ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ลูกเกิดจากการหลอมรวมของสารพันธุกรรมจากนิวเคลียสเดี่ยว โดยปกติแล้วนิวเคลียสเหล่านี้จะอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์พิเศษ - gametes; ในระหว่างการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์จะหลอมรวมเป็นไซโกตซ้ำ ซึ่งในระหว่างการพัฒนาจะผลิตสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มที่ Gametes เป็นเซลล์เดี่ยว - ประกอบด้วยโครโมโซมหนึ่งชุดที่เกิดจากไมโอซิส พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างรุ่นนี้และรุ่นต่อไป (ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชดอกไม่ใช่เซลล์ แต่เป็นนิวเคลียสที่ผสาน แต่โดยปกติแล้วนิวเคลียสเหล่านี้จะเรียกว่า gametes)

ไมโอซิสเป็นขั้นตอนสำคัญในวงจรชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เนื่องจากจะทำให้ปริมาณของสารพันธุกรรมลดลงครึ่งหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ ในหลายชั่วอายุคนที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จำนวนนี้จึงคงที่ แม้ว่าจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละครั้งระหว่างการปฏิสนธิก็ตาม ในระหว่างไมโอซิสอันเป็นผลมาจากความแตกต่างแบบสุ่มของโครโมโซม (การกระจายอย่างอิสระ) และการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน (การข้าม) การรวมกันของยีนใหม่จะปรากฏในเซลล์สืบพันธุ์เดียว และการสับดังกล่าวจะเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรม การหลอมรวมของนิวเคลียสเดี่ยวที่มีอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์เรียกว่าการปฏิสนธิหรือซินกามี มันนำไปสู่การก่อตัวของไซโกตซ้ำ นั่นคือเซลล์ที่มีชุดโครโมโซมหนึ่งชุดจากผู้ปกครองแต่ละคน การรวมกันของโครโมโซมสองชุดในไซโกต (การรวมตัวกันทางพันธุกรรม) นี้แสดงถึงพื้นฐานทางพันธุกรรมของการเปลี่ยนแปลงภายในความจำเพาะ ไซโกตเติบโตและพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มที่ในรุ่นต่อไป ดังนั้นในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในวงจรชีวิต การสลับระหว่างระยะไดพลอยด์และฮาพลอยด์จึงเกิดขึ้น และในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ระยะเหล่านี้ก็มีรูปแบบที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไปแล้วเซลล์สืบพันธุ์จะมีสองประเภท คือ ตัวผู้และตัวเมีย แต่สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์บางชนิดจะผลิตเซลล์สืบพันธุ์เพียงชนิดเดียวเท่านั้น ในสิ่งมีชีวิตที่ผลิตเซลล์สืบพันธุ์ได้ 2 ประเภท สามารถผลิตได้โดยพ่อแม่ฝ่ายชายและหญิง ตามลำดับ หรืออาจเป็นได้ว่าบุคคลคนเดียวกันนั้นมีอวัยวะสืบพันธุ์ทั้งชายและหญิง ชนิดที่มีตัวผู้และตัวเมียแยกกันเรียกว่าต่างหาก สัตว์และมนุษย์ส่วนใหญ่เป็นเช่นนั้น ในบรรดาไม้ดอกก็มีสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเช่นกัน หากในพืชชนิดเดียวกัน ดอกไม้ตัวผู้และตัวเมียถูกสร้างขึ้นบนพืชชนิดเดียวกัน เช่น ในแตงกวาและเฮเซล ดังนั้นในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันพืชบางชนิดจะมีเฉพาะตัวผู้และบางชนิดจะมีดอกตัวเมียเท่านั้นเช่นในฮอลลี่หรือต้นยู

การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส

Parthenogenesis เป็นหนึ่งในการปรับเปลี่ยนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงจะพัฒนาเป็นบุคคลใหม่โดยไม่ต้องปฏิสนธิโดยเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย การสืบพันธุ์แบบ Parthenogenetic เกิดขึ้นทั้งในอาณาจักรสัตว์และพืช และมีข้อได้เปรียบในการเพิ่มอัตราการสืบพันธุ์ในบางกรณี

ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นวิธีการปกติของการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดในธรรมชาติ กับการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสเทียม ซึ่งเกิดจากการทดลองโดยการกระทำของสิ่งเร้าต่างๆ บนไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ ซึ่งปกติจะต้องมีการปฏิสนธิ การจำแนกประเภทของการแบ่งส่วน:

ผูกพัน - เมื่อเป็นวิธีเดียวในการสืบพันธุ์

Cyclic - parthenogenesis สลับกับวิธีการสืบพันธุ์อื่น ๆ ในวงจรชีวิตตามธรรมชาติ (เช่นในไรเดอร์และโรติเฟอร์)

ปัญญา - เกิดขึ้นเป็นข้อยกเว้นหรือเป็นวิธีการสำรองของการสืบพันธุ์ในรูปแบบที่ปกติจะเป็นกะเทย

การแบ่งส่วนมีสองประเภท - เดี่ยวและซ้ำขึ้นอยู่กับจำนวนโครโมโซมในเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง ในแมลงหลายชนิด รวมทั้งมด ผึ้ง และตัวต่อ สิ่งมีชีวิตหลายวรรณะเกิดขึ้นภายในชุมชนหนึ่งอันเป็นผลมาจากการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสเดี่ยว ในสายพันธุ์เหล่านี้ ไมโอซิสเกิดขึ้น และเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวจะเกิดขึ้น ไข่บางชนิดได้รับการปฏิสนธิและพัฒนาเป็นตัวเมียซ้ำ ในขณะที่ไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์จะพัฒนาเป็นตัวเมียเดี่ยวที่อุดมสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น ในผึ้งน้ำผึ้ง ราชินีจะวางไข่ที่ปฏิสนธิ (2n = 32) ซึ่งพัฒนาเป็นตัวเมีย (ราชินีหรือคนงาน) และไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ (n = 16) ซึ่งผลิตตัวผู้ (โดรน) ที่สร้างสเปิร์มโดยการแบ่งเซลล์ และไม่ใช่ไมโอซิส กลไกการสืบพันธุ์ในแมลงสังคมนี้มีความสำคัญในการปรับตัวเนื่องจากทำให้สามารถควบคุมจำนวนลูกหลานของแต่ละประเภทได้ ในเพลี้ยอ่อนการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสแบบดิพลอยด์เกิดขึ้นซึ่งโอโอไซต์ตัวเมียได้รับไมโอซิสในรูปแบบพิเศษโดยไม่มีการแยกโครโมโซม - โครโมโซมทั้งหมดผ่านเข้าไปในไข่และร่างกายขั้วโลกไม่ได้รับโครโมโซมเดียว ไข่จะพัฒนาในร่างกายของแม่ เพื่อให้ตัวเมียเกิดมาอย่างสมบูรณ์ แทนที่จะฟักออกจากไข่ กระบวนการนี้เรียกว่าความมีชีวิตชีวา มันสามารถดำเนินต่อไปได้หลายชั่วอายุคน โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อน จนกระทั่งเซลล์ใดเซลล์หนึ่งเกิดการไม่แตกต่างโดยสมบูรณ์ ส่งผลให้เซลล์ประกอบด้วยออโตโซมทุกคู่และโครโมโซม X หนึ่งโครโมโซม จากเซลล์นี้ตัวผู้จะพัฒนาแบบ parthenogenetic เพศชายในฤดูใบไม้ร่วงและเพศหญิง parthenogenetic เหล่านี้ผลิตเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวผ่านไมโอซิสที่มีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ตัวเมียที่ปฏิสนธิจะวางไข่ซ้ำซึ่งอยู่เหนือฤดูหนาว และในฤดูใบไม้ผลิพวกมันจะฟักเป็นตัวเมียที่สืบพันธุ์แบบพาร์ทีโนจีเนชันแนลและให้กำเนิดลูกที่มีชีวิต หลายชั่วอายุคนจะตามมาด้วยรุ่นที่เป็นผลมาจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตามปกติ ซึ่งทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรผ่านการรวมตัวกันอีกครั้ง ข้อได้เปรียบหลักที่การแบ่งส่วนให้กับเพลี้ยอ่อนคือการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรเนื่องจากสมาชิกที่โตเต็มที่ทั้งหมดสามารถวางไข่ได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของประชากรจำนวนมากเช่น ในช่วงฤดูร้อน

Parthenogenesis แพร่หลายในพืชซึ่งมีรูปแบบต่างๆ หนึ่งในนั้นคือ apomixis คือ parthenogenesis ซึ่งจำลองการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ Apomixis พบได้ในพืชดอกบางชนิดซึ่งเซลล์ไข่แบบดิพลอยด์หรือเซลล์นิวเซลลัสหรือเมกะสปอร์พัฒนาเป็นเอ็มบริโอที่ใช้งานได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ออวุลที่เหลือจะก่อตัวเป็นเมล็ด และรังไข่จะพัฒนาเป็นผล ในกรณีอื่น ๆ จำเป็นต้องมีละอองเรณูซึ่งกระตุ้นการแบ่งส่วนแม้ว่าจะไม่งอกก็ตาม เม็ดละอองเกสรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของเอ็มบริโอ และในทางปฏิบัติกรณีดังกล่าวเป็นเรื่องยากที่จะแยกแยะจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่แท้จริง

การปฏิสนธิเกิดขึ้นในลักษณะเฉพาะในพืชดอก หลังจากการปฏิสนธิ ออวุลจะผลิตเมล็ดที่มีเอ็มบริโอและมีสารอาหารเพียงพอ การจัดหาสารอาหารในเมล็ดเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในพืชดอกจะมีการปฏิสนธิสองครั้ง ในระหว่างการผสมเกสร เมล็ดละอองเรณูจะตกลงบนรอยมลทินของเกสรตัวเมียและงอกออกมาเป็นหลอดละอองเรณู มันถูกสร้างขึ้นจากเซลล์พืชและเติบโตอย่างรวดเร็วไปถึงรังไข่ ที่ปลายท่อเรณูจะมีเซลล์อสุจิ 2 เซลล์

ต่างจากสเปิร์มที่เคลื่อนไหวได้ของพืชชั้นล่าง สเปิร์มของพืชดอกนั้นไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และสามารถเจาะเข้าไปในไข่ได้ทางท่อละอองเกสรเท่านั้น

ท่อละอองเรณูจะเติบโตเข้าไปในออวุล ปลายจะแตก และอสุจิจะเข้าสู่ถุงเอ็มบริโอ หนึ่งในนั้นหลอมรวมกับไข่ เซลล์ซ้ำเกิดขึ้น - ไซโกต อสุจิตัวที่สองจะหลอมรวมกับนิวเคลียสทุติยภูมิซ้ำของถุงเอ็มบริโอ เป็นผลให้เซลล์ถูกสร้างขึ้นด้วยโครโมโซมสามชุดซึ่งเอนโดสเปิร์มถูกสร้างขึ้นผ่านไมโทสซ้ำ - เนื้อเยื่อที่มีสารอาหาร

กระเทย

การผันคำกริยา

การผันคำกริยา (ละติน "conjugatio" - การเชื่อมต่อ) เป็นรูปแบบหนึ่งของกระบวนการทางเพศโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของ gametes ลักษณะของ Escherichia coli (การแบ่งแบคทีเรีย) รองเท้าแตะ ciliates (ประเภทโปรโตซัว) ซึ่งบุคคลเซลล์เดียวสองคนมารวมกันและแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมผ่านสะพานไซโตพลาสซึม

รูปที่ 4

ผลจากการผันคำกริยาทำให้แบคทีเรียไม่เพิ่มจำนวนบุคคล ในสาหร่ายสีเขียว Spirogyra การผันคำกริยาเกิดขึ้นแตกต่างกัน โดยเส้นใยหลายเซลล์สองเส้นตั้งขนานกัน ก่อให้เกิดสะพานไซโตพลาสซึมที่อยู่ตรงข้ามกัน โดยที่โปรโตพลาสต์ของเพศชายตามหลักสรีรวิทยาจะไหลเข้าสู่เส้นใยเพศหญิง เป็นผลให้เกิดไซโกตจำนวนมาก

การมีเพศสัมพันธ์

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวบางชนิดประสบกับกระบวนการทางเพศประเภทหนึ่งที่เรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์ copulation (จากภาษาละติน "copulatio" - การเชื่อมต่อ) เป็นกระบวนการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์สองเซลล์

ในระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ (ในโปรโตซัว) การก่อตัวขององค์ประกอบทางเพศและการหลอมรวมแบบคู่เกิดขึ้น ในกรณีนี้ บุคคลสองคนได้รับความแตกต่างทางเพศและรวมเข้าด้วยกันจนกลายเป็นไซโกต การผสมและการรวมตัวกันใหม่ของสารพันธุกรรมเกิดขึ้น ดังนั้นบุคคลจึงมีความแตกต่างทางพันธุกรรมจากพ่อแม่

แน่นอนว่าพวกคุณแต่ละคนคงรู้เรื่องราวที่บรรยายไว้ในพระคัมภีร์ศักดิ์สิทธิ์ แมรี่ผู้ซึ่งได้รับการเลือกสรรจากพระเจ้าได้นำบุตรที่ตั้งครรภ์ไร้ที่ติเข้ามาในโลก ไม่ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นจริงหรือเป็นเพียงผลลัพธ์ของจินตนาการอันบ้าคลั่งของผู้เขียนในสมัยนั้นเป็นเรื่องยากที่จะพูดในวันนี้ แต่ขอแจ้งให้ทราบว่าการเกิดพรหมจารีเป็นเรื่องปกติในโลกของเรา Parthenogenesis คืออะไรและสาระสำคัญของมันคืออะไร?

โลกที่น่าตื่นตาตื่นใจ

บางทีความลึกลับที่สุดอย่างหนึ่งในจักรวาลของเราก็คือต้นกำเนิดของชีวิต มันมาจากไหนและใครเป็นผู้สร้างทุกสิ่งถือเป็นปริศนาที่ปิดผนึกไว้ แต่ไม่ว่าผู้สร้างของเราจะเป็นใคร เขาทำหน้าที่ได้อย่างดีเยี่ยมเพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตบนโลกสีน้ำเงินจะไม่มีวันหมดสิ้น รูปแบบต่างๆ ของมันที่อาศัยอยู่บนโลกสามารถสืบพันธุ์ได้ในแบบของตัวเองด้วยวิธีที่หลากหลาย ซึ่งบางครั้งก็ไม่คาดคิดมาก่อน

การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส

การแบ่งส่วนคืออะไร? นี่คือความสามารถของผู้หญิงในการให้กำเนิดคนรุ่นใหม่โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของคู่นอน - ผู้ชาย นี่ไม่ได้หมายความว่าผู้ชายไม่จำเป็นเลย แต่แน่นอนว่าผู้ชายมีความสำคัญ Parthenogenesis ไม่ใช่วิธีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นเดียวกับในพืชบางชนิด (เช่น การแตกหน่อ) แต่ถ้าเกิดขึ้นว่าผู้หญิงด้วยเหตุผลบางอย่างไม่สามารถหาคู่ผสมพันธุ์และการปฏิสนธิของไข่ไม่ได้เกิดขึ้นเธอก็ยังสามารถให้กำเนิดลูกหลานที่เต็มเปี่ยมได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของเขา ความสามารถนี้ช่วยให้สายพันธุ์มีความอยู่รอดที่ดีมาก เมื่อจำนวนลดลง ตัวเมียก็สามารถเติมเต็มประชากรได้ภายในระยะเวลาอันสั้นและแข่งขันต่อได้ นี่คือสาระสำคัญของการแบ่งส่วน

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการสืบพันธุ์คือการควบคุมอัตราส่วนของจำนวนหญิงและชาย ตัวอย่างเช่น ในผึ้ง โดรน (ตัวผู้) โผล่ออกมาจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ และจากไข่ที่ปฏิสนธิ คนงานก็ปรากฏตัวออกมา ซึ่งเป็นตัวเมียทั้งหมด

ประเภทของการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส

Parthenogenesis คืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไรในสัตว์บางชนิด? ในบางสปีชีส์ถือเป็นวิธีการหลักในการสืบพันธุ์ (บังคับ) สำหรับรูปแบบอื่น ๆ มันเป็นวัฏจักรนั่นคือลูกหลานจะปรากฏขึ้นเป็นระยะ ๆ จากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ แต่บ่อยครั้งมากขึ้นเมื่อมีส่วนร่วมของผู้ชาย วิธีการสืบพันธุ์แบบปัญญาหรือแบบฉุกเฉินช่วยให้สายพันธุ์มีความอยู่รอดในสภาพความเป็นอยู่ที่ยากลำบากที่สุดนี่คือสาระสำคัญของการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสสำหรับพวกมัน กรณีเหล่านี้ค่อนข้างเป็นข้อยกเว้น เนื่องจากโดยปกติแล้วสัตว์ดังกล่าวจะยึดติดกับการสืบพันธุ์แบบกะเทย

การสร้างพาร์ทีโนเจเนซิสในสัตว์

การแบ่งส่วนคืออะไร? นี่เป็นกระบวนการที่ไข่พ่อแม่ซึ่งไม่ได้รับการปฏิสนธิเริ่มพัฒนาเพื่อที่จะกลายมาเป็นสิ่งมีชีวิตที่เต็มตัวเต็มวัยในเวลาต่อมา Parthenogenesis อาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างสปีชีส์ ตัวอย่างเช่น การสืบพันธุ์โดยการแบ่งส่วนในผึ้งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากการสืบพันธุ์ของแมลงชนิดอื่น เช่น มด

ความรู้ว่า parthenogenesis คืออะไรและเกิดขึ้นได้อย่างไรมีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเป็นแรงผลักดันให้เกิดแนวโน้มบางอย่างในอุตสาหกรรม ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงเรียนรู้ว่าในหนอนไหม การสร้างพาร์ทีโนเจนเนซิสเริ่มต้นขึ้นหลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิที่กำหนด สิ่งนี้ช่วยเร่งกระบวนการผสมพันธุ์แมลงเหล่านี้ได้อย่างมีนัยสำคัญ

สาระสำคัญของการแบ่งส่วนเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ผู้เลี้ยงผึ้งและผู้ผลิตไหม สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนมากใช้วิธีนี้เท่านั้น กิ้งก่าและปลาบางสายพันธุ์มักฝึกฝนสิ่งนี้กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ตัวแทนของโลกพืช มีแม้แต่ไก่งวงที่มาจากการผสมพันธุ์ด้วยซ้ำ

ตัวแทนด้านวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อศึกษาคุณลักษณะนี้ มีความพยายามหลายครั้งที่จะกระตุ้นให้เกิดการแบ่งส่วนในสัตว์เลือดอุ่น น่าเสียดายที่เป็นไปไม่ได้ที่จะยกตัวอย่าง เนื่องจากในบางกรณีการเจริญเติบโตของเซลล์และการพัฒนาของตัวอ่อนเกิดขึ้น แต่เรื่องดังกล่าวไม่เคยถึงขั้นตอนสุดท้าย นอกจากนี้ยังมีความสนใจอย่างมากจากด้านการแพทย์ มีการสำรวจหลังจากนั้นเป็นที่ทราบกันว่าคู่สมรสส่วนใหญ่ที่ไม่สามารถมีลูกได้จะตัดสินใจอย่างมีความสุขเกี่ยวกับความคิดที่ไร้ที่ติดังกล่าว ใครจะรู้บางทีม่านแห่งความลับอาจถูกเปิดออกเมื่อเวลาผ่านไป และปาฏิหาริย์จะเป็นจริง - การกำเนิดจากร่างกายจะสามารถให้ชีวิตแก่ทารกมนุษย์ได้

เนื่องในวันหยุดเทศกาลอีสเตอร์ของชาวคริสต์ ข้าพเจ้าอยากจะพิจารณาหัวข้อหนึ่งที่เข้าใกล้ปาฏิหาริย์ในพันธสัญญาใหม่ตามหลักวิทยาศาสตร์

ตามตำนานพระแม่มารีย์ผู้ศักดิ์สิทธิ์ซึ่งไม่มีการปฏิสนธิใด ๆ ได้ตั้งครรภ์และให้กำเนิดกษัตริย์แห่งชาวยิวพระเยซูคริสต์ - พระเมสสิยาห์ซึ่งมีการทำนายการเสด็จมาในพันธสัญญาเดิม

“ถ้าไม่มีการปฏิสนธิ? เป็นไปไม่ได้!" – บางคนจะคัดค้าน แต่ปรากฏการณ์ดังกล่าวก็เป็นไปได้ พระแม่มารีมีชื่อเรียกในภาษากรีกว่า "อัคนี พาร์เธน" แปลว่า "พระแม่มารีบริสุทธิ์"

จากคำว่า “ พาร์เทเนย์"- หญิงสาวบริสุทธิ์ - คำว่า parthenogenesis ถูกสร้างขึ้น

การสืบพันธุ์โดยวิธี parthenogenesis

การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส- นี่คือกระบวนการที่การสืบพันธุ์เกิดขึ้นจากการไม่ได้รับการผสมพันธุ์.

แต่สิ่งนี้ไม่ควรสับสนกับการสืบพันธุ์

การสืบพันธุ์โดยวิธี parthenogenesis- นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเมื่อมีเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเกิดขึ้น

หนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ ที่ศึกษาการเกิด parthenogenesis คือนักธรรมชาติวิทยาชาวสวีเดน ชาร์ลส์ บอนเน็ตและนักสัตววิทยาชาวเยอรมัน คาร์ล ซีโบลด์.

Parthenogenesis แบ่งออกเป็นสองประเภท: ไมโอติค และ อะไมโอติค .

ที่ อะไมโอติคการสร้างส่วนหนึ่งไข่ยังคงซ้ำซากเพราะไม่เกิดไมโอซิส

ที่ ไมโอติคการสร้างส่วนหนึ่งสิ่งมีชีวิตพัฒนามาจาก ไข่เดี่ยว และตัวมันเองก็เป็นไข่เดี่ยวหรือไข่ คืนความซ้ำซ้อนและสิ่งมีชีวิตกลายเป็นซ้ำซ้อน.

การฟื้นฟูความซ้ำซ้อนสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี: ไข่สามารถหลอมรวมกับร่างกายที่มีขั้ว (ซึ่งคล้ายกับการมีเพศสัมพันธ์ของ gamete) หรืออาจเกิดขึ้นได้ เยื่อบุโพรงมดลูก.

เยื่อบุโพรงมดลูก – กระบวนการสองเท่า เช่นเดียวกับแต่เยื่อหุ้มนิวเคลียสไม่ละลายและเซลล์ไม่แบ่งตัว

สิ่งมีชีวิตชนิดใดสามารถสืบพันธุ์โดยวิธี parthenogenesis

นี่คือตัวอย่างคลาสสิกบางส่วน

เพลี้ยอ่อน. ด้วยวิธีนี้ พวกเขาจึงเพิ่มจำนวนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่มีค่าใช้จ่ายมากนัก พาร์เธโนเจเนติกส์ผสมพันธุ์ในฤดูร้อน ผลที่ได้คือผู้หญิงเท่านั้น. นี่เป็นการเตรียมการสำหรับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยโดยมีเป้าหมายเพื่อให้แน่ใจว่าบุคคลจำนวนมากสามารถอยู่รอดได้ เมื่อฤดูใบไม้ร่วงใกล้เข้ามา gamete ประเภทต่าง ๆ ก็ถือกำเนิดขึ้นซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งชายและหญิง และแมลงก็เริ่มแพร่พันธุ์ผ่านการมีเพศสัมพันธ์ตามปกติ

แดฟเนีย. ในช่วงฤดูร้อนพวกมันจะสืบพันธุ์โดยการสร้างอะไมโอติกพาร์ทีโนเจเนซิส เมื่ออุณหภูมิของอ่างเก็บน้ำลดลงและเวลากลางวันสั้นลง ตัวผู้เดี่ยวจะปรากฏขึ้น ประชากรเปลี่ยนไปใช้การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศแบบปกติ

โรติเฟอร์. ไม่ต้องแปลกใจถ้าชื่อนี้ไม่คุ้นเคยกับคุณ เท่าที่ฉันรู้ ชื่อนี้ไม่อยู่ในหลักสูตรของโรงเรียน กล่าวโดยย่อ: โรติเฟอร์เป็นประเภทที่แยกจากกันทั้งหมด พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ แต่ขนาดของมันเล็กมาก โรติเฟอร์ เช่น เพลี้ยอ่อนและแดฟเนีย สืบพันธุ์โดยการแบ่งส่วนในสภาพที่เอื้ออำนวย และเมื่อเกิดสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย พวกมันจะเปลี่ยนไปใช้การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตามปกติ มีแม้กระทั่งบางสปีชีส์ เช่น โรติเฟอร์ที่บรรลุ "ความสมบูรณ์แบบ" สปีชีส์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยตัวเมียเท่านั้นที่สืบพันธุ์โดยการสร้างพาร์ทีโนเจเนซิส ในกรณีเช่นนี้ เมื่อการแบ่งส่วนเป็นวิธีเดียวในการสืบพันธุ์ จึงเรียกว่า บังคับ. และเมื่อมีการสลับระหว่างการแบ่งส่วนและวิธีการสืบพันธุ์แบบอื่น จะเรียกว่าการแบ่งส่วน วัฏจักร(เช่นไรน้ำและเพลี้ยอ่อน)

ผึ้ง. ในผึ้ง การพัฒนาของไข่มี 2 รูปแบบ คือ บางชนิดได้รับการปฏิสนธิ บางชนิดไม่ได้ผสมพันธุ์ จากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ (1n) ตัวผู้จะพัฒนา - โดรน ดังนั้นโซมาติกเซลล์ของโดรนจึงมีลักษณะเดี่ยว ( คุณไม่ควรลืมเรื่องนี้หากคุณบังเอิญพบบางสิ่งในหัวข้อนี้โดยมีปัญหาเกี่ยวกับพันธุกรรม).

จากไข่ที่ปฏิสนธิตัวเมียจะพัฒนา - ผึ้งงานหรือราชินี ในกรณีนี้ เมื่อไข่สามารถพัฒนาได้ทั้งจากการปฏิสนธิและการแบ่งส่วนทางพันธุกรรม การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสเรียกว่ากระบวนการแบบปัญญา

ด้วยความสามารถในการแบ่งส่วนแบบปัญญาในผึ้ง ทำให้สามารถควบคุมจำนวนบุคคลในแต่ละวรรณะ (คนงาน โดรน) ได้

ร็อดร็อครวมถึงหลายชนิดที่สามารถเกิดการแบ่งส่วนได้ ก่อนที่เซลล์สืบพันธุ์ของกิ้งก่าเหล่านี้จะมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นแบบไมโทติส ดังนั้น หลังจากวงจรไมโอติกปกติ ไข่จะกลายเป็นซ้ำซ้อนและพร้อมที่จะสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ กิ้งก่าหินอาศัยอยู่บนโขดหินและบางครั้งการย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งอาจเป็นปัญหา ในสภาวะเช่นนี้ การแบ่งส่วนคือสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง

Parthenogenesis ถูกค้นพบใน มังกรโคโมโด. ผู้หญิงมีโครโมโซมเพศ: ZW และผู้ชาย: ZZ ดังนั้น จากผลของการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส จึงควรได้รับสิ่งมีชีวิต: ZZ หรือ WW แต่ WW ไม่สามารถทำงานได้ ดังนั้นในมังกรโคโมโด มีเพียงตัวผู้เท่านั้นที่สามารถพัฒนาอันเป็นผลมาจากการแบ่งส่วนได้การสืบพันธุ์โดยวิธี parthenogenesis เป็นไปไม่ได้

เนื่องจากพวกเขาสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ - รอยประทับจีโนม.

ด้วยการประทับตราจีโนม ในบางกรณีมีเพียงยีนที่ได้รับจากการทำงานของพ่อหรือแม่เท่านั้น ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจึงไม่สามารถพัฒนาได้จากไข่เท่านั้น เนื่องจากยีนบางตัวจะไม่ทำงานในนั้น ยังคงมีที่ว่างสำหรับปาฏิหาริย์

นอกจากนี้ยังมี การสร้าง parthenogenesis เทียม. ด้วยสิ่งเร้าภายนอกต่างๆ ไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์สามารถถูกบังคับให้พัฒนาได้ และมีความเป็นไปได้ที่จะชักนำให้เกิดการแบ่งส่วนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเทียม แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมาก

การสืบพันธุ์โดยวิธี parthenogenesis ในพืชเรียกว่า อะโปมิกซ์.

ในเพลี้ยอ่อนการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสแบบดิพลอยด์เกิดขึ้นซึ่งโอโอไซต์ตัวเมียได้รับไมโอซิสในรูปแบบพิเศษโดยไม่มีการแยกโครโมโซม - โครโมโซมทั้งหมดผ่านเข้าไปในไข่และร่างกายขั้วโลกไม่ได้รับโครโมโซมเดียว ไข่จะพัฒนาในร่างกายของแม่ เพื่อให้ตัวเมียเกิดมาอย่างสมบูรณ์ แทนที่จะฟักออกจากไข่ กระบวนการนี้เรียกว่าความมีชีวิตชีวา มันสามารถดำเนินต่อไปได้หลายชั่วอายุคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูร้อน จนกระทั่งเซลล์ใดเซลล์หนึ่งเกิด nondisjunction ที่เกือบจะสมบูรณ์ ส่งผลให้เซลล์หนึ่งมีคู่ออโตโซมทั้งหมดและโครโมโซม X หนึ่งโครโมโซม จากเซลล์นี้ตัวผู้จะพัฒนาแบบ parthenogenetic เพศชายในฤดูใบไม้ร่วงและเพศหญิง parthenogenetic เหล่านี้ผลิตเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวผ่านไมโอซิสที่มีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ตัวเมียที่ปฏิสนธิจะวางไข่ซ้ำ ซึ่งจะวางไข่ในฤดูหนาว และในฤดูใบไม้ผลิพวกมันจะฟักเป็นตัวเมียที่สืบพันธุ์แบบพาร์ทีโนเจเนอเรชันและให้กำเนิดลูกหลานที่มีชีวิต หลายชั่วอายุคนจะตามมาด้วยรุ่นที่เป็นผลมาจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตามปกติ ซึ่งทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรผ่านการรวมตัวกันอีกครั้ง ข้อได้เปรียบหลักที่การแบ่งส่วนให้กับเพลี้ยอ่อนคือการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรเนื่องจากสมาชิกที่โตเต็มที่ทั้งหมดสามารถวางไข่ได้ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของประชากรจำนวนมาก เช่น ในช่วงฤดูร้อน

Parthenogenesis แพร่หลายในพืชซึ่งมีรูปแบบต่างๆ หนึ่งในนั้นคือ apomixis คือ parthenogenesis ซึ่งจำลองการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ Apomixis พบได้ในพืชดอกบางชนิด ซึ่งเซลล์รีโอวุลแบบดิพลอยด์ ไม่ว่าจะเป็นเซลล์นิวเซลลัสหรือเมกะสปอร์ พัฒนาเป็นเอ็มบริโอที่ใช้งานได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ออวุลที่เหลือจะก่อตัวเป็นเมล็ด และรังไข่จะพัฒนาเป็นผล ในกรณีอื่น ๆ จำเป็นต้องมีละอองเรณูซึ่งกระตุ้นการแบ่งส่วนแม้ว่าจะไม่งอกก็ตาม เม็ดละอองเกสรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของเอ็มบริโอ และในทางปฏิบัติกรณีดังกล่าวเป็นเรื่องยากที่จะแยกแยะจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่แท้จริง

จุดเริ่มต้นของการพัฒนารายบุคคลนั้นนำหน้าด้วยการเกิดขึ้นของเซลล์สืบพันธุ์เช่น การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ซึ่งถือได้ว่าเป็นต้นกำเนิดในระหว่างการพัฒนาส่วนบุคคล

กระบวนการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเรียกว่าการสร้างไข่ (oogenesis) ต่างจากการสร้างอสุจิ แต่ก็มีคุณสมบัติบางอย่าง กระบวนการสร้างไข่และความแตกต่างจากการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์เพศชายแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.

การให้กำเนิดบุตรมี 3 ช่วงเวลา ได้แก่ การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต และการเจริญเติบโตเต็มที่ เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงที่ไม่แตกต่าง - โอโกเนีย - สืบพันธุ์ในลักษณะเดียวกับสเปิร์มโตโกเนียผ่านไมโทซีสปกติ หลังจากการแบ่งตัวแล้ว พวกมันจะกลายเป็นโอโอไซต์ลำดับที่หนึ่งและเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโต

การเจริญเติบโตของโอโอไซต์นั้นกินเวลานานมาก - เป็นสัปดาห์, เดือนและแม้กระทั่งปี ในช่วงระยะเวลาการเจริญเติบโต มีการแยกแยะสองขั้นตอน: การเติบโตเล็กน้อยหรือการเติบโตช้า เมื่อมีการหลอมรวมสารใหม่และมีไซโตพลาสซึมเพิ่มขึ้น และการเติบโตขนาดใหญ่หรือรวดเร็วเมื่อสารอาหารไข่แดงสะสมอยู่ในเซลล์ นิวเคลียสยังได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงการเจริญเติบโต โดยจะขยายตัวอย่างมาก และเนื้อหาในนั้นดูเหมือนจะพร่ามัว ขนาดเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างมาก (เช่น ไข่คอนเพิ่มขึ้นเกือบล้านเท่า)

จากนั้นโอโอไซต์ลำดับแรกจะเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโตหรือไมโอซิส ที่นี่ก็มีการหารการลดลงและการหารสมการเช่นกัน กระบวนการแบ่งตัวในนิวเคลียสดำเนินไปในลักษณะเดียวกับระหว่างไมโอซิสของเซลล์อสุจิ แต่ชะตากรรมของไซโตพลาสซึมนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิง ในระหว่างการแบ่งรีดิวซ์ นิวเคลียสหนึ่งจะมีไซโตพลาสซึมส่วนใหญ่ติดตัวไปด้วย และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่ยังคงอยู่สำหรับการแบ่งของอีกนิวเคลียส ดังนั้นจึงมีเซลล์ที่เต็มเปี่ยมเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้น - โอโอไซต์ของลำดับที่สองและเซลล์เล็ก ๆ ตัวที่สอง - ทิศทางหรือตัวลดซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนรีดิวซ์

ในช่วงที่สอง การแบ่งตามสมการ การกระจายตัวของไซโตพลาสซึมแบบไม่สมมาตรจะเกิดขึ้นซ้ำและเกิดเซลล์ขนาดใหญ่ขึ้นอีกครั้งหนึ่ง นั่นคือโอโวไทด์และตัวขั้วที่สาม โอโวไทด์ในแง่ขององค์ประกอบนิวเคลียร์และการทำงานของมัน คือเซลล์สืบพันธุ์ที่สมบูรณ์

ระยะเวลาการก่อตัวไม่เหมือนกับการสร้างสเปิร์ม คือ ขาดในการสร้างโอโอเจเนซิส ดังนั้นในการกำเนิดโอโอโกเนีย ไข่ที่โตเต็มที่เพียงใบเดียวเท่านั้นที่เกิดจากโอโอโกเนียอันเดียว ร่างกายของขั้วโลกยังคงด้อยพัฒนาและตายในไม่ช้าและถูกเซลล์อื่นทำลายเซลล์ เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงที่โตเต็มวัยเรียกว่าไข่หรือไข่ และเซลล์สืบพันธุ์ที่สะสมอยู่ในน้ำเรียกว่าคาเวียร์

คุณลักษณะของการกำเนิดไข่ในมนุษย์แสดงไว้ในรูปที่ 1 5. การพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเกิดขึ้นในรังไข่ ระยะเวลาของการสืบพันธุ์เริ่มต้นในโอโกเนียในขณะที่ยังอยู่ในเอ็มบริโอและหยุดตามเวลาที่เด็กหญิงเกิด ระยะเวลาการเจริญเติบโตระหว่างการกำเนิดไข่จะนานขึ้นเพราะว่า นอกเหนือจากการเตรียมการสำหรับไมโอซิสแล้ว ยังมีการสะสมสารอาหารซึ่งจำเป็นในอนาคตสำหรับไซโกตดิวิชั่นแรก ในช่วงการเจริญเติบโตเล็กน้อย จะมีการสร้าง RNA ประเภทต่างๆ จำนวนมาก การสะสม RNA อย่างรวดเร็วเกิดขึ้นเนื่องจากกลไกพิเศษ - การขยายยีน (การคัดลอกส่วน DNA แต่ละส่วนหลายครั้งที่เข้ารหัสไรโบโซม RNA) การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ mRNA เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของโครโมโซม "lampbrush" เป็นผลให้มีการสร้างนิวคลีโอลีเพิ่มเติมมากกว่าหนึ่งพันอันซึ่งเป็นโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ rRNA ซึ่งไรโบโซมที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนจะเกิดขึ้นในภายหลัง ในช่วงเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมแบบไมโอติกจะเกิดขึ้นในโอโอไซต์ ซึ่งเป็นลักษณะของการทำนายของการแบ่งส่วนแรก

ในช่วงที่มีการเจริญเติบโตอย่างมาก เซลล์ฟอลลิคูลาร์ของรังไข่จะก่อตัวหลายชั้นรอบๆ โอโอไซต์ลำดับที่หนึ่ง ซึ่งเอื้อต่อการถ่ายโอนสารอาหารที่สังเคราะห์จากที่อื่นเข้าสู่ไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์

ในมนุษย์ระยะเวลาการเจริญเติบโตของโอโอไซต์อาจอยู่ที่ 12–50 ปี หลังจากสิ้นสุดระยะการเจริญเติบโต โอโอไซต์ลำดับที่ 1 จะเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโต

ในช่วงระยะเวลาของการเจริญเติบโตของโอโอไซต์ (เช่นเดียวกับระหว่างการสร้างสเปิร์ม) การแบ่งเซลล์แบบไมโอติกจะเกิดขึ้น ในระหว่างการแบ่งรีดิวซ์ครั้งแรก จากโอโอไซต์ในลำดับแรก จะเกิดหนึ่งโอโอไซต์ในลำดับที่สอง (1n2C) และตัวขั้วหนึ่งตัว (1n2C) ในระหว่างการแบ่งสมการที่สอง เซลล์ไข่ที่เจริญเต็มที่ (1n1C) จะถูกสร้างขึ้นจากโอโอไซต์ลำดับที่สอง ซึ่งกักเก็บสารที่สะสมไว้เกือบทั้งหมดในไซโตพลาสซึม และตัวขั้วที่สองที่มีขนาดเล็ก (1n1C) ในเวลาเดียวกัน การแบ่งตัวของขั้วแรกเกิดขึ้น ทำให้เกิดเป็นสองขั้วที่สอง (1n1C)

เป็นผลให้ในระหว่างการสร้างเซลล์ใหม่จะได้รับ 4 เซลล์ซึ่งต่อมามีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่จะกลายเป็นไข่และอีก 3 เซลล์ที่เหลือ (วัตถุขั้ว) จะลดลง ความสำคัญทางชีวภาพของขั้นตอนการสร้างไข่นี้คือการรักษาสารที่สะสมทั้งหมดของไซโตพลาสซึมไว้รอบๆ นิวเคลียสเดี่ยวเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับสารอาหารตามปกติและการพัฒนาของไข่ที่ปฏิสนธิ

ในระหว่างการสืบพันธุ์ในสตรี ในระยะเมตาเฟสที่สอง บล็อกจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะถูกเอาออกในระหว่างการปฏิสนธิ และระยะการเจริญเติบโตจะสิ้นสุดลงหลังจากที่อสุจิเจาะเข้าไปในไข่เท่านั้น

กระบวนการสร้างไข่ในสตรีเป็นกระบวนการที่เป็นวัฏจักร โดยเกิดขึ้นซ้ำทุกๆ 28 วันโดยประมาณ (ตั้งแต่ช่วงการเจริญเติบโตจนถึงหลังการปฏิสนธิ) รอบนี้เรียกว่าการมีประจำเดือน

ตารางแสดงคุณสมบัติที่โดดเด่นของการสร้างสเปิร์มและการสร้างไข่ในมนุษย์ ลักษณะเด่นที่ชัดเจนที่สุดของไข่คือขนาดที่ใหญ่ เซลล์ไข่ทั่วไปมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือรูปไข่ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางในมนุษย์ประมาณ 100 ไมครอน (ขนาดของเซลล์ร่างกายโดยทั่วไปคือประมาณ 20 ไมครอน) ขนาดของนิวเคลียสก็น่าประทับใจไม่แพ้กัน เนื่องจากคาดว่าจะมีการแบ่งตัวอย่างรวดเร็วทันทีหลังการปฏิสนธิ โปรตีนสำรองจะสะสมอยู่ในนิวเคลียส

ความต้องการสารอาหารของเซลล์ส่วนใหญ่มาจากไข่แดง ซึ่งเป็นสารโปรโตพลาสซึมที่อุดมไปด้วยไขมันและโปรตีน มักพบในโครงสร้างแยกกันที่เรียกว่าเม็ดไข่แดง โครงสร้างเฉพาะที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไข่คือเยื่อหุ้มไข่ชั้นนอก ซึ่งเป็นชั้นนอกของสารพิเศษที่ไม่ใช่เซลล์ ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลไกลโคโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งบางส่วนหลั่งออกมาจากไข่เอง และอีกส่วนหนึ่งเกิดจากเซลล์ที่อยู่รอบๆ ในหลายสปีชีส์ เมมเบรนมีชั้นในติดกับพลาสมาเมมเบรนของไข่โดยตรง และเรียกว่า zona pellucida ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และชั้นไวเทลลีนในสัตว์อื่นๆ ชั้นนี้ช่วยปกป้องไข่จากความเสียหายทางกล และในไข่บางชนิดยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันสเปิร์มเฉพาะสายพันธุ์ โดยอนุญาตให้เฉพาะสเปิร์มของสายพันธุ์เดียวกันหรือสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันมากเท่านั้นที่จะทะลุผ่านได้

ไข่จำนวนมาก (รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) มีถุงน้ำคัดหลั่งพิเศษที่อยู่ใต้พลาสมาเมมเบรนในชั้นนอกหรือในเยื่อหุ้มสมองของไซโตพลาสซึม เมื่อไข่ถูกกระตุ้นโดยอสุจิ เม็ดเปลือกนอกเหล่านี้จะปล่อยเนื้อหาโดยกระบวนการ exocytosis ซึ่งส่งผลให้คุณสมบัติของเยื่อหุ้มไข่เปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่สเปิร์มอื่นไม่สามารถทะลุผ่านเข้าไปได้ กระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศชายคือ การสร้างอสุจิ ส่งผลให้เกิดการสร้างตัวอสุจิ

เซลล์ร่างกายเมื่อถึงสภาวะทางสรีรวิทยาที่เจริญเต็มที่แล้ว จะแบ่งตัวแบบไมโทซิส (บางครั้งโดยอะไมโทซีส) ในขณะที่เซลล์สืบพันธุ์ในการพัฒนาจะผ่านขั้นตอนพิเศษของการเปลี่ยนแปลงจนกระทั่งพวกมันเติบโตและสามารถปฏิสนธิได้ ความแตกต่างนี้มีความหมายทางชีววิทยาที่ลึกซึ้ง เซลล์ร่างกายจะต้องเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดไว้ในระหว่างการแบ่งเพื่อให้เซลล์ลูกยังคงเหมือนเดิมกับเซลล์แม่ มั่นใจในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างไมโทซิสโดยการกระจายโครโมโซมที่แม่นยำระหว่างเซลล์ที่แบ่ง: จำนวนโครโมโซม โครงสร้างทางชีววิทยา ปริมาณ DNA และด้วยเหตุนี้ ข้อมูลทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในนั้นจึงได้รับการเก็บรักษาไว้ในรุ่นเซลล์จำนวนหนึ่ง เพื่อให้มั่นใจว่า ความคงที่ของโครงสร้างของแต่ละบุคคลและสายพันธุ์

ในระหว่างการปฏิสนธิ นิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ชายและหญิงจะรวมกันเป็นนิวเคลียสทั่วไป และหากมีโครโมโซมในแต่ละเซลล์มากเท่ากับในเซลล์ร่างกาย เมื่อนั้นในไซโกต มันจะเพิ่มเป็นสองเท่า และจำนวนสองเท่าดังกล่าวจะผ่านเข้าไปในเซลล์ทั้งหมดของ ตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา ในอนาคต ในระหว่างการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป จะมีการสะสมโครโมโซมในเซลล์ตามลำดับ และสปีชีส์ไม่สามารถรักษาลักษณะทางพันธุกรรมไว้ไม่เปลี่ยนแปลงได้ นอกจากนี้ ค่าสัมประสิทธิ์พลาสมานิวเคลียร์ที่สนับสนุนนิวเคลียสจะค่อยๆ ถูกรบกวน และหลังจากผ่านไปหลายชั่วอายุคน เวลาหนึ่งก็มาถึงเมื่อการเพิ่มโครโมโซมในนิวเคลียสจะนำไปสู่การตายของเซลล์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ผลที่ตามมาคือการปฏิสนธิไม่ได้ทำหน้าที่เพื่อการอนุรักษ์ แต่เพื่อทำลายสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ประกอบด้วยสองแผนกพิเศษ ในระหว่างนั้นจำนวนโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งตัวผู้และตัวเมียจะลดลงครึ่งหนึ่ง กระบวนการในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการลดจำนวนโครโมโซมถือเป็นสาระสำคัญของการเจริญเติบโตของเซลล์สืบพันธุ์ - สาระสำคัญของไมโอซิส ในระหว่างการปฏิสนธิ จำนวนครึ่งหนึ่งของโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ของพ่อและครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ของแม่จะรวมกัน และชุดของลักษณะโครโมโซมของสายพันธุ์นี้จะถูกฟื้นฟูในไซโกต

การสร้างอสุจิมี 4 ช่วง ได้แก่ การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต การสุก (ไมโอซิส) และการก่อตัว (รูปที่ 3)

ในช่วงระยะเวลาการสืบพันธุ์ เซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิมที่ไม่แตกต่าง - สเปิร์มโตโกเนียหรือโกเนีย - แบ่งตัวผ่านไมโทซีสปกติ หลังจากแบ่งแยกหลายฝ่ายแล้ว พวกเขาก็เข้าสู่ช่วงของการเติบโต ในขั้นตอนนี้เรียกว่าเซลล์อสุจิลำดับที่หนึ่ง (หรือ I spermatocytes) พวกเขาดูดซึมสารอาหารอย่างเข้มข้นขยายใหญ่ขึ้นผ่านการปรับโครงสร้างทางกายภาพและทางเคมีอย่างล้ำลึกซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกเขาเตรียมพร้อมสำหรับช่วงที่สาม - การสุกหรือไมโอซิส

ในไมโอซิส เซลล์อสุจิจะผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์สองขั้นตอน ในระยะแรก (การลดลง) จำนวนโครโมโซมจะลดลง (การลดลง) เป็นผลให้เซลล์ที่มีขนาดเท่ากันสองเซลล์เกิดขึ้นจากเซลล์หนึ่งเซลล์ - สเปิร์มเซลล์ลำดับที่สองหรือเซลล์ที่สอง จากนั้นมาถึงส่วนที่สองของการสุกแก่ มันดำเนินไปเหมือนกับเซลล์โซมาติกไมโทซิสธรรมดา แต่มีจำนวนโครโมโซมเดี่ยว การหารดังกล่าวเรียกว่าสมการ ("สมการ" - ความเท่าเทียมกัน) เนื่องจากมีการสร้างการหารที่เหมือนกันสองแบบคือ เซลล์ที่เทียบเท่ากันโดยสมบูรณ์เรียกว่าสเปิร์ม

ในช่วงที่สี่ - การก่อตัว - สเปิร์มที่โค้งมนจะมีรูปร่างของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายที่โตเต็มที่: แฟลเจลลัมเติบโตขึ้นนิวเคลียสจะหนาแน่นขึ้นและเปลือกจะถูกสร้างขึ้น อันเป็นผลมาจากกระบวนการทั้งหมดของการสร้างสเปิร์ม ทำให้ได้รับเซลล์สืบพันธุ์ที่เจริญเต็มที่ 4 เซลล์จากแต่ละอสุจิที่ไม่แตกต่างเริ่มต้น แต่ละเซลล์มีชุดโครโมโซมเดี่ยว

ในรูป รูปที่ 4 แสดงแผนภาพกระบวนการสร้างอสุจิและการสร้างอสุจิในมนุษย์ การสร้างอสุจิเกิดขึ้นในท่อกึ่งอัณฑะที่ซับซ้อนของอัณฑะ การพัฒนาของตัวอสุจิเริ่มต้นในช่วงของการพัฒนาก่อนคลอดระหว่างการวางเนื้อเยื่อกำเนิด จากนั้นกลับมาดำเนินการต่อในช่วงที่เริ่มเข้าสู่วัยแรกรุ่นและดำเนินต่อไปจนถึงวัยชรา

ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ จะมีไมโทสเกิดขึ้นต่อเนื่องกัน ส่งผลให้จำนวนเซลล์ที่เรียกว่าสเปิร์มโตโกเนียเพิ่มขึ้น อสุจิบางตัวเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโตและเรียกว่าเซลล์อสุจิลำดับที่หนึ่ง

ระยะเวลาการเจริญเติบโตสอดคล้องกับช่วงระหว่างเฟสของวัฏจักรเซลล์ ซึ่งสารพันธุกรรมของสเปิร์มเซลล์ลำดับที่หนึ่ง (2n4C) จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า จากนั้นเข้าสู่ระยะพยากรณ์ที่ 1 ของการแบ่งไมโอติก ในระหว่างการทำนายที่ 1 การผันของโครโมโซมคล้ายคลึงกันและการแลกเปลี่ยนระหว่างโครมาทิดที่คล้ายคลึงกัน (การข้าม) เกิดขึ้น การข้ามผ่านมีความสำคัญทางพันธุกรรมที่สำคัญเนื่องจากส่งผลให้เกิดความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างบุคคล

ข้าว. 3. โครงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์:

ระยะที่ 1 – ระยะการสืบพันธุ์: เซลล์แบ่งแบบไมโทโซม ชุดของโครโมโซมในเซลล์คือ 2n ระยะที่ 2 – ระยะการเจริญเติบโต: การสะสมของสารอาหารในเซลล์, ชุดโครโมโซม 2n; ระยะที่ 3 – ระยะการเจริญเติบโต – ไมโอซิส: ก) ระยะที่ 1 หรือการลดลง การแบ่งตัว การก่อตัวของเซลล์ซ้ำที่มีชุดโครโมโซมเท่ากับ 2n เซลล์ที่มีชุดเดี่ยวเท่ากับ n; b) การแบ่งไมโอซิสครั้งที่ 2 ดำเนินไปในรูปแบบไมโทซิส แต่อยู่ในเซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยว ระยะที่ 4 – ระยะก่อตัว – เกิดขึ้นเฉพาะในการสร้างอสุจิเท่านั้น

ระยะการเจริญเติบโตเกิดขึ้นในสองระยะ ซึ่งสอดคล้องกับการแบ่งไมโอติก I (การลดลง) และการแบ่งไมโอติก II (สมการ) ในกรณีนี้ จากเซลล์อสุจิลำดับที่หนึ่งหนึ่งเซลล์อสุจิลำดับที่สอง (1n2C) จะได้รับครั้งแรก จากนั้นจึงได้รับอสุจิ 4 ตัว (1n1C) สเปิร์มมีความแตกต่างกันในชุดโครโมโซม โดยทั้งหมดมีออโตโซม 22 อัน แต่ครึ่งหนึ่งของเซลล์มีโครโมโซม X และอีกครึ่งหนึ่งเป็นโครโมโซม Y ออโตโซมแตกต่างจากกันและจากพ่อแม่ด้วยการรวมกันของอัลลีลที่แตกต่างกัน เนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นระหว่างการข้าม

ในช่วงระยะเวลาการก่อตัวจำนวนเซลล์และจำนวนโครโมโซมในนั้นจะไม่เปลี่ยนแปลงเพราะว่า ในช่วงเวลานี้ 4 ตัวอสุจิจะถูกสร้างขึ้นจากตัวอสุจิ 4 ตัวซึ่งมีการจัดโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของโครงสร้างเซลล์ใหม่และหางจะเกิดขึ้น ในมนุษย์ระยะนี้กินเวลา 14 วัน

เซลล์สืบพันธุ์เพศชายไม่ได้พัฒนาเพียงลำพัง แต่จะเติบโตในโคลนและเชื่อมต่อกันด้วยสะพานไซโตพลาสซึม สะพานไซโตพลาสซึมอยู่ระหว่างสเปิร์มโตโกเนีย, สเปิร์มเซลล์และสเปิร์ม เมื่อสิ้นสุดระยะการก่อตัว ตัวอสุจิจะถูกปล่อยออกจากสะพานไซโตพลาสซึม

ในมนุษย์ ผลผลิตอสุจิสูงสุดต่อวันคือ 10 8 ระยะเวลาการดำรงอยู่ของอสุจิในช่องคลอดสูงสุด 2.5 ชั่วโมง และในปากมดลูกสูงสุด 48 ชั่วโมง

อสุจิเป็นเซลล์ที่ยาวและเคลื่อนที่ได้ ตัวอสุจิหลักคือนิวเคลียสซึ่งครอบครองปริมาตรหลักของศีรษะและอวัยวะของการเคลื่อนไหว - แฟลเจลลัมซึ่งประกอบขึ้นเป็นหาง อสุจิเป็นนิวเคลียสที่เคลื่อนที่ได้ โครงสร้างของตัวอสุจิถูกกำหนดโดยหน้าที่ของมันเป็นหลัก

อสุจิมีไซโตพลาสซึมน้อยมาก แต่มีโครงสร้างรองรับหลายประการ:

1) ไมโตคอนเดรียซึ่งให้พลังงานแก่มัน

2) อะโครโซม ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายไลโซโซมและมีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่

3) centriole - จุดเริ่มต้นของแฟลเจลลัมในระหว่างการปฏิสนธิจะใช้ในช่วงการแบ่งไซโกตครั้งแรก

อะโครโซมตั้งอยู่ด้านหน้านิวเคลียสในศีรษะ และเซนทริโอลและไมโตคอนเดรียอยู่ตรงกลางของเซลล์ นิวเคลียสประกอบด้วยชุดโครโมโซมเดี่ยว (ดูเซลล์) มีความหนาแน่นและควบแน่น แฟลเจลลัมยาวมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับแฟลเจลลาของโปรโตซัวและซีเลียของเยื่อบุ ciliated ของสัตว์หลายเซลล์

อสุจิเป็นเซลล์ที่มีความเหนียวมากและภายใต้สภาวะที่เหมาะสม (ในมดลูก) พวกมันจะยังคงมีชีวิตอยู่ได้นานถึงห้าวัน

ความแตกต่างในการสร้างอสุจิจากการกำเนิดไข่ในมนุษย์

การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส- รูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิตซึ่งเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง (ไข่) พัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยโดยไม่มีการปฏิสนธิ แม้ว่าการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศบางส่วนจะไม่เกี่ยวข้องกับการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิง แต่การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสยังคงถือว่าเป็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตพัฒนาจากเซลล์สืบพันธุ์ ในกรณีที่มีการแสดงสายพันธุ์ parthenogenetic (เสมอหรือเป็นระยะ) โดยผู้หญิงเท่านั้น หนึ่งในข้อได้เปรียบทางชีวภาพที่สำคัญ การสร้างส่วนหนึ่งประกอบด้วยการเร่งอัตราการแพร่พันธุ์ของชนิดเนื่องจากบุคคลชนิดเดียวกันทุกคนสามารถออกจากลูกหลานได้ สัตว์บางชนิดใช้วิธีการสืบพันธุ์แบบนี้ (แม้ว่าสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์จะหันไปใช้มันบ่อยกว่าก็ตาม) ในกรณีที่ตัวเมียพัฒนาจากไข่ที่ปฏิสนธิ และตัวผู้มาจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ การสร้างส่วนหนึ่งมีส่วนช่วยในการควบคุมอัตราส่วนเพศเชิงตัวเลข (เช่นในผึ้ง) การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสควรจัดประเภทเป็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและควรแยกความแตกต่างจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งมักดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของอวัยวะและเซลล์ร่างกาย (การสืบพันธุ์โดยการแบ่ง การแตกหน่อ ฯลฯ)

การจำแนกประเภทของการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิส

มีการจำแนกประเภทของการสืบพันธุ์แบบ parthenogenetic หลายประเภท

1. โดยวิธีการสืบพันธุ์

o ธรรมชาติเป็นวิธีปกติที่สิ่งมีชีวิตบางชนิดสืบพันธุ์ในธรรมชาติ

o ของเทียม - เกิดจากการทดลองโดยการกระทำของสิ่งเร้าต่างๆ บนไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ ซึ่งปกติจะต้องมีการปฏิสนธิ

2.ตามความสมบูรณ์ของหลักสูตร

o พื้นฐาน (พื้นฐาน) - ไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์จะเริ่มแบ่งตัว แต่การพัฒนาของตัวอ่อนจะหยุดลงในระยะแรก ในเวลาเดียวกัน ในบางกรณี การพัฒนาต่อไปจนถึงขั้นตอนสุดท้ายก็เป็นไปได้เช่นกัน (การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสโดยไม่ได้ตั้งใจหรือแบบสุ่ม)

o สมบูรณ์ - การพัฒนาของไข่นำไปสู่การก่อตัวของตัวเต็มวัย การเกิดพาร์ธีโนเจเนซิสประเภทนี้พบได้ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังทุกประเภทและสัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิด

3. เมื่อมีไมโอซิสอยู่ในวงจรการพัฒนา

o อะไมโอติก - ไข่ที่กำลังพัฒนาไม่เกิดไมโอซิสและคงอยู่ซ้ำซ้อน การสืบพันธุ์แบบพาร์ทีโนเจเนซิส (เช่น ในแดฟเนีย) เป็นการสืบพันธุ์แบบโคลนประเภทหนึ่ง

o Meiotic - ไข่จะเกิดไมโอซิส (ในเวลาเดียวกันก็กลายเป็นเดี่ยว) สิ่งมีชีวิตใหม่พัฒนาจากไข่เดี่ยว (ฮิเมนอปเทอราตัวผู้และโรติเฟอร์) หรือไข่ฟื้นฟูความซ้ำซ้อนไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง (ตัวอย่างเช่นโดยเอนโดไมโทซิสหรือการหลอมรวมกับร่างกายขั้วโลก)

4. โดยการมีอยู่ของการสืบพันธุ์รูปแบบอื่นในวงจรการพัฒนา

o ภาระผูกพัน - เมื่อเป็นวิธีเดียวในการสืบพันธุ์

o Cyclic - parthenogenesis สลับกับวิธีการสืบพันธุ์อื่น ๆ ในวงจรชีวิตตามธรรมชาติ (เช่นในไรเดอร์และโรติเฟอร์)

o ปัญญา - เกิดขึ้นเป็นข้อยกเว้นหรือเป็นวิธีการสำรองของการสืบพันธุ์ในรูปแบบที่ปกติจะเป็นกะเทย

5. ขึ้นอยู่กับเพศของสิ่งมีชีวิต

o Gynogenesis - การสร้างส่วนหนึ่งของเพศหญิง

o Androgenesis - การสร้างส่วนหนึ่งของเพศชาย

20. หัวข้อ งาน วิธีการทางพันธุศาสตร์ ขั้นตอนของการพัฒนาทางพันธุกรรม การมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ในการพัฒนาพันธุศาสตร์ ความสำคัญของพันธุศาสตร์สำหรับการแพทย์

พันธุศาสตร์ – วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับพันธุกรรมและความแปรปรวน รวมถึงรูปแบบการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น

พันธุกรรม- นี่คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการรักษาและถ่ายทอดคุณลักษณะของโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาไปยังลูกหลาน

นี่คือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุและการทำงานมีความต่อเนื่องตลอดหลายชั่วอายุคน เช่นเดียวกับธรรมชาติของการพัฒนาส่วนบุคคลภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

จีโนไทป์- จำนวนทั้งสิ้นของยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเดียว นักพันธุศาสตร์ชาวโซเวียตผู้โด่งดัง M.E. Lobashev กำหนดจีโนไทป์เป็นระบบของการโต้ตอบของยีน - ชุดของลักษณะทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต

พระนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียถือเป็นผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ เกรเกอร์ เมนเดล. ผมประยุกต์วิธีไฮบริดวิทยา ผลการวิจัย คือ การค้นพบรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

โทมัส มอร์แกนศึกษาไม้กางเขนแบบไดไฮบริดสำหรับสองลักษณะ

วิธีการวิจัย: การวิเคราะห์แบบลูกผสม - ระบบการผสมข้ามพันธุ์ที่ช่วยให้คุณติดตามรูปแบบในหลายชั่วอายุคน มรดกและการเปลี่ยนแปลงลักษณะ

เซลล์วิทยา, แฝด, ออนโทเจเนติกส์ (การสำแดงการกระทำของยีนในการกำเนิดเซลล์) และอื่น ๆ สถิติและการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

การพัฒนาทางพันธุศาสตร์สามารถแบ่งได้เป็น 3 ระยะ คือ

1 . (ตั้งแต่ปี 1900 ถึง 1925) – ระยะของพันธุศาสตร์คลาสสิก ในช่วงเวลานี้ กฎของจี. เมนเดลถูกค้นพบและยืนยันอีกครั้ง และทฤษฎีโครโมโซมเกี่ยวกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ถูกสร้างขึ้น (ที.จี. มอร์แกน)

2 . (พ.ศ. 2469 ถึง พ.ศ. 2496) – ขั้นตอนของการพัฒนาอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับงานกลายพันธุ์เทียม (G. Meller และอื่น ๆ ) ในเวลานี้ มีการแสดงโครงสร้างที่ซับซ้อนและการกระจายตัวของยีน มีการวางรากฐานของชีวเคมี ประชากร และพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าโมเลกุล DNA เป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม (O. Avery) และรากฐานของ มีการวางพันธุศาสตร์สัตวแพทยศาสตร์ .

3 . (เริ่มในปี พ.ศ. 2496) - ขั้นตอนของพันธุศาสตร์สมัยใหม่ซึ่งโดดเด่นด้วยการวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางพันธุกรรมในระดับโมเลกุล ค้นพบโครงสร้างของ DNA (J. Utson) ถอดรหัสรหัสพันธุกรรม (F. Crick) และยีนถูกสังเคราะห์ทางเคมี (G. Korana)

พันธุศาสตร์การแพทย์ช่วยให้เข้าใจปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อม (รวมถึงปัจจัยเฉพาะ) ในพยาธิวิทยาของมนุษย์

ความรู้พื้นฐานด้านพันธุศาสตร์ทางการแพทย์ช่วยให้แพทย์เข้าใจกลไกของโรคแต่ละโรคและเลือกวิธีการรักษาที่เหมาะสม

21. พันธุกรรมและความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นเอกภาพวิภาษวิธี แนวคิดทั่วไปของสารพันธุกรรมและคุณสมบัติของสารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลง การซ่อมแซม การถ่ายทอด การใช้ข้อมูลทางพันธุกรรม

การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นคุณสมบัติของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตในกระบวนการสืบพันธุ์ด้วยตนเองเพื่อถ่ายโอนความสามารถในการเผาผลาญบางประเภทและการพัฒนาส่วนบุคคลไปสู่คนรุ่นใหม่ในระหว่างที่พวกมันพัฒนาลักษณะและคุณสมบัติทั่วไปของเซลล์และสายพันธุ์ที่กำหนด สิ่งมีชีวิตตลอดจนลักษณะเฉพาะบางอย่างของพ่อแม่

ความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติของระบบสิ่งมีชีวิตในการรับการเปลี่ยนแปลงและมีอยู่ในรูปแบบต่างๆ

แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าพันธุกรรมและความแปรปรวนนั้นมีหลายทิศทางในผลลัพธ์ของมัน แต่ในธรรมชาติของการมีชีวิตคุณสมบัติพื้นฐานทั้งสองนี้ก่อให้เกิดความสามัคคีที่แยกไม่ออก ซึ่งบรรลุการอนุรักษ์ในกระบวนการวิวัฒนาการของคุณสมบัติที่เหมาะสมทางชีวภาพที่มีอยู่และการเกิดขึ้นของคุณภาพใหม่ไปพร้อม ๆ กัน ทำให้เป็นไปได้ เพื่อให้ชีวิตดำรงอยู่ในสภาวะต่างๆ ดังนั้นวัสดุบางส่วนจะต้องมีความสามารถในการทำซ้ำตัวเองเพื่อส่งข้อมูลทางพันธุกรรมในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์บนพื้นฐานที่จะดำเนินการสร้างคนรุ่นใหม่ เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของคุณลักษณะตลอดหลายชั่วอายุคน วัสดุทางพันธุกรรมจะต้องรักษาองค์กรอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังต้องมีความสามารถในการรับการเปลี่ยนแปลงและทำซ้ำ โดยจัดให้มีความเป็นไปได้ในการพัฒนาประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตภายใต้เงื่อนไขที่เป็นอยู่

การซ่อมแซม-การฟื้นฟูระดับโมเลกุล กลไกการซ่อมแซมขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสายโซ่เสริมสองสายในโมเลกุล DNA การบิดเบือนลำดับนิวคลีโอไทด์ในหนึ่งในนั้นถูกตรวจพบโดยเอนไซม์เฉพาะ จากนั้นส่วนที่เกี่ยวข้องจะถูกลบออกและแทนที่ด้วยส่วนใหม่ ซึ่งสังเคราะห์บนสาย DNA เสริมที่สอง โครโมโซมแต่ละตัวแสดงถึงกลุ่มเชื่อมโยง จำนวนโครโมโซมเท่ากับชุดโครโมโซมเดี่ยว ชุดโครโมโซมแบบดิพลอยด์ประกอบด้วยโครโมโซม 46 แท่ง

22. มนุษย์เป็นวัตถุเฉพาะของการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม วิธีการศึกษาพันธุกรรมมนุษย์

พันธุกรรม- ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะและลักษณะการพัฒนาไปยังลูกหลาน ด้วยความสามารถนี้ สิ่งมีชีวิตทุกชนิด (พืช เห็ดรา หรือแบคทีเรีย) จึงยังคงรักษาลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์ในลูกหลานเอาไว้ ความต่อเนื่องของคุณสมบัติทางพันธุกรรมนี้รับประกันได้ด้วยการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม พาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตคือยีน