Формы бесполового размножения.

Бесполое размножение происходит без образования специальных клеток, в нём участвует один организм, одна особь, при этом размножении образуются идентичные потомки. Единственным источником генетической изменчивости являются случайные мутации. Цитологической основой бесполого размножения является митоз. Молекулярной основой бесполого размножения является репликация ДНК. Бесполое размножение у различных живых организмов может происходить по-разному. Формы бесполого размножения:
1. Почкование – это форма бесполого размножения при которой новая особь образуется в виде выростов (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от неё и превращается в самостоятельную особь (гидра, дрожжи).
2. Фрагментация – это разделение особи на две или более частей, каждая из которых растёт и образуется отдельная особь (высшие растения, губка, дождевой червь).
3. Образование спор. Спора – это одноклеточная репродуктивная единица, состоящая из ядра и небольшого количества цитоплазмы под плотной оболочкой. Из споры образуется новая особь (низшие растения).
4. Деление. Бинарное деление клетки на две части. Ядро родительской особи один или несколько раз делится митозом, при этом образуется два или несколько дочерних ядер. Каждое из них окружается цитоплазмой и развивается в самостоятельный организм.
5. Шизогония – это множественное деление клетки. Сначала в клетке многократно делится ядро, затем вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы, который окружается плазматической мембраной. Затем происходит распад на отдельные клетки (малярийный плазмодий).
6. Вегетативное размножение. Осуществляется формирование дочернего организма из группы клеток материнского организма. У растений это размножение происходит за счёт вегетативных органов: корневищ, луковиц, клубней, усов. В результате бесполого размножения образуются генетически идентичные особи. Скорость размножения очень высокая и в постоянных условиях организма быстро захватывают экологическую нишу.

Архитомия – это разделение тела животного которому не предшествует преобразование отделяющихся частей в новой особи (планарий). Паратомия – когда дочерние особи сформированы до деления, каждый новый формирующийся червь вновь делится пополам. (кольчатый червь). Поперечное деление – у актиний, расчленяются вдоль оси тела. Деление у морских звезд – диск разделяется и каждая половинка восстанавливается. Стробиляция – происходит одновременно несколько поперечных делений при котором число дочерних особей, появляется кольцевая борозда в дальнейшем которая углубляется (сцифомедузы). Лацерация – отделение бесформенных кусков педального диска (подошвы у актиний и у губок). Оброзование столонов – оброзование особых выростов на которых формируется зачатки почки новых особей (гидра). Полиэмбриония – характерно для броненосцев и наездников, образуется морула которая разделяется и развивается несколько зародышей.

6. Происхождение гоноцитов

У позвоночных, членистоногих и круглых червей единственным источником половых клеток являются первичные половые клетки. У губок и кишечнополостных половые клетки в течение всей жизни образуются из стволовых клеток. У губок образование гоноцитов происходит не только из стволовых клеток, но и из жгутиковых клеток — хоаноцитов.У кишечнополостных половые клетки в течение всей жизни образуются только из стволовых клеток — интерстициальных клеток. У бесхвостых амфибий еще в самом начале периода роста ооцита на вегетативном полюсе также обнаруживаются РНК-содержащие структуры, которые следует отнести к половой цитоплазме. После оплодотворения яйцеклетки эти структуры сначала распределяются поровну между делящимися клетками, а затем концентрируются в гоноцитах, окончательно обособление которых происходит на стадии бластулы, когда зародыш уже насчитывает несколько сотен клеток. Гоноциты затем смещаются по направлению к будущим гонадам, которые еще не сформировались. У птиц гоноциты возникают поблизости от заднего конца зародыша, когда последний насчитывает уже несколько тысяч клеток. Затем гоноциты перемещаются вперед, в область так называемого головного серпа., находясь все время в так называемой внезародышевой области, то есть вне тела самого зародыша. Позже, когда возникает внезародышевая система кровообращения, гоноциты с током крови по кровеносным сосудам увлекаются внутрь тела зародыша, а затем активно проползают в зачатки половых желез.

У млекопитающих гоноциты первоначально скапливаются в энтодерме желточного мешка, а затем мигрируют через мезенхиму в зачатки гонад.

8. типы питания яйцеклеток
диффузный (фагоцитарный) описан у губок и пресноводной гидры. Растущий ооцит поглощает более мелкие клетки путем фагоцитоза.. При таком типе питания не образуется настоящих желтковых гранул.

солитарный (одиночный) типа питания встречается в том случае, когда ооцит не связан непосредственно с какими-либо другими клетками и получает все необходимые вещества из окружающей среды в низкомолекулярной форме. Данный тип питания встречается у колониальных гидроидных полипов, морских звезд, ланцетника и других видов

алиментарный, то есть, осуществляемый с помощью вспомогательных клеток. Подразделяется на:

нутриментарный тип питания появляется в различных группах червей и достигает наивысшего развития у членистоногих. В данном случае ооцит окружен специальными питающими клетками - трофоцитами, связанными с ооцитом цитоплазматическими мостиками.

фолликулярный тип питания является наиболее распространенным и совершенным и встречается у ряда беспозвоночных и большинства хордовых. Особенного развития он достигает у млекопитающих. Данный тип питания связан с образованием из соматических клеток гонады одного или нескольких слоев фолликулярного эпителия, окружающего ооцит. Ооцит вместе с фолликулярным эпителием, который отделен от ооцита периооцитным пространством, называется фолликулом. Фолликулярный тип питания может сочетаться с нутримернатным(например, у насекомых). Универсальной функцией фолликулярного эпителия является роль избирательно проницаемого барьера для белков, поступающих из кровеносных сосудов в периооцитное пространство.

12 .сравнительная характеристика сперматогенеза и оогенеза

В завершении приведем сравнительную характеристику процессов оогенеза и сперматогенеза: стадия формирования присуща сперматогенезу и отсутствует в ходе оогенеза; из ооцита I порядка в противоположность сперматоциту I порядка получается не 4, а лишь одна полноценная половая клетка; яйцеклетки образуются периодически, а сперматогенез идет постоянно на протяжении жизни индивида; стадия размножения при оогенезе заканчивается в пренатальном периоде или сразу же после рождения, при сперматогенезе идет постоянно; стадия роста при оогенезе длиннее, чем при сперматогенезе; стадия созревания оогенеза имеет свои особенности, заключающиеся в неравномерности делений созревания, приводящих к выделению полярных телец; ход cперматогенеза более подвержен влиянию факторов внешней cреды нежели ход овогенеза, вследствие различия в расположении половых органов (семенники, как правило, находятся вне брюшной полости).

15.Естественный и искусственный партоногенез Активация яйца к развитию может происходить и без участия сперматозоида. У некоторых животных развитие яиц без оплодо­творения происходит строго закономерно и называется естествен­ным партеногенезом (от греч. parthenos — девственница и genea— развитие). Партеногенез распространен среди насекомых (тлей), низших ракообразных, коловраток, встречается у моллюсков и дру­гих животных. У коловраток в течение лета из отложенных яиц развиваются только поколения самок, которые, в свою очередь, несколько раз откладывают летние яйца, развивающиеся без опло­дотворения. В последних партеногенетических поколениях появля­ются самцы и самки, откладывающие зимние, оплодотворенные, яйца. Своеобразное явление — так называемый факультативный партеногенез — имеет место у пчел, ос и муравьев. После осемене­ния в семяприемнике царицы оказывается много сперматозоидов. Семяприемник устроен так, что самка как бы по произволу может откладывать оплодотворенные или неоплодотворенные яйца. Опло­дотворенные яйца развиваются в личинки рабочих пчел или цариц, а неоплодотворенные — в личинки трутней.Естественный партеногенез происходит и у некоторых живот­ных (например, у сосальщиков), которые размножаются уже на личиночных стадиях развития. Такой партеногенез называется пе­догенезом. У пчел и ос оказывается гаплоидный набор хромосом. В соматических клетках других развивающихся партеногенетиче-ским путем животных (тлей, коловраток, ракообразных) оказыва­ется диплоидный набор хромосом.

16. гиногенез и андрогенез

Андрогене́з (от др.-греч. ἀνήρ, род. п. ἀνδρός — мужчина и γένεσις — происхождение) — развитие яйцеклетки с мужским ядром, привнесённым в неё спермием в процессе оплодотворения.

Андрогенез наблюдается у отдельных видов животных (шелкопряд) и растений (табак, кукуруза) в тех случаях, когда материнское ядро погибает дооплодотворения, которое при этом является ложным, то есть женское и мужское ядра не сливаются (Псевдогамия) и в дроблении участвует только мужское ядро.

Андрогенез — особый случай девственного развития, или партеногенеза; иногда его называют «мужской партеногенез».

Андрогенез можно вызвать искусственно; при этом собственное ядро яйцеклетки или удаляется совсем (микрохирургически, центрифугированием, встряхиванием, вызывающими отрыв ядросодержащих фрагментов, и т. п.), или же повреждается специфическими ядерными ядами (трипофлавином), ионизирующими излучениями, сильным нагревом и пр. и в дальнейшем дегенерирует. Ставились опыты получения андрогенетического потомства от сильно различающихся родителей (например, при отдалённых скрещиваниях) с целью решить вопрос, какой элемент клетки — цитоплазма (полученная от матери) или ядро (полученное от отца) — контролирует развитие наследственных особенностей андрогенетической особи. Почти во всех опытах получали лишь начальные стадии развития андрогенных зигот. Такие зародыши жизнеспособны при восстановлении диплоидного набора хромосом (см. Плоидность), что возможно, когда в яйцеклетку проникает одновременно несколько сперматозоидов и происходит слияние двух отцовских ядер. Случаи, когда в развитии яйцеклетки с мужским ядром участвует только часть цитоплазмы яйца, чаще обозначают термином мерогония (от др.-греч. μέρος — часть и γόνος — потомство). Половозрелые животные (всегда самцы) получены только у тутового шелкопряда и наездника Habrobracon juglandis. При этом Б. Л. Астаурову и В. П. Остряковой удалось на животном впервые осуществить (1956) при скрещивании двух видов шелкопряда полный межвидовой андрогенез. Несколько случаев полного андрогенеза наблюдалось у растений при отдалённых скрещиваниях разных видов табака, скерды и кукурузы. Во всех случаях полного андрогенеза как растений, так и животных андрогенные потомки оказались сходными с отцовским видом, что указывает на ведущее значение клеточного ядра в наследственности. Т.о., с помощью андрогенеза удаётся выяснить ряд вопросов, связанных с ядерно-плазменными отношениями, оценить роль цитоплазмы и ядра в передаче видовых признаков. Андрогенез используют также в целях управления полом при необходимости получения только мужского потомства (например, при разведении шелкопряда).

Гиногене́з — частный случай партеногенеза, особая форма полового размножения, при которой после проникновения спермия в яйцеклетку их ядра не сливаются, и в последующем развитии участвует только ядро яйцеклетки, либо не происходит оплодотворения. При этом нет объединения наследственного материала родителей посредством слияния ядер их половых клеток.

Роль сперматозоида ограничивается активацией осеменённого яйца к развитию. В природе гиногенез встречается крайне редко. Известен у нескольких видов рыб (голомянка, серебряный карась и др.), земноводных, круглых червей и растения семейства амариллисовых (Atamosco mexicana).

В лабораторных условиях гиногенез может быть осуществлен при использовании нежизнеспособной спермы.

Устаревший синоним гиногенеза — мероспермия.

. 17.Стадия развития-дробление.

Дробление - это многократное митотическое деление зиго­ты, в результате которых зародыш становится многоклеточным и получает название бластулы. Клетки, формирующиеся при дроб­лении, называются бластомера.
Основные характеристики дробления и его отличие от обыч­ного митотического деления:

1. Разделившиеся клетки зародыша не растут. Это связано с отсутствием при дроблении G1-периода. У дробящихся бластоме­ров удвоение ДНК (т.е. процесс, идущий в обычных соматичес­ких клетках в S-периоде интерфазы) начинается в телофазе предыдущего деления. Поэтому после окончания митоза бласто­мер сразу же вступает в S-период. Из-за того, что бластоме­ры не растут,их суммарный объем и масса не превышают объем и массу зиготы.

2. Отсутствие увеличения объема бластомеров ведет к восста­новлению примерно тех величин ЯЦО, которые свойственны сома­тическим клеткам данного вида.

3. Геном зародыша при дроблении не активен. Подъем синтеза белка к концу оплодотворения связан с использованием иРНК и рРНК, заготовленных в овогенезе. Однако, на определенном этапе развития появляется потребность не только в материн­ской, но и в отцовской генетической информации: начинается трансляция с генома зародыша. У морского ежа этот этап начи­нается со стадии 32 бластомеров, у прудовика - со стадии 8 бластомеров, а у млекопитающих - со стадии 2 бластомеров.
Некоторые ученые считают этот этап настолько важным, что вы­деляют его в отдельный период - бластуляцию, в отличие от предшествующего условно синхронного дробления. Таким обра­зом, у большинства видов имеется более или менее значи­тельный отрезок времени, когда собственный геном зародыша не активен.

Механизм дробления.
На процесс дробления оказывает влияние расположение желтка в яйцеклетке. Ведь любой процесс деления клетки обя­зательно включает в себя перемещение составных частей ядра и цитоплазмы, выстраивание веретена дробления, расхождение хромосом и пр. Закономерным движениям составных частей ядра и цитоплазмы могут мешать зерна и пластинки желтка. Если желток расположен очень компактно, то процесс дробления в определенном участке зиготы может даже подавляться

18. Классификация яиц по количеству желтка и расположению. Алецитальные яйца. Это яйца почти без желтка или с очень незначительным количеством его. Таковы, например, яйцеклетки млекопитающих, плоских червей. Так как яйцеклетки млекопитающих все же содержат небольшое количество относительно равномерно расположенного желтка, их можно назвать и изолецитальными яйцами.
Гомолецитальные или изолецитальные яйца. В этих яйцах желток относительно равномерно распределен в цитоплазме. Ядро у таких яиц расположено в центре. Такое строение имеют яйца многих моллюсков, иглокожих и ланцетника. Гомолецитальные яйца могут иметь и очень большое количество желтка, например яйца гидр и немертины.
Телолецитальные яйца. Желток резко неравномерно распределен в цитоплазме. В области анимального полюса мало или почти совсем нет желтка; большая часть его находится в вегетативном полушарии, где желточные зерна и пластинки лежат более плотно. Примером телолецитальных яиц являются яйца амфибий, например лягушек. 1.

2. Олиголецитальная (маложелтковая), в них желток равномерно распределен по цитоплазме, поэтому их называют изолецитальными. Среди них различают первично изолецитальные (у ланцетника) и вторично изолецитальные (у млекопитающих н человека),

3. Полилецитальные (многожелтковые)

Желток в этих яйцеклетках может быть сосредоточен в центре - это центролецитальные клетки.Среди телолецитальных яйцеклеток в свою очередь различают умеренно телолецитальные или мезолецитальные со средним содержанием желтка(у амфибий) и резко телолецитальные, перегруженные желтком от которого свободна лишь небольшая часть анимального полюса (у птиц)

19.. Типы дробления.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ ДРОБЛЕНИЯ

По характеру образования и расположению бластомеров:

• полное (голобластическое) – характерно для зигот, содержа-

щих мало желтка (мезо- и изолецитальные яйца), при этом борозды

дробления проходят через все яйцо, а имеющийся у них желток вклю-

чается в вегетативные бластомеры;

• неполное (меробластическое) – характерно для зигот, содер-

жащих большие запасы белков желтка (полилецитальные яйца), при

этом борозды дробления не проникают в богатую желтком область

цитоплазмы

В зависимости от размеров образовавшихся бластомеров:

• равномерное - бластомеры на анимальном и вегетативном по-

люсе имеют одинаковые размеры;

• неравномерное - на анимальном полюсе сосредоточены более

мелкие бластомеры, чем на вегетативном

По скорости формирования бластомеров:

• синхронное – при одинаковой скорости образования бластоме-

ров на обоих полюсах зиготы;

• асинхронное - на анимальном полюсе скорость образования

бластомеров выше, чем на вегетативном