RUSIJOS FEDERACIJOS ŠVIETIMO MINISTERIJA
Kemerovo valstybinis universitetas
Biologijos katedra
Ląstelių biologijos katedra
Nelytinio dauginimosi FORMOS
Kemerovas, 2003 m
Įvadas.
Dauginimasis – tai rūšies individų skaičiaus padidėjimas dauginimosi būdu. Gebėjimas daugintis arba savarankiškai daugintis yra vienas iš privalomų ir svarbiausias savybes gyvieji organizmai. Dauginimasis palaiko ilgą rūšies egzistavimą, užtikrina tęstinumą tarp tėvų ir jų palikuonių daugelio kartų serijoje. Tai padidina rūšies individų skaičių ir prisideda prie jos persikėlimo. Augaluose, kurių dauguma gyvena prisirišusį gyvenimo būdą, apsigyvenimas dauginimosi procese yra vienintelis būdas užimti didelę buveinę. Dauguma daugialąsčiai organizmai dalis ląstelių, specializuotų atlikti reprodukcijos funkciją, buvo reprodukciniai organai. Jie sudaro ląsteles, kurios gali sukelti naują organizmą. Jeigu naujas organizmas atsiranda iš lytinių ląstelių, tada jie kalba apie lytinį dauginimąsi. Jei naujo organizmo formavimasis siejamas su somatinėmis ląstelėmis, tai toks dauginimosi būdas vadinamas nelytiniu.
nelytinis dauginimasis būdingas tai, kad jis apima vieną asmenį. Nelytinio dauginimosi nevyksta prokavitariniai kirminai, moliuskai, retai stebimas nariuotakojų fila, o retai – nariuotakojų ir chordatų. Kai kuriais atvejais palikuonims daugintis susidaro specializuotos ląstelės – sporos, kurių kiekviena sudygsta ir išauga naujas organizmas. Sporuliacija vyksta pirmuoniuose (maliarijos plazmodijus), grybuose, dumbliuose ir kerpėse.
nelytinio dauginimosi formos.
Nelytinis dauginimasis gamtoje yra plačiai paplitęs. Labiausiai paplitęs vienaląsčiuose organizmuose, bet dažnas ir daugialąsčiuose organizmuose. Charakteristika šias funkcijas: reprodukcijoje dalyvauja tik vienas individas; atliekami nedalyvaujant lytinėms ląstelėms; mitozė yra dauginimosi pagrindas; palikuonys yra identiški ir yra tikslios genetinės tėvų kopijos. Nelytinio dauginimosi privalumas – spartus skaičiaus didėjimas. Dažniausiai pasitaikantys nelytinio dauginimosi tipai yra šie:
1. Dvejetainis padalijimas – mitozinis padalijimas, kurioje susidaro dvi lygiavertės dukterinės ląstelės (pavyzdžiui, ameboje);
2. Daugybinis padalijimas, arba šizogonija. Motinos ląstelė skyla į didelis skaičius daugiau ar mažiau identiškos dukterinės ląstelės (maliarinė plazmodija);
3. Sporuliacija. Dauginimasis per sporas – specializuotas grybų ir augalų ląsteles. Jei sporos turi žiogelį ir yra judrios, tada jos vadinamos zoosporomis (chlamydomonas). Įdomu tai, kad jei sporos susidaro mitozės būdu, tai jos turi tą pačią genetinę medžiagą, jei susidarė mejozės būdu, tai jos turi tik vieno organizmo genetinę medžiagą, tačiau tokios sporos yra genetiškai nelygios;
4. pumpuravimas. Ant motinos individo susidaro atauga - inkstas, iš kurio išsivysto naujas individas (mielės, hidra);
5. Fragmentacija – individo padalijimas į dvi ar daugiau dalių, iš kurių kiekviena išsivysto į naują individą. Augaluose (spirogyra) ir gyvūnuose (anneliduose). Suskaidymas grindžiamas regeneracijos savybe;
6. Vegetatyvinis dauginimasis. būdingas daugeliui augalų grupių. Vegetatyvinio dauginimosi metu naujas individas išsivysto arba iš motinos dalies, arba iš specialių struktūrų (svogūnėlių, gumbų ir kt.), specialiai sukurtų vegetatyviniam dauginimui;
7. Klonavimas. dirbtinis būdas nelytinis dauginimasis. IN vivo yra reta. Klonas – genetiškai identiški palikuonys, gauti iš vieno individo dėl vienokio ar kitokio nelytinio dauginimosi būdo.
Mitozė.
Ląstelių dalijimasis yra organizmų vystymosi ir augimo, jų dauginimosi pagrindas, taip pat užtikrina savaiminį audinių atsinaujinimą per visą organizmo gyvenimą ir jų vientisumo atkūrimą po pažeidimo.
Labiausiai paplitusi gyvų organizmų ląstelių dauginimosi forma yra netiesioginis dalijimasis arba mitozė (1 pav.). .
Mitozei būdingos sudėtingos ląstelės branduolio transformacijos, kurias lydi specifinių struktūrų – chromosomų – susidarymas. Chromosomos ląstelėje yra nuolat, tačiau laikotarpyje tarp dviejų dalijimosi – tarpfazių – jos yra despiralizuotos ir todėl nematomos šviesos mikroskopu. Tarpfazėje ruošiamasi mitozei, kurią daugiausia sudaro DNR padvigubinimas (reduplikacija). Procesų, vykstančių ruošiant ląstelę dalijimuisi, taip pat pačios mitozės metu, visuma vadinama mitoziniu ciklu. Pasibaigus dalijimuisi, ląstelė gali patekti į pasirengimo DNR sintezei laikotarpį, žymimą simboliu G1 .
Šiuo metu ląstelėje intensyviai sintetinama RNR ir baltymai, didėja DNR sintezėje dalyvaujančių fermentų aktyvumas. Tada ląstelė pradeda sintetinti DNR. Dvi senosios DNR molekulės spiralės atsiskiria ir kiekviena tampa naujų DNR grandinių sintezės šablonu. Dėl to kiekviena iš dviejų dukterinių molekulių būtinai turi vieną seną spiralę ir vieną naują. Naujoji molekulė yra visiškai identiška senajai. Tai gili biologinė prasmė: tokiu būdu daugybėje ląstelių kartų išsaugomas genetinės informacijos tęstinumas.
DNR sintezės trukmė skirtingos ląstelės nėra tas pats ir svyruoja nuo kelių minučių bakterijose iki 6-12 valandų žinduolių ląstelėse. Pasibaigus DNR sintezei – mitozinio ciklo S fazei – ląstelė ne iš karto pradeda dalytis. Laikotarpis nuo DNR sintezės pabaigos iki mitozės pradžios vadinamas G2 faze. .
Per šį laikotarpį ląstelė baigia pasiruošimą mitozei: kaupiasi ATP, sintetinami achromatino verpstės baltymai, dvigubėja centriolės.
Tinkamo mitozinio ląstelių dalijimosi procesas susideda iš keturių fazių: profazės, metafazės, anafazės ir telofazės.
Profazėje didėja branduolio ir visos ląstelės tūris, ląstelė suapvalėja, sumažėja arba sustoja jos funkcinis aktyvumas (pavyzdžiui, ameboidinis judėjimas pirmuoniuose ir aukštesniųjų gyvūnų leukocituose). Dažnai išnyksta specifinės ląstelių struktūros (blakstienos ir kt.). Centroliai išsiskiria poromis link polių, chromosomos spiralizuojasi ir dėl to sustorėja ir tampa matomos. Nuskaityti genetinę informaciją iš DNR molekulių tampa neįmanoma: sustoja RNR sintezė, išnyksta branduolys. Tarp ląstelės polių ištempiami veleno dalijimosi siūlai – susidaro aparatas, užtikrinantis chromosomų nukrypimą į ląstelės polius. Profazės metu tęsiasi chromosomų spiralizacija, kurios tampa storos ir trumpos. Profazės pabaigoje branduolinis apvalkalas suyra, o chromosomos atsitiktinai išsibarsčiusios citoplazmoje.
Metafazėje chromosomų spiralizacija pasiekia maksimumą, o sutrumpėjusios chromosomos veržiasi į ląstelės pusiaują, išsidėsčiusios vienodu atstumu nuo ašigalių. Susidaro pusiaujo, arba metafazinė, plokštė. Šiame mitozės etape aiškiai matoma chromosomų struktūra, nesunku jas suskaičiuoti ir ištirti individualias ypatybes.
Kiekviena chromosoma turi pirminio susiaurėjimo sritį – centromerą, prie kurios mitozės metu pritvirtinamas veleno sriegis ir rankos. Metafazės stadijoje chromosoma susideda iš dviejų chromatidžių, sujungtų viena su kita tik centromerų srityje.
Visose bet kurio organizmo somatinėse ląstelėse yra griežtai apibrėžtas skaičius chromosomų. Visuose tai pačiai rūšiai priklausančiuose organizmuose chromosomų skaičius ląstelėse yra vienodas: naminių musių - 12, Drosophila - 8, kukurūzų - 20, sodo braškių - 56, upių vėžio - 116, žmonių - 46, šimpanzėse, tarakonuose ir pipiruose - 48. Kaip matyti, chromosomų skaičius nepriklauso nuo organizacijos ūgio ir ne visada rodo filogenetinį ryšį. Todėl chromosomų skaičius nėra rūšiai būdingas požymis.Chromosomų rinkinio (kariotipo) požymių rinkinys – chromosomų forma, dydis ir skaičius – būdingas tik vienos rūšies augalams ar gyvūnams.
Chromosomų skaičius somatinėse ląstelėse visada yra suporuotas. Tai paaiškinama tuo, kad šiose ląstelėse yra dvi vienodos formos ir dydžio chromosomos: viena yra iš tėvo, kita iš motinos organizmo. Tos pačios formos ir dydžio chromosomos, turinčios tuos pačius genus, vadinamos homologinėmis. Somatinės ląstelės chromosomų rinkinys, kuriame kiekviena chromosoma turi porą, vadinamas dvigubu ,
arba diploidas
rinkinys ,
ir žymimas 2n. DNR kiekis, atitinkantis diploidinį chromosomų rinkinį, žymimas 2c. Į lytines ląsteles patenka tik viena iš kiekvienos homologinių chromosomų poros, todėl gametų chromosomų rinkinys vadinamas pavieniu arba haploidiniu. .
Metafazės plokštelės chromosomų struktūros detalių tyrimas yra labai didelę reikšmęžmonių ligų, kurias sukelia chromosomų struktūros pažeidimai, diagnostikai.
Anafazėje mažėja citoplazmos klampumas, atsiskiria centromerai ir nuo šio momento chromatidės tampa nepriklausomomis chromosomomis. Prie centromerų pritvirtintos verpstės skaidulos traukia chromosomas į ląstelės polius, o chromosomų rankos pasyviai seka centromerą. Taigi anafazėje padvigubėjusių chromosomų chromatidės, vis dar esančios tarpfazėje, tiksliai nukrypsta link ląstelės polių. Šiuo metu ląstelėje yra du diploidiniai chromosomų rinkiniai (4n4c).
Paskutiniame etape - telofazė --
chromosomos atsipalaiduoja, despiralizuojasi. Branduolinis apvalkalas susidaro iš citoplazmos membraninių struktūrų. Gyvūnų ląstelė yra padalinta į dvi dalis mažesni dydžiai formuojant susiaurėjimą. Augaluose citoplazminė membrana atsiranda ląstelės viduryje ir tęsiasi iki periferijos, padalydama ląstelę pusiau. Susiformavus skersinei citoplazminė membrana adresu augalų ląstelės Atsiranda celiuliozės sienelė. Taigi iš vienos ląstelės susidaro dvi dukterinės ląstelės, kuriose paveldima informacija tiksliai kopijuoja informaciją, esančią motininėje ląstelėje. Pradedant nuo pirmojo mitozinio apvaisinto kiaušinėlio dalijimosi (zigotos), visose dukterinėse ląstelėse, susidariusiose dėl mitozės, yra tas pats chromosomų rinkinys ir tie patys genai. Todėl mitozė yra ląstelių dalijimosi metodas, kurį sudaro tikslus genetinės medžiagos pasiskirstymas tarp dukterinių ląstelių. Dėl mitozės abi dukterinės ląstelės gauna diploidinį chromosomų rinkinį.
Mitozę slopina aukšta temperatūra, didelėmis dozėmis jonizuojanti radiacija, augalų nuodų veikimas. Vienas iš šių nuodų, kolchicinas, naudojamas citogenetikoje: jis gali būti naudojamas mitozei sustabdyti metafazės plokštelės stadijoje, o tai leidžia suskaičiuoti chromosomų skaičių ir kiekvienai iš jų suteikti individualią savybę, ty atlikti kariotipų nustatymas.
Žemiau esančioje lentelėje parodytos augalų ir gyvūnų mitozės ypatybės:
Šizogonija.
sporuliacija.
Sporos yra vienaląstis reprodukcinis vienetas, dažniausiai mikroskopinio dydžio, susidedantis iš nedidelio kiekio citoplazmos ir branduolio. Sporų susidarymas stebimas bakterijose, pirmuoniuose, visų žaliųjų augalų ir visų grupių grybų atstovuose. Sporos skiriasi savo rūšimi ir funkcijomis ir dažnai susidaro specializuotose struktūrose. Dažnai sporos susidaro dideliais kiekiais ir turi nedidelį svorį, o tai palengvina jų plitimą vėju, taip pat gyvūnais, daugiausia vabzdžiais. Dėl mažo sporos dydžio joje dažniausiai būna tik minimalios maistinių medžiagų atsargos; dėl to, kad daugelis sporų nepatenka į dygimui tinkamą vietą, sporų nuostoliai yra labai dideli. Pagrindinis tokių sporų privalumas yra galimybė greitai daugintis ir išplisti rūšims, ypač grybams. Griežtai tariant, bakterijų sporos yra skirtos ne daugintis, o išgyventi nepalankiomis sąlygomis, nes kiekviena bakterija sudaro tik vieną sporą. Bakterijų sporos yra vienos atspariausių: pavyzdžiui, jos dažnai atlaiko gydymą stipriais dezinfekavimo priemonės ir verdant vandenyje.
Jaunuolis.
Jaunimas yra viena iš nelytinio dauginimosi formų, kai ant motininio individo kūno ataugos (inksto) pavidalu susiformuoja naujas individas, o po to atskiriamas nuo jo, virsta savarankišku organizmu, visiškai identišku tėvas. pumpurų atsiradimas įvyksta skirtingos grupės organizmų, ypač žarnyno ertmėse, pavyzdžiui, hidroje ir viduje vienaląsčiai grybai tokių kaip mielės. At
ant motininės ląstelės susidaro vienaląsčių ataugų pumpuravimas. Vėliau branduolys dalijasi mitozės būdu ir vienas iš susidariusių branduolių persikelia į inkstą. Inkstas auga ir, pasiekęs dydį, artimą motininei ląstelei, nutrūksta.
Daugialąsčiuose organizmuose inkstai susidaro kaip daugialąstė struktūra specialioje zonoje – pumpuravimo zonoje. Be to, žarnyno ertmėse besivystantis organizmas gali atsiskirti nuo motininio arba likti su juo susijęs visą gyvenimą (dėl to susidaro kolonija).
Neįprasta pumpurų atsiradimo forma aprašyta sultingam augalui bryophyllum – kserofitui, dažnai auginamam kaip dekoratyvinis augalas. kambarinis augalas: išilgai jo lapų kraštų vystosi miniatiūriniai augalai, turintys mažas šaknis (žr. pav.); šie „pumpurai“ ilgainiui nukrenta ir pradeda egzistuoti kaip savarankiški augalai.
Atgaminimas fragmentais (fragmentavimas).
Fragmentacija – tai individo padalijimas į dvi ar daugiau dalių, kurių kiekviena auga ir formuoja naują individą. Suskaidymas vyksta, pavyzdžiui, siūliniuose dumbliuose, tokiuose kaip spirogyra.
Spirogyros siūlas gali pertrūkti į dvi dalis bet kur. Fragmentacija pastebima ir kai kuriems žemesniems gyvūnams, kurie, priešingai nei labiau organizuotos formos, išlaiko reikšmingą gebėjimą atsinaujinti iš santykinai silpnai diferencijuotų ląstelių. Pavyzdžiui, nemertėjų (primityvių kirminų, daugiausia jūrinių) kūnas yra ypač lengvai suskaidomas į daugybę dalių, kurių kiekviena dėl atsinaujinimo gali sukelti naują individą. Šiuo atveju regeneracija yra normalus ir reguliuojamas procesas; tačiau kai kurių gyvūnų (pvz., jūrų žvaigždžių) atsigavimas nuo atskiros dalys atsiranda tik atsitiktinai suskaidžius.
Gyvūnai, galintys atsinaujinti, yra šio proceso eksperimentinio tyrimo objektai; dažnai naudojamas laisvai gyvenantis planarinis kirminas. Tokie eksperimentai padeda suprasti diferenciacijos procesą.
vegetatyvinis dauginimasis.
Vegetatyvinis dauginimasis yra nelytinio dauginimosi forma, kai santykinai
didelė, dažniausiai diferencijuota, dalis ir išsivysto į savarankišką augalą. Iš esmės vegetatyvinis dauginimasis panašus į pumpurų atsiradimą. Neretai augalai suformuoja specialiai tam skirtas struktūras: svogūnėlius, gumbasvogūnius, šakniastiebius, stiebus ir gumbus. Kai kurios iš šių struktūrų taip pat padeda kaupti maistines medžiagas, o tai leidžia augalui išgyventi periodus nepalankiomis sąlygomis pavyzdžiui, šaltas oras ar sausra. Sandėliavimo organai leidžia augalui išgyventi žiemą ir gaminti kitais metais gėlės ir vaisiai (dvimečiai) arba išgyvena keletą metų ( daugiamečiai augalai). Tokie organai, vadinami žiemojančiais, yra svogūnėliai, gumbasvogūniai, šakniastiebiai ir gumbai. Žiemojantys organai taip pat gali būti stiebai, šaknys arba sveiki ūgliai (pumpurai), tačiau visais atvejais juose yra maistinių medžiagų susidaro daugiausia einamųjų metų lapuose vykstančios fotosintezės procese. Gautos maistinės medžiagos perkeliamos į saugojimo organą, o vėliau paprastai paverčiamos netirpia atsargine medžiaga, pavyzdžiui, krakmolu. Susidarius nepalankioms sąlygoms, antžeminės augalo dalys nunyksta, o požeminis žiemojimo organas pereina į ramybės būseną. Kito vegetacijos sezono pradžioje fermentų pagalba mobilizuojamos maisto medžiagų atsargos: pabunda pumpurai, dėl sukauptų maisto medžiagų pradeda aktyvaus augimo ir vystymosi procesai. Jei išdygsta daugiau nei vienas pumpuras, galime manyti, kad reprodukcija įvyko. Kai kuriais atvejais susidaro specialūs organai, skirti vegetatyviniam dauginimuisi. Tai modifikuotos stiebo dalys – bulvių gumbai, svogūnų svogūnėliai, česnakai, svogūnėliai lapinėse mėlynžiedžių pažastyse, jauni palikuonys ir kt.. Braškės dauginasi „ūsais“ (žr. pav.). Ūglių mazguose susidaro atsitiktinės šaknys, o iš pažastinių pumpurų formuojasi ūgliai su lapais. Ateityje tarpmazgiai nunyksta, o naujas augalas praranda ryšį su tėvu. Praktikoje Žemdirbystė vegetatyvinis augalų dauginimas naudojamas gana plačiai.
Klonavimas.
Kaip jau minėta, identiškų palikuonių gavimas nelytinio dauginimosi būdu vadinamas klonavimu. Natūraliomis sąlygomis klonai atsiranda retai. Gerai žinomas natūralaus klonavimo, kuris egzistuoja gamtoje ir vyksta žmonėms, pavyzdys – identiški dvyniai, išsivystę iš to paties kiaušinėlio (Tai būtinai tos pačios lyties vaikai). Iki XX amžiaus šeštojo dešimtmečio klonai buvo gauti dirbtinai išimtinai vegetatyvinio augalų organizmų dauginimo metu, dažniausiai siekiant išsaugoti veislės savybes ir gauti medicinoje naudojamų mikroorganizmų kultūrų. Šeštojo dešimtmečio pradžioje buvo sukurti metodai, leidžiantys sėkmingai klonuoti kai kuriuos aukštesniuosius augalus ir gyvūnus auginant iš pavienių ląstelių. Šie metodai atsirado bandant įrodyti, kad brandžių ląstelių, kurios baigė vystytis, branduoliuose yra visa informacija, reikalinga visoms organizmo savybėms užkoduoti, o ląstelių specializacija vyksta dėl tam tikrų genų įjungimo ir išjungimo, ne kai kurių iš jų praradimas. Pirmąją sėkmę pasiekė Kornelio universiteto profesorius Stewardas, kuris parodė, kad auginant atskiras morkos šaknies ląsteles (valgomąją jos dalį) terpėje, kurioje yra reikiamų maistinių medžiagų ir hormonų, gali būti sužadinti ląstelių dalijimosi procesai, dėl kurių susidaro naujų morkų augalų.
Netrukus po to Gurdonui, dirbančiam Oksfordo universitete, pirmą kartą pavyko klonuoti stuburinį gyvūną. Stuburiniai gyvūnai nesudaro klonų natūraliomis sąlygomis; tačiau persodinus iš varlės žarnyno ląstelės branduolį į kiaušialąstę, kurios branduolys anksčiau buvo sunaikintas ultravioletiniais spinduliais, Gurdonui pavyko užauginti buožgalvį, o paskui varlę, identišką individui, iš kurio buvo paimtas branduolys.
Nuo 1970-ųjų mokslininkai bandė klonuoti žinduolius. Mažytė avelė Dolly – kito etapo simbolis sėkmingas vystymasis biotechnologijos.
Tokie eksperimentai ne tik įrodo, kad diferencijuotose (specializuotose) ląstelėse yra visa informacija, reikalinga viso organizmo vystymuisi, bet ir leidžia tikėtis, kad tokiais metodais galima klonuoti stuburinius, stovinčius daugiau. aukšti laipteliai vystymąsi, įskaitant žmogaus vystymąsi. Klonavimo technika visų pirma žada dideles gyvulininkystės perspektyvas, nes leidžia gauti iš bet kurio gyvūno, kuris turi vertingų savybių, daug genetiškai identiškų kopijų su tais pačiais bruožais. Tinkamų gyvūnų, pavyzdžiui, veislinių bulių, lenktyninių arklių ir kt., klonavimas gali būti toks pat naudingas kaip ir augalų klonavimas, kuris, kaip minėta, jau daromas. Taip pat vienas iš galimas sritisšios technologijos taikymas retų ir nykstančių laukinių gyvūnų rūšių klonavimas. Tiesą sakant, atsirado realios techninės žmogaus klonavimo galimybės. Štai tik keletas problemų, kurios išsprendžiamos tokiu būdu:
1) Genetinių defektų pašalinimas net prenataliniu laikotarpiu mutantinį geną pakeičiant visaverčiu;
2) Kai kurių nevaisingumo formų gydymas, nes naudojant aprašytą techniką vaiką gali pagimdyti ne tik biologinė, bet ir surogatinė motina;
3) Embrionų gavimas atsarginėms dalims, naudojamoms atliekant organų persodinimo operacijas (audinių nesuderinamumo problema akimirksniu pašalinama – juk embrionas bus išaugintas iš paties paciento ląstelės).
Tačiau klonavimo metodų taikymas žmonėms yra susijęs su rimtomis moralinėmis problemomis. Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tokiu būdu būtų galima atgaminti talentingus mokslininkus ar menininkus. Tačiau reikia atsiminti, kad aplinkos įtakos vystymuisi laipsnis dar nėra visiškai aiškus, o tuo tarpu bet kuri klonuota ląstelė vėl turi pereiti visus vystymosi etapus, t.y. kalbant apie žmogų – vaisiaus, vaisiaus, kūdikio ir kt. Todėl pasiekimai genetinė inžinerija Pastaraisiais metais sukelti itin stipri reakcija visuomenė ir ypač tie sluoksniai, kurie formuoja viešąją nuomonę (teologai, filosofai, žurnalistai). Genetikai ir gydytojai dažnai patiria smurtinius išpuolius, nors jie pirmieji paspaudė pavojaus signalą, kai buvo aptiktas eksperimentų pavojus (1973 m. P. Bergas iš Stanfordo sugalvojo perkelti vėžio geną į coli, kuris iš tiesų gali sukelti nenuspėjamą pavojų). Nemažai žinomų mokslininkų ir toliau nerimauja galimos komplikacijos susijęs su tarprūšiniu DNR perkėlimu. Be to, teisinė pagalba daugeliui klausimų apskritai nebuvo sukurta.
Išvada.
Dauginimasis yra viena iš svarbiausių gyvų organizmų funkcijų. Nelytinio dauginimosi metu palikuonys atsiranda iš vieno organizmo, nesusiliejus lytinėms ląstelėms. Mejozė nelytinio dauginimosi procese nedalyvauja (išskyrus augalų organizmus su kartų kaita), o palikuonys yra identiški tėvui. Identiški palikuonys iš to paties tėvo vadinami klonu. susiformavo aseksualiai organizmai gali būti genetiškai skirtingi tik tuo atveju, jei atsiranda mutacijų.
Literatūra:
1. Yasakova N. T., Valova T. A. Biotechnologija. - M.: Novosibirsko valstija medicinos akademija. - 2000. - p. 13-15.
2. http://shpora-da.narod.ru/biology-russian-025-036.htm#027
3. http:// licėjus1. ssu. runnet. lt/~ raj/ biologija/ vadovėlį_1/05-06_03. html
4.http://www.examen.ru/Examine.nsf/Display?OpenAgent&Pagename=defacto.html&catdoc_id=4F74CB9E5FCD2338C3256A02003DEB74&rootid=BCD8A4FC42508700C3206E8A39E3206
5. http://schools.keldysh.ru/school1413/bio/mazol/razmn/index.htm
Pagrindinis straipsnis: Nelytinis dauginimasis
Nelytinis dauginimasis yra tokia dauginimosi forma, kuri nėra susijusi su genetinės informacijos mainais tarp individų – lytiniu procesu.
Nelytinis dauginimasis yra seniausias ir paprasčiausias dauginimosi būdas, plačiai paplitęs vienaląsčiuose organizmuose (bakterijose, melsvadumbliuose, chlorelėje, amebose, blakstienose). Šis metodas turi savo privalumų: nereikia ieškoti partnerio, o naudingi paveldimi pokyčiai išlieka beveik amžinai. Tačiau taikant šį dauginimosi būdą natūraliai atrankai būtinas kintamumas pasiekiamas tik atsitiktinių mutacijų dėka, todėl vyksta labai lėtai. Nepaisant to, reikia pažymėti, kad rūšies gebėjimas daugintis nelytiškai neatmeta galimybės turėti seksualinį procesą, tačiau tada šie įvykiai yra atskirti laike.
Dažniausias vienaląsčių organizmų dauginimosi būdas – padalijimas į dvi dalis, susiformuojant dviem atskiriems individams.
Tarp daugialąsčių organizmų beveik visi augalai ir grybai turi galimybę daugintis nelytiškai – išimtis yra, pavyzdžiui, velvichia. Nelytinis šių organizmų dauginimasis vyksta vegetatyviniu būdu arba sporomis.
Gyvūnų gebėjimas daugintis nelytiškai labiau būdingas žemesnėms formoms, o labiau išsivysčiusių jų nėra. Vienintelis gyvūnų nelytinio dauginimosi būdas yra vegetatyvinis.
Plačiai paplitęs klaidingas supratimas kad individai, atsirandantys nelytinio dauginimosi būdu, visada yra genetiškai identiški pirminiam organizmui (išskyrus mutacijas). Ryškiausias priešpriešinis pavyzdys yra dauginimasis sporomis augaluose, nes formuojantis sporoms vyksta redukcinis ląstelių dalijimasis, dėl kurio sporose yra tik pusė sporofitų ląstelėse turimos genetinės informacijos (žr. Augalų gyvenimo ciklą).
lytinis dauginimasis
Seksualinis dauginimasis siejamas su lytiniu procesu (ląstelių susiliejimu), o taip pat, kanoniniu atveju, su dviejų vienas kitą papildančių seksualinių kategorijų (vyriškų ir moteriškų) egzistavimu.
Lytinio dauginimosi metu susidaro lytinės ląstelės arba lytinės ląstelės. Šios ląstelės turi haploidinį (vieną) chromosomų rinkinį. Gyvūnai turi dvigubą chromosomų rinkinį normaliose (somatinėse) ląstelėse, todėl mejozės metu gyvūnams susidaro gametos. Daug dumblių ir viskas aukštesni augalai gametos vystosi gametofite, kuris jau turi vieną chromosomų rinkinį, ir gaunamos paprasto mitozinio dalijimosi būdu.
Pagal gautų gametų panašumą-skirtumą išskiriami keli gametų formavimosi tipai:
izogamija – vienodo dydžio ir struktūros gametos, su žvyneliais
anizogamija – skirtingų dydžių, bet panašios sandaros gametos su žiuželiais
oogamija – įvairaus dydžio ir struktūros gametos. Mažos žiuželinės vyriškos lytinės ląstelės vadinamos spermatozoidais, o didelės, be žiuželių esančios moteriškos lytinės ląstelės – kiaušinėliais.
Susiliejus dviem gametoms (oogamijos atveju būtinas skirtingų tipų gametų susiliejimas), susidaro zigota, kuri dabar turi diploidinį (dvigubą) chromosomų rinkinį. Iš zigotos išsivysto dukterinis organizmas, kurio ląstelėse yra abiejų tėvų genetinė informacija.
Pagrindinis straipsnis: Nelytinis dauginimasis
Nelytinis dauginimasis yra tokia dauginimosi forma, kuri nėra susijusi su genetinės informacijos mainais tarp individų – lytiniu procesu.
Nelytinis dauginimasis yra seniausias ir paprasčiausias dauginimosi būdas, plačiai paplitęs vienaląsčiuose organizmuose (bakterijose, melsvadumbliuose, chlorelėje, amebose, blakstienose). Šis metodas turi savo privalumų: nereikia ieškoti partnerio, o naudingi paveldimi pokyčiai išlieka beveik amžinai. Tačiau taikant šį dauginimosi būdą natūraliai atrankai būtinas kintamumas pasiekiamas tik atsitiktinių mutacijų dėka, todėl vyksta labai lėtai. Nepaisant to, reikia pažymėti, kad rūšies gebėjimas daugintis nelytiškai neatmeta galimybės turėti seksualinį procesą, tačiau tada šie įvykiai yra atskirti laike.
Dažniausias vienaląsčių organizmų dauginimosi būdas – padalijimas į dvi dalis, susiformuojant dviem atskiriems individams.
Tarp daugialąsčių organizmų beveik visi augalai ir grybai turi galimybę daugintis nelytiškai – išimtis yra, pavyzdžiui, velvichia. Nelytinis šių organizmų dauginimasis vyksta vegetatyviniu būdu arba sporomis.
Gyvūnų gebėjimas daugintis nelytiškai labiau būdingas žemesnėms formoms, o labiau išsivysčiusių jų nėra. Vienintelis gyvūnų nelytinio dauginimosi būdas yra vegetatyvinis.
Plačiai paplitusi klaidinga nuomonė, kad individai, atsirandantys dėl nelytinio dauginimosi, visada yra genetiškai identiški pirminiam organizmui (išskyrus mutacijas). Ryškiausias priešpriešinis pavyzdys yra dauginimasis sporomis augaluose, nes formuojantis sporoms vyksta redukcinis ląstelių dalijimasis, dėl kurio sporose yra tik pusė sporofitų ląstelėse turimos genetinės informacijos (žr. Augalų gyvenimo ciklą).
lytinis dauginimasis
Seksualinis dauginimasis siejamas su lytiniu procesu (ląstelių susiliejimu), o taip pat, kanoniniu atveju, su dviejų vienas kitą papildančių seksualinių kategorijų (vyriškų ir moteriškų) egzistavimu.
Lytinio dauginimosi metu susidaro lytinės ląstelės arba lytinės ląstelės. Šios ląstelės turi haploidinį (vieną) chromosomų rinkinį. Gyvūnai turi dvigubą chromosomų rinkinį normaliose (somatinėse) ląstelėse, todėl mejozės metu gyvūnams susidaro gametos. Daugelyje dumblių ir visuose aukštesniuose augaluose lytinės ląstelės vystosi gametofite, kuris jau turi vieną chromosomų rinkinį ir gaunamas paprastu mitoziniu dalijimusi.
Pagal gautų gametų panašumą-skirtumą išskiriami keli gametų formavimosi tipai:
izogamija – vienodo dydžio ir struktūros gametos, su žvyneliais
anizogamija – skirtingų dydžių, bet panašios sandaros gametos su žiuželiais
oogamija – įvairaus dydžio ir struktūros gametos. Mažos žiuželinės vyriškos lytinės ląstelės vadinamos spermatozoidais, o didelės, be žiuželių esančios moteriškos lytinės ląstelės – kiaušinėliais.
Susiliejus dviem gametoms (oogamijos atveju būtinas skirtingų tipų gametų susiliejimas), susidaro zigota, kuri dabar turi diploidinį (dvigubą) chromosomų rinkinį. Iš zigotos išsivysto dukterinis organizmas, kurio ląstelėse yra abiejų tėvų genetinė informacija.