13. Размножение Бесполое Половое.

Размножение – это способность производить себе подобных; обязательное свойство жизни. Бесполое размножение – при котором одна родительская особь даёт начало 2-м или большему числу новых особей, идентичных по наследственным признакам родительской. Преимущество – быстрое увеличение численности. Особенности бесполого размножения: в размножении принимает участие только одна особь; осуществляется без участия половых клеток; в основе размножения лежит митоз; потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи.

Формы бесполого размножения: 1.бинарное деление -тело простейших или бактерий разделяется на две равные части; 2.шизогония -множественное деление, при котором материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток (малярийный плазмодий); 3.споруляция -размножение посредством спор – специализированных клеток грибов и растений (споры – это гаплоидные клетки).Если споры имеют жгутик и подвижны, то их называют зооспорами (хламидомонада).4. Почкование - на материнской особи происходит образование выроста – почки, из которой развивается новая особь (гидра, дрожжи). 5.Фрагментация - разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь. В основе фрагментации лежит свойство групп растений. 6.При вегетативном размножении новая особь развивается либо из части материнского организма, либо из особых структур специально предназначенных для вегетативного размножения (луковица, клубень и т.д.). 7.Полиэмбриония -размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцовые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола. 8.Клонирование - искусственный способ размножения. В естественных условиях нет. Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения. Половое размножение -новый организм образуется в результате слияния половых клеток-гамет (n). Образуется зигота (2n) с уникальным набором хромосом. Преимущества: каждая особь обладает уникальным генотипом, что позволяет в результате естественного отбора приспособиться к различным условиям среды. Особенности полового размножения. В размножении обычно принимают участие две особи – мужская и женская; чаще осуществляется с помощью специализированных клеток – гамет; редукция количества хромосом и перекомбинация генетического материала в гаметах происходит в результате мейоза; потомки (за исключением однояйцевых близнецов) генетически отличны друг от друга и от родительских особей. Как правило, яйцеклетки и сперматозоиды вырабатываются у разных организмов в половых железах (гонадах) – яичниках и семенниках. Такие организмы называют раздельнополыми.

Если же один и тот же организм способен продуцировать и женские, и мужские гаметы, то его называют гермафродитом (ленточные черви, сосальщики). Формы полового размножения. Конъюгация (половой процесс). Своеобразная форма полового процесса, при которой оплодотворение происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств. Конъюгация типична для ресничных простейших (например, инфузорий), некоторых водорослей (спирогиры). Генетическая рекомбинация (половой процесс).

У прокариот гаметы не образуются и не происходит слияния клеток.

Часть ДНК клетки-донора переносится в клетку-реципиент.

При этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. Образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. ТРАНСФОРМАЦИЯ - изменение наследственных свойств клетки в результате проникновения в неё чужеродной ДНК. КОНЪЮГАЦИЯ - процесс переноса части генетического материала (плазмид, бактериальной хромосомы) при непосредственном контакте двух бактериальных клеток. ТРАНСДУКЦИЯ - перенос фрагмента бактериальной ДНК бактериофагом. Копуляция (гаметогамия) -у прокариот гаметы не образуются и не происходит слияния клеток. Часть ДНК клетки-донора переносится в клетку-реципиент. При этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. Основные формы гаметогамии. изогамия - образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они различаются на «мужскую» и «женскую» (у многих водорослей); гетерогамия (анизогамия) - формируются подвижные, различающиеся морфологически и физиологически гаметы. Такой тип полового процесса характерен для многих водорослей. Оогамия - гаметы сильно отличаются друг от друга: женская гамета — крупная неподвижная яйцеклетка, содержащая большой запас питательных веществ; мужские гаметы — сперматозоиды — мелкие, чаще всего подвижные клетки, которые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков. У семенных растений мужские гаметы — спермии — не имеют жгутиков и доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. Оогамия характерна для животных, высших растений и многих грибов. Партеногенез -изогамия -- девственное развитие, когда новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Партеногенез — половое, но однополое размножение.  Одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставлять потомство (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, скальные ящерицы). Сперматогенез и оогенез -Гаметогенез подразделяется на: сперматогенез (процесс образования сперматозоидов у самцов), оогенез (процесс образования яйцеклетки). По тому, что происходит с ДНК, эти процессы практически не отличаются:

одна исходная диплоидная клетка дает четыре гаплоидные. Однако, по тому, что происходит с цитоплазмой, эти процессы кардинально различаются

Оплодотворение - процесс проникновения сперматозоидов в яйцеклетку наз. оплодотворением. Яйцеклетка окружена несколькими оболочками, структура которых такова, что только сперматозоид собственного вида может попасть в яйцеклетку. После оплодотворения оболочки яйцеклетки меняются и другие сперматозоиды уже не могут в нее проникнуть. При оплодотворении  в яйцеклетку проникает только ядро сперматозоида, хвостик же вместе митохондриями отбрасывается, и в клетку не попадает. Поэтому митохондриальную ДНК все животные наследуют только от матери. Оплодотворение может быть двойное. Оплодотворенное яйцо называют зиготой (от греч. зиготос – соединенный вместе). Сравнение бесполого и полового размножения. Бесполое размножение. Одна родительская особь. Гаметы не образуются. Мейоз отсутствует. Потомки идентичны родительским особям. Характерно для растений, некоторых низших животных и микроорганизмов. У высших животных не встречается. Часто приводит к быстрому созданию большого числа потомков

Половое размножение (исключая бактерий). Обычно две родительские особи. Образуются гаплоидные гаметы, ядра которых сливаются (оплодотворение), так что получается диплоидная зигота. На какой-либо стадии жизненного цикла происходит мейоз, что препятствует удвоению хромосом в каждом поколении. Потомки не идентичны родительским особям. У них наблюдается генетическая изменчивость, возникающая в результате генетической рекомбинации. Характерно для большинства растений и животных. Менее быстрое увеличение численности.