Тема 3. Организменный уровень организации жизни

План

• Половое и бесполое размножение.

• Чередование поколений.

• Индивидуальное развитие организма: эмбриональное, постэмбриональное развитие

• Наследственность

Размножение

Размножение — это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению.

Различают два основных способа размножения:

• бесполое

• половое

а – бесполое размножение (одна особь производит двух или большее число потомков); б – половое размножение (две гаметы от двух родительских особей, соединяясь, дают начало новому организму)

Полове размножение, или амфимиксис (от греч. amphi — с обеих сторон, mixis — смешение).- участвует два родителя, каждый из которых имеет собственную репродуктивную систему и продуцирует гаметы.

Следовательно, при половом размножении имеет место смешение наследственных факторов.

Бесполое размножение, или апомиксис (от греч. аро — без, mixis — смешение), - процесс, в котором участвует лишь один родитель (клетка или многоклеточный организм).

Встречается у вирусов, бактерий, водорослей, грибов, сосудистых растений, простейших, губок, кишечнополостных, мшанок и оболочников.

Наиболее простая форма характерна для вирусов. Их репродуктивный процесс связан с молекулами нуклеиновых кислот, со способностью этих молекул к самоудвоению и основан на специфичности относительно слабых водородных связей между нуклеотидами.

Половое размножение

встречается у:

• одноклеточных

• многоклеточных (растений и животных).

Формы полового процесса:

• Конъюгация

• копуляция

• образованием гамет

Конъюгация у бактерий - способ переноса генетического материала от одной бактериальной клетки к другой

Электронномикроскопическое изображение конъюгации у кишечной палочки; удлинённая клетка — донор, круглая — реципиент.

конъюгация у инфузорий, - слияния не гамет, а генеративных ядер из различных клеток. В течение жизненного цикла у большинства одноклеточных чередуются бесполое и половое размножение.

Копуляция - у одноклеточных животных (паразитические споровики)

заключается в слиянии двух особей, которые являются гаметами, в одну (споровая форма), из которой затем развивается новый организм.

У многоклеточных организмов половое размножение связано с образованием гамет, оплодотворением и образованием зигот

Гаметогенез - процесс образования (роста и дифференциации) мужских и женских половых клеток Гаметогенез основан на мейозе Сперматогонии - диплоидные соматические клетки из которых образуются сперматозоиды Овогонии - соматические клетки, из которых образуются яйцеклетки вследствие неравномерного мейоза лишь из одной клетки получается жизнеспособная яйцеклетка. Три другие мельче, превращаются в редукционные тельца и вскоре погибают.

Схема гаметогенеза а – сперматогенез; б – овогенез

Биологический смысл образования только одной яйцеклетки и гибели трех полноценных (с генетической точки зрения) направительных телец обусловлен необходимостью сохранения в одной клетке всех запасных питательных веществ, которые понадобятся для развития будущего зародыша.

Схема, иллюстрируюшая механизм сохранения диплоидного набора хромосом при половом размножении

Таблица Деление клеток (исходная клетка 2n 4с (n - хромосомы, с - хроматиды)

Тип деления	Фазы	Набор хромосом в результате деления (n - хромосомы, с - хроматиды)	Число и качество клеток, образующихся в результате деления	Клетки, где происходит деление	Распространение среди организмов
Митоз (непрямое деление)	Интерфаза Профаза Метафаза Анафаза Телофаза	2п 2с (диплоидный), хромосомы однохроматидные	Две диплоидные	Соматические (клетки тела)	Все животные и растительные организмы, кроме бактерий и сине-зеленых (прокариот)
Мейоз: мейоз I (редукционное деление) мейоз II (митотическое деление)	Интерфаза Профаза I Метафаза I Анафаза I Телофаза I Метафаза II Анафаза II Телофаза II	In 2с (гаплоидный), хромосомы двухроматидные 1n 1с (гаплоидный), хромосомы однохроматидные	Две гаплоидные Две гаплоидные Всего: четыре гаплоидные клетки	Половые клетки животных: при овогенезе образуются четыре клетки: одна яйцеклетка и три направительных тельца (отмирающие); при сперматогенезе все клетки образуют сперматозоиды. Спорообразующие клетки растений: у семенных растений из четырех крупных спор три отмирают, одна остается; мелкие споры все остаются	Все животные и растения, кроме прокариот