Tipi di riproduzione asessuata dei protozoi. Riproduzione asessuata e sessuata. Forme di riproduzione asessuata, definizione, essenza, significato biologico

La riproduzione è una proprietà universale dei viventi, che assicura la continuità materiale in un certo numero di generazioni. L'evoluzione dei metodi di riproduzione.

riproduzione la capacità degli organismi di riprodursi. Le proprietà degli organismi per produrre prole. Questa è una condizione per l'esistenza della specie, che si basa sul trasferimento di materiale genetico. L'evoluzione della riproduzione è andata, di regola, nella direzione dalla riproduzione asessuata a quella sessuata, dall'isogamia all'oogamia, dalla partecipazione di tutte le cellule alla riproduzione alla formazione delle cellule germinali e dalla fecondazione esterna a quella interna con sviluppo e cura intrauterini per la prole. Nel corso dell'evoluzione, diversi gruppi di organismi hanno sviluppato diversi modi e strategie di riproduzione, e il fatto che questi gruppi siano sopravvissuti ed esistano dimostra l'efficacia di diversi modi di portare a termine questo processo. Tutta la varietà di metodi di riproduzione può essere suddivisa in due tipi principali: riproduzione asessuata e sessuale.

Riproduzione asessuata, suoi tipi e significato biologico.

A asessuale riproduzione un individuo è coinvolto; gli individui si formano geneticamente identici al genitore originario; le cellule sessuali non si formano. La riproduzione asessuata migliora il ruolo di stabilizzazione della selezione naturale, garantisce la conservazione dell'idoneità nelle mutevoli condizioni dell'habitat.

Esistono due tipi di riproduzione asessuata: vegetativa e formazione di spore (Tabella 10). Un caso speciale è la poliembrionia nei vertebrati: la riproduzione asessuata nelle prime fasi dello sviluppo embrionale. Descritto per la prima volta da I.I. Mechnikov sull'esempio della scissione delle blastule nelle meduse e sullo sviluppo delle cellule dell'intero organismo da ciascun aggregato. Negli esseri umani, un esempio di poliembrionia è lo sviluppo di gemelli identici.

Tabella 10 - Tipi di riproduzione asessuata a livello di organismo

Riproduzione sessuale, suoi tipi e vantaggi rispetto alla riproduzione asessuata.

La riproduzione sessuale evolutiva è stata preceduta dal processo sessuale: la coniugazione. La coniugazione garantisce lo scambio di informazioni genetiche senza aumentare il numero di individui. Si verifica nei protozoi, negli eucarioti, nelle alghe e nei batteri.

riproduzione sessuale - l'emergere e lo sviluppo della prole da un uovo fecondato - uno zigote (Tabella 11). Nel corso dello sviluppo storico, la riproduzione sessuale degli organismi è diventata dominante nel mondo vegetale e animale. Ha una serie di vantaggi:

Alto tasso di riproduzione.

Rinnovo del materiale genetico. Fonte di variabilità ereditaria. Successo nella lotta per l'esistenza.

Grandi capacità di adattamento delle figlie.

La riproduzione sessuale è caratterizzata dalle seguenti caratteristiche:

Sono coinvolte due persone.

La fonte della formazione di nuovi organismi sono cellule speciali: i gameti con differenziazione sessuale.

Per la formazione di un nuovo organismo è necessaria la fusione di due cellule germinali. È sufficiente una cella di ciascun genitore.

Tipi irregolari di riproduzione sessuale (Tabella 11):

1. Partenogenesi -sviluppo di un embrione da un uovo non fecondato. Si verifica nei crostacei inferiori, nei rotiferi, nelle api, nelle vespe. Esistono partenogenesi somatica o diploide e generativa o aploide. Con somatico: l'uovo o non subisce la divisione di riduzione, oppure due nuclei aploidi si fondono insieme, ripristinando l'insieme diploide dei cromosomi. Con generativo: l'embrione si sviluppa da un uovo aploide. Così, nell'ape mellifera, i fuchi si sviluppano da uova aploidi non fecondate. Nelle vespe e nelle formiche durante la partenogenesi, l'insieme diploide viene ripristinato nelle cellule somatiche a causa dell'endomitosi.

Tabella 11 - Tipi di riproduzione sessuale negli eucarioti

2. Ginogenesi – un tipo di riproduzione sessuale in cui gli spermatozoi partecipano come stimolanti per lo sviluppo dell'uovo, ma in questo caso non si verifica la fecondazione (cariogamia). Lo sviluppo dell'embrione avviene a spese del nucleo femminile. È osservato nei nematodi, nel pesce viviparo Molinesia. Il nucleo dello sperma viene distrutto e perde la capacità di cariogamia, ma conserva la capacità di attivare l'uovo. La prole riceve informazioni genetiche dalla madre.

3. Androgenesi – un tipo di riproduzione in cui lo sviluppo di un uovo avviene a causa del nucleo maschile e del citoplasma materno. L'embrione aploide è caratterizzato da una bassa vitalità, che viene normalizzata quando viene ripristinato l'insieme diploide dei cromosomi. Con la polispermia è possibile la fusione di due pronuclei paterni e la formazione di un nucleo diploide, come nel baco da seta.

Gametogenesi. Caratteristiche dell'oogenesi e della spermatogenesi nell'uomo, sua regolazione ormonale.

Viene chiamato il processo di formazione delle cellule germinali Gametogenesi . Questo processo avviene nelle ghiandole sessuali (testicoli e ovaie) ed è suddiviso in permatogenesi – produzione di spermatozoi e oogenesi – la formazione delle uova.

La spermatogenesi avviene nei tubuli seminiferi contorti dei testicoli e comprende quattro fasi (Tabella 12):

allevamento;

1. maturazione;

   formazioni.

fase riproduttiva: mitosi ripetuta degli spermatogoni.

Fase di crescita: le cellule perdono la loro capacità di mitosi e aumentano di dimensioni. Ora sono chiamati spermatociti del primo ordine, che entrano in una lunga (circa 3 settimane) profase della 1a divisione della meiosi.

Tabella 12 - Fasi della spermatogenesi

fase di maturazione: Comprende due divisioni consecutive della meiosi: come risultato della 1a divisione (riduzione), gli spermatociti aploidi del secondo ordine (1n 2 cromatidi 2c) sono formati da spermatociti del 1o ordine. Sono più piccoli degli spermatociti di primo ordine e si trovano più vicino al lume del tubulo. La seconda divisione della meiosi (equazione) porta alla formazione di quattro spermatidi - cellule relativamente piccole con un insieme aploide di DNA (1n 1 cromatide 1c).

Fase di formazione: Consiste nella trasformazione degli spermatidi in spermatozoi. La cromatina nel nucleo è compattata, la dimensione del nucleo diminuisce. Il complesso di Golgi viene convertito in un acrosoma contenente enzimi litici necessari per la rottura delle membrane dell'uovo. L'acrosoma è adiacente al nucleo e si estende gradualmente su di esso sotto forma di cappuccio. I centrioli si spostano al polo opposto della cellula. Un flagello si forma dal centriolo distale, che diventa quindi il filo assiale dello spermatozoo in via di sviluppo. Il citoplasma in eccesso viene versato nel lume del tubulo e fagocitato dalle cellule di Sertoli.

La spermatogenesi nell'uomo viene effettuata durante l'intero periodo della pubertà nei tubuli seminiferi contorti. Lo sviluppo dello sperma dura 72-75 giorni.

Oogenesi - un insieme di successivi processi di sviluppo della cellula germinale femminile. L'oogenesi include periodi di riproduzione, crescita e maturazione (Tabella 13). Durante il periodo della riproduzione, il numero di cellule germinali diploidi, oogonia, aumenta per mitosi; dopo la cessazione della mitosi e della replicazione del DNA nell'interfase premeiotica, entrano nella profase della meiosi, che coincide con il periodo di crescita delle cellule chiamate ovociti del primo ordine. All'inizio del periodo di crescita (fase di crescita lenta), l'ovocita aumenta in modo insignificante, nel suo nucleo si verificano la coniugazione di cromosomi omologhi e il crossing over. Il numero di organelli nel citoplasma aumenta. Questa fase dura anni. Nella fase di rapida crescita, il volume degli ovociti aumenta di centinaia o più volte, principalmente a causa dell'accumulo di ribosomi e tuorlo. Durante la maturazione si verificano 2 divisioni della meiosi. Come risultato della prima divisione, si formano un ovocita di secondo ordine e un corpo di riduzione. Entro la fine del periodo di maturazione, gli ovociti acquisiscono la capacità di essere fecondati e l'ulteriore divisione dei loro nuclei viene bloccata. La meiosi termina nel processo di fecondazione con la formazione di un uovo e il rilascio di 3 corpi di riduzione. Quest'ultimo successivamente degenera.

Tabella 13 - Fasi dell'oogenesi

Differenze tra oogenesi e spermatogenesi:

La stagione riproduttiva di oogonia termina al momento della nascita.

Il periodo di crescita durante l'oogenesi è più lungo che durante la spermatogenesi e ha un periodo di crescita lenta, quando la dimensione del nucleo e del citoplasma aumenta, e un periodo di rapida crescita - l'accumulo di inclusioni di tuorlo.

Durante l'oogenesi, una cellula germinale a tutti gli effetti si forma da un ovocita I, mentre durante la spermatogenesi, quattro si formano dallo spermatocita I.

La fase di formazione è caratteristica solo per la spermatogenesi. La formazione dell'uovo avviene durante il periodo della fecondazione.

Nell'uomo, le uova e lo sperma si sviluppano dalle cellule germinali primarie che si formano nel mesoderma extraembrionale. Le cellule germinali primarie successivamente migrano verso il luogo della loro localizzazione finale - alla gonade bisessuale. In molti animali, le aree del citoplasma responsabili della secrezione delle cellule germinali primarie differiscono per pigmentazione o granuli. Questi sono determinanti di genere. Il citoplasma sessuale è concentrato al polo vegetativo della cellula.

Segni specifici del sesso femminile (sviluppo ovarico) diventano evidenti alla fine dell'ottava settimana. Entro la fine del 3° mese di sviluppo intrauterino, gli ovociti si formano nelle profondità delle gonadi (profase 1). Entro il settimo mese, la differenziazione dell'ovaio acquisirà un ritmo rapido. Entro il nono mese, ci sono 200-400 mila ovociti nell'ovaio.

Durante l'oogenesi, la divisione mitotica delle cellule germinali femminili primarie (oogonie) si interrompe entro il 5° mese di sviluppo intrauterino. Il loro numero raggiunge quasi i 7 milioni, l'oogonia nel processo del suo sviluppo si trasforma in ovociti di primo ordine. L'ulteriore riproduzione intrauterina di oogonia cessa. Pertanto, al momento della nascita, l'ovaio della ragazza contiene già circa 2 milioni di ovociti nei follicoli primari. Tuttavia, tra loro si verifica un intenso processo di atresia. Pertanto, all'inizio della pubertà, nell'ovaio di una donna rimangono circa 400-500 mila ovociti in grado di svilupparsi ulteriormente.

La formazione dei follicoli primari è completata entro la fine del 3° mese di sviluppo intrauterino, quando le cellule follicolari ricoprono completamente l'ovocita. Quando la formazione del follicolo primario è completata, gli ovociti sono allo stadio della meiosi I, allo stadio del dictyoten (fase del diplotene). Da questo punto in poi, c'è una lunga interruzione nel loro ulteriore sviluppo. L'arresto della divisione degli ovociti I persiste fino alla pubertà.

Poco prima dell'ovulazione, si interrompe il primo arresto allo stadio del diplotene della prima divisione della meiosi. La divisione si completa rapidamente con la formazione di un ovocita di secondo ordine e di un cosiddetto corpo di riduzione. Un ovocita ovulato è chiamato ovocita di secondo ordine. Dopo l'ovulazione, l'ovocita inizia la seconda divisione della meiosi, che dura fino alla metafase II. Se si è verificata la fecondazione, la seconda fase della meiosi termina quasi contemporaneamente ad essa. Di conseguenza, si forma un uovo. Se la fecondazione non avviene entro 48 ore dall'ovulazione, l'uovo ovulato (ovocita II) muore.

Ogni mese nell'ovaio matura un follicolo, all'interno del quale si trova un gamete capace di fecondazione. La maturazione del follicolo ha diverse fasi. Inizialmente, gli ovociti del primo ordine sono circondati da uno strato di cellule e si forma un follicolo primario. Inoltre, nel periodo che precede la pubertà, i follicoli aumentano di dimensioni a causa della crescita dell'ovocita, della formazione di una zona trasparente e di una corona radiosa. Quindi il follicolo secondario cresce, si trasforma in terziario o maturo, contenente un ovocita di secondo ordine. In totale, durante il periodo fertile, una donna matura 400-800 follicoli.

Dopo la maturazione del follicolo ovarico, le sue pareti si rompono e l'ovocita II entra nella cavità corporea. L'imbuto dell'ovidotto (tube di Falloppio) si trova vicino all'ovaio. Le ciglia assicurano il movimento dell'uovo attraverso l'ovidotto, dove avviene la fecondazione. Dopo l'ovulazione, il follicolo ovarico distrutto si contrae e, a seguito della divisione delle cellule follicolari, si forma un "corpo luteo" che riempie la cavità della vescicola. Se la fecondazione non si verifica, degenera e nuovi follicoli iniziano a crescere in un'altra parte dell'ovaio. Quando si verifica la gravidanza, il "corpo giallo" viene preservato e dopo il parto si formano nuovi follicoli. Durante i periodi giovanili e maturi dell'ontogenesi, gli ovociti nelle ovaie sono in profase I (stadio diplotene: cromosomi in essi sotto forma di pennelli, sintesi intensiva di RNA su alcuni geni). Il blocco della profase 1 viene periodicamente rimosso dagli ovociti, la meiosi I è completata e inizia la meiosi II. Alla fecondazione, dopo 24 ore, la meiosi II è completata e dopo altre 10 ore si forma un synkaryon e si verifica la synkaryogamy.

Il blocco è adattivo. La coniugazione e il crossing over nella meiosi sono sotto la protezione dell'organismo materno, che garantisce minori anomalie embrionali. Nel periodo postembrionale, il corpo è esposto a una varietà di influenze ambientali, che aumentano la frequenza della formazione di gameti anomali.

La crescita dei follicoli, la loro ovulazione sono processi dipendenti dagli ormoni che sono regolati da tre ormoni gonadotropici della ghiandola pituitaria: follicolo-stimolante (FSH), luteinizzante (LH), luteotropico (LTH), ormoni ovarici - estrogeni e progesterone. Sotto l'influenza dell'FSH, si verifica lo sviluppo e la maturazione dei follicoli nell'ovaio. Con l'azione combinata di FSH e LH, si verifica la rottura di un follicolo maturo, l'ovulazione e la formazione di un "corpo luteo". Dopo l'ovulazione, LH promuove la produzione dell'ormone progesterone nell'ovaio da parte del "corpo giallo".

La secrezione di LH e FSH da parte della ghiandola pituitaria è regolata dall'attività neuroumorale dell'ipotalamo, che produce neurormoni: vasopressina, ossitocina. Questi centri, a loro volta, sono sotto l'influenza degli ormoni ovarici - estrogeni. Influiscono sullo sviluppo dei caratteri sessuali secondari, sul metabolismo (aumentano la dissimilazione proteica) e sulla termoregolazione. Inoltre, le ovaie producono anche androgeni, ormoni sessuali maschili. Questi ultimi si formano anche nella corteccia surrenale.

Segni specifici del sesso maschile, lo sviluppo dei testicoli si osservano alla fine della 7a settimana di sviluppo intrauterino.

La ghiandola sessuale maschile - il testicolo - è costituita da tubuli seminiferi circondati da tessuto interstiziale connettivo e lasso che produce ormoni.

spermatogenesi - questo è il processo di trasformazione delle cellule germinali primarie - spermatogoni in spermatozoi nei testicoli. Il processo si verifica nei tubuli seminiferi delle gonadi maschili. Gli spermatogoni si trovano sulla parete esterna dei tubuli seminiferi. Ad un certo momento iniziano a crescere ea spostarsi dalla periferia al centro dei tubuli, passando alla divisione mitotica, con conseguente formazione di spermatogoni. Gli spermatogoni crescono e, dopo numerose divisioni mitotiche, formano gli spermatociti, passando alla meiosi, le cui due successive divisioni culminano nella formazione di cellule a tutti gli effetti - gli spermatidi, che si differenziano in spermatozoi. Due divisioni consecutive della meiosi sono spesso chiamate divisione della maturazione.

Nell'uomo, la prima divisione della meiosi dura diverse settimane, la seconda - 8 ore. Durante la seconda divisione, gli spermatociti del secondo ordine danno origine a quattro cellule germinali aploidi immature (1n1c) - spermatidi. Nella zona di formazione diventano spermatozoi.

La spermatogenesi viene effettuata durante l'intero periodo della pubertà del maschio. La piena maturazione della cellula è di 72 giorni.

Le funzioni dei testicoli sono regolate dalle ghiandole endocrine e dalla ghiandola pituitaria. Il principale ormone sessuale maschile prodotto nelle cellule di Leydig dei testicoli è il testosterone. Sotto l'influenza degli ormoni sessuali maschili, la formazione e la scomposizione delle proteine ​​​​nel corpo vengono migliorate, il che porta allo sviluppo di muscoli, tessuto osseo e dimensioni del corpo.

Caratteristiche morfofunzionali dei gameti maturi nell'uomo.

Uovo - ovale, grande, sedentario o immobile. La maggior parte degli animali manca di un centrosoma e non è in grado di dividersi in modo indipendente. In base al contenuto e alla distribuzione del tuorlo si distinguono diversi tipi di uova (Tabella 14).

Tabella 14 - Tipologie di uova

La distribuzione del tuorlo determina l'organizzazione spaziale dell'embrione. Isolecitale le uova sono caratterizzate da una piccola quantità di tuorlo uniformemente distribuito, ad esempio nella lancetta. polilecitale – con contenuto moderato (anfibi) ed eccessivo di tuorlo (rettili, uccelli). Telolecitale le uova sono caratterizzate da una distribuzione irregolare del tuorlo e dalla formazione di poli: animale , su cui non c'è tuorlo, vegetativo – con tuorlo. Centrolecitale - sono caratterizzati da una grande quantità di tuorlo uniformemente distribuito al centro dell'uovo e sono caratteristici degli artropodi.

La cellula uovo forma 3 tipi di membrane protettive:

Primario - il tuorlo, un prodotto di scarto di un ovocita o uovo, è in contatto con il citoplasma. Nell'uomo fa parte del guscio denso, formandone la parte interna. La sua zona esterna è formata da cellule follicolari ed è secondaria (corona radiante).

Secondario - si forma come derivato delle cellule follicolari (loro isolamento) che circondano l'ovocita (cellule dello strato granulare). Negli insetti - il corion, negli umani - la corona radiosa. Il guscio denso è penetrato dai microvilli dell'uovo dall'interno e dall'esterno dai microvilli delle cellule follicolari. Pertanto, in una persona si formano una corona radiosa e una zona brillante.

Terziario - si forma dopo la fecondazione a causa della secrezione di ghiandole o epitelio mucoso del tratto genitale mentre passa attraverso l'ovidotto della femmina. Questi sono i gusci gelatinosi delle uova di anfibio, proteine, subshell e guscio negli uccelli.

Durante la fecondazione, lo sperma supera le membrane secondarie e primarie.

Sperma. Il gamete è piccolo, mobile. Ha parti: testa, collo, parte centrale e coda. La testa è costituita da un acrosoma e un nucleo. L'acrosoma è formato dal complesso di Golgi dello spermatide. L'acrosoma assicura la penetrazione dello sperma nell'uovo e l'attivazione di quest'ultimo con l'aiuto dell'enzima ialuronidasi.

Il nucleo dello sperma contiene deossinucleoproteine ​​compatte. Tale confezionamento dell'insieme aploide di cromosomi è associato alle proteine ​​​​della protamina. Il suo significato è l'inattivazione quasi completa del materiale genetico.

Il collo ha centrioli prossimale e distale situati ad angolo retto. Prossimale - partecipa alla formazione del fuso di divisione dell'uovo fecondato, e dal distale - si forma il filo assiale della coda.

I mitocondri sono concentrati nella parte centrale, formando un ammasso compatto - un'elica mitocondriale. Questa parte fornisce energia e attività metabolica dello spermatozoo.

La base della coda è un filo assiale circondato da una piccola quantità di citoplasma e da una membrana cellulare.

La vitalità dello sperma dipende dalla concentrazione di spermatozoi (sospensione densa), dalla concentrazione di ioni idrogeno (massima attività in un ambiente alcalino) e dalla temperatura.

Fecondazione, sue fasi, essenza biologica.

Il processo di fecondazione (fusione dei nuclei dei gameti maschili e femminili) è preceduto dall'inseminazione. Inseminazione – processi che provocano l'incontro tra spermatozoo e ovulo. L'interazione dei gameti è fornita dal rilascio di sostanze speciali – gamon (ginogamoni e androgamoni). Gynogamon I stimola la motilità degli spermatozoi. Gynogamon II blocca l'attività motoria degli spermatozoi e ne favorisce la fissazione sulla membrana delle cellule uovo. Androgamone I inibisce il movimento degli spermatozoi, che li protegge dal prematuro spreco di energia. Androgamone II promuove la dissoluzione della membrana cellulare dell'uovo.

Esistono due tipi di inseminazione: esterna e interna. In alcuni animali si osserva l'inseminazione cutanea, che è una forma di transizione. Questo è tipico per i nemerteani, le sanguisughe.

Fasi di fecondazione:

Convergenza dei gameti, reazione acrosomiale e penetrazione dello spermatozoo;

Attivazione dell'uovo, suoi processi sintetici;

Fusione dei gameti (syngamy).

fase esterna. Riavvicinamento i gameti appartengono alla fase esterna. I gameti femminili e maschili secernono composti specifici chiamati gamon. I ginogamoni I e II sono prodotti dagli ovuli e gli androgamoni I e II sono prodotti dagli spermatozoi. I ginogamoni I attivano il movimento degli spermatozoi e forniscono il contatto con l'uovo, mentre gli androgamoni II dissolvono il guscio dell'uovo.

Il periodo di vitalità delle uova nei mammiferi va da alcuni minuti a 24 ore o più. Dipende dalle condizioni interne ed esterne. La vitalità degli spermatozoi è di 96 ore. La capacità di fertilizzare rimane 24-48 ore.

Al momento del contatto dello spermatozoo con il guscio esterno dell'uovo, inizia la reazione acrosomiale. L'enzima ialuronidasi è secreto dall'acrosoma. Nel sito di contatto dello spermatozoo con la membrana plasmatica dell'uovo si forma una sporgenza o tubercolo di fecondazione. Il tubercolo di fecondazione aiuta lo sperma ad essere attirato nell'uovo. Le membrane dei gameti si fondono. Viene chiamata la fusione di cellule germinali maschili e femminili sinagoga. In alcuni casi (nei mammiferi), lo sperma entra nell'uovo senza la partecipazione attiva del tubercolo della fecondazione. Il nucleo e il centriolo degli spermatozoi passano nel citoplasma dell'uovo, che contribuisce al completamento della meiosi II nell'ovocita.

fase interna. È caratterizzato da una reazione corticale dal lato dell'uovo. C'è un distacco della membrana del tuorlo, che si indurisce e si chiama membrana di fecondazione. Alla fine della meiosi si formano i pronuclei maschili e femminili. Entrambi i pronuclei si fondono. Fusione dei nuclei dei gameti sincariogamia è l'essenza del processo di fecondazione, che porta alla formazione di uno zigote.

Moderna strategia riproduttiva umana.

La moderna strategia riproduttiva umana include:

Diagnosi prenatale delle malattie ereditarie;

Utilizzo di metodi per superare l'infertilità:

inseminazione artificiale;

fecondazione dell'uovo in vitro;

trapianto di embrioni utilizzando la "maternità surrogata".

donazione di ovociti ed embrioni.

1) Divisione di unicellulare(ameba). A schizogonia(plasmodio malarico) risulta non due, ma molte cellule.

2) Sporulazione

• Le spore di funghi e piante servono per la riproduzione.
• Le spore di batteri non servono per la riproduzione, perché. Una spora è prodotta da un batterio. Servono per sperimentare condizioni avverse e reinsediamento (dal vento).

3) Germogliamento: gli individui figlia sono formati da escrescenze del corpo dell'organismo madre (reni) - nell'intestino (idra), lievito.

4) Frammentazione: l'organismo madre è diviso in parti, ogni parte si trasforma in un organismo figlia. (Spirogira, celenterati, stelle marine.)

5) Propagazione vegetativa delle piante: riproduzione mediante organi vegetativi:

• radici - lamponi
• foglie - viola
• germogli modificati specializzati:
• bulbi (cipolle)
• rizoma (erba di grano)
• tubero (patata)
• baffi (fragola)

Metodi di riproduzione sessuale

1) Con l'aiuto dei gameti, sperma e uova. Ermafrodito- questo è un organismo che forma gameti sia femminili che maschili (la maggior parte delle piante superiori, celenterati, piatti e alcuni anellidi, molluschi).

2) Coniugazione a alghe verdi spirogira: due fili di spirogira si avvicinano, si formano ponti copulatori, il contenuto di un filo scorre in un altro, un filo si ottiene dagli zigoti, il secondo dai gusci vuoti.

3) Coniugazione nei ciliati: due ciliati si avvicinano, si scambiano i nuclei sessuali, poi divergono. Il numero di ciliati rimane lo stesso, ma si verifica la ricombinazione.

4) Partenogenesi: il bambino si sviluppa da un uovo non fecondato (negli afidi, nelle dafnie, nei droni delle api).

Stabilire una corrispondenza tra la caratteristica della riproduzione sessuale e vegetativa e il metodo di riproduzione: 1) asessuata, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) forma nuove combinazioni di geni
B) forma la variabilità combinatoria
B) produce figli identici al genitore
D) avviene senza gametogenesi
D) per mitosi

Risposta

Scegli tre risposte corrette su sei e annota i numeri sotto i quali sono indicate. Le spore batteriche, a differenza delle spore fungine,
1) servire come adattamento al trasferimento di condizioni avverse
2) svolgere la funzione di nutrizione e respirazione
3) NON servono per la riproduzione
4) provvedere alla distribuzione (regolamento)
5) sono formati dalla meiosi
6) si formano dalla cellula madre per perdita di acqua

Risposta

Scegli tre opzioni. La riproduzione asessuata è caratterizzata da
1) la prole ha solo i geni dell'organismo madre
2) la prole è geneticamente diversa dal corpo della madre
3) un individuo partecipa alla formazione della prole
4) nella prole c'è una scissione di segni
5) la prole si sviluppa da un uovo non fecondato
6) un nuovo individuo si sviluppa dalle cellule somatiche

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra la caratteristica e il metodo di riproduzione della pianta: 1) vegetativa, 2) sessuale
A) effettuato da germogli modificati
B) è effettuato con la partecipazione di gameti
C) le piante figlie rimangono molto simili alla madre
D) viene utilizzato dall'uomo per preservare tratti preziosi delle piante madri nella prole
D) da uno zigote si sviluppa un nuovo organismo
E) la prole combina le caratteristiche degli organismi materni e paterni

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra la caratteristica della riproduzione e il suo tipo: 1) vegetativo, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) a causa della combinazione di gameti
B) gli individui si formano per gemmazione
B) fornisce la somiglianza genetica degli individui
D) avviene senza meiosi e crossing over
D) per mitosi

Risposta

1. Stabilire una corrispondenza tra un esempio di riproduzione e il suo metodo: 1) sessuale, 2) asessuato. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) sporulazione nello sfagno
B) propagazione dei semi di abete rosso
B) partenogenesi nelle api
D) propagazione per bulbi nei tulipani
D) gli uccelli depongono le uova
E) deposizione delle uova nei pesci

Risposta

2. Stabilire una corrispondenza tra un esempio specifico e il metodo di riproduzione: 1) asessuale, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nella sequenza corretta.
A) sporulazione della felce
B) la formazione dei gameti di chlamydomonas
B) la formazione di spore nello sfagno
D) germogliamento del lievito
D) deposizione delle uova di pesce

Risposta

3. Stabilire una corrispondenza tra un esempio specifico e il metodo di riproduzione: 1) asessuale, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) idra in erba
B) divisione cellulare batterica in due
B) la formazione di spore nei funghi
D) partenogenesi delle api
D) la formazione di baffi alla fragola

Risposta

4. Stabilire una corrispondenza tra esempi e metodi di riproduzione: 1) asessuata, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) nascita viva in uno squalo
B) dividere in due le scarpette infusorie
B) partenogenesi delle api
D) propagazione delle foglie di violetta
D) deposizione delle uova da parte dei pesci
E) idra in erba

Risposta

5. Stabilire una corrispondenza tra i processi e i metodi di riproduzione degli organismi: 1) sessuale, 2) asessuato. Annota i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) le lucertole depongono le uova
B) sporulazione penicillium
C) propagazione dell'erba di grano per rizomi
D) Daphnia partenogenesi
D) divisione di euglena
E) propagazione delle ciliegie per seme

Risposta

6. Stabilire una corrispondenza tra esempi e metodi di riproduzione: 1) asessuale, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) talee di lampone
B) la formazione di spore nell'equiseto
C) sporulazione nel lino del cuculo
D) frammentazione del lichene
D) partenogenesi degli afidi
E) germogliare in un polipo di corallo

FORMATO 7. Abbina gli esempi ei metodi di riproduzione: 1) asessuata, 2) sessuale. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) la formazione di gameti in clorella
B) deposizione delle uova di storione
B) sporulazione nei muschi

D) divisione dell'ameba comune

Scegline uno, l'opzione più corretta. Viene chiamata la riproduzione, in cui l'organismo figlia appare senza fecondazione dalle cellule del corpo dell'organismo madre
1) partenogenesi
2) sessuale
3) asessuata
4) seme

Risposta

Tutti tranne due dei termini seguenti sono usati per descrivere la riproduzione sessuale degli organismi. Identifica due termini che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) gonadi
2) controversia
3) fecondazione
4) ovogenesi
5) germogliare

Risposta

Annota i numeri sotto i quali è indicato cosa succede durante la riproduzione sessuata degli animali.
1) di solito partecipano due persone
2) le cellule germinali si formano per mitosi
3) le cellule somatiche sono iniziali
4) i gameti hanno un set aploide di cromosomi
5) il genotipo della prole è una copia del genotipo di uno dei genitori
6) il genotipo della prole combina le informazioni genetiche di entrambi i genitori

Risposta

Scegli tre tratti caratteristici della riproduzione sessuata delle piante da seme e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) Lo sperma e le uova sono coinvolti nella riproduzione
2) Come risultato della fecondazione, si forma uno zigote
3) Nel processo di riproduzione, la cellula si divide a metà
4) La prole conserva tutte le caratteristiche ereditarie del genitore
5) Come risultato della riproduzione, nella prole compaiono nuovi segni
6) Le parti vegetative della pianta sono coinvolte nella riproduzione

Risposta

Scegli due differenze tra riproduzione sessuata e asessuata.
1) la riproduzione sessuata è energeticamente più redditizia di quella asessuata
2) due organismi sono coinvolti nella riproduzione sessuata, uno asessuato
3) durante la riproduzione sessuata, i figli sono copie esatte dei genitori
4) le cellule somatiche sono coinvolte nella riproduzione asessuata
5) la riproduzione sessuata è possibile solo in acqua

Risposta

1. Tutti tranne due dei seguenti termini sono usati per descrivere la riproduzione asessuata. Identifica due termini che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) schizogonia
2) partenogenesi
3) frammentazione
4) germogliare
5) copulazione

Risposta

2. Tutti i seguenti termini, tranne due, sono usati per descrivere la riproduzione asessuata degli organismi viventi. Identifica due termini che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) frammentazione
2) riproduzione del seme
3) sporulazione
4) partenogenesi
5) germogliare

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra le caratteristiche e il metodo di riproduzione delle piante: 1) sessuale, 2) vegetativo. Annota i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) è effettuato con la partecipazione di gameti
B) da uno zigote si sviluppa un nuovo organismo
C) effettuato da germogli modificati
D) la prole ha segni di organismi paterni e materni
D) la prole ha caratteristiche dell'organismo della madre
E) viene utilizzato dall'uomo per preservare i tratti preziosi della pianta madre nella prole

Risposta

Tutti tranne due degli esempi seguenti si riferiscono alla riproduzione asessuata degli organismi. Identifica due esempi che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) riproduzione per spore di felci
2) riproduzione dei lombrichi per frammentazione
3) coniugazione ciliato-scarpa
4) germogliamento dell'idra d'acqua dolce
5) partenogenesi delle api

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra le caratteristiche e i metodi di riproduzione: 1) asessuata, 2) sessuale. Annota i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) I nuclei aploidi si fondono.
B) Si forma uno zigote.
C) Si verifica con l'aiuto di spore o zoospore.
D) Si manifesta la variabilità combinatoria.
E) Si formano prole identiche all'individuo originario.
E) Il genotipo dell'individuo genitore è conservato in un certo numero di generazioni.

La riproduzione, o la riproduzione della propria specie, è una proprietà specifica e obbligatoria di tutti gli esseri viventi. Il tempo della vita individuale dei singoli organismi è molto limitato. Ma grazie alla loro auto-riproduzione, è assicurata l'esistenza a lungo termine sia di specie specifiche che di esseri viventi in generale. La riproduzione, compensando il processo di estinzione naturale degli individui, preserva la specie in un numero infinito di generazioni.

L'autoriproduzione si basa sul trasferimento dai genitori alla prole di informazioni ereditarie sulla totalità delle caratteristiche, proprietà e qualità inerenti ai rappresentanti di una data specie. Nel corso dello sviluppo, l'evoluzione è avvenuta anche nelle forme di riproduzione, la cui diversità contraddistingue i moderni organismi viventi.

Classificazione dei metodi di riproduzione. Prima di tutto, è necessario distinguere due tipi fondamentalmente diversi di riproduzione degli organismi: asessuale E sessuale(Fig. 1).

Riso. 1.Schemi comparativi di due tipi principali di riproduzione: ? - riproduzione asessuata (un individuo produce due o

più figli) ? - riproduzione sessuata (due gameti da due individui genitori, connettendosi, danno origine a un nuovo corpo)

Durante la riproduzione asessuata, un nuovo individuo si forma da una cellula (o da un gruppo di cellule negli organismi pluricellulari) dell'organismo genitore durante la sua divisione miotica. Pertanto, gli organismi figli risultanti sono simili tra loro e ai loro genitori sotto tutti gli aspetti. In senso figurato, nel processo di riproduzione asessuata, molte copie genetiche dell'organismo genitore vengono "replicate".

Due individui genitori partecipano alla riproduzione sessuale. Formano cellule sessuali specializzate - gameti, a seguito della cui fusione (fecondazione) nasce uno zigote (Z), che dà origine a un organismo figlia.

Quando si forma uno zigote, si verifica la combinazione di informazioni ereditarie (unificazione dei set cromosomici dei genitori). Di conseguenza, l'organismo figlia che si sviluppa dallo zigote ha una nuova combinazione di caratteristiche. Pertanto, la riproduzione sessuale garantisce la diversità degli individui di una data specie, che contribuisce allo sviluppo di varie condizioni di vita da parte loro e determina la variabilità combinatoria. Questo spiega la distribuzione predominante del processo sessuale nei diversi regni degli esseri viventi. Tuttavia, in molte specie di organismi, in presenza di un processo sessuale, durante il loro ciclo vitale si conservano anche varie forme di riproduzione asessuata. Ciò è spiegato dal fatto che quest'ultimo può fornire un rapido e significativo aumento del numero di individui in condizioni ambientali favorevoli. Il successo dell'esistenza di molte specie di organismi è dovuto a una combinazione di diversi metodi della loro riproduzione (Schema 1).

4. Forme di riproduzione degli organismi

La continuità delle generazioni di organismi in natura si realizza attraverso la riproduzione. riproduzioneè la capacità di un organismo di riprodurre la propria specie. Esistono due tipi di riproduzione in natura: asessuata e sessuata.

Tipi di riproduzione asessuata

riproduzione asessuata- la formazione di un nuovo organismo da una cellula o gruppo di cellule dell'organismo genitore originario. In questo caso, solo un genitore partecipa alla riproduzione, che trasferisce le sue informazioni ereditarie ai figli. La riproduzione asessuata produce una prole identica. L'unica fonte di variabilità sono i cambiamenti ereditari casuali che possono verificarsi nel processo di sviluppo individuale.

La mitosi è la base della riproduzione asessuata. Esistono diversi tipi di riproduzione asessuata.

La riproduzione asessuata nei batteri è interessante (Fig. 7).

Riso. 7. Riproduzione asessuata dei batteri: A - schema generale di riproduzione; B - schema di divisione cellulare

La molecola di DNA circolare è attaccata alla membrana cellulare e replicata. Una partizione trasversale inizia a formarsi nella cellula dal lato dell'attaccamento delle molecole di DNA. Il setto trasversale quindi si biforca, spostando il DNA ancorato in diverse parti della cellula. I ribosomi sono distribuiti uniformemente tra due cellule figlie, si forma una costrizione che divide la cellula in due cellule figlie.

Gemmazione - Questa è una forma di riproduzione asessuata in cui una piccola escrescenza (gemma) viene separata dall'individuo genitore e si forma un organismo figlia. Un nuovo organismo si sviluppa da un gruppo di cellule dell'organismo originale. Questo tipo di riproduzione asessuata è caratteristico dei celenterati (idra) e di alcuni altri animali e piante. Anche i funghi unicellulari - il lievito si riproducono per gemmazione. Contrariamente alla semplice divisione, durante il germogliamento, la cellula madre si divide in parti disuguali, generando una cellula figlia sempre più piccola (Fig. 8, B).

Riso. 8. Tipi di riproduzione asessuata: A - semplice divisione in due di verde euglena (longitudinale); B - germogliamento di lievito e idra; B - sporulazione del muschio; G - propagazione vegetativa per foglie di begonia

Riproduzione per spore (sporulazione) è tipico delle piante di spore (alghe, muschi, felci). La riproduzione avviene con l'aiuto di cellule speciali - spore, formate nel corpo della madre (Fig. 8, C). Una spora è una piccola cellula costituita da un nucleo e una piccola quantità di citoplasma. Si formano in grandi quantità nell'organismo materno originale. Ogni spora, germinando, dà origine a un nuovo organismo. Poiché sono microscopicamente piccoli, sono facilmente trasportati dal vento, dall'acqua o da altri organismi, il che contribuisce all'insediamento di queste piante. I funghi si riproducono anche per spore, come penicillum, funghi a cappello.

Propagazione vegetativa- questa è la riproduzione da parte di singoli organi, parti di organi o del corpo. La propagazione vegetativa si trova più spesso nelle piante che possono riprodursi per radici, germogli e parti di germogli (steli, foglie), germogli modificati. I metodi di propagazione vegetativa delle piante sono molto diversi. Questa è la riproduzione di bulbi (tulipano), stoloni sotterranei - tuberi (patate), rizomi (couch grass), coni di radice (dalia), stratificazione (ribes), polloni radicali (lamponi), foglie (begonia, viola), stoloni fuori terra - baffi (fragole ), ecc. (Fig. 8, D).

Frammentazione- questa è la divisione di un individuo in due o più parti, ciascuna delle quali può dare origine a un nuovo organismo. Questo metodo è basato su rigenerazione- la capacità degli organismi di ripristinare le parti mancanti del corpo. È caratteristico degli invertebrati inferiori (celenterati, platelminti, stelle marine, ecc.). Il corpo dell'animale, diviso in parti separate, completa i frammenti mancanti. Ad esempio, in condizioni sfavorevoli, il platelminto planario si scompone in parti separate, ciascuna delle quali, in condizioni favorevoli, può dare origine a un nuovo organismo.

La frammentazione si verifica anche nelle piante, ad esempio le alghe multicellulari possono riprodursi in parti del tallo.

Clonazione. Un metodo di riproduzione artificiale, apparso relativamente di recente, all'inizio degli anni '60. 20 ° secolo Si basa sull'ottenimento di un nuovo organismo da una cellula dell'originale. Poiché il nucleo cellulare contiene l'intero set di cromosomi, e quindi i geni, in determinate condizioni può essere costretto a dividersi, il che porterà alla formazione di un nuovo organismo. La mitosi è la base della formazione dei cloni. Per la clonazione delle piante, le cellule del tessuto educativo vengono separate e coltivate su speciali terreni nutritivi. La cellula di una pianta, dividendosi successivamente, dà origine a un intero organismo. Questo metodo è ora ampiamente utilizzato per ottenere pregiate varietà vegetali.

C'è esperienza nella clonazione animale. Fu introdotto per la prima volta dal biologo inglese D. Gurdon e diede risultati positivi negli esperimenti con il rospo sudamericano. Le cellule intestinali di girino sono state utilizzate come donatori nucleari. I nuclei delle uova riceventi sono stati distrutti dai raggi ultravioletti ei nuclei dell'epitelio intestinale sono stati trapiantati in queste cellule. Come risultato dell'esperimento, è stato possibile ottenere diversi individui clonati del rospo, completamente identici tra loro. Nel 1995, gli scienziati britannici sono riusciti a ottenere un clone di pecora che assomigliava alla madre originale. Tuttavia, gli agnelli morirono in tenera età, prima di raggiungere i nove mesi di età.

Nel 1997, la pecora Dolly è stata ottenuta per clonazione. Per fare ciò, i nuclei delle cellule della ghiandola mammaria di una pecora di una razza (donatrice di nuclei) sono stati prelevati e trapiantati in uova con nuclei precedentemente distrutti di una pecora di un'altra razza (ricevente). La pecora clonata non differiva dal donatore del nucleo, ma era molto diversa dal ricevente.

L'uso del metodo della clonazione consentirà non solo di preservare animali di valore economico, ma anche di moltiplicarli senza limiti. Attualmente sono in corso lavori sulla clonazione umana, che provoca accesi dibattiti non solo tra gli scienziati, ma anche tra vari gruppi della popolazione. Tuttavia, con l'aiuto di questo metodo, dovrebbe riprodurre solo singoli organi e tessuti per il successivo trapianto nel corpo del donatore e non la creazione di singoli individui. Questo metodo risolverà il problema dell'incompatibilità dei tessuti di diversi organismi.

Caratteristiche della riproduzione sessuale

riproduzione sessuale - Questa è la formazione di un nuovo organismo con la partecipazione di due genitori. Il nuovo organismo porta informazioni ereditarie da due genitori e la progenie risultante differisce geneticamente l'una dall'altra e dai genitori. Questo processo è caratteristico di tutti i gruppi di organismi, nella versione più semplice avviene anche nei procarioti.

Durante la riproduzione sessuale, speciale cellule sessuali - gameti tipi maschili e femminili capaci di fondersi. Gameti maschili - spermatozoi, O sperma(se sono stazionari). Gamete femminile - uovo. I gameti sono diversi da tutte le altre cellule del corpo, che sono chiamate somatico(dal lat. soma - corpo). Hanno sempre aploide set di cromosomi (N).

Come risultato della fusione di due gameti, l'insieme diploide dei cromosomi viene nuovamente ripristinato. Allo stesso tempo, la metà di tutti i cromosomi è paterna e l'altra metà è materna. Ad esempio, una persona ha 46 cromosomi, di cui 23 dalla madre e 23 dal padre.

La riproduzione sessuale ha una serie di vantaggi. Come risultato di questo processo, si verifica un cambiamento nelle informazioni ereditarie e nei nuovi individui si combinano i segni di due genitori. Ciò porta all'emergere di nuove combinazioni di tratti e geni. La riproduzione sessuata rende l'organismo più competitivo e si adatta alle mutevoli condizioni ambientali, in quanto aumenta le possibilità di sopravvivenza. Nel processo di evoluzione, la riproduzione sessuale si è rivelata più preferibile e progressiva.

Domande per l'autocontrollo

1. Quali tipi di riproduzione si trovano negli organismi? In cosa differiscono l'uno dall'altro?

2. Quale tipo di divisione cellulare è alla base della riproduzione asessuata?

3. Confrontare la riproduzione per spore e la riproduzione vegetativa nelle piante. Quali sono le loro somiglianze e differenze?

4. Quale vantaggio offre la riproduzione per spore a un organismo?

5. Descrivi le caratteristiche di ciascun tipo di riproduzione asessuata.

6. Quali sono le caratteristiche della riproduzione sessuata? Quali sono i vantaggi di questo tipo di riproduzione?

7. Quali cellule sono chiamate gameti? Qual è la loro caratteristica?