Pagpaparami. Ano ang reproduction sa biology? Kahulugan at mga halimbawa ng pagpaparami sa kalikasan Ano ang kahulugan ng pagpaparami

Sa pagitan ng mga indibidwal - sekswal na proseso.

Ang asexual reproduction ay ang pinakaluma at pinakasimpleng paraan ng pagpaparami at laganap sa mga unicellular na organismo (bacteria, blue-green algae, chlorella, amoebas, ciliates). Ang pamamaraang ito ay may mga pakinabang nito: hindi na kailangang maghanap ng kapareha, at ang mga kapaki-pakinabang na namamana na pagbabago ay napanatili halos magpakailanman. Gayunpaman, sa ganitong paraan ng pagpaparami, ang pagkakaiba-iba na kinakailangan para sa natural na pagpili ay nakakamit lamang sa pamamagitan ng mga random na mutasyon at samakatuwid ay nangyayari nang napakabagal. Gayunpaman, dapat tandaan na ang kakayahan ng isang species na magparami nang asexual ay hindi nagbubukod sa kakayahang sumailalim sa sekswal na proseso, ngunit pagkatapos ang mga kaganapang ito ay pinaghihiwalay sa oras.

Ang pinakakaraniwang paraan ng pagpaparami ng mga single-celled na organismo ay sa pamamagitan ng paghahati sa dalawang bahagi, na bumubuo ng dalawang magkahiwalay na indibidwal.

Paghahalili ng mga henerasyon sa mga halaman

Ang gametophyte ay bubuo mula sa isang spore, may isang solong hanay ng mga chromosome at may mga sekswal na reproductive organ - gametangia. Sa mga heterogametic na organismo, ang male gametangia, iyon ay, ang paggawa ng male gametes, ay tinatawag na antheridia, at ang babaeng gametangia ay tinatawag na archegonia. Dahil ang gametophyte, tulad ng mga gametes na ginagawa nito, ay may isang solong hanay ng mga chromosome, ang mga gametes ay nabuo sa pamamagitan ng simpleng mitotic division.

Kapag nag-fuse ang gametes, nabuo ang isang zygote, kung saan nabuo ang isang sporophyte. Ang sporophyte ay may dobleng hanay ng mga chromosome at nagdadala ng mga organo ng asexual reproduction - sporangia. Sa mga heterosporous na organismo, ang mga male gametophyte ay bubuo mula sa microspores, na may eksklusibong antheridia, at mula sa megaspores, ang mga babaeng gametophyte ay nabubuo. Ang mga microspores ay bubuo sa microsporangia, ang megaspores ay nabuo sa megasporangia. Sa panahon ng sporulation, nangyayari ang meiotic reduction ng genome, at ang isang solong hanay ng mga chromosome na katangian ng gametophyte ay naibalik sa mga spores.

Ebolusyon ng pagpaparami

Ang ebolusyon ng pagpaparami, bilang panuntunan, ay napunta sa direksyon mula sa mga asexual na anyo hanggang sa mga sekswal, mula sa isogamy hanggang sa anisogamy, mula sa pakikilahok ng lahat ng mga cell sa pagpaparami hanggang sa paghahati ng mga cell sa somatic at sekswal, mula sa panlabas na pagpapabunga hanggang sa panloob na pagpapabunga. na may intrauterine development at pangangalaga sa mga supling.

Ang rate ng pagpaparami, ang bilang ng mga supling, ang dalas ng mga pagbabago sa henerasyon, kasama ang iba pang mga kadahilanan, ay tumutukoy sa rate ng pagbagay ng mga species sa mga kondisyon sa kapaligiran. Halimbawa, ang mataas na rate ng pagpaparami at madalas na pagbabago ng mga henerasyon ay nagbibigay-daan sa mga insekto na mabilis na magkaroon ng paglaban sa mga pestisidyo. Sa ebolusyon ng mga vertebrates - mula sa isda hanggang sa mga hayop na may mainit na dugo - mayroong isang ugali sa pagbaba sa bilang ng mga supling at pagtaas ng kanilang kaligtasan.

Tingnan din

Mga Tala

Mga link

Wikimedia Foundation. 2010.

• Khachaturyan, Aram Ilyich
• Mga salitang hiram sa Russian

Tingnan kung ano ang "Reproduction" sa iba pang mga diksyunaryo:

PAGPAPARAMI- ang pag-aari ng pagpaparami ng kanilang sariling uri na likas sa lahat ng mga organismo, na tinitiyak ang pagpapatuloy at pagpapatuloy ng buhay. Ang mga pamamaraan ni R. ay lubhang iba-iba. Kadalasan mayroong tatlong pangunahing mga. mga anyo ng R.: asexual (sa protozoa, paghahati sa dalawa, schizogony, sa mas mataas... ... Biological encyclopedic dictionary

PAGPAPARAMI- REPRODUCTION, reproduction, plural. hindi, cf. 1. Pagkilos sa ilalim ng Ch. multiply multiply at estado ayon sa ch. multiply multiply. 2. Ang proseso ng paggawa ng mga supling (biol.). Sekswal na pagpaparami. Asexual reproduction. Pagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Pagpaparami... ... Ushakov's Explanatory Dictionary

pagpaparami- Cm… diksyunaryo ng kasingkahulugan

PAGPAPARAMI- REPRODUCTION, ang proseso kung saan ang mga buhay na organismo ay lumilikha ng mga bagong organismo tulad ng kanilang sarili. Ang pagpaparami ay maaaring sekswal o walang seks; ang una ay ang pagsasanib ng dalawang espesyal na CELLS ng magkaibang mga magulang; at ang pangalawa ay ang paglikha ng mga bagong organismo mula sa... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

Pagpaparami- ang kakayahan ng mga organismo na gumawa ng kanilang sariling uri, na nagsisiguro sa pangangalaga ng kanilang mga species at ang pagpapatuloy ng paninirahan sa biocenoses. Ang pagpaparami ay nakikilala sa pamamagitan ng asexual reproduction, sa pamamagitan ng paghahati ng mga indibidwal (halimbawa, sa mga unicellular na halaman), vegetative development... ... Diksyonaryo ng ekolohiya

PAGPAPARAMI- REPRODUCTION, o ang kakayahan ng self-reproduction, ay isa sa mga pangunahing katangian ng mga buhay na bagay, na tinitiyak ang pangangalaga ng buhay ng mga species. Kabilang sa tila walang katapusang pagkakaiba-iba ng mga pamamaraan ng R., dalawang pangunahing uri ang maaaring ibalangkas: R. gamit ang isang cell, o... ... Great Medical Encyclopedia

pagpaparami- REPRODUCTION, reproduction REPRODUCE/MULTIPLY, reproduce, breed/divorce, lipas na. itinatago, lipas na sa panahon paramihin, palawakin para maging mabunga/parami at dumami... Dictionary-thesaurus ng mga kasingkahulugan ng pagsasalita ng Ruso

Pagpaparami- * reproduction * reproduction ay ang kakayahan ng katawan na gumawa ng sarili nitong uri, na nagsisiguro sa pangangalaga ng buhay. R. ay nahahati sa: a) asexual, o vegetative, hindi kasama ang meiosis (tingnan); b) ang pagpapabunga ay nangyayari sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga bahagi... ... Genetics. encyclopedic Dictionary

Ang isang mahalagang pag-aari ng lahat ng mga organismo ay ang pagpaparami, na nagsisiguro sa pagpapanatili ng buhay.

Ang pagpaparami na isinasagawa nang walang partisipasyon ng mga reproductive cell ay tinatawag na asexual reproduction.

Asexual reproduction

Ang pagpaparami ng asexual ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga cell ng anak na babae ay ganap na magkapareho sa mga selula ng magulang sa mga tuntunin ng nilalaman ng namamana na impormasyon, morphological, anatomical at physiological na katangian. Ang asexual reproduction ay isinasagawa sa tulong ng mga indibidwal (asexual) na mga cell (iba't ibang paraan ng paghahati, sporulation), kung saan nabuo ang mga cell ng anak na babae o nabuo ang mga multicellular na organismo.

Ang pagpapalaganap ng vegetative ay sinisiguro sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga multicellular na seksyon mula sa ina na multicellular na organismo (ugat, dahon, shoot, pinagputulan, layering, pati na rin ang binagong mga underground shoots - tubers, bombilya, rhizomes sa mga halaman at bahagi ng katawan, "buds" sa mga hayop) .

Ang biological na kahalagahan ng asexual at vegetative reproduction ay na sa isang maikling panahon ang bilang ng mga species ay maaaring tumaas nang malaki.

Sekswal na pagpaparami

Ang sekswal na pagpaparami ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapalitan ng genetic na impormasyon sa pagitan ng mga babae at lalaki sa pamamagitan ng mga espesyal na haploid sex cell - gametes.

Ang Gametogenesis ay ang proseso ng pagbuo ng mga gametes.

Ang sexual reproduction ay umiiral sa halos lahat ng halaman at hayop. Mature highly specialized germ cells - gametes: babae - itlog, lalaki - sperm - kapag pinagsama, bumubuo sila ng zygote, kung saan nabuo ang isang bagong organismo ng anak na babae. Sa pag-abot sa sekswal na kapanahunan, ang bagong organismo naman ay gumagawa ng mga gametes na nagbibigay ng kasunod na mga supling. Ito ay kung paano isinasagawa ang pagpapatuloy ng mga henerasyon.

Ang mga gametes ay nabuo mula sa mga diploid na selula sa pamamagitan ng isang espesyal na uri ng cell division - meiosis.

Ang proseso ng meiosis ay binubuo ng dalawang magkakasunod na dibisyon - meiosis at meiosis.

Ang pangunahing tampok ng meiosis ay ang pagbawas sa bilang ng mga chromosome ng 2 beses.

Kung ihahambing ang mitosis at meiosis, mapapansin natin ang mga sumusunod na pagkakatulad at pagkakaiba:

Sa panahon ng pagbuo ng mga selula ng mikrobyo sa mga hayop, ang pagbaba sa bilang ng mga kromosom ay nangyayari sa huling yugto ng oogenesis at spermatogenesis (ang pagbuo ng mga selulang mikrobyo ng babae at lalaki).

Sa pamamagitan ng pagsasama, ang mga gametes ay bumubuo ng isang zygote (fertilized egg), na nagdadala ng mga gawa ng parehong mga magulang, dahil sa kung saan ang namamana na pagkakaiba-iba ng mga inapo ay tumataas nang husto. Ito ang bentahe ng sexual reproduction kaysa asexual reproduction.

Mga uri ng pagpaparami

Ang isang uri ng sekswal na pagpaparami ay parthenogenesis (mula sa Latin na "parthenos" - birhen + gr. "genesis" - kapanganakan), kung saan ang pag-unlad ng isang bagong organismo ay nangyayari mula sa isang unfertilized na itlog (sa mga bubuyog). Conjugation - dalawang indibidwal ang nagsasama-sama at nagpapalitan ng namamana na materyal (ciliates).

Ang copulation ay ang pagsasanib ng dalawang cell na magkapareho ang laki sa isa (colonial flagella, atbp.)

Sa mas mataas na mga halaman, ang meiosis ay nangyayari hindi sa panahon ng pagbuo ng mga gametes, ngunit sa isang mas maagang yugto ng pag-unlad - sa panahon ng pagbuo ng mga spores (sa angiosperms - sa panahon ng pagbuo ng pollen at ang embryo sac).

Para sa angiosperms, ang proseso ng double fertilization, na natuklasan ni S. G. Navashin noong 1898, ay tipikal.

Ang kakaiba ng pagpapabunga sa mga namumulaklak na halaman, sa kaibahan sa mga hayop, ay hindi ito nagsasangkot ng isa, ngunit dalawang spermatozoa, kaya naman tinawag itong double fertilization. Ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang isang tamud ay nagsasama sa itlog, at ang pangalawa sa gitnang diploid cell, kung saan ang endosperm ay higit na bubuo.

Sa likas na katangian, ang pagpaparami na may salit-salit na sekswal at asexual na henerasyon ay laganap sa mga halaman at ilang hayop (coelenterates). Ang ganitong uri ng pagpaparami ay inilarawan nang detalyado sa unang bahagi ng manwal.

Pagpaparami

ang likas na pag-aari ng lahat ng mga organismo upang magparami ng kanilang sariling uri, na tinitiyak ang pagpapatuloy at pagpapatuloy ng buhay. Ang lahat ng anyo ng R. sa mga organismo na may cellular structure ay nakabatay sa cell division. Ang iba't ibang klasipikasyon ng mga anyo ng R. ay iminungkahi May tatlong pangunahing pamamaraan ng R.: asexual, vegetative at sexual. Sa asexual R., ang organismo ay bubuo mula sa iisang selula na hindi naiiba sa sekswal. Sa vegetative R., ang simula ng isang bagong organismo ay ibinibigay ng multicellular rudiments, kung minsan ay kumplikadong naiiba. Ang Sekswal na R. ay nauuna sa pagbuo ng mga gametes (Tingnan ang Gametes) (mga sex cell); Ang R. mismo ay bumaba sa kanilang pagsasanib sa isang zygote (Tingnan ang Zygote) - pagpapabunga, na sinamahan ng unyon ng hindi lamang ang cytoplasm ng mga gametes, kundi pati na rin ang kanilang nuclei. Ang simula ng panahon ng R. sa ilang mga kaso ay nag-tutugma sa pagtigil ng paglago, sa iba ay hindi ito nangangailangan ng paghinto sa paglaki ng indibidwal at hihinto lamang sa pagsisimula ng katandaan o nagpapatuloy hanggang sa pagkamatay ng organismo, sa ang iba ay nagsisimula ito ng ilang taon pagkatapos ng pagtigil ng paglago. R. ay maaaring iisa o maramihan. Para sa mga unicellular na organismo na nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati, gayundin para sa taunang at biennial na mga halamang namumulaklak, ang R. ay kasabay ng pagkumpleto ng kanilang ikot ng buhay. Ang ilang (tinatawag na monocarpic) na mga halamang pangmatagalan, gayundin ang ilang uri ng isda, ay nagpaparami minsan sa kanilang buhay.

Mas madalas sa mundo ng halaman at hayop, maraming mga reaksyon ang sinusunod sa bawat species ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na intensity ng radiation, kung minsan ay nag-iiba sa loob ng medyo malawak na saklaw depende sa mga kondisyon ng pagkakaroon.

Pagpaparami ng hayop. Ang asexual reproduction ng protozoa ay nangyayari sa pamamagitan ng paghahati sa dalawa (transversely o longitudinal). Sa ilan sa mga ito, ang mga produkto ng fission ay hindi pinaghihiwalay at, bilang isang resulta, lumilitaw ang mga kolonya (Tingnan ang Kolonya). Bilang karagdagan sa paghahati sa dalawa, may iba pang anyo ng asexual R. ng protozoa: maramihang dibisyon, o schizogony, at marami pang iba.

Ang Vegetative R. ng mga multicellular na organismo ay lumitaw nang pangalawa at nakapag-iisa sa iba't ibang grupo ng mga organismo at isinasagawa sa iba't ibang uri ng mga anyo. Madalas itong pinagsama sa R. sa tulong ng unicellular na mga simulain na tinatawag na asexual R. (sa malawak na kahulugan ng salita) batay sa kawalan ng prosesong sekswal, bagama't sa pinagmulan ang mga ito ay dalawang magkaibang anyo ng R. Kabilang sa multicellular mga hayop, ang kakayahan para sa vegetative R. ay pangunahing taglay ng mga mas mababa - sponges, coelenterates, flatworms, bryozoans, ilang ringworms. Sa mga chordates, ang vegetative growth ay karaniwan sa pangalawang pinasimpleng anyo—tunicates. Ito ay isinasagawa nang mas madalas sa pamamagitan ng budding (panlabas o panloob), mas madalas sa pamamagitan ng paghahati ng katawan sa pantay na mga seksyon. Sa coelenterates at bryozoans, ang hindi kumpletong paglago ng vegetative ay humahantong sa pagbuo ng mga kolonya.

Sa sekswal na pagpaparami, ang pangunahing proseso ay ang pagsasanib ng mga gametes (tingnan ang Fertilization). Sa kasong ito, pinagsasama ng zygote ang isang chromosomal complex na nagdadala ng namamana na impormasyon, na nagmula sa parehong mga magulang. Ang paglitaw ng prosesong sekswal sa batayan ng isang mas primitive na asexual na R. ay isang progresibong salik sa ebolusyon na nagpapataas ng namamana na pagkakaiba-iba at, nang naaayon, ang rate ng ebolusyon. Ang mga gamete ay palaging haploid - nagdadala sila ng isang set ng chromosome. Ang zygote ay diploid - mayroon itong magkapares na hanay ng mga chromosome. Ang pagbabago ng isang diploid chromosome complex sa isang haploid ay nangyayari bilang resulta ng Meiosis a. Ang huli sa mga multicellular na hayop ay nauuna sa pagbuo ng mga gametes. Sa protozoa, ang lokasyon nito sa panahon ng ikot ng buhay ay maaaring mag-iba. Ang isogamy ay nangyayari sa ilang protozoa - copulation ng morphologically indistinguishable gametes. Ang iba ay nagpapakita ng mas marami o hindi gaanong binibigkas na anisogamy - ang pagkakaroon ng iba't ibang gametes, ang ilan sa mga ito ay babae, o macrogametes, ay malaki at mayaman sa cytoplasm at reserbang mga sangkap, habang ang iba ay lalaki, o microgametes, ay napakaliit at mobile. Ang isang matinding anyo ng anisogamy ay ang Oogamy, kung saan ang macrogamete ay kinakatawan ng isang malaki, hindi kumikibo na egg cell na mayaman sa mga reserbang sangkap, at ang microgametes ay kinakatawan ng motile small sperm.

Sa ilang mga hayop (maraming mga arthropod, lalo na ang mga insekto), ang pagbuo ng reproductive cell sa ilalim ng ilang mga kondisyon ay nangyayari nang walang pagpapabunga. Ang pangalawang pinasimpleng anyo ng sekswal na pagpaparami ay tinatawag na parthenogenesis, o ang espesyal na anyo nito ay kinakatawan ng pedogenesis - virgin reproduction sa yugto ng larval (tipikal ng ilang dipteran at beetle).

Maraming mga hayop ang nailalarawan sa pamamagitan ng isang natural na paghahalili ng iba't ibang anyo ng R., na maaaring isama sa paghahalili ng magkakaibang henerasyon na morphologically. Mayroong pangunahin at pangalawang paghahalili ng mga henerasyon. Sa panahon ng primary, asexual at sexual R. alternate Ito ay sinusunod sa maraming protozoa (halimbawa, sa Sporozoans). Ang pangalawang anyo ng paghahalili ng mga henerasyon ay kinabibilangan ng Metagenesis at Heterogony. Sa panahon ng metagenesis, ang sekswal na R. at vegetative R. ay kahalili; Kaya, sa klase ng hydroids (isang uri ng coelenterates), ang mga polyp ay umusbong at bumubuo ng mga kolonya kung saan nabubuo ang dikya (sexual generation); ang huli ay hiwalay sa mga kolonya, malayang lumutang sa tubig, at bumuo ng mga gonad. Ang isang halimbawa ng heterogony ay ang paghahalili ng mga henerasyon sa cladoceran crustaceans at rotifers. Para sa karamihan ng tag-araw, ang mga hayop na ito ay nagpaparami ng parthenogenetically, sa taglagas lamang sila nagkakaroon ng mga lalaki at babae.

Ang simula ng panahon ng R. at ang intensity nito ay lubos na naiimpluwensyahan ng mga kondisyon sa kapaligiran - temperatura, haba ng mga oras ng liwanag ng araw, intensity ng pag-iilaw, nutrisyon, atbp. Sa mas mataas na mga hayop, ang aktibidad ng mga reproductive organ ay nauugnay sa mga pag-andar ng mga glandula ng endocrine, na ginagawang posible upang pasiglahin o maantala ang pagbibinata. Halimbawa, sa isda, ang karagdagang paglipat ng pituitary gland o ang pagpapakilala ng mga hormone nito ay nagiging sanhi ng pagsisimula ng kapanahunan, na ginagamit sa pagsasanay ng pag-aanak ng mahalagang isda, tulad ng sturgeon.

Lit.: Myasoedov S.V., Phenomena ng pagpaparami at kasarian sa organikong mundo, Tomsk, 1935; Hartmann M., General biology, trans. mula sa Aleman, M. - L., 1936; Dogel V. A., Polyansky at Yu I., Heisin E. M., General protozoology, M. - L., 1962; Willy K. at Dethier V., Biology. (Biological na proseso at batas), trans. mula sa English, M., 1974; Meisenheimer J., Geschlecht und Geschlechter im Tierreiche, Jena, 1921; Hartmann M., Die Sexualität, Stutt., 1956.

Yu. I. Polyansky.

Pagpapalaganap ng halaman. Ang mga halaman, kasama ang sekswal na pagpaparami, ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan ng asexual at vegetative na paglago ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-unlad ng mga bagong indibidwal mula sa mga vegetative na organo o mga bahagi nito, kung minsan mula sa mga espesyal na pormasyon na lumitaw sa mga tangkay, mga ugat, o. dahon at espesyal na idinisenyo para sa vegetative growth Tulad ng Sa parehong mas mababa at mas matataas na halaman, ang mga paraan ng vegetative growth ay iba-iba. Sa mas matataas na halaman, ito ay nakabatay sa kakayahang muling makabuo (Tingnan ang Regeneration). Ang Vegetative R. ay gumaganap ng napakahalagang papel sa kalikasan at malawakang ginagamit ng mga tao. Maraming mga nilinang halaman ay pinalaganap halos eksklusibo sa pamamagitan ng mga vegetative na paraan - tanging sa kasong ito ang kanilang mahalagang mga katangian ng varietal ay napanatili.

Ang asexual reproduction sa maraming halaman ay nangyayari sa pamamagitan ng pagbuo ng motile o immobile spores (Tingnan ang Spores). Sa mas mababang mga halaman, ang mga espesyal na spores ng asexual R. ay nabuo, na lumabas nang endogenously - kadalasan sa loob ng espesyal na sporangia (Tingnan ang Sporangium). (sa algae at mas mababang fungi) o exogenously - sa ibabaw ng mga sanga ng thallus - conidiophores (sa mas mataas na fungi). Sa mga halaman na nauugnay sa kanilang pag-unlad sa kapaligiran ng tubig, ang mga spores na ito ay mobile. Ang sporulation sa mas matataas na halaman (maliban sa mga binhing halaman) ay isang obligadong yugto ng kanilang ikot ng buhay, na regular na nagpapalit sa sekswal na pagpaparami (tingnan ang Alternation of generations). Ang Sekswal na R. ay naroroon sa karamihan ng mga halaman; Wala ito sa asul-berdeng algae, maraming hindi perpektong fungi, at lichens. Sa asul-berdeng algae, tila hindi kailanman umiral ang sekswal na pagpaparami; sa hindi perpektong fungi at lichens, malamang na nawala ito sa proseso ng ebolusyon. Sa iba pang mas mababang mga halaman, ang sekswal na pagpaparami ay ipinahayag nang labis na magkakaibang. Bilang resulta ng prosesong sekswal (conjugation, isogamy, heterogamy, oogamy, gametangiogamy), bumubuo sila ng zygote, na napupunta sa isang resting state (sa karamihan ng green algae, ilang brown algae at lower fungi) o agad na tumutubo, na nagbibigay ng alinman sa isang diploid vegetative thallus (sa karamihan ng brown algae), o spores ng sekswal na R. (carpospores ng red algae). Sa marsupial at basidiomycetes, ang proseso ng sekswal ay natatangi: ang isang tipikal na zygote ay hindi nabuo ang unang yugto ng paglaki (fusion ng protoplasm) ay pinaghihiwalay ng isang tiyak na tagal ng panahon mula sa huling yugto (fusion ng nuclei), na sinusundan ng pagbuo; ng ascospores o basidiospores. Ang mga fungi ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng isang binuclear mycelium, na sa basidiomycetes ay bumubuo ng batayan ng parehong vegetative body (mycelium) at fruiting body. Ang mas mababang mga halaman, na gumagawa ng maraming spores ng asexual R., ay karaniwang may mababang enerhiya ng sekswal na R. Sa mosses, ang mga organo ng sekswal na R. ay bumangon sa mismong halaman - ang gametophyte (sexual generation). Sa ilang mga lumot, ang mga male reproductive organ (antheridia (Tingnan ang Antheridium)) at babae (archegonia (Tingnan ang Archegonium)) ay bubuo sa parehong halaman, sa iba pa - sa magkaibang mga halaman. Ang archegonium ay naglalaman ng isang malaking itlog. Maraming motile spermatozoa ang nabubuo sa antheridium. Sa mga patak ng hamog o ulan, ang tamud na inilabas mula sa antheridium ay umaabot sa archegonium, tumagos dito at sumanib sa itlog. Ang isang sporogonium ay nabubuo mula sa isang fertilized na itlog, kung saan ang mga spores para sa asexual reproduction ay nabubuo sa pamamagitan ng meiosis. (gametophyte), umuunlad mula sa isang spore at naninirahan sa karamihan sa kanila, anuman ang sporophyte. Ang prothallae ay karaniwang unisexual, ngunit sa ilang mga species sila ay bisexual. Ang pagpapabunga ay pareho sa mga lumot.

Ang mga halaman ng buto ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na uri ng pagbabagong-buhay - seminal, kung saan nabuo ang mga buto - mga simulain na nagsisiguro sa pinaka-epektibong pagpapakalat ng mga species. Sa gymnosperms, ang mga buto ay bubuo mula sa mga ovule (Tingnan ang Ovule), karamihan sa mga espesyal na binagong dahon - sporophylls (sporolist). Sa ovule, na homologous sa megasporangium (Tingnan ang Megasporangium), 4 na megaspore ang bumangon, 3 sa kanila ang namamatay, at ang natitira, sa pamamagitan ng paghahati, ay nagbubunga ng isang prothallus na binubuo ng isang kumplikadong mga manipis na pader na mga selula - ang Endosperm at 2 o ilang primitive archegonia. Mula sa mga fertilized na itlog ng archegonia, ang mga embryo ay nabuo, at mula sa ovule, isang buto na naglalaman ng 1 embryo (ang iba ay namamatay). Sa angiosperms, ang mga buto ay nabubuo mula sa mga ovule na nakapaloob sa loob ng obaryo ng isang bulaklak. Ang mga megaspores ay nabuo din sa loob ng ovule. Sa karamihan ng mga halaman, 3 sa kanila ang kadalasang namamatay, at ang natitira ay nagiging embryo sac, kadalasang binubuo ng 7 mga selula, kung saan ang isa, ang itlog, ay nagiging embryo pagkatapos ng fertilization. Ang isang buto ay nabuo mula sa ovule, at ang buong obaryo ay nagiging prutas. Sa ilang mga namumulaklak na halaman, ang mga buto ay nabuo nang walang pagpapabunga (tingnan ang Apomixis).

Lit.: Meyer K.I., Plant propagation, M., 1937; Kursanov L.I., Mycology, 2nd ed., M., 1940; Mageshwari P., Embryology ng angiosperms, trans. mula sa English, M., 1954; Poddubnaya-Arnoldi V. A., General embryology ng angiosperms, M., 1964; Botany, ika-7 ed., tomo 1, M., 1966; Schnarf K., Embryologie der Angiospermen, B 1 B., 1927; kanyang, Embryologie der Gymnospermen, B., 1933; Chamberlain Chi. J., Gymnosperms. Istruktura at ebolusyon, Chi., .

D. A. Transkovsky.

Great Soviet Encyclopedia. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. 1969-1978 .

Tingnan kung ano ang "Reproduction" sa iba pang mga diksyunaryo:

Ang pag-aari ng pagpaparami ng kanilang sariling uri na likas sa lahat ng mga organismo, na tinitiyak ang pagpapatuloy at pagpapatuloy ng buhay. Ang mga pamamaraan ni R. ay lubhang iba-iba. Kadalasan mayroong tatlong pangunahing mga. mga anyo ng R.: asexual (sa protozoa, paghahati sa dalawa, schizogony, sa mas mataas... ... Biological encyclopedic dictionary

REPRODUCTION, reproduction, marami. hindi, cf. 1. Pagkilos sa ilalim ng Ch. multiply multiply at estado ayon sa ch. multiply multiply. 2. Ang proseso ng paggawa ng mga supling (biol.). Sekswal na pagpaparami. Asexual reproduction. Pagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Pagpaparami... ... Ushakov's Explanatory Dictionary

Cm… diksyunaryo ng kasingkahulugan

REPRODUCTION, ang proseso kung saan ang mga buhay na organismo ay lumilikha ng mga bagong organismo tulad ng kanilang sarili. Ang pagpaparami ay maaaring sekswal o walang seks; ang una ay ang pagsasanib ng dalawang espesyal na CELLS ng magkaibang mga magulang; at ang pangalawa ay ang paglikha ng mga bagong organismo mula sa... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

Ang kakayahan ng mga organismo na gumawa ng kanilang sariling uri, na nagsisiguro sa pangangalaga ng kanilang mga species at ang pagpapatuloy ng kanilang pananatili sa biocenoses. Ang pagpaparami ay nakikilala sa pamamagitan ng asexual reproduction, sa pamamagitan ng paghahati ng mga indibidwal (halimbawa, sa mga unicellular na halaman), vegetative development... ... Diksyonaryo ng ekolohiya

PAGPAPARAMI- REPRODUCTION, o ang kakayahan ng self-reproduction, ay isa sa mga pangunahing katangian ng mga buhay na bagay, na tinitiyak ang pangangalaga ng buhay ng mga species. Kabilang sa tila walang katapusang pagkakaiba-iba ng mga pamamaraan ng R., dalawang pangunahing uri ang maaaring ibalangkas: R. gamit ang isang cell, o... ... Great Medical Encyclopedia

pagpaparami- REPRODUCTION, reproduction REPRODUCE/MULTIPLY, reproduce, breed/divorce, lipas na. itinatago, lipas na sa panahon paramihin, palawakin para maging mabunga/parami at dumami... Dictionary-thesaurus ng mga kasingkahulugan ng pagsasalita ng Ruso

Ang ating pang-araw-araw na karanasan ay nakalulungkot na nagpapakita na ang lahat ng nabubuhay na bagay ay napapailalim sa kamatayan.* Ang mga nilalang ay nagkakasakit, tumatanda at sa wakas ay namamatay. Marami ang may mas maikling buhay - kinakain sila ng mga mandaragit. Upang matiyak na ang buhay sa Earth ay hindi titigil, ang lahat ng mga nilalang ay pinagkalooban ng isang unibersal na pag-aari - ang kakayahang magparami.

Sa lahat ng pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo na naninirahan sa planeta, kasama ang lahat ng mga pagkakaiba sa istraktura at pamumuhay, ang mga pamamaraan ng kanilang pagpaparami sa kalikasan ay bumaba sa dalawang anyo: asexual at sekswal. Pinagsasama ng ilang halaman ang dalawang anyo na ito, na nagpaparami sa pamamagitan ng mga tubers, pinagputulan o layering (asexual reproduction) at kasabay ng mga buto (sexual reproduction).

Sa kaso ng asexual reproduction, ang mga supling ay bubuo mula sa mga selula ng orihinal na organismo. Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, ang pagbuo ng isang bagong nilalang ay nagsisimula sa isang solong cell na nabuo mula sa pagsasanib ng dalawang magulang na selula - lalaki at babae.

Ang kakanyahan ng pagpaparami ay ang pangangalaga hindi lamang ng buhay sa kabuuan, kundi pati na rin ng bawat indibidwal na species ng mga hayop at halaman, sa organisasyon ng pagpapatuloy sa pagitan ng mga supling at mga nilalang ng magulang. Ang molekular na batayan ng mga proseso ng pagpaparami ng lahat ng mga organismo ay ang kakayahan ng DNA na mag-self-duplicate. Bilang resulta, ang genetic na materyal ay muling ginawa sa istraktura at paggana ng mga organismo ng anak na babae.

* Ang Banal na Kasulatan at ang mga gawa ng mga banal na ama ay napuno ng ideya na ang kamatayan at katiwalian ay hindi nilikha sa simula, ngunit pumasok sa mundo bilang resulta ng pagbagsak ng unang tao (Wis. 1:13 at 2:23, Rom. 5:12, atbp.).

Cell division. Mitosis

Siklo ng buhay ng cell. Ang proseso ng paghahati at interphase ay malapit na magkakaugnay; Ang tagal nito sa mga selula ng halaman at hayop ay nasa average na 10-20 oras.

Sa chemically active na kapaligiran ng food tract, ang mga bituka na epithelial cells ay mabilis na nauubos at samakatuwid ay patuloy na naghahati - dalawang beses sa isang araw, ang mga corneal cell ay nagsisimulang maghati isang beses bawat tatlong araw, at ang mga epithelial cell ng balat - isang beses sa isang buwan. Ang cell ay gumugugol ng average na 1 hanggang 3 oras sa proseso ng paghahati, depende sa mga panlabas na kondisyon (ilaw, temperatura, atbp.).

Sa atay ng mga hayop ay may mga tinatawag na resting cells, na nahahati lamang sa mga sitwasyon ng krisis. Halimbawa, kapag ang bahagi ng atay ay inalis, ang mga selulang ito ay nagsisimulang dumami nang husto, mabilis na pinupunan ang bilang na kinakailangan para sa normal na paggana ng organ.

Ang ilang mga highly specialized na mga cell (neuron, ilang leukocytes) sa mga adult na nilalang ay hindi kailanman nahati. Ang kanilang cell cycle ay nagtatapos sa apoptosis (Greek apo mula sa  ptosis fall) - programmed death. Sa ilang mga kaso, ang ibang mga selula sa katawan ay sumasailalim sa apoptosis. Nangyayari ito bilang mga sumusunod. Una, ang cell ay tumatanggap ng isang tiyak na signal ng kemikal upang isagawa ang pagsira sa sarili. Pagkatapos, sa Golgi complex at lysosome nito, ang mga enzyme ay isinaaktibo na sumisira (lyse) sa mga pangunahing bahagi ng cytoplasm at nucleus. Pagkatapos nito, ang cell ay nasira sa mga vesicle ng lamad, na hinihigop ng mga phagocyte cell na nagpoproseso ng mga dayuhang sangkap. Walang nagpapasiklab na proseso sa panahon ng apoptosis.

Sa pamamagitan ng apoptosis, ang mga tadpoles ay nawawala ang kanilang mga buntot, at ang mga larvae ng insekto ay nawawalan ng labis na tissue habang sila ay tumatanda na. Ang mga daliri ng isang embryo ng tao ay konektado sa pamamagitan ng mga lamad ng tissue. Sa panahon ng embryogenesis, ang mga lamad ay naka-program upang sirain.

Tinutulungan ng apoptosis ang katawan na maalis ang mga selula na naipon ang pinsala sa genetiko, pati na rin ang mga may sakit at matatandang selula. Maraming mga virus, na tumatagos sa isang cell, una sa lahat ay nagsisikap na guluhin ang mekanismo ng apoptosis nito, upang hindi masira kasama ang may sakit na selula.

Kapag nagambala ang apoptosis, ang mga malulubhang sakit tulad ng systemic lupus erythematosus, ang sakit na Parkinson ay nagkakaroon, at ang mga impeksyon sa viral ay umuunlad.

Ang apoptosis ay maaaring ma-trigger ng mga panlabas na salik: pagkakalantad sa kemikal o radiation. Ito ang batayan para sa pagkilos ng ilang mga gamot at mga espesyal na emitters na nagdudulot ng apoptosis ng mga selula ng kanser. Ang provokadong apoptosis kung minsan ay humahantong sa mga mapanganib na kahihinatnan. Kaya, ang matagal na pagkagambala sa sirkulasyon ng dugo ng kalamnan ng puso ay humahantong sa pagkasira ng isang maliit na bahagi lamang ng mga selula nito, ngunit ang kanilang pagkamatay ay nagiging sanhi ng apoptosis ng maraming kalapit na mga selula at, bilang isang resulta, ang malawak na myocardial infarction.

Bilang karagdagan sa apoptosis, may iba pang mga mekanismo na naglilimita sa mahahalagang aktibidad ng mga selula. Kaya, bilang resulta ng bawat pagkilos ng paghahati, ang mga terminal na seksyon ng DNA ng mga chromosome ay pinaikli. Kapag ang pagkawala ng genetic na materyal ay nagiging kritikal, ang cell ay hihinto sa paghahati. Ang ilang grupo ng mga selula ng mga multicellular na nilalang, tulad ng mga unicellular na organismo, ay may kakayahang gumawa ng walang limitasyong bilang ng mga henerasyon. Ang mga ito ay tinatawag na stem cell. Sa mga tao, ang mga stem cell ay mga pulang selula ng utak ng buto, kung saan nabuo ang mga pulang selula ng dugo, mga puting selula ng dugo at mga platelet. Sa mga stem cell, tulad ng sa mga unicellular na organismo, isang espesyal na enzyme ang na-synthesize na nagpapahaba sa mga terminal na seksyon ng DNA - telomerase.

Ang mga ciliates, hindi katulad ng mga amoebas at bacteria, ay hindi maaaring hatiin nang walang katiyakan. Pagkatapos ng isang tiyak, sapat na malaking bilang ng mga dibisyon, nagpapakita sila ng mga palatandaan ng pagtanda (pagkabulok). Pagkatapos ang dalawang may edad na ciliates ay "magkadikit" at mag-conjugate - nagpapalitan sila ng bahagi ng nuclear DNA, i.e. genetic na impormasyon. Pagkatapos ng conjugation, ang viability ng bawat ciliate ay naibalik: ang metabolic rate ay tumataas, ang rate ng dibisyon ay tumataas, atbp.

Ang paghahati ng cell ay bumubuo ng batayan ng mga proseso ng pagpaparami at pag-unlad ng mga organismo. Ang dibisyon ay nangyayari sa dalawang yugto. Una, ang nucleus ay nahahati, at pagkatapos ay nangyayari ang cytokinesis - ang dibisyon ng cell mismo.

Mitosis. Ang pangunahing paraan ng nuclear division sa eukaryotic cells ay tinatawag na mitosis. Mayroong apat na yugto ng mitosis: prophase, metaphase, anaphase at telophase.

Prophase. Sa prophase, ang mga paghahanda para sa paghahati ay nakumpleto. Ang mga chromosome ay nagiging napakakapal at nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Ngayon ang mga ito ay dalawang spiralized DNA (chromatids), na nabuo sa panahon ng proseso ng pagdoble at konektado sa isa't isa ng mga sentromere.

Ang pagbabasa ng impormasyon mula sa DNA ay huminto, ang RNA synthesis ay nagtatapos. Ang ribosomal subunits ay inilabas sa cytoplasm, at ang nucleoli ay nawawala. Ang mga microtubule ng cytoskeleton ay naghiwa-hiwalay. Mula sa mga protina na bumubuo sa kanila, nagsisimulang mabuo ang division spindle sa centrioles. Ang mga centriole ay nag-iiba sa magkabilang poste ng cell. Ang mga panlabas na microtubule ay nakakabit sa panlabas na lamad at inaayos ang posisyon ng mga centriole. Sa wakas, ang nuclear membrane ay nasira sa mga fragment, at ang mga chromosome ay napupunta sa cytoplasm. Ang mga gilid ng mga fragment ng shell ay magkakalapit, na bumubuo ng mga maliliit na vesicles-vacuoles, na sumanib sa mga lamad ng endoplasmic reticulum.

Metaphase. Ang yugto ng paghahati na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng muling pagsasaayos ng mga kromosom sa cytoplasm. Kapag ang mga microtubule mula sa pinakamalapit na centriole ay lumalaki sa chromosome, nagsisimula itong lumipat patungo sa gitna ng cell habang lumalaki ang microtubule hanggang sa ito ay kumonekta sa sentromeric na rehiyon nito sa mga microtubule mula sa isa pang centriole. Ang mga contact ng mga chromosome na may mga microtubule ay nangyayari nang random sa pamamagitan ng isang mikroskopyo, makikita ng isang tao kung paano masiglang umiikot at gumagalaw pabalik-balik ang mga chromosome hanggang sa sila ay "nahuli" ng mga microtubule na nagmumula sa dalawang magkabilang panig. Sa pagtatapos ng metaphase, ang lahat ng chromosome ay tipunin sa equatorial zone ng cell. Ang mga ito ay kasing siksik hangga't maaari at malinaw na nakikita. Ang mga metaphase chromosome ay ginagamit upang matukoy ang bilang at istraktura ng mga chromosome ng isang organismo - ang karyotype nito.

Ang mga sentromeric na rehiyon ng mga kromosom ay pinaghihiwalay at sila ay nagiging independyente. Ang bawat isa sa kanila ay lumalabas na nakakabit ng sentromere sa poste ng dibisyon nito.

Anaphase. Ang simula ng yugto ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaiba-iba ng mga chromatid ng bawat kromosoma sa magkasalungat na mga pole. Ang mga contractile na protina ay matatagpuan sa mga sentromeric na rehiyon. Ang paggalaw ay nangyayari bilang isang resulta ng kanilang aktibong gawain gamit ang enerhiya ng ATP (20 molekula ay nahati upang ilipat ang bawat kromosoma). Ang mga chromosome arm ay passive na sumusunod sa centromere. Ang mga inilabas na seksyon ng microtubule ay agad na nawasak. Tila hindi ang mga chromosome ang gumagalaw kasama ang mga microtubule, ngunit ang mga microtubule mismo, nagkontrata, humihila ng mga chromosome.

Kapag naabot ng mga chromosome ang mga poste ng dibisyon, nagtatapos ang anaphase.

Malinaw, sa kawalan ng isang suliran, ang pagpaparami ng cell ay hindi nangyayari. Ang pagkakalantad sa kemikal na sumisira sa mga microtubule ay isang paraan upang pigilan ang paglaki ng tumor.

Telofase. Sa huling yugto ng mitosis, isang bagong nuclear envelope ang nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga endoplasmic reticulum vesicle. Ang mga chromosome ay despiral sa mahabang manipis na filament kung saan nabuo ang nucleoli. Ang fission spindle ay nawasak. Ang mga microtubule ng isang bagong cytoskeleton ay nagsisimulang tumubo mula sa mga protina na bumubuo nito mula sa mga centriole.

Cytokinesis. Ang pangwakas na paghahati sa dalawa sa mga selula ng hayop ay isinasagawa sa pamamagitan ng paghihigpit. Sa mga selula ng halaman, lumalaki ang isang lamad mula sa gitna hanggang sa mga gilid, kung saan lilitaw ang isang siksik na pader ng selula. Ang mga organelles (mitochondria, ribosome, Golgi complex, atbp.) ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga cell ng anak na babae sa humigit-kumulang pantay na dami.

Sa panahon ng mitosis ng ilang mga cell ng kalamnan ng puso at atay, ang isang constriction ay hindi nabuo, samakatuwid ang ilan sa mga cell ng mga organ na ito ay binucleate.

Bigyang-pansin natin ang katotohanan na ang lahat ng mga proseso ng mitosis ay tinutukoy ng mga pagbabagong-anyo ng chromosome. Ang pagkakaroon ng doble sa interphase, ang mga chromosome ay nagsisimulang mag-spiral at pumasok sa cytoplasm sa prophase. Sa metaphase ay nagtitipon sila sa equatorial zone at naghihiwalay upang maghiwa-hiwalay sa iba't ibang pole sa anaphase. Sa huling yugto ng telophase, ang mga chromosome ay kumukuha sa kanilang orihinal na anyo ng manipis na despiralized na mga thread na katangian ng interphase.

Bilang ng mga chromosome. Sa pamamagitan ng mitotic division, ang mga daughter cell ay tumatanggap ng isang set ng chromosome mula sa mother cell, upang ang mga cell sa buong katawan ay may parehong chromosome.

Ang mga selula na bumubuo sa lahat ng mga tisyu at organo ng katawan ay tinatawag na somatic. Ang mga espesyal na selula ng mikrobyo ay kasangkot sa pagpaparami. Ang mga somatic cell ay naglalaman ng isang diploid (double) na hanay ng mga chromosome. Sa set na ito, ang bawat gene ay naka-encode sa dalawang magkatulad na (homologous) chromosome. Ang set ng germ cells ay haploid (single). Ang mga chromosome ng mga cell ng mikrobyo ay walang homologs ang bawat gene sa kanilang set ay natatangi. Ang bilang ng mga chromosome ng haploid at diploid set ay partikular sa species, iyon ay, pare-pareho para sa bawat uri ng organismo.

Ang chromosome set ng human somatic cells ay kinabibilangan ng 46 chromosome: 22 homologous pairs at dalawang unpared chromosome na tumutukoy sa sex. Ang mga cell ng mikrobyo ng tao ay naglalaman lamang ng 23 solong chromosome. Sa isang manok, ang diploid set ay may kasamang 78 chromosome, at ang haploid set ay may kasamang 39. Ang mga halimbawa ng iba pang set ay ibinigay sa talahanayan.

Ang pagsusuri sa mga set ng chromosome ay nagpapakita na ang pagiging kumplikado at pagiging perpekto ng iba't ibang mga organismo ay hindi natutukoy lamang sa pamamagitan ng bilang ng mga chromosome.

Biological na kahalagahan ng mitosis. Bilang karagdagan sa pagbuo ng katawan, ang mitosis ay may isa pa, mas mahalagang layunin. Sa panahon ng proseso ng mitosis, ang genetic na materyal ay muling ginawa. Salamat dito, posible na mapanatili ang istraktura at paggana ng mga organo at tisyu para sa hindi mabilang na mga henerasyon. Ang pagkakakilanlan ng genetic na materyal ay lalong mahalaga para sa mga multicellular na organismo, na ang mga cell ay nasa malapit at coordinated na pakikipag-ugnayan. Ang tumpak na pagpaparami at paghahatid ng genetic na impormasyon ay ang pangunahing biological na kahalagahan ng mitosis.

Tinitiyak ng mitotic division ang pinakamahalagang proseso ng buhay: pag-unlad at paglago ng embryonic, pagbabagong-buhay ng mga organo at tisyu pagkatapos ng pinsala, pagpapanatili ng istraktura at paggana ng katawan na may patuloy na pagkawala ng mga gumaganang selula. Ang mga selula ng balat ay nag-exfoliate, ang mga bituka na epithelial cell ay nawasak ng aktibong kapaligiran, ang mga pulang selula ng dugo ay gumagana nang masinsinan at mabilis na namamatay, sila ay ganap na pinapalitan sa katawan tuwing apat na buwan (2.5 milyong mga selula bawat segundo).

1. Bakit tinatawag na molecular basis of reproduction ang DNA duplication?
2. Anong mga proseso ang bumubuo sa siklo ng buhay ng isang cell?
3. Ilarawan ang mga pangunahing yugto ng mitosis, ano ang pangunahing biological na kahalagahan nito?
4. Gaya ng nalalaman, ang hanay ng mga kromosom ng mga selulang mikrobyo ay kalahati ng mga selulang somatic. Masasabi ba natin na ang ilang menor de edad na protina sa mga sex chromosome ay hindi naka-encode?

Mga paraan ng pagpaparami ng mga organismo

Ang lahat ng kilalang paraan ng pagpaparami ng mga organismo sa kalikasan ay bumaba sa dalawang pangunahing anyo: asexual at sekswal.

Asexual reproduction. Sa asexual form, ang pagpaparami ay isinasagawa ng magulang na indibidwal nang nakapag-iisa, nang hindi nakikipagpalitan ng namamana na impormasyon sa ibang mga indibidwal. Ang isang anak na organismo ay nabuo sa pamamagitan ng paghihiwalay ng isa o higit pang mga somatic (katawan) na mga selula mula sa magulang at ang kanilang karagdagang pagpaparami sa pamamagitan ng mitosis. Ang mga supling ay nagmamana ng mga katangian ng magulang, na genetically ang eksaktong kopya nito. Mayroong ilang mga uri ng asexual reproduction.

Simpleng dibisyon. Ang asexual reproduction ay karaniwan lalo na sa bacteria at blue-green algae. Ang nag-iisang selula ng mga organismong walang nuklear na ito ay nahahati sa kalahati o sa ilang bahagi nang sabay-sabay. Ang bawat bahagi ay isang kumpletong functional na organismo.

Ang mga amoebas, ciliates, euglena at iba pang protozoa ay nagpaparami sa pamamagitan ng simpleng paghahati. Ang dibisyon ay nangyayari sa pamamagitan ng mitosis, kaya ang mga anak na organismo ay tumatanggap ng parehong hanay ng mga chromosome mula sa kanilang mga magulang.

namumuko. Ang ganitong uri ng pagpaparami ay ginagamit ng parehong unicellular at ilang multicellular na organismo: yeast (lower fungi), ciliates, coral polyps.

Ang pag-usbong sa freshwater hydras ay nangyayari tulad ng sumusunod. Una, ang isang paglago ay bumubuo sa dingding ng hydra, na unti-unting humahaba. Lumilitaw ang mga galamay at bukana ng bibig sa dulo nito. Ang isang maliit na hydra ay lumalaki mula sa usbong, na naghihiwalay at nagiging isang malayang organismo. Sa ibang mga nilalang, ang mga bato ay maaaring manatili sa katawan ng magulang.

Pagkapira-piraso. Ang isang bilang ng mga flat at annelid worm, echinoderms (sea star) ay maaaring magparami sa pamamagitan ng paghiwa-hiwalay ng katawan sa ilang mga fragment, na pagkatapos ay binuo sa isang buong organismo. Ang pagkapira-piraso ay batay sa kakayahan ng maraming simpleng nilalang na muling buuin ang mga nawawalang organo. Kaya, kung ang isang sinag ay nahiwalay sa isang isdang-bituin, kung gayon ang isang isdang-bituin ay bubuo mula dito muli. Nakaka-recover si Hydra mula sa 1/200 ng katawan nito. Karaniwan, ang pagpaparami sa pamamagitan ng pagkapira-piraso ay nangyayari kapag nasira. Ang kusang pagkapira-piraso ay isinasagawa lamang ng mga hulma at ilang marine annelids.

Sporulation. Ang ninuno ng isang bagong organismo ay maaaring maging isang dalubhasang cell ng magulang na nilalang - isang spore. Ang pamamaraang ito ng pagpaparami ay tipikal para sa mga halaman at fungi. Ang multicellular algae, mosses, ferns, horsetails at mosses ay nagpaparami sa pamamagitan ng spores.

Ang mga spores ay mga cell na natatakpan ng isang matibay na lamad na nagpoprotekta sa kanila mula sa labis na pagkawala ng kahalumigmigan at lumalaban sa temperatura at mga impluwensya ng kemikal. Ang mga spore ng terrestrial na halaman ay passive na dinadala ng hangin, tubig, at mga buhay na nilalang. Sa paghahanap ng sarili sa mga kanais-nais na kondisyon, binubuksan ng spore ang shell nito at nagsisimula ng mitosis, na bumubuo ng isang bagong organismo. Ang mga algae at ilang fungi na nabubuhay sa tubig ay nagpaparami ng mga zoospores na nilagyan ng flagella para sa aktibong paggalaw.

Ang isang solong selulang hayop, ang Plasmodium falciparum (ang sanhi ng malaria), ay dumarami sa pamamagitan ng schizogony - maraming dibisyon. Una, ang isang malaking bilang ng mga nuclei ay nabuo sa kanyang cell sa pamamagitan ng paghahati, pagkatapos ay ang cell ay nahahati sa maraming mga anak na selula.

Pagpaparami ng halaman. Ang ganitong uri ng asexual reproduction ay laganap sa mga halaman. Hindi tulad ng sporulation, ang vegetative reproduction ay isinasagawa hindi ng mga dalubhasang selula, ngunit sa halos anumang bahagi ng mga vegetative organ.

Ang mga perennial wild herbs ay nagpaparami sa pamamagitan ng rhizomes (naghasik ng thistle ng hanggang 1800 indibidwal/m2 ng lupa), strawberry sa pamamagitan ng tendrils, at mga ubas, currant at plum sa pamamagitan ng layering. Ang mga patatas at dahlias ay gumagamit ng mga tubers para sa pagpapalaganap - binago ang mga underground na seksyon ng ugat. Ang mga tulip at sibuyas ay nagpaparami mula sa mga bombilya. Sa mga puno at shrubs, mga shoots - pinagputulan - nag-ugat upang bumuo ng isang bagong halaman, at sa begonias ang papel ng mga pinagputulan ay maaaring i-play ng mga dahon. Ang mga raspberry, plum, seresa at rosas ay pinalaganap ng mga pinagputulan. Ang mga shoot ay nabuo sa mga ugat at tuod ng mga puno, na pagkatapos ay nagiging mga independiyenteng halaman.

Sekswal na pagpaparami. Sa kaibahan sa asexual reproduction, ang sekswal na pagpaparami ay nagsasangkot ng isang pares ng mga indibidwal. Ang kanilang mga sex cell (gametes) ay nagdadala ng mga haploid set ng chromosome. Sa panahon ng proseso ng pagpapabunga, ang mga gametes ay nagsasama at bumubuo ng isang diploid fertilized egg (zygote), na nagbibigay ng isang bagong organismo.

Ang isa sa mga homologous chromosome ng isang somatic cell ay nagmula sa "ina", at ang isa ay mula sa "tatay". Bilang resulta, ang mga bahagi ng genetic na materyal ng mga magulang ay pinagsama, at ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene ay lilitaw sa mga supling. Ang pagkakaiba-iba ng genetic na materyal ay nagpapahintulot sa mga supling na mas matagumpay na umangkop sa pagbabago ng mga panlabas na kondisyon. Ang pangunahing bentahe ng sekswal na pagpaparami, ang pangunahing biological na kahalagahan nito, ay ang pagpapayaman ng namamana na impormasyon.

Ang mga bisexual na halaman ay may ilang mga tampok na hindi kasama ang pagpapabunga sa sarili. Ang mga stamen at pistil ng mga bisexual na bulaklak ay hindi nag-mature sa parehong oras, kaya nangyayari ang cross-pollination ng iba't ibang indibidwal. Ang abaka ay may magkahiwalay na male pistillate at female staminate na bulaklak sa iba't ibang indibidwal.

Pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo. Ang pagbuo ng mga selula ng mikrobyo (gametogenesis) ay nangyayari sa mga gonad. Ang pagbuo ng mga babaeng gametes (mga itlog) ay nangyayari sa mga ovary at tinatawag na oogenesis (lat. ovum egg + genesis origin). Ang mga male gametes (sperm) ay nabuo sa mga testes sa panahon ng spermatogenesis. Ang mga gonad ng halos lahat ng mga nilalang ay may tubular na istraktura. Ang gametogenesis ay nangyayari nang sunud-sunod sa tatlong mga zone: pagpaparami, paglaki at pagkahinog. Alinsunod dito, ang tatlong panahon ng pag-unlad ng gamete ay nakikilala.

Sa unang panahon ng pagpaparami, ang mga sex cell ay mayroong diploid na hanay ng mga chromosome at nahahati sa pamamagitan ng mitosis. Ang mga male gametes ay dumarami lalo na nang husto. Sa mga lalaki, ang mga reproductive cell ay nabuo halos sa buong buhay nila. Ang pagbuo ng mga itlog ng mammalian ay nangyayari lamang sa panahon ng embryonic, pagkatapos nito ay nananatiling tulog.

Sa sandaling nasa growth zone, ang mga selula ng mikrobyo ay hindi na nahahati, ngunit lumalaki lamang. Ang mga male gametes ay hindi masyadong lumalaki, ngunit ang mga itlog ay tumataas ang kanilang laki ng daan-daang, libu-libo at milyon-milyong beses (tandaan ang isang itlog ng manok). Ang mga panlabas na shell ng itlog ay mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa pagbuo ng fetus;

Ang tamud ay mas maliit kaysa sa mga itlog. Sa mga mammal mayroon silang hugis ng isang mahabang filament na may ulo, leeg at flagellum. Ang ulo ay naglalaman ng mga chromosome, at sa harap na bahagi nito ay may Golgi complex na may mga enzyme na natutunaw ang lamad ng itlog at tinitiyak ang pagtagos ng sperm nucleus (ang lamad ay nananatili sa labas). Ang mga male gametes ay hindi lamang nag-aambag ng genetic na impormasyon, ngunit pinasimulan din ang pag-unlad ng itlog. Ang centriole ay matatagpuan sa leeg, na bumubuo ng flagellum ng tamud, na nagpapahintulot sa ito na gumalaw nang masinsinan. Ang pinagmumulan ng enerhiya para sa paggalaw ng flagellum ay mga molekulang ATP na nakaimbak sa leeg. Upang mapunan muli ang ATP, ang mitochondria ay matatagpuan sa leeg.

Matapos lumaki ang mga gametes sa laki ng mga adult germ cell, pumapasok sila sa maturation zone.

Ang batayan para sa pagkahinog ng mga gametes ay ang tiyak na proseso ng paghahati sa bawat selula ng mikrobyo sa apat na bago. Ang pagkahinog ng mga itlog at tamud ay nagpapatuloy sa parehong paraan, ang mga pagkakaiba ay lumitaw lamang sa huling yugto para sa sumusunod na dahilan. Ang isang sapat na malaking bilang ng tamud ay kinakailangan para sa matagumpay na pagpapabunga. Samakatuwid, ang lahat ng apat na nagreresultang mga male cell ay gumagana at mabubuhay. Ang pangunahing gawain ng itlog ay hindi lamang pagpapabunga, kundi pati na rin ang matagumpay na pagkahinog ng fetus. Para sa layuning ito, ang proseso ng paghahati ay nangyayari nang hindi pantay: ang buong pula ng itlog ay napupunta sa isang itlog, at ito ay lumalabas na ang tanging mabubuhay. Ang natitirang tatlong fully functional na mga itlog ay hindi tumatanggap ng mga sustansya sa panahon ng pagkahinog at malapit nang mamatay. Ang mga ito ay tinatawag na direksyon o polar na katawan.

Ang panahon ng pagkahinog ng mga gametes, na sinamahan ng tiyak na dibisyon ng bawat isa sa kanila sa apat na bago, ay tinatawag na meiosis. Sa susunod na talata ay titingnan natin ang mga prosesong nagaganap sa meiosis nang mas detalyado.

1. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng asexual reproduction at sexual reproduction? Pangalanan ang pangunahing bentahe ng sekswal na pagpaparami.
2. Ilista ang limang pangunahing uri ng asexual reproduction Magbigay ng mga halimbawa.
3. Saan lumilitaw ang isang pares ng homologous chromosome sa isang organismong anak sa panahon ng asexual at sexual reproduction?
4. Ilarawan ang tatlong panahon ng pagkahinog ng gamete; alin ang tinatawag na meiosis?
5. Bakit at bakit sa tingin mo ang germinal disc sa isang itlog ng manok ay laging napupunta sa itaas na bahagi ng pula ng itlog?

Ang pag-unlad ng isang organismo ay nagsisimula sa isang solong cell - isang zygote, na nabuo mula sa pagsasanib ng mga dalubhasang selula ng mikrobyo - mga male at babaeng gametes. Sa panahon ng proseso ng pagsasanib, ang kanilang nuclei ay nagsasama, at ang zygote ay naglalaman ng dalawang beses na mas maraming chromosome kaysa sa bawat gamete. Kung ang mga cell ng mikrobyo ay diploid, kung gayon sa bawat susunod na henerasyon ang bilang ng mga chromosome sa mga selula ng katawan ay doble. Samakatuwid, ang mga cell ng mikrobyo ay nagdadala ng kalahati ng bilang ng mga chromosome. Kaya, ang mga somatic (katawan) na mga selula ng mga organismo ay may isang diploid (double) na hanay ng mga chromosome at nagpapanatili ng katatagan ng mga species nito sa pamamagitan ng mitotic division, at ang mga sex cell ay may isang haploid set, na ibinalik sa diploid sa panahon ng proseso ng pagpapabunga. Tingnan natin ang mga pangunahing yugto ng meiosis.

Ang pagkahinog ng mga gametes ay kinabibilangan ng dalawang magkakasunod na dibisyon: ang una ay tipikal na meiosis, ang pangalawa ay katulad ng mitotic. Ang parehong mga dibisyon, tulad ng mitosis, ay dumaan sa apat na yugto: prophase, metaphase, anaphase at telophase. Bago ang unang dibisyon, pati na rin bago ang mitosis, ang pagtitiklop ng DNA ay nangyayari sa pagdodoble ng chromosome, ang bawat chromosome ay pumapasok sa proseso ng double division.

Unang meiotic division

Sa prophase, ang mga homologous chromosome ay napakalapit sa isa't isa. Gamit ang mga espesyal na thread ng protina na may mga pampalapot sa mga dulo, tila sila ay nakakabit sa isa't isa tulad ng isang siper. Nananatili sila sa ganitong estado, na tinatawag na conjugation, sa loob ng mahabang panahon (sa mga tao, mga isang linggo). Ang pag-fasten ay nangyayari sa mga lugar na iyon ng DNA kung saan hindi pa nakumpleto ang pagtitiklop at ang double helix ay medyo natanggal.

Ang mga conjugating chromosome ay mahigpit na magkatabi at maaaring makipagpalitan ng mga seksyon. Ang ganitong palitan ay tinatawag na crossover, o crossing over. Pagkatapos ng crossover, pinagsasama ng bawat chromosome ang mga gene na matatagpuan sa iba't ibang homologous chromosome bago ang crossover.

Sa pagtatapos ng prophase, ang isang division spindle ay nakakabit sa mga sentromer ng mga chromosome, at nagsisimula silang maghiwalay sa mga centromeric na seksyon sa iba't ibang mga poste ng dibisyon, na nananatiling naka-link sa mga tawiran sa mga site.

Hindi tulad ng mitosis, sa metaphase ng meiosis, ang mga duplicated na chromosome ay hindi pinaghihiwalay sa mga sentromer ang bawat pares ay nakikipag-ugnayan sa isang spindle. Kung sa metaphase ng mitosis ang mga indibidwal na chromatids ay magkakaiba sa iba't ibang mga pole, pagkatapos ay sa metaphase ng unang dibisyon ng meiosis - conjugated chromosomes. Sa panahon ng telophase, isang nuclear envelope ay nabuo sa loob ng maikling panahon.

Pangalawang meiotic division. Dahil ang mga chromosome ay nananatiling konektado sa sentromere, iyon ay, nadoble, ang pagtitiklop ng DNA ay hindi nangyayari bago ang ikalawang dibisyon. Ang pangalawang meiotic division ay nangyayari sa paraang katulad ng mitosis. Bilang resulta, apat na haploid germ cells ang nabuo mula sa dalawang diploid cells. Dahil sa kakulangan ng conjugation, ang pangalawang dibisyon ay nangyayari nang mas mabilis.

Ang mga somatic cell ay naglalaman ng dalawang homologous chromosome (magkapareho sa hugis at sukat, na nagdadala ng parehong mga grupo ng mga gene): isa mula sa paternal organism, ang isa ay mula sa maternal. Sa mga cell ng mikrobyo, mula sa dalawang homologous chromosome, isa lamang ang nananatili sa kanilang mga chromosome - sila ay nag-iisa, at samakatuwid ang set ay haploid. Kung sa panahon ng mitosis ang halaga ng genetic na impormasyon ay napanatili, pagkatapos ay sa panahon ng meiosis ito ay nahahati.

Ang pagbuo ng mga cell ng mikrobyo na may isang haploid na hanay ng mga chromosome na nabawasan ng kalahati ay ang biological na kakanyahan ng meiosis.

Dahil sa random na pagkakaiba-iba ng mga pares sa mga pole sa metaphase ng unang dibisyon, ang mga chromosome set ng mga mature na germ cell ay naglalaman ng pinaka magkakaibang kumbinasyon ng mga parental chromosome. Ang isang gamete ay maaaring mayroong, halimbawa, 5 paternal at 18 maternal chromosome (ang mga tao ay may kabuuang 23 chromosome), 20 paternal at 3 maternal, atbp. Ang bawat isa sa 23 chromosome ay naiiba sa isa at maaaring isa sa dalawang homologous na parental - isang kabuuang 223 (8.6 milyon) gamete variant. Sa organismo ng anak na babae, ang bilang ng mga posibleng kumbinasyon ng mga kromosom ay 423, ang bilang na ito ay libu-libong beses na mas malaki kaysa sa populasyon ng mundo. Ang pagtawid, pagsasama-sama ng mga gene ng mga indibidwal na magulang sa mga chromosome, ay nagdaragdag sa pagkakaiba-iba ng mga katangian sa mga supling ng maraming mga order ng magnitude. Ang ganitong sari-saring posibleng genotypes ay ginagawang kakaiba, genetically unique ang bawat nilalang.

Sa panahon ng meiosis, ang genetic na materyal ay lubhang mahina. Kung, halimbawa, bilang resulta ng pag-iilaw o pagkakalantad sa mga kemikal na compound, ang isang DNA break ay nangyayari sa oras ng chromosome divergence, kung gayon ang bahagi ng namamana na materyal ay mawawala. Ang pagkawala ng isang seksyon ng DNA sa isang somatic cell sa panahon ng mitosis ay magdudulot lamang ng pinsala sa mga anak nitong selula, na bumubuo sa isang maliit na bahagi ng nilalang. Kung ang bahagi ng chromatid ng isang maturing germ cell ay nawala, kung gayon ang mga supling ay magdurusa: ang namamana na impormasyon nito ay hindi kumpleto, ang ilang mahahalagang proseso ay hindi maisasagawa. Sa kasong ito, ang babaeng embryo ay nalantad sa mas malaking panganib, dahil ang buong supply ng mga babaeng gametes (mga 300 sa mga tao) ay nabuo sa panahon ng embryonic sa buong buhay, habang ang mga male gametes ay nabuo sa halos buong panahon ng buhay. Ang mga maliliit na dosis ng radiation, na hindi mapanganib sa katawan mismo, ay maaaring makagambala sa mga chromosome ng mga itlog ng embryo at humantong sa mga genetic na abnormalidad sa susunod na henerasyon.

Parthenogenesis. Ang ilang mga hayop (daphnia, rock lizards, ilang isda, aphids) at halaman (dandelions) ay may kakayahang magparami sa ilang partikular na panahon nang walang pagsasanib ng male at female gametes. Ang pag-unlad ay nangyayari mula sa isang hindi fertilized na itlog. Ang diploidy, halimbawa, sa mga butiki ng bato ay nakakamit sa pamamagitan ng pagsasanib ng itlog sa polar body. Sa kasong ito, bilang isang patakaran, ang mga babaeng indibidwal lamang ang nabuo. Ang ganitong uri ng sekswal na pagpaparami ay tinatawag na parthenogenesis.

Ang queen bee ay nangingitlog ng dalawang uri: fertilized diploid at unfertilized haploid. Mula sa hindi na-fertilized na mga itlog, nabubuo ang mga drone, at mula sa mga fertilized na itlog, ang mga babae ay bubuo, kung saan, na may mahusay na pagpapakain, lumalaki ang mga reyna, at kapag ang kakulangan ng nutrisyon ay nilikha, ang mga manggagawang bubuyog ay nakuha.

Minsan ang parthenogenesis ay maaaring ma-induce ng artipisyal sa pamamagitan ng pagkakalantad sa liwanag, mga acid, mataas na temperatura at iba pang mga ahente. Kung, halimbawa, tinutusok mo ng karayom ​​ang isang hindi napataba na itlog ng palaka, kung gayon ang itlog na ito ay maaaring, nang hindi na-fertilize, magsimulang maghati at umunlad sa isang may sapat na gulang. Ang parthenogenesis ay hindi kusang nangyayari sa mga palaka. Ang paghahati ng itlog ng ilang isda ay maaaring magsimula pagkatapos ng pakikipag-ugnay sa ibabaw sa tamud ng mga kaugnay na species ng isda. Ang pagpapabunga ay hindi nangyayari, ngunit ang itlog ay nagsisimulang hatiin.

Ang pangunahing paraan ng pagpaparami ng silkworm ay ang pasiglahin ang parthenogenesis sa pamamagitan ng panandaliang pag-init ng mga itlog sa 46°C. Mula sa hindi na-fertilized na mga itlog, nabuo ang genetically complete female silkworms.

1. Bakit kailangan ang haploid set para sa germ cells?
2. Ilarawan ang mga pangunahing yugto ng meiosis.
3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng metaphases ng mitosis at meiosis?
4. Anong dalawang proseso ng meiosis ang nagbibigay ng iba't ibang katangian sa mga supling?
5. Bakit mapanganib ang pagkakalantad sa kemikal at radiation kapag nagdadala ng mga babae?
6. Ano ang tinatawag na parthenogenesis? Magbigay ng halimbawa.

Pagpapabunga

Ang kakanyahan ng proseso ng pagpapabunga ay ang pagsasanib ng male at female gametes - mga dalubhasang selula ng mikrobyo na mayroong isang haploid (solong) hanay ng mga kromosom. Bilang resulta, nabuo ang isang diploid fertilized egg - isang zygote. Kaya, sa panahon ng pagpapabunga, ang double set na katangian ng somatic cells ay naibalik. Ang mga chromosome sa zygote nucleus ay nakapaloob sa mga homologous na pares, iyon ay, anumang katangian (halimbawa, ang kulay ng mga mata ng isang tao o ang buhok ng isang aso) ay nakasulat sa DNA ng dalawang beses - sa pamamagitan ng mga gene ng ama at mga gene ng ang ina.

Pagkatapos ng fertilization, ang zygote ay duplicate ang mga chromosome nito sa pamamagitan ng DNA replication at nagsisimula ng mitotic division - ang pagbuo ng isang bagong organismo ay nagsisimula.

Ang pagpapabunga, tulad ng gametogenesis, ay may mga katulad na katangian sa mga halaman at hayop.

Pagpapabunga sa mga hayop. Ang mga buhay na organismo na naninirahan sa planeta ay naiiba sa istraktura, pamumuhay, at tirahan. Ang ilan sa kanila ay gumagawa ng maraming selula ng mikrobyo, ang iba - medyo kakaunti. Mayroong isang makatwirang pattern: mas maliit ang posibilidad na magtagpo ang mga gametes ng lalaki at babae, mas malaki ang bilang ng mga cell ng mikrobyo na ginagawa ng mga organismo. Ang mga isda at amphibian ay nailalarawan sa pamamagitan ng panlabas na pagpapabinhi. Ang kanilang mga gametes ay pumapasok sa tubig, kung saan nangyayari ang pagpapabunga. Maraming gametes ang namamatay o kinakain ng ibang nilalang, kaya napakababa ng bisa ng external insemination. Upang mapanatili ang mga species, ang mga isda at amphibian ay kailangang gumawa ng isang malaking bilang ng mga gametes (ang bakalaw ay naglalagay ng mga 10 milyong itlog).

Ang mas mataas na mga hayop at halaman ay gumagamit ng panloob na pagpapabinhi. Sa kasong ito, ang proseso ng pagpapabunga at ang nagresultang zygote ay protektado ng katawan ng ina. Ang posibilidad ng pagpapabunga ay tumataas nang malaki, kaya naman, bilang panuntunan, kakaunti lamang ang mga itlog na ginawa. Ngunit medyo maraming tamud ang nagagawa pa rin; Ang itlog ay may mga mekanismo na pumipigil sa pagtagos ng labis na tamud. Matapos makapasok ang una, naglalabas ito ng isang sangkap na pinipigilan ang kadaliang mapakilos ng mga male gametes. Kahit na ang ilan sa kanila ay namamahala na tumagos sa itlog, isa lamang ang sumasama sa itlog, ang iba ay namamatay.

Ang pagpapabunga ay kadalasang nangyayari kaagad pagkatapos ng insemination, ngunit sa ilang mga hayop ay may mga mekanismo upang maantala ang pagpapabunga hanggang sa tagsibol at tag-araw. Sa mga paniki, ang pagpapabunga ay hindi nagaganap sa huling pag-aasawa ng taglagas. Ang itlog ay tumatanda lamang sa tagsibol, at ang tamud ay ligtas na nagpapalipas ng taglamig sa mga ari ng babae. Sa iba pang mga organismo, ang zygote na nagsimulang umunlad ay napanatili hanggang sa simula ng isang kanais-nais na panahon para sa mga supling sa simula ng tagsibol, ang pag-unlad nito ay nagpapatuloy. Salamat sa kakayahang ito, ang kabuuang panahon ng pagbubuntis sa isang ermine ay maaaring tumagal ng hanggang 300-320 araw, sa isang sable - hanggang 230-280 araw.

Pagpapabunga sa mga halaman. Ang proseso ng pagpapabunga sa mga halaman, habang sa pangkalahatan ay katulad ng pagpapabunga ng mga hayop, ay may ilang mga kakaiba. Sa angiosperms, ang male gametes (sperm), hindi katulad ng sperm, ay hindi aktibo. Ang kanilang pag-unlad ay nagsisimula sa pagbuo ng microspores - pollen grains - sa anther ng bulaklak. Ang isang mature na butil ng pollen ay naglalaman ng isang vegetative cell at dalawang sperm cell.

Sa sandaling nasa stigma ng pistil, ang vegetative cell ay bumubuo ng isang pollen tube na lumalaki patungo sa ovule. Ang tamud ay naglalakbay sa tubo na ito patungo sa bulaklak, at kapag ang dulo ng tubo ay pumutok, sila ay pumapasok sa embryo sac. Ang isa sa kanila ay sumasama sa itlog at bumubuo ng isang zygote - ang embryo ng hinaharap na halaman. Ang pangalawang tamud ay nagsasama sa dalawang nuclei ng haploid cells na matatagpuan sa gitna ng embryo sac. Bilang resulta, nabuo ang isang triploid cell - endosperm. Sa pamamagitan ng paulit-ulit na mitoses, ang endosperm ay bumubuo ng isang nutrient medium sa paligid ng embryo.

Ang pangalawang pagpapabunga na may pagbuo at pag-unlad ng endosperm ay nangyayari lamang pagkatapos ma-fertilize ang itlog. Ang prosesong sekswal na ito, pangkalahatan para sa lahat ng angiosperms, ay tinatawag na double fertilization. Natuklasan ito noong 1898 ng sikat na Russian botanist na si S. G. Navashin.

1. Ano ang genetic essence ng fertilization?
2. Paano ipaliwanag sa antas ng molekular ang pagkakaroon ng mga katangian ng ama at ina sa mga supling?
3. Ano ang kaugnayan sa pagitan ng posibilidad ng pagkikita ng mga gametes at ng kanilang bilang?
4. Paano nangyayari ang pagpapabunga sa mga hayop?
5. Ilarawan ang pagkakasunod-sunod ng pagpapabunga sa mga halaman. Paano naiiba ang mga proseso ng pagpapabunga sa pagitan ng mga hayop at halaman?
6. Bakit tinatawag na doble ang fertilization ng angiosperms?

MINISTERYO NG EDUKASYON AT AGHAM NG RF

Institusyon ng Pang-edukasyon na Pambadyet ng Pederal na Estado

mas mataas na propesyonal na edukasyon

"ULYANOVSK STATE UNIVERSITY"

O.V. Stolbovskaya, N.A. Kurnosova, E.P. Drozhdina, S.M. Slesareva, E.V

Biology Pagpaparami at pag-unlad

Bahagi 1 Pagpapasiya ng kasarian

Pagtuturo

UDC 57.017.64 (075.8)

BBK 28.073.8 ya73+28.03 ya73

Nai-publish sa pamamagitan ng desisyon ng Academic Council

Institute of Medicine, Ecology at Pisikal na Kultura

Ulyanovsk State University

Mga Reviewer:

Doktor ng Medikal na Agham,

Pinuno ng Kagawaran ng Anatomya

Institute of Medicine, Ecology at Pisikal na Kultura

Ulyanovsk State University ;

Ang manwal ay naglalaman sa isang puro form ng pangunahing teoretikal na materyal, pinili ayon sa mga isyu ng programa. Ang isang malaking halaga ng impormasyon sa mga pangunahing paksa ng seksyong "Pagpaparami at Pag-unlad" ay nasuri at na-systematize. Ang manwal ay sumasalamin sa medyo maliit na bilang ng mga pangunahing paksa na lubhang mahalaga para sa kaalaman ng buhay na kalikasan. Ang isa sa mga pangunahing layunin ng manwal ay upang ipakita ang materyal sa isang maikli at madaling maunawaan na anyo.

Ang manwal ay inilaan para sa undergraduate na mga mag-aaral sa "Biology" na nag-aaral ng disiplina na "Biology of Reproduction and Development".

Ang pagpaparami bilang pag-aari ng mga buhay na organismo

Ang kakayahang magparami ay isang mahalagang pag-aari ng mga nabubuhay na nilalang at binubuo sa kakayahan ng isang buhay na organismo na magparami ng sarili nitong uri. Sa tulong nito, ang mga biological species at buhay tulad nito ay napreserba sa paglipas ng panahon. Sa proseso ng biological reproduction, kasama ang pagbabago ng mga henerasyon at pagpapanatili ng pagkakaiba-iba ng mga species, ang mga problema sa pagtaas ng bilang ng mga indibidwal, pagpapanatili ng istruktura at pisyolohikal na organisasyon, at paglilipat ng genetic na materyal sa isang serye ng mga henerasyon ay nalutas.

Ang pagpaparami ng mga buhay na organismo ay isinasagawa sa dalawang paraan depende sa kanilang ebolusyonaryong posisyon: asexual at sekswal.

Sa asexual reproduction, ang nag-iisang magulang ay nagbibigay ng bagong organismo. Sa kasong ito, ang mga inapo ay eksaktong genetic na kopya ng magulang na organismo. Ang mga inapo ng isang magulang ay karaniwang tinatawag na clone. Ang asexual reproduction ay batay sa cell division - mitosis. Ang biological na kahalagahan ng asexual reproduction ay: isang mabilis na pagtaas sa bilang ng mga supling; pagpapanatili ng genetic na katatagan ng mga species; pagpapanatili ng kakayahang umangkop ng mga species sa patuloy na mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang sekswal na pagpaparami ay sinusunod sa mga multicellular na organismo, na naglalaman ng dalawang uri ng mga selula: somatic at reproductive. Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, dalawang indibidwal na magulang ang nagbubunga ng isang bagong organismo: lalaki at babae. Ang mga inapo ay genetically naiiba sa kanilang mga magulang dahil sa mga phenomena ng crossing over, independiyenteng divergence ng homologous chromosomes sa anaphase I, chromatids sa anaphase II ng meiosis, at ang phenomenon ng random fertilization.

Ang biyolohikal na papel ng sekswal na pagpaparami ay : pagtaas ng genetic diversity ng mga supling, na nagpapataas ng kaligtasan sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran at nag-aambag sa tagumpay ng ebolusyon ng species sa kabuuan.

Sekswal na pagkakaiba

Ang sex ay isang set ng morphological, physiological, biochemical at iba pang katangian ng isang organismo na tumutukoy sa reproduction. Ang mga katangian ng kasarian ay likas sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ang sexual differentiation ay isang sunud-sunod na proseso na nagsisimula sa fertilization na may pagtatatag ng chromosomal sex, nagpapatuloy sa pagpapasiya ng gonadal sex, at nagtatapos sa pagbuo ng pangalawang sekswal na katangian, kabilang ang lalaki at babae na phenotypes.

Ang chromosomal sex ng isang embryo ay genetically na tumutugma sa phenotypic sex nito. Gayunpaman, kung nagkamali ang sekswal na pagkakaiba-iba, kung gayon ang mga indibidwal na may abnormal na pagkakaiba-iba ng sekswal ay lilitaw. Ang mga klinikal na nakikitang mga karamdaman ng sekswal na pag-unlad ay nangyayari sa maraming antas, mula sa medyo karaniwang mga kaguluhan sa mga huling yugto ng pagkakaiba-iba ng lalaki (hal., pagbaba ng testicular, paglaki ng penile) hanggang sa mga pangunahing abnormalidad na humahantong sa iba't ibang antas ng kawalan ng katiyakan ng phenotypic sex. Karamihan sa mga abnormalidad na ito ay nakakapinsala sa pagpaparami ngunit kadalasan ay hindi nagbabanta sa buhay.

Ang kasarian ay nailalarawan sa pamamagitan ng pangunahin at pangalawang katangian:

Ang mga pangunahing sekswal na katangian ay kinakatawan ng mga organo na direktang kasangkot sa mga proseso ng pagpaparami at nabuo sa panahon ng embryogenesis;

Ang mga pangalawang sekswal na katangian ay hindi direktang nakikilahok sa pagpaparami, ngunit nakakatulong sa pagpupulong ng mga indibidwal ng iba't ibang kasarian. Nakasalalay sila sa mga pangunahing sekswal na katangian, nabubuo sa ilalim ng impluwensya ng mga sex hormone at lumilitaw sa panahon ng pagdadalaga (sa mga tao sa edad na 12-15).

Tinutukoy ng kasarian ang pagbuo ng mga somatic na katangian ng mga indibidwal, na nahahati sa tatlong kategorya:

Limitado ayon sa kasarian;

Kinokontrol sa sahig;

Naka-link sa mga sex chromosome.

Ang pagbuo ng mga katangiang limitado sa kasarian ay tinutukoy ng mga gene na matatagpuan sa mga autosome ng parehong kasarian, ngunit ipinahayag sa mga indibidwal ng parehong kasarian (produksyon ng itlog sa mga manok, paggawa ng gatas sa mga baka).

Ang pag-unlad ng mga katangiang kontrolado ng kasarian ay tinutukoy ng mga gene na matatagpuan din sa mga autosome ng parehong kasarian, ngunit ang antas at dalas ng pagpapakita ay iba sa mga indibidwal ng iba't ibang kasarian (pagkakalbo at normal na paglaki ng buhok sa mga tao).

Ang pagbuo ng mga katangian na kinokontrol ng mga gene na matatagpuan sa sex chromosomes ay tinatawag na gonosomal inheritance (naka-link sa sex chromosomes).

Ang mga katangian na ang pag-unlad ay tinutukoy ng mga gene na matatagpuan sa isang hindi homologous na rehiyon ng X chromosome ay tinatawag na X-linked (sex-linked) (color blindness, hemophilia, atbp.). Ang mga katangian na ang pag-unlad ay tinutukoy ng mga gene na matatagpuan sa isang hindi homologous na rehiyon ng Y chromosome ay tinatawag na holandric, at lumilitaw lamang sa mga lalaki (ichthyosis, webbing sa pagitan ng mga daliri ng paa, atbp.).

MOLECULAR GENETIC BASE NG PAGPAPASYA NG KASARIAN

Ang kasarian sa karamihan ng mga hayop at halaman ay tinutukoy ng genetically sa oras ng pagpapabunga. Ang mapagpasyang genetic determinant ng sex ay ang presensya o kawalan ng Y chromosome; ang normal na babaeng phenotype ay 46,XX, at ang normal na male phenotype ay 46,X Y(Figure 1). Ang Meiosis sa mga cell ng mikrobyo ay binabawasan ang kanilang chromosome complement sa isang haploid state, upang ang mga oocyte ay may 23,X, at ang sperm ay may alinman sa 23,X o 23,Y. Ibinabalik ng fertilization ang diploid set ng mga chromosome at, depende sa presensya o kawalan ng Y chromosome, tinutukoy ang genetic sex bilang alinman sa 46, XX (babae) o 46, X Y (lalaki).

Fig.1. Mga karyotype ng kalalakihan at kababaihan

Ang pinakamahalagang tungkulin ng Y chromosome ay ang pagpapasiya ng kasarian. Ang pagsusuri sa mga tao na ang phenotypic sex ay hindi nauugnay sa genetic sex ay humantong sa pagkakakilanlan ng isang gene na tinatawag na SRY (sex-determining region ng Y chromosome). S dating nagpapasiya R bahagi, Y-chromosome), na kinakailangan at sapat para sa pagtukoy ng kasarian ng lalaki. Ang SRY gene ay nag-e-encode ng isang putative transcriptional regulator na malamang na nag-trigger ng isang kaskad ng mga kaganapan na humahantong sa pag-unlad ng testis at pagkatapos ay sa male sexual differentiation. Ang Y chromosome ay naglalaman ng humigit-kumulang 50 mga gene na nakakaimpluwensya sa pagbuo ng mga gonad, spermatogenesis, paglaki ng kalansay, atbp. (Larawan 2).

kanin. 2. Scheme ng Y chromosome

Ito ay pinaniniwalaan na ang Y chromosome ay nagmula sa orihinal na homolog ng X chromosome. Ang mga rehiyon ng homology sa mga dulo nito, na tinatawag na mga pseudoautosomal na rehiyon, ay nagbibigay-daan dito na mag-conjugate sa X chromosome sa panahon ng meiosis. Sa pagitan ng mga pseudoautosomal na rehiyon na ito ay namamalagi ang mga di-tuloy na rehiyon ng X-Y homology na nakasabit sa mga rehiyon na natatangi sa Y chromosome. Ang SRY, isang mahalagang tagapamagitan ng pagpapasiya ng kasarian ng lalaki, ay matatagpuan sa maikling braso ng Y chromosome sa loob ng pseudoautosomal na rehiyon kung saan karaniwang nangyayari ang X-Y recombination, minsan ay inililipat ang SRY mula sa Y patungo sa X chromosome sa alinman sa mga lalaki 46.XX o babae. 46.X Y .

Kapag pinag-aaralan ang mga karyotype ng maraming mga hayop, natagpuan na ang babaeng organismo ay nagpares ng sex X chromosome, ang lalaki ay may mga hindi magkapares: pareho sa babaeng X chromosome, at isang mas maliit, na magagamit lamang sa mga lalaki na organismo - ang Y chromosome.

Gayunpaman, sa kalikasan mayroong mga paglihis mula sa kahulugang ito ng kasarian sa mga nabubuhay na organismo.

Ang pagpapasiya ng kasarian ay depende sa bilang at komposisyon ng mga chromosome ng sex. Sa water bug na Protenor, sa ilang mga butterflies at worm, sa mga lalaki ang sex ay tinutukoy ng isang X chromosome (X0), at sa mga babae ng dalawang X chromosome.

Sa mga ibon, ilang butterflies, isda, amphibian at namumulaklak na halaman, ang heterogametic (i.e. may iba't ibang sex chromosome) na kasarian ay babae, at ang mga babae ay may set ng sex chromosomes XY o XO, habang ang mga lalaki ay may XX.

Sa ilang mga kaso, ang hitsura ng lalaki o babae na kasarian ay tinutukoy hindi sa pamamagitan ng namamana na mga pagkakaiba, ngunit sa pamamagitan ng impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang isang klasikong halimbawa ay ang sea worm na Bonellia viridis. Ang mga lalaki, ilang milimetro ang laki, ay nakatira sa matris ng babae, kung saan ginagawa nila ang kanilang gawain - lagyan ng pataba ang mga itlog. Ang lalaki ay isang tipikal na parasito, na naninirahan sa loob ng katawan ng babae, na humigit-kumulang kasing laki ng plum.

Ang larvae na nabuo pagkatapos ng pagpapabunga ng mga itlog ay humantong sa isang libreng pamumuhay sa loob ng ilang panahon, at pagkatapos ay ilakip sa puno ng isang may sapat na gulang na babae o tumira at ilakip sa ilalim. Ang larvae ng dalawang uri na ito ay hindi naiiba sa bawat isa. Ang larvae na nakakabit sa puno ng babae ay nagiging mga lalaki. Sila ay tumagos sa mga babaeng genital organ at naninirahan doon bilang mga parasito. Ang larvae na nakakabit sa ilalim ay nagiging babae.

Ang pagpapasiya ng kasarian sa mga reptilya ay kinokontrol ng mga pagbabago sa panlabas na temperatura.

Gynandromorphs, intersexes, hermaphrodites at iba pang mga sekswal na paglihis

Sa Drosophila at iba pang mga organismo, ang mga kaso ng gynandromorphism ay kilala, kapag ang iba't ibang bahagi ng katawan, ayon sa kanilang mga katangian, ay nabibilang sa iba't ibang kasarian (Larawan 3). Ang katawan ay mukhang isang mosaic, kung saan ang isang bahagi ay lalaki at ang isa ay babae. Sa kasong ito, ang zygote ay may dalawang X chromosome at dapat na maging isang babae. Siya ay isang heterozygote para sa mga gene para sa mga puting mata at maliliit na pakpak na matatagpuan sa X chromosome. Sa mga unang dibisyon ng cleavage, nawala ang chromosome, at kung ang ekwador ng mitotic division ay matatagpuan sa linya ng simetriya mula sa ulo hanggang sa buntot ng embryo, isang kalahati ng katawan ng langaw ay binubuo ng mga cell na may isang X chromosome lamang. , na tumutugma sa genotype ng lalaki. Ang kabilang panig ay may dalawang X chromosome at bubuo sa isang babae.

kanin. 3. Drosophila gynandomorph (ang kanang bahagi ng katawan ay lalaki, ang kaliwa ay babae).

Ang gypsy moth ay nailalarawan sa pamamagitan ng matalim na pagkakaiba sa pagitan ng mga babae at lalaki. Ang pagtawid ng iba't ibang heyograpikong lahi ng paru-paro na ito (European at Japanese) ay humantong sa paglitaw ng mga anyo na transisyonal sa kanilang mga katangian sa pagitan ng mga lalaki at babae, i.e. sa paglitaw ng intersexuality. Ang mga intersex ay natagpuan din sa Drosophila.

Ang mga taong intersex ay naiiba sa mga gynandromorph dahil wala silang iba't ibang sektor na tinutukoy ang kasarian.

Ang mga taong intersex ay nagpapanatili ng kanilang genetically determined sex hanggang sa isang tiyak na punto ng pag-unlad, ngunit pagkatapos ay ang pag-unlad ay nagpapatuloy sa direksyon ng kabaligtaran na kasarian.

Bilang resulta, ang mga taong intersex ay naiiba sa mga normal na indibidwal dahil ang kanilang pangunahin at pangalawang sekswal na katangian ay intermediate sa kalikasan, na bumubuo ng isang tuluy-tuloy na serye ng mga paglipat mula sa isang normal na lalaki patungo sa isang normal na babae (Fig. 4). Gaya ng inilarawan ni K. Bridges, ang mga intersex na langaw sa Drosophila ay madaling makilala mula sa mga lalaki at babae, ay malalaking langaw na may magaspang na balahibo, malaki, magaspang na mga mata at tulis-tulis na mga gilid ng mga pakpak. May mga suklay sa ari (isang tanda ng isang lalaki). Ang tiyan ay intermediate sa karakter sa pagitan ng isang lalaki at isang babae. Ang panlabas na ari ay nabuo nang nakararami ayon sa uri ng babae. Ang mga gonad ay kinakatawan ng mga panimulang ovary. Naroon din ang Spermathecae. Kadalasan ang isang gonad ay isang obaryo, ang isa ay isang testis. O ang parehong gonad ay maaaring isang obaryo na may namumuong testis dito.

Kasama ng heterosexuality, ang hermaphroditism ay nangyayari sa maraming halaman at mas mababang mga hayop, kapag ang lalaki at babaeng kasarian ay pinagsama sa isang organismo.