Вопрос №32. Разнообразие типов бесполого размножения.

Бесполое размножение - форма размножения, при которой организм сам себя воспроизводит, без участия другой особи. Следовательно, потомок получает генетическую информацию только от одного родителя. Наиболее древний способ размножения. При бесполом размножении потомок получает и может получить генетическую информацию только от одного родителя.

Существует несколько типов бесполого размножения:

1. Клеточное деление (бесполое размножение одноклеточного организма или клетки в многоклеточном) Пример: фораминиферы; Closterium sp. характерно поперечное деление пополам, а Euglena - продольное деление пополам. Некоторым организмам свойственно множественное деление, например, образование мерозоитов у кокцидий, деление Leischmania sp. (Бинарное деление – только у бактерий и архей. Бактерия имеет нуклеоид и плазмиды. Плазмиды, которые могут встраиваться в геном и выходить из него – эписомы. Нуклеоид удваивается и расходится в стороны; наращивается клеточная оболочка; после окончательного расхождения нуклеоидов она перешнуровывается актиновыми волокнами и клетки разделяются. )

2. Спороношение = спорообразование. Бесполое размножение многоклеточных организмов с помощью отдельных клеток (спор). Пример: бактериальные споры, бродяжки фитофторы.спорообразование. Спора - это отдельные клетки, которые, чаще всего, образуются путем митоза. Например, Chlamydomonas sp. образует зооспоры (n) путем митоза. Также на спорофите папоротников образуют споры, из которых затем прорастает гаметофит. Большее разнообразие спор наблюдается у грибов. Например, они могут образовать зооспоры (Chytridiomycota). Saprolegnia sp. имеет 2 вида зооспор: грушевидные и бобовидные. А Puccinia graminis имеет 3 вида спор, которые выполняют разные функции: эциоспоры - образуются на листьях барбариса и заражают злак, уредоспоры - на злаке и вновь его заражают, а телейтоспоры переносят неблагоприятные условия.

3. Вегетативное размножение – бесполое размножение организмов за счет групп клеток или частей организма. Пример: у растений, у губок (некоторые ботаники выносят в отдельный тип размножения, т.к. потомок сохраняет отдельные оболочки родительского организма). Например, мц грибов может распадаться на оидии (Oidium sp.), а лишайники образуют выросты - изидии, которые обламываются и из них вырастает новый лишайник. Колониальные водоросли, например, Dinobryon sp., могут распадаться на отдельные части, т.е. фрагментация. Hydra sp. - почкование. Среди высших - пырей рз корневищем.

Поскольку при делении и спороношении может быть мейоз, то потомки по генетической информации могут отличаться от прародителя.

Вопрос №33. Разнообразие типов клеточного деления.

В основе рз лежит кл. деление. Сущ-ет несколько типов кл. деления:

1. Бинарное деление – только у бактерий и архей. Бактерия имеет нуклеоид и плазмиды. Плазмиды, которые могут встраиваться в геном и выходить из него – эписомы. Нуклеоид удваивается и расходится в стороны; наращивается клеточная оболочка; после окончательного расхождения нуклеоидов она перешнуровывается актиновыми волокнами и клетки разделяются. На 1 стадии идет репликация ДНК, т.е. уже 2 нуклеоида, оба прикреплены к кл. ст. На 2 стадии они расходятся к разным полюсам кл. Ну а на 3 стадии кл. делится. Т.к. прокариоты чаще всего содержат кл., то сначала обр-ся септа, которая затем расслаивается.

2. Митоз - деление кл., в рез-те которого обр-ся 2 идентичные материнской кл. Говоря о митозе, м. говорить о кл. цикле. Биологический смысл заключается в обеспечении постоянства числа хромосом и идентичности наследственной информации исходной материнской клетки и вновь возникающих клеток. Растет число клеток, происходит рост тканей и органов. Митоз состоит из нескольких фаз:

Профаза 2n4c	Хромосомы (состоит из 2х хроматид, соед-ых центромерой) укорачиваются и утолщаются в рез-те спирализации и плотной упаковки. Ядрышки исчезают, дезинтегрируется ядерная оболочка. Центриоли расходятся к противоположным полюсам клетки, образуя веретено деления, состоящее из микротрубочек.
Метафаза 2n4c	Нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом и перемещают их в экваториальную зону клетки (к каждой хромосоме по две нити). Хромосомы образуют метафазную экваториальную пластинку. К концу метафазы – начало разъединения сестринских хроматид.
Анафаза 2n4c	Центромеры расщепляются на двое и нити оттягивают дочерние центромеры к полюсам клетки, а они, в свою очередь, тянут за собой отделившиеся друг от друга хроматиды. Каждая центромера делится пополам, хромосома распадается на две хроматиды, которые теперь становятся отдельными хромосомами. Начинается движение сестринских хроматид-хромосом к полюсам клетки. У каждого полюса оказывается столько же хромосом, сколько их было в исходной материнской клетке.
Телофаза 2n2c	Разрушение митотического аппарата. Деспирализация хромосом. Формирование ядерных оболочек. Восстановление ядрышек. Разделение цитоплазмы – цитокенез. Образуются все диплоидные клетки. Хромосомы однохроматидные. (Вторые хроматиды достроятся в ходе последующей интерфазы.

Также можно выделить несколько типов митоза, в зависимости от:

а) поведения ядерной оболочки:

закрытый - ядерная оболочка сохраняется в течение всего деления.

полузакрытый - ядерная оболочка разрывается на полюсах кл., обр-я, т.н., "полярные окна".

открытый - ядерная оболочка исчезает.

б) формы веретена деления:

плевромитоз - не обр-ся метафазная пластинка, 2 полуверетена деления, которые расположены под углом вне или внутри ядра.

ортомитоз - метафазная пластинка обр-ся, 1 веретено деления.

Основная задача: получить дочерние кл. с ген-ой инф-цией идентичной материнской. Значение митоза: ген-ая стабильность, рост, регенерация, брз.

3. Мейоз - деление кл., сопровождающееся уменьшением числа хромосом (2n→n). Биологический смысл заключается в образовании гаплоидных ядер или клеток, которые в ходе полового размножения сливаются, и в зиготе восстанавливается диплоидный набор. Этот процесс обеспечивает постоянный набор хромосом у вновь образующихся организмов при половом размножении. Состоит из 2х делений: I - редукционное, II - митотическое; а также из нескольких фаз:

(Дополнительно можно прогуглить про амитоз)

Профаза I (2n4c)	Хромосомы спирализуются. Происходит конъюгация – сближение гомологичных хромосом. Пары конъюгированных гомологичных хромосом образуют биваленты – двойные хромосомы. Биваленты представляют собой тетрады, состоящие из четырёх хроматид. Кроссинговер – обмен участками гомологичных хромосом. Ядерная мембрана исчезает. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Образуются нити веретена деления.
Метафаза I (2n4c)	Гомологичные хромосомы в виде бивалентов выстраиваются в экватоиальной зоне клетки. Образуется метафазная пластинка. Нити веретена деления прикрепляются к центромере каждой двухроматидной хромосомы, т.е. к каждой хромосоме присоединяется по одной нити.
Анафаза I (n2c)	К каждому полюсу отходит по одной из гомологичных хромосом. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Происходит уменьшение числа хромосом вдвое – редукция.
Телофаза I (n2c)	Формируется ядерная оболочка и ядро. Образуются две гаплоидные клетки. Хромосомы двухроматидные. Цитокенез – делится всё содержимое клетки. В цитоплазме образуется перетяжка и возникают две клетки.
Профаза II (n2c)	Хромосомы спирализуются, укорачиваются и утолщаются. Ядерная мембрана исчезает, образуется веретено деления.
Метафаза II (n2c)	Клетка гаплоидна. По экватору выстраиваются двухроматидные хромосомы. Нити веретена прикрепляются к центромере каждой хроматиды, т.е. к каждой хромосоме присоединяется две нити.
Анафаза II (nc)	Центромеры делятся. К полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды. У каждого полюса собирается гаплоидный набор хромосом => каждая хромосома состоит теперь из одной молекулы ДНК=>из одной хроматиды.
Телофаза II (nc)	Образуются четыре гаплоидные клетки. Хромосомы Однохроматидные. Половина образовавшихся клеток является некроссоверами (т.е. содержит хромосомы, сходные с родительскими), а половина является кроссоверами. Нити веретена деления исчезают. Формируется ядерная оболочка.