unutrašnja faza. Karakterizira ga kortikalna reakcija na dijelu jajeta. Vitelinska membrana se odvaja, koja se stvrdne i naziva se oplona za oplodnju. U trenutku završetka mejoze formiraju se muški i ženski pronukleus. Oba pronukleusa se spajaju. Fuzija jezgara gameta - sinkariogamija čini suštinu procesa oplodnje, što rezultira formiranjem zigote.

Moderna ljudska reproduktivna strategija.

Moderna ljudska reproduktivna strategija uključuje:

Prenatalna dijagnostika nasljednih bolesti;

Korištenje metoda za prevazilaženje neplodnosti:

vještačka oplodnja;

oplodnja jajeta in vitro;

transplantacija embriona korišćenjem „surogatskog majčinstva“.

doniranje jajnih ćelija i embriona.

1) Podjela jednoćelijskih organizama(ameba). At shizogonija(malarijski plazmodijum) ispada da nisu dve, već mnoge ćelije.

2) Sporulacija

• Spore gljiva i biljaka služe za razmnožavanje.
• Bakterijske spore ne služe za razmnožavanje, jer Jedna spora se formira od jedne bakterije. Služe za preživljavanje u nepovoljnim uvjetima i rasipanje (vjetrom).

3) Pupanje: kćeri jedinke nastaju iz izraslina tijela majčinog organizma (pupoljci) - u koelenteratima (hidra), kvascu.

4) Fragmentacija: Matični organizam je podijeljen na dijelove, svaki dio se pretvara u organizam kćer. (Spirogyra, coelenterates, morske zvijezde.)

5) Vegetativno razmnožavanje biljaka: razmnožavanje pomoću vegetativnih organa:

• korijenje - maline
• listovi - ljubičasti
• specijalizovani modifikovani izdanci:
• lukovice (luk)
• rizom (pšenična trava)
• gomolja (krompir)
• brkovi (jagoda)

Metode seksualne reprodukcije

1) Uz pomoć gameta, spermatozoida i jajašca. Hermafrodit je organizam koji proizvodi i ženske i muške polne ćelije (većina viših biljaka, koelenterate, pljosnate crve i neke annelide, mekušce).

2) Konjugacija zelene alge spirogira: dva filamenta spirogire se spajaju, formiraju se kopulacioni mostovi, sadržaj jednog filamenta preliva se u drugi, jedan filament se formira od zigota, drugi od praznih ljuski.

3) Konjugacija u cilijatima: dvije trepavice se približavaju jedna drugoj, razmjenjuju reproduktivna jezgra, a zatim se razdvajaju. Broj cilijata ostaje isti, ali dolazi do rekombinacije.

4) Partenogeneza: dijete se razvija iz neoplođenog jajeta (kod lisnih uši, dafnije, pčelinjih trutova).

Uspostavite korespondenciju između osobina polnog i vegetativnog razmnožavanja i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) formira nove kombinacije gena
B) formira kombinativnu varijabilnost
C) daje potomstvo identično majčinom
D) javlja se bez gametogeneze
D) zbog mitoze

Odgovori

Odaberite tri tačna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Bakterijske spore, za razliku od spora gljivica,
1) služe kao adaptacija za izdržavanje nepovoljnih uslova
2) obavljaju funkciju ishrane i disanja
3) NE koristi se za reprodukciju
4) obezbediti distribuciju (poravnanje)
5) nastaju mejozom
6) nastaju iz matične ćelije gubitkom vode

Odgovori

Odaberite tri opcije. Aseksualnu reprodukciju karakteriše činjenica da
1) potomstvo ima gene samo iz majčinog tijela
2) potomstvo se genetski razlikuje od majčinog organizma
3) jedna jedinka učestvuje u formiranju potomstva
4) u potomstvu dolazi do cijepanja osobina
5) potomstvo se razvija iz neoplođenog jajeta
6) iz somatskih ćelija se razvija nova jedinka

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja biljaka: 1) vegetativno, 2) polno
A) izvodi se modificiranim izdancima
B) se provodi uz učešće gameta
C) biljke kćeri ostaju vrlo slične matičnim biljkama
D) koristi ga ljudi za očuvanje vrijednih karakteristika majčinih biljaka u potomstvu
D) iz zigote se razvija novi organizam
E) potomstvo kombinuje karakteristike majčinih i očinskih organizama

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između posebnosti reprodukcije i njenog tipa: 1) vegetativnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) zbog kombinacije gameta
B) jedinke se formiraju pupoljkom
C) osigurava genetsku sličnost jedinki
D) javlja se bez mejoze i krosingovera
D) zbog mitoze

Odgovori

1. Uspostavite korespondenciju između primjera reprodukcije i njenog načina: 1) seksualne, 2) aseksualne. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) sporulacija u sfagnumu
B) razmnožavanje smreke sjemenom
B) partenogeneza kod pčela
D) razmnožavanje lukovicama kod tulipana
D) polaganje jaja od strane ptica
E) mrijest ribe

Odgovori

2. Uspostavite korespondenciju između konkretnog primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) sporulacija paprati
B) formiranje gameta chlamydomonas
B) formiranje spora u sfagnumu
D) pupanje kvasca
D) mrijest ribe

Odgovori

3. Uspostavite korespondenciju između konkretnog primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) pupanje hidre
B) podjela bakterijske ćelije na dvije
B) formiranje spora u gljivama
D) partenogeneza pčela
D) formiranje brkova jagode

Odgovori

4. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) živorođenje u ajkuli
B) podjela na dva trepavica-papuča
B) partenogeneza pčela
D) razmnožavanje ljubičice lišćem
D) mrijest ribe
E) pupanje hidre

Odgovori

5. Uspostaviti korespondenciju između procesa i načina razmnožavanja organizama: 1) polnog, 2) aseksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) polaganje jaja od strane guštera
B) sporulacija penicilija
C) razmnožavanje pšenične trave rizomima
D) partenogeneza dafnije
D) podjela euglene
E) razmnožavanje trešanja sjemenom

Odgovori

6. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) reznice maline
B) formiranje spora u preslici
C) sporulacija kod kukavičjeg lana
D) fragmentacija lišaja
D) partenogeneza lisnih uši
E) pupanje u koralnom polipu

FORMIRANI 7. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) formiranje gameta u Chlorella
B) mrijest jesetri
B) sporulacija u mahovinama

D) podjela amebe vulgaris

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Razmnožavanje u kojem se pojavljuje kćerki organizam bez oplodnje iz tjelesnih ćelija majčinog organizma naziva se
1) partenogeneza
2) seksualni
3) aseksualni
4) seme

Odgovori

Svi osim dva termina u nastavku koriste se za opisivanje seksualne reprodukcije organizama. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) gonada
2) spor
3) đubrenje
4) ovegeneza
5) pupanje

Odgovori

Zapišite brojeve koji označavaju šta se dešava tokom seksualnog razmnožavanja životinja.
1) obično učestvuju dvije osobe
2) zametne ćelije nastaju mitozom
3) početne su somatske ćelije
4) gamete imaju haploidni skup hromozoma
5) genotip potomstva je kopija genotipa jednog od roditelja
6) genotip potomstva kombinuje genetske informacije oba roditelja

Odgovori

Odaberite tri karakteristike karakteristične za spolno razmnožavanje sjemenskih biljaka i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) Spermatozoidi i jajašca su uključeni u reprodukciju
2) Kao rezultat oplodnje, formira se zigota
3) Tokom procesa reprodukcije, ćelija se deli na pola
4) Potomstvo zadržava sve nasledne karakteristike roditelja
5) Kao rezultat reprodukcije, pojavljuju se nove karakteristike u potomstvu
6) Vegetativni dijelovi biljke učestvuju u razmnožavanju

Odgovori

Odaberite dvije razlike između spolnog i aseksualnog razmnožavanja.
1) seksualna reprodukcija je energetski isplativija od aseksualne reprodukcije
2) dva organizma učestvuju u polnoj reprodukciji, a jedan organizam u aseksualnoj
3) tokom polnog razmnožavanja potomci su tačne kopije roditelja
4) somatske ćelije učestvuju u aseksualnoj reprodukciji
5) spolno razmnožavanje moguće je samo u vodi

Odgovori

1. Svi osim dva dole navedena pojma koriste se za opisivanje aseksualne reprodukcije. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) šizogonija
2) partenogeneza
3) fragmentacija
4) pupanje
5) kopulacija

Odgovori

2. Svi osim dva termina u nastavku koriste se za opisivanje aseksualne metode reprodukcije u živim organizmima. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) fragmentacija
2) razmnožavanje sjemenom
3) sporulacija
4) partenogeneza
5) pupanje

Odgovori

Uspostaviti korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja biljaka: 1) polnog, 2) vegetativnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) se provodi uz učešće gameta
B) iz zigote se razvija novi organizam
B) izvedeno modifikovanim izdancima
D) potomstvo ima karakteristike očinskog i majčinog organizma
D) potomstvo ima karakteristike majčinog organizma
E) ljudi koriste za očuvanje vrijednih karakteristika matične biljke u potomstvu

Odgovori

Svi osim dva primjera u nastavku odnose se na aseksualnu reprodukciju organizama. Identifikujte dva primjera koji “ispadaju” sa opće liste i zapišite brojeve pod kojima su navedeni.
1) razmnožavanje sporama paprati
2) razmnožavanje glista fragmentacijom
3) konjugacija trepavica-papuča
4) pupanje slatkovodne hidre
5) partenogeneza pčela

Odgovori

Uspostavite korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) Haploidna jezgra se spajaju.
B) Formira se zigota.
B) Javlja se uz pomoć spora ili zoospora.
D) Pojavljuje se kombinativna varijabilnost.
D) Potomci se proizvode koji su identični originalnoj jedinki.
E) Genotip roditeljske jedinke je sačuvan tokom više generacija.

Reprodukcija, odnosno reprodukcija svoje vrste, specifično je i obavezno svojstvo svih živih bića. Individualni životni vijek pojedinačnih organizama je vrlo ograničen. Ali zahvaljujući njihovoj samoreprodukciji, osigurava se dugoročno postojanje i određenih vrsta i živih bića općenito. Reprodukcija, nadoknađujući proces prirodne smrti jedinki, čuva vrstu za nebrojene generacije.

Samoreprodukcija se temelji na prijenosu nasljednih informacija od roditelja do potomaka o skupu karakteristika, svojstava i kvaliteta svojstvenih predstavnicima date vrste. U toku razvoja došlo je do evolucije oblika reprodukcije, čija raznolikost razlikuje moderne žive organizme.

Klasifikacija metoda reprodukcije. Prije svega, potrebno je razlikovati dvije fundamentalno različite vrste reprodukcije organizama - aseksualno I seksualno(Sl. 1).

Rice. 1.Uporedni dijagrami dva glavna tipa reprodukcije: ? - aseksualno razmnožavanje (jedna jedinka proizvodi dva ili više

više potomaka); ? - spolno razmnožavanje (dvije gamete iz dvije roditeljske individue, ujedinjujući se, stvaraju novu tijelo)

Tokom aseksualne reprodukcije, nova jedinka se formira iz jedne ćelije (ili grupe ćelija u višećelijskim organizmima) roditeljskog organizma tokom njegove miotičke deobe. Stoga su rezultirajući organizmi kćeri slični jedni drugima i svom roditelju u svakom pogledu. Slikovito rečeno, u procesu aseksualne reprodukcije, višestruke genetske kopije roditeljskog organizma se „repliciraju“.

Seksualna reprodukcija uključuje dva roditelja. Oni formiraju specijalizovane polne ćelije - gamete, kao rezultat čijeg spajanja (oplodnje) nastaje zigot (Z) koji daje organizam kćeri.

Kada se formira zigot, nasljedne informacije se kombiniraju (kombiniraju se kromosomski skupovi roditelja). Shodno tome, organizam kćer koji se razvija iz zigote ima novu kombinaciju karakteristika. Dakle, polna reprodukcija osigurava raznolikost jedinki date vrste, što doprinosi njihovom razvoju različitih životnih uslova i određuje kombinativnu varijabilnost. Ovo objašnjava dominantnu distribuciju seksualnog procesa u različitim kraljevstvima živih bića. Ipak, kod mnogih vrsta organizama, u prisustvu polnog procesa, tokom životnog ciklusa su očuvani različiti oblici aseksualne reprodukcije. Ovo se objašnjava činjenicom da potonje može obezbijediti brzo i značajno povećanje broja jedinki pod povoljnim uslovima životne sredine. Uspjeh postojanja mnogih vrsta organizama je posljedica kombinacije različitih metoda njihove reprodukcije (Shema 1).

4. Oblici razmnožavanja organizama

Slijed generacija organizama u prirodi odvija se kroz reprodukciju. Reprodukcija- Ovo je sposobnost organizma da reprodukuje svoju vrstu. U prirodi postoje dvije vrste reprodukcije: aseksualno i spolno.

Vrste aseksualne reprodukcije

Aseksualna reprodukcija- formiranje novog organizma iz jedne ćelije ili grupe ćelija prvobitnog majčinog organizma. U ovom slučaju u reprodukciji sudjeluje samo jedna roditeljska jedinka, koja svoje nasljedne podatke prenosi na svoje jedinke kćeri. Aseksualna reprodukcija daje identično potomstvo. Jedini izvor varijabilnosti su nasumične nasljedne promjene koje mogu nastati tokom procesa individualnog razvoja.

Aseksualna reprodukcija se zasniva na mitozi. Postoji nekoliko vrsta aseksualnog razmnožavanja.

Zanimljiva je aseksualna reprodukcija kod bakterija (slika 7).

Rice. 7. Aseksualna reprodukcija bakterija: A - opšta šema reprodukcije; B - dijagram podjele ćelija

Kružna molekula DNK vezuje se za ćelijsku membranu i replicira se. Poprečna pregrada počinje da se formira u ćeliji na strani gde se vezuju molekuli DNK. Poprečni septum se tada račva, pomičući usidren DNK u različite dijelove ćelije. Ribosomi su ravnomjerno raspoređeni između dvije kćeri ćelije i formira se suženje koje dijeli ćeliju na dvije kćeri ćelije.

pupanje - Ovo je oblik aseksualnog razmnožavanja u kojem se mali izrast (pupoljak) odvaja od roditeljske jedinke i formira se kćerki organizam. Novi organizam se razvija iz grupe ćelija prvobitnog organizma. Ovakav način aseksualnog razmnožavanja karakterističan je za koelenterate (hidre) i neke druge životinje i biljke. Jednoćelijske gljive - kvasci - takođe se razmnožavaju pupanjem. Za razliku od jednostavne diobe, tokom pupanja matična ćelija se dijeli na nejednake dijelove, pupajući stalno manju ćerku ćeliju (Sl. 8, B).

Rice. 8. Vrste aseksualnog razmnožavanja: A - jednostavna podjela zelene euglene na dvije (uzdužno); B - pupanje kvasca i hidre; B - sporulacija mahovina; G - vegetativno razmnožavanje listovima begonije

Razmnožavanje sporama (sporulacija) tipičan je za biljke koje nose spore (alge, mahovine, paprati). Reprodukcija se odvija uz pomoć posebnih ćelija – spora koje se formiraju u majčinom tijelu (slika 8, B). Spora je mala ćelija koja se sastoji od jezgra i male količine citoplazme. Formiraju se u velikim količinama u izvornom majčinom organizmu. Svaka spora, klijajući, stvara novi organizam. Budući da su mikroskopski male, lako se prenose vjetrom, vodom ili drugim organizmima, što olakšava širenje ovih biljaka. Gljive, kao što su penicilum i pečurke, takođe se razmnožavaju sporama.

Vegetativno razmnožavanje- reprodukcija pojedinačnim organima, dijelovima organa ili tijela. Vegetativno razmnožavanje se najčešće dešava kod biljaka koje se mogu razmnožavati korijenjem, izbojcima i dijelovima izdanaka (stabljike, listovi), modificiranim izbojcima. Metode vegetativnog razmnožavanja biljaka su vrlo raznolike. To je razmnožavanje lukovicama (lale), podzemnim stolonima - gomoljima (krompir), rizomima (pšenična trava), šišarkama (dalije), slojevima (ribizle), korijenskim izbojcima (maline), lišćem (begonija, ljubičica), nadzemnim stolonima - viticama (jagode) itd. (Sl. 8, D).

Fragmentacija- ovo je podjela pojedinca na dva ili više dijelova, od kojih svaki može dovesti do novog organizma. Ova metoda se zasniva na regeneracija- sposobnost organizama da obnove nedostajuće dijelove tijela. Karakteristična je za niže beskičmenjake (koelenterate, pljosnate gliste, morske zvijezde itd.). Tijelo životinje, podijeljeno na zasebne dijelove, upotpunjuje nedostajuće fragmente. Na primjer, pod nepovoljnim uvjetima, planarian pljosnati crv se raspada na zasebne dijelove, od kojih svaki, kada nastupe povoljni uvjeti, može dati početak novog organizma.

Fragmentacija se javlja i kod biljaka; na primjer, višećelijske alge se mogu razmnožavati u dijelovima talusa.

Kloniranje. Metoda umjetne reprodukcije koja se pojavila relativno nedavno, početkom 60-ih. XX vijek Zasniva se na dobijanju novog organizma iz jedne ćelije prvobitne. Budući da jezgro ćelije sadrži čitav set hromozoma, a samim tim i gena, pod određenim uslovima može biti prisiljeno da se podeli, što će dovesti do stvaranja novog organizma. Formiranje klona zasniva se na mitozi. Za kloniranje biljaka, ćelije obrazovnog tkiva se odvajaju i uzgajaju na posebnim hranljivim podlogama. Biljna ćelija, dijeleći se sukcesivno, stvara cijeli organizam. Ova metoda se trenutno široko koristi za dobivanje vrijednih sorti biljaka.

Postoji iskustvo u kloniranju životinja. Prvi ju je uveo engleski biolog D. Gurdon i dao je pozitivne rezultate u eksperimentima sa južnoameričkom žabom. Crijevne stanice punoglavca korištene su kao nuklearni donor. Jezgra jajnih ćelija primaoca su uništena ultraljubičastim zracima i jezgra crijevnog epitela su transplantirana u ove stanice. Kao rezultat eksperimenta, bilo je moguće dobiti nekoliko kloniranih jedinki krastača, potpuno identičnih jedna drugoj. Godine 1995. engleski naučnici uspjeli su dobiti klon ovaca koji je bio sličan originalnoj majčinoj jedinki. Međutim, jaganjci su uginuli u ranoj dobi, prije nego što su navršili devet mjeseci.

1997. godine kloniranjem je dobijena ovca Doli. Da bi se to postiglo, uzete su jezgre ćelija mliječne žlijezde ovce jedne rase (donator nukleusa) i presađene u jaja s prethodno uništenim jezgrima ovce druge rase (primaoca). Klonirana ovca se nije razlikovala od nuklearnog donora, ali se mnogo razlikovala od primaoca.

Upotreba metode kloniranja omogućit će ne samo očuvanje ekonomski vrijednih životinja, već i njihovu neograničenu reprodukciju. Trenutno se radi na kloniranju ljudi, što izaziva burne rasprave ne samo među naučnicima, već i među različitim grupama stanovništva. Međutim, ovom metodom namijenjena je reprodukcija samo pojedinačnih organa i tkiva za naknadnu transplantaciju u tijelo donora, a ne stvaranje pojedinačnih pojedinaca. Ova metoda će riješiti problem nekompatibilnosti tkiva različitih organizama.

Osobine seksualne reprodukcije

Seksualno razmnožavanje - Ovo je formiranje novog organizma uz učešće dvije roditeljske jedinke. Novi organizam nosi nasljedne informacije od dva roditelja, a potomci se genetski razlikuju jedni od drugih i od svojih roditelja. Ovaj proces je karakterističan za sve grupe organizama, u svom najjednostavnijem obliku, javlja se čak i kod prokariota.

Tokom seksualnog razmnožavanja u tijelu se formiraju posebne ćelije polne ćelije - gamete muški i ženski tipovi koji su sposobni za spajanje. Muške gamete - spermatozoida, ili sperma(ako su nepokretni). Ženska gameta - jaje. Gamete se razlikuju od svih ostalih ćelija u tijelu, koje se tzv somatski(od lat. soma - tijelo). Uvek jesu haploidni skup hromozoma (n).

Kao rezultat fuzije dvije gamete, diploidni set hromozoma se ponovo obnavlja. U ovom slučaju polovina svih hromozoma je očinska, a druga polovina majčinska. Na primjer, osoba ima 46 hromozoma, od kojih 23 dobija od majke, a 23 od oca.

Seksualna reprodukcija ima niz prednosti. Kao rezultat ovog procesa dolazi do promjene nasljednih informacija, a nove jedinke kombinuju karakteristike dva roditelja. To dovodi do pojave novih kombinacija osobina i gena. Seksualna reprodukcija čini organizam konkurentnijim i prilagođenijim promjenjivim uvjetima okoline, jer povećava šanse za preživljavanje. U procesu evolucije pokazalo se da je seksualna reprodukcija poželjnija i progresivnija.

Pitanja za samokontrolu

1. Koje vrste reprodukcije se javljaju u organizmima? Po čemu se razlikuju jedni od drugih?

2. Koja vrsta ćelijske diobe je u osnovi aseksualne reprodukcije?

3. Uporedite razmnožavanje sporama i vegetativno razmnožavanje u biljkama. Koje su njihove sličnosti i razlike?

4. Koju prednost daje tijelu reprodukcija spora?

5. Opišite karakteristike svake vrste aseksualne reprodukcije.

6. Koje su karakteristike polne reprodukcije? Koje prednosti pruža ova vrsta reprodukcije?

7. Koje ćelije se nazivaju gamete? Šta ih čini posebnim?