Винницкий национальный медицинский университет имени Н И Пирогова

Винницкий национальный медицинский университет имени Н. И. Пирогова Кафедра медицинской биологии ЛЕКЦИЯ № 3 ТЕМА: Размножение. Лектор: Заслуженый работник образования Украины, Лауреат Государственной премии в области науки и техники, Доктор биологических наук, профессор Пискун Раиса Петровна

ЛЕКЦИЯ № 3 Тема: Размножение. ВОПРОСЫ: 1. Размножение – универсальное свойство живого. Формы размножения. 2. Размножение клеток. 3. Бесполое размножение. Жизнь клеток вне организма. Клонирование клеток. Возможности клонирования организмов. 4. Половое размножение. Гаметогенез. Мейоз. Механизмы, которые приводят к генетическому разнообразию гамет. 5. Половые клетки, цитогенетическая характеристика и качественные отличия их от соматических клеток. 6. Оплодотворение. Партеногенез. 7. Особенности репродукции человека в связи с его биосоциальной сущностью.

Способность размножаться, т. е. производить новое поколение особей того же вида, одна из основных особенностей живых организмов. В процессе размножения происходит передача генетического материала от родительского поколения следующему поколению, что обеспечивает воспроизведение признаков не только данного вида, но конкретных родительских особей. Для вида смысл размножения состоит в замещении тех его представителей, которые гибнут, что обеспечивает непрерывность существования вида; кроме того, при подходящих условиях размножение позволяет увеличить общую численность вида.

Существуют два основных типа размножения – бесполое и половое. Бесполое размножение происходит без образования гамет, в нем участвует лишь один организм. При половом размножении потомство получается в результате слияния генетического материала гаплоидных ядер гамет двух организмов.

Формы размножения

Клеточный цикл

Значение митоза В результате митоза происходит точное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками. Обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом. Митоз обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом в ряду поколений и служит клеточным механизмом процессов роста, развития организма, регенерации, бесполого размножения. При нарушении хода митоза, происходящего под действием некоторых ядов, наблюдается нерасхождение хромосом, нарушение их строения, повреждение веретена деления. Вследствие поврежде нийимеют место различные мутации.

Схематическое изображение митоза в животных клетках. Во время интерфазы при подготовке клетки к делению происходит репликация ДНК. Во время профазы ядерная оболочка разрушается, и между двумя центриолями формируется веретено. На стадии метафазы хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки. Когда наступает анафаза, удвоившиеся хромосомы (называемые хроматидами) расходятся. На стадии телофазы хромосомы достигают полюсов веретена, клетка начинает разделяться на две дочерние клетки. По числу и типу хромосом дочерние клетки идентичны материнской.

АМИТОЗ Амитоз — прямое деление клетки, при котором ядро находится в интерфазном состоянии. Хромосомы не выявляются. Веретено деления не образуется. Амитоз приводит к появлению двух клеток, но очень часто в результате амитоза возникают двуядерные и многоядерные клетки. Амитотическое деление начинается с изменения формы и числа ядрышек. Крупные ядрышки делятся перетяжкой. Вслед за делением ядрышек происходит деление ядра. Ядро может делиться перетяжкой, образуя два ядра или имеет место множественное разделение ядра, его фрагментация. Ядра могут быть неравной величины. Амитоз встречается в отживающих, дегенерирующих клетках, неспособных дать новые жизнеспособные клетки. В норме амитотическое деление ядер встречается в зародышевых оболочках животных, в фолликулярных клетках яичника. Амитотически делящиеся клетки встречаются при различных патологических процессах (воспаление, злокачественный рост и др. ).

Клон шпорцевых лягушек (Xenopus laevis), полученный путем трансплантации ядер. А. От скрещивания между двумя мутантными лягушками альбиносами был получен зародыш (донор); на стадии хвостовой почки его клетки были диссоциированы и выделенные ядра переса женыв неоплодотворенные яйца самки дикого типа (реципиента), ядра которых были раз рушены. УФ облучением. Б. Группа из 30 лягушек, полученных в результате 54 таких пере садок все они самки альбиносы ;

ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА 1. Поддержание постоянства числа хромосом. Если бы не возникало редукции числа хромосом при гаметогенезе, и половые клетки имели гаплоидный набор хромосом, то из поколения в поколение возрастало бы их число. 2. При мейозе образуется большое число новых комбинаций негомологичных хромосом. 3. В процессе кроссинговера имеют место рекомбинации генетического материала. Практически все хромосомы, попадающие в гаметы, содержат участки, происходящие как первоначально от отцовской, так и от материнской хромосомы. Этим достигается большая степень перекомбинации наследственного материала. В этом одна из причин изменчивости организмов, дающая материал для отбора.

Сравнение мейоза с обычным митозом (схема). Для простоты показана только одна пара гомологичных хромосом. Спаривание гомологичных хромосом происходит только в мейозе, поскольку перед спаринанием каждая хромосома удваивается и состоит из двух сестринских хроматид. Для образования гаплоидных гамет необходимы два клеточных деления. Поэтому из любой диплоидной клетки, вступающей в мейоз, образуются четыре гаплоидные клетки. В мейозе при конъюгации гомологичных хромосом между ними осуществляется кроссинговер.