Размножение живых организмов

1. Подготовка к ЕГЭ по теме «РАЗМНОЖЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ»

2.

Размножение – воспроизведение себе подобных,
обеспечивающее непрерывность и преемственность
жизни.
Это одно из важнейших свойств живых организмов.
Благодаря размножению происходит:
1. Передача наследственной информации.
2. Сохраняется преемственность поколений.
3. Поддерживается длительность существования вида.
4. Увеличивается численность вида и расширяется территория
(ареал) проживания.
В основе размножения лежит клеточное деление, обеспечивающее
увеличение количества клеток и рост многоклеточного организма.

3.

• Молекулярная основа размножения –
репликация ДНК
• Цитологическая основа размножения –
деление клеток
• Митоз – основа бесполого размножения,
мейоз – полового.

4. ВИДЫ РАЗМНОЖЕНИЯ

Размножение
Бесполое
Собственно
бесполое
( одной клеткой)
Вегетативное
(группой клеток)
Половое
Конъюгация
(одноклеточные
Организмы)
Многоклеточные
организмы
Без оплодотворения
С оплодотворением

5. Бесполое размножение

• Собственно бесполое
размножение
( одной клеткой) :
• 1. Деление надвое
(простое)
• 2. Митоз
• 3.Амитоз
• 4. Почкование
• 5. Спорообразование
• Вегетативное
размножение
группой клеток):
• 1. Почкование
• 2. Фрагментация
• 3. Вегетативное
размножение растений
(

6. БЕСПОЛОЕ (агамное) РАЗМНОЖЕНИЕ

1. Одна родительская особь в виде одной
клетки или группы соматических клеток;
2. Отсутствие полового процесса;
3. Генетическая идентичность потомства.
1. Моноцитарное – деление клетки надвое (митоз, амитоз)
Прокариоты, простейшие.
Разновидность – ШИЗОГОНИЯ
Малярийный плазмодий, токсоплазма;
2. Полицитарное (вегетативное) – размножение группы
клеток.
Культуры клеток, соматическое клонирование;
3. Полиэмбриония – развитие нескольких организмов на
эмбриональной стадии
Образование близнецов.

7.

Половой процесс – обмен генетической
информацией между особями вида.
Конъюгация – сближение двух клеток и обмен
генетической информацией.
Копуляция – слияние двух особей в одну,
объединение и рекомбинация наследственного
материала.

8.

9. ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

1
2
3
1, 2 – почкование
3 – вегетативными органами

10. ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

Половое размножение имеет преимущество по сравнению с беспо-лым, так как
принимают участие два родителя.
♂ спермий (n) + ♀ яйцеклетка (n) = зигота (2n)
Зигота несет в себе наследственные признаки обоих родителей, что значительно
увеличивает наследственную изменчивость потомков и повышает их
возможность в приспособлении к условиям среды
Половое размножение связано с образованием
в половых органах (гонадах) специализированных клеток – гамет, которые образуются в
результате особого типа деления клеток –
мейоза.

11.

Гаметогенез
Гаметогенез — это процесс
развития половых клеток —
гамет. Предшественники гамет
(гаметогонии) диплоидны. Процесс
образования сперматозоидов
называется сперматогенезом, а
образование яйцеклеток —
овогенезом.
В половых железах различают три
разных участка (или зоны): зона
размножения, зона роста, зона
созревания.
Сперматогенез и овогенез включают 3
одинаковые фазы: фаза размножения,
фаза роста, фаза созревания (деления).
В сперматогенезе имеется еще одна
фаза — фаза формирования.

12.

Сперматогенез
Фаза размножения:
Диплоидные клетки
многократно делятся
митозом. Их называют
сперматогонии. Набор
хромосом 2n.
Фаза роста:
Сущность этой фазы —
рост сперматогоний,
кроме того, в эту фазу
происходит репликация
ДНК, каждая хромосома
становится
двухроматидной (2n 4с).
Образовавшиеся клетки
называются
сперматоциты 1-го
порядка.

13.

Сперматогенез
Фаза созревания:
Сущность фазы — мейоз. В
первое мейотическое деление
вступают сперматоциты 1-го
порядка. В результате первого
мейотического деления
образуются сперматоциты 2го порядка (набор хромосом
n2с), которые вступают во
второе мейотическое деление,
и образуются клетки с
гаплоидным набором
хромосом (nc).
Сперматогенез включает еще
одну фазу – формирования, во
время которой сперматозоиды
приобретают свою
специфическую структуру.

14. ГАМЕТОГЕНЕЗ

ГАМЕТОГЕНЕЗ
Сперматогенез ♂
Овогенез ♀
семенниках)
(в яичниках)
Период размножения
(митоз)
В репродуктивный
период
Период роста
(интерфаза)
Незначительный
Спермацит 1-го
порядка
(в
В эмбриональный период
Длительный период
Овоцит 1-го
порядка
Период созревания
(мейоз)
Первое и второе
мейотическое
деление
4 сперматозоида
Первое и второе
неравномерное
мейотическое
деление
1 яйцеклетка

15. Развитие гамет у цветковых растений

Развитие пыльцевых
зерен.
Каждое пыльцевое зерно
развивается из материнской
клетки микроспоры, которая
претерпевает мейоз и
образуется 4 пыльцевых
зерна.
Развитие зародышевого
зерна.
Зародышевый мешок
развивается из гаплоидной
мегаспоры, полученной в
результате мейотического
деления материнской клетки
макроспоры.

16. Виды и строение гамет

1
2
Рис.1. Сперматозоиды: 1 – кролика, 2 – крысы, 3 – морской свинки,
4 – человека, 5 – рака, 6 – паука,
7 – жука, 8 – хвоща, 9 – мха,
1О – папоротника.
Рис.2. Яйцеклетка
млекопитающих: 1 – оболочка,
2 - ядро, 3 – цитоплазма, 4 – фолликулярные клетки.
Термины сперматозоид и яйцеклетка
ввел Карл Бэр в 1827 г.

17.

Организация сперматозоидов
Длина сперматозоида человека 50-60 мкм.
Самая крупная часть сперматозоида головка, в которой расположены ядро,
окруженное тонким слоем цитоплазмы, на
переднем конце головки расположена
акросома — часть цитоплазмы с
видоизмененным аппаратом Гольджи. Она
вырабатывает фермент, который
способствует растворению оболочек
яйцеклетки.
В месте перехода головки в среднюю часть образуется перехват
— шейка сперматозоида, в которой расположены две центриоли.
За шейкой располагается средняя часть сперматозоида,
содержащая митохондрии и хвост, который является
органоидом движения сперматозоида. У основания жгутика в
виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти
вся цитоплазма сперматиды отторгается.

18.

Овогенез
1. Зона размножения.
Овогонии подвергаются
митотическому делению.
Дочерние клетки, возникшие
в результате деления
овогоний, называются
овоцитами 1-го порядка.
2. Зона роста. Овоциты
увеличиваются в размерах и
вступают в профазу I.
Увеличение размеров
овоцитов связано с тем, что
в цитоплазме происходит
накопление ряда
питательных веществ —
образуется желток.

19.

Овогенез
3. Зона созревания. Затем
овоциты 1-го порядка
вступают в период
созревания. В результате
первого мейотического
деления возникают две
дочерние клетки. Одна из них,
относительно мелкая,
называется первым
полярным тельцем, а другая,
более крупная – овоцит 2-го
порядка.

20.

Даже если от обоих родителей
потомки получают идентичные
гены, действие этих генов может
быть различным, т.к. гены несут
родительский «отпечаток»,
различный у самцов и самок,
который влияет на нормальное
развитие организма, а также
играет роль в возникновении
заболеваний.
Явление, когда при образовании
гамет у потомка прежний
хромосомный «отпечаток»,
полученный от родителей
стирается и его гены маркируются
в соответствии с полом данной
особи, называется геномный
импринтинг

21. Основные отличия сперматогенеза от овогенеза у человека

Характеристика
Сперматогенез
Овогенез
Период образования
гамет
Постоянно после полового В эмбриогенезе
созревания
Период созревания и
формирования гамет
74 дня
Деление гаметоцитов
Равномерное,
сперматоцита
4 спермия
13-50 лет
из
1 Неравномерное,
из
1
образуется овоцита
образуется
1
яйцеклетка и 3 полярных
тельца
Кол-во созревающих и ~120 млн.каждый день
сформированных гамет
1 клетка в 28 дней
Длительность мейоза
Несколько дней
До 40-50 лет
Остановка
гаметогенеза
Процесс
существенно Останавливается
замедляется в старости
40-50 лет
Размеры и формы
гамет
Маленькие,
подвижные
после
удлиненные, Большие, шарообразные,
неподвижные

22. Партеногенез Партеногенез (гр. девственное происхождение) – половое размножение, при котором развитие нового организма

происходит из
неоплодотворенной яйцеклетки.
Партеногенез
Факультативный
Цикличный
Как без опродотворения, так и после
него: пчелы, муравьи,
коловратки
У дафний, тлей
♂ + ♀ = самки
Возник как способ
выживания из-за
большой гибели
особей
♀ → самцы
Возник как способ
регуляции
соотношения полов
♀ → ♀ - летом
♂ + ♀ - осенью
Обязательный
(облигатный)
Все особи – самки
(Кавказская скалистая
ящерица)
Возник как способ
выживания вида из-за
трудностей встречи
особей друг с другом
У растений (крестоцветные, сложноцветные, розоцветные и др.)
партеногенез называется апомиксис.

23. Оплодотворение - процесс слияния двух половых клеток

1n2с +
гамета +
1n2с = 2n4с
гамета = зигота 2n4с

24. Оплодотворение

• Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная
оболочка растворяется, и он превращается в мужской пронуклеус.
• Это происходит одновременно с завершением второго деления
мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря
оплодотворению.
• Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус.
Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит
репликация ДНК, и после их слияния набор хромосом и ДНК зиготы
становится «2n 4c». Объединение пронуклеусов и представляет собой
собственно оплодотворение.
• Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с
диплоидным ядром.

25. Оплодотворение

• Оплодотворение — необратимый процесс, то есть однажды
оплодотворенное яйцо не может быть оплодотворено вновь.
В зависимости от количества особей, принимающих
участие в половом размножении, различают:
oперекрестное оплодотворение - оплодотворение,
в котором принимают участие гаметы,
образованные разными организмами;
oсамооплодотворение - оплодотворение, при
котором сливаются гаметы, образованные одним
и тем же организмом (ленточные черви).

26. Половой диморфизм

• Первичные признаки
• Вторичные признаки
Патология пола может
проявляться в виде
формирования
гермафродитов.
Истинные гермафродиты
– если нарушен
гонадогенез,
ложные – если нарушено
формирование
соматического пола.