Да се неправилни видовесексуалното размножаване може да включва:

• партеногенетичен,
• гиногенетичен,
• андрогенен

размножаване на животни и растения.

Партеногенезата е развитието на ембрион от неоплодено яйце. Феноменът на естествената партеногенеза е характерен за нисшите ракообразни, ротиферите, ципокрилите (пчели, оси) и др. Известен е и при птиците (пуйки). Партеногенезата може да бъде стимулирана изкуствено чрез предизвикване на активиране на неоплодени яйца чрез излагане на различни агенти. Партеногенезата се отличава:

• соматични или диплоидни
• генеративен или хаплоиден.

При соматичнипри партеногенезата яйцеклетката не претърпява редукционно делене или ако го направи, тогава две хаплоидни ядра, сливайки се заедно, възстановяват диплоидния набор от хромозоми (автокариогамия); по този начин диплоидният набор от хромозоми се запазва в тъканните клетки на ембриона. При генеративенПри партеногенезата ембрионът се развива от хаплоидно яйце. Например при медоносната пчела (Apis mellifera) търтеите се развиват от неоплодени хаплоидни яйца чрез партеногенеза.

Гиногенеза . Гиногенетичната репродукция е много подобна на партеногенезата. За разлика от партеногенезата, гиногенезата включва сперматозоиди като стимуланти за развитие на яйца(псевдогамия), но в този случай не настъпва оплождане (кариогамия); развитието на ембриона се извършва изключително поради женско ядро. Гиногенеза е открита при кръгли червеи, живородящите риби Molliensia formosa, при толстолоба (Platypoecilus) и при някои растения - лютиче (Ranunculus auricomus), синята трева (род Poa pratensis) и др. Гиногенетичното развитие може да бъде предизвикано изкуствено, ако преди оплождането сперматозоидите или полените са облъчвани с рентгенови лъчи, третирани с химикали или изложени на високи температури. В този случай ядрото на мъжката гамета се унищожава и способността за кариогамия се губи, но способността за активиране на яйцето се запазва.

Феноменът на гиногенетичното възпроизвеждане е от голямо значение за изследването наследственост, тъй като в този случай потомството получава наследствена информация само от майки. По този начин, по време на безполово размножаване, партеногенеза и гиногенеза, потомството трябва да бъде подобно само на организма на майката.

Андрогенезата . Точно обратното на гиногенезата е андрогенезата. По време на андрогенезата развитието на яйцеклетката се извършва само поради мъжки ядра и майчина цитоплазма. Андрогенезата може да се осъществи в случаите, когато майчиното ядро ​​по някаква причина умира преди момента на оплождането. Ако един сперматозоид влезе в яйцето, тогава развиващият се ембрион с хаплоиден набор от хромозоми не е жизнеспособен или не е жизнеспособен. Жизнеспособностандрогенните зиготи се нормализират, ако се възстанови диплоидният набор от хромозоми.

Министерство на здравеопазването на Република Беларус

EE "Гомелски държавен медицински университет"

Катедра по медицинска биология и генетика

Обсъдено на заседанието на катедрата

Протокол № ____ от "___" _________________ 20___г.

ЛЕКЦИЯ №4

по медицинска биология и генетика

за студенти 1-ва година

терапевтични, медико-профилактични и медико-диагностични

факултети

Тема:"Репродукцията и нейните цитологични основи".

Времетраене - 90 мин.

Образователни и образователни цели:

1. Да познава еволюцията на формите на размножаване на организмите, същността на безполовото и половото размножаване.

2. Подчертайте характеристиките на половото размножаване при бозайниците.

3. Да се ​​запознае с биологичната същност на нередовните видове полово размножаване.

ЛИТЕРАТУРА:

1. - биология. Курс от лекции за студенти по мед. университети. - Витебск, 2000 p. 70-84.

2. Биология / Под редакцията на V.N. Яригина / 1-ва книга - М.: Vsh, 1997. - С. 202-220.

3. О.-Я. Л., Л.А. Храмцов. Семинар по медицинска биология. - Ед. "Бял вятър", 2000 г. - с. 33-38.

4. Заяц Р.Г., Рачковская И.В. Основи на общата и медицинската генетика. Мн.: VSH, 1998. - с.29-31.

МАТЕРИАЛНА ПОДКРЕПА

1. Мултимедийна презентация.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА УЧЕБНОТО ВРЕМЕ

размножаване - способността на организмите да се самовъзпроизвеждат. Свойствата на организмите да създават потомство. Това е условие за съществуването на вида, което се основава на предаването на генетичен материал.

Има два основни вида размножаване: безполово и сексуално.

безполов размножаване - участва едно лице; формират се индивиди, които са генетично идентични с първоначалния родителски индивид; половите клетки не се образуват; няма генетично разнообразие. Асексуалното размножаване засилва ролята на стабилизиращата функция на естествения подбор, осигурява запазването на годността при променящи се условия на местообитание.

Има два вида безполово размножаване: вегетативно и спорулация. Специален случай е полиембрионията при гръбначните животни - безполово размножаване в ранните етапи на ембрионалното развитие. За първи път е описано от И. Мечников на примера на разделянето на бластулите в медуза и развитието на всеки агрегат от клетки на целия организъм. При хората пример за полиембриония е развитието на близнаци от еднояйчни еднополови близнаци.

Размножаване на ниво организъм

безполов

Еволюционното половото размножаване е предшествано от полов процес - конюгация. Конюгацията осигурява обмен на генетична информация без увеличаване на броя на индивидите. Намира се в протозои еукариоти, водорасли и бактерии.

полово размножаване - появата и развитието на потомство от оплодена яйцеклетка - зигота. В хода на историческото развитие половото размножаване на организмите става доминиращо в растителния и животински свят. Той има редица предимства:

1. Висока степен на възпроизводство. Голям брой рудименти на нови индивиди.

2. Пълно обновяване на генетичния материал. Източник на наследствена изменчивост. Успех в борбата за съществуване.

3. Големи адаптивни способности на дъщерните индивиди.

Сексуалното размножаване се характеризира със следните характеристики:

1. Участват две лица.

2. Източникът на образуването на нови организми са специални клетки - гамети с полова диференциация.

3. За образуването на нов организъм е необходимо сливането на две зародишни клетки. Достатъчна е по 1 клетка на всеки родител.

4. Деление - мейоза, осигурява еволюционни перспективи.

По време на сексуалното размножаване развитието на организмите се осъществява от зиготи, които възникват от сливането на зародишни клетки. Нарушаването на нормалния полов процес или наличието на нередовни видове сексуално размножаване (партеногенеза, андрогенеза, гиногенеза) в жизнения цикъл променят естеството на наследството.

За първи път данни за унаследяване по време на партеногенезата при ястребите (Йерациум)бяха получени Г. Мендел. Той отбеляза, че Йерациумсе наблюдава обратното на установеното при граха: в първото поколение не е имало еднаквост, а при F 2 не е настъпило разделяне. Мендел не можеше да обясни тези явления, тъй като не знаеше какъв вид Йерациумшироко разпространена е апогамията (партеногенезата).

В природата много видове се размножават партеногенетично – нисши ракообразни, пчели, гущери, някои риби; сред растенията - малини, маншети, петопръстници, ястреби и др.

При амейотична партеногенезапротичащи без мейоза, всички потомци, развиващи се от диплоидна клетка - хомо- или хетерозиготни - са еднакви, същите като майката, разделяне в потомството не се случва.

Ако партеногенетичното развитие настъпи след мейозата ( хаплоидна партеногенеза), тогава хетерозиготен майчин организъм може да образува две разновидности на гамети (A и a) с еднаква вероятност и разделянето зависи от съотношението на оцелелите хаплоидни индивиди с различни генотипове.

видове с хапло-диплоидно определяне на пола(пчели, оси, ездачи, мравки и др.) женските се развиват от оплодени, а повечето мъжки от неоплодени яйца, а хаплоидността се запазва само в клетките на зародишната линия, в соматичните клетки броят на хромозомите се удвоява за втори път.

Съотношението на половете по време на партеногенетичното развитие обикновено се различава от съотношението 1: 1 - в потомството, като правило, преобладават женските. Това очевидно се дължи на по-голямата смърт на неоплодените хаплоидни яйца, от които се развиват мъжките.

Така в една пчелна колония броят на женските (пчелите работнички) е стотици пъти по-голям от мъжките търтеи. Това причинява нарушение на нормалното разделяне.

Например, когато хомозиготна жена с кафяви очи (доминантна черта) (генотип AA) се кръстоса с рецесивен мъж с бели очи (aa) * женските с кафяви очи (Aa) и мъжките (AA) * се появяват във F 1. В F 2 ще настъпи разделяне: всички женски ще бъдат с кафяви очи - AA и aA, а партеногенетичните мъжки ще бъдат два вида - кафяви очи (AA) * и бели очи (aa) * в съотношение 1: 1. Тъй като в потомството има стотици пъти повече женски, отколкото мъжки, индивидите с кафяви очи ще преобладават в разделянето, т.е. наблюдава се силно отклонение от нормалното разделяне (3: 1).

полово размножаване намира се главно във висшите организми. Той осигурява значително генетично разнообразие и следователно голяма фенотипна вариабилност на потомството; организмите получават големи еволюционни възможности, възниква материал за естествен подбор.

В допълнение към половото размножаване има полов процес. Същността му е, че обменът на генетична информация между индивидите се извършва, но без увеличаване на броя на индивидите. Мейозата предхожда образуването на гамети в многоклетъчните организми. Половият процес се състои в комбиниране на наследствен материал от два различни източника (родители).

По време на половото размножаване потомството е генетично различно от родителите си, тъй като генетичната информация се обменя между родителите.

Мейозата е в основата на половото размножаване. Родителите са два индивида - мъжки и женски, произвеждат различни полови клетки. Това проявява полов диморфизъм, който отразява разликата в задачите, изпълнявани по време на половото размножаване от мъжки и женски организми.

Сексуалното размножаване се осъществява чрез гамети - зародишни клетки, които имат хаплоиден набор от хромозоми и се произвеждат в родителските организми. Сливането на родителските клетки води до образуването на зигота, от която впоследствие се образува потомствен организъм. Половите клетки се образуват в половите жлези – половите жлези (в яйчниците при жените и тестисите при мъжете).

Процесът на образуване на зародишни клетки се нарича гаметогенеза (овогенеза при жените и сперматогенеза при мъжете).

Ако мъжките и женските гамети се образуват в тялото на един индивид, тогава това се нарича хермафродитно. Хермафродитизмът бива истински (индивидът има полови жлези и на двата пола) и фалшив хермафродитизъм (индивидът има един и същ тип полови жлези – мъжки или женски, както и външни полови органи и вторични полови белези и на двата пола).

Партеногенеза (девствено размножаване)

Видове партеногенеза:

1.облигатна (задължителна) партеногенеза. Среща се в популации, състоящи се изключително от женски. В същото време вероятността за среща с хетеросексуални индивиди е минимална.

2. циклична (сезонна) партеногенеза (при листни въшки, дафния, ротифери). Среща се в популации, които исторически са изчезнали в големи количества в определени периоди от годината. При тези видове партеногенезата е съчетана със сексуално размножаване. В същото време през лятото има само женски, които снасят два вида яйца - големи и малки. Женските се появяват партеногенетично от големи яйца, а мъжките - от малки, които през зимата оплождат лежащите на дъното яйца. От тях се появяват само женски;

3. факултативна (незадължителна) партеногенеза. Среща се при социалните насекоми (оси, пчели, мравки). В популация от пчели женските (пчели работнички и майки) излизат от оплодени яйца, а мъжките (търтеи) от неоплодени яйца.

Гиногенеза (при костните риби и някои земноводни). Сперматозоидите влизат в яйцеклетката и само стимулират нейното развитие. В този случай ядрото на спермата не се слива с ядрото на яйцеклетката и умира, а ДНК на ядрото на яйцеклетката служи като източник на наследствен материал за развитието на потомството.

Андрогенезата. Мъжкото ядро, въведено в яйцеклетката, участва в развитието на ембриона, а ядрото на яйцеклетката умира. Яйцеклетката осигурява само хранителните вещества на своята цитоплазма.

Полиембриония . Зиготата (ембрионът) се разделя на няколко части безполово, всяка от които се развива в самостоятелен организъм. Среща се при насекоми (ездачи), броненосци. При броненосците клетъчният материал на първоначално един ембрион в стадия на бластула се разделя равномерно между 4–8 ембриона, всеки от които впоследствие поражда пълноценен индивид.

При едноклетъчните организми се разграничават две форми на полово размножаване - копулация и конюгация .

По време на конюгацията (например при ресничките) не се образуват специални зародишни клетки. В този процес няма увеличение на броя на индивидите, така че те говорят за полов процес, а не за половото размножаване. Въпреки това има обмен (рекомбинация) на наследствена информация, така че потомството е генетично различно от родителите си.

По време на копулацията (в протозоите) се образуват полови елементи и тяхното сливане по двойки. В този случай два индивида придобиват полови различия и напълно се сливат, образувайки зигота. Има комбинация и рекомбинация на наследствен материал, така че индивидите са генетично различни от родителя.

При животните и растенията съществуват така наречените нередовни видове сексуално размножаване. На първо място, това е апомиксис (от гръцки "апо" - без, "миксис" - смесване), т.е. полово размножаване без оплождане. Апомиксисът е обратното на амфимиксис ("амфи" - разделен), т.е. сексуално размножаване, което се случва чрез сливане на гамети с различно качество. Синоним на апомиксис е партеногенезата, тоест девствено размножаване от гръцки. "партенос" - дева). Терминът апомиксис се използва по-често по отношение на растенията, а партеногенезата по отношение на животните.

Наред с партеногенезата се наблюдава и развитието на яйцеклетката, активирана от сперматозоида, който не участва в оплождането. Мъжкият пронуклеус умира и тялото се развива за сметка на женския пронуклеус. Това явление се нарича гиногенеза, което се среща при хермафродитни кръгли червеи и при някои риби.

Обратното на гиногенезата - андрогенезата - развитие само за сметка на мъжкия пронуклеус в случай на смърт на женския пронуклеус. Хаплоидната андрогенеза е много рядка. Развитието на андрогенни индивиди до зряла възраст се наблюдава само при осата Хабробракон и при копринената буба.

При копринената буба по време на оплождането няколко сперматозоида влизат в яйцето, но ядрото само на един от тях се слива с ядрото на яйцето, останалите умират. Ако неоплодените яйца се активират чрез температурен шок, както е описано по-горе, и се облъчят с рентгенови лъчи, ядрото на яйцето ще умре. Ако по-нататък такива енуклеирани яйца се осеменят, тогава двата мъжки пронуклеуса, които са проникнали в яйцеклетката, се сливат един с друг. Благодарение на образуваното диплоидно ядро ​​се развива зигота. Както е показано от B. JI. Астауров, такива андрогенетични зиготи винаги се превръщат в мъже, тъй като носят две еднакви полови хромозоми - ZZ. Получаването на чисто мъжко потомство от копринена буба е икономически изгодно, тъй като мъжките са по-продуктивни от женските.