Половое размножение - РАЗМНОЖЕНИЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ НЕПРЕРЫВНОСТЬ И ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ ЖИЗНИ

Особенностью полового размножения является объединение в генотипе (совокупности генов диплоидного организма) гаплоидных наборов мужских и женских гамет обоих родителей. Это обусловливает новые комбинации генетической информации потомков. Таким образом, образующиеся в результате оплодотворения организмы отличаются друг от друга по генотипу, признакам, свойствам, характеру приспособленности к условиям обитания. В результате в процессе отбора повышаются возможности организмов к приспособлению к условиям окружающей среды, что позволяет считать половое размножение биологически более прогрессивным, чем бесполое. Половое размножение возникло около 3 млрд лет назад и характерно для всех крупных групп ныне существующих организмов.

У некоторых видов организмов (пчел, дафний, некоторых видов муравьев, амфибий и др.) встречается особая форма полового размножения — без оплодотворения, при которой женские половые клетки развиваются во взрослый организм. Организм развивается при этом на основе генетической информации одного из родителей. Такую форму полового размножения называют партеногенезом (у растений — апомиксисом). Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все же считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Партеногенез обеспечивает быстрый рост численности видам, использующим этот вид размножения. Партеногенез может быть вызван искусственно разнообразными воздействиями (химическими, механическими, термическими и др.) на неоплодотворенную яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

Большинство животных являются раздельнополыми организмами. Пол можно рассматривать как совокупность признаков и структур, обеспечивающих воспроизводство потомства и передачу в поколениях наследственной информации. Наличие морфофизиологических различий между особями мужского и женского пола

называют половым диморфизмом. Он проявляется в широком спектре соматических, физиологических и поведенческих различий. Его сущность — в особенностях процессов воспроизведения и собственно размножения. В нем отражается природная целесообразность — наиболее оптимальный механизм в воспроизведении потомства. На организменном уровне половой диморфизм проявляется в половых признаках. Выделяют первичные половые признаки и вторичные. К первичным половым признакам относятся те признаки, которые связаны с репродуктивной системой и относятся к строению половых органов. Вторичные половые признаки не участвуют непосредственно в процессе размножения, однако способствуют сексуальному отбору, определяя предпочтения в выборе сексуальных партнеров. Вторичные половые признаки развиваются в период полового созревания.

Формирование морфологических и функциональных половых признаков определяется наличием в кариотипе половых хромосом. Детерминация пола у человека происходит в момент оплодотворения и зависит от того, какие половые хромосомы попадут в зиготу. Все яйцеклетки женщины содержат 22 аутосомы и одну X-хромосому; 50% сперматозоидов мужчины имеют 22 аутосомы и X-хромосому, вторая половина — 22 аутосомы и Y-хромосому. Яйцеклетка с одинаковой вероятностью может быть оплодотворена как сперматозоидом с X-хромосомой, так и сперматозоидом с Y-хромосомой. Таким образом, если в зиготе окажется 44 аутосомы и XX-хромосомы, то пол будущего организма будет женский, а если 44 аутосомы и XY- хромосомы, то мужской. Первичное соотношение полов будет близким к 1:1.

Y-хромосома человека детерминирует развитие мужского пола. Формирование мужского пола запускается рядом генов Y-хромосомы (SPY— в первую очередь). Из зачатков гонад формируются яички. В результате секреции мужских половых гормонов происходит формирование мужских половых признаков. Если Y-хромосома отсутствует, то у плода развиваются яичники. Под влиянием женских половых гормонов происходит развитие женских половых признаков.

Опорные точки

• Половой процесс впервые в эволюции появился у одноклеточных организмов.

• У многоклеточных организмов половое размножение осуществляется при помощи половых клеток — гамет.

• Развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки носит название партеногенеза.

Вопросы и задания для повторения

1. Какие периоды выделяют в развитии половых клеток?

2. Опишите развитие мужских половых клеток, женских половых клеток.

3. Расскажите, как протекает период созревания (мейоз) в процессе сперматогенеза, овогенеза.

4. Укажите отличия мейоза от митоза.

5. Чем половое размножение отличается от бесполого? В чем заключается биологический смысл мейоза?

6. Почему зрелые половые клетки одного организма несут разные комбинации генов?

7. В чем состоят эволюционные преимущества полового размножения перед бесполым?

8. Какое размножение называется бесполым?

9. Какой способ деления клеток лежит в основе бесполого размножения?

10. Назовите основные способы бесполого размножения.

11. В чем заключается значение бесполого размножения?

12. Чем отличается половое размножение от бесполого?

13. В чем заключается биологическое значение полового процесса?

14. Какие виды называются раздельнополыми? Гермафродитными?

15. Почему партеногенез является разновидностью полового размножения?

16. В чем состоит значение естественного партеногенеза?

17. В чем заключается значение полового диморфизма?

18. Чем определяется развитие признаков пола?

19. Какой набор хромосом содержится в половых клетках?

20. В чем заключается значение искусственного партеногенеза? Приведите примеры.

21. Укажите пол индивидуумов со следующими кариотипами: 46, ХУ; 46, XX; 47, XXX; 50, ХХХХХУ.

22. Объясните, почему партеногенетическое развитие нельзя считать формой бесполого размножения организмов.