Reprodukcija, ili reprodukcija, jeste karakteristična karakteristika svih živih organizama. Potrebno je reproducirati vlastitu vrstu. Ako usporedimo reprodukciju s drugim vitalnim funkcijama, onda ona nije usmjerena na održavanje života pojedinca, već na produženje cijele vrste, očuvanje gena u budućem potomstvu. U procesu evolucije različite grupe organizama su formirale različite strategije i načine razmnožavanja, a o efikasnosti dokazuje i činjenica da su ova bića preživjela i da se danas nalaze. na razne načine implementaciju ovog procesa.
Nauka o biologiji ispituje različite metode reprodukcije. Aseksualna reprodukcija kao jedna od glavnih opcija za reprodukciju organizama bit će razmotrena u nastavku.
Aseksualna reprodukcija se odvija bez formiranja gameta ili polnih ćelija. U tome učestvuje samo jedan organizam. Aseksualnu reprodukciju organizama karakterizira stvaranje identičnih potomaka, dok je genetska varijabilnost moguća samo zbog slučajnih mutacija.
Identični potomci koji dolaze iz iste ćelije potomstva obično se nazivaju klonovima. Aseksualno razmnožavanje je osnovno za jednoćelijske organizme. U ovom slučaju, svaki pojedinac je podijeljen na dvoje. Međutim, neke protozoe (foraminifere) mogu se podijeliti na više stanica. Jednostavnost ove metode reprodukcije povezana je s jednostavnošću organizacije ovih organizama, što im daje priliku da prilično brzo povećaju svoj broj. Na primjer, sa dovoljno povoljnim uslovima Broj bakterija se može udvostručiti svakih 30 minuta. Uz aseksualnu reprodukciju, organizam može reproducirati svoju vrstu beskonačan broj puta dok se ne dogodi slučajna promjena u genetskom materijalu.
Kod protozoa i sporozoa uočava se višestruka dioba, kada nakon ponovljene diobe jezgra dolazi do procesa u samoj ćeliji (na veliki broj podružnice). Plasmodium falciparum također ima stadij tokom kojeg dolazi do višestrukih podjela, koji se naziva šizont. Sam proces se naziva šizogonija. Nakon inficiranja domaćina, plazmodijum izvodi šizogoniju u ćelijama jetre. Tokom ovog procesa formira se otprilike hiljadu ćelija kćeri, a svaka od njih ima sposobnost da prodre u crvena krvna zrnca. Visoka plodnost nadoknađuje se velikim gubicima i poteškoćama koje su povezane sa složenim životnim ciklusom.
Aseksualno razmnožavanje može se postići pomoću spora. To su posebne haploidne ćelije u biljkama i gljivama koje služe za naseljavanje i razmnožavanje. Ali spore biljaka, gljivica i bakterijskih spora ne treba brkati. Bakterijske spore su stanice koje miruju i imaju smanjen metabolizam. Okruženi su višeslojnom ljuskom, otpornom na isušivanje i drugo nepovoljnim uslovima, što može uzrokovati smrt normalnih ćelija. Pojava spora neophodna je ne samo za preživljavanje, već i za širenje bakterija. Jednom u pravom okruženju, spora klija i pretvara se u ćeliju koja se dijeli.
Kod nižih biljaka i gljiva spore nastaju tokom procesa mitoze (mitospore), u viših biljaka- kao rezultat mejoze (mejospore). Potonji sadrže haploidni skup hromozoma i sposobni su da stvore generaciju koja nije slična majčinoj i koja će se razmnožavati spolno. Pojava mejospora povezana je s izmjenom generacija - seksualnih i aseksualnih, što stvara spore.
Postoje i drugi oblici aseksualnog razmnožavanja, od kojih je jedan pupanje. Ovom vrstom reprodukcije na tijelu roditelja se formira pupoljak, raste i, na kraju, odvajajući se, započinje samostalan život u obliku novog punopravnog organizma. Pupanje se javlja u različitim grupama živih organizama, kao što su kvasac, druge jednoćelijske gljive, bakterije, slatkovodna hidra (koelenterati) i Kalanchoe.
Aseksualna reprodukcija se može dogoditi fragmentacijom. Ovo je proces u kojem se roditeljski pojedinac dijeli na više dijelova. Štaviše, svaki od njih daje život novom organizmu. To se zasniva na regeneraciji (sposobnosti živog organizma da obnovi izgubljene dijelove). Primjer za to su kišne gliste. Fragmenti njihovih tijela mogu dovesti do novih jedinki.
Međutim, u prirodi je ova vrsta reprodukcije prilično rijetka. To je tipično za plijesnive gljive, polihete, bodljikaše, plaštače i neke alge (spirogira).
Aseksualno razmnožavanje biljaka vrši se pomoću vegetativna metoda. Zahtijeva pojedinačne dijelove tijela ili biljne organe. Ovom vrstom reprodukcije od matičnog primjerka se odvaja veliki, dobro oblikovani dio (odsječak stabljike, korijena, dijela talusa), što potom daje novi samostalni organizam. Biljke razvijaju posebne strukture koje su dizajnirane da vegetativno razmnožavanje:
Gomolj (dalije, krompir) je zadebljanje stabljike ili korijena. Nove jedinke se razvijaju iz pazušnih pupoljaka na njima. Gomolji mogu prezimiti samo jednom, nakon čega se osuše.
Kljuke (krokus, gladiolus) su natečena baza stabljike; nema listova.
Lukovice (lala, luk) se sastoje od mesnatih listova i kratke stabljike, prekrivene na vrhu ostacima prošlogodišnjeg lišća; obično sadrže kćerke lukovice, od kojih je svaka sposobna formirati izdanak.
Rizom (aster, valerijana) je horizontalno rastuća podzemna stabljika; može biti tanka i duga ili debela i kratka. Rizom ima listove i pupoljke.
Stolon (ribizla, ogrozd) je horizontalna stabljika koja se širi duž tla. Nije predviđeno za zimsku upotrebu.
Korijenasto povrće (mrkva, repa) je zadebljani glavni korijen koji sadrži zalihe hranjivih tvari.
Us (ljupčić, jagoda) - je vrsta stolona; brzo raste i sadrži listove i pupoljke.
Općenito, metode aseksualne reprodukcije, poput pupanja ili fragmentacije, ne razlikuju se od vegetativne reprodukcije, ali se tradicionalno ovaj izraz koristi u odnosu na biljke i samo u rijetkim slučajevima na životinje. Ova vrsta regeneracije je veoma važna u praksi uzgoja biljaka. Može se dogoditi da biljka (na primjer, kruška) ima neku uspješnu kombinaciju osobina. Kod sjemena će ove karakteristike najvjerovatnije biti poremećene, jer se pojavljuju tokom seksualnog razmnožavanja, što je povezano s rekombinacijom gena. Zato se kod uzgoja krušaka najčešće praktikuje vegetativno razmnožavanje - reznicama, raslojavanjem i cijepljenjem pupoljaka na druga stabla.
Ovo je posebna vrsta aseksualne reprodukcije. U procesu poliembrionije iz jedne diploidne zigote nastaje nekoliko embrija, a svaki od njih se zatim pretvara u punopravnu jedinku. Kada se zigota podijeli, formirani blastomeri se razilaze i svaki se razvija nezavisno. Ovaj proces je genetski determinisan. Štaviše, svi potomci su identični i imaju isti pol. Ova vrsta reprodukcije može se naći kod armadilosa. Pojava jednojajčanih blizanaca kod ljudi je također primjer.
Kod ljudi se tokom oplodnje formira i diploidni zigot, koji se dijeli i nastaje embrion koji se u ranoj fazi, iz nepoznatih razloga, raspada na nekoliko fragmenata. Svaki od njih prolazi kroz normalan embrionalni razvoj, zbog čega se rađaju dvoje ili više genetski identične djece istog spola.
Ponekad se dešava da je podjela embrija u procesu formiranja nepotpuna. U takvim slučajevima pojavljuju se organizmi koji imaju zajedničke dijelove tijela ili organe. Takvi su blizanci počeli zvati sijamski.
Razmotreni tipovi aseksualne reprodukcije omogućavaju organizmima da prežive, a povećavaju njihov broj dovoljno dugo. kratko vrijeme. Široko se koristi u poljoprivredi kako bi se dobila uniforma, sa dobri znaci potomci ukrasnog, voćnog i bobičastog i drugih grupa biljaka.
1) Podjela jednoćelijskih organizama(ameba). At shizogonija(malarijski plazmodijum) ispada da nisu dve, već mnoge ćelije.
2) Sporulacija
3) Pupanje: kćeri jedinke nastaju iz izraslina tijela majčinog organizma (pupoljci) - u koelenteratima (hidra), kvascu.
4) Fragmentacija: Matični organizam je podijeljen na dijelove, svaki dio se pretvara u organizam kćer. (Spirogyra, coelenterates, morske zvijezde.)
5) Vegetativno razmnožavanje biljaka: razmnožavanje pomoću vegetativnih organa:
1) Uz pomoć gameta, spermatozoida i jajnih ćelija. Hermafrodit je organizam koji proizvodi i ženske i muške polne ćelije (većina viših biljaka, koelenterate, pljosnate crve i neke annelide, mekušce).
2) Konjugacija zelene alge spirogira: dva filamenta spirogire se spajaju, formiraju se kopulacioni mostovi, sadržaj jednog filamenta preliva se u drugi, jedan filament se formira od zigota, drugi od praznih ljuski.
3) Konjugacija kod cilijata: dvije trepavice se približavaju jedna drugoj, razmjenjuju reproduktivna jezgra, a zatim se razdvajaju. Broj cilijata ostaje isti, ali dolazi do rekombinacije.
4) Partenogeneza: dijete se razvija iz neoplođenog jajeta (kod lisnih uši, dafnije, pčelinjih trutova).
1. Uspostavite korespondenciju između osobina polnog i vegetativnog razmnožavanja i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) formira nove kombinacije gena
B) formira kombinativnu varijabilnost
C) daje potomstvo identično majčinom
D) javlja se bez gametogeneze
D) zbog mitoze
Odgovori
2. Uspostavite korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) Haploidna jezgra se spajaju.
B) Formira se zigota.
B) Javlja se uz pomoć spora ili zoospora.
D) Pojavljuje se kombinativna varijabilnost.
D) Potomci se proizvode koji su identični originalnoj jedinki.
E) Genotip roditeljske jedinke je sačuvan tokom više generacija.
Odgovori
3. Uspostavite korespondenciju između faza životnog ciklusa biljke i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) nastaju sporovi
B) praćeno fuzijom gameta
B) sporofit se razmnožava
D) gametofit se razmnožava
D) formira se zigota
E) dolazi do mejoze
Odgovori
Odaberite tri tačna odgovora od šest i zapišite brojeve pod kojima su označeni. Bakterijske spore, za razliku od spora gljivica,
1) služe kao adaptacija za izdržavanje nepovoljnih uslova
2) obavljaju funkciju ishrane i disanja
3) NE koristi se za reprodukciju
4) obezbediti distribuciju (poravnanje)
5) nastaju mejozom
6) nastaju iz matične ćelije gubitkom vode
Odgovori
Odaberite tri opcije. Aseksualnu reprodukciju karakteriše činjenica da
1) potomstvo ima gene samo iz majčinog tijela
2) potomstvo se genetski razlikuje od majčinog organizma
3) jedna jedinka učestvuje u formiranju potomstva
4) dolazi do cijepanja karaktera u potomstvu
5) potomstvo se razvija iz neoplođenog jajeta
6) iz somatskih ćelija se razvija nova jedinka
Odgovori
Uspostavite korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja biljaka: 1) vegetativno, 2) polno
A) izvodi se modificiranim izdancima
B) se provodi uz učešće gameta
C) biljke kćeri ostaju vrlo slične matičnim biljkama
D) koristi ga ljudi za očuvanje vrijednih karakteristika majčinih biljaka u potomstvu
D) iz zigote se razvija novi organizam
E) potomstvo kombinuje karakteristike majčinih i očinskih organizama
Odgovori
Uspostavite korespondenciju između posebnosti reprodukcije i njenog tipa: 1) vegetativnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) zbog kombinacije gameta
B) jedinke se formiraju pupoljkom
C) osigurava genetsku sličnost jedinki
D) javlja se bez mejoze i krossinga
D) zbog mitoze
Odgovori
1. Uspostavite korespondenciju između primjera reprodukcije i njenog načina: 1) seksualne, 2) aseksualne. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) sporulacija u sfagnumu
B) razmnožavanje sjemenom jela
B) partenogeneza kod pčela
D) razmnožavanje lukovicama kod tulipana
D) polaganje jaja od strane ptica
E) mrijest ribe
Odgovori
2. Uspostavite korespondenciju između konkretnog primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) sporulacija paprati
B) formiranje gameta chlamydomonas
B) formiranje spora u sfagnumu
D) pupanje kvasca
D) mrijest ribe
Odgovori
3. Uspostavite korespondenciju između konkretnog primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) pupanje hidre
B) podjela bakterijske ćelije na dvije
B) formiranje spora u gljivama
D) partenogeneza pčela
D) formiranje brkova jagode
Odgovori
4. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) živorođenje u ajkuli
B) podjela na dva trepavica-papuča
B) partenogeneza pčela
D) razmnožavanje ljubičice lišćem
D) mrijest ribe
E) pupanje hidre
Odgovori
5. Uspostaviti korespondenciju između procesa i načina razmnožavanja organizama: 1) polnog, 2) aseksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) polaganje jaja od strane guštera
B) sporulacija penicilija
C) razmnožavanje pšenične trave rizomima
D) partenogeneza dafnije
D) podjela euglene
E) razmnožavanje trešanja sjemenom
Odgovori
6. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) seksualnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) reznice maline
B) formiranje spora u preslici
B) sporulacija kod kukavičjeg lana
D) fragmentacija lišajeva
D) partenogeneza lisnih uši
E) pupanje u koralnom polipu
FORMIRANI 7. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina razmnožavanja: 1) aseksualnog, 2) polnog. Napišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) formiranje gameta u Chlorella
B) mrijest jesetri
B) sporulacija u mahovinama
D) podjela amebe vulgaris
Odaberite onaj koji vam najviše odgovara ispravna opcija. Razmnožavanje u kojem se pojavljuje kćerki organizam bez oplodnje iz tjelesnih ćelija majčinog organizma naziva se
1) partenogeneza
2) seksualni
3) aseksualni
4) seme
Odgovori
Svi osim dva termina u nastavku koriste se za opisivanje seksualne reprodukcije organizama. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) gonada
2) spor
3) đubrenje
4) ovegeneza
5) pupanje
Odgovori
Zapišite brojeve koji označavaju šta se dešava tokom seksualnog razmnožavanja životinja.
1) obično učestvuju dvije osobe
2) zametne ćelije nastaju mitozom
3) početne su somatske ćelije
4) gamete imaju haploidni skup hromozoma
5) genotip potomstva je kopija genotipa jednog od roditelja
6) genotip potomstva kombinuje genetske informacije oba roditelja
Odgovori
Odaberite tri karakteristike karakteristične za spolno razmnožavanje sjemenskih biljaka i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) Spermatozoidi i jajašca su uključeni u reprodukciju
2) Kao rezultat oplodnje, formira se zigota
3) Tokom procesa reprodukcije, ćelija se deli na pola
4) Potomstvo zadržava sve nasledne karakteristike roditelja
5) Kao rezultat reprodukcije, pojavljuju se nove karakteristike u potomstvu
6) Vegetativni dijelovi biljke učestvuju u razmnožavanju
Odgovori
Odaberite dvije razlike između spolnog i aseksualnog razmnožavanja.
1) seksualna reprodukcija je energetski isplativija od aseksualne reprodukcije
2) dva organizma učestvuju u polnoj reprodukciji, a jedan organizam u aseksualnoj
3) tokom polnog razmnožavanja potomci su tačne kopije roditelja
4) somatske ćelije učestvuju u aseksualnoj reprodukciji
5) spolno razmnožavanje moguće je samo u vodi
Odgovori
1. Svi osim dva dole navedena pojma koriste se za opisivanje aseksualne reprodukcije. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) šizogonija
2) partenogeneza
3) fragmentacija
4) pupanje
5) kopulacija
Odgovori
2. Svi osim dva termina u nastavku koriste se za opisivanje aseksualne metode reprodukcije u živim organizmima. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) fragmentacija
2) razmnožavanje sjemenom
3) sporulacija
4) partenogeneza
5) pupanje
Odgovori
3. Svi osim dva termina u nastavku koriste se za opisivanje oblika aseksualne reprodukcije. Identifikujte dva pojma koja „ispadaju“ sa opšte liste i zapišite brojeve pod kojima su naznačeni.
1) partenogeneza
2) pupanje
3) fragmentacija
4) binarna fisija
5) ovegeneza
Odgovori
Uspostaviti korespondenciju između karakteristika i načina razmnožavanja biljaka: 1) polnog, 2) vegetativnog. Napišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) se provodi uz učešće gameta
B) iz zigote se razvija novi organizam
B) izvedeno modifikovanim izdancima
D) potomstvo ima karakteristike očinskog i majčinog organizma
D) potomstvo ima karakteristike majčinog organizma
E) ljudi koriste za očuvanje vrijednih karakteristika matične biljke u potomstvu
Odgovori
Svi osim dva primjera u nastavku odnose se na aseksualnu reprodukciju organizama. Identifikujte dva primjera koji “ispadaju” sa opće liste i zapišite brojeve pod kojima su navedeni.
1) razmnožavanje sporama paprati
2) razmnožavanje glista fragmentacijom
3) konjugacija trepavica-papuča
4) pupanje slatkovodne hidre
5) partenogeneza pčela
Odgovori
Sve sljedeće tehnike uzgoja biljaka, osim dvije, klasificirane su kao vegetativno razmnožavanje. Identifikujte dvije tehnike koje „ispadaju“ sa opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) podjela krtola
2) razmnožavanje rizomom
3) dobijanje klica iz semena
4) veštačka oplodnja
5) formiranje slojeva
Odgovori
Svi osim dva od sljedećih organizama razmnožavaju se sporama. Identifikujte dva organizma koja „ispadaju“ sa opšte liste. Zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) mukor od gljiva
2) kolera vibrio
3) bacil tuberkuloze
4) štitasta paprat
5) kukavički lan
Odgovori
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
MINISTARSTVO PROSVETE RF
Državni univerzitet Kemerovo
Odsjek za biologiju
Katedra za ćelijsku biologiju
OBLICI APOLNE REPRODUKCIJE
Kemerovo, 2003
Uvod.
Reprodukcija je povećanje broja jedinki neke vrste reprodukcijom. Sposobnost reprodukcije, odnosno samoreprodukcije, jedna je od obaveznih i najvažnija svojstvaživi organizmi. Reprodukcija podržava dugotrajno postojanje vrste i osigurava kontinuitet između roditelja i njihovog potomstva kroz mnoge generacije. To dovodi do povećanja broja jedinki vrste i doprinosi njenom širenju. Kod biljaka, od kojih velika većina vodi vezan način života, raspršivanje tokom procesa reprodukcije je jedini način da se zauzme veliko područje staništa. U većini višećelijskih organizama neke stanice su se specijalizirale za obavljanje funkcije reprodukcije i nastali su reproduktivni organi. Oni formiraju ćelije koje mogu dati početak novog organizma. Ako novi organizam nastaje iz zametnih stanica, onda govorimo o spolnoj reprodukciji. Ako je stvaranje novog organizma povezano sa somatskim stanicama, onda se ovaj način razmnožavanja naziva aseksualnim.
Aseksualnu reprodukciju karakteriše činjenica da u njoj učestvuje jedna jedinka. Aseksualno razmnožavanje nije uočeno kod primordijalnih crva, mekušaca i rijetko se uočava u tipu člankonožaca i rijetko se uočava u tipu artropoda i hordata. U nekim slučajevima, za reprodukciju potomstva, formiraju se specijalizirane stanice - spore, od kojih svaka klija i daje novi organizam. Sporulacija se javlja u protozoama (malarijski plazmodijum), gljivama, algama i lišajevima.
Oblici aseksualnog razmnožavanja.
Aseksualno razmnožavanje je široko rasprostranjeno u prirodi. Najčešći je kod jednoćelijskih organizama, ali je čest i kod višećelijskih organizama. Karakteristične su sljedeće karakteristike: samo jedna jedinka učestvuje u reprodukciji; provodi se bez sudjelovanja zametnih stanica; Reprodukcija se zasniva na mitozi; potomci su identični i tačne su genetske kopije majke. Prednost aseksualne reprodukcije je brz porast broja. Najčešći tipovi aseksualne reprodukcije su sljedeći:
1. Binarna fisija – mitotička podela, u kojem se formiraju dvije ekvivalentne kćeri ćelije (na primjer, u amebi);
2. Višestruka fisija, ili šizogonija. Matična ćelija se raspada na veliki broj manje ili više identičnih ćelija kćeri (malarijski plazmodijum);
3. Sporulacija. Razmnožavanje putem spora - specijaliziranih stanica gljiva i biljaka. Ako spore imaju flagelum i ako su pokretne, nazivaju se zoospore (Chlamydomonas). Zanimljivo je da ako spore nastaju mitozom, onda imaju isti genetski materijal, ali ako nastaju mejozom, onda imaju genetski materijal samo jednog organizma, ali su genetski takve spore nejednake;
4.Pupanje. Na majčinoj jedinki formira se izraslina - pupoljak, iz kojeg se razvija nova jedinka (kvasac, hidra);
5. Fragmentacija - podjela pojedinca na dva ili više dijelova, od kojih se svaki razvija u novu jedinku. Kod biljaka (spirogira) i kod životinja (anelidi). Fragmentacija se zasniva na svojstvu regeneracije;
6. Vegetativno razmnožavanje. Karakteristično za mnoge grupe biljaka. Tokom vegetativnog razmnožavanja, nova jedinka se razvija ili iz dijela majke ili iz posebnih struktura (lukovica, gomolja, itd.) posebno dizajniranih za vegetativno razmnožavanje;
7. Kloniranje. Umjetna metoda aseksualne reprodukcije. Retko se nalazi u prirodnim uslovima. Klon je genetski identično potomstvo dobiveno od jedne jedinke kao rezultat jedne ili druge metode aseksualne reprodukcije.
Mitoza.
Ćelijska dioba je u osnovi razvoja i rasta organizama, njihove reprodukcije, a osigurava i samoobnavljanje tkiva tijekom cijelog života organizma i obnavljanje njihovog integriteta nakon oštećenja.
Najrašireniji oblik ćelijske reprodukcije u živim organizmima je indirektna dioba, odnosno mitoza (slika 1.) .
Mitozu karakteriziraju složene transformacije ćelijskog jezgra, praćene formiranjem specifičnih struktura - hromozoma. Hromozomi su stalno prisutni u ćeliji, ali su u periodu između dvije diobe - interfaze - u despiraliziranom stanju i stoga nisu vidljivi pod svjetlosnim mikroskopom. U interfazi se dešava priprema za mitozu, koja se uglavnom sastoji od udvostručavanja (reduplikacije) DNK. Skup procesa koji se dešavaju tokom pripreme ćelije za deobu, kao i tokom same mitoze, naziva se mitotički ciklus. Nakon što je dioba završena, ćelija može ući u period pripreme za sintezu DNK, označen simbolom G1 .
U ovom trenutku u ćeliji se intenzivno sintetiziraju RNK i proteini, a povećava se aktivnost enzima uključenih u sintezu DNK. Ćelija tada započinje sintezu DNK. Dvije spirale stare DNK molekule se razdvajaju i svaka postaje šablon za sintezu novih lanaca DNK. Kao rezultat, svaki od dvije kćerke molekule nužno uključuje jednu staru spiralu i jednu novu. Novi molekul je apsolutno identičan starom. Ovo ima duboko biološko značenje: na taj način, kontinuitet genetskih informacija je očuvan u nebrojenim generacijama ćelija.
Trajanje sinteze DNK u različite ćelije varira i kreće se od nekoliko minuta u bakterijama do 6-12 sati u stanicama sisara. Nakon završetka sinteze DNK - faza S mitotičkog ciklusa - ćelija ne počinje odmah da se deli. Period od završetka sinteze DNK do početka mitoze naziva se G2 faza .
U tom periodu ćelija završava pripremu za mitozu: ATP se akumulira, sintetiziraju se proteini vretena ahromatina, a centriole se udvostručuju.
Sam proces mitotičke diobe ćelije sastoji se od četiri faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze.
U profazi se povećava volumen jezgra i stanice u cjelini, stanica postaje zaokružena, njena funkcionalna aktivnost se smanjuje ili zaustavlja (na primjer, ameboidno kretanje u protozoama i u leukocitima viših životinja). Često nestaju specifične ćelijske strukture (cilije, itd.). Centriole se razilaze u parovima prema polovima, hromozomi se spiralno zgušnjavaju i kao rezultat toga se zgušnjavaju i postaju vidljivi. Čitanje genetskih informacija iz molekula DNK postaje nemoguće: sinteza RNK se zaustavlja i nukleol nestaje. Filamenti diobenog vretena rastegnuti su između polova ćelije - formira se aparat koji osigurava divergenciju hromozoma do polova ćelije. Kroz profazu, hromozomi nastavljaju spiralno, postajući debeli i kratki. Na kraju profaze, nuklearna membrana se raspada, a hromozomi se pojavljuju nasumično raspoređeni u citoplazmi.
U metafazi spiralizacija hromozoma dostiže svoj maksimum, a skraćeni hromozomi jure ka ekvatoru ćelije, koji se nalazi na jednakoj udaljenosti od polova. Formira se ekvatorijalna ili metafazna ploča. U ovoj fazi mitoze, struktura hromozoma je jasno vidljiva, lako ih je prebrojati i proučavati njihove individualne karakteristike.
Svaki hromozom ima područje primarne konstrikcije - centromeru, za koju su nit vretena i krakovi pričvršćeni tokom mitoze. U fazi metafaze, hromozom se sastoji od dvije hromatide, međusobno povezane samo na centromeri.
Sve somatske ćelije bilo kojeg organizma sadrže strogo određen broj kromosoma. U svim organizmima koji pripadaju istoj vrsti, broj hromozoma u ćelijama je isti: kod kućne mušice - 12, kod drozofile - 8, u kukuruzu - 20, u jagodama - 56, u raku - 116, kod ljudi - 46 , kod šimpanzi, žohara i bibera - 48. Kao što se vidi, broj hromozoma ne zavisi od visine organizacije i ne ukazuje uvek na filogenetski odnos. Broj hromozoma, dakle, ne služi kao specifičnost za vrstu. Sveukupnost karakteristika hromozomskog skupa (kariotipa) - oblik, veličina i broj hromozoma - karakterističan je samo za jednu vrstu biljke ili životinje.
Broj hromozoma u somatskim ćelijama je uvek uparen. To se objašnjava činjenicom da se u ovim ćelijama nalaze dva hromozoma istog oblika i veličine: jedan dolazi iz očinskog organizma, drugi iz majčinog organizma. Kromosomi koji su identičnog oblika i veličine i nose iste gene nazivaju se homologni. Kromosomski skup somatske ćelije, u kojem svaki hromozom ima par, naziva se dvostrukim ,
ili diploidni set ,
i označava se sa 2n. Količina DNK koja odgovara diploidnom setu hromozoma označena je kao 2c. U polne ćelije iz svakog para homolognih hromozoma samo jedan ulazi, pa se hromozomski skup gameta naziva pojedinačni ili haploidni .
Proučavanje detalja strukture hromozoma metafazne ploče je vrlo veliki značaj za dijagnozu ljudskih bolesti uzrokovanih abnormalnostima u strukturi hromozoma.
U anafazi se smanjuje viskoznost citoplazme, centromere se odvajaju i od tog trenutka kromatide postaju nezavisni hromozomi. Niti vretena pričvršćeni za centromere vuku hromozome prema polovima ćelije, dok krakovi hromozoma pasivno prate centromere. Dakle, u anafazi, hromatide hromozoma udvostručene u interfazi precizno divergiraju do polova ćelije. U ovom trenutku ćelija sadrži dva diploidna seta hromozoma (4n4c).
U završnoj fazi - telofaza -
hromozomi se opuštaju i despiriraju. Nuklearni omotač se formira od membranskih struktura citoplazme. Kod životinja se stanica dijeli na dvije manje stvaranjem suženja. Kod biljaka, citoplazmatska membrana nastaje u sredini ćelije i proteže se do periferije, dijeleći ćeliju na pola. Nakon formiranja poprečne citoplazmatske membrane u biljne ćelije pojavljuje se celulozni zid. Tako se iz jedne ćelije formiraju dve ćelije kćeri u kojima nasljedne informacije tačno kopira informacije sadržane u matičnoj ćeliji. Počevši od prve mitotičke podjele oplođenog jajeta (zigota), sve kćerke stanice nastale mitozom sadrže isti skup hromozoma i iste gene. Stoga je mitoza metoda diobe stanica koja uključuje preciznu distribuciju genetskog materijala između stanica kćeri. Kao rezultat mitoze, obje kćerke ćelije primaju diploidni set hromozoma.
Mitozu inhibiraju visoka temperatura, visoke doze jonizujućeg zračenja i izlaganje biljnih otrova. Jedan od ovih otrova, kolhicin, koristi se u citogenetici: može se koristiti za zaustavljanje mitoze u fazi metafazne ploče, što omogućava prebrojavanje broja kromosoma i davanje svakom od njih individualnu karakteristiku, tj. kariotipizacija.
Donja tabela prikazuje karakteristike mitoze kod biljaka i životinja:
Šizogonija.
Sporulacija.
Spora je jednoćelijska reproduktivna jedinica, obično mikroskopske veličine, koja se sastoji od male količine citoplazme i jezgra. Formiranje spora se opaža kod bakterija, protozoa, predstavnika svih grupa zelenih biljaka i svih grupa gljiva. Spore mogu varirati po vrsti i funkciji i često se formiraju u posebnim strukturama. Često se spore formiraju u velikim količinama i imaju zanemarljivu težinu, što ih čini lakšim za širenje vjetrom, kao i životinjama, uglavnom insektima. Zbog svoje male veličine, spore obično sadrže samo minimalne rezerve hranjivih tvari; zbog činjenice da mnogi sporovi ne spadaju u to odgovarajućem mestu za klijanje, gubici spora su veoma visoki. Glavna prednost takvih spora je sposobnost brzog razmnožavanja i širenja vrsta, posebno gljiva. Spore bakterija, strogo govoreći, ne služe za razmnožavanje, već za preživljavanje u nepovoljnim uslovima, jer svaka bakterija proizvodi samo jednu sporu. Bakterijske spore su među najotpornijim: na primjer, često mogu izdržati tretman jakim dezinficijensima i kuhanje u vodi.
Pupanje.
Pupanje je jedan od oblika aseksualnog razmnožavanja, u kojem se nova jedinka formira u obliku izrasline (pupoljka) na tijelu matične jedinke, a zatim se odvaja od njega, pretvarajući se u samostalan organizam, potpuno identičan roditelj. Pupanje se javlja u različitim grupama organizama, posebno kod koelenterata, kao što je hidra, i kod jednoćelijskih gljiva, kao što je kvasac. At 
Tokom pupanja jednoćelijskih organizama, na matičnoj ćeliji nastaju izrasline. Nakon toga, jezgro se dijeli mitozom i jedno od rezultirajućih jezgara kreće se u bubreg. Pupoljak raste i, dostigavši veličinu približnu majčinoj ćeliji, vezuje se.
Kod višećelijskih organizama bubreg se formira kao višećelijska struktura u posebnoj zoni – zoni pupanja. Štoviše, kod koelenterata organizam u razvoju može se odvojiti od majčinog ili ostati povezan s njim cijeli život (kao rezultat toga, formira se kolonija).
Neobičan oblik pupanja opisan je u sukulentnoj biljci bryophyllum, kserofitu koji se često uzgaja kao ukrasna biljka. sobna biljka: uz rubove listova razvijaju se minijaturne biljke, opremljene malim korijenjem (vidi sliku); ovi "pupoljci" na kraju otpadaju i počinju postojati kao nezavisne biljke.
Reprodukcija fragmentima (fragmentacija).
Fragmentacija je podjela pojedinca na dva ili više dijelova, od kojih svaki raste i formira novu individuu. Fragmentacija se javlja, na primjer, u filamentoznim algama kao što je Spirogyra.
Konac spirogira može se bilo gdje razbiti na dva dijela. Fragmentacija se uočava i kod nekih nižih životinja, koje, za razliku od visoko organiziranih oblika, zadržavaju značajnu sposobnost regeneracije iz relativno slabo diferenciranih stanica. Na primjer, tijelo nemerteana (skupina primitivnih crva, uglavnom morskih) posebno se lako cijepa na mnoge dijelove, od kojih svaki može dovesti do novog pojedinca kao rezultat regeneracije. U ovom slučaju, regeneracija je normalan i reguliran proces; međutim, kod nekih životinja (na primjer, morske zvijezde), obnavljanje iz pojedinačnih dijelova događa se tek nakon slučajne fragmentacije.
Životinje sposobne za regeneraciju služe kao objekti za eksperimentalno proučavanje ovog procesa; Često se koristi slobodnoživući planarian crv. Takvi eksperimenti pomažu u razumijevanju procesa diferencijacije.
Vegetativno razmnožavanje.
Vegetativno razmnožavanje je oblik aseksualnog razmnožavanja u kojem je relativno 
veliki, obično diferencirani dio i razvija se u samostalnu biljku. U suštini, vegetativno razmnožavanje je slično pupanju. Biljke često formiraju strukture posebno dizajnirane za tu svrhu: lukovice, kornjače, rizome, stolone i gomolje. Neke od ovih struktura služe i za skladištenje hranljivih materija, omogućavajući biljci da preživi periode nepovoljnih uslova kao što su hladnoća ili suša. Organi za skladištenje omogućavaju biljci da preživi zimu i proizvede cvijeće i plodove sljedeće godine (dvogodišnje biljke) ili preživi nekoliko godina ( trajnice). Ovi organi, koji se nazivaju organi za prezimljavanje, uključuju lukovice, korne, rizome i gomolje. Organi koji prezimljuju mogu biti i stabljike, korijenje ili cijeli izdanci (pupoljci), ali u svim slučajevima sadrže hranljive materije nastaju uglavnom tokom procesa fotosinteze koji se odvija u listovima tekuće godine. Dobijeni nutrijenti se prenose u organ za skladištenje i onda se obično pretvaraju u neki nerastvorljivi materijal za skladištenje, kao što je skrob. Kada se pojave nepovoljni uslovi, nadzemni dijelovi biljke odumiru, a podzemni organ za hibernaciju prelazi u stanje mirovanja. Na početku sljedeće vegetacijske sezone uz pomoć enzima se mobiliziraju rezerve hranjivih tvari: pupoljci se bude i u njima započinju procesi aktivnog rasta i razvoja zahvaljujući pohranjenim hranjivim tvarima. Ako nikne više pupoljaka, onda možemo pretpostaviti da je došlo do razmnožavanja. U nekim slučajevima se formiraju posebni organi koji služe za vegetativno razmnožavanje. To su modifikovani delovi stabljike - gomolji krompira, lukovice luka i belog luka, lukovice u pazuhu lišćara, izdanci mladih itd. Jagode se razmnožavaju "brkovima" (vidi sliku). Na čvorovima izdanaka formiraju se adventivni korijeni, a iz pazušnih pupoljaka formiraju se izdanci s listovima. Nakon toga, internodije odumiru, a nova biljka gubi vezu sa matičnom biljkom. U poljoprivrednoj praksi vrlo se široko koristi vegetativno razmnožavanje biljaka.
Kloniranje.
Kao što je već spomenuto, dobivanje identičnog potomstva aseksualnom reprodukcijom naziva se kloniranje. U prirodnim uslovima, klonovi se retko pojavljuju. Dobro poznati primjer prirodnog kloniranja koje postoji u prirodi i javlja se kod ljudi su identični blizanci, razvijeni iz istog jajeta (To su nužno djeca istog spola). Do šezdesetih godina XX veka klonovi su se dobijali veštački isključivo vegetativnim razmnožavanjem biljnih organizama, najčešće radi očuvanja sortnih karakteristika i dobijanja kultura mikroorganizama koji se koriste u medicini. Početkom šezdesetih godina razvijene su metode koje su omogućile uspješno kloniranje nekih viših biljaka i životinja uzgojem iz pojedinačnih stanica. Ove metode su nastale kao rezultat pokušaja da se dokaže da jezgra zrelih ćelija, nakon što su završila svoj razvoj, sadrže sve informacije potrebne za kodiranje svih karakteristika organizma, te da je ćelijska specijalizacija posljedica uključivanja i isključivanja određenih gene, a ne gubitak nekih od njih. Prvi uspjeh postigao je profesor Stjuard sa Univerziteta Cornell, koji je pokazao da se uzgojem pojedinačnih ćelija korena šargarepe (jestivog dela) u medijumu koji sadrži prave hranljive materije i hormone, mogu izazvati procesi deobe ćelija, što dovodi do stvaranja nove šargarepe. biljke.
Ubrzo nakon toga, Gurdon, radeći na Univerzitetu Oksford, postigao je prvo kloniranje kičmenjaka. Kičmenjaci ne stvaraju klonove u prirodnim uslovima; međutim, presađivanjem jezgra uzetog iz crijevne stanice žabe u jaje čije je vlastito jezgro prethodno uništeno ultraljubičastim zračenjem, Gurdon je uspio uzgojiti punoglavca, a zatim i žabu, identičnu jedinki kojoj je uzeto jezgro.
Od sedamdesetih, naučnici su pokušavali da kloniraju sisare. Sitna ovčica Dolly simbol je sljedeće faze u uspješnom razvoju biotehnologije.
Eksperimenti ove vrste ne samo da dokazuju da diferencirane (specijalizirane) stanice sadrže sve informacije potrebne za razvoj cijelog organizma, već nam omogućavaju da očekujemo da se slične metode mogu koristiti za kloniranje kralježnjaka u višim fazama razvoja, uključujući i ljude. Tehnika kloniranja obećava, prije svega, velike izglede za stočarstvo, jer omogućava da se od bilo koje životinje s vrijednim kvalitetama dobiju brojne genetski identične kopije s istim karakteristikama. Kloniranje željenih životinja, kao što su rasplodni bikovi, trkaći konji, itd., može biti jednako isplativo kao i kloniranje biljaka, što se, kako je navedeno, već radi. Također, jedno od mogućih područja primjene ove tehnologije je i kloniranje rijetkih i ugroženih vrsta divljih životinja. U stvari, pojavile su se prave tehničke mogućnosti za kloniranje ljudi. Evo samo nekoliko problema koji se mogu riješiti na ovaj način:
1) Otklanjanje genetskih defekata u prenatalnom periodu zamjenom mutantnog gena punim;
2) Lečenje određenih oblika neplodnosti, jer primenom opisane tehnike dete može da rodi ne samo biološka majka, već i surogat majka;
3) Pribavljanje embriona za rezervne dijelove koji se koriste prilikom operacija transplantacije organa (problem nekompatibilnosti tkiva se trenutno eliminira - uostalom, embrion će se uzgajati iz vlastite ćelije pacijenta).
Međutim, primjena metoda kloniranja na ljude povezana je s ozbiljnim moralnim problemima. Na prvi pogled može izgledati da se talentovani naučnici ili umjetnici mogu reproducirati na ovaj način. Međutim, moramo imati na umu da stepen uticaja okoline na razvoj još nije sasvim jasan, a ipak svaka klonirana ćelija mora ponovo proći kroz sve faze razvoja, tj. u slučaju ljudskog bića, faze embriona, fetusa, novorođenčeta itd. Dakle, dostignuća genetskog inženjeringa posljednjih godina izazvati izuzetno snažnu reakciju javnosti, a posebno onih krugova koji se formiraju javno mnjenje(teolozi, filozofi, novinari). Genetičari i doktori često su podvrgnuti žestokim napadima, iako su prvi oglasili uzbunu kada su otkrivene opasnosti eksperimenata (1973. P. Berg sa Stanforda došao je na ideju da se gen raka prenese u E. coli, koja bi zaista mogla stvoriti nepredvidivu opasnost). Brojni istaknuti naučnici i dalje brinu o mogućim komplikacijama povezanim s prijenosom DNK među vrstama. Takođe, pravna podrška za većinu pitanja uopšte nije razvijena.
Zaključak.
Reprodukcija je jedna od najvažnijih funkcija živih organizama. U aseksualnoj reprodukciji, potomci dolaze iz jednog organizma, bez fuzije gameta. Mejoza nije uključena u proces aseksualne reprodukcije (osim ako ne govorimo o biljnim organizmima sa naizmjeničnim generacijama), a potomci su identični roditeljskoj jedinki. Identično potomstvo koje potječe od istog roditelja naziva se klon. Organizmi formirani aseksualno mogu biti genetski različiti samo ako dođe do mutacija.
književnost:
1. Yasakova N. T., Valova T. A. Biotechnology. – M.: Novosibirska državna medicinska akademija. – 2000. – str. 13-15.
2. http://shpora-da.narod.ru/biology-russian-025-036.htm#027
3. http :// licej 1. ssu . runnet . ru /~ dist / biologija / udžbenik _1/05-06_03. html
4.http://www.examen.ru/Examine.nsf/Display?OpenAgent&Pagename=defacto.html&catdoc_id=4F74CB9E5FCD2338C3256A02003DEB74&rootid=BCD8A4FC42508700C90056
5. http://schools.keldysh.ru/school1413/bio/mazol/razmn/index.htm
Reprodukcija je svojstvo organizama da ostavljaju potomstvo.
Dva oblika razmnožavanja: seksualna i aseksualna.
Seksualna reprodukcija je smjena generacija i razvoj organizama zasnovan na fuziji specijaliziranih zametnih stanica i formiranju zigota.
Aseksualnim razmnožavanjem se iz nespecijaliziranih ćelija pojavljuje nova jedinka: somatska, aseksualna; tijela.
Aseksualna reprodukcija ili agamogeneza je oblik razmnožavanja u kojem se organizam samostalno razmnožava, bez ikakvog učešća druge jedinke.
Podjela je prvenstveno karakteristična za jednoćelijske organizme. U pravilu se provodi jednostavnim podjelom ćelije na dva dijela. Kod nekih protozoa, na primjer, foraminifera, dolazi do podjele na veći brojćelije. U svim slučajevima, rezultirajuće ćelije su potpuno identične originalnoj. Ekstremna jednostavnost ovog načina razmnožavanja, povezana sa relativnom jednostavnošću organizacije jednoćelijskih organizama, omogućava vrlo brzo razmnožavanje. Dakle, pod povoljnim uslovima, broj bakterija se može udvostručiti svakih 30-60 minuta. Organizam koji se razmnožava aseksualno sposoban je da se beskrajno razmnožava sve dok se ne dogodi spontana promjena u genetskom materijalu – mutacija. Ako je ova mutacija povoljna, ona će biti sačuvana u potomstvu mutirane ćelije, koja će predstavljati novi ćelijski klon.
Aseksualnoj reprodukciji bakterija često prethodi stvaranje spora. Bakterijske spore su stanice u mirovanju sa smanjenim metabolizmom, okružene višeslojnom membranom, otporne na isušivanje i druge nepovoljne uvjete koji uzrokuju smrt običnih stanica. Sporulacija služi i za preživljavanje u takvim uslovima i za širenje bakterija: jednom u pogodnom okruženju, spora klija, pretvarajući se u vegetativnu ćeliju koja se dijeli.
Aseksualno razmnožavanje uz pomoć jednoćelijskih spora također je karakteristično za razne gljive i alge. Spore u mnogim slučajevima nastaju mitozom mitospora, a ponekad posebno kod gljiva u ogromne količine; nakon nicanja reprodukuju majčin organizam. Neke gljive, kao što je štetni biljni štetnik Phytophthora, formiraju pokretne spore opremljene flagelama, koje se nazivaju zoospore ili lutalice. Nakon što neko vrijeme lebdi u kapljicama vlage, takva lutalica se "smiruje", gubi flagele, prekriva se gustom ljuskom i potom, pod povoljnim uvjetima, klija.
Druga opcija za aseksualnu reprodukciju provodi se tako što se od tijela odvaja dio koji se sastoji od većeg ili manjeg broja ćelija. Od njih se razvija odrasli organizam. Primjer je pupanje u spužvama i koelenteratima ili razmnožavanje biljaka izbojcima, reznicama, lukovicama ili gomoljima. Ovaj oblik aseksualnog razmnožavanja obično se naziva vegetativno razmnožavanje. U osnovi je sličan procesu regeneracije. Vegetativno razmnožavanje igra važnu ulogu u praksi uzgoja biljaka. Dakle, može se dogoditi da zasijana biljka, na primjer stablo jabuke, ima neku uspješnu kombinaciju karakteristika. Kod sjemenki ove biljke ova uspješna kombinacija će gotovo sigurno biti poremećena, budući da se sjemenke formiraju kao rezultat seksualne reprodukcije, a to je povezano s rekombinacijom gena. Stoga se kod uzgoja stabala jabuke najčešće koristi vegetativno razmnožavanje - raslojavanjem, reznicama ili cijepljenjem pupoljaka na druga stabla.
Neke vrste jednoćelijskih organizama karakterizira oblik aseksualne reprodukcije koji se naziva pupanjem. U tom slučaju dolazi do mitotičke podjele jezgra. Jedno od nastalih jezgara se pomiče u nastajuću lokalnu izbočinu matične ćelije, a zatim ovaj fragment otpupa. Ćerka ćelija je znatno manja od matične ćelije i potrebno joj je neko vreme da naraste i dovrši nedostajuće strukture, nakon čega poprima izgled karakterističan za zreli organizam. Pupanje je vrsta vegetativnog razmnožavanja. Mnoge niže gljive, kao što su kvasac, pa čak i višestanične životinje, kao što je slatkovodna hidra, razmnožavaju se pupanjem. Prilikom pupanja kvasca na ćeliji se formira zadebljanje, koje se postupno pretvara u punopravnu ćerku ćeliju kvasca. Na tijelu hidre počinje se dijeliti nekoliko stanica, a na majčinoj jedinki postepeno raste mala hidra koja formira usta s pipcima i crijevnu šupljinu koja je povezana s crijevnom šupljinom "majke".
Neki se organizmi mogu razmnožavati dijeljenjem tijela na nekoliko dijelova, a iz svakog dijela izrasta punopravni organizam, u svemu sličan roditeljskoj jedinki (plosnati crvi, anelidi i bodljikaši).
Formiranje zametnih ćelija, u pravilu, povezano je s prolaskom mejoze u nekoj fazi životnog ciklusa organizma. U većini slučajeva, seksualna reprodukcija je praćena fuzijom zametnih stanica, odnosno gameta, a dvostruki set hromozoma, u odnosu na gamete, se obnavlja. U zavisnosti od sistematskog položaja eukariotskih organizama, polna reprodukcija ima svoje karakteristike, ali po pravilu omogućava kombinovanje genetskog materijala dvaju roditeljskih organizama i stvaranje potomstva sa kombinacijom svojstava koja nema kod roditeljskih oblika.
Efikasnost kombinovanja genetskog materijala kod potomaka dobijenih kao rezultat seksualne reprodukcije olakšava se:
slučajni susret dve gamete
nasumični raspored i divergencija do polova podjele homolognih hromozoma tokom mejoze
prelaz između hromatida.
Ovaj oblik seksualne reprodukcije, poznat kao partenogeneza, ne uključuje fuziju gameta. Ali budući da se organizam razvija iz zametne stanice oocita, partenogeneza se još uvijek smatra spolnom reprodukcijom.
U mnogim grupama eukariota došlo je do sekundarnog nestanka seksualne reprodukcije, ili se to dešava vrlo rijetko. Konkretno, odjel deuteromiceta uključuje veliku grupu filogenetskih askomiceta i bazidiomiceta koji su izgubili seksualni proces. Do 1888. godine pretpostavljalo se da je među kopnenim višim biljkama polna reprodukcija potpuno izgubljena u šećernoj trsci. Gubitak seksualne reprodukcije nije opisan ni u jednoj grupi metazoa. Međutim, poznate su mnoge vrste nižih rakova - dafnije, neke vrste crva, sposobne partenogenetski razmnožavati pod povoljnim uvjetima desetinama i stotinama generacija. Na primjer, neke vrste rotifera se razmnožavaju samo partenogenetski milionima godina, čak formirajući nove vrste!
Kod brojnih polipliodičnih organizama s neparnim brojem skupova hromozoma, seksualna reprodukcija igra malu ulogu u održavanju genetske varijabilnosti u populaciji zbog formiranja neuravnoteženih skupova hromozoma u gametama i potomcima.
Sposobnost kombinovanja genetskog materijala tokom polne reprodukcije je od velikog značaja za selekciju modela i ekonomski važnih organizama.
Koji odabire koje su osobine organizama povoljne za datu sredinu, a koje od njih nepovoljne. One osobe koje imaju nepoželjne osobine će na kraju nestati, dok će organizmi sa „dobrim“ osobinama živjeti dovoljno dugo da se razmnože i prenesu te gene na sljedeću generaciju.
Postoje dvije vrste reprodukcije: spolno i aseksualno. Seksualna reprodukcija uključuje fuziju muških i ženskih reproduktivnih ćelija tokom oplodnje, što će na kraju stvoriti potomstvo koje je djelimično slično roditeljima. Za aseksualnu reprodukciju potreban je samo jedan roditelj, koji će sve svoje gene prenijeti na potomstvo. To znači da nema miješanja gena i potomstvo je zapravo klon roditelja (zabranjujući bilo kakve mutacije).
Aseksualno razmnožavanje je obično uobičajeno kod manje složenih vrsta i prilično je efikasno. Nema potrebe za pronalaženjem partnera za uzgoj, a jedan roditelj može prenijeti sve njegove osobine na sljedeću generaciju. Međutim, bez raznolikosti prirodna selekcija ne može funkcionirati, a osim ako nema mutacija za stvaranje povoljnijih osobina, vrste koje se razmnožavaju na ovaj način možda neće preživjeti u okruženju koje se stalno mijenja.
Ima ih nekoliko razne vrste aseksualna reprodukcija. Pogledajmo neke od najčešćih.
Gotovo svi se razmnožavaju. Ova vrsta reprodukcije je vrlo slična procesu mitoze. Međutim, budući da nije, a prokariotska DNK se obično nalazi u samo jednom prstenu, proces nije tako složen kao . Binarna fisija počinje tako što jedna ćelija kopira svoju DNK, a zatim se dijeli na dvije identične ćelije.
Veoma je brz i efikasan metod stvaranje potomstva za bakterije i slične vrste stanica. Međutim, ako bi se mutacija DNK dogodila tokom procesa uzgoja, to bi moglo promijeniti genetiku potomstva tako da više ne bi bili identični klonovi.
Druga vrsta aseksualnog razmnožavanja naziva se pupanjem. Pupanje se događa kada novi organizam ili potomstvo izrasta sa roditeljske strane kroz dio koji se zove pupoljak. Potomak ostaje vezan za pretka sve dok ne dostigne zrelost i postane samostalan organizam. Jedan roditelj može imati mnogo pupoljaka i mnogo potomaka u isto vrijeme.
Uz pomoć pupanja mogu se razmnožavati i jednoćelijski organizmi poput kvasca i višećelijski kao što je hidra. Opet, potomstvo je klon roditelja osim ako se neka mutacija ne dogodi tokom kopiranja DNK ili reprodukcije ćelije.
Neke vrste organizama imaju mnogo održivih dijelova koji mogu živjeti neovisno o jednoj jedinki. Ove vrste su sposobne da se razmnožavaju putem aseksualne metode reprodukcije poznate kao fragmentacija. Nastaje kada se odvoji dio jedinke i od njega se formira potpuno novi organizam. Izvorni organizam regenerira i dio tijela koji je bio odvojen. Ovaj dio se može odvojiti prirodno ili tokom ozljede ili druge situacije opasne po život.
Najpoznatiji organizam koji prolazi kroz fragmentaciju je morska zvijezda. Morske zvijezde mogu odvojiti bilo koju od svojih pet ruku od tijela, koje će tada postati njihovo potomstvo. To je uglavnom zbog njihove radijalne simetrije. Imaju centralni nervni prsten u sredini koji se grana na pet zraka ili krakova. Svaka ruka ima sve elemente potrebne za stvaranje potpuno novog pojedinca kroz fragmentaciju. , neki pljosnati crvi i gljive se također mogu razmnožavati fragmentacijom.
Što su organizmi složeniji, veća je vjerovatnoća da će se podvrgnuti seksualnom, a ne aseksualnom razmnožavanju. Međutim, postoje neke složene životinje i biljke koje su sposobne da se razmnožavaju partenogenezom kada je to potrebno. Ovo nije poželjna metoda reprodukcije za većinu ovih vrsta, ali može biti jedini način da se ostavi potomstvo iz različitih razloga.
Partenogeneza je vrsta reprodukcije u kojoj potomstvo izlazi iz neoplođenog jajeta. Nedostatak raspoloživih parova, neposredna prijetnja životu ženke ili druge slične situacije mogu dovesti do toga da je partenogeneza neophodna za opstanak vrste. Naravno da neće idealna opcija, jer će potomstvo postati klon majke.
Neke životinje koje se mogu razmnožavati partenogenezom uključuju insekte (pčele i skakavce), guštere (Komodo zmaj) i vrlo rijetko ptice.
Mnoge biljke i gljive koriste spore kao oblik aseksualne reprodukcije. Ove vrste organizama su podložne životni ciklus, pod nazivom , u kojem prolaze kroz različite faze svog života, koje karakteriše prisustvo ili . Tokom diploidne faze nazivaju se sporofiti i proizvode diploidne spore, koje se koriste za aseksualnu reprodukciju. Vrste koje formiraju spore ne zahtijevaju partnera ili oplodnju da bi proizvele potomstvo. Kao i sve druge vrste aseksualne reprodukcije, potomci organizama koji se razmnožavaju su klonovi roditelja. Primjeri organizama koji proizvode spore uključuju gljive i paprati.
