Размножение организмов

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА В.Ф. ВОЙНО-ЯСЕНЕЦКОГО»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Компьютерная лекция № 4
Размножение организмов
Дисциплина: «Биология с основами генетики»
Специальность: «Биология с основами генетики»
Красноярск 2017

2.

План:
1.
2.
3.
4.
5.
Способы и формы размножения.
Гаметогенез.
Мейоз.
Половые клетки.
Биологическое значение мейоза.

3.

1. Способы и формы
размножения.

4.

Размножение это воспроизведение генетически сходных
особей
данного
вида,
которое
характеризуется увеличением числа особей
в дочернем поколении по сравнению с
поколением родителей.

5.

Размножение
Бесполое
Половое

6.

Бесполое размножение
один из способов размножения,
при
котором
следующее
поколение
развивается
из
соматических клеток без участия
репродуктивных клеток — гамет.

7.

Простое деление, или деление надвое
Характерно
для
одноклеточных
организмов. Из одной клетки путем
митоза образуются две дочерние клетки,
каждая из которых становится новым
организмом.

8.

Множественное деление (шизогония)
Это форма бесполого размножения, когда
материнская клетка распадается на большое
количество более или менее одинаковых дочерних
клеток
(малярийный
плазмодий).
Организм
становится многоядерным и распадается на
множество (соответственно количеству ядер)
одноядерных клеток .

9.

Почкование
Это форма бесполого
размножения,
при
которой от родительской
особи
отделяется
дочерний
организм.
Такая форма характерна
для дрожжей, гидры и
некоторых
других
животных.

10.

Фрагментация
способ
бесполого
размножения,
при
котором
особь
делится на две или
несколько
частей
(фрагментов), каждая
из которых растет и
образует
новый
организм

11.

Жизненный цикл клетки представляет
собой промежуток времени от момента
возникновения клетки в результате деления
до ее гибели или до последующего деления.

12.

Вовремя жизненного
цикла клетка растет,
специализируется и
выполняет свои
функции в составе
ткани и органов
многоклеточного
организма.
В некоторых тканях,
где клетки непрерывно
делятся, жизненный
цикл совпадает с
митотическим
циклом.

13.

Совокупность
последовательных и
взаимосвязанных
процессов в период
подготовки клетки к
делению, а также на
протяжении самого
митоза называется
митотическим
циклом.

14.

Митотический цикл состоит из четырех периодов со
строгой последовательностью смен друг друга:
1. постмитотического (G1),
Интерфаза
2. синтетического (S),
3. постсинтетического (G2)
4. митоза.

15.

Интерфаза
Это период между двумя клеточными
делениями. В интерфазе ядро компактное, не
имеет выраженной структуры, хорошо видны
ядрышки.
Совокупность
интерфазных
хромосом
представляет
собой хроматин.

16.

Интерфаза
Постмитотический период – интенсивные процессы биосинтеза белка. Образование митохондрий, ЭПС, лизосом, комплекса
Гольджи, вакуолей.
Ядрышко продуцирует р-РНК, м-РНК, т-РНК.
Происходит активный рост клетки, за счет увеличения объема цитоплазмы.

17.

Интерфаза
Синтетический период – репликация
ДНК. В ядре происходит увеличение
количества ДНК, но количество
хромосом
остается
прежним.
Продолжается
синтез
белковгистонов.

18.

Интерфаза
Премитотический период – завершается подготовка к делению.
Происходит деление митохондрий, репликация центриолей.

19.

Деление клетки включает 2 этапа: деление
ядра - кариокинез, деление цитоплазмы цитокинез.
В
процессе
митоза
последовательно
протекает четыре фазы: профаза, метафаза,
анафаза, телофаза.

20.

Профаза
Происходит спирализация
ДНК.
Хромосомы
укорачиваются
и
утолщаются. Разрушается
ядрышко. К концу профазы
хромосомы состоят из двух
хроматид.
Формируется
веретено деления. Ядерная
оболочка разрушается

21.

Метафаза
Хромосомы располагаются в
области экватора и лежат в
одной плоскости.
Нити
веретена
деления
прикрепляются
к
центромерам.

22.

Анафаза
Расхождение хроматид (дочерних
хромосом) к полюсам клетки

23.

Телофаза
Хромосомы деспирализуются.
Восстанавливается ядрышко и
ядерная оболочка. Происходит
цитокинез
(деление
цитоплазмы).

24.

Половое размножение
процесс, связанный с развитием
новых организмов из половых клеток
В основе полового размножения лежит
половой процесс, суть которого сводится к
объединению в наследственном материале
для
развития
потомка
генетической
информации от двух разных источников —
родителей.

25.

Половое размножение по сравнению с
бесполым
обеспечивает
появление
наследственно более разнообразного
потомства. Формами полового процесса
являются конъюгация и копуляция.

26.

Конъюгация
Он заключается во временном соединении двух
особей
с
целью
обмена
(рекомбинации)
наследственным
материалом.
В
результате
появляются особи, генетически отличные от
родительских организмов. В дальнейшем они
осуществляют бесполое размножение. Поскольку
количество инфузорий после конъюгации остается
неизменным, говорить о размножении в прямом
смысле нет оснований.

27.

Копуляция (гаметогамия)
Форма полового процесса, при которой
две различающие по полу клетки гаметы - сливаются и образуют зиготу.
Копуляция
Гологамия
Мерогамия

28.

Гологамия копуляция вегетативных форм, соединение
двух особей, сопровождающееся слиянием
их цитоплазмы и ядер.

29.

Мерогамия копуляция дифференцированных клеток.
Мерогамия
Изогамия
Анизогамия
Оогамия

30.

Изогамия
тип полового процесса, при котором сливающиеся
(копулирующие)
гаметы
не
различаются
морфологически.
При
изогамии
копулируют
гаметы,
различающиеся
биохимическими
и
физиологическими
свойствами.

31.

Анизогамия
тип полового процесса, при котором происходит слияние
(копуляция) половых клеток (гамет),различающихся по
размеру, форме или поведению при копуляции.
Формируются подвижные,
различающиеся
морфологически
и
физиологически гаметы.

32.

Оогамия
тип полового процесса, при котором в ходе
оплодотворения сливаются, образуя зиготу, резко
различные по размеру, форме и поведению половые
клетки — гаметы.
Женская гамета
— яйцеклетка —
крупная,
неподвижная, без
жгутиков.
Мужская гамета —
сперматозоид
–
значительно
мельче,
обычно
подвижна.

33.

Иногда
дочерний
организм
развивается
из
неоплодотворенной яйцеклетки.
Это
явление
называется
партеногенезом.

34.

Партеногенез - развитие дочернего
организма
из
неоплодотворенной
яйцеклетки.
Значение партеногенеза:
обеспечивает рост численности особей
в условиях, затрудняющих встречу
партнеров противоположного пола.

35.

2. Гаметогенез

36.

Гаметогенез - это процесс образования
половых клеток, протекает в половых
железах.
Гаметогенез
Сперматогенез
Овогенез

37.

Периоды гаметогенеза:
1
• Размножение
2
• Рост
3
• Созревание
4
• Формирование зрелых гамет

38.

3. Мейоз

39.

Мейоз
деление ядра эукариотической клетки с
уменьшением числа хромосом в два
раза.
Мейоз состоит из двух быстро следующих одно за
другим делений, происходящих в периоде
созревания. Удвоение ДНК для этих делений
осуществляется однократно в периоде роста.
Второе деление мейоза следует за первым
практически сразу так, что наследственный
материал не синтезируется в промежутке между
ними.

40.

41.

Редукционное деление
Интерфаза.
Продолжительность различна у разных видов.
Происходит репликация органелл, и клетка
увеличивается в размерах. Репликация ДНК и
белков гистонов в основном заканчивается в
премейотической интерфазе, но частично
захватывает и начало профазы 1.

42.

Редукционное деление
Профаза I.
Лептотена стадия длинных,
тонких, слабо
спирализованных
хромосом.

43.

Редукционное деление
Профаза I.
Зиготена - стадия
конъюгации
(сближения)
гомологичных
хромосом.

44.

Редукционное деление
Профаза I.
Пахитена - стадия соединения
гомологичных хромосом в пары
- биваленты. Число бивалентов
соответствует
гаплоидному
набору хромосом. На этой
стадии видно, что каждая
хромосома,
входящая
в
бивалент, состоит из 2-х
хроматид.

45.

Редукционное деление
Профаза I.
Диплотена - стадия, когда
гомологичные хромосомы
начинают
отталкиваться
друг от друга, но в ряде
участков, где происходит
кроссинговер, они еще
связаны.

46.

Редукционное деление
Профаза I.
Диакинез - стадия, на которой
хромосомы
в
биваленте
максимально спирализованы,
укорочены
и
утолщены.
Непосредственно
после
диакинеза ядерная оболочка
растворяется, в цитоплазме
сформировано
веретено
деления.

47.

Редукционное деление
Метафаза I.
Биваленты выстраиваются в
экваториальной
плоскости,
причем обе его центромеры
оказываются
на
одном
расстоянии от него – одна
снизу, а другая сверху. Нити
веретена деления прикреплены
к центромерам.

48.

Редукционное деление
Анафаза I.
Имеющиеся у каждого бивалента две
центромеры еще не делятся, но
сестринские хроматиды уже не
примыкают одна к другой. Нити
веретена деления тянут центромеры,
каждая из которых связана с двумя
хроматидами, к противоположным
полюсам
клетки.
В
результате
хромосомы разделяются на два
гаплоидных набора, попадающих в
дочерние клетки.

49.

Редукционное деление
Телофаза I.
Число хромосом в одном наборе
стало
вдвое
меньше,
но
находящиеся на каждом полюсе
хромосомы состоят из двух
хроматид. Веретено деления
исчезает,
хроматиды
деспирализуются и на каждом
полюсе формируется ядерная
мембрана и образовавшееся
ядро вступает в интерфазу. Затем
начинается цитокинез.

50.

Эквационное деление
Профаза II.
Отсутствует
быстро
или
проходит

51.

Эквационное деление
Метафаза II.
Хромосомы располагаются по
экватору клетки

52.

Эквационное деление
Анафаза II.
Дочерние
хромосомы
(хроматиды)
расходятся
к
разным полюсам клетки.

53.

Эквационное деление
Телофаза II.
Хромосомы
деспирализуются.
Нити веретена деления
исчезают. Образуется
ядерная оболочка и
ядрышко. В результате
деления
образуется
четыре
гаплоидные
клетки.

54.

4. Половые клетки

55.

Строение и функции яйцеклетки.
Яйцеклетка – крупная неподвижная клетка,
обладающая запасом питательных веществ.

56.

• Функции питательных веществ различны.
Их выполняют:
• Компоненты, нужные для процессов
биосинтеза белка.
• Специфические регуляторные вещества,
которые контролируют все процессы.
• Желток, в состав которого входят белки,
фосфолипиды,
различные
жиры,
минеральные
соли.
Именно
он
обеспечивает
питание
зародыша
в
эмбриональном периоде.

57.

Типы яйцеклеток в зависимости от количества
желтка:
Алецитальные - ничтожно малое количество
желтка, практически не содержат желтка (человек,
плацентарные млекопитающие)
Олиголецитальные - малое количество желтка
(сумчатые млекопитающие, ланцетник)

58.

Мезолецитальные - среднее количество желтка
(осетровые рыбы, амфибии, кроме безногих)
Полилецитальные - большое количество
желтка (пресмыкающиеся, птицы,
яйцекладущие млекопитающие)

59.

Типы яйцеклеток в зависимости от
расположения желтка:
гомолецитальные (изолецитальные) яйцеклетки,содержащие немного желтка, и он
равномерно распределен по всей цитоплазме.
Встречается у иглокожих, низших хордовых,
млекопитающих.

60.

Телолецитальные (анизолецитальные) - в
яйцеклетке желтка много, сосредоточен на одном
из полюсов клетки. Этот полюс называется
вегетативным. Противоположный полюс,
содержащий ядро и цитоплазму, называют
анимальным. Встречается у рептилий, птиц,
моллюсков, земноводных.

61.

Центролецитальная яйцеклетка содержит большое
количество желтка, который находится в центре
клетки, а цитоплазма расположена на периферии
(яйца насекомых).

62.

Строение и функции сперматозоида.

63.

ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА.
1. Это
механизм,
который
обеспечивает
поддержание постоянства числа хромосом.
2. При мейозе образуется большое число
различных
новых
комбинаций
негомологичных хромосом, что определяет
большое
число
новых
сочетаний
наследственной информации.
3. В процессе кроссинговера происходит
рекомбинация генетического материала.

64.

Домашнее задание:
1. Изучить дополнительную литературу по
данной теме.
2. Заполнить терминологический словарь

65.

Контрольные вопросы для закрепления:
Дайте определение понятия «размножения»
Какие формы размножения Вам известны?
Какой процесс лежит в основе полового размножения?
Дайте определение понятия «гаметогенез».
Как называется процесс формирования женских
половых клеток?
6. Как называется процесс формирования мужских
половых клеток?
7. Перечислите этапы гаметогенеза
8. Перечислите фазы мейоза.
1.
2.
3.
4.
5.

66.

Рекомендуемая литература:
Основная литература
Акуленко,
Л.
В.
Биология
с
основами
медицинской
генетики [Электронный ресурс] : учеб. для мед. училищ и колледжей
/ Л. В. Акуленко, И. В. Угаров ; ред. О. О. Янушевич, С. Д.
Арутюнов. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 368 с. : ил.
Дополнительная литература
Биология с основами генетики [Электронный ресурс] : курс лекций
для обучающихся по специальности 31.02.03 - Лабораторная
диагностика (9 классов, очная форма обучения), (11 классов, очная
форма обучения) / сост. Е. Е. Донгузова, Е. А. Плетюх ;
Красноярский медицинский университет, Фармацевтический
колледж. - Красноярск : КрасГМУ, 2016. - 133 с.