טבלת רבייה של אורגניזמים. צורות של רבייה א-מינית

משרד החינוך של הפדרציה הרוסית

אוניברסיטת קמרובו

המחלקה לביולוגיה

המחלקה לביולוגיה של התא

צורות של רבייה א-מינית

קמרובו, 2003

מבוא.

רבייה היא הגידול במספר הפרטים של המין באמצעות רבייה. היכולת לשכפל, או להתרבות עצמית, היא אחת מהחובה ו המאפיינים החשובים ביותראורגניזם חי. הרבייה שומרת על קיומו הארוך של המין, מבטיחה המשכיות בין ההורים לצאצאיהם בסדרה של דורות רבים. הוא מביא לעלייה במספר הפרטים מהמין ותורם ליישובו מחדש. בצמחים, שרובם המכריע מנהלים אורח חיים צמוד, התיישבות בתהליך הרבייה היא הדרך היחידה לכבוש בית גידול גדול. רוב אורגניזמים רב תאייםחלק מהתאים שהתמחו בביצוע תפקיד הרבייה, היו איברי רבייה. הם יוצרים תאים שיכולים להוליד אורגניזם חדש. אם אורגניזם חדשנובע מתאי נבט, אז הם מדברים על רבייה מינית. אם היווצרות של אורגניזם חדש קשורה לתאים סומטיים, אז שיטה זו של רבייה נקראת א-מינית.

רבייה א-מיניתמאופיין בכך שהוא כרוך באדם אחד. רבייה א-מינית נעדרת בתולעים פרוטו-קוויטריות, רכיכות, והיא נצפית רק לעתים רחוקות בפרוקי הרגליים ולעיתים נדירות נצפתה בפרקי הרגליים ובתליונים. במקרים מסוימים נוצרים תאים מיוחדים להתרבות צאצאים - נבגים, שכל אחד מהם נובט ומוליד אורגניזם חדש. ספורולציה מתרחשת בפרוטוזואה (פלסמודיום מלריה), פטריות, אצות וחזזיות.

צורות של רבייה א-מינית.

רבייה א-מינית נפוצה בטבע. הוא נפוץ בעיקר באורגניזמים חד-תאיים, אך נפוץ גם באורגניזמים רב-תאיים. מאפיין התכונות הבאות: רק פרט אחד לוקח חלק ברפרודוקציה; מבוצע ללא השתתפות של תאי נבט; מיטוזה היא הבסיס של רבייה; הצאצאים זהים והם עותקים גנטיים מדויקים של ההורה. היתרון של רבייה א-מינית הוא העלייה המהירה במספרים. הסוגים הנפוצים ביותר של רבייה א-מינית הם כדלקמן:

1. חלוקה בינארית - חלוקה מיטוטית, שבהם נוצרים שני תאי בת שווים (למשל, באמבה);

2. חלוקה כפולה, או סכיזוגוניה. תא האם מתפרק לתוך מספר גדול שלתאי בת זהים פחות או יותר (מלריה פלסמודיום);

3. ספורולציה. רבייה באמצעות נבגים - תאים מיוחדים של פטריות וצמחים. אם לנבגים יש דגלון והם ניידים, אז הם נקראים זווספורים (כלמידומונס). מעניין שאם נבגים נוצרים על ידי מיטוזה, אז יש להם אותו חומר גנטי; אם הם נוצרים על ידי מיוזה, אז יש להם חומר גנטי של אורגניזם אחד בלבד, אבל נבגים כאלה אינם שווים מבחינה גנטית;

4. ניצנים. על הפרט האימהי נוצרת פועל יוצא - כליה, שממנה מתפתח פרט חדש (שמרים, הידרה);

5. פרגמנטציה – חלוקה של פרט לשני חלקים או יותר, שכל אחד מהם מתפתח לפרט חדש. בצמחים (ספירוגירה), ובבעלי חיים (אנלידים). פיצול מבוסס על תכונת ההתחדשות;

6. ריבוי וגטטיבי. מאפיין קבוצות צמחים רבות. במהלך ריבוי וגטטיבי, פרט חדש מתפתח או מחלק מהאם, או ממבנים מיוחדים (פקעת, פקעת וכו') שתוכננו במיוחד עבור ריבוי וגטטיבי;

7. שיבוט. דרך מלאכותיתרבייה א-מינית. IN vivoנדיר. שיבוט - צאצא זהה גנטית המתקבל מפרט אחד כתוצאה משיטה כזו או אחרת של רבייה א-מינית.

מיטוזה.

חלוקת תאים עומדת בבסיס התפתחותם וצמיחתם של אורגניזמים, רבייתם, וכן מבטיחה חידוש עצמי של רקמות לאורך חיי האורגניזם ושיקום שלמותם לאחר נזק.
הצורה הנפוצה ביותר של רביית תאים באורגניזמים חיים היא חלוקה עקיפה, או מיטוזה (איור 1.) . מיטוזיס מאופיינת בטרנספורמציות מורכבות של גרעין התא, המלווה ביצירת מבנים ספציפיים - כרומוזומים. כרומוזומים נמצאים כל הזמן בתא, אך בתקופה שבין שתי חלוקות - אינטרפאזה - הם נמצאים במצב דה-פירלי ולכן אינם נראים במיקרוסקופ אור. ב-interphase מתבצעת הכנה למיטוזה, המורכבת בעיקר מהכפלה (שכפול) של DNA. מכלול התהליכים המתרחשים במהלך הכנת התא לחלוקה, כמו גם במהלך המיטוזה עצמה, נקרא מחזור מיטוטי. לאחר השלמת החלוקה, התא עשוי להיכנס לתקופת הכנה לסינתזת DNA, המסומנת בסמל G1 . בשלב זה, RNA וחלבונים מסונתזים באופן אינטנסיבי בתא, ופעילותם של אנזימים המעורבים בסינתזת DNA עולה. לאחר מכן התא ממשיך לסנתז DNA. שני הסלילים של מולקולת ה-DNA הישנה נפרדים, וכל אחד מהם הופך לתבנית לסינתזה של גדילי DNA חדשים. כתוצאה מכך, כל אחת משתי מולקולות הבת כוללת בהכרח סליל אחד ישן ואחד חדש. המולקולה החדשה זהה לחלוטין לזו הישנה. זוהי משמעות ביולוגית עמוקה: כך, באינספור דורות של תאים, נשמרת המשכיות המידע הגנטי.
משך סינתזת ה-DNA תאים שוניםאינו זהה ונע בין מספר דקות בחיידקים ל-6-12 שעות בתאי יונקים. לאחר השלמת סינתזת ה-DNA - שלב S של המחזור המיטוטי - התא לא מתחיל מיד להתחלק. התקופה מסיום סינתזת ה-DNA ועד תחילת המיטוזה נקראת שלב G2. . במהלך תקופה זו, התא משלים את הכנתו למיטוזה: ATP מצטבר, חלבוני ציר אכרומטין מסונתזים והצנטריולים מוכפלים.

תהליך חלוקת תאים מיטוטיים תקינים מורכב מארבעה שלבים: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה.

ב-prophase, נפח הגרעין והתא בכללותו גדל, התא הופך מעוגל, פעילותו התפקודית יורדת או נעצרת (למשל, תנועת אמבואידים בפרוטוזואה ובלוקוציטים של בעלי חיים גבוהים יותר). מבני תאים ספציפיים (סיליה וכו') נעלמים לרוב. הצנטרולים מתפצלים בזוגות לכיוון הקטבים, הכרומוזומים מתגלגלים ועקב כך מתעבים ונראים לעין. קריאת מידע גנטי ממולקולות DNA הופכת לבלתי אפשרית: סינתזת ה-RNA נפסקת, הגרעין נעלם. חוטי ציר של חלוקה נמתחים בין קטבי התא - נוצר מנגנון המבטיח התפצלות הכרומוזומים לקטבי התא. לאורך כל הפרופזה נמשכת הספירליזציה של הכרומוזומים, שהופכים עבים וקצרים. בסוף הנבואה מעטפת גרעיןמתפרק, והכרומוזומים מפוזרים באקראי בציטופלזמה.
במטאפאזה, הספירליזציה של הכרומוזומים מגיעה למקסימום, והכרומוזומים המקוצרים ממהרים לקו המשווה של התא, כשהם נמצאים במרחק שווה מהקטבים. נוצר לוח משווני, או מטאפאזה. בשלב זה של מיטוזה, מבנה הכרומוזומים נראה בבירור, קל לספור אותם וללמוד את המאפיינים האישיים שלהם.

לכל כרומוזום יש אזור של התכווצות ראשונית - הצנטרומר, שאליו מחוברים חוט הציר והזרועות בזמן מיטוזה. בשלב המטאפאזה, הכרומוזום מורכב משתי כרומטידות המחוברות זו לזו רק באזור הצנטרומר.
כל התאים הסומטיים של כל אורגניזם מכילים מספר מוגדר בהחלט של כרומוזומים. בכל האורגניזמים השייכים לאותו מין, מספר הכרומוזומים בתאים זהה: בזבובי הבית - 12, בתסיסנית - 8, בתירס - 20, בתותי גינה - 56, בסרטן נהרות - 116, בבני אדם. - 46, בשימפנזה, ג'וק ופלפל - 48. כפי שניתן לראות, מספר הכרומוזומים אינו תלוי בגובה הארגון ולא תמיד מעיד על קשר פילוגנטי. מספר הכרומוזומים, אם כן, אינו משמש כתכונה ספציפית למין. מכלול התכונות של מערך הכרומוזומים (קריוטיפ) - צורתם, גודלם ומספרם של הכרומוזומים - אופייניים רק לסוג אחד של צמח או חיה.
מספר הכרומוזומים בתאים סומטיים תמיד מזווג. זאת בשל העובדה שבתאים אלו ישנם שני כרומוזומים באותו צורה וגודל: האחד מגיע מהאבי, השני מהאב. אורגניזם אימהי. כרומוזומים בעלי צורה וגודל זהה ונושאים את אותם גנים נקראים הומולוגיים. מערך הכרומוזומים של תא סומטי, שבו לכל כרומוזום יש זוג, נקרא כפול , או דיפלואיד מַעֲרֶכֶת , ומסומן ב-2n. כמות ה-DNA המקבילה לקבוצת הכרומוזומים הדיפלואידית מוגדרת כ-2c. רק אחד מכל זוג של כרומוזומים הומולוגיים נכנס לתאי הנבט, ולכן קבוצת הכרומוזומים של הגמטות נקראת יחיד או הפלואיד .

חקר הפרטים של מבנה הכרומוזומים של לוח המטאפאז הוא מאוד חשיבות רבהלאבחון של מחלות אנושיות הנגרמות על ידי הפרות של מבנה הכרומוזומים.
באנפאזה צמיגות הציטופלזמה יורדת, הצנטרומרים נפרדים, ומרגע זה הופכות הכרומטידות לכרומוזומים עצמאיים. סיבי הציר המחוברים לצנטרומרים מושכים את הכרומוזומים אל קטבי התא, בעוד שזרועות הכרומוזומים עוקבות אחר הצנטרומר באופן פסיבי. לפיכך, באנפאזה, הכרומטידות של הכרומוזומים הכפולים שעדיין נמצאים באינטרפאזה מתפצלות בדיוק לכיוון הקטבים של התא. ברגע זה, יש שתי קבוצות דיפלואידיות של כרומוזומים (4n4c) בתא.
בשלב הסופי - טלופזה -- כרומוזומים להירגע, להתייאש. המעטפת הגרעינית נוצרת ממבני הממברנה של הציטופלזמה. בבעלי חיים, התא מתחלק לשניים גדלים קטנים יותרעל ידי יצירת היצרות. בצמחים, הממברנה הציטופלזמית מתעוררת באמצע התא ומתפרשת עד לפריפריה, ומחלקת את התא לשניים. לאחר היווצרות הרוחבי ממברנה ציטופלזמיתבְּ- תאי צמחיםמופיע קיר תאית. כך נוצרים שני תאי בת מתא אחד, שבו המידע התורשתי מעתיק בדיוק את המידע הכלול בתא האם. החל מהחלוקה המיטוטית הראשונה של ביצית מופרית (זיגוטה), כל תאי הבת שנוצרו כתוצאה ממיטוזה מכילים את אותה קבוצת כרומוזומים ואותם גנים. לכן, מיטוזה היא שיטה לחלוקת תאים, המורכבת מהתפלגות מדויקת של החומר הגנטי בין תאי הבת. כתוצאה ממיטוזה, שני תאי הבת מקבלים קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים.

מיטוזה מעוכבת על ידי טמפרטורה גבוהה, מינונים גבוהים קרינה מייננת, פעולתם של רעלים צמחיים. אחד מהרעלים הללו, קולכיצין, משמש בציטוגנטיקה: ניתן להשתמש בו לעצירת מיטוזה בשלב לוחית המטאפאז, מה שמאפשר לספור את מספר הכרומוזומים ולתת לכל אחד מהם מאפיין אינדיבידואלי, כלומר לבצע קריוטיפ.

הטבלה שלהלן מציגה את התכונות של מיטוזה בצמחים ובעלי חיים:

סכיזוגוניה.

נִבִיגָה.

נבג הוא יחידת רבייה חד-תאית, בדרך כלל בגודל מיקרוסקופי, המורכבת מכמות קטנה של ציטופלזמה וגרעין. היווצרות נבגים נצפית בחיידקים, פרוטוזואה, בנציגים של כל קבוצות הצמחים הירוקים וכל קבוצות הפטריות. נבגים משתנים בסוג ובתפקוד ולעיתים נוצרים במבנים מיוחדים. לעתים קרובות הנבגים נוצרים בכמויות גדולות ומשקלם זניח, מה שמקל על התפשטותם על ידי רוח, כמו גם על ידי בעלי חיים, בעיקר חרקים. בשל גודלו הקטן של הנבג, הוא מכיל בדרך כלל רק עתודות מינימליות של חומרים מזינים; בשל העובדה שנבגים רבים אינם מגיעים למקום מתאים להנבטה, אובדן הנבגים גבוה מאוד. היתרון העיקרי של נבגים כאלה הוא האפשרות של רבייה מהירה ופיזור של מינים, במיוחד פטריות. נבגי חיידקים משמשים, למהדרין, לא להתרבות, אלא לשרוד בתנאים שליליים, שכן כל חיידק יוצר רק נבג אחד. נבגי חיידקים הם בין העמידים ביותר: למשל, הם עמידים לעתים קרובות בטיפול חזק חומרי חיטויומרתיחים במים.

נִבגִי.

ניצנים היא אחת מצורות הרבייה הא-מינית, שבה נוצר פרט חדש בצורת גדילה (כליה) על גופו של פרט ההורה, ולאחר מכן נפרד ממנו, והופך לאורגניזם עצמאי, זהה לחלוטין לגוף ההורה. הוֹרֶה. ניצנים מתרחשים ב קבוצות שונותאורגניזמים, במיוחד בחללי מעיים, למשל, בהידרה וב פטריות חד תאיותכגון שמרים. בְּ

ניצנים של יציאות חד-תאיות נוצרות על תא האם. לאחר מכן, הגרעין מתחלק על ידי מיטוזה ואחד הגרעינים שנוצרו עובר אל הכליה. הכליה גדלה ולאחר שהגיעה לגודל קרוב לתא האם, נקשרת.

באורגניזמים רב תאיים הכליה נוצרת כמבנה רב תאי באזור מיוחד - אזור הניצנים. יתר על כן, בחללי המעיים, האורגניזם המתפתח יכול להיפרד מהאימהי או להישאר קשור אליו כל חייו (כתוצאה מכך נוצרת מושבה).

צורה יוצאת דופן של ניצנים תוארה בצמח העסיסי bryophyllum, קסרופיט הגדל לעתים קרובות כצמח נוי. צמח ביתי: לאורך קצוות העלים שלו מתפתחים צמחים מיניאטוריים מצוידים בשורשים קטנים (ראה איור); ה"ניצנים" הללו נושרים בסופו של דבר ומתחילים להתקיים כצמחים עצמאיים.

רבייה על ידי שברים (פרגמנטציה).

פרגמנטציה היא חלוקה של פרט לשני חלקים או יותר, שכל אחד מהם גדל ויוצר פרט חדש. פיצול מתרחש, למשל, באצות חוטיות כמו ספירוגירה.

חוט הספירוגירה יכול להישבר לשניים בכל מקום. פרגמנטציה נצפה גם בבעלי חיים נמוכים יותר, שבניגוד לצורות מאורגנות יותר, שומרות על יכולת התחדשות משמעותית מתאי התמיינות חלשה יחסית. לדוגמה, גופם של נרטיאנים (קבוצה של תולעים פרימיטיביות, בעיקר ימיות) נקרע בקלות במיוחד לחלקים רבים, שכל אחד מהם יכול להוליד פרט חדש כתוצאה מהתחדשות. במקרה זה, התחדשות היא תהליך נורמלי ומוסדר; עם זאת, בבעלי חיים מסוימים (למשל כוכבי ים) התאוששות מ חלקים נפרדיםמתרחש רק לאחר פיצול אקראי.

בעלי חיים המסוגלים להתחדש משמשים אובייקטים למחקר ניסיוני של תהליך זה; לעתים קרובות נעשה שימוש בתולעת מישורית חיה חופשית. ניסויים כאלה עוזרים להבין את תהליך הבידול.

רבייה וגטטיבית.

ריבוי וגטטיבי הוא צורה של רבייה א-מינית שבה יחסית

חלק גדול, מובחן בדרך כלל, ומתפתח לצמח עצמאי. בעיקרו של דבר, רבייה וגטטיבית דומה לניצנים. זה לא נדיר שצמחים יוצרים מבנים שתוכננו במיוחד למטרה זו: פקעות, פקעות, קנה שורש, סטונים ופקעות. חלק מהמבנים הללו משמשים גם לאחסון חומרי הזנה, מה שמאפשר לצמח לשרוד תקופות תנאים שלילייםכמו מזג אוויר קר או בצורת. איברי אחסון מאפשרים לצמח לשרוד את החורף ולהפיק שנה הבאהפרחים ופירות (דו-שנתיים) או שורדים מספר שנים ( צמחים רב שנתיים). איברים כאלה, הנקראים תרדמה, כוללים פקעות, פקעות, קני שורש ופקעות. איברים חורפים יכולים להיות גם גבעולים, שורשים או ניצנים שלמים, עם זאת, בכל המקרים, הם מכילים חומרים מזיניםנוצרים בעיקר בתהליך הפוטוסינתזה המתרחשת בעלים של השנה הנוכחית. חומרי המזון המתקבלים מועברים לאיבר האחסון, ולאחר מכן מומרים בדרך כלל לחומר רזרבה בלתי מסיס כלשהו, כגון עמילן. כאשר מתרחשים תנאים לא נוחים, חלקי הצמח מעל הקרקע מתים, ואיבר התרדמה התת-קרקעי עובר למצב רדום. בתחילת עונת הגידול הבאה מגייסים מאגרי תזונה בעזרת אנזימים: הניצנים מתעוררים, והם מתחילים בתהליכי גדילה והתפתחות פעילים עקב רכיבי תזונה מאוחסנים. אם נובטים יותר מניצן אחד, אז אפשר להניח שהתרחשה רבייה. במקרים מסוימים נוצרים איברים מיוחדים המשמשים לרבייה וגטטיבית. אלו הם החלקים המותאמים של הגבעול - פקעות תפוחי אדמה, פקעות של בצל, שום, פקעות בציר העלים של עשב הכחול, צאצאים צעירים וכו'. תותים מתפשטים עם "שפם" (ראה איור). בצמתים של הנבטים נוצרים שורשים נלווים, וניצנים בעלי עלים נוצרים מניצני השחי. בעתיד, האינטרנודים מתים, והצמח החדש מאבד את הקשר שלו עם ההורה. בפועל חַקלָאוּתריבוי וגטטיבי של צמחים נמצא בשימוש נרחב למדי.

שיבוט.

כפי שכבר הוזכר, השגת צאצאים זהים באמצעות רבייה א-מינית נקראת שיבוט. בתנאים טבעיים, לעתים נדירות מופיעים שיבוטים. דוגמה ידועה לשיבוט טבעי שקיים בטבע ומתרחש בבני אדם היא תאומים זהים שהתפתחו מאותה ביצה (אלו בהכרח ילדים מאותו המין). עד שנות השישים של המאה העשרים הושגו שיבוטים באופן מלאכותי אך ורק במהלך ריבוי וגטטיבי של אורגניזמים צמחיים, לרוב כדי לשמר מאפיינים זניים ולהשגת תרביות של מיקרואורגניזמים המשמשים ברפואה. בתחילת שנות השישים פותחו שיטות לשבט מוצלח של כמה צמחים ובעלי חיים גבוהים יותר על ידי גידול מתאי בודד. שיטות אלו נוצרו מניסיונות להוכיח שגרעיני תאים בוגרים שסיימו את התפתחותם מכילים את כל המידע הדרוש לקידוד כל תכונות האורגניזם, וכי התמחותם של תאים נובעת מהפעלה וכיבוי של גנים מסוימים, וכן לא אובדן של חלק מהם. ההצלחה הראשונה הושגה על ידי פרופסור סטיוארד מאוניברסיטת קורנל, שהראה כי על ידי גידול תאים בודדים של שורש הגזר (החלק האכיל שלו) במדיום המכיל את הרכיבים התזונתיים וההורמונים הנכונים, ניתן לעורר תהליכי חלוקת תאים, המובילים להיווצרות של צמחי גזר חדשים.

זמן קצר לאחר מכן, גורדון, שעבד באוניברסיטת אוקספורד, הצליח לשבט בן חוליות בפעם הראשונה. בעלי חוליות אינם יוצרים שיבוטים בתנאים טבעיים; עם זאת, על ידי השתלת גרעין שנלקח מתא מעי צפרדע לתוך ביצית שהגרעין שלה נהרס קודם לכן בקרינה אולטרה סגולה, הצליח גורדון לגדל ראשן, ולאחר מכן צפרדע, זהה לפרט שממנו נלקח הגרעין.

מאז שנות ה-70, מדענים מנסים לשבט יונקים. כבשה זעירה דולי - סמל לשלב הבא פיתוח מוצלחביוטכנולוגיה.

ניסויים כאלה לא רק מוכיחים שתאים מובחנים (מיוחדים) מכילים את כל המידע הדרוש להתפתחות האורגניזם כולו, אלא גם מאפשרים לנו לצפות שניתן להשתמש בשיטות כאלה כדי לשבט חוליות העומדים בגובה רב יותר. מדרגות גבוהותהתפתחות, לרבות התפתחות אנושית. טכניקת השיבוט מבטיחה, קודם כל, סיכויים גדולים לגידול בעלי חיים, שכן היא מאפשרת להשיג מכל בעל חיים שיש לו תכונות יקרות ערך, עותקים זהים גנטית רבים עם אותן תכונות. שיבוט בעלי חיים נכונים, כמו גידול שוורים, סוסי מירוץ ועוד, יכול להועיל לא פחות משיבוט צמחים, שכאמור כבר נעשה. גם אחד מ אזורים אפשרייםיישום של טכנולוגיה זו שיבוט של מינים נדירים ובסכנת הכחדה של חיות בר. למעשה, הופיעו אפשרויות טכניות אמיתיות לשיבוט אנושי. הנה רק כמה מהבעיות שנפתרות בדרך זו:

1) ביטול פגמים גנטיים גם בתקופה שלפני הלידה על ידי החלפת הגן המוטנטי בגן מלא;

2) טיפול בצורות מסוימות של אי פוריות, שכן בעת שימוש בטכניקה המתוארת, לא רק אם ביולוגית, אלא גם פונדקאית יכולה להביא ילד לעולם;

3) השגת עוברים לחלקי חילוף המשמשים במהלך פעולות השתלת איברים (בעיית אי התאמה של רקמות מתבטלת באופן מיידי - אחרי הכל, העובר יגדל מתא החולה עצמו).

עם זאת, יישום שיטות שיבוט על בני אדם קשור לבעיות מוסריות חמורות. במבט ראשון אולי נראה שבדרך זו ניתן יהיה לשחזר מדענים או אמנים מוכשרים. עם זאת, יש לזכור שמידת ההשפעה שמפעילה הסביבה על ההתפתחות עדיין לא ברורה לחלוטין, ובינתיים, כל תא משובט חייב לעבור שוב את כל שלבי ההתפתחות, כלומר. במקרה של אדם, שלבי העובר, העובר, התינוק וכו'. לכן, הישגים הנדסה גנטית שנים האחרונותלגרום בצורה קיצונית תגובה חזקההציבור ובמיוחד אותם חוגים המגבשים דעת קהל (תאולוגים, פילוסופים, עיתונאים). גנטיקאים ורופאים נתונים לעתים קרובות להתקפות אלימות, למרות שהם היו הראשונים להפעיל אזעקה כאשר התגלתה סכנת הניסויים (בשנת 1973, פ. ברג מסטנפורד העלה את הרעיון להעביר את הגן הסרטני אל coli, מה שאכן עלול ליצור סכנה בלתי צפויה). מספר מדענים בולטים ממשיכים לדאוג סיבוכים אפשרייםקשור להעברת DNA בין-ספציפית. כמו כן, תמיכה משפטית לרוב הנושאים לא פותחה כלל.

סיכום.

רבייה היא אחת התפקידים החשובים ביותר של אורגניזמים חיים. ברבייה א-מינית, הצאצאים מגיעים מאורגניזם אחד, ללא היתוך של גמטות. מיוזיס אינו מעורב בתהליך של רבייה א-מינית (למעט אורגניזמים צמחיים עם חילופי דורות), והצאצאים זהים להורה. צאצא זהה מאותו הורה נקרא שיבוט. נוצר באופן א-מיניאורגניזמים יכולים להיות שונים מבחינה גנטית רק אם מתרחשות מוטציות.

סִפְרוּת:

1. Yasakova N. T., Valova T. A. Biotechnology. - מ.: מדינת נובוסיבירסק האקדמיה לרפואה. - 2000. - עמ'. 13-15.

2. http://shpora-da.narod.ru/biology-russian-025-036.htm#027

3. http:// ליציאום1. ssu. runnet. he/~ dist/ ביולוגיה/ ספר לימוד_1/05-06_03. html

4.http://www.examen.ru/Examine.nsf/Display?OpenAgent&Pagename=defacto.html&catdoc_id=4F74CB9E5FCD2338C3256A02003DEB74&rootid=BCD8A4FC42508700C3256E8AE605

5. http://schools.keldysh.ru/school1413/bio/mazol/razmn/index.htm

מאמר ראשי: רבייה א-מינית

רבייה א-מינית היא צורת רבייה שאינה קשורה לחילופי מידע גנטי בין פרטים – התהליך המיני.

רבייה א-מינית היא שיטת הרבייה הוותיקה והפשוטה ביותר והיא נפוצה באורגניזמים חד-תאיים (חיידקים, אצות כחולות-ירקות, כלורלה, אמבה, ריסים). לשיטה זו יש יתרונות: אין צורך לחפש בן זוג, ושינויים תורשתיים מועילים נשארים כמעט לנצח. עם זאת, בשיטה זו של רבייה, השונות הדרושה לברירה הטבעית מושגת רק באמצעות מוטציות אקראיות ולכן מתבצעת לאט מאוד. עם זאת, יש לציין שהיכולת של מין להתרבות באופן א-מיני אינה שוללת את היכולת לקיים תהליך מיני, אבל אז אירועים אלה מופרדים בזמן.

הדרך הנפוצה ביותר להתרבות של אורגניזמים חד-תאיים היא חלוקה לשני חלקים, עם היווצרות של שני פרטים נפרדים.

בקרב אורגניזמים רב-תאיים, כמעט לכל הצמחים והפטריות יש את היכולת להתרבות באופן א-מיני - יוצא דופן הוא, למשל, velvichia. רבייה א-מינית של אורגניזמים אלה מתרחשת באופן וגטטיבי או על ידי נבגים.

בקרב בעלי חיים, היכולת לרבייה א-מינית שכיחה יותר בצורות נמוכות יותר, אך נעדרת בצורות מפותחות יותר. השיטה היחידה של רבייה א-מינית בבעלי חיים היא וגטטיבית.

נָפוֹץ תפיסה שגויהשפרטים הנובעים מרבייה א-מינית תמיד זהים גנטית לאורגניזם האב (פרט למוטציות). הדוגמה הנגדית הבולטת ביותר היא רבייה על ידי נבגים בצמחים, שכן במהלך היווצרות נבגים מתרחשת חלוקת תאי הפחתה, וכתוצאה מכך נבגים מכילים רק מחצית מהמידע הגנטי הזמין בתאי הספורופיטים (ראה מחזור חיי הצמח).

רבייה מינית

רבייה מינית קשורה לתהליך המיני (איחוי תאים), וגם, במקרה הקנוני, לעובדה של קיומן של שתי קטגוריות מיניות משלימות (אורגניזמים זכריים ואורגניזמים נשיים).

במהלך רבייה מינית מתרחשת היווצרות גמטות, או תאי נבט. לתאים אלה יש קבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים. לבעלי חיים יש קבוצה כפולה של כרומוזומים בתאים נורמליים (סומטיים), ולכן היווצרות גמטות בבעלי חיים מתרחשת במהלך המיוזה. הרבה אצות והכל צמחים גבוהים יותרגמטות מתפתחות בגמטופיט, שכבר יש לו קבוצה אחת של כרומוזומים, ומתקבלים בחלוקה מיטוטית פשוטה.

על פי הדמיון-הבדל של הגמטות המתקבלות, נבדלים ביניהם מספר סוגים של היווצרות גמטות:

איזוגמיה - גמטות באותו גודל ומבנה, עם דגלים

anisogamy - גמטות בגדלים שונים, אך דומים במבנה, עם דגלים

oogamy - גמטות בגדלים ומבנים שונים. קטן, עם דגלים גמטות זכריות, נקראים spermatozoa, וגמטות נשיות גדולות ללא דגלים נקראות ביצים.

כאשר שתי גמטות מתמזגות (במקרה של אוגמיה, יש צורך במיזוג של סוגים שונים של גמטות), נוצרת זיגוטה, שכעת יש לה קבוצה דיפלואידית (כפולה) של כרומוזומים. זיגוטה מתפתחת לאורגניזם בת, שתאיו מכילים מידע גנטי משני ההורים.

מאמר ראשי: רבייה א-מינית

רבייה א-מינית היא צורת רבייה שאינה קשורה לחילופי מידע גנטי בין פרטים – התהליך המיני.

הדרך הנפוצה ביותר להתרבות של אורגניזמים חד-תאיים היא חלוקה לשני חלקים, עם היווצרות של שני פרטים נפרדים.

זוהי תפיסה מוטעית רווחת שאנשים הנובעים מרבייה א-מינית זהים תמיד גנטית לאורגניזם האב (למעט מוטציות). הדוגמה הנגדית הבולטת ביותר היא רבייה על ידי נבגים בצמחים, שכן במהלך היווצרות נבגים מתרחשת חלוקת תאי הפחתה, וכתוצאה מכך נבגים מכילים רק מחצית מהמידע הגנטי הזמין בתאי הספורופיטים (ראה מחזור חיי הצמח).

רבייה מינית

במהלך רבייה מינית מתרחשת היווצרות גמטות, או תאי נבט. לתאים אלה יש קבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים. לבעלי חיים יש קבוצה כפולה של כרומוזומים בתאים נורמליים (סומטיים), ולכן היווצרות גמטות בבעלי חיים מתרחשת במהלך המיוזה. באצות רבות ובכל הצמחים הגבוהים מתפתחים גמטות בגמטופיט, שכבר יש לו קבוצה אחת של כרומוזומים, ומתקבלים בחלוקה מיטוטית פשוטה.

על פי הדמיון-הבדל של הגמטות המתקבלות, נבדלים ביניהם מספר סוגים של היווצרות גמטות:

איזוגמיה - גמטות באותו גודל ומבנה, עם דגלים

anisogamy - גמטות בגדלים שונים, אך דומים במבנה, עם דגלים

oogamy - גמטות בגדלים ומבנים שונים. הגמטות הזכריות הקטנות והדגלניות נקראות spermatozoa, והגמטות הנקבות הגדולות וחסרות הדגל נקראות ביצים.