Онтогенез. Размножение организмов презентация

3.Сохранение видов

Различают два основных способа размножения
Бесполое
Участвует один родительский организм;
Половое
В основе лежат процессы гаметогенеза и оплодотворения

участия в половом размножении. Таким образом, это все клетки, кроме гамет.

(1) -вегетативное (частями тела) (4)
-митоз -спорообразование
-шизогония (2) -почкование (5)
-почкование) (3) -полиэмбриония

1) 2) 3) 5)

parent

размножение простейших (споровиков, фораминифер) и некоторых водорослей. Организм становится многоядерным и распадается намножество (соответственно количеству ядер) одноядерных клеток - мерозоитов.  Plasmodium

грибы

части тела родительской особи.

образования специализированных участков (выводковые почки  водоросли сфацеллярии и др.).

путями:
фрагментация материнской особи (моховидные);
разрушение участков наземно-ползучих и полегающих побегов (плауны, голосеменные, цветковые);
с помощью особых структур (клубни, луковицы, корневища, клубнелуковицы, пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях), специально предназначенных для вегетативного размножения.

Вегетативное размножение растений

деления, либо посредством почкования. В основе вегетативного размножения лежат процессы, сходные с процессами регенерации; как правило, при отсутствии способности к регенерации у данной группы организмов (например, коловратки, нематоды, пиявки) отсутствует и вегетативное размножение, а при наличии развитой регенерационной способности (кольчатые черви, гидроидные, плоские черви, иглокожие) встречается и вегетативное размножение.

зародыша из одной зиготы у животных или образование нескольких зародышей в одном семени у растений.

потомками данной клетки или организма) преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Термин предложен Хуго де Фризом. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенез.

организма в нормальных для него условиях окружающей среды с маленькой частотой.
Индуцированные мутации - наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды.

мутация, или единственная замена оснований, — тип мутации в ДНК или РНК, для которой характерна замена одного азотистого основания другим. Термин также применяется и в отношении парных замен нуклеотидов. 
Хромосомные мутации - крупные перестройки структуры отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря(делеция) или удвоение (дупликация) части генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация).
Геномные —  полиплоидизация (образование организмов или клеток, геном которых представлен более чем двумя (3n, 4n, 6n и т. д.) наборами хромосом) и анеуплоидия (гетероплоидия) — изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору.

гамет
Гаметы формируются в специальных органах мужских и женских особей
Происходит объединение генетического материала родительских особей, в результате чего увеличивается генетическое разнообразие потомства и его жизнестойкость

одноклеточные многоклеточные
- копуляция - оплодотворение
(слияние половых форм)



- конъюгация (обмен генетическим материалом)

Так происходит оплодотворение, например, у водоросли хламидомонады. Жизненный цикл ее состоит в следующем. Две подвижные, снабженные жгутиками гаплоидные гаметы сливаются, образуя зиготу. Диплоидное ядро зиготы претерпевает мейотическое деление и дает начало четырем гаплоидным клеткам, которые образуют гаплоидные клоны. В определенных условиях вегетативные клетки особей гаплоидного клона приобретают подвижность и функционируют как гаметы.

клеток.
Конъюгация у инфузорийКонъюгация у инфузорий — обмен половыми ядрамиКонъюгация у инфузорий — обмен половыми ядрами (микронуклеусамиКонъюгация у инфузорий — обмен половыми ядрами (микронуклеусами) с последующим их попарным слиянием в синкарион. Впоследствии синкарион делится с образованием новых половых и вегетативных ядер.
Конъюгация у бактерийКонъюгация у бактерий — процесс переноса части генетического материала (плазмид, бактериальной хромосомы) при непосредственном контакте двух бактериальных клеток.

к образованию клетки – зиготы (как правило диплоидной).

новой особи и передачу наследственных признаков от родителей потомкам.
Изогамия
Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными.
Анизогамия (гетерогамия)
Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны, так и неподвижны, как правило, обеспечивают зиготе запас питательных веществ.

мужские, и женские гонады, называется гермафродитом. Гермафродитизм широко распространён среди низших животных и в меньшей степени у высших.

основной способ современных растений не допустить самоопыления; женские и мужские цветки в этом случае находятся на разных особях («в двух домах»). (Например, ива, облепиха, конопля, спаржа, гингко)

диплоидные особи (2n = 46)

Митоз и развитие

– шейка; 3 – промежуточный отдел; 4 – жгутик; 5 – акросома; 6 – ядро; 7 – центриоли; 8 – митохондрии.
У человека сперматогенез начинается в период полового созревания, срок формирования сперматозоида – три месяца, т.е. каждые три месяца сперматозоиды обновляются. Сперматогенез происходит непрерывно и синхронно - миллионы клеток.

роста и созревания. Во время фазы размножения диплоидные овогонии многократно делятся митозом. Фаза роста соответствует интерфазе 1 мейоза, т.е. во время нее происходит подготовка клеток к мейозу, клетки значительно увеличиваются в размерах вследствие накопления питательных веществ. Главным событием фазы роста является репликация ДНК. Во время фазы созревания клетки делятся мейозом. Во время первого деления мейоза они называются овоцитами 1-го порядка. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки: мелкая, называемая первым полярным тельцем, и более крупная – овоцит 2-го порядка.

и течет прерывисто. У зародыша полностью осуществляются фазы размножения и роста, и начинается фаза созревания. К моменту рождения девочки в ее яичниках находятся сотни тысяч овоцитов 1-го порядка, остановившихся, «застывших» на стадии профазы 1 мейоза. В период полового созревания мейоз возобновится: примерно каждый месяц под действием половых гормонов один из овоцитов 1-го порядка (редко два) будет доходить до метафазы 2 мейоза и овулировать на этой стадии. Мейоз может пройти до конца только при условии оплодотворения, проникновения сперматозоида, если оплодотворение не происходит, овоцит 2-го порядка погибает и выводится из организма.

– полярные (редукционные тельца); 4 – блестящая оболочка; 5 – оплодотворение; 6 – сперматозоиды; 7 – фолликулярные клетки; 8 – женский пронуклеус; 9 – формирование мужского пронуклеуса; 10 – слияние пронуклеусов.
Если в овоцит проникает сперматозоид, второе мейотическое деление проходит до конца с образованием яйцеклетки и второго полярного тельца, а первое полярное тельце – с образованием третьего и четвертого полярных телец. Таким образом, в результате мейоза из одного овоцита 1-го порядка образуются одна яйцеклетка и три полярных тельца.

более узком понимании апомиксис — вторично бесполое размножение, при котором зародыш развивается без оплодотворения вследствие нарушения предшествующих этапов полового размножения. В зависимости от того, даёт ли начало новому организму половая (лицевая) или вегетативная клетка, различают две основные формы апомиксиса — партеногенез и апогамию.

из неоплодотворённой яйцеклетки, таким образом, обмена генетической информацией не происходит, как и при бесполом размножении.
При партеногенезе яйцеклетка может быть гаплоидной и диплоидной. При развитии из гаплоидной яйцеклетки развивающиеся особи могут быть только мужскими, только женскими, или теми и другими, что зависит от механизма определения пола. 

организмов с момента оплодотворения (при половом размножении) или отдельных групп клеток (при бесполом) до завершения жизни

совпадает с клеточным циклом т.е. с момента появления, путем деления материнской клетки до следующего деления или смерти.
Онтогенез одноклеточных организмов складывается из двух периодов:
- созревания (синтез клеточных структур, рост)
- зрелости (подготовка к делению), и самого процесса деления

короток у Плацентарных – несколько суток до имплантации бластоцисты в матку (либо считают до рождения)
Наиболее долог у птиц и
других яйцекладущих

(минога)
Личинка – это свободно живущий зародыш. Она имеет временные (провизорные) органы.
Период важен для питания и расселения
У человека личиночному периоду гомологичен период развития плода в матке

амбистомы, способная размножаться

организм перестраивается и появляются органы взрослой жизни
У человека гомологичен родам, когда отбрасываются зародышевые оболочки, изменяется кровообращение, дыхание, гемоглобин и пр.

птиц молодь сильно зависит от родителей

однократно (лосось)
И многократно (статистически чем больше помет, тем меньше продолжительность жизни вида, однако существует масса вариантов)

лосось идет на нерест

Крыса с детенышами

организма только меньшим размером (птицы, млекопитающие, пауки, многие рыбы).

отличающаяся от него. Как правило, она имеет специальные личиночные органы, отсутствующие у взрослых животных, и не способна к размножению. Часто личинка ведет иной образ жизни, чем взрослое животное (насекомые, амфибии).

тараканы.
Личинка похожа на взрослое насекомое, но меньшего размера, не развиты крылья и половые органы.

(имаго).
Бабочки, жуки, мухи, пчелы.
Личинка непохожа на взрослое насекомое, активно питается, затем на стадии куколки происходит метаморфоз.

эмбриологией (от греч. эмбрион – зародыш)
охватывает процессы происходящие в зиготе с момента первого деления до выхода из яйцевых оболочек или рождения
может протекать двояко:
внутриутробно – оканчивается рождением (большинство млекопитающих, в том числе человек)
вне тела матери – оканчивается выходом из яйцевых оболочек ( яйцекладущие и выметывающие икру животные, рыбы земноводные, иглокожие, моллюски, птицы, пресмыкающиеся и т.д. )

многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера. В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами. Дробление у представителей разных групп животных имеет свои особенности, однако завершается оно образованием близкой по строению структурой – бластулой.

заполнена жидкостью.
По размерам бластула не отличается от зиготы, т.к. клетки не растут, а, наоборот, уменьшаются после каждого деления.

результате образуется двухслойный зародыш – гаструла.
Первоначально образуются эктодерма и энтодерма, а позже между ними – мезодерма. При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела.

мезодерма).
Зародыш на стадии нейруляции называется нейрулой.

(перо, волосы, ногти, когти, кожные железы), органы зрения, слуха, обоняния, эпителий ротовой полости, эмаль зубов.
Из мезодермы развиваются дерма, скелет, кровеносная и лимфатическая системы; поперечно-полосатая и гладкая мускулатура, половая система.
Из энтодермы развивается эпителий кишечника и желудка, пищеварительные железы, эпителий легких и воздухоносных путей, передняя и средняя доли гипофиза, щитовидная железа.

восьми, шестнадцати бластомеров); б — бластула; в — гаструляция; г — схематический поперечный разрез через зародыш ланцетника; 1 — эктодерма; 2 — вегетативный полюс бластулы; 3 — энтодерма; 4 — бластоцель; 5 — рот гаструлы (бластопор); 6,7 — спинная и брюшная губы бластопора; 8 — образование нервной трубки; 9 — образование хорды; 10 — образование мезодермы.

морула

бластула

гаструла

развитии (из клеток зародыша) Служат для поддержания жизнедеятельности и защиты эмбриона от повреждений. Зародышевые оболочки подразделяются на амнион — оболочки, образующиеся вокруг зародыша при ЕГО собственном развитии (из клеток зародыша) Служат для поддержания жизнедеятельности и защиты эмбриона от повреждений. Зародышевые оболочки подразделяются на амнион (внутренняя водная оболочка), хорион — оболочки, образующиеся вокруг зародыша при ЕГО собственном развитии (из клеток зародыша) Служат для поддержания жизнедеятельности и защиты эмбриона от повреждений. Зародышевые оболочки подразделяются на амнион (внутренняя водная оболочка), хорион ( сероза, серозная оболочка) и аллантоис.

включающая позвоночных — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек. В отличие от амниот, у анамний в процессе эмбрионального развития не возникает зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса. Анамнии связаны в своём существовании с водной средой, в которой они проводят либо всю жизнь, либо начальные стадии (яйцевые и личиночные). К анамниям относятся все позвоночные — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек. В отличие от амниот, у анамний в процессе эмбрионального развития не возникает зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса. Анамнии связаны в своём существовании с водной средой, в которой они проводят либо всю жизнь, либо начальные стадии (яйцевые и личиночные). К анамниям относятся все позвоночные, за исключением амниот — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек. В отличие от амниот, у анамний в процессе эмбрионального развития не возникает зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса. Анамнии связаны в своём существовании с водной средой, в которой они проводят либо всю жизнь, либо начальные стадии (яйцевые и личиночные). К анамниям относятся все позвоночные, за исключением амниот, то есть бесчелюстные и различные группы рыб — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек. В отличие от амниот, у анамний в процессе эмбрионального развития не возникает зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса. Анамнии связаны в своём существовании с водной средой, в которой они проводят либо всю жизнь, либо начальные стадии (яйцевые и личиночные). К анамниям относятся все позвоночные, за исключением амниот, то есть бесчелюстные и различные группы рыб, а также амфибии
Амнио́ты, или высшие позвоночные (лат. Amniota) — монофилетическая) — монофилетическая группа (клада) позвоночных животных, характеризующихся[1] наличием зародышевых оболочек наличием зародышевых оболочек. Группа входит в состав надкласса Tetrapoda (четвероногие); включает в себя пресмыкающихся); включает в себя пресмыкающихся, птиц); включает в себя пресмыкающихся, птиц, а также млекопитающих.

деления) и оплодотворения

Жизненный цикл – последовательность всех стадий или поколений в репродуктивной истории конкретного вида живых организмов.

уменьшается вдвое и происходит рекомбинация. В результате такого деления образуются гаплоидные (n) половые клетки (гаметы) и споры.

В зиготе после оплодотворения, что приводит к образованию зооспор у водорослей и мицелия грибов.

В половых органах, приводит к образованию гамет

У семенных растений приводит к образованию гаплоидного гаметофита

гаплоидный организм
Взрослый гаплоидный организм путем митоза производит гаметы

диплоидное

поколений, обычно оба поколения, и половое,  и бесполое состоят из клеток с двойным набором хромосом – просто одно размножается бесполым, а другое половым способом.

смешения жидкостей, принадлежащих обоим родителям. Такое мнение продержалось в течение 200 лет.

История развития учения об онтогенезе

направления:
эпигенез
преформизм: анималькулисты и овисты

История развития учения об онтогенезе

в миниатюре вполне сформирован ещё до начала своего развития, а развитие представляет собой только процесс роста,
увеличения готового организма.

Направления онтогенеза

и прозрачности) части взрослого организма содержатся в сперматозоиде.
Овисты утверждали, что организм преформирован в яйцеклетке.
Была создана также «теория вложения», согласно которой в яйцеклетке или сперматозоиде заложены зачатки всех последующих поколений.

Преформисты

принцип "Все (живое) из яйца". Гарвей писал: «Ни одна часть плода не существует в яйце актуально, но все части находятся в нем потенциально».

Эпигенез

закладывается сначала из двух первичных клеточных слоев, или пластов
Открыл яйцеклетку
Сформулировал закон зародышевого сходства (1828): позвоночные развиваются по единому плану

филогенеза вида

Кабан Овца Кролик Человек

хордовыми животными, изучая онтогенез ланцетника и асцидий.
Совместно с И.И.Мечниковым работали в области эволюционной эмбриологии, установили принципы раннего развития животных.

Открыл явление эмбриональной регуляции.
«Судьба части зародыша есть функция ее положения в целом».