Вегетативное размножение у растений

· Происходит за счёт частей вегетативных органов или специально предназначенных для этой цели структур – луковиц, корневищ, клубней, клубнелуковиц, почек и др. (принципиально практически не отличается от фрагментации или почкования у животных)

· Чрезвычайно широко распространено у растений в связи с чрезвычайно высокой их способностью к регенерации

· Разновидностью вегетативного размножения является прививка, то есть пересадка части тела одного организма (привой) на другой организм (подвой); делается это в случае необходимости сохранения полезных для человека свойств растений, не закреплённых на генетическом уровне и не передающихся по наследству при половом размножении (например, при получении межвидовых или межродовых химерных форм, прививки кактусов, сортов яблонь, абрикосов и др.)

Клонирование

· Это искусственный способ размножения, не встречающийся в естественных условиях (получил распространение в хозяйственных целях только в последние 20-30 лет в связи с развитием биотехнологии – особой отрасли биологических знаний и производства)

Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения (существует ряд методик позволяющих клонировать некоторые растения и животных)

· Из отдельных клеток или кусочков тканей на искусственных питательных средах, содержащих гормоны, стимуляторы роста и другие биологически активные вещества, удаётся получить целые, нормально развитые организмы, обладающие всеми свойствами донорского организма

Половое размножение

 

· Носит универсальный характер, т. е. свойственно практически всем живым организмам (возможно что у организмов, не размножающихся половым путём, этот процесс просто неизвестен исследователям, хотя и существует реально)

· Предполагают, что в процессе эволюции половому размножению, которое существует уже более 3 млрд. лет предшествовало бесполое, которое возникло раньше полового

 

Биологическое значение полового размножения:

1. увеличение числа особей (самовоспроизведение); особи при этом имеют перекомбинированные наследственные свойства и признаки двух родителей и поэтому чрезвычайно разнообразны

2. обеспечение биологического разнообразия, наследственной изменчивости особей одного вида, что даёт материал для естественного отбора, прогрессивной эволюции, адаптациогенеза)

· Складывается из четырёх основных процессов:

1. гаметогенез – образование половых клеток (гамет)

2. оплодотворение (половой процесс) – слияние гамет и их ядер и образование зиготы

3. эмбриогенез (дробление зиготы, формирование и развитие зародыша)

4. постэмбриогенез (рост и развитие организма в послезародышевый период)

 

Половые клетки (гаметы )

Гаметы – это специализированные к выполнению репродуктивной функции половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, из которой развивается новая особь (женские половые клетки называют яйцеклетками мужские – сперматозоидами, сперматозоонами, спермиями)

· Гаметы – высокодифференцированные клетки, отличающиеся следующими признаками:

1. имеют гаплоидный набор хромосом в ядрах, что обеспечивает восстановление в зиготе типичного для данного вида диплоидного набора хромосом

2. низкий уровень обменных процессов, близким к состоянию анабиоза

3. изменённые ядерно- плазматические отношения (отношения объёма ядра к цитоплазме)

4. не способны к митотическому делению

· У большинства организмов половые клетки делятся на материнские (яйцеклетки) и отцовские (сперматозоиды), которые отличаются рядом структурных и функциональных признаков (половой диморфизм)

 

Яйцеклетки

Сперматозоиды (сперматозооны)

1. Неподвижна, не имеет специальных органов активного движения (у человека преодолевает расстояние до полости матки, равное 10 см., за 4 –7 суток) 2. Имеют крупные размеры (большой объём цитоплазмы); у млекопитающих имеет размер около100 – 200 мкм, наибольшая яйцеклетка у сельдевой акулы – более 29 см. 3. Очень низок уровень обмена веществ (близок к анабиозу) 4. Имеют дополнительные оболочки, выполняющие защитные функции и способствуют внедрению (имплантации) зародыша в стенку матки у плацентарных животных 5. Образуют и накапливают в цитоплазме желток и пигменты в виде гранул (запас питательных веществ) 6. Имеют множество митохондрий и пластид (у растений) 7. Не имеют акросомы     8. Характерна цитоплазматическая сегрегация – после оплодотворения в ещё не дробящемся яйце происходит закономерное перераспределение цитоплазмы, определяющее направление развития тканей зародыша 9. Имеют полярность, вследствие возникновения анимального и вегетативного полюсов 10. Имеют шарообразную или слегка вытянутую форму     11..Не несут заряда   12. Образуются в незначительных, по сравнению со сперматозоидами, количествах 13. Окружены жидкостью, имеющей кислую среду   14. Образуются у животных в яичниках (у растений в архегониях) 15. Имеют сниженные ядерно – плазматические отношения, т. к. имеют большой объём цитоплазмы   16. Способность вступать в митотический цикл восстанавливается при оплодотворении 17.Отсутствует   18.Протоплазма имеет коллоидное состояние   19.Мало устойчивы к неблагоприятным факторам среды

1. Подвижны, имеют аппарат активного движения в виде жгутика (у человека развивает скорость до 5 см\ч); спермии растений даже без жгутика тоже подвижны 2. Очень мелкие, очень небольшое количество цитоплазмы (у человека - 50 -70мкм, крокодила – 20мкм); главная задача – транспортировка ДНК особи к яйцеклетке 3. Обмен веществ протекает очень активно 4. Не имеют дополнительных оболочек     5. Не образуют желтка и пигментов, не имеют запаса питательных веществ 6. Сперматозоиды растений не имеют пластид 7. Имеют акросомный аппарат (акросома) – видоизменённый аппарат Гольджи, содержащий ферменты для растворения оболочки яйцеклетки при оплодотворении 8. Цитоплазматическая сегрегация не происходит   9. Не полярны   10. Имеют головку (акросома и ядро), шейку (центриоль и спиральная нить, образованная из митохондрий) и хвост (осевая нить жгутика 11. Все сперматозоиды несут одноимённый отрицательный заряд, что препятствует их склеиванию 12. У животных образуется колоссальное число(10^710^10штук при каждом половом акте у человека выделяеся 200 млн.) 13. У млекопитающих локализуются в семенной жидкости, имеющей щелочную среду 14. Образуются у животных в семенниках (у растений в антеридиях) 15. Имеют высокие ядерно- плазматические отношения благодаря малому количеству цитоплазмы 16. Не вступают в митотический цикл   17. Обладают положительным хемотаксисом (активно двигаются против тока жидкости в направлении яйцеклетки) 18. Протоплазма головки имеет жидкокристаллическое состояние 19. Более устойчивы к неблагоприятным условиям среды

v У однодомных растений и гермафродитных животных яйцеклетки и сперматозоиды развиваются в одном организме