Lytinio organizmų dauginimosi biologinė reikšmė. Kokia yra augalų nelytinio dauginimosi biologinė reikšmė? Būdingi žinduolių klasės bruožai

Pagrindiniai klausimai

Kokie yra individų ir visų rūšių gyvūnų lytinio dauginimosi privalumai ir trūkumai?

Kuri reprodukcijos forma geriausiai prisitaiko prie aplinkos pokyčių?

Kas yra mutacija?

Kaip homologinės chromosomos patenka į mejozę?

Kas yra homologinių chromosomų konjugacija esant mejozei ir kaip tai vyksta?

Kas yra partenogenezė? Kaip bičių populiacijose vyksta partenogenezė?

2.1. Lytinio dauginimosi reikšmė slypi tame, kad tai vienas iš pagrindinių požymių kintamumą lemiančių veiksnių, kai kurie iš jų gali turėti įtakos organizmų išlikimui.

Didžioji dauguma Žemėje gyvenančių organizmų – bakterijų, augalų ir gyvūnų – dauginasi lytiškai, nors dalis jų gali daugintis ir nelytiškai. Kodėl taip nutinka, atsakyti iš karto neįmanoma, nes nelytinis dauginimasis itin efektyvus.

Kodėl tuomet tūkstančiai ir tūkstančiai organizmų rūšių pasirinko rizikingesnį dauginimosi būdą, susijusį su vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių formavimusi ir jų susiliejimu atitinkamomis sąlygomis? Žmogus, kaip niekas kitas, turėtų suprasti visus šio metodo privalumus, kurių pagrindinis yra tas, kad lytinis dauginimasis padidina rūšių išlikimą. Kai kuriais atvejais sunku suprasti tam tikrų lytinio dauginimosi rūšių biologinį pagrįstumą. Pavyzdžiui, kai maldininko patelė, skatinanti patiną poruotis, nukanda jam galvą. Nepaisant to, nepaisant sudėtingo ir net rizikingo lytinio dauginimosi pobūdžio, tai yra patikimas būdas užtikrinti sėkmingą rūšių vystymąsi nuolat kintančioje aplinkoje. Kodėl? Mat lytinio dauginimosi metu susidaro milijonai unikalių genetinės medžiagos derinių, gautų iš dviejų netapačių tėvų, ir taip ateinančiose kartose pasiekiama įvairovė. Kai kurie deriniai gali būti kaip tik tai, ko reikia norint išlaikyti rūšių gyvybingumą besikeičiančiomis aplinkos sąlygomis. Nelytinio dauginimosi metu organizmai neturi tokio gebėjimo prisitaikyti. Pavyzdžiui, kai drėgna aplinka, pavyzdžiui, pelkė, pradeda palaipsniui džiūti, toje aplinkoje gyvenančios rūšys ilgainiui žus, nebent išlikę sausrai tolerantiški tų rūšių individai dauginsis ir neapgyvendins teritorijos.

2.2. Mutacijos gali pakeisti organizmus, kurie dauginasi tiek lytiškai, tiek nelytiškai

Paveldimas DNR molekulės struktūros pokytis, pavyzdžiui, radiacijos sukeltas pokytis, vadinamas mutacija. Tokie pokyčiai iš esmės yra negrįžtami, ir visos ląstelės ar organizmai, atsirandantys iš mutantinių ląstelių, atliks šiuos pokyčius. Organizmuose, kurie dauginasi nelytiniu būdu, mutacija atsiranda kaip staigus pokytis (naudingas arba žalingas organizmui), kuris bus perduotas kitoms kartoms. Na, jei šis pakeitimas naudingas; jei žalinga, tada mutanto palikuonys dažniausiai miršta. Tačiau lytiškai besidauginantys organizmai genetinę medžiagą gauna iš dviejų tėvų. Todėl mutacijas neutralizuoja partnerio „normali“ genetinė medžiaga. Taigi lytinis dauginimasis galiausiai užtikrina organizmų įvairovę ir neutralizuoja staigių pokyčių (mutacijų) atsiradimą per trumpą laiką.

2.3. lytinis dauginimasis apima chromosomų DNR rekombinaciją

Genetinė informacija yra susuktose, pluoštinėse ląstelės branduolio struktūrose, vadinamose chromosomos. Prieš daugelį metų buvo pastebėta, kad chromosomų skaičius ląstelėse paprastai yra pastovus. Be to, beveik visos organizmo ląstelės turi vienodą chromosomų skaičių, ir šis skaičius apibūdina visus tam tikros rūšies organizmus. Pastebėta, kad chromosomos daugeliu atvejų pateikiamos poromis – dvi vienodo dydžio ir formos chromosomos turi panašių genų. Tokios chromosomos vadinamos homologiškas.

Ištyrus 46 žmogaus chromosomas, galima atskirti kiekvieną homologinių chromosomų porą ir priskirti jas atitinkamu skaičiumi. Įvairūs metodai Nustatyta, kad vystantis naujam organizmui, bet kuri jo homologinių chromosomų pora turi po vieną chromosomą iš kiekvieno iš tėvų. Patogumo dėlei visas chromosomų rinkinys ląstelėje vadinamas diploidas. Haploidinis chromosomų rinkinys yra pusė šio skaičiaus, tai yra, jame yra viena chromosoma iš visų porų. Kiekvienas iš tėvų apvaisinimo metu prisideda prie haploidinių chromosomų rinkinio.

2.4. Chromosomos iš kartos į kartą perduodamos specializuotų lytinių ląstelių, vadinamų gametomis, branduoliuose.

Paprastuose organizmuose seksualinių skirtumų beveik nėra. Jų lytinės ląstelės yra labai panašios - gametos, kurie turi pavadinimą izogametai, ir jų sujungimo procesas - izogametinis tręšimas. Tokiu būdu, pavyzdžiui, dauginasi vienaląsčiai vėliaviniai dumbliai Chlamidomonas. Partnerių lytis šiuo atveju nėra įvardijama kaip moteris ir vyras, tačiau jie kalba apie tai kryžiaus tipai.

Sudėtingesniuose organizmuose, o ypač žmonėms, lyčių skirtumai yra dideli, ir kiekvienas organizmas sudaro būdingas lytines ląsteles, būdingas jo lyčiai. Gyvūnų patelė sudaro makrogametą, negalinčią aktyviai judėti, vadinamą kiaušialąste arba kiaušiniu. Patinui išsivysto mažas judrus mikrogametas arba spermatozoidas. Aukštesniųjų augalų makrogametas taip pat vadinamas kiaušialąste, o žiedadulkės mikrogametos yra vyriškų židinių ląstelių branduoliai.

Lytinio dauginimosi procese susilieja dvi gametos, tačiau kiekvienos rūšies chromosomų skaičius išlieka pastovus visose kartose. Todėl akivaizdu, kad turi egzistuoti mechanizmas, dėl kurio normalus kiekvieno iš tėvų diploidinis chromosomų rinkinys gametose yra redukuojamas į haploidinį rinkinį. Šis mechanizmas vadinamas mejoze ir yra gametogenezės – gametų susidarymo proceso – dalis.

Daugialąsčių gyvūnų lytiniuose organuose susidaro gametos - lytinių liaukų. Moteriška lytinė liauka vadinama vyriška kiaušide. sėklidės. Paprastai mejozinis dalijimasis vyksta lytiniuose liaukose, todėl chromosomų rinkinys sumažėja perpus. Čia vyksta diferenciacija, kurios metu susiformuoja specifinės kiaušinėlio ir spermos savybės. Kai kurių rūšių kiaušiniuose mejozinis dalijimasis vyksta po ovuliacija, lytinės ląstelės išsiskyrimas iš kiaušidės. Jei kiaušialąstė spartus vystymasis Po apvaisinimo reikia didelės makromolekulių atsargos, tuomet spermatozoidas turi turėti jo judrumą užtikrinančias struktūras (2-1 pav.).

2.5. Mejozė susideda iš dviejų iš eilės vykstančių ląstelių dalijimosi, kurių kulminacija yra gametų susidarymas, kurių kiekviena turi haploidinį chromosomų rinkinį.

Iš pirmo žvilgsnio abu specializuoti ląstelių dalijimasis, vykstantis mejoze, yra panašus į mitozinį dalijimąsi. Mejozė, kaip ir mitozė, apima tas pačias branduolio dalijimosi (profazės, prometafazės, metafazės ir kt.) ir citoplazmos (citokinezės) stadijas.

Tačiau tarp šių ląstelių dalijimosi tipų yra keletas pagrindinių skirtumų.

1. Pirmojo mejozinio dalijimosi metu homologinių chromosomų poros yra sujungtos ir išsidėsčiusios šoninėse branduolio zonose. Šis procesas vadinamas chromosomų konjugacija arba sinapsė (2-3 pav.).

2. Per du mejozinius dalijimus genetinė medžiaga replikuojama tik vieną kartą. Konjugacijos metu genetine medžiaga keičiasi homologinės chromosomos, arba perėjimas. 2-2 paveiksle schematiškai parodyta, kaip kryžminimas vyksta mejotinėse chromosomose.

Kryžminimas yra plačiai paplitęs ir labai svarbus veiksnys, skatinantis genetinį kintamumą lytinio dauginimosi metu. Mejotinės chromosomos turi specifinę struktūrą, vadinamą konjugacijos kompleksu, kuri greičiausiai atliks šį procesą.

Tiesa, lieka nežinoma, kaip vyksta homologinių chromosomų konvergencija.

3. Daugeliui organizmų iki antrojo mejozinio dalijimosi iš esmės trūksta tarpfazės arba profazės stadijos.

Lytinio dauginimosi metu homologinių chromosomų konjugacija atlieka dvi pagrindines funkcijas. Pirmoji funkcija leidžia visoms lytinėms ląstelėms, susidariusioms mejozės metu, gauti po vieną chromosomą iš kiekvienos homologinės poros. Antroji funkcija yra ta, kad konjugacija užtikrina, kad chromosomų skaičius būtų tiksliai perpus sumažintas (antrojo mejozinio dalijimosi metu), sujungiant homologines chromosomas į poras, kurios elgiasi kaip viena. Kadangi kiekviena iš suporuotų homologinių chromosomų anksčiau buvo atkartota ir todėl susideda iš dviejų chromatidžių, šios poros vadinamos chromatidinės tetrados arba chromosominės dvivalentės. Konjugacijos metu diploidinis pasikartojančių chromosomų rinkinys tampa haploidiniu chromosomų dvivalenčių rinkiniu arba chromatidinėmis tetradomis.. Antrojo mejozinio dalijimosi metu šios dvivalentės dalijamos į dvi dalis, sudarydamos gametas su haploidiniu chromosomų skaičiumi.

Homologinių chromosomų konjugacija įvyksta pirmojo mejozinio dalijimosi fazėje. Susidariusios tetrados juda į pusiaujo plokštumą, prisitvirtina prie veleno skaidulų, o po to kiekviena skyla į dvi diadas (chromosomas, susidedančias iš dviejų chromatidžių). Tada įvyksta citokinezė ir susidaro dvi ląstelės su haploidiniu diadų skaičiumi. Antrojo mejozinio dalijimosi metu kiekviena iš šių ląstelių dalijasi nesikartodama genetinės medžiagos. Antrajame mejoziniame pasiskirstyme jie skyla ir sudaro monadas, taigi iš vienos originali ląstelė susidaro keturi. Kiekvienas iš jų turi skirtingus tėvų genetinės medžiagos derinius, atsirandančius dėl kryžminimo, taip pat nepriklausomą chromosomų segregaciją mejozės metu.

Tačiau neteisinga teigti, kad visais gyvūnų mejozės atvejais iš vienos lytinės ląstelės susidaro keturios. Tai galioja tik. spermatozoidų susidarymo procesas, kai viena ląstelė, kuri mejotiškai dalijasi du kartus, gamina keturis spermatozoidus.

Kiaušialąsčių susidarymo (oogenezės) metu kiekviena ląstelė gamina tik

vienas kiaušinis ir du ar trys maži poliniai kūnai, „aklavietės ląstelės“, kurios nevaidina reikšmingo vaidmens tolimesnėje raidoje. Oogenezėje susidaro ne keturi maži kiaušinėliai, o vienas didelis, turintis daug medžiagų, reikalingų jo vystymuisi po apvaisinimo. Maistinės medžiagos, kuriomis galėtų pasidalyti keturios ląstelės, kaupiasi viename kiaušinyje.

2.6. Apvaisinimas yra vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių arba dviejų izogametų sujungimo procesas

Apvaisinimo procese sujungiami dviejų gametų, kurių kiekvienoje yra po haploidinį chromosomų rinkinį, branduoliai ir taip vėl atkuriamas normalus diploidinis chromosomų rinkinys. Tręšimo metu gali būti naudojamas ir kitas genetinės medžiagos mainų būdas.

Pavyzdžiui, jūrų bestuburiuose, tokiuose kaip moliuskai, jūros ežiai ir žvaigždžių, apvaisinimas yra labai neekonomiškas procesas.

Kiekvienas suaugęs kūnas išeikvoja didžiulę energiją, kad susidarytų daug kiaušialąsčių ar spermatozoidų. Tačiau tik dalis iš jų dalyvauja tręšime.

Taip yra todėl, kad šių gyvūnų kiaušinėliai, lervos ir jaunikliai yra kitų rūšių maistas. Todėl tik vienas procentas pirminių kiaušinėlių išsivysto iki pilnametystės. Nors šis metodas reikalauja daug energijos, jis plačiai naudojamas tarp įvairių rūšių, o tai įrodo jo aukštą efektyvumą.

Daugelis kitų gyvūnų, ypač gyvenančių žemėje, sukūrė vidinio apvaisinimo metodus, kurie leidžia išvengti lytinių ląstelių praradimo.

2.7. Partenogenezė yra neapvaisintų kiaušinėlių vystymasis

Daugelis organizmų, be lytinio dauginimosi, gali suformuoti kiaušinėlius, kurie vystosi neapvaisinant spermatozoidais. Šis procesas vadinamas partenogenezė.

Bičių kolonijas sudaro individai, išsivystę lytinio dauginimosi būdu, taip pat partenogenetiniai organizmai. Abu yra iš bičių motinėlės padėtų kiaušinių. Bičių motinėlė su tranu poruojasi tik vieną kartą, tada jos spermos atsargos išlaikomos visą reprodukcinį laikotarpį. Iš šių apvaisintų kiaušinėlių išsivysto diploidinės bitės darbininkės (ir galbūt būsimos motinėlės). Iš nenusistovėjusių padėtų kiaušinėlių išsivysto haploidiniai tranai.

Spontaniška partenogenezė būdinga ir kai kuriems aukštesniems gyvūnams. Žinomos driežų ir žuvų veislės, kuriose nėra patinų. Patelės gali susilaukti palikuonių, nepaisant ilgalaikės izoliacijos nuo kitų gyvūnų. Dažnai kai kuriose kalakutų linijose kiaušiniai gali išsivystyti partenogenetiškai. Suaugusių organizmų skaičius nedidelis, ir visos jos yra patelės, galinčios susilaukti palikuonių. Kai kuriais atvejais partenogenetinį kai kurių kiaušinėlių vystymąsi gali sukelti taikant cheminę ar fiziologinę stimuliaciją, kurią pirmą kartą I. Loebas padarė 1898 m.

Dauginimasis yra būtina gyvenimo savybė. Gyvybės Žemėje tęstinumą, bet kokių gyvų organizmų – augalų ir gyvūnų – egzistavimo trukmę palaiko dauginimosi procesas. Lytinis dauginimasis – tai biologinis procesas, kurio tikslas – padidinti individų skaičių ir užtikrinti tolesnį rūšies egzistavimą. Suteikia staigų kintamumo padidėjimą. Jis plačiai paplitęs gamtoje. Visi ūkio gyvūnai dauginasi lytiškai. Lytinio dauginimosi metu būtinas dviejų patino ir patelės lytinių ląstelių susiliejimas – apvaisinimas. biologinė reikšmė Apvaisinimo procesas slypi tame, kad lytinio dauginimosi metu atsiradęs naujas organizmas labiau prisitaiko prie kintančių gyvenimo sąlygų, nes susiliejus dviem lytinėms ląstelėms, atsiranda dvigubo paveldimumo organizmas – patinas. ir moterys, turinčios skirtingą kilmę. Apvaisinimo metu tarpusavyje praturtinamos lytinės ląstelės, o kartu subalansuojama medžiagų apykaita, o tai naujajai kartai suteikia gyvybingumo.

4. Natūralus gyvūnų apvaisinimas. Rankinis ir virimo poravimas

Natūralus apvaisinimas į lytinius organus – tai sąlyginių ir besąlyginių refleksų kompleksas, užtikrinantis spermatozoidų patekimą iš vyriško organo į moters lytinius organus. Lytiniams santykiams būtinas tiesioginis patino ir patelės kontaktas. EO- skirstomas į naminius gyvūnus su EO su makšties-gimdos apvaisinimo būdu gyvūnams, lytinis aktas nėra didelis, ejakuliato tūris mažas, spermatozoidų koncentracija didelė, papildomos lytinės liaukos gamina nedidelį kiekį. spermatozoidų, į patelės gimdą patenka gyvūnai su uterine apvaisinimo sperma, lytinio akto trukmė reikšminga, ejakuliato tūris didelis, spermatozoidų koncentracija maža. Atsiranda lytinio akto metu, t.y. patelės ir patino kontakto metu, kai pasireiškia visas poravimuisi būdingas seksualinių refleksų kompleksas. Pagrindiniai natūralaus apvaisinimo būdai yra rankinis, virimas, laisvas kergimas. Rankinis poravimas- poravimas vyksta prižiūrint palydovams. Tai leidžia pasirinkti motinėles ir gamintoją pagal numatytą planą ir per tam tikrą laiką; reguliuoti sekso apkrovą gamintojui; užkirsti kelią lytiškai infekcinėms ligoms, nes pateles ir patinus prieš poravimąsi apžiūri veterinaras; Tiksliai atsižvelkite į palikuonis iš tėvų. Virimo dėklas ka susideda iš to, kad patelė medžioklėje ir patinas patalpinami į atskirą patalpą (virimo, bazė, aptvaras, narvas) ir kuriam laikui paliekami. Šio metodo trūkumas yra tas, kad gamintojas kelis kartus apvaisina tą pačią patelę.

5. Šienavimas, laisvasis ir hareminis (klasinis) poravimas

laisvas poravimasis- gamintojas nuolat yra bandoje ( specifinis stimulas moterų seksualinė funkcija). Rujos pradžia (sužadinimo stadija) pagreitėja, vyksta ryškiai, rujos nebuvimas pašalinamas ir pasiekiamas didelis vaisingumo procentas. Trūkumas: - sunku įskaityti apvaisinimus; - veislinio darbo didelėse bandose atlikti neįmanoma; – naudojamas mėsinėje galvijininkystėje; mažuose ūkiuose Poravimosi poravimasis- naudojamas bandos arklių veisimui. Eržilas augintojas visą parą laikomas ganykloje kartu su kumelėmis, prižiūrimas ganytojo, kuris registruoja sėklintas motinėles. Kietas poravimas – naudojamas avių ūkiuose. Avys skirstomos į grupes (klases) ir joms priskiriami tam tikri avinai. Haremo poravimasis- prie kiekvieno avino pritvirtinamas tam tikras skaičius atitinkamos kokybės motinėlių. Avinų augintojas ganosi jomis ir sėklina.

13. Dauginimasis yra pagrindinė gyvųjų nuosavybė. Nelytinis ir lytinis dauginimasis. nelytinio dauginimosi formos. Apibrėžimas, esmė, biologinė reikšmė.

Sp-T daugintis yra neatsiejama gyvų būtybių savybė. Org-ma egzistavimas yra pasiruošimas pagrindinei biol-tai užduočiai – dalyvavimui reprodukcijoje – įvykdyti.

Dauginimasis (dauginimasis, savaiminis dauginimasis) reiškia organizmų gebėjimą daugintis savo rūšims.

Biologinis reprodukcijos vaidmuo: užtikrina kartų kaitą; su jo pagalba laiku išsaugomos biologinės rūšys ir gyvybė; palaikomas intraspecifinis kintamumas; išspręsti asmenų skaičiaus didinimo problemą.

Yra 2 dauginimosi tipai: nelytinis ir seksualinis.

Nelytinis - naujo organizmo pradžią duoda vienas iš tėvų organizmas, palikuonis yra tiksli genetinė tėvo kopija; nevyksta lytinis procesas, todėl nesikeičiama genetine informacija. Specialių lytinių ląstelių nėra, ląstelinė medžiaga palikuonių vystymuisi yra: a) kelios daugialąsčio tėvo somatinės ląstelės; b) visas organizmas, jei jis yra paprasčiausias. Ląstelinis mechanizmas palikuonys – mitozė. Iš 1 klasės susidaro identiški palikuonys – klonas. Klonų kintamumo šaltinis yra atsitiktinės mutacijos. Evoliucine prasme toks dauginimasis didina stabilizuojančios atrankos įtaką, padeda išlaikyti didžiausią prisitaikymą prie mažai kintančių aplinkos sąlygų.

Formos: 1) vienaląsčiuose eukariotuose: a) dvinarės (dalijimasis iš 2); b) šizogonija – vienas padalijimas į daugelį dalių; c) pumpurų atsiradimas - palikuonys formuojasi ant tėvų kūno kaip atauga, o vėliau atsiskiria; d) sporogonija – pasikartojantis dalijimasis į daug dalių. 2) daugialąsčiuose: a) vegetatyvinės - kūno dalys arba somatinių ląstelių grupės; b) pumpuravimas – inkstų formavimasis; c) sporų susidarymas – ginčų formavimas specialiose struktūrose; d) suskaidymas – daugialąsčio kūno suskaidymas į dalis, kurios virsta nepriklausomais individais.

14. Lytinis dauginimasis vienaląsčiuose ir daugialąsčiuose organizmuose. Seksualinis procesas kaip keitimosi paveldima informacija mechanizmas rūšies viduje. Lytinių ląstelių morfofiziologinės savybės.

Lytinio dauginimosi pagrindas yra lytinis procesas, kurio esmė yra sujungti į paveldimą medžiagą genetinės informacijos palikuoniui iš dviejų skirtingų šaltinių – tėvų – vystymuisi. Seksualinio proceso samprata pateikia blakstienų konjugacijos procesus. Jį sudaro laikinas dviejų asmenų sujungimas siekiant apsikeitimo (rekombinacijos) paveldimomis medžiagomis, dėl kurių atsiranda individai, kurie genetiškai skiriasi nuo tėvų org. Tada jie dauginasi nelytiškai.

Tam tikrame ev-ii etape daugelyje org-ų seksualinis procesas, kaip būdas keistis genų inf-th m / y individais rūšies viduje, pasirodė susijęs su dauginimu.

Lytiniam dauginimuisi įgyvendinti, tėvų individai gamina lytines ląsteles – ląsteles, kurios specializuojasi generacinės funkcijos užtikrinime. Susiliejus motinos ir tėvo lytinėms ląstelėms, atsiranda zigota – ląstelė, kuri yra dukterinė individas ankstyviausiame vystymosi etape.

Lytinių ląstelių ypatumai: haploidija; žemas medžiagų apykaitos procesų lygis; tik kiaušialąstė patenka į mitozę, apvaisinimo atveju; tik kiaušinis turi apsauginį baltyminį apvalkalą; tik spermatozoidas turi ląstelių centrą, kuris perkeliamas į kiaušinėlį; spermatozoidas yra mobilus; kiaušinėlis suteikia vystymąsi (apvaisinimo atveju); Sperma neša genetinę medžiagą.

18. Augalų dauginimasis. Lytinio ir nelytinio dauginimosi svarba. Seksualinio proceso tipai.

Augalų dauginimas- procesų visuma, lemianti tam tikros rūšies individų skaičiaus padidėjimą; augalai turi aseksualus, seksualinis ir vegetatyvinis(nelytinis ir lytinis dauginimasis yra sujungti į sąvoką generatyvinis dauginimasis). Tai yra įvairių reprodukcijos aspektų tyrimas reprodukcinė biologija.

Nelytinis dauginimasis skiriasi nuo vegetatyvinio dauginimosi tuo, kad vegetatyvinio dauginimosi metu atsiranda dukterinis individas, genetiškai identiškas motininei ( klonas), būtinai gauna motinos organizmo fragmentą, nes jis susidaro iš jo; Tai neįvyksta su nelytiniu dauginimu.

Generatyvus dauginimasis pagrįstas dviejų branduolio fazių – haploidinės ir diploidinės – kaita. Šis kaitaliojimas vyksta dėl dviejų alternatyvių procesų – tręšimo ir redukcijos dalijimosi (mejozės). Augaluose vadinama haploidine faze, kuri gamina haploidines gametas gametofitas, ir diploidinė fazė, kuri formuoja haploidines sporas, iš kurių išsivysto gametofitai, - sporofitas. Sporofitas ir gametofitas gali skirtis vienas nuo kito morfologiškai ( heteromorfinis gyvavimo ciklas) ir būti tos pačios struktūros ( izomorfinis gyvavimo ciklas).

Skirtumas tarp lytinio dauginimosi ir lytinio dauginimosi yra tas, kad pirmuoju atveju ant gametofito susidaro vienas sporofito embrionas, o antruoju – keli. Dauguma augalų dauginasi lytiškai

nelytinis dauginimasis augalus perneša haploidinės sporos - aplanomeiosporos. Jie susidaro specialiuose kūnuose - sporangijos. Dumbliuose dažniausiai sporangijos yra vienaląstės (tik kai kurių dumblių sporangijos yra daugialąstės, bet nediferencijuojamos į audinius).

Aukštesniuose augaluose sporangijos yra daugialąstės, jų ląstelės diferencijuotos. Vaisingos ląstelės yra archesporium- sporogeninis audinys, išorinės sterilios ląstelės sudaro apsauginę sienelę. Pamušalo sluoksnis susidaro iš išorinių archesporiumo ląstelių - tapetum, kuris plečiasi į formą periplazmodis. Jame esančios maistinės medžiagos sunaudojamos sporų susidarymui.

Archesporium ląstelės, besidalijančios mitozės būdu, sukelia sporocitai, kurios mejozės būdu sudaro sporų tetradas.

Sporos yra padengtos dviejų ar trijų sluoksnių membrana - sporoderma. Sporos lengvos, daug citoplazmos, turi didelį branduolį, proplastidus; atsargines medžiagas dažnai atstoja riebalai.

Iš sporų išsivysto gametofitai. Kada izosporinis Visos augalų sporos yra vienodo dydžio. Šis reiškinys buvo pavadintas izosporos. At heterosporia susidaro įvairaus dydžio sporos. Iš didesnių sporų (megasporų) atsiranda moteriški gametofitai, o iš mažesnių (mikroporų) – vyriški; tokie augalai vadinami heterosporinis.

seksualinis procesas in flora labai įvairi ir dažnai labai sudėtinga, tačiau iš esmės susilieja dvi lytinės ląstelės (gametos) – vyriškos ir moteriškos.

Gametos atsiranda tam tikrose augalų ląstelėse ar organuose. Kai kuriais atvejais gametos yra vienodo dydžio ir formos, abi yra judrios dėl žiuželių (izogamija); kartais jie kiek skiriasi vienas nuo kito dydžiu (heterogamija). Tačiau dažniau – su vadinamąja oogamija – lytinių ląstelių dydžiai smarkiai skiriasi: vyriškoji lytinė ląstelė, vadinama spermatozoidu, yra maža, judri, o patelė – kiaušinėlis – nejudri ir didelė. Lytinių ląstelių susiliejimo procesas vadinamas apvaisinimas. Gametos branduolyje yra vienas chromosomų rinkinys, o ląstelėje, susidariusioje po lytinių ląstelių susiliejimo, kuri vadinama zigota, chromosomų skaičius padvigubėja. Zigota sudygsta ir išauga naujas augalas.

Lytinis procesas augaluose vyksta tam tikru laiku ir tam tikrame vystymosi etape, kurio metu augalas gali daugintis ir nelytiškai (susidarant sporoms) bei vegetatyviškai.

Seksualinis dauginimasis atsirado augalų pasaulyje evoliucijos procese. Bakterijos ir melsvadumbliai jo dar neturi. Daugumoje dumblių ir grybų, taip pat visuose aukštesniuose sausumos augaluose lytinis procesas yra aiškiai išreikštas.

Lytinis dauginimasis organizmui labai svarbus tuo, kad susiliejus tėvo ir motinos ląstelėms, sukuriamas naujas organizmas. Jis pasižymi didesniu kintamumu, geriau prisitaiko prie aplinkos sąlygų.

Paprasčiausias lytinio dauginimosi procesas gali būti stebimas vienaląsčiuose dumbliuose, pavyzdžiui, chlamidomonose.

Aseksualumo prasmė: visų pirma – greitis: nelytiniam dauginimuisi reikia žymiai mažiau energijos, vadinasi, suteikia daugiau galimybių, grubiai tariant, 1 J sunaudotos energijos. Šio pirmojo pasekmė yra didesnė išplitimo tikimybė, jei nelytiškai besidauginančio augalo genotipas yra pakankamai optimalus vietinėms sąlygoms. Šiuo atveju augalo palikuonys daro savotišką plėtrą. Galiausiai, genotipo išsaugojimas: lytinis dauginimasis yra paleidimo aikštelė, leidžianti atsirasti veisimosi galimybėms, o nelytinis dauginimasis yra savotiškas esamo genotipo išsaugojimas.

Seksualinė reikšmė: Lytiniu dauginimu, lyginant su vegetatyviniu dauginimu, pasiekiama: 1) didesnis reprodukcijos greitis, t.y., daug didesnis naujų individų užuomazgų skaičius; 2) galimybė įsikurti daug didesniais atstumais, taigi ir didesnės teritorijos apgyvendinimas; 3) sėklų perkėlimas į kitas sąlygas, leidžiantis įvykti įvairiems pokyčiams, veikiant naujoms sąlygoms, ir dėl to suteikiama nauja medžiaga natūraliai atrankai. Dar svarbiau, kad vegetatyvinio (arba nelytinio) dauginimosi metu naujasis augalas visiškai paveldėtų visas motininio augalo savybes, įskaitant su amžiumi susijusius senatvinius pokyčius, kurie daugumoje atsiranda anksčiau ar vėliau; be to, jis neįgyja naujų savybių ir gali gyventi tik tose pačiose išorinių sąlygų ribose kaip ir motininis augalas.

Lytinio dauginimosi metu vyksta visiškas atsinaujinimas, gyvenimas visa prasme prasideda nuo pat pradžių, o visi su amžiumi susiję tėvų pokyčiai neperduoda palikuonims. Be to, ir tai labai svarbu, lytinio dauginimosi metu derinami daugiau ar mažiau skirtingi tėvo ir motinos paveldimi polinkiai, palikuonys įvairesni, su naujais tėvo ir motinos savybių deriniais, o kartais ir visai naujais charakteriais. Toks genetiškai heterogeniškesnis palikuonis turi platesnį prisitaikymo prie išorinių sąlygų diapazoną, kai kurie jo atstovai gali susigyventi tokiomis sąlygomis, kai žūtų jų tėvai, o visa rūšis (arčiausiai vienas kito esančių formų kompleksas) bus atsparesnė. kova už būvį. Tokios lytiškai besidauginančios rūšys laimėjo kovą dėl gyvybės.

Lytinio dauginimosi svarba evoliucijai yra ta

Vladas ustelyomovas

Lytinis dauginimasis – progresyvesnė dauginimosi forma, gamtoje labai paplitusi tiek tarp augalų, tiek tarp gyvūnų. Lytinio dauginimosi procese susiformavę organizmai vienas nuo kito skiriasi genetiškai, taip pat ir prisitaikymo prie gyvenimo sąlygų pobūdžiu.

Lytinio dauginimosi metu motinos ir tėvo organizmai gamina specializuotas lytines ląsteles – gametas. Moteriškos nejudrios lytinės ląstelės vadinamos kiaušinėliais, vyriškos – spermatozoidai, o judrios – spermatozoidais. Šios lytinės ląstelės susilieja ir sudaro zigotą, tai yra, įvyksta apvaisinimas. Lytinės ląstelės, kaip taisyklė, turi pusę chromosomų rinkinio (haploidų), todėl joms susijungus atkuriamas dvigubas (diploidinis) rinkinys, iš zigotos išsivysto naujas individas. Lytinio dauginimosi metu palikuonys susidaro susiliejus haploidiniams branduoliams. Haploidiniai branduoliai susidaro dėl mejozinio dalijimosi.

Dėl mejozės genetinės medžiagos sumažėja perpus, todėl tam tikros rūšies individų genetinės medžiagos kiekis išlieka pastovus keletą kartų. Mejozės metu vyksta keletas svarbių procesų: atsitiktinė chromosomų segregacija (nepriklausoma disekcija), genetinės medžiagos mainai tarp homologinių chromosomų (crossing over). Dėl šių procesų atsiranda naujų genų derinių. Kadangi po apvaisinimo zigotos branduolyje yra dviejų tėvų individų genetinė medžiaga, tai padidina rūšies genetinę įvairovę. Jei seksualinio proceso esmė ir biologinė reikšmė visiems organizmams yra vienoda, tai jo formos yra labai įvairios ir priklauso nuo evoliucinio išsivystymo lygio, buveinės, gyvenimo būdo ir kai kurių kitų ypatybių.
Lytinis dauginimasis turi labai didelių evoliucinių pranašumų prieš nelytinį dauginimąsi. Lytinio dauginimosi esmė yra palikuonių genetinės informacijos iš dviejų skirtingų šaltinių – tėvų – derinys. Gyvūnų tręšimas gali būti išorinis arba vidinis. Fusion gamina zigotą su dvigubu chromosomų rinkiniu.

Zigotos branduolyje visos chromosomos susiporuoja: kiekvienoje poroje viena iš chromosomų yra tėvinė, kita – motininė. Iš tokios zigotos išsivystęs dukterinis organizmas yra vienodai aprūpintas abiejų tėvų paveldima informacija.

Biologinė lytinio dauginimosi prasmė ta, kad susidarę organizmai gali sujungti naudingus tėvo ir motinos bruožus. Tokie organizmai yra gyvybingesni. Lytinis dauginimasis vaidina svarbų vaidmenį organizmų evoliucijoje.

Kokia yra lytinio dauginimosi biologinė reikšmė?

Aleksas

genetinės rekombinacijos metu. Neteisingai užduokite klausimą, seksualinio proceso prasmę. Tai yra kombinuoto atrankos kintamumo šaltinis ir kartu dviejų organizmų genotipų derinimo mechanizmas, siekiant išlaikyti populiacijos ir rūšių genetinę vienovę.

Aleksandras Maštakovas

Manau, reikia pavartyti biologijos vadovėlius. Lytinio dauginimosi prasmė – veikiančių genų atkūrimas ir mutacijos pažeistų genų blokavimas. Tai yra, yra tam tikras mechanizmas, kuris molekuliniu lygmeniu vis dar sugeba „pataisyti“ žalingą mutaciją, kuriai, dauginantis tos pačios lyties, prireiktų kur kas daugiau laiko, kad būtų ištaisyta darvino natūrali atranka. Taigi lytinis dauginimasis visų pirma leidžia nutraukti atsitiktines ir žalingas genų mutacijas, tačiau leidžia išgyventi šių mutacijų nešiotojams.

Sverdlovsko srities bendrojo ir profesinio švietimo ministerija
GBOU SPO SO
"JEKATERINBURGO TRANSPORTO STATYBOS KOLEŽA"

abstrakčiai
Pagal discipliną: Biologija
Tema: „Lytinis dauginimasis ir jo biologinė reikšmė

Specialybė 270802 „Miesto pastatų ir statinių statyba ir eksploatavimas“

Pagaminta Urvanov N.N.
Studentas gr. PGS-11
Patikrintas Sosnovskikh O.M.

2 turinys
3 įvadas
1. Dauginimosi rūšys 4
1.1 Nelytinis dauginimasis 5
1.2 Lytinis dauginimasis 7
2. Individualus organizmų vystymasis 11
2.1 Embrioninis vystymosi laikotarpis 12
2.2 Poembrioninis vystymosi laikotarpis 15
2.3 Bendrieji vystymosi modeliai. Biogenetinis dėsnis 17
3. Biologinė lytinio dauginimosi reikšmė 19
21 išvada
Literatūra 22
Programos 23

Įvadas
Gebėjimas daugintis, t.y. gaminti naujos kartos tos pačios rūšies individus yra vienas pagrindinių gyvų organizmų bruožų. Dauginimosi procese genetinė medžiaga perduodama iš tėvų kartos į kitą kartą, o tai užtikrina ne tik šios rūšies, bet ir konkrečių tėvų individų savybių dauginimąsi. Rūšiai dauginimosi prasmė yra pakeisti žuvusius jos atstovus, o tai užtikrina rūšies egzistavimo tęstinumą; be to, tinkamomis sąlygomis dauginimasis leidžia padidinti bendrą rūšių skaičių.
Kiekvienas naujas individas, prieš pasiekdamas stadiją, kurioje jis galės daugintis, turi pereiti keletą augimo ir vystymosi etapų. Kai kurie asmenys miršta dar nepasiekę reprodukcinės stadijos (arba lytinės brandos) dėl plėšrūnų, ligų ir įvairių atsitiktinių įvykių; todėl rūšis gali būti išsaugota tik su sąlyga, kad kiekviena karta susilauks daugiau palikuonių, nei buvo dauginantis tėvų individų. Populiacijos svyruoja priklausomai nuo pusiausvyros tarp individų dauginimosi ir išnykimo. Yra daugybė skirtingų veisimo strategijų, kurių kiekviena turi skirtingus privalumus ir trūkumus; visi jie bus aprašyti šioje santraukoje.

Veisimo tipai
Žinomos įvairios dauginimosi formos, tačiau visas jas galima suskirstyti į dvi rūšis: seksualinę ir nelytinę.
Lytiniu dauginimu vadinamas kartų kaita ir organizmų vystymasis iš specializuotų – lytinių – ląstelių, kurios susidaro lytinėse liaukose. Šiuo atveju, susiliejus dviem skirtingų tėvų suformuotoms lytinėms ląstelėms, atsiranda naujas organizmas. Tačiau bestuburiams spermatozoidai ir kiaušinėliai dažnai susidaro vieno organizmo kūne. Toks reiškinys – biseksualumas – vadinamas hermafroditizmu. Žydintys augalai taip pat yra dvilyčiai. Daugumoje gaubtasėklių (žydinčių) augalų rūšių dvilytis žiedas apima ir kuokelius, sudarančius vyriškąsias lytines ląsteles – spermatozoidus, ir piesteles, kuriose yra kiaušinėlių. Maždaug ketvirtadalyje rūšių vyriški (kuktiniai) ir moteriški (piesteliniai) žiedai vystosi savarankiškai, t.y. jie turi pavienes gėles. Pavyzdys yra kanapės. Kai kuriuose augaluose – kukurūzuose, beržuose – ant to paties individo atsiranda ir vyriškos, ir moteriškos gėlės.
Vystosi kai kurios gyvūnų ir augalų rūšys
neapvaisintas kiaušinėlis. Toks dauginimasis vadinamas virginaliniu arba partenogenetiniu.
Nelytiniam dauginimuisi būdinga tai, kad naujas individas išsivysto iš nelytinių, somatinių (kūno) ląstelių.

nelytinis dauginimasis
Nelytiniu būdu dauginantis, naujas organizmas gali atsirasti iš vienos ląstelės arba iš kelių nelytinių (somatinių) motinos ląstelių. Nelytiniu dauginimu užsiima tik vienas iš tėvų. Kadangi ląstelės, iš kurių susidaro dukteriniai organizmai, atsiranda dėl mitozės, visi palikuonys paveldimomis savybėmis bus panašūs į motinos.

Ryžiai. 1. Euglena green reprodukcija

Daugelis pirmuonių (ameba, žalioji euglena ir kt.), vienaląsčiai dumbliai (chlamydomonas) dauginasi mitozinio ląstelių dalijimosi būdu (1 pav.). Kiti vienaląsčiai – kai kurie žemesni grybai, dumbliai (chlorella), gyvūnai, pavyzdžiui, maliarijos sukėlėjas – maliarinis plazmodis, pasižymi sporuliavimu. Tokiu atveju ląstelė skyla į daugybę individų, lygių branduolių skaičiui, anksčiau susidariusių pirminėje ląstelėje dėl pakartotinio jos branduolio dalijimosi. Sporas gali susidaryti ir daugialąsčiai organizmai: tai samanos, aukštesni grybai, daugialąsčiai dumbliai, paparčiai ir kai kurie kiti.
Ir vienaląsčiuose, ir daugialąsčiuose organizmuose, nelytinis dauginimasis taip pat tarnauja kaip pumpuras. Pavyzdžiui, mieliagrybių ir kai kurių blakstienų (čiulpiančių blakstienų) kūne, dygstant ant motininės ląstelės, iš pradžių susidaro mažas gumbas, turintis branduolį – inkstą. Jis auga, pasiekia dydį, artimą motinos organizmo dydžiui, o tada atsiskiria, pereidamas į savarankišką egzistavimą. Daugialąsčių organizmų (gėlavandenių hidra) inkstai susideda iš ląstelių grupės iš abiejų kūno sienelės sluoksnių. Inkstas auga, pailgėja, priekiniame jo gale atsiranda burnos anga, apsupta čiuptuvų. Dygimas baigiasi susidarant mažai hidrai, kuri vėliau atsiskiria nuo motinos organizmo.
Daugialąsčių gyvūnų nelytinis dauginimasis vyksta tokiu pačiu būdu (medūzos, anelidai, plokščiųjų kirmėlių, dygiaodžiai). Iš kiekvienos tokios dalies išsivysto visavertis individas.
Augaluose paplitęs vegetatyvinis dauginimasis, t.y. kūno dalys – auginiai, ūsai, gumbai. Taigi bulvės dauginasi modifikuotomis požeminėmis stiebo dalimis – gumbais. Jazminuose lengvai įsišaknija gluosnių ūgliai - auginiai. Auginių pagalba dauginamos vynuogės, serbentai, agrastai.
Ilgi šliaužiantys braškių stiebai - ūsai - formuoja pumpurus, kurie, įsišakniję, išaugina naują augalą. Nedaug augalų, pvz., begonijų, galima dauginti lapų atžalomis (lapaašmenėmis ir lapkočiais). Apatinėje lapo pusėje, tose vietose, kur šakojasi stambios gyslos, atsiranda šaknys, viršutinėje – pumpurai, o paskui ūgliai.
Šaknis taip pat naudojamas vegetatyviniam dauginimui. Sodininkystėje, auginiais iš šoninių šaknų, dauginamos avietės, vyšnios, slyvos, rožės. Jurginai dauginasi šakniagumbių pagalba. Modifikavus požeminę stiebo dalį – šakniastiebį – taip pat formuojasi nauji augalai. Pavyzdžiui, erškėtis šakniastiebių pagalba gali duoti daugiau nei tūkstantį naujų individų 1 m2 dirvožemio.

lytinis dauginimasis
Lytinis dauginimasis turi labai didelių evoliucinių pranašumų prieš nelytinį dauginimąsi. Taip yra dėl to, kad palikuonių genotipas atsiranda sujungiant genus, priklausančius abiem tėvams. Dėl to didėja organizmų gebėjimas prisitaikyti prie aplinkos sąlygų. Kadangi kiekvienoje kartoje atliekami nauji deriniai, daug daugiau individų gali būti pritaikyti prie naujų egzistavimo sąlygų nei su nelytiniu dauginimu. Naujų genų derinių atsiradimas užtikrina sėkmingesnį ir greitesnį rūšies prisitaikymą prie kintančių buveinių sąlygų.
Taigi lytinio dauginimosi esmė glūdi dviejų skirtingų šaltinių – tėvų – genetinės informacijos palikuonių paveldimojoje medžiagoje.
Lytinės ląstelės vystosi lytinėse liaukose: vyrų – spermatozoidai, patelės – kiaušinėliai (arba kiaušinėliai). Pirmuoju atveju jų vystymasis vadinamas spermatogeneze, antruoju – ovogeneze (iš lot. ovo – kiaušinis).
Lytinių ląstelių formavimosi procese išskiriama keletas etapų. Pirmasis etapas yra dauginimosi laikotarpis, kai pirminės lytinės ląstelės dalijasi mitozės būdu, todėl jų skaičius didėja.
Antrasis etapas yra augimo laikotarpis. Nesubrendusiose vyriškose lytinėse ląstelėse jis nėra ryškus. Jų dydis šiek tiek padidėja. Priešingai, būsimų kiaušinėlių – oocitų – dydis kartais padidėja šimtus, o dažniau tūkstančius ir net milijonus kartų. Kiaušialąsčių augimas vyksta kitų organizmo ląstelių suformuotų medžiagų sąskaita. Taigi žuvyse, varliagyviuose ir dar labiau roplių bei paukščių kiaušinių didžiąją dalį sudaro trynys. Jis sintetinamas kepenyse, specialioje tirpioje formoje krauju pernešamas į kiaušides, prasiskverbia į augančius oocitus ir ten nusėda trynio plokštelių pavidalu. Be to, pačioje būsimoje lytinėje ląstelėje sintetinama daugybė baltymų ir daugybė įvairių RNR: transportinė, ribosominė ir informacinė. Trynys yra maistinių medžiagų (riebalų, baltymų, angliavandenių, vitaminų ir kt.) rinkinys, būtinas besivystančiam embrionui maitinti, o RNR užtikrina baltymų sintezę ankstyvoje vystymosi stadijoje, kai dar nepanaudojama jos pačios pragaištinga informacija.
Kitas etapas – brendimo laikotarpis, arba mejozė – parodyta 2 paveiksle. Į brendimo laikotarpį patenkančiose ląstelėse yra diploidinis chromosomų rinkinys ir jau dvigubai daugiau DNR.

Ryžiai. 2. Lytinių ląstelių brendimas (mejozė)

Mejozės esmė ta, kad kiekviena lytinė ląstelė gauna vieną haploidinį chromosomų rinkinį. Tačiau tuo pačiu metu mejozė yra stadija, kurios metu, sujungiant skirtingas motinos ir tėvo chromosomas, sukuriamos naujos genų kombinacijos, paveldimų polinkių rekombinacija taip pat vyksta dėl kryžminimo – pjūvių mainų tarp homologinių chromosomų mejozės metu. .
Mejozė apima du iš eilės dalijimus. Kaip ir mitozės atveju, kiekviename mejoziniame padalinyje yra keturios stadijos: profazė, metafazė, anafazė ir telofazė.
Pirmasis (I) mejozinis padalijimas. I fazė prasideda nuo chromosomų spiralizavimo. Kaip prisimenate, kiekviena chromosoma susideda iš dviejų chromatidžių, sujungtų centromeroje. Tada artėja homologinės chromosomos, kiekvienas vienos chromosomos kiekvienos chromatidės taškas sujungiamas su atitinkamu kitos, homologinės chromosomos chromatidės tašku. Šis tikslaus ir artimo homologinių chromosomų aproksimavimo procesas mejozėje vadinamas konjugacija. Ateityje tarp tokių chromosomų gali įvykti kryžminimas – identiškų arba homologinių, t.y. turinčių tuos pačius genus, sekcijų mainai. Profazės pabaigoje tarp homologinių chromosomų atsiranda atstumiančios jėgos. Iš pradžių jie atsiranda centromerų srityje, o vėliau kitose srityse.
I metafazėje chromosomų spiralizacija yra maksimali. Konjuguotos chromosomos yra išilgai pusiaujo, o homologinių chromosomų centromerai yra atsukti į skirtingus ląstelės polius. Prie jų pritvirtinami veleno pluoštai.
I anafazėje homologinių chromosomų rankos galutinai atsiskiria ir chromosomos išsiskiria į skirtingus polius. Vadinasi, tik viena iš kiekvienos homologinių chromosomų poros patenka į dukterinę ląstelę. Chromosomų skaičius sumažėja perpus, chromosomų rinkinys tampa haploidinis. Tačiau kiekviena chromosoma susideda iš dviejų chromatidžių, ty joje vis dar yra dvigubai daugiau DNR.
I telofazėje branduolinis apvalkalas susidaro trumpam. Interfazės metu tarp pirmojo ir antrojo mejozės dalijimosi DNR replikacija nevyksta. Ląstelės, susidariusios dėl pirmojo brendimo padalijimo, skiriasi tėvo ir motinos chromosomų sudėtimi, taigi ir genų rinkiniu.
Pavyzdžiui, visose žmogaus ląstelėse, įskaitant pirmines lytines ląsteles, yra 46 chromosomos. Iš jų 23 yra iš tėvo ir 23 iš motinos. Lytinių ląstelių susidarymo metu po pirmojo mejozinio dalijimosi spermatocitai ir oocitai taip pat gauna 23 chromosomas. Tačiau dėl atsitiktinio tėvo ir motinos chromosomų atskyrimo I anafazėje gautos ląstelės gauna daugybę įvairių tėvų chromosomų derinių. Pavyzdžiui, vienoje iš jų gali būti 3 tėvo ir 20 motinos chromosomų, kitoje - 10 tėvo ir 13 motinos, trečioje - 20 tėvo ir 3 motinos ir tt Galimų derinių skaičius labai didelis. Jei taip pat atsižvelgsime į homologinių chromosomų sričių mainus pirmojo mejozės dalijimosi fazėje, tada visiškai akivaizdu, kad kiekviena gauta lytinė ląstelė yra genetiškai unikali, nes ji turi savo unikalų genų rinkinį.
Todėl mejozė yra kombinuoto genotipinio kintamumo pagrindas.
Antrasis (II) mejozinis padalijimas. Antrasis mejozės dalijimasis paprastai vyksta taip pat, kaip įprastas mitozinis dalijimasis, vienintelis skirtumas yra tas, kad besidalijanti ląstelė yra haploidinė. II anafazėje centromerai, jungiantys seserines chromatides kiekvienoje chromosomoje, dalijasi, o chromatidės, kaip ir mitozėje, nuo to momento tampa nepriklausomomis chromosomomis. Pasibaigus II telofazei, baigiasi ir visas mejozės procesas: iš pirminės pirminės lytinės ląstelės susidarė keturios haploidinės ląstelės.
Patinuose visos jos virsta lytinėmis ląstelėmis – spermatozoidais. Patelėms dėl netolygios mejozės tik viena ląstelė gamina gyvybingą kiaušinėlį. Kitos trys dukterinės ląstelės yra daug mažesnės, jos virsta vadinamaisiais kryptiniais, arba redukciniais, mažais kūnais, kurie greitai miršta. Tik vieno kiaušinėlio susidarymas ir trijų genetiškai užbaigtų taikinių kūnų mirtis biologiniu požiūriu atsiranda dėl poreikio išsaugoti visas atsargines ląsteles vienoje ląstelėje. maistinių medžiagų, kurios bus reikalingos būsimo embriono vystymuisi.
Formavimosi laikotarpis susideda iš to, kad ląstelės įgyja tam tikros formos ir dydžio, atitinkančios jų funkciją.
Brendimo procese moteriškos lytinės ląstelės pasidengia membranomis ir yra paruoštos apvaisinti iškart pasibaigus mejozei. Daugeliu atvejų, pavyzdžiui, ropliams, paukščiams ir žinduoliams, dėl kiaušinį supančių ląstelių veiklos aplink jį atsiranda daugybė papildomų membranų. Jų funkcija yra apsaugoti kiaušinėlį ir besivystantį embrioną nuo išorinių neigiamų poveikių. Spermatozoidai gali būti skirtingo dydžio ir formos.
Spermatozoidų funkcija yra perduoti genetinę informaciją į kiaušinėlį ir skatinti jo vystymąsi. Susidariusioje spermos ląstelėje yra mitochondrijos – Golgi aparatas, kuris išskiria fermentus, kurie tirpdo kiaušinėlio membraną apvaisinimo metu, t.y., vykstant spermos ir kiaušinėlio susiliejimui. Gauta diploidinė ląstelė vadinama zigota.

Individualus organizmų vystymasis
Individualiu vystymusi, arba ontogeneze, vadinamas visas individo gyvenimo laikotarpis – nuo ​​spermatozoidų susiliejimo su kiaušinėliu ir zigotos susidarymo iki organizmo mirties. Ontogeniškumas skirstomas į du periodus: 1) embrioninį – nuo ​​zigotos susidarymo iki gimimo ar išėjimo iš kiaušinėlio membranų; 2) poembrioninis – nuo ​​išėjimo iš kiaušinėlio membranų arba gimimo iki organizmo mirties.
Mokslas, tiriantis individualaus organizmų vystymosi dėsningumus embrioninėje stadijoje, vadinamas embriologija (iš graikų kalbos embrionas – embrionas).

Embrioninis vystymosi laikotarpis
Daugumoje daugialąsčių gyvūnų, neatsižvelgiant į jų organizavimo sudėtingumą, embriono vystymosi etapai, kuriuos išgyvena embrionas, yra vienodi. Embrioniniame periode išskiriamos trys pagrindinės stadijos: smulkinimas, gastruliacija ir pirminė organogenezė.
Išsiskyrimas. Organizmo vystymasis prasideda nuo vienos ląstelės stadijos. Apvaisintas kiaušialąstė yra ląstelė, o kartu ir organizmas ankstyviausioje vystymosi stadijoje. Dėl pasikartojančio dalijimosi vienaląstis organizmas virsta daugialąsčiu. Diploidinis branduolys, atsiradęs apvaisinimo metu susiliejus spermatozoidui ir kiaušinėliui, po kelių minučių pradeda dalytis, kartu su juo dalijasi ir citoplazma. Su kiekvienu dalijimusi susidariusių ląstelių dydis mažėja, todėl dalijimosi procesas vadinamas trupinimu. Smulkinimo metu ląstelinė medžiaga kaupiasi tolesniam vystymuisi. Skilimas baigiasi daugialąsčio embriono – blastulės – susidarymu. Blastula turi ertmę, užpildytą skysčiu, vadinamąją pirminę kūno ertmę.
Tais atvejais, kai kiaušinio citoplazmoje trynio yra mažai (kaip lanceletas) arba santykinai mažai (kaip varlė), sutraiškymas baigiamas, tai yra, kiaušinis padalytas visiškai.
Priešingu atveju paukščių traiškymo laikotarpis tęsiasi. Citoplazma be trynio sudaro tik 1% viso vištienos kiaušinio tūrio; likusi kiaušinio citoplazmos dalis, taigi ir zigota, yra užpildyta trynio matrica. Jei atidžiai pažvelgsite į vištienos kiaušinį, ant vieno iš jo polių, tiesiai ant trynio, galite pamatyti nedidelę dėmę - blastulę arba embriono diską, susidariusį sutraiškus citoplazmos dalį, kurioje nėra trynio. kuriame yra branduolys. Tokiais atvejais smulkinimas vadinamas nepilnu. Nevisiškas sutraiškymas būdingas ir kai kurioms žuvims bei ropliams.
Visais atvejais - ir lanceleto, ir varliagyvių, ir paukščių, ir kitų gyvūnų - bendras ląstelių tūris blastulės stadijoje neviršija zigotos tūrio. Kitaip tariant, mitozinis zigotos dalijimasis nėra lydimas susidariusių dukterinių ląstelių augimo iki motinos tūrio, o jų dydis palaipsniui mažėja dėl nuoseklių dalijimų. Ši mitozinių ląstelių dalijimosi ypatybė skilimo metu stebima visų gyvūnų apvaisintų kiaušinėlių vystymosi metu.
Kai kurios kitos smulkinimo ypatybės būdingos ir įvairioms gyvūnų rūšims. Pavyzdžiui, visos blastulės ląstelės turi diploidinį chromosomų rinkinį, yra identiškos struktūros ir skiriasi viena nuo kitos daugiausia jose esančio trynio kiekiu. Tokios ląstelės, neturinčios specializacijos požymių tam tikroms funkcijoms atlikti, vadinamos nespecializuotomis (arba nediferencijuotomis) ląstelėmis. Kitas skilimo bruožas – itin trumpas blastomerų mitozinis ciklas, lyginant su suaugusio organizmo ląstelėmis. Per labai trumpą tarpfazę vyksta tik DNR dubliavimasis.
Gastruliacija. Blastula, kaip taisyklė, susidedanti iš daugybės blastomerų (pavyzdžiui, 3000 ląstelių lancelete), vystymosi procese pereina į naują etapą, vadinamą gastrula (iš graikų gaster - skrandis). Šiame etape embrionas susideda iš skirtingų ląstelių sluoksnių - vadinamųjų gemalo sluoksnių: išorinio arba ektodermos (iš graikų ectos - esančios išorėje) ir vidinio, arba endodermos (iš graikų entos - esančios viduje). Procesų, vedančių į gastrulos susidarymą, visuma vadinamas gastruliacija.
Lancelete gastruliacija atliekama stumiant vieną iš blastulių polių į vidų, link kito, kitiems gyvūnams - arba stratifikuojant blastulės sienelę, arba užteršant masyvų vegetatyvinį polių mažomis gyvūno poliaus ląstelėmis.
Daugialąsčiuose gyvūnuose, išskyrus žarnyno ertmes, lygiagrečiai su gastruliacija arba, kaip ir lancelete, po jo atsiranda trečiasis gemalinis sluoksnis - mezoderma (iš graikų mezos - yra viduryje), kuri yra ląstelių elementų rinkinys. esantis tarp ekto- ir endodermos pirminėje kūno ertmėje – blastocele. Atsiradus mezodermai, embrionas tampa trisluoksnis.
Taigi gastruliacijos proceso esmė yra ląstelių masių judėjimas. Embriono ląstelės praktiškai dalijasi ir neauga. Tačiau šiame etape pradedama naudoti embriono ląstelių genetinė informacija, atsiranda pirmieji diferenciacijos požymiai.
Diferenciacija, arba diferenciacija, yra jos atsiradimo ir struktūrinių bei funkcinių skirtumų tarp atskirų ląstelių ir embriono dalių augimas. Morfologiniu požiūriu diferenciacija išreiškiama tuo, kad susidaro keli šimtai specifinės struktūros ląstelių, kurios skiriasi viena nuo kitos. Iš nespecializuotų blastulių ląstelių pamažu kyla odos epitelio ląstelės, žarnyno epitelis, plaučiai, atsiranda nervų ir raumenų ląstelės ir kt. Biocheminiu požiūriu ląstelių specializacija slypi gebėjime sintetinti tam tikrus baltymus, būdingus tik šio tipo ląstelėms. Limfocitai sintetina apsauginius baltymus – antikūnus, raumenų ląstelės – susitraukiantį baltymą mioziną. Kiekvienas ląstelių tipas sudaro „savus“ baltymus, būdingus tik jai. Ląstelių biocheminę specializaciją užtikrina selektyvus – diferencinis genų aktyvumas, tai yra skirtingų gemalo sluoksnių ląstelėse – tam tikrų organų ir sistemų užuomazgos – pradeda funkcionuoti skirtingos genų grupės.
At skirtingi tipai gyvūnams iš tų pačių gemalo sluoksnių atsiranda tie patys organai ir audiniai. Tai reiškia, kad jie yra homologiški. Taigi iš išorinio gemalo sluoksnio ląstelių - ektodermos - nariuotakojams, chordatams, įskaitant žuvis, varliagyvius, roplius, paukščius ir žinduolius, susidaro odos sluoksniai ir jų dariniai, taip pat nervų sistema ir jutimo organai. Daugumos gyvūnų gemalo sluoksnių homologija yra vienas iš gyvūnų pasaulio vienybės įrodymų.
Organogenezė. Pasibaigus gastruliacijai, embrione susidaro ašinių organų kompleksas: nervinis vamzdelis, notochordas, žarnyno vamzdelis. Lancelete ašiniai organai formuojasi taip: ektoderma nugarinėje embriono pusėje pasilenkia išilgai vidurinės linijos, virsdama grioveliu, o jos pakraščiuose pradeda augti ektoderma, esanti dešinėje ir kairėje. Griovelis – nervų sistemos užuomazga – pasineria po ektoderma, o jos kraštai užsidaro. Susidaro nervinis vamzdelis. Likusi ektodermos dalis yra odos epitelio užuomazga.
Nugarinė endodermos dalis, esanti tiesiai po nerviniu pumpuru, atsiskiria nuo likusios endodermos dalies ir susilanksto į tankų virvelę – styga. Iš likusios endodermos dalies išsivysto mezoderma ir žarnyno epitelis. Tolesnė embriono ląstelių diferenciacija lemia daugybės darinių gemalo sluoksnių – organų ir audinių – atsiradimą. Ląstelių, sudarančių gemalo sluoksnius, specializacijos procese iš ektodermos susidaro nervų sistema, jutimo organai, odos epitelis, dantų emalis; iš endodermos - žarnyno epitelis, virškinimo liaukos - kepenys ir kasa, žiaunų ir plaučių epitelis; iš mezodermos – raumeninis audinys, jungiamasis audinys, įskaitant laisvąjį jungiamąjį audinį, kremzlės ir kaulinis audinys, kraujas ir limfa, taip pat kraujotakos sistema, inkstai, lytinės liaukos.

Bendrieji vystymosi modeliai. biogenetinis dėsnis
Visi daugialąsčiai organizmai išsivysto iš apvaisinto kiaušinėlio. Tam pačiam tipui priklausančių gyvūnų embrionų vystymasis iš esmės panašus. Visose stygose embrioniniame periode klojamas ašinis skeletas – styga, atsiranda nervinis vamzdelis, o priekinėje ryklės dalyje susidaro žiaunų plyšiai. Akordų sandaros planas irgi toks pat. Ankstyvosiose vystymosi stadijose stuburinių embrionai yra labai panašūs (3 pav.). Šie faktai patvirtina K. Baero suformuluoto gemalo panašumo dėsnio pagrįstumą: „Embrionai jau nuo ankstyviausių tarpsnių atskleidžia tam tikrą bendrą panašumą tipo ribose“. Skirtingų sisteminių grupių embrionų panašumas rodo jų kilmės bendrumą. Vėliau embrionų struktūroje išryškėja klasės, genties, rūšies ženklai ir galiausiai tam tikram individui būdingi ženklai. Embrionų požymių išsiskyrimas vystymosi procese vadinamas embrioniniu skirtumu ir atspindi tam tikros sisteminės gyvūnų grupės evoliuciją, tam tikros rūšies vystymosi istoriją.

Ryžiai. 3. Stuburinių gyvūnų embrionų panašumas: 1 - monotremes (echidna), 2 - marsupials (kengūra), 3 - artiodaktilai (elniai), 4 - plėšrieji (katė), 5 - primatai (beždžionė), 6 - žmogus
Didelis embrionų panašumas ankstyvosiose vystymosi stadijose ir
skirtumų reiškinys vėlesniuose etapuose turi savo paaiškinimą.
Viso vystymosi metu organizmas gali keistis.
Mutacijos procesas paveikia genus, lemiančius jauniausių embrionų struktūrą ir medžiagų apykaitą. Tačiau jose atsirandančios struktūros (senovės bruožai, būdingi tolimiems protėviams) vaidina labai svarbų vaidmenį tolesnio vystymosi procesuose. Kaip nurodyta, notochordo užuomazga skatina nervinio vamzdelio susidarymą, o jo praradimas lemia vystymosi nutraukimą. Todėl ankstyvosiose stadijose pokyčiai dažniausiai lemia individo nepakankamą išsivystymą ir mirtį. Priešingai, vėlesnių stadijų pokyčiai, turintys įtakos mažiau reikšmingiems požymiams, gali būti palankūs organizmui ir tokiais atvejais juos perima natūrali atranka.
Šiuolaikinių gyvūnų savybių, būdingų jų tolimiems protėviams, atsiradimas embriono vystymosi laikotarpiu atspindi evoliucinius organų struktūros pokyčius.
Vystydamasis organizmas pereina vienaląstę stadiją (zigotos stadiją), kuri gali
ir tt................

lytinis dauginimasis

Seksualinis dauginimasis atliekamas dalyvaujant dviem tėvams (vyrams ir moterims), kurių metu specialiuose organuose susidaro specializuotos ląstelės - gametos. Lytinių ląstelių susidarymo procesas vadinamas gametogeneze, pagrindinė gametogenezės stadija – mejozė. Dukros karta vystosi iš zigotos- ląstelė, susidariusi susiliejus vyriškoms ir moteriškoms lytinėms ląstelėms. Vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių susiliejimo procesas vadinamas apvaisinimas. Privaloma lytinio dauginimosi pasekmė – genetinės medžiagos rekombinacija dukterinėje kartoje.

Atsižvelgiant į gametų struktūrines ypatybes, galima išskirti šiuos dalykus lytinio dauginimosi formos: izogamija, heterogamija ir ovogamija.

izogamija(1) – lytinio dauginimosi forma, kai gametos (sąlygiškai moteriškos ir sąlygiškai vyriškos) yra judrios ir turi vienodą morfologiją bei dydį.

Heterogamija(2) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškos ir vyriškos lytinės ląstelės yra judrios, tačiau moteriškos lytinės ląstelės yra didesnės už vyriškąsias ir mažiau judrios.

Ovogamija(3) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškosios lytinės ląstelės yra nejudrios ir didesnės už vyriškąsias. Šiuo atveju vadinamos moteriškos lytinės ląstelės kiaušiniai, vyriškos lytinės ląstelės, jei jos turi žvynelių, - spermatozoidai jei jie neturi - sperma.

Ovogamija būdinga daugumai gyvūnų ir augalų rūšių. Izogamija ir heterogamija aptinkama kai kuriuose primityviuose organizmuose (dumbliuose). Be to, kas išdėstyta pirmiau, kai kurie dumbliai ir grybai turi dauginimosi formas, kuriose lytinės ląstelės nesusidaro: chologamija ir konjugacija. At chologamija vienaląsčiai haploidiniai organizmai susilieja tarpusavyje, kurie šiuo atveju veikia kaip gametos. Tada susidariusi diploidinė zigota dalijasi mejozės būdu ir sudaro keturis haploidinius organizmus. At konjugacijas 4) atskirų gijinio talio haploidinių ląstelių turinys yra sujungtas. Specialiai suformuotais kanalais vienos ląstelės turinys teka į kitą, susidaro diploidinė zigota, kuri po ramybės periodo dažniausiai irgi dalijasi mejozės būdu.

Eukariotuose seksualinis procesas yra susijęs su lytinių ląstelių susidarymu - GAMET. Vyriškos lytinės ląstelės yra spermatozoidai, o moteriškos lytinės ląstelės yra kiaušinėliai. Dėl apvaisinimo atsiranda naujas organizmas, KIAUŠINIO BRANDUOLIŲ SUJUNGIMAS Ir SPERMATOZOIDAS. Susiformavo ZIGOTAS.

Akivaizdu, kad gametos turėtų turėti perpus mažiau chromosomų nei somatinės ląstelės, nes priešingu atveju chromosomų skaičius kiekvienoje paskesnėje kartoje turėtų padvigubėti. Tai neįvyksta dėl ypatingo ląstelių dalijimosi tipo MEJOZĖ.

Seksualinis dauginimasis sukuria didesnį populiacijos genetinį kintamumą. Dėl daugelio procesų genai, kuriuos iš pradžių nešiojo tėvai, palikuonims patenka į naują derinį. Dėl rekombinacijos vadoje randama daug genetinių skirtumų, kurie padidina populiacijos ir visos rūšies prisitaikymo galimybes.

Biologinė lytinio dauginimosi reikšmė:

1. individų skaičiaus padidėjimas (savaiminis dauginimasis); asmenys tuo pačiu metu turi rekombinuotas dviejų tėvų paveldimas savybes ir bruožus, todėl yra labai skirtingi

2. užtikrinanti biologinę įvairovę, paveldimą tos pačios rūšies individų kintamumą, suteikiantį medžiagą natūraliai atrankai, progresuojančiai evoliucijai, adaptiogenezei)

Jį sudaro keturi pagrindiniai procesai:

1. gametogenezė - lytinių ląstelių (gametų) susidarymas

2. apvaisinimas (lytinis procesas)) - lytinių ląstelių ir jų branduolių susiliejimas ir zigotos susidarymas

3. embriogenezė (zigotos trupinimas, embriono formavimasis ir vystymasis)

4. postembriogenezė (organizmo augimas ir vystymasis poembrioniniu laikotarpiu)

lytinės ląstelės (gametos) )

Gametos - tai lytinės ląstelės, specializuotos atlikti reprodukcinę funkciją, kurioms susiliejus susidaro zigota, iš kurios išsivysto naujas individas(moteriškos lytinės ląstelės vadinamos vyriškos lyties kiaušinėliais – spermatozoidais, spermatozoidais, spermatozoidais)

Gametos yra labai diferencijuotos ląstelės šiuos požymius:

1. branduoliuose turi haploidinį chromosomų rinkinį, kuris užtikrina šiai rūšiai būdingo diploidinio chromosomų rinkinio atstatymą zigotoje

2. žemas medžiagų apykaitos procesų lygis, artimas sustabdytos animacijos būsenai

3. pasikeitė branduolio ir plazmos santykiai(branduolio tūrio ir citoplazmos santykis)

4. nesugebantis mitoziškai dalytis

Daugumoje organizmų lytinės ląstelės skirstomos į motinines (kiaušinius) ir tėvines (spermatozoidus), kurios skiriasi daugybe struktūrinių ir funkcinių savybių ( seksualinis dimorfizmas)

Oocitai Spermatozoidai (spermatozoidai)
1. Nejudantys, neturi specialių aktyvaus judėjimo organų (žmogui atstumą iki gimdos ertmės, lygų 10 cm, įveikia per 4–7 dienas) 2. Jie yra dideli (didelis citoplazmos tūris) ; žinduoliams jo dydis yra apie 100–200 mikronų, didžiausias silkės ryklio kiaušinis yra didesnis nei 29 cm. implantacija) embrionas gimdos sienelėje placentos gyvūnams 5. Formuoja ir kaupia citoplazmoje trynį ir pigmentus granulių pavidalu (maisto medžiagų tiekimas) 6. Turėti daug mitochondrijų ir plastidžių (augaluose) 7. Neturi akrosomų 8. Būdingas citoplazminė segregacija - po apvaisinimo dar nesusmulkintame kiaušinėlyje vyksta reguliarus citoplazmos persiskirstymas, kuris lemia embriono audinių vystymosi kryptį 9. Jie turi poliškumą, dėl atsiradimo gyvūnas ir vegetatyvinis stulpai 10. Jie yra sferinės arba šiek tiek pailgos formos 11. Neturi krūvio 12. Jų susidaro nežymiai, lyginant su spermatozoidais 13. Apsuptas rūgštinio skysčio 14. Susidaro gyvūnų kiaušidėse ( augaluose archegonijoje) 15. Jie turi sumažintus branduolio ir plazmos santykius, nes turi didelį citoplazmos tūrį 16. Gebėjimas patekti į mitozinį ciklą atsistato apvaisinimo metu 17. Nėra 18. Protoplazma turi koloidinę būseną 19. Mažai atspari neigiamiems aplinkos veiksniams 1. Jie yra judrūs, turi aktyvaus judėjimo aparatą žvynelio pavidalu (žmoguje jis išvysto iki 5 cm/h greitį); augalų spermatozoidai, net ir be žvynelio, taip pat yra judrūs 2. Labai mažas, labai mažas citoplazmos kiekis (žmogaus - 50-70 mikronų, krokodilo - 20 mikronų); pagrindinė užduotis – pernešti individo DNR į kiaušialąstę 3. Labai aktyvi medžiagų apykaita 4. Jie neturi papildomų membranų 5. Nesudaro trynio ir pigmentų, neturi maisto medžiagų atsargų 6. Augalas spermatozoidai neturi plastidžių 7. Jie turi akrosominį aparatą (akrosomą) – modifikuotą Golgi aparatą, kuriame yra fermentų, skirtų kiaušinių ląstelių membranai ištirpinti apvaisinimo metu 8. Citoplazminė segregacija nevyksta 9. Nepoliarinė 10. Jie turi galvą (akrosomą). ir branduolys), kaklas (centriolė ir spiralinis siūlas, susidaręs iš mitochondrijų) ir uodega (ašinis žvynelio siūlas 11 Visi spermatozoidai turi tą patį neigiamą krūvį, kuris neleidžia jiems sulipti 12. Gyvūnams susidaro kolosalus skaičius (Žmogaus kiekvieno lytinio akto metu išsiskiria 10 7 10 10 vnt., išsiskiria 200 mln.) 13. Žinduolių jie yra lokalizuoti sėklų skystyje, kuriame yra šarminė aplinka 14. Susidaro gyvūnų sėklidėse (augaluose antheridia) 15. Jie turi aukštus branduolio ir plazmos santykius dėl nedidelis citoplazmos kiekis 16. Neįsitraukti į mitozinį ciklą 17. Turėti teigiamą chemotaksę (aktyviai judėti prieš skysčio tekėjimą kiaušinėlio kryptimi) 18. Galvos protoplazma turi skysto kristalo būseną 19. Atsparesnis nepalankios aplinkos sąlygos

v Vienanamiuose augaluose ir hermafroditiniuose gyvūnuose kiaušinėliai ir spermatozoidai vystosi tame pačiame organizme

Lytinis dauginimasis ir jo biologinė reikšmė

Dauginimasis yra svarbiausia visų gyvų dalykų savybė. Rūšis, kuri dauginasi tik nelytiškai, gali pakankamai klestėti ilgas laikas jei jis gyvena palyginti pastoviomis sąlygomis. Jei jos buveinėje įvyksta pakitimų, dėl kurių žūsta atskiri individai, labai tikėtina, kad mirs visi individai, nes jie genetiškai labai panašūs.

Lytinis dauginimasis – progresyvesnė dauginimosi forma, gamtoje labai paplitusi tiek tarp augalų, tiek tarp gyvūnų. Lytinio dauginimosi procese susiformavę organizmai vienas nuo kito skiriasi genetiškai, taip pat ir prisitaikymo prie gyvenimo sąlygų pobūdžiu.

Lytinio dauginimosi metu motinos ir tėvo organizmai gamina specializuotas lytines ląsteles – gametas. Moteriškos nejudrios lytinės ląstelės vadinamos kiaušinėliais, vyriškos – spermatozoidai, o judrios – spermatozoidais. Šios lytinės ląstelės susilieja ir sudaro zigotą, t.y. vyksta apvaisinimas. Lytinės ląstelės, kaip taisyklė, turi pusę chromosomų rinkinio (haploidų), todėl joms susijungus atkuriamas dvigubas (diploidinis) rinkinys, iš zigotos išsivysto naujas individas. Lytinio dauginimosi metu palikuonys susidaro susiliejus haploidiniams branduoliams. Haploidiniai branduoliai susidaro dėl mejozinio dalijimosi.

Dėl mejozės genetinės medžiagos sumažėja perpus, todėl tam tikros rūšies individų genetinės medžiagos kiekis išlieka pastovus keletą kartų. Mejozės metu vyksta keletas svarbių procesų: atsitiktinė chromosomų segregacija (nepriklausoma disekcija), genetinės medžiagos mainai tarp homologinių chromosomų (crossing over). Dėl šių procesų atsiranda naujų genų derinių. Kadangi po apvaisinimo zigotos branduolyje yra dviejų tėvų individų genetinė medžiaga, tai padidina rūšies genetinę įvairovę. Jei seksualinio proceso esmė ir biologinė reikšmė visiems organizmams yra vienoda, tai jo formos yra labai įvairios ir priklauso nuo evoliucinio išsivystymo lygio, buveinės, gyvenimo būdo ir kai kurių kitų ypatybių.

Visos augalų grupės turi lytinį dauginimąsi. Samanos auga velėnose. Vyriški ir moteriški augalai yra vienas šalia kito. Lietaus vanduo padeda spermatozoidams patekti į moteriškųjų augalų viršūnes, kur jie susilieja su kiaušinėliais, susidaro zigota, iš kurios išsivysto ant ilgos kojos sėdinti sporų dėžutė. Paparčiuose lytinės ląstelės vystosi ant ataugos, susidariusios dėl sporų dygimo. Apatinėje augimo pusėje moteriški organai yra archegonija, o vyriški – anteridijos. Drėgnoje aplinkoje lytinės ląstelės susilieja, iš zigotos atsiranda embrionas, iš kurio išauga jaunas papartis. Žydintiems augalams sudėtingiausias lytinis dauginimasis yra dvigubas apvaisinimas. Žiedadulkės (vyriškos lyties ląstelės) patenka ant piestelės (moterų reprodukcinio organo) stigmos ir sudygsta. Spermatozoidai keliauja žiedadulkių vamzdeliu į kiaušialąstę. Sperma patenka į embriono maišelį. Vienas susilieja su kiaušialąste ir sukuria embrioną, antrasis spermatozoidas susilieja su centrine ląstele ir susidaro endospermas - maistinių medžiagų tiekimas.

Lytinis dauginimasis turi labai didelių evoliucinių pranašumų prieš nelytinį dauginimąsi. Lytinio dauginimosi esmė yra palikuonių genetinės informacijos iš dviejų skirtingų šaltinių – tėvų – derinys. Gyvūnų tręšimas gali būti išorinis arba vidinis. Fusion gamina zigotą su dvigubu chromosomų rinkiniu.

Zigotos branduolyje visos chromosomos susiporuoja: kiekvienoje poroje viena iš chromosomų yra tėvinė, kita – motininė. Iš tokios zigotos išsivystęs dukterinis organizmas yra vienodai aprūpintas abiejų tėvų paveldima informacija.

Biologinė lytinio dauginimosi prasmė ta, kad susidarę organizmai gali sujungti naudingus tėvo ir motinos bruožus. Tokie organizmai yra gyvybingesni. Lytinis dauginimasis vaidina svarbų vaidmenį organizmų evoliucijoje.

Seksualinis dauginimasis atliekamas dalyvaujant dviem tėvams (vyrams ir moterims), kurių metu specialiuose organuose susidaro specializuotos ląstelės - gametos. Lytinių ląstelių susidarymo procesas vadinamas gametogeneze, pagrindinė gametogenezės stadija – mejozė. Dukros karta vystosi iš zigotos- ląstelė, susidariusi susiliejus vyriškoms ir moteriškoms lytinėms ląstelėms. Vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių susiliejimo procesas vadinamas apvaisinimas. Privaloma lytinio dauginimosi pasekmė – genetinės medžiagos rekombinacija dukterinėje kartoje.

Lytinio dauginimosi formos vienaląsčiuose ir daugialąsčiuose organizmuose (konjugacija,

kopuliacija).

Atsižvelgiant į gametų struktūrines ypatybes, galima išskirti šiuos dalykus lytinio dauginimosi formos: izogamija, heterogamija ir ovogamija.

izogamija(1) – lytinio dauginimosi forma, kai gametos (sąlygiškai moteriškos ir sąlygiškai vyriškos) yra judrios ir turi vienodą morfologiją bei dydį.

Heterogamija(2) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškos ir vyriškos lytinės ląstelės yra judrios, tačiau moteriškos lytinės ląstelės yra didesnės už vyriškąsias ir mažiau judrios.

Ovogamija(3) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškosios lytinės ląstelės yra nejudrios ir didesnės už vyriškąsias. Šiuo atveju vadinamos moteriškos lytinės ląstelės kiaušiniai, vyriškos lytinės ląstelės, jei jos turi žvynelių, - spermatozoidai jei jie neturi - sperma.

Ovogamija būdinga daugumai gyvūnų ir augalų rūšių. Izogamija ir heterogamija aptinkama kai kuriuose primityviuose organizmuose (dumbliuose). Be to, kas išdėstyta pirmiau, kai kurie dumbliai ir grybai turi dauginimosi formas, kuriose lytinės ląstelės nesusidaro: chologamija ir konjugacija. At chologamija vienaląsčiai haploidiniai organizmai susilieja tarpusavyje, kurie šiuo atveju veikia kaip gametos. Tada susidariusi diploidinė zigota dalijasi mejozės būdu ir sudaro keturis haploidinius organizmus. At konjugacijas 4) atskirų gijinio talio haploidinių ląstelių turinys yra sujungtas. Specialiai suformuotais kanalais vienos ląstelės turinys teka į kitą, susidaro diploidinė zigota, kuri po ramybės periodo dažniausiai irgi dalijasi mejozės būdu.

Eukariotuose seksualinis procesas yra susijęs su lytinių ląstelių susidarymu - GAMET. Vyriškos lytinės ląstelės yra spermatozoidai, o moteriškos lytinės ląstelės yra kiaušinėliai. Dėl apvaisinimo atsiranda naujas organizmas, KIAUŠINIO BRANDUOLIŲ SUJUNGIMAS Ir SPERMATOZOIDAS. Susiformavo ZIGOTAS.

Akivaizdu, kad gametos turi turėti perpus mažiau chromosomų nei somatinės ląstelės, nes priešingu atveju kiekvienos kitos kartos chromosomų skaičius turėtų padvigubėti. Tai neįvyksta dėl ypatingo ląstelių dalijimosi tipo MEJOZĖ.

Biologinė lytinio dauginimosi reikšmė.

Seksualinis dauginimasis sukuria didesnį populiacijos genetinį kintamumą. Dėl daugelio procesų genai, kuriuos iš pradžių nešiojo tėvai, palikuonims patenka į naują derinį. Dėl rekombinacijos vadoje randama daug genetinių skirtumų, kurie padidina populiacijos ir visos rūšies prisitaikymo galimybes.