Hem fleråriga blommor Moderns reproduktion sker asexuellt. Asexuell fortplantning. Reproduktion av encelliga alger

Moderns reproduktion sker asexuellt. Asexuell fortplantning. Reproduktion av encelliga alger

Reproduktion är organismernas egenskap att producera avkomma.

Former av asexuell reproduktion, definition, väsen, biologisk betydelse.

Två former av reproduktion: sexuell och asexuell.

Sexuell reproduktion är förändringen av generationer och utvecklingen av organismer baserad på fusion av specialiserade - könsceller och bildandet av en zygot.

Med asexuell reproduktion framträder en ny individ från icke-specialiserade celler: somatisk, icke-sexuell; kropp.

Asexuell reproduktion, eller agamogenes, är en form av reproduktion där en organism reproducerar sig själv, utan någon annan individs deltagande.

Reproduktion efter division

Uppdelning är karakteristiskt främst för encelliga organismer. Som regel utförs det genom en enkel celldelning i två. Vissa protozoer, såsom foraminifer, delar sig i fler celler. I alla fall är de resulterande cellerna helt identiska med originalet. Den extrema enkelheten i denna reproduktionsmetod, förknippad med den relativa enkelheten i organisationen av encelliga organismer, gör det möjligt att föröka sig mycket snabbt. Så, under gynnsamma förhållanden, kan antalet bakterier fördubblas var 30-60:e minut. En asexuellt reproducerande organism är kapabel att oändligt reproducera sig själv tills en spontan förändring i det genetiska materialet inträffar - en mutation. Om denna mutation är gynnsam kommer den att bevaras i avkomman till den muterade cellen, som blir en ny cellklon.I samkönade reproduktion är en förälderorganism inblandad, som kan bilda många organismer som är identiska med den.

Reproduktion med sporer

Ofta föregås asexuell reproduktion av bakterier av bildandet av sporer. Bakteriesporer är vilande celler med nedsatt ämnesomsättning, omgivna av ett flerskiktsmembran, resistenta mot uttorkning och andra ogynnsamma tillstånd som orsakar vanliga cellers död. Sporulation tjänar både till att överleva sådana förhållanden och för att bosätta bakterier: en gång i en lämplig miljö gror sporen och förvandlas till en vegetativ delande cell.
Asexuell reproduktion med hjälp av encelliga sporer är också karakteristisk för olika svampar och alger. Sporer bildas i många fall genom mitos av mitosporer, och ibland särskilt i svampar i enorma mängder; när de gror reproducerar de moderorganismen. Vissa svampar, som den skadliga växtskadegöraren Phytophthora, bildar rörliga, flagellerade sporer som kallas zoosporer eller lösdrivare. Efter att ha simmat i fuktdroppar under en tid "lugnar en sådan luffare ner", tappar flageller, blir täckt med ett tätt skal och gror sedan under gynnsamma förhållanden.

Vegetativ reproduktion

En annan variant av asexuell reproduktion utförs genom att separera från kroppen av sin del, bestående av ett större eller mindre antal celler. De utvecklas till vuxna. Ett exempel är knoppning i svampar och coelenterates eller förökning av växter med skott, sticklingar, lökar eller knölar. Denna form av asexuell reproduktion kallas vanligtvis för vegetativ reproduktion. I grund och botten liknar det regenereringsprocessen. Vegetativ förökning spelar en viktig roll i växtodlingen. Så det kan hända att en sådd växt, till exempel ett äppelträd, har en lyckad kombination av egenskaper. I fröna av denna växt kommer denna lyckliga kombination nästan säkert att brytas, eftersom fröna bildas som ett resultat av sexuell reproduktion, och detta är förknippat med rekombinationen av gener. Därför, när man odlar äppelträd, används vanligtvis vegetativ förökning - skiktning, sticklingar eller ympning av knoppar på andra träd.

gryende

Vissa arter av encelliga organismer kännetecknas av en sådan form av asexuell reproduktion som spirande. I detta fall sker mitotisk delning av kärnan. En av de bildade kärnorna rör sig in i det framväxande lokala utsprånget av modercellen, och sedan knoppar detta fragment. Dottercellen är betydligt mindre än modercellen, och det tar lite tid för den att växa och fullborda de saknade strukturerna, varefter den antar den form som är karakteristisk för en mogen organism. Spirande är en typ av vegetativ reproduktion. Många lägre svampar förökar sig genom knoppning, såsom jästsvampar och till och med flercelliga djur, såsom sötvattenshydra. När jäst knoppar bildas en förtjockning på cellen, som gradvis förvandlas till en fullvärdig dottercell av jäst. På hydrakroppen börjar flera celler dela sig, och gradvis växer en liten hydra på moderindividen, där en mun med tentakler och en tarmhåla bildas, kopplad till "moderns" tarmhåla.

Fragmenteringsdelning av kroppen

Vissa organismer kan föröka sig genom att dela kroppen i flera delar, och från varje del växer en fullfjädrad organism, i alla avseenden lik förälderindividen - platt och annelider, tagghudingar.

Sexuell reproduktion är en process i de flesta eukaryoter som är förknippad med utvecklingen av nya organismer från könsceller.

Bildandet av könsceller är som regel förknippat med passagen av meios i något skede av organismens livscykel. I de flesta fall åtföljs sexuell reproduktion av sammansmältning av könsceller eller könsceller, medan en dubbel uppsättning kromosomer återställs i förhållande till könsceller. Beroende på den systematiska positionen för eukaryota organismer har sexuell reproduktion sina egna egenskaper, men som regel låter den dig kombinera genetiskt material från två föräldraorganismer och låter dig få avkomma med en kombination av egenskaper som saknas i föräldraformer.

Effektiviteten av att kombinera genetiskt material i avkommor som erhålls som ett resultat av sexuell reproduktion underlättas av:
slumpmässigt möte mellan två könsceller

slumpmässigt arrangemang och divergens till delningspolerna för homologa kromosomer under meios

korsning mellan kromatider.

En sådan form av sexuell reproduktion som partenogenes involverar inte sammansmältning av könsceller. Men eftersom organismen utvecklas från oocytens könscell anses partenogenes fortfarande som sexuell reproduktion.
I många grupper av eukaryoter har den sekundära utrotningen av sexuell fortplantning inträffat, eller så sker det mycket sällan. I synnerhet kombinerar Deuteromycetes-uppdelningen av svampar en omfattande grupp av fylogenetiska ascomyceter och basidiomyceter som har förlorat sin sexuella process. Fram till 1888 antog man att bland de terrestra högre växterna gick den sexuella reproduktionen helt förlorad i sockerrör. Förlusten av sexuell reproduktion i någon grupp av metazoer har inte beskrivits. Men många arter av lägre kräftdjur är kända - daphnia, vissa typer av maskar som under gynnsamma förhållanden kan föröka sig partenogenetiskt i tiotals och hundratals generationer. Till exempel förökar sig vissa arter av hjuldjur under miljontals år endast partenogenetiskt, och bildar till och med nya arter!
Hos ett antal polyploida organismer med ett udda antal uppsättningar kromosomer spelar sexuell reproduktion en liten roll för att upprätthålla genetisk variation i populationen på grund av bildandet av obalanserade uppsättningar kromosomer i könsceller och hos avkommor.
Möjligheten att kombinera genetiskt material vid sexuell reproduktion är av stor betydelse för valet av modell och ekonomiskt viktiga organismer.

fortplantning - organismernas förmåga att reproducera sin egen sort.

Det finns två typer av reproduktion i naturen: asexuell och sexuell.

jag. asexuell fortplantning - reproduktion av organismer som sker utan bildning av könsceller med deltagande av endast en moderorganism.

Identiska avkommor från samma förälder kallas klona.

Medlemmar av samma klon kan vara genetiskt olika endast om en slumpmässig mutation inträffar.

Grunden för asexuell reproduktion är mitotisk division .

Typer av asexuell reproduktion:

Typer av asexuell reproduktion

Egenskaper

Exempel på organismer

1. Enkelt

(binär)

Från en cell bildas två dotterceller genom mitos, som var och en blir en ny organism, identisk med föräldern.

Bakterier, många protozoer (amöba), alla encelliga alger (chlorella)

2. Multipel division

(schizogoni)

Det sker en multipeldelning av cellkärnan, varefter själva cellen delas upp i många dotterbolag. Stadiet där multipel division inträffar kallas schizont, och själva processen kallas schizogoni.

Sporozoans (en grupp av protozoer, som inkluderar det orsakande medlet för malaria - malariaplasmodium); några alger

3. Sporulation (sporbildning)

En spor är en encellig reproduktionsenhet av mikroskopisk storlek, bestående av en kärna och en liten mängd cytoplasma.

Sporer kan bildas av mitos eller meios.

Det finns också sexuella sporer (chlamydomonas zoospores), de utför könscellernas funktioner.

Alger, mossor, ormbunkar, åkerfräken, klubbmossor; svamp

4. Spirande

En ny individ bildas i form av en utväxt (njure) på förälderindividens kropp och separeras sedan från den och förvandlas till en oberoende organism.

Tarm, encelliga svampar (jäst)

5. Fragmentering

Uppdelningen av en individ i två eller flera delar, som var och en växer och ger upphov till en ny organism. Denna metod är baserad på organismers förmåga att regenerera (återställning av saknade delar av kroppen).

Planaria plattmask (under ogynnsamma förhållanden); nemertiner (havsmaskar); trådiga alger (spirogyra)

6. Vegetativ förökning

Reproduktion av enskilda organ, delar av organ eller kroppen. Det är inte ovanligt att växter bildar strukturer speciellt utformade för detta:

s lökar(kort stjälk, köttiga blad);

s knölar(svullen underjordisk stjälk, inga köttiga blad);

s rhizom(underjordisk stam som växer horisontellt);

s stolon(krypande horisontell stam, krypande längs jordens yta;

s mustasch (frans)- sorter av stoloner som växer snabbt i längd;

s knöl(underjordisk förvaringsskjutning);

s rotknölar (kottar) - svullna oväntade rötter;

s köttiga pålrötter;

s löv.

tulpan, narcisser, lök;

saffran, gladiolus;

iris, soffgräs, aster, mynta;

björnbär, krusbär, svarta och röda vinbär;

jordgubbe, ranunculus krypande;

potatis;

dahlior;

7. Kloning

Att odla en individ som är genetiskt identisk med en given organism genom att transplantera en kärna från en somatisk cell till ett ägg från vilket kärnan tidigare har tagits bort.

högre växter och vissa djur.

asexuell fortplantning, utvecklats före sexuellt , är en mycket effektiv process.

Betydelsen av asexuell reproduktion:

Fördelar med asexuell reproduktion:

Nackdelar med asexuell reproduktion:

1. Endast en förälder krävs . Två individer deltar i sexuell fortplantning, och det handlar om att lägga tid och energi på att leta efter en partner eller, i orörliga organismer (växter), speciella mekanismer, såsom pollinering, där många könsceller dör.

2. Genetiskt identiska avkommor . Med en god anpassning av arten till existensvillkoren är detta en fördel, eftersom framgångsrika kombinationer av gener bevaras.

3. Artens spridning och utbredning . Mikroskopiska och lätta sporer bärs av vinden över långa avstånd, snabb tillväxt av rhizomer etc.

4. Reproduktionshastighet . Under gynnsamma förhållanden ökar artens population snabbt

1. Brist på genetisk variation bland avkomman.

2. Om reproduktion är förknippad med bildandet av sporer, så lyckas många av dem inte hitta en lämplig plats för groning, så att energin och materialen som spenderas på deras skapelse går till spillo.

3. Om en art bosätter sig i ett område kan överbefolkning och näringsutarmning uppstå.

II. Sexuell fortplantning - processen att erhålla avkomma som ett resultat av sammansmältningen av det genetiska materialet i de haploida kärnorna i två gameter.

Gameter - haploida könsceller.

spermier - manliga könsceller.

Oocyter - kvinnliga könsceller.

Befruktning - processen för fusion av könsceller.

Zygot - resultatet av fusionen av gameter (befruktat ägg), den första diploida cellen i den framtida organismen.

Arter som har separata hanar och honor kallas tvåbo (de flesta djur och människor).

Arter där samma individ kan producera både manliga och kvinnliga könsceller kallas bisexuell (bisexuell) eller hermafroditisk (protozoer, coelenterates, plattmaskar, oligochaetes (daggmaskar), kräftdjur, blötdjur som sniglar, vissa fiskar och ödlor, de flesta blommande växter).

Partenogenes (jungfruförökning) - en av modifieringarna av sexuell fortplantning, där den kvinnliga gameten utvecklas till en ny individ utan befruktning av den manliga gameten. Partenogenes är alltså sexuell men samkönad reproduktion. Partenogenes förekommer i både djurriket och växtriket.

Skilja på :

s fakultativ partenogenes, där ägg kan utvecklas både efter befruktning och utan det (bin, myror, hjuldjur - honor utvecklas från befruktade ägg och hanar från obefruktade);

s obligatorisk partenogenes (obligatorisk), där ägg endast är kapabla till partenogenetisk reproduktion (kaukasisk stenödla).

Hos många arter är partenogenesen cyklisk, till exempel hos bladlöss, daphnia och hjuldjur, endast honor finns på sommaren och på hösten ersätts partenogenesen av reproduktion med befruktning.

Sexuell reproduktion är baserad på processen för bildning av könsceller - gametogenes .

Gametogenes - processen för bildning och utveckling av könsceller.

spermatogenes - processen för bildning av manliga könsceller - spermier.

Ovogenes (oogenes) - processen för bildandet av kvinnliga könsceller - ägg.

I processen för bildandet av könsceller särskiljs ett antal steg:

gametogenes

Typ och fas av division

spermatogenes

(i testiklarna)

Ovogenes

(i äggstockarna)

fortplantning

Primära könsceller delar sig genom mitos; diploida celler med enkla kromatidkromosomer (2 n 2 c ) gametocyter jag ordning (spermatocyter och oocyter)

Interfas

Gametocyter av första ordningen ökar i storlek. DNA-syntes och fullbordande av den andra kromatiden inträffar; diploida celler med två kromatidkromosomer (2 n 4 c )

Mognande

spermatocyter jag beställa delas med utbildning spermatocyter II beställa ( n 2 c ) .

Som ett resultat av den andra divisionen, fyra haploida spermatider -celler med enkelkromatidkromosomer ( nc ) .

Under den första (reduktions)divisionen oocyter jag beställa delas med utbildning oocyter II beställa ( n 2 c ) och riktad kropp ( n 2 c ).

Under den andra delningen bildas ett ägg från en oocyt av andra ordningen ( nc ) och styrkropp ( nc ) ; från den första riktade kroppen - två nya.

Som ett resultat av meios bildas ett ägg och tre riktade (reduktions)kroppar. Alla celler är haploida med enkla kromatidkromosomer. Reduktionskroppar dör snart

Bildning

förvärv av celler av en viss form och storlek,

motsvarande deras specifika funktion

Spermabildning: Golgi-apparaten är belägen i framkanten av huvudet och omvandlas till akrosom (utsöndrar enzymer som löser upp äggmembranet); mitokondrier är kompakt packade runt det framväxande flagellumet och bildar en hals.

Öka mängden äggula. Hos många djur - bildandet av ytterligare membran (skydd av ägget och det utvecklande embryot från negativa effekter)

Befruktning - processen för sammansmältning av spermierna med ägget och bildandet av ett befruktat ägg - zygoter .

Zygot - det initiala encelliga utvecklingsstadiet av en ny organism.

III. Ontogenes - individuell utveckling av organismen - livsperioden för en individ från det ögonblick då zygoten bildas till organismens död. I processen med ontogenes realiseras ärftlig information från föräldrar.

Ontogeni inkluderar två perioder:

Embryonal period - från bildandet av en zygot till födseln eller utträde från ägghinnorna. Postembryonisk period från en organisms födelse till död.

Den embryonala perioden inkluderar tre huvudstadier:

Separera - bildandet av ett enskiktigt flercelligt embryo som ett resultat av mitotisk delning av zygoten.

I stadiet av två groddlager upphör utvecklingen i svampar och coelenterates. Hos andra djur läggs det tredje groddskiktet - mesoderm - från endodermen och ligger mellan ektodermen och endodermen.

Under gastrulation börjar celldifferentiering organogenes :

från ektoderm :

s nervsystemet;

s komponenter i organen syn, hörsel, lukt;

s hudepitel och dess derivat (mamma-, svett- och talgkörtlar, hår, fjädrar, naglar, tandemalj);

s främre och bakre sektioner av matsmältningssystemet (epitel i munhålan och ändtarmen);

s yttre gälar;

s sköldkörteln;

från endoderm:

s epitel i matsmältnings-, andnings- och genitourinary system;

s matsmältningskörtlar (lever, bukspottkörtel);

från mesoderm:

s brosk- och benskelett;

s muskelvävnad (strimmig skelett och glatta muskler i inre organ);

s cirkulationssystem och blod;

s utsöndringssystem;

s könskörtlar;

s all bindväv;

s binjurar.

Hos olika djurarter ger samma groddlager upphov till samma organ och vävnader. Så de homolog . Homologi - bevis på enheten i djurvärldens ursprung.

Den postembryonala perioden är av två typer:

Direkt postembryonal utveckling- går utan transformationer, när den födda organismen liknar en vuxen och endast skiljer sig i storlek, underutveckling av ett antal organ och kroppsproportioner (fåglar, däggdjur, reptiler, vissa insekter, kräftdjur, etc.) Indirekt postembryonal utveckling- fortsätter med metamorfos, d.v.s. med förvandlingen till en vuxen. Larven är anpassad till aktiv näring, rörelse, tillväxt och utveckling, men kan inte fortplanta sig (undantag: axolotl - larven av amfibie amfibie - med brist på sköldkörtelhormon förvandlas inte till en vuxen, men kan reproducera sig i detta skede ). Den biologiska innebörden av metamorfos ligger i det faktum att larver och vuxna äter olika föda, är anpassade till olika förhållanden, vilket eliminerar konkurrensen mellan dem och bidrar till ungas överlevnad.

Den postembryonala perioden slutar med åldrande och död.

4. Former för reproduktion av organismer

Kontinuiteten för generationer av organismer i naturen sker genom reproduktion. fortplantningär en organisms förmåga att reproducera sin egen sort. Det finns två typer av reproduktion i naturen: asexuell och sexuell.

Typer av asexuell reproduktion

asexuell fortplantning- bildandet av en ny organism från en cell eller grupp av celler från den ursprungliga moderorganismen. I detta fall deltar endast en förälderindivid i reproduktionen, vilket överför sin ärftliga information till barnindivider. Asexuell fortplantning ger identiska avkommor. Den enda källan till variation är slumpmässiga ärftliga förändringar som kan uppstå i processen för individuell utveckling.

Mitos är grunden för asexuell reproduktion. Det finns flera typer av asexuell reproduktion.

Asexuell reproduktion hos bakterier är intressant (fig. 7).

Ris. 7. Asexuell reproduktion av bakterier: A - allmänt schema för reproduktion; B - schema för celldelning

Den cirkulära DNA-molekylen fästs vid cellmembranet och replikeras. En tvärgående partition börjar bildas i cellen från den sida där DNA-molekylerna fäster. Den tvärgående skiljeväggen delar sig sedan och flyttar det förankrade DNA:t till olika delar av cellen. Ribosomerna är jämnt fördelade mellan två dotterceller, en sammandragning bildas, som delar cellen i två dotterceller.

Spirande - Detta är en form av asexuell reproduktion där en liten utväxt (knopp) separeras från förälderindividen och en dotterorganism bildas. En ny organism utvecklas från en grupp celler från den ursprungliga organismen. Denna typ av asexuell reproduktion är karakteristisk för coelenterates (hydra) och vissa andra djur och växter. Encelliga svampar - jäst förökar sig också genom knoppning. I motsats till enkel delning delar sig modercellen under knoppning i ojämna delar och knoppar av en ständigt mindre dottercell (Fig. 8, B).

Ris. 8. Typer av asexuell reproduktion: A - enkel uppdelning i två av gröna euglena (längsgående); B - spirande av jäst och hydra; B - mossasporulering; G - vegetativ förökning av begoniablad

Reproduktion med sporer (sporulering) är typiskt för sporväxter (alger, mossor, ormbunkar). Reproduktion sker med hjälp av speciella celler - sporer, bildade i moderns kropp (Fig. 8, C). En spor är en liten cell som består av en kärna och en liten mängd cytoplasma. De bildas i stora mängder i den ursprungliga moderns organismen. Varje spor, som gror, ger upphov till en ny organism. Eftersom de är mikroskopiskt små bärs de lätt av vind, vatten eller andra organismer, vilket bidrar till bosättningen av dessa växter. Svampar förökar sig också med sporer, såsom penicillum, mösssvampar.

Vegetativ reproduktion- detta är reproduktion av enskilda organ, delar av organ eller kroppen. Vegetativ reproduktion finns oftast i växter som kan föröka sig med rötter, skott och delar av skott (stammar, löv), modifierade skott. Metoder för vegetativ förökning av växter är mycket olika. Detta är reproduktion av lökar (tulpan), underjordiska stoloner - knölar (potatis), rhizomer (soffgräs), rotkottar (dahlia), skiktning (vinbär), rotsugare (hallon), löv (begonia, viol), ovanjordiska stolons - mustascher (jordgubbar) etc. (Fig. 8, D).

Splittring- detta är uppdelningen av en individ i två eller flera delar, som var och en kan ge upphov till en ny organism. Denna metod bygger på regeneration- organismers förmåga att återställa de saknade delarna av kroppen. Det är karakteristiskt för lägre ryggradslösa djur (coelenterates, plattmaskar, sjöstjärnor, etc.). Djurets kropp, uppdelad i separata delar, kompletterar de saknade fragmenten. Till exempel, under ogynnsamma förhållanden, bryts den planiska plattmasken upp i separata delar, som var och en under gynnsamma förhållanden kan ge upphov till en ny organism.

Fragmentering sker även i växter, till exempel kan flercelliga alger föröka sig i delar av tallus.

Kloning. En artificiell metod för reproduktion, som dök upp relativt nyligen, i början av 60-talet. 1900-talet Det bygger på att få en ny organism från en cell av originalet. Eftersom cellkärnan innehåller hela uppsättningen kromosomer, och därmed generna, kan den under vissa förhållanden tvingas att dela sig, vilket kommer att leda till bildandet av en ny organism. Mitos är grunden för klonbildning. För växtkloning separeras cellerna i utbildningsvävnaden och odlas på speciella näringsmedia. En växts cell, som successivt delar sig, ger upphov till en hel organism. Denna metod används nu flitigt för att få fram värdefulla växtsorter.

Det finns erfarenhet av kloning av djur. Den introducerades först av den engelske biologen D. Gurdon och gav positiva resultat i experiment med den sydamerikanska paddan. Tarmceller från grodyngel användes som kärndonator. Mottagande äggs kärnor förstördes av ultravioletta strålar och kärnorna i tarmepitelet transplanterades in i dessa celler. Som ett resultat av experimentet var det möjligt att få flera klonade individer av paddan, helt identiska med varandra. 1995 lyckades brittiska forskare få fram en klon av får som såg ut som den ursprungliga modern. Men lammen dog i tidig ålder, innan de nådde nio månaders ålder.

1997 erhölls fåret Dolly genom kloning. För att göra detta togs kärnorna i bröstkörtelcellerna hos ett får av en ras (donator av kärnor) och transplanterades till ägg med tidigare förstörda kärnor från ett får av en annan ras (mottagare). Det klonade fåret skilde sig inte från kärndonatorn, men var mycket annorlunda än mottagaren.

Användningen av kloningsmetoden gör det möjligt att inte bara bevara ekonomiskt värdefulla djur, utan också föröka dem utan begränsning. För närvarande pågår arbete med mänsklig kloning, vilket orsakar het debatt inte bara bland forskare utan även bland olika grupper av befolkningen. Men med hjälp av denna metod är det tänkt att den endast reproducerar enskilda organ och vävnader för efterföljande transplantation i donatorns kropp, och inte skapandet av enskilda individer. Denna metod kommer att lösa problemet med inkompatibilitet mellan vävnader från olika organismer.

Funktioner av sexuell reproduktion

Sexuell fortplantning - Detta är bildandet av en ny organism med deltagande av två förälderindivider. Den nya organismen bär ärftlig information från två föräldrar, och den resulterande avkomman skiljer sig genetiskt från varandra och från sina föräldrar. Denna process är karakteristisk för alla grupper av organismer, i den enklaste versionen sker den även i prokaryoter.

Under sexuell fortplantning, speciell könsceller - könsceller manliga och kvinnliga typer som kan smälta samman. Manliga könsceller - spermier, eller sperma(om de är stationära). Kvinnlig könscell - ägg. Gameter skiljer sig från alla andra celler i kroppen, som kallas somatisk(från lat. soma - kropp). Det har de alltid gjort haploid uppsättning kromosomer (n).

Som ett resultat av fusionen av två gameter återställs den diploida uppsättningen kromosomer igen. Samtidigt är hälften av alla kromosomer paternal, och den andra hälften är modern. Till exempel har en person 46 kromosomer, varav 23 är från mamman och 23 från pappan.

Sexuell reproduktion har ett antal fördelar. Som ett resultat av denna process uppstår en förändring av ärftlig information, och hos nya individer kombineras tecknen på två föräldrar. Detta leder till uppkomsten av nya kombinationer av egenskaper och gener. Sexuell reproduktion gör organismen mer konkurrenskraftig och anpassad till förändrade miljöförhållanden, eftersom det ökar chanserna att överleva. I evolutionsprocessen visade sig sexuell reproduktion vara mer att föredra och progressiv.

Frågor för självkontroll

1. Vilka typer av reproduktion finns i organismer? Hur skiljer de sig från varandra?

2. Vilken typ av celldelning ligger till grund för asexuell reproduktion?

3. Jämför reproduktion med sporer och vegetativ reproduktion hos växter. Vilka är deras likheter och skillnader?

4. Vilken fördel ger reproduktion med sporer för en organism?

5. Beskriv egenskaperna hos varje typ av asexuell reproduktion.

6. Vilka är kännetecknen för sexuell reproduktion? Vilka är fördelarna med denna typ av reproduktion?

7. Vilka celler kallas könsceller? Vad är deras funktion?

Från boken Breeding Dogs av Harmar Hillery

Från boken Hydroponics för amatörer författare Salzer Ernst X

Från boken Physiology of Reproduction and Reproductive Pathology of Dogs författare Dyulger Georgy Petrovich

En enkel metod för förökning av sticklingar Till rotsticklingar förbereds plantor på samma sätt som för att så frön. Det är mycket önskvärt att lådorna i detta fall är lite djupare. Då skulle det i framtiden vara möjligt att skapa en liten reserv

Från boken Dogs and their breeding [Avelhundar] av Harmar Hillery

Kapitel 2. BIOTEKNISK REPRODUKTION 2.1. NATURLIG INSEMINERING Fri parning är det naturliga sättet att föda upp hundar. Kvinnor kan ha mono- och polygama samlag. Vid monogam parning har hundar ett eller två samlag dagligen med en hane per dag.

Från boken Breeding Dogs författare Sotskaya Maria Nikolaevna

Hanhundens fortplantningsorgan Det jag ska ta upp här är inget nytt för den seriösa hunduppfödaren, men en kort beskrivning av hanens anatomi kan vara till hjälp för vissa Prostatakörteln Direkt under urinblåsan

Från boken Service Dog [Guide till utbildning av specialister i servicehunduppfödning] författare Krushinsky Leonid Viktorovich

Tikens fortplantningsorgan De kvinnliga könscellerna - ägg - produceras i äggstockarna. Slidan, livmodern och äggledarna är de vägar som spermier färdas genom innan ägget befruktas ÄggstockarDetta parade organ är beläget i honans bukhåla

Från boken Hundavel författare Kovalenko Elena Evgenievna

Reproduktionsmetoder Reproduktion är den viktigaste biologiska processen som säkerställer upprätthållandet och ökningen av populationen av en art, möjligheten till dess bosättning och i slutändan framgången för kampen för tillvaron. I djurriket finns det ett antal metoder för reproduktion,

Från boken Biologi [En komplett guide till att förbereda sig inför tentamen] författare Lerner Georgy Isaakovich

7. System av reproduktionsorgan Reproduktion är en av kroppens viktigaste funktioner och säkerställer fortsättningen av släktet. För att utföra de funktioner som är förknippade med reproduktion används hos hundar reproduktionsapparaten, hanens genitalapparat. Den manliga könsorganen består av

Från boken Human Nature (samling) författare Mechnikov Ilja Iljitj

KAPITEL 2 FYSIOLOGI FÖR REPRODUKTION AV HUNDAR Födelsen av en levande och tillräckligt formad unge, där egenskaperna hos det framtida vuxna djuret redan är gissade, skapar intrycket av att en ny organism dyker upp som från ingenting. Själva födseln betyder födseln

Livslängden beror på storlek, reproduktion och mat Nyligen gjorde den berömda Berlinprofessorn Rubner ett försök att bestämma mängden energi som förbrukas under tillväxt och under livet, och tänkte att i detta hitta en grund för att lösa problemet med

Från författarens bok

4.1. Typer av reproduktion I processen för evolution av levande organismer skedde utvecklingen av metoder för reproduktion, vars mångfald observeras i levande arter. Alla reproduktionsalternativ kan delas in i två fundamentalt olika typer - asexuell och

En viktig egenskap hos alla organismer är reproduktion, vilket säkerställer upprätthållandet av liv.

Reproduktion som utförs utan medverkan av könsceller kallas asexuell reproduktion.

asexuell fortplantning

Asexuell fortplantning kännetecknas av att dottercellerna är helt identiska med modercellerna vad gäller innehållet av ärftlig information, morfologiska, anatomiska och fysiologiska egenskaper. Asexuell reproduktion utförs med hjälp av individuella (asexuella) celler (olika metoder för delning, sporulering), från vilka dotterceller bildas eller flercelliga organismer utvecklas.

Vegetativ reproduktion säkerställs genom separation av flercelliga sektioner från den flercelliga överordnade organismen (rot, blad, skott, skärning, skiktning, såväl som ett modifierat underjordiskt skott - en knöl, glödlampa, rhizom i växter och kroppsdelar, "knoppar" - hos djur).

Den biologiska betydelsen av asexuell och vegetativ reproduktion är att det på kort tid är möjligt att avsevärt öka populationen av en art.

Sexuell fortplantning

Sexuell reproduktion kännetecknas av utbyte av genetisk information mellan honor och män genom speciella haploida könsceller - könsceller.

Gametogenes är processen för bildning av könsceller.

Sexuell reproduktion finns hos nästan alla växter och djur. Mogna högspecialiserade könsceller - könsceller: hona - ägg, hane - spermier - när de slås samman bildar de en zygot, från vilken en ny dotterorganism utvecklas. När den når puberteten producerar den nya organismen i sin tur könsceller som ger upphov till följande ättlingar. Det är så generationernas kontinuitet genomförs.

Gameter bildas från diploida celler genom en speciell typ av celldelning som kallas meios.

Processen för meios består av två på varandra följande divisioner - meios och meios.

Förloppet av meios
Faser Processer
första delningen av meios
Parning av homologa kromosomer (en av dem är modern, den andra är faderlig). Bildande av delningsapparaten. Kromosomuppsättning n

Lokalisering av homologa kromosomer längs ekvatorn, n kromosomer

Separering av par av kromosomer (bestående av två kromatider) och flytta dem till polerna

Bildning av dotterceller Uppsättning kromosomer n

Andra divisionen av meios

Dotterceller som bildas i telofas I genomgår mitotisk delning

Centromererna delar sig, kromatiderna i båda dottercellernas kromosomer divergerar mot polerna. Kromosomuppsättning n

Bildning av fyra haploida kärnor eller celler (sporbildning i mossor och ormbunkar)

Det viktigaste med meios är att minska antalet kromosomer med 2 gånger.

Vid jämförelse av mitos och meios kan följande likheter och skillnader noteras:

Jämförande egenskaper för mitos och meios
Likheter och skillnader Mitos Meios
likhet
  1. De har samma divisionsfaser
  2. Före mitos och meios sker självduplicering av kromosomer, spiralisering och duplicering av DNA-molekyler.
skillnad

En division

Två omväxlande divisioner
Dubbla kromosomer radas upp vid ekvatorn under metafas

Par av homologa kromosomer radas upp längs ekvatorn

Ingen konjugering av kromosomer Homologa kromosomer konjugerar
Mellan divisionerna dupliceras DNA-molekyler (kromosomer). Mellan 1:a och 2:a divisionen finns ingen interfas och fördubbling av DNA-molekylen (kromosomer)
Två dotterceller bildas 4 celler bildas med en haploid uppsättning kromosomer

I processen för bildandet av könsceller hos djur sker en minskning av antalet kromosomer i det sista stadiet av oogenes och spermatogenes (bildandet av kvinnliga och manliga könsceller).

Genom att smälta samman bildar könscellerna en zygot (ett befruktat ägg), som bär båda föräldrarnas skapelser, på grund av vilket den ärftliga variationen hos avkomman ökar kraftigt. Detta är fördelen med sexuell reproduktion framför asexuell reproduktion.

Förädlingsvarianter

En typ av sexuell reproduktion är parthenogenes (från latin "parthenos" - jungfru + gr. "genesis" - födelse), där utvecklingen av en ny organism sker från ett obefruktat ägg (hos bin). Konjugering - två individer närmar sig och utbyter ärftligt material (ciliat).

Kopulation - fusion till en av två celler av samma storlek (koloniala flageller, etc.)

I högre växter uppstår meios inte under bildandet av könsceller, utan i ett tidigare utvecklingsstadium - under bildandet av sporer (i angiospermer - under bildandet av pollen och embryosäcken).

För angiospermer är processens natur dubbel befruktning, upptäckt av S. G. Navashin 1898.

Det speciella med befruktning i blommande växter, till skillnad från djur, är att inte en utan två spermier är inblandade i den, i samband med vilken den kallades dubbelbefruktning. Dess väsen ligger i det faktum att en spermie smälter samman med ägget och den andra med den centrala diploida cellen, från vilken endospermen utvecklas vidare.

I naturen är reproduktionen utbredd med omväxlande sexuella och asexuella generationer hos växter och vissa djur (coelenterates). Denna typ av återgivning beskrivs i detalj i den första delen av manualen.

RYSKA FEDERATIONENS UTBILDNINGSMINISTERIE

Kemerovo State University

Institutionen för biologi

Institutionen för cellbiologi

FORMER AV asexuell fortplantning

Kemerovo, 2003

Introduktion.

Reproduktion är ökningen av antalet individer av en art genom reproduktion. Förmågan att föröka sig, eller självreproducera, är en av de väsentliga och väsentliga egenskaperna hos levande organismer. Reproduktion upprätthåller artens långa existens, säkerställer kontinuitet mellan föräldrar och deras avkomma i en serie av många generationer. Det leder till en ökning av antalet individer av arten och bidrar till dess vidarebosättning. Hos växter, av vilka de allra flesta leder en kopplad livsstil, är att bosätta sig i reproduktionsprocessen det enda sättet att ockupera en stor livsmiljö. I de flesta flercelliga organismer, en del av cellerna specialiserade på att utföra funktionen av reproduktion, uppstod reproduktionsorgan. De bildar celler som kan ge upphov till en ny organism. Om en ny organism uppstår från könsceller, talar de om sexuell reproduktion. Om bildandet av en ny organism är associerad med somatiska celler, kallas denna metod för reproduktion asexuell.

Asexuell reproduktion kännetecknas av att en individ deltar i den. Asexuell fortplantning saknas hos protokavitära maskar, blötdjur och observeras sällan i leddjursfyla och sällan hos leddjurs- och chordatfyla. I vissa fall bildas specialiserade celler för reproduktion av avkomma - sporer, som var och en gror och ger upphov till en ny organism. Sporulation förekommer i protozoer (malariaplasmodium), svampar, alger och lavar.

former av asexuell reproduktion.

Asexuell reproduktion är utbredd i naturen. Det är vanligast hos encelliga organismer, men är också vanligt hos flercelliga organismer. Följande egenskaper är karakteristiska: endast en individ deltar i reproduktionen; utförs utan medverkan av könsceller; mitos är grunden för reproduktion; avkommor är identiska och är exakta genetiska kopior av föräldern. Fördelen med asexuell reproduktion är den snabba ökningen av antalet. De vanligaste typerna av asexuell reproduktion är följande:

1. Binär fission - mitotisk delning, där två ekvivalenta dotterceller bildas (till exempel i en amöba);

2. Multipel division, eller schizogoni. Modercellen bryts upp i ett stort antal mer eller mindre identiska dotterceller (malariaplasmodium);

3. Sporulation. Reproduktion genom sporer - specialiserade celler av svampar och växter. Om sporerna har ett flagellum och är rörliga, kallas de zoosporer (chlamydomonas). Intressant nog, om sporer bildas av mitos, så har de samma genetiska material, om de bildas av meios, då har de genetiskt material från endast en organism, men sådana sporer är genetiskt ojämlika;

4. Spirande. På moderns individ bildas en utväxt - en njure, från vilken en ny individ (jäst, hydra) utvecklas;

5. Fragmentering - uppdelning av en individ i två eller flera delar, som var och en utvecklas till en ny individ. Hos växter (spirogyra) och hos djur (annelider). Fragmentering baseras på egenskapen regenerering;

6. Vegetativ förökning. kännetecknande för många grupper av växter. Under vegetativ förökning utvecklas en ny individ antingen från en del av modern, eller från speciella strukturer (lök, knöl, etc.) speciellt utformade för vegetativ förökning;

7. Kloning. Konstgjord metod för asexuell reproduktion. Finns sällan i naturliga förhållanden. Klon - genetiskt identisk avkomma erhållen från en individ som ett resultat av en eller annan metod för asexuell reproduktion.

Mitos.

Celldelning ligger till grund för utveckling och tillväxt av organismer, deras reproduktion och säkerställer också självförnyelse av vävnader under hela organismens liv och återställandet av deras integritet efter skada.
Den mest utbredda formen av cellreproduktion i levande organismer är indirekt delning, eller mitos (Fig. 1.) . Mitos kännetecknas av komplexa transformationer av cellkärnan, åtföljd av bildandet av specifika strukturer - kromosomer. Kromosomer är ständigt närvarande i cellen, men i perioden mellan två delningar - interfas - är de i ett despiraliserat tillstånd och är därför inte synliga i ett ljusmikroskop. I interfas utförs förberedelser för mitos, huvudsakligen bestående av fördubbling (reduplicering) av DNA. Helheten av processer som sker under beredningen av en cell för delning, såväl som under mitosen i sig, kallas den mitotiska cykeln. Efter slutförandet av delningen kan cellen gå in i en förberedelseperiod för DNA-syntes, betecknad med symbolen G1 . Vid denna tidpunkt syntetiseras RNA och proteiner intensivt i cellen, och aktiviteten hos enzymer involverade i DNA-syntesen ökar. Cellen fortsätter sedan att syntetisera DNA. De två helixarna i den gamla DNA-molekylen separeras och var och en blir en mall för syntes av nya DNA-strängar. Som ett resultat inkluderar var och en av de två dottermolekylerna nödvändigtvis en gammal helix och en ny. Den nya molekylen är helt identisk med den gamla. Detta är en djup biologisk mening: på detta sätt, i otaliga cellgenerationer, bevaras kontinuiteten i genetisk information.
Varaktigheten av DNA-syntes i olika celler är inte densamma och sträcker sig från flera minuter i bakterier till 6-12 timmar i däggdjursceller. Efter fullbordad DNA-syntes - fas S i den mitotiska cykeln - börjar cellen inte omedelbart dela sig. Perioden från slutet av DNA-syntesen till starten av mitosen kallas G2-fasen. . Under denna period fullbordar cellen sin förberedelse för mitos: ATP ackumuleras, akromatinspindelproteiner syntetiseras och centrioler fördubblas.

Processen för korrekt mitotisk celldelning består av fyra faser: profas, metafas, anafas och telofas.

I profas ökar volymen av kärnan och cellen som helhet, cellen blir rundad, dess funktionella aktivitet minskar eller stannar (till exempel amöboidrörelse i protozoer och i leukocyter från högre djur). Specifika cellstrukturer (cilia, etc.) försvinner ofta. Centriolerna divergerar parvis mot polerna, kromosomerna spiraliseras och som ett resultat tjocknar de och blir synliga. Att läsa genetisk information från DNA-molekyler blir omöjligt: ​​RNA-syntesen upphör, kärnan försvinner. Mellan cellens poler sträcks trådarna på delningsspindeln - en apparat bildas som säkerställer divergensen av kromosomer till cellens poler. Under hela profasen fortsätter kromosomernas spiralisering, som blir tjocka och korta. I slutet av profasen sönderfaller kärnhöljet och kromosomerna sprids slumpmässigt i cytoplasman.
I metafas når kromosomernas spiralisering sitt maximum, och de förkortade kromosomerna rusar till cellens ekvator och ligger på lika avstånd från polerna. En ekvatorial, eller metafas, platta bildas. I detta skede av mitos är kromosomernas struktur tydligt synlig, det är lätt att räkna dem och studera deras individuella egenskaper.

Varje kromosom har en region med primär sammandragning - centromeren, till vilken spindeltråden och armarna är fästa under mitos. I metafasstadiet består kromosomen av två kromatider anslutna till varandra endast i centromerområdet.
Alla somatiska celler i någon organism innehåller ett strikt definierat antal kromosomer. I alla organismer som tillhör samma art är antalet kromosomer i cellerna detsamma: i en husfluga - 12, i Drosophila - 8, i majs - 20, i trädgårdsjordgubbar - 56, i flodcancer - 116, i människor - 46, hos schimpanser , kackerlacka och peppar - 48. Som kan ses beror antalet kromosomer inte på organisationens höjd och indikerar inte alltid ett fylogenetiskt förhållande. Antalet kromosomer fungerar därför inte som ett artspecifikt särdrag.. Uppsättningen av egenskaper hos kromosomuppsättningen (karyotypen) - formen, storleken och antalet kromosomer - är karakteristisk för endast en sorts växt eller djur.
Antalet kromosomer i somatiska celler är alltid parat. Detta beror på det faktum att det i dessa celler finns två kromosomer av samma form och storlek: den ena kommer från den faderliga, den andra från den moderna organismen. Kromosomer som har samma form och storlek och bär samma gener kallas homologa. Kromosomuppsättningen i en somatisk cell, där varje kromosom har ett par, kallas en dubbel , eller diploid uppsättning , och betecknas med 2n. Mängden DNA som motsvarar den diploida uppsättningen kromosomer betecknas som 2c. Endast en av varje par homologa kromosomer kommer in i könscellerna, därför kallas kromosomuppsättningen av könsceller enkla eller haploida .

Studiet av detaljerna i strukturen hos kromosomerna i metafasplattan är av stor betydelse för diagnosen av mänskliga sjukdomar orsakade av kränkningar av kromosomernas struktur.
I anafas minskar cytoplasmans viskositet, centromererna separeras och från detta ögonblick blir kromatiderna oberoende kromosomer. Spindelfibrerna som är fästa vid centromererna drar kromosomerna till cellens poler, medan kromosomernas armar passivt följer centromeren. I anafasen divergerar således kromatiderna i de dubbla kromosomerna som fortfarande befinner sig i interfasen exakt mot cellens poler. För närvarande finns det två diploida uppsättningar kromosomer (4n4c) i cellen.
I slutskedet - telofas - kromosomerna varva ner, despiralisera. Kärnhöljet bildas av cytoplasmans membranstrukturer. Hos djur delas cellen i två mindre genom att det bildas en förträngning. Hos växter uppstår det cytoplasmatiska membranet i mitten av cellen och sträcker sig till periferin och delar cellen på mitten. Efter bildandet av ett tvärgående cytoplasmatiskt membran uppträder en cellulosavägg i växtceller. Således bildas två dotterceller från en cell, där ärftlig information exakt kopierar informationen som finns i modercellen. Från och med den första mitotiska uppdelningen av ett befruktat ägg (zygot), innehåller alla dotterceller som bildas som ett resultat av mitos samma uppsättning kromosomer och samma gener. Därför är mitos en metod för celldelning, som består i den exakta fördelningen av genetiskt material mellan dotterceller. Som ett resultat av mitos får båda dottercellerna en diploid uppsättning kromosomer.

Mitos hämmas av hög temperatur, höga doser av joniserande strålning och verkan av växtgifter. Ett av dessa gifter, kolchicin, används i cytogenetik: det kan användas för att stoppa mitos vid metafasplattans stadium, vilket gör det möjligt att räkna antalet kromosomer och ge var och en av dem en individuell egenskap, dvs. ut karyotyping.

Tabellen nedan visar egenskaperna hos mitos hos växter och djur:

Schizogoni.

sporulering.

En spor är en encellig reproduktionsenhet, vanligtvis mikroskopisk i storlek, bestående av en liten mängd cytoplasma och en kärna. Bildandet av sporer observeras i bakterier, protozoer, i representanter för alla grupper av gröna växter och alla grupper av svampar. Sporer varierar i typ och funktion och bildas ofta i specialiserade strukturer. Ofta bildas sporerna i stora mängder och har försumbar vikt, vilket underlättar deras spridning med vind, såväl som av djur, främst insekter. På grund av sporens ringa storlek innehåller den vanligtvis endast minimala reserver av näringsämnen; på grund av att många sporer inte kommer till en lämplig plats för groning är sporförlusterna mycket höga. Den största fördelen med sådana sporer är möjligheten till snabb reproduktion och spridning av arter, särskilt svampar. Bakteriesporer tjänar strängt taget inte till att föröka sig utan att överleva under ogynnsamma förhållanden, eftersom varje bakterie bara bildar en spore. Bakteriesporer är bland de mest motståndskraftiga: till exempel tål de ofta behandling med starka desinfektionsmedel och kokning i vatten.

Gryende.

Spirande är en av formerna av asexuell reproduktion, där en ny individ bildas i form av en utväxt (njure) på förälderindividens kropp och sedan separeras från den och förvandlas till en oberoende organism, helt identisk med förälder. Knoppning förekommer i olika grupper av organismer, särskilt i coelenterates, såsom hydra, och i encelliga svampar, såsom jäst. På knoppning av encelliga utväxter bildas på modercellen. Därefter delar sig kärnan genom mitos och en av de bildade kärnorna flyttar till njuren. Njuren växer och, efter att ha nått en storlek nära modercellen, spetsar den av sig.

Hos flercelliga organismer bildas njuren som en flercellig struktur i en speciell zon - den spirande zonen. Dessutom, i tarmhålorna, kan den utvecklande organismen separera från modern eller förbli associerad med den hela sitt liv (som ett resultat bildas en koloni).

En ovanlig form av knoppning har beskrivits hos den suckulenta växten bryophyllum, en xerofyt, ofta odlad som en prydnadskrukväxt: miniatyrväxter utvecklas längs kanterna på dess blad, utrustade med små rötter (se fig.); dessa "knoppar" faller så småningom av och börjar existera som oberoende växter.

Reproduktion genom fragment (fragmentering).

Fragmentering är uppdelningen av en individ i två eller flera delar, som var och en växer och bildar en ny individ. Fragmentering sker till exempel i trådiga alger som spirogyra.

Spirogyratråden kan gå i två delar var som helst. Fragmentering observeras även hos vissa lägre djur, som, i motsats till mer välorganiserade former, behåller en betydande förmåga att regenerera från relativt svagt differentierade celler. Till exempel slits kroppen av nemerteaner (en grupp primitiva maskar, främst marina) särskilt lätt i många delar, som var och en kan ge upphov till en ny individ som ett resultat av regenerering. I detta fall är regenerering en normal och reglerad process; Men hos vissa djur (till exempel sjöstjärnor) sker återhämtning från separata delar först efter slumpmässig fragmentering.

Djur som kan regenerera tjänar som objekt för experimentell studie av denna process; ofta används en frilevande planarmask. Sådana experiment hjälper till att förstå differentieringsprocessen.

vegetativ reproduktion.

Vegetativ förökning är en form av asexuell reproduktion där relativt en stor, vanligtvis differentierad, del och utvecklas till en självständig växt. I huvudsak liknar vegetativ reproduktion spirande. Det är inte ovanligt att växter bildar strukturer speciellt utformade för detta ändamål: lökar, rotknölar, rhizomer, stoloner och knölar. Vissa av dessa strukturer tjänar också till att lagra näringsämnen, vilket gör att växten kan överleva perioder av ogynnsamma förhållanden som kyla eller torka. Förvaringsorgan gör att växten kan överleva vintern och producera blommor och frukter följande år (biennaler) eller överleva i ett antal år (perenner). Sådana organ, som kallas viloläge, inkluderar lökar, knölar, rhizomer och knölar. Övervintrande organ kan också vara stjälkar, rötter eller hela skott (knoppar), men i alla fall skapas de näringsämnen som finns i dem huvudsakligen i processen för fotosyntes som sker i det aktuella årets löv. De resulterande näringsämnena överförs till lagringsorganet och omvandlas sedan vanligtvis till något olösligt reservmaterial, såsom stärkelse. När ogynnsamma förhållanden uppstår dör de ovanjordiska delarna av växten av, och det underjordiska viloorganet går in i ett vilande tillstånd. I början av nästa växtsäsong mobiliseras näringsreserver med hjälp av enzymer: knopparna vaknar och de börjar processerna för aktiv tillväxt och utveckling på grund av lagrade näringsämnen. Om mer än en knopp gror kan vi anta att reproduktion har skett. I vissa fall bildas speciella organ som tjänar till vegetativ reproduktion. Dessa är de modifierade delarna av stjälken - potatisknölar, löklökar, vitlök, lökar i blågräsens lummiga axlar, ung avkomma, etc. Jordgubbar förökar sig med "morrhår" (se fig.). Adventiva rötter bildas vid skottens noder, och skott med löv bildas från axillärknopparna. I framtiden dör internoderna, och den nya växten förlorar sin kontakt med föräldern. I praktiken av jordbruk används vegetativ förökning av växter ganska brett.

Kloning.

Som redan nämnts kallas att få identiska avkommor genom asexuell reproduktion kloning. Under naturliga förhållanden uppstår kloner sällan. Ett välkänt exempel på naturlig kloning som finns i naturen och som sker hos människor är enäggstvillingar som utvecklats från samma ägg (dessa är nödvändigtvis barn av samma kön). Fram till sextiotalet av 1900-talet erhölls kloner artificiellt uteslutande under vegetativ förökning av växtorganismer, oftast för att bevara sortegenskaper och för att erhålla kulturer av mikroorganismer som används inom medicinen. I början av sextiotalet utvecklades metoder för att framgångsrikt klona vissa högre växter och djur genom att växa från enstaka celler. Dessa metoder uppstod från försök att bevisa att kärnorna i mogna celler som har fullbordat sin utveckling innehåller all information som behövs för att koda alla egenskaper hos en organism, och att specialisering av celler beror på att vissa gener slås på och av, och inte förlusten av några av dem. Den första framgången uppnåddes av professor Steward vid Cornell University, som visade att genom att odla enskilda celler av morotsroten (dess ätbara del) i ett medium som innehåller rätt näringsämnen och hormoner, kan celldelningsprocesser induceras, vilket leder till bildandet av nya morotsplantor.

Kort därefter lyckades Gurdon, arbetande vid Oxford University, klona ett ryggradsdjur för första gången. Ryggradsdjur bildar inte kloner under naturliga förhållanden; men genom att transplantera en kärna som tagits från en grodas tarmcell till ett ägg vars egen kärna tidigare hade förstörts av ultraviolett bestrålning, lyckades Gurdon odla en grodyngel, och sedan en groda, identisk med individen från vilken kärnan togs.

Sedan 1970-talet har forskare försökt klona däggdjur. Det lilla fåret Dolly är en symbol för nästa steg i den framgångsrika utvecklingen av bioteknik.

Sådana experiment bevisar inte bara att differentierade (specialiserade) celler innehåller all information som behövs för utvecklingen av hela organismen, utan låter oss också förvänta oss att sådana metoder kan användas för att klona ryggradsdjur på högre utvecklingsstadier, inklusive människor. . Kloningstekniken lovar först och främst stora möjligheter för djurhållning, eftersom den gör det möjligt att från vilket djur som helst med värdefulla egenskaper erhålla många genetiskt identiska kopior med samma egenskaper. Att klona rätt djur, som avelstjurar, kapplöpningshästar etc., kan vara lika fördelaktigt som växtkloning, vilket som sagt redan görs. Ett av de möjliga tillämpningsområdena för denna teknik är också kloning av sällsynta och hotade arter av vilda djur. Det har faktiskt dykt upp verkliga tekniska möjligheter för mänsklig kloning. Här är bara några av problemen som löses på detta sätt:

1) Eliminering av genetiska defekter även under prenatalperioden genom att ersätta den muterade genen med en fullfjädrad;

2) Behandling av vissa former av infertilitet, eftersom när man använder den beskrivna tekniken kan inte bara en biologisk utan också en surrogatmamma föda ett barn;

3) Skaffa embryon för reservdelar som används under (problemet med vävnadsinkompatibilitet elimineras omedelbart - trots allt kommer embryot att odlas från patientens cell).

Men tillämpningen av kloningsmetoder på människor är förknippad med allvarliga moraliska problem. Vid första anblicken kan det tyckas att det på detta sätt skulle vara möjligt att reproducera begåvade vetenskapsmän eller konstnärer. Man måste dock komma ihåg att graden av påverkan som utövas på utvecklingen av omgivningen ännu inte är helt klarlagd, och under tiden måste varje klonad cell återigen gå igenom alla utvecklingsstadier, d.v.s. när det gäller en människa, stadierna av foster, foster, spädbarn etc. Därför orsakar de senaste årens framgångar genteknik en extremt stark reaktion från allmänheten, och särskilt från de kretsar som bildar den allmänna opinionen (teologer, filosofer, journalister). Genetiker och läkare utsätts ofta för våldsamma attacker, även om de var de första som slog larm när faran med experiment upptäcktes (1973 kom P. Berg från Stanford på idén att överföra en cancergen till E. coli, vilket verkligen kan skapa en oförutsägbar fara). Ett antal framstående forskare fortsätter att oroa sig för möjliga komplikationer i samband med överföring av DNA mellan arter. Dessutom har juridiskt stöd för de flesta frågor inte utvecklats alls.

Slutsats.

Reproduktion är en av de viktigaste funktionerna hos levande organismer. Vid asexuell reproduktion kommer avkomman från en organism, utan sammansmältning av könsceller. Meios är inte involverad i processen för asexuell reproduktion (förutom för växtorganismer med växling av generationer), och avkomman är identisk med föräldern. Identiska avkommor från samma förälder kallas en klon. Asexuellt bildade organismer kan vara genetiskt olika bara om mutationer uppstår.

Litteratur:

1. Yasakova N.T., Valova T.A. Biotechnology. – M.: Novosibirsk State Medical Academy. - 2000. - sid. 13-15.

2. http://shpora-da.narod.ru/biology-russian-025-036.htm#027

3. http :// lyceum 1. ssu . runnet . sv /~ dist / biologi / lärobok _1/05-06_03. html

4.http://www.examen.ru/Examine.nsf/Display?OpenAgent&Pagename=defacto.html&catdoc_id=4F74CB9E5FCD2338C3256A02003DEB74&rootid=BCD8A4FC42508700C3256E8AE605

5. http://schools.keldysh.ru/school1413/bio/mazol/razmn/index.htm

Nytt på plats

>

Mest populär