أمراض الغدد الصماء. التصوير بالرنين المغناطيسي
بحث الموقع

ما هي ميزة التكاثر الجنسي بالمقارنة. كيف يختلف التكاثر الجنسي عن التكاثر اللاجنسي؟ ميزات التكاثر. مميزات التكاثر الجنسي واللاجنسي

1. ما هي ميزة التكاثر الجنسي على التكاثر اللاجنسي؟

إجابة. أثناء التكاثر الجنسي، الذي يتم عن طريق اندماج خليتين جنسيتين من الأمشاج، يتم تبادل المعلومات الوراثية للوالدين. ونتيجة لذلك، يبدو النسل متنوعًا في خصائصه، مما قد يفوق والديه في القدرة على البقاء، بما في ذلك عندما تتغير الظروف البيئية.

2. أعط أمثلة على الكائنات الحية التي تتكاثر لا جنسياً في المقام الأول.

إجابة. في التكاثر اللاجنسي، يمكن أن ينشأ كائن حي جديد من واحدة أو أكثر من الخلايا اللاجنسية (الجسدية) للأم.

تتكاثر الخلايا بدائية النواة عن طريق الانقسام إلى قسمين. تتكاثر العديد من الأوليات (الأميبا، الحنديرة الخضراء، وما إلى ذلك)، والطحالب وحيدة الخلية (الكلاميدوموناس) عن طريق الانقسام الانقسامي الطبيعي للخلايا. تتميز الفطريات الأخرى أحادية الخلية وبعض الفطريات السفلية والطحالب (كلوريلا) والحيوانات (البلازموديوم الملاريا) بالتبويض. وتكمن في أن الخلية تنقسم إلى عدد كبير من الأفراد يساوي عدد النوى التي تكونت سابقاً في الخلية الأم نتيجة الانقسام المتكرر لنواتها.

الأسئلة بعد الفقرة 32

1. ما الفرق بين الاقتران والجماع؟

إجابة. إذا كنا نتحدث عن طرق التكاثر الجنسي، إذن:

أثناء الجماع، يندمج فردان وحيدا الخلية (يتم دمج المعلومات الوراثية لكلا الوالدين، ثم يتم تقسيمها عن طريق الانقسام الاختزالي (يزداد عدد الأفراد الذين تلقوا معلومات وراثية من كلا الوالدين).

أثناء الاقتران، يتم تبادل المعلومات الجينية دون زيادة عدد الأفراد. تتميز الأشكال الرئيسية التالية من الاقتران: isogamy، anisogamy وoogamy.

مع التماثل الزواجي، يتم تشكيل الأمشاج المتنقلة والمتطابقة شكليا. يحدث التماثل في العديد من الطحالب.

مع التغاير، تتشكل الأمشاج المتنقلة التي تختلف شكليا وفسيولوجيا. هذا النوع من العملية الجنسية هو سمة من سمات العديد من الطحالب.

في حالة oogamy، الأمشاج تختلف كثيرا عن بعضها البعض. الأمشاج الأنثوية عبارة عن بيضة كبيرة غير متحركة تحتوي على كمية كبيرة من العناصر الغذائية. الأمشاج الذكرية - الحيوانات المنوية - عبارة عن خلايا صغيرة متحركة في أغلب الأحيان تتحرك بمساعدة واحد أو أكثر من السوط. Oogamy هو سمة من سمات الحيوانات والنباتات العليا والعديد من الفطريات.

2. أين يتكون البيض؟

إجابة. البيضة هي الأمشاج الأنثوية للحيوانات والنباتات العليا وكذلك العديد من الطحالب والكائنات وحيدة الخلية التي تتميز بالزواج. في الحيوانات، يتم تشكيل البيض في الغدد الجنسية الأنثوية - المبيضين، في عاريات البذور وكاسيات البذور في البويضات، في الطحالب والسراخس في الأريشونيا

3. ما هي الحاجة إلى الجسيم الطرفي للحيوانات المنوية؟

إجابة. أثناء الإخصاب، في لحظة ملامسة الحيوان المنوي للبويضة، يتم إطلاق الإنزيمات الموجودة في الأكروسوم وحل أغشية البويضة، مما يضمن تغلغل الحيوانات المنوية في البويضة.

العملية الرئيسية هي الانتقاء الطبيعي. وهي تقرر ما هي التكيفات الملائمة لموطن معين وأيها غير مرغوب فيه. إذا كان التكيف مناسبًا، فإن الكائنات الحية التي تمتلك هذه السمة، ستعيش لفترة كافية للتكاثر ونقل جيناتها إلى الجيل التالي.

لكي يعمل الانتقاء الطبيعي على مجموعة سكانية، يجب أن يكون هناك تنوع. للحصول على التنوع في الأفراد، هناك حاجة إلى جينات وتعبيرات مختلفة. كل هذا يعتمد على طريقة تكاثر نوع معين.

التكاثر اللاجنسي

التكاثر اللاجنسي هو إنتاج ذرية من أحد الوالدين، دون أن يصاحبها تزاوج أو اختلاط الجينات. يؤدي التكاثر اللاجنسي إلى استنساخ الأبوين، مما يعني أن النسل لديه DNA متطابق مع سلفه. كقاعدة عامة، هناك نقص في تنوع الأنواع من جيل إلى جيل.

إحدى الطرق للحصول على بعض التنوع في الأنواع هي من خلال حدوث طفرات على مستوى الحمض النووي. إذا حدث خطأ في عملية أو نسخ الحمض النووي، فإن هذا الخطأ سوف ينتقل إلى النسل، وربما يتغير صفاتهم. ومع ذلك، فإن بعض الطفرات لا تغير النمط الظاهري، لذلك لا تؤدي جميع التغييرات في التكاثر اللاجنسي إلى اختلاف في النسل.

التكاثر الجنسي

يحدث التكاثر الجنسي عندما تتحد خلية تناسلية أنثوية (البويضة) مع خلية ذكرية (الحيوان المنوي). النسل هو مزيج وراثي من الأم والأب، حيث يأتي نصف كروموسوماته من أحد الوالدين والنصف الآخر من الآخر. وهذا يضمن أن النسل يختلف وراثيا عن والديه وحتى عن إخوته.

يمكن أن تحدث الطفرات أيضًا في الأنواع التي تتكاثر جنسيًا لزيادة تنوع النسل. كما تساعد العملية التي تنتج (الخلايا الجنسية) المستخدمة للتكاثر على زيادة التنوع. فهو يضمن أن الأمشاج الناتجة مختلفة وراثيا. يؤثر التجنيد المستقل أثناء الانقسام الاختزالي والإخصاب العشوائي أيضًا على خلط الجينات ويسمح للنسل بالتكيف بشكل أفضل مع بيئته.

التكاثر والتطور

كقاعدة عامة، يُعتقد أن التكاثر الجنسي يساهم في التطور أكثر من التكاثر اللاجنسي، لأنه يحتوي على قدر أكبر بكثير


جوهر التكاثر الجنسي هو خلق مجموعات وراثية جديدة. في معظم الحالات النموذجية، يتزاوج الذكر والأنثى وينتجان أفرادًا لا تتطابق أنماطهم الجينية مع النمط الجيني للأب أو النمط الجيني للأم، وفي بعض الحيوانات، يمكن إنشاء أنماط وراثية جديدة نتيجة لعمليات في الكائنات الأولية مثل الباراميسيا، يحدث الزواج الذاتي، حيث يقوم فرد واحد بإنشاء نمط وراثي متماثل جديد. الأشكال الأخرى، بما في ذلك بعض الديدان المسطحة والرخويات، هي خنثى، أي. لديهم غدد تناسلية ذكرية (منتجة للحيوانات المنوية) وأنثوية (منتجة البويضات). هناك أشكال خنثى قادرة على الإخصاب الذاتي.

ليس كل التكاثر جنسيًا (أي أنه يخلق أنماطًا وراثية جديدة). على سبيل المثال، الباراميسيا قادرة على الانقسام إلى قسمين لتكوين كائنين ابنتين جديدتين، متطابقين وراثيا مع الفرد الأصلي.السلائل المائية (إحدى مجموعات التجاويف المعوية) يمكن أن تنتج أفرادا جدد متطابقين مع أنفسهم نتيجة لعملية التبرعم. في هذه الحالة، يمكن أن تتشكل عدة كائنات جديدة في منطقة تبرعم واحدة. هناك حيوانات أخرى، بما في ذلك العديد من الحشرات وبعض الأسماك، قادرة على التكاثر العذري، حيث يتطور النسل من بيض غير مخصب

تتكاثر الغالبية العظمى من الحيوانات، وخاصة الأشكال التي نشأت حديثًا نسبيًا، جنسيًا، أي عن طريق اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية. ويختلف المنظرون حول أسباب هذه الغلبة للعملية الجنسية. وبما أن التكاثر الجنسي يتطلب تكاليف معينة، فمن الواضح أنه يجب أن يوفر بعض المزايا المهمة. وقد تم طرح الأسباب الرئيسية التالية للتوضيح:

1) ميزة تطورية للمجموعات السكانية التي يمكن أن تتغير بشكل أسرع من غيرها من خلال التكاثر الجنسي؛

2) الميزة التطورية بسبب حقيقة أن طريقة التكاثر هذه تسهل عملية الانتواع (ظهور أنواع جديدة)؛

3) أن الآباء الأفراد يمكنهم خلق التنوع في نسلهم المباشر، مما يسهل عليهم التكيف مع التغيرات غير المتوقعة في البيئة.

أثناء التكاثر الجنسي، نتيجة اندماج الأمشاج، يتم تشكيل البويضة المخصبة - الزيجوت، الذي يحمل الميول الوراثية لكلا الوالدين، بسبب زيادة التباين الوراثي للأحفاد بشكل حاد. وهذه هي ميزة التكاثر الجنسي على التكاثر اللاجنسي. أولئك. في ظل وجود إعادة التركيب الجيني، ينتج أفراد الوالدين ذرية تختلف عنهم بطريقة لا يمكن التنبؤ بها، ومن بين المجموعات العشوائية الجديدة من الجينات، قد يتبين أن نصفها على الأقل أسوأ من النمط الجيني الأصلي، ومع ذلك، فإن خلط الجينات أثناء التكاثر الجنسي يساهم في بقاء النوع عندما تتغير الظروف البيئية. إذا قام أحد الوالدين بإنتاج العديد من النسل مع مجموعة واسعة من تركيبات الجينات، فهناك فرصة أكبر لأن يكون نسل واحد على الأقل مناسبًا تمامًا لظروف الحياة المستقبلية، مهما كانت.

في ظل وجود إعادة التركيب الجيني، ينتج أفراد الوالدين ذرية تختلف عنهم بطرق لا يمكن التنبؤ بها، ومن بين المجموعات العشوائية الجديدة من الجينات، قد يتبين أن نصفها على الأقل أسوأ من النمط الوراثي الأصلي، ولكن خلط الجينات أثناء التكاثر الجنسي يساهم في بقاء النوع عندما تتغير الظروف البيئية. إذا قام أحد الوالدين بإنتاج العديد من النسل مع مجموعة واسعة من تركيبات الجينات، فهناك فرصة أكبر لأن يكون نسل واحد على الأقل مناسبًا تمامًا لظروف الحياة المستقبلية، مهما كانت.

تم اقتراح العديد من الفرضيات لشرح مزايا التكاثر الجنسي في الصراع من أجل البقاء. يعطي أحدهم فكرة عما قد تكون عليه المراحل الأولى من تطور التكاثر الجنسي. يعتمد مسار التطور إلى حد كبير على الطفرات، التي تغير الجينات الموجودة، وتشكل بدلاً من ذلك أليلات (متغيرات) جديدة لهذه الجينات. لنفترض أن فردين في مجموعة سكانية معينة لديهم طفرات مواتية تؤثر على مواقع جينية معينة، وبالتالي وظائف مختلفة. في الأنواع اللاجنسية، سيؤدي كل فرد من هؤلاء الأفراد إلى ظهور نسخة من نسل متحول، وسيتنافس المستنسخان الجديدان حتى يفوز أحدهما. وبالتالي فإن أحد الأليلات المفضلة التي تنتجها الطفرة سوف ينتشر، في حين أن الآخر سوف يختفي في نهاية المطاف. تخيل الآن أن أحد الطفرات الأصلية لديه ميزة محددة وراثيًا تسمح له من وقت لآخر بإدراج جينات من مستنسخات أخرى في جينومه. في ظروف الصراع من أجل الوجود، فإن اكتساب الجينات من خلايا مستنسخة منافسة يعادل إنشاء خلية تحمل جميع الطفرات المواتية. ستتمتع مثل هذه الخلية بأكبر قدر من اللياقة، والمزايا التي تتلقاها ستضمن انتشار الميزة التي تسمح لها بضم جينات الخلايا الأخرى إلى جينومها. الانتقاء الطبيعي سوف يفضل مثل هذا التكاثر الجنسي البدائي.

الحيوانات المنوية هي واحدة من الشخصيات الرئيسية في التكاثر الجنسي.

ساعدت الخميرة العلماء على إظهار أن التهجين يؤدي إلى زيادة القدرة على التكيف البيئي للأنواع.
يرتبط بقاء نوع ما بتراكم التغيرات الجينية التي تساعد الكائن الحي على البقاء في موطن معين. ويعتقد أن التكاثر الجنسي، الذي يزيد من التباين الوراثي، يساهم في التطور السريع للأنواع. ولكن في حالة التكاثر الجنسي، يأخذ النسل جينات فردين مختلفين. دعونا نتخيل أن الأم والأب جاءا من مجموعات سكانية مختلفة؛ تسمح جينات الأم لها بالبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف معينة، في حين أن جينات الأب "مصممة" للآخرين. لن يتكيف النسل في هذه الحالة مع أحدهما أو الآخر: فالجينات ستضعف بعضها البعض ولن تكون قادرة على العمل بشكل مناسب تحت أي ظرف من الظروف على الإطلاق. اتضح أن التكاثر الجنسي لا يساهم في بقاء النوع؟

أجرى باحثون من جامعة أوكلاند (نيوزيلندا) تجربة كان من المفترض أن تجيب بشكل مباشر على سؤال ما إذا كان التهجين بين السكان يساعد أم يعيق التطور. استخدم العلماء الخميرة، التي يمكنها التكاثر جنسيًا ولا جنسيًا. تم زراعة المحصول الأول في ظل ظروف واحدة، والثاني - في ظل ظروف مختلفة. في مرحلة ما، قامت الخميرة بتشغيل آلية التكاثر الجنسي، وجعلت من الممكن للفطريات من مجموعات سكانية مختلفة العثور على بعضها البعض.

في بحث نشر في مجلة Ecology Letters، كتب المؤلفون أن النسل الناتج عن التكاثر الجنسي يتكيف بسرعة أكبر مع بيئته. إذا كان الوالدان من مجموعات سكانية مختلفة، فإن أطفالهم يشعرون بحالة جيدة على قدم المساواة في كل من الظروف البيئية "الأم" و"الأب". وهذا يعني أن التكاثر الجنسي لا يتدخل فحسب، بل يحفز أيضا تطور الأنواع، خاصة عندما يجتمع الأفراد من مجموعات سكانية مختلفة.

في الواقع، تؤكد نتائج التجربة بديلا واحدا، ولكنه فرضية غير معروفة نسبيا، مفادها أن الجينات "المصممة" لحالة ما لا تتداخل بالضرورة مع الحياة في حالة أخرى. فالجينات الخاصة ببيئات مختلفة لا تتعارض، بل تتعايش بسلام في جينوم واحد، وتنشط وتنطفئ حسب الحاجة.

في السابق، كان على علماء الأحياء التطورية أن يتوصلوا إلى حيل ذكية كان من المفترض أن تمنع الأفراد من مجموعات سكانية مختلفة من التزاوج مع بعضهم البعض، وبالتالي إضعاف الوضع التطوري للأنواع. وعلى الرغم من وجود فرضية بديلة، كما ذكرنا سابقًا، إلا أن التأكيد التجريبي كان ضروريًا لرفعها فوق كل الفرضيات الأخرى. عند إعداد هذه المقالة، تم استخدام المعلومات الإجبارية.



الموضوع: "التكاثر وتطور الكائنات الحية
طرق تكاثر الكائنات الحية"

الندوة 2 ساعة

المؤسسة التعليمية البلدية صالة الألعاب الرياضية رقم 10 في مورمانسك
مدرس: بودمياتنيكوفا إل إس. ، مدرس الأحياء، الفائز في مسابقة أفضل المعلمين في الاتحاد الروسي (NPPO)

الصف ال 11

الأهداف:

    يجب أن يتعلم الطلاب مفاهيم "التكاثر اللاجنسي، التكاثر الجنسي، التكاثر الخضري، التبويض، التجزئة، التبرعم، الأمشاج، الخنوثة، الاقتران، التوالد العذري، المبايض، الخصية، البويضة، الحيوانات المنوية، تكوين الأمشاج، تكوين البويضات، تكوين الحيوانات المنوية، الأجسام التوجيهية، منطقة التكاثر، منطقة النمو، منطقة النضج، الإخصاب، الزيجوت، الإخصاب المزدوج، الأبواغ الدقيقة، الأبواغ الضخمة، حبوب اللقاح، كيس الجنين"، معرفة جوهر عمليات تكوين الأمشاج، والإخصاب، ومزايا وعيوب طرق التكاثر اللاجنسي والجنسي.

    يجب أن يكون الطلاب قادرين على العمل بشكل مستقل من خلال المواد التعليمية، ومقارنة العمليات البيولوجية، وإعطاء إجابة منطقية، واستخلاص النتائج، وتطبيق المعرفة في موقف غير قياسي.

    المساهمة في تكوين النظرة العلمية للعالم ومهارات الاتصال لدى الطلاب.
    التكاثر هو التكاثر
    نوع خاص بهم من خلال أنواعهم المختلفة.

تقدم الدرس.

I. تحقيق المعرفة، مقدمة للموضوع.
في الدرس الأخير، درسنا بالتفصيل الطرق المختلفة لانقسام الخلايا، والتي تكمن وراء تكاثر وتطور الكائنات أحادية الخلية فحسب، بل أيضًا متعددة الخلايا.
-ما هو الفرق الرئيسي بين الانقسام والانقسام الاختزالي؟
- ما هي الأهمية البيولوجية للانقسام الفتيلي؟ الانقسام الاختزالي؟
القدرة على التكاثر هي واحدة من أهم سمات الكائنات الحية. أثناء عملية التكاثر، تنتقل المادة الوراثية من الآباء إلى الأبناء. تكمن أهمية التكاثر بالنسبة للأنواع ككل في التجديد المستمر لعدد الأفراد من نوع معين الذين يموتون لأسباب مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يسمح التكاثر، في ظل ظروف مواتية، بزيادة عدد الأفراد.
تعد عملية التكاثر واحدة من أكثر العمليات تنوعًا في الطبيعة. في بعض الحالات، يحدث التكاثر بشكل مستمر طوال حياة الكائن الحي، وفي حالات أخرى - مرة واحدة فقط. في بعض الأحيان يبدأ التكاثر بعد توقف الفرد عن النمو، وأحياناً يكون ممكناً أثناء عملية النمو. يمكن تقسيم طرق التكاثر إلى مجموعتين: اللاجنسي والجنسي (الشريحة 3). . على الرغم من أن التكاثر الجنسي يعتبر بحق طريقة أكثر تقدمًا، إلا أن العديد من الكائنات الحية احتفظت في دورة حياتها بالقدرة على التكاثر اللاجنسي (الشريحة 4).
- لماذا لم يحل التكاثر الجنسي محل التكاثر اللاجنسي بالكامل؟

ثانيا. تعلم مواد جديدة
دعونا نتعرف على ميزات وأشكال التكاثر اللاجنسي
1. التكاثر اللاجنسي للكائنات الحية - الإجابة الشفهية والمناقشة
لذلك، التكاثر اللاجنسي واسع الانتشار في الطبيعة. الميزات التالية مميزة (الشريحة 5). :

  • يشارك فرد واحد فقط في التكاثر؛
  • تتم دون مشاركة الخلايا الجرثومية.
  • يعتمد التكاثر على الانقسام والانقسام الاختزالي (تكوين الجراثيم في النباتات)؛
  • النسل متطابق وهو نسخ وراثية دقيقة للأم.

تتنوع أشكال التكاثر اللاجنسي (الشريحة 6).

أ). الانشطار الثنائي هو انقسام يتم فيه تكوين خليتين ابنتيتين متساويتين (الأميبا) - (الشريحة 7).

ب) الانشطار المتعدد أو الفصام. تنقسم الخلية الأم إلى عدد كبير من الخلايا الوليدة المتطابقة إلى حد ما (البلازموديوم الملاريا).

ب) التبويض. التكاثر من خلال الجراثيم - خلايا متخصصة من الفطريات والنباتات. إذا كانت الجراثيم تحتوي على سوط ومتحركة، فإنها تسمى جراثيم الحيوان (Chlamydomonas) (الشريحة 8).

د) مهدها. يتم تشكيل ثمرة على الفرد الأم - برعم يتطور منه فرد جديد (الخميرة والهيدرا) (الشريحة 9).

د) التجزئة هي انقسام الفرد إلى قسمين أو أكثر، يتطور كل منهما إلى فرد جديد. في النباتات (السبيروجيرا) والحيوانات (أنيلي). ويستند التجزئة على خاصية التجديد.

هـ) التكاثر بأجزاء من الأعضاء الخضرية. مميزة للعديد من مجموعات النباتات. أثناء التكاثر الخضري، يتطور فرد جديد إما من جزء من الأم أو من هياكل خاصة (بصيلة، درنة، إلخ) مصممة خصيصًا للتكاثر الخضري.

ز) تعدد الأجنة. التكاثر أثناء التطور الجنيني، حيث تتطور عدة أجنة من لاقحة واحدة - توأم (توائم متطابقة في البشر). النسل دائمًا من نفس الجنس (الشريحة 10).

ح) الاستنساخ. طريقة اصطناعية للتكاثر اللاجنسي. غير موجود في الظروف الطبيعية. الاستنساخ هو ذرية متطابقة وراثيا يتم الحصول عليها من فرد واحد نتيجة لطريقة أو أخرى من طرق التكاثر اللاجنسي (الشريحة 11)..
التمرين 1.هل يمكن للذرية الناتجة عن التكاثر اللاجنسي أن تكون لها خصائص تميزها عن تلك الموجودة في كائن الأم؟
التحقق من التقدم.
دعونا نتعرف على مزايا وعيوب التكاثر اللاجنسي (الشريحة 12)

1. التكاثر الجنسي. طرق التكاثر الجنسي - الإجابة الشفهية والمناقشة
ميزات التكاثر الجنسي (الشريحة 13):
2 الوالدين المشاركين
تتشكل الأمشاج - الخلايا الجنسية
يحدث الإخصاب
تعتمد عملية الانقسام الاختزالي على
أحفاد غير متجانسة وراثيا.

2. هيكل الأمشاج. تكوين الأمشاج - الاستجابة الشفهية والمناقشة(الشريحة 14)
المهمة 2.تأمل الشكل 1. واملأ الجدول "تكوين الخلايا الجرثومية"

الشكل 1. مخطط تكوين الخلايا الجرثومية

تكوين الخلايا الجرثومية

ما هي أوجه التشابه الرئيسية والاختلافات الرئيسية في هذه العمليات؟
التحقق من التقدم (الشريحة 15).

الإضافات.

يختلف حجم البيض بشكل كبير - من عدة عشرات من الميكرومترات إلى عدة سنتيمترات (بيضة الإنسان حوالي 100 ميكرون، وبيضة النعامة، التي يبلغ طول قشرتها حوالي 155 ملم، هي أيضًا بيضة).
أثناء عملية تكوين البويضة، تتراكم البويضة جميع المواد اللازمة للمراحل الأولية لتطور الجنين. تختلف طرق الحصول على هذه المواد: في الحيوانات السفلية - عن طريق بلعمة الخلايا المجاورة بواسطة البويضة، في الحيوانات العليا - من الخلايا الجريبية من خلال الجسور السيتوبلازمية (الحشرات) أو الوصلات الفجوية (الفقاريات). في هذه الحالة، غالبا ما يتم تصنيع صفار البيض في الأعضاء البعيدة عن البيضة، على سبيل المثال، في خلايا الكبد. وعادة ما يتركز الصفار عند القطب الخضري، والنواة عند القطب الحيواني. بالإضافة إلى صفار البيض، تتراكم بعض العضيات - الريبوسومات (ما يصل إلى 10 13). يحدث تضخيم جينات r-RNA (بملايين النسخ). تشكل خلية البويضة قشرة أخرى فوق الغشاء - القشرة الأساسية. وهو يتألف من البروتينات السكرية ويشارك في التعرف على الحيوانات المنوية الخاصة بالأنواع. في العديد من الحيوانات، تتشكل أيضًا قشر البيض الثانوية (التي تفرزها الخلايا الجريبية) والثالثية (التي تفرزها جدران قنوات البيض). وتتشكل بعد الإخصاب. مثال - البروتين، قشرة البرشمان، قشرة بيض الطيور. تتراكم الحبيبات القشرية تحت الجلد. قشرة البيضة - حويصلات غشائية تشارك في عملية الإخصاب، وفي الثدييات، يحتوي البيض على منطقة شفافة، وعلى رأسها الهالة المشعة، وهي طبقة من الخلايا الجريبية.
الخلايا التي أكملت الانقسام الانقسامي هي البويضات من الدرجة الأولى. في البشر، حتى أثناء التطور الجنيني للجسم الأنثوي، تدخل البويضات الطور الأول من الانقسام الاختزالي الأول وتبقى في هذه المرحلة لمدة 12-13 سنة - حتى سن البلوغ. فقط بعد ذلك، وتحت تأثير الهرمونات الجنسية، تكمل بعض البويضات بشكل دوري القسم الأول من الانقسام الاختزالي وتصبح أحادية الصيغة الصبغية - بويضات من الدرجة الثانية. يحدث الإخصاب في المرحلة الطورية الثانية. بعد الإخصاب، تكتمل عملية الانقسام الاختزالي وتصبح البويضات بيضًا ناضجًا. إذا لم يحدث الإخصاب، يتم تدمير البويضة.

3. الإخصاب - الاستجابة الشفهية والمناقشة(الشريحتان 16، 17)
إضافة.
تفرز بيض العديد من الحيوانات نوعين من المواد غير البروتينية: الأول ينشط حركة الحيوانات المنوية، والثاني يسبب التصاقها. تفرز الحيوانات المنوية أيضًا مواد تعمل على إبطاء حركة الحيوانات المنوية الأخرى. يرتبط الحيوان المنوي باستخدام بروتين البيندين بمستقبلات البروتين السكري الموجودة في القشرة الأولية للبويضة. تختلف الروابط حتى بين الأنواع ذات الصلة الوثيقة.
بعد التصاق الحيوان المنوي، تذوب مساحة الغشاء الأولي ويندمج الأغشية الخارجية للحيوان المنوي والبويضة. في أغلب الأحيان، يتم سحب الحيوانات المنوية بالكامل إلى البويضة، وفي بعض الأحيان يبقى السوط بالخارج ويتم التخلص منه. منذ اللحظة التي يخترق فيها الحيوان المنوي البويضة، تتوقف الأمشاج عن الوجود، حيث تشكل خلية واحدة - الزيجوت. اعتمادًا على عدد الحيوانات المنوية التي تخترق البويضة أثناء الإخصاب، يتم تمييزها: أحادي الإمناء - الإخصاب الذي يخترق فيه حيوان منوي واحد فقط البويضة (الإخصاب الأكثر شيوعًا)، وتعدد الإمناء - الإخصاب الذي تخترق فيه عدة حيوانات منوية البويضة. ولكن حتى في هذه الحالة، تندمج نواة حيوان منوي واحد فقط مع نواة البويضة، ويتم تدمير النوى المتبقية.
تندمج الحبيبات القشرية مع الغشاء الخارجي، وتصب محتوياتها تحت الغشاء الأولي. ونتيجة لذلك، تنفصل القشرة الأولية عن الغشاء الخارجي وتصبح أكثر صلابة. ويسمى غشاء الإخصاب. هذه العمليات تمنع تعدد الإمناء.

المهمة 3*.

وبشكل عام، فإن عملية الإخصاب متشابهة بالنسبة لمعظم الحيوانات، ولكن على وجه الخصوص هناك اختلافات كبيرة إلى حد ما، بدءا من سلوك التزاوج، وطرق الإخصاب إلى الاختلافات في آليات اختراق الحيوانات المنوية في البويضة. ما رأيك هو المعنى البيولوجي لهذا التنوع؟
المهمة 4*. ومن الناحية التجريبية، يمكنك تدمير نواة البويضة بالأشعة السينية أو الأشعة فوق البنفسجية، ومن ثم تخصيبها بحيوانين منويين. بعد اندماج نواتها، يمكن أن تتطور ذرية كاملة. وكيف ستختلف نتائج مثل هذه التجارب بين الطيور والثدييات؟
التحقق من التقدم.

4. الإخصاب المزدوج في النباتات المزهرة - الإجابة الشفوية والمناقشة

جوهر التكاثر الجنسي هو خلق مجموعات وراثية جديدة. في معظم الحالات النموذجية، يتزاوج الذكر والأنثى وينتجان أفرادًا لا تتطابق أنماطهم الجينية مع النمط الجيني للأب أو النمط الجيني للأم، وفي بعض الحيوانات، يمكن إنشاء أنماط وراثية جديدة نتيجة لعمليات في الكائنات الأولية مثل الباراميسيا، يحدث الزواج الذاتي، حيث يقوم فرد واحد بإنشاء نمط وراثي متماثل جديد. الأشكال الأخرى، بما في ذلك بعض الديدان المسطحة والرخويات، هي خنثى، أي. لديهم غدد تناسلية ذكرية (منتجة للحيوانات المنوية) وأنثوية (منتجة البويضات). هناك أشكال خنثى قادرة على الإخصاب الذاتي.

ليس كل التكاثر جنسيًا (أي أنه يخلق أنماطًا وراثية جديدة). على سبيل المثال، الباراميسيا قادرة على الانقسام إلى قسمين لتكوين كائنين ابنتين جديدتين، متطابقين وراثيا مع الفرد الأصلي.السلائل المائية (إحدى مجموعات التجاويف المعوية) يمكن أن تنتج أفرادا جدد متطابقين مع أنفسهم نتيجة لعملية التبرعم. في هذه الحالة، يمكن أن تتشكل عدة كائنات جديدة في منطقة تبرعم واحدة. هناك حيوانات أخرى، بما في ذلك العديد من الحشرات وبعض الأسماك، قادرة على التكاثر العذري، حيث يتطور النسل من بيض غير مخصب

تتكاثر الغالبية العظمى من الحيوانات، وخاصة الأشكال التي نشأت حديثًا نسبيًا، جنسيًا، أي عن طريق اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية. ويختلف المنظرون حول أسباب هذه الغلبة للعملية الجنسية. وبما أن التكاثر الجنسي يتطلب تكاليف معينة، فمن الواضح أنه يجب أن يوفر بعض المزايا المهمة. وقد تم طرح الأسباب الرئيسية التالية للتوضيح:

1) ميزة تطورية للمجموعات السكانية التي يمكن أن تتغير بشكل أسرع من غيرها من خلال التكاثر الجنسي؛

2) الميزة التطورية بسبب حقيقة أن طريقة التكاثر هذه تسهل عملية الانتواع (ظهور أنواع جديدة)؛

3) أن الآباء الأفراد يمكنهم خلق التنوع في نسلهم المباشر، مما يسهل عليهم التكيف مع التغيرات غير المتوقعة في البيئة.

أثناء التكاثر الجنسي، نتيجة اندماج الأمشاج، يتم تشكيل البويضة المخصبة - الزيجوت، الذي يحمل الميول الوراثية لكلا الوالدين، بسبب زيادة التباين الوراثي للأحفاد بشكل حاد. وهذه هي ميزة التكاثر الجنسي على التكاثر اللاجنسي. أولئك. في ظل وجود إعادة التركيب الجيني، ينتج أفراد الوالدين ذرية تختلف عنهم بطريقة لا يمكن التنبؤ بها، ومن بين المجموعات العشوائية الجديدة من الجينات، قد يتبين أن نصفها على الأقل أسوأ من النمط الجيني الأصلي، ومع ذلك، فإن خلط الجينات أثناء التكاثر الجنسي يساهم في بقاء النوع عندما تتغير الظروف البيئية. إذا قام أحد الوالدين بإنتاج العديد من النسل مع مجموعة واسعة من تركيبات الجينات، فهناك فرصة أكبر لأن يكون نسل واحد على الأقل مناسبًا تمامًا لظروف الحياة المستقبلية، مهما كانت.

في ظل وجود إعادة التركيب الجيني، ينتج أفراد الوالدين ذرية تختلف عنهم بطرق لا يمكن التنبؤ بها، ومن بين المجموعات العشوائية الجديدة من الجينات، قد يتبين أن نصفها على الأقل أسوأ من النمط الوراثي الأصلي، ولكن خلط الجينات أثناء التكاثر الجنسي يساهم في بقاء النوع عندما تتغير الظروف البيئية. إذا قام أحد الوالدين بإنتاج العديد من النسل مع مجموعة واسعة من تركيبات الجينات، فهناك فرصة أكبر لأن يكون نسل واحد على الأقل مناسبًا تمامًا لظروف الحياة المستقبلية، مهما كانت.

تم اقتراح العديد من الفرضيات لشرح مزايا التكاثر الجنسي في الصراع من أجل البقاء. يعطي أحدهم فكرة عما قد تكون عليه المراحل الأولى من تطور التكاثر الجنسي. يعتمد مسار التطور إلى حد كبير على الطفرات، التي تغير الجينات الموجودة، وتشكل بدلاً من ذلك أليلات (متغيرات) جديدة لهذه الجينات. لنفترض أن فردين في مجموعة سكانية معينة لديهم طفرات مواتية تؤثر على مواقع جينية معينة، وبالتالي وظائف مختلفة. في الأنواع اللاجنسية، سيؤدي كل فرد من هؤلاء الأفراد إلى ظهور نسخة من نسل متحول، وسيتنافس المستنسخان الجديدان حتى يفوز أحدهما. وبالتالي فإن أحد الأليلات المفضلة التي تنتجها الطفرة سوف ينتشر، في حين أن الآخر سوف يختفي في نهاية المطاف. تخيل الآن أن أحد الطفرات الأصلية لديه ميزة محددة وراثيًا تسمح له من وقت لآخر بإدراج جينات من مستنسخات أخرى في جينومه. في ظروف الصراع من أجل الوجود، فإن اكتساب الجينات من خلايا مستنسخة منافسة يعادل إنشاء خلية تحمل جميع الطفرات المواتية. ستتمتع مثل هذه الخلية بأكبر قدر من اللياقة، والمزايا التي تتلقاها ستضمن انتشار الميزة التي تسمح لها بضم جينات الخلايا الأخرى إلى جينومها. الانتقاء الطبيعي سوف يفضل مثل هذا التكاثر الجنسي البدائي.

الحيوانات المنوية هي واحدة من الشخصيات الرئيسية في التكاثر الجنسي.

ساعدت الخميرة العلماء على إظهار أن التهجين يؤدي إلى زيادة القدرة على التكيف البيئي للأنواع.
يرتبط بقاء نوع ما بتراكم التغيرات الجينية التي تساعد الكائن الحي على البقاء في موطن معين. ويعتقد أن التكاثر الجنسي، الذي يزيد من التباين الوراثي، يساهم في التطور السريع للأنواع. ولكن في حالة التكاثر الجنسي، يأخذ النسل جينات فردين مختلفين. دعونا نتخيل أن الأم والأب جاءا من مجموعات سكانية مختلفة؛ تسمح جينات الأم لها بالبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف معينة، في حين أن جينات الأب "مصممة" للآخرين. لن يتكيف النسل في هذه الحالة مع أحدهما أو الآخر: فالجينات ستضعف بعضها البعض ولن تكون قادرة على العمل بشكل مناسب تحت أي ظرف من الظروف على الإطلاق. اتضح أن التكاثر الجنسي لا يساهم في بقاء النوع؟

أجرى باحثون من جامعة أوكلاند (نيوزيلندا) تجربة كان من المفترض أن تجيب بشكل مباشر على سؤال ما إذا كان التهجين بين السكان يساعد أم يعيق التطور. استخدم العلماء الخميرة، التي يمكنها التكاثر جنسيًا ولا جنسيًا. تم زراعة المحصول الأول في ظل ظروف واحدة، والثاني - في ظل ظروف مختلفة. في مرحلة ما، قامت الخميرة بتشغيل آلية التكاثر الجنسي، وجعلت من الممكن للفطريات من مجموعات سكانية مختلفة العثور على بعضها البعض.

في بحث نشر في مجلة Ecology Letters، كتب المؤلفون أن النسل الناتج عن التكاثر الجنسي يتكيف بسرعة أكبر مع بيئته. إذا كان الوالدان من مجموعات سكانية مختلفة، فإن أطفالهم يشعرون بحالة جيدة على قدم المساواة في كل من الظروف البيئية "الأم" و"الأب". وهذا يعني أن التكاثر الجنسي لا يتدخل فحسب، بل يحفز أيضا تطور الأنواع، خاصة عندما يجتمع الأفراد من مجموعات سكانية مختلفة.

في الواقع، تؤكد نتائج التجربة بديلا واحدا، ولكنه فرضية غير معروفة نسبيا، مفادها أن الجينات "المصممة" لحالة ما لا تتداخل بالضرورة مع الحياة في حالة أخرى. فالجينات الخاصة ببيئات مختلفة لا تتعارض، بل تتعايش بسلام في جينوم واحد، وتنشط وتنطفئ حسب الحاجة.

في السابق، كان على علماء الأحياء التطورية أن يتوصلوا إلى حيل ذكية كان من المفترض أن تمنع الأفراد من مجموعات سكانية مختلفة من التزاوج مع بعضهم البعض، وبالتالي إضعاف الوضع التطوري للأنواع. وعلى الرغم من وجود فرضية بديلة، كما ذكرنا سابقًا، إلا أن التأكيد التجريبي كان ضروريًا لرفعها فوق كل الفرضيات الأخرى. عند إعداد هذه المقالة، تم استخدام المعلومات الإجبارية.

4. البنية والخصائص البيولوجية وتطور الحيوانات المنوية:


معلومات ذات صله.