Sinh sản hữu tính: 3 giai đoạn của chu kỳ sinh sản hữu tính

Những sự kiện này có thể được nhóm thành ba giai đoạn: Các sự kiện tiền thụ tinh, thụ tinh và các sự kiện sau thụ tinh.

1. Sự kiện tiền thụ tinh:

Những sự kiện sinh sản hữu tính này là trước khi hợp nhất (thụ tinh) giao tử đực và cái.

Hình ảnh lịch sự: obgyn.med.umich.edu/sites/obgyn.med.umich.edu/files/pregnantbelly_crop-1024lahoma787.jpg

Những sự kiện này là sự phát sinh giao tử và chuyển giao giao tử.

(i) Phát sinh giao tử (Gk. gametos = giao tử, genesis = sản xuất):

Quá trình hình thành hai loại giao tử đực đực và cái được gọi là quá trình tạo giao tử. Giao tử là tế bào đơn bội. Ở một số loài tảo, hai loại giao tử có ngoại hình giống nhau đến mức chúng được gọi là homogametes (isogametes; Hình 1.29), ví dụ, Cladophora, Ulothrix. Do đó, không thể phân biệt chúng thành giao tử đực và giao tử cái.

Tuy nhiên, trong hầu hết các sinh vật sinh sản hữu tính, giao tử có hai loại không giống nhau về mặt hình thái do đó chúng được gọi là dị thể (anisogametes), ví dụ, Fucus (một loại tảo nâu), con người. Trong các sinh vật này, giao tử đực được gọi là antherozoid hoặc tinh trùng và giao tử cái được gọi là trứng hoặc noãn (Hình 1.29 trước Công nguyên).

Bộ phận tế bào trong quá trình hình thành giao tử:

Giao tử là đơn bội cho dù cấu trúc hoặc tế bào sản xuất chúng là đơn bội hay lưỡng bội. Cấu trúc hình thành do sự hợp nhất của giao tử luôn là lưỡng bội. Đó là do bệnh teo cơ xảy ra trong cuộc sống của tất cả các sinh vật sinh sản hữu tính. Các tế bào tạo giao tử trải qua quá trình phân bào được gọi là tế bào cơ (tế bào mẹ giao tử). Loại thứ hai là lưỡng bội. Trên cơ sở của giai đoạn mà meiosis xảy ra, meiosis có ba loại.

(a) Bệnh nấm Zygotic:

Meiosis xảy ra trong hợp tử tạo ra các sinh vật đơn bội. Do đó hợp tử có chức năng như meiocyte. Ví dụ: Chlamydomonas và Ulothrix.

(b) Meiosis bào tử:

Meiosis xảy ra bên trong túi bào tử. Meiocytes xảy ra bên trong túi bào tử tạo ra bào tử đơn bội. Trên bào tử đơn bội nảy mầm (meiospores) tạo ra các cơ thể đơn bội gọi là giao tử. Giao tử được tạo ra trong giao tử thông qua nguyên phân. Ví dụ: hầu hết các nhà máy.

(c) Meiosis di truyền:

Các tế bào mầm là lưỡng bội và hoạt động như các tế bào cơ, trải qua quá trình phân bào để tạo ra các giao tử đơn bội. Ví dụ: hầu hết các động vật. Do đó, các tế bào cơ có số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội (2N) và giao tử chứa số lượng nhiễm sắc thể đơn bội (N).

Số lượng nhiễm sắc thể trong các tế bào cơ (lưỡng bội, 2N) và giao tử (đơn bội, N) của một số sinh vật.

(ii) Chuyển giao giao tử:

Sau khi hình thành giao tử đực và cái, chúng phải được mang lại để thụ tinh. Trong hầu hết các sinh vật, giao tử đực là động lực và giao tử cái là không di động. Tuy nhiên, có một vài loại nấm và tảo trong đó cả hai loại giao tử đều có khả năng vận động (Hình 1.30).

Một phương tiện là cần thiết thông qua đó các giao tử đực di chuyển. Trong tảo, bryophytes và pteriodophytes, nước đóng vai trò là phương tiện để qua đó quá trình chuyển giao tử diễn ra. Do một số giao tử đực không đến được giao tử cái, do đó giao tử đực được tạo ra với số lượng lớn, tức là gấp vài nghìn lần so với giao tử cái.

Trong cây mang hoa, hạt phấn mang giao tử đực được tạo ra với số lượng lớn. Các hạt phấn hoa được chuyển đến sự kỳ thị của cơ quan nữ (cá chép) thông qua quá trình thụ phấn. Chuyển hạt phấn từ bao phấn sang nhụy được gọi là thụ phấn.

Thụ phấn có hai loại: Tự thụ phấn và thụ phấn chéo. Tự thụ phấn là việc chuyển các hạt phấn hoa từ bao phấn của hoa sang nhụy của cùng một loài hoa hoặc nhụy của một loài hoa khác của cùng một loại cây hoặc cùng một loại cây di truyền. Thụ phấn chéo là sự chuyển các hạt phấn hoa từ bao phấn của một loài hoa sang sự kỳ thị của một loài hoa khác biệt về mặt di truyền của một loài thực vật khác cùng loài.

Ở động vật đơn tính, giao tử đực và cái được hình thành ở các cá thể khác nhau, do đó, sinh vật phải phát triển một cơ chế đặc biệt để chuyển giao tử. Nhiều động vật có cơ quan điều phối để chuyển giao tử đực. Chuyển giao tử và đến với nhau của giao tử là điều cần thiết để thụ tinh trong sinh sản hữu tính.

2. Bón phân:

Sự thụ tinh là sự hợp nhất hoàn toàn và vĩnh viễn của hai loại giao tử từ các bố mẹ khác nhau hoặc từ cùng một bố mẹ để tạo thành hợp tử lưỡng bội. Quá trình này cũng được gọi là syngamy. Mặc dù các thuật ngữ syngamy và thụ tinh thường được sử dụng thay thế cho nhau. Nếu syngamy không xảy ra, sẽ không có biến thể ở con cái.

Sự thụ tinh xảy ra ở đâu?

Sự thụ tinh xảy ra hoặc trong môi trường bên ngoài (nước) hoặc bên trong cơ thể của sinh vật. Do đó, có hai loại hợp nhất giao tử là thụ tinh ngoài và thụ tinh trong.

(i) Bón phân bên ngoài:

Khi thụ tinh xảy ra bên ngoài cơ thể của sinh vật, loại hợp hạch giao tử này được gọi là thụ tinh bên ngoài hoặc syngamy bên ngoài. Môi trường bên ngoài như nước là cần thiết cho loại thụ tinh này. Do đó, trong hầu hết các sinh vật dưới nước như phần lớn tảo, cá và động vật lưỡng cư, sự thụ tinh bên ngoài xảy ra.

Các sinh vật biểu hiện thụ tinh bên ngoài tạo ra một số lượng lớn giao tử trong nước để tăng cường cơ hội thụ tinh. Điều này xảy ra ở cá xương và ếch nơi sinh ra một số lượng lớn con. Một nhược điểm lớn của loại thụ tinh này là con cái không được bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi và sự sống sót của chúng bị đe dọa đến tuổi trưởng thành.

(ii) Bón phân nội bộ:

Khi trứng được hình thành bên trong cơ thể con cái, nơi nó hợp nhất với giao tử đực, quá trình này được gọi là thụ tinh bên trong hoặc hiệp đồng nội bộ. Nhiều sinh vật trên cạn thuộc về nấm, động vật bậc cao như bò sát, chim và động vật có vú và phần lớn các tế bào bryophytes, pteridophytes, thể dục và thực vật hạt kín là những ví dụ trong đó xảy ra thụ tinh trong.

Ở đây, giao tử đực là điện thoại di động và phải tiếp cận với trứng để hợp nhất với nó. Số lượng tinh trùng được sản xuất rất lớn nhưng có sự giảm số lượng trứng được sản xuất. Tuy nhiên, trong cây hạt giống, giao tử đực không vận động được mang đến giao tử cái bằng ống phấn hoa.

3. Sự kiện sau thụ tinh:

Các sự kiện trong sinh sản hữu tính sau khi thụ tinh (hình thành hợp tử) được gọi là các sự kiện thụ tinh sau thụ tinh. Những sự kiện này có thể được mô tả dưới hai tiêu đề: hợp tử và phôi.

(i) Hợp tử:

Sau khi thụ tinh, một hợp tử lưỡng bội được hình thành trong tất cả các sinh vật sinh sản hữu tính. Trong thụ tinh ngoài, hợp tử được hình thành trong môi trường bên ngoài (thường là nước) trong khi trong thụ tinh bên trong, hợp tử được hình thành bên trong cơ thể của sinh vật. Sự phát triển hơn nữa của hợp tử phụ thuộc vào loại vòng đời của sinh vật và điều kiện môi trường.

(a) Trong nhiều loại nấm và tảo, hợp tử phát triển một bức tường dày và hình thành bào tử gọi là zygospore. Zygospore trải qua một thời gian nghỉ ngơi. Nó nảy mầm trong mùa sinh trưởng tiếp theo. Hợp tử trải qua quá trình phân bào để tạo ra các cá thể đơn bội. Nó dẫn đến vòng đời đơn bội.

(b) Ở hầu hết động vật, hợp tử không nghỉ ngơi. Nó phân chia bằng nguyên phân trước tiên tạo thành phôi lưỡng bội và sau đó là cá thể cũng là lưỡng bội. Nó dẫn đến một vòng đời lưỡng bội.

(c) Trong hầu hết các loài thực vật, hợp tử đầu tiên tạo thành phôi và sau đó là bào tử lưỡng bội. Các túi bào tử có túi bào tử nơi meiosis diễn ra để hình thành các bào tử đơn bội. Loại thứ hai tạo ra giao tử đơn bội. Giao tử được tạo ra trong giao tử. Nó dẫn đến một vòng đời lưỡng bội.

(ii) Tạo phôi:

Quá trình phát triển phôi từ hợp tử được gọi là quá trình tạo phôi. Trong quá trình tạo phôi hợp tử trải qua quá trình phân chia tế bào phân bào và biệt hóa tế bào. Sự phân chia tế bào làm tăng số lượng tế bào trong phôi đang phát triển trong khi sự biệt hóa tế bào giúp hình thành các mô và cơ quan chuyên môn để hình thành một sinh vật.

(i) Trên cơ sở sự phát triển của hợp tử, các động vật được nhóm lại thành noãn, viviparous và ovoviviparous. Các động vật noãn như bò sát và chim đẻ trứng. Trứng được thụ tinh của chúng được bao phủ bởi lớp vỏ cứng và được đặt ở nơi an toàn trong môi trường. Sau thời gian ủ bệnh, những con non nở ra. Trong các động vật hoạt bát như phần lớn các loài động vật có vú bao gồm cả con người, hợp tử phát triển thành một con non bên trong cơ thể của cá thể cái.

Sau một sự tăng trưởng nhất định, những người trẻ tuổi được cung cấp bởi cá nhân nữ. Do được chăm sóc và bảo vệ đúng cách, cơ hội sống sót của những người trẻ tuổi có nhiều hơn ở những cá nhân hoạt bát. Ở động vật trứng, con cái giữ lại trứng bên trong cơ thể sau khi thụ tinh và cho phép sự phát triển của phôi bên trong cơ thể mà không cần cung cấp thêm dinh dưỡng cho phôi đang phát triển vì không có nhau thai. Tuy nhiên, những con vật cái sinh ra những con non. Ví dụ về động vật ovoviviparous là cá mập và rắn lục.

(ii) Ở thực vật có hoa, hợp tử được hình thành bên trong noãn của cơ quan sinh dục nữ. Sau khi thụ tinh, các cánh hoa, cánh hoa và nhị hoa của hoa trở nên nhạt dần và rụng đi. Các sepals vẫn được gắn trong Hibiscus. Tuy nhiên, pistal vẫn gắn liền với nhà máy.

Hạt và quả hình thành:

Trong thực vật thụ tinh kép tạo ra hai cấu trúc - một hợp tử lưỡng bội (= oospore) và một tế bào nội nhũ sơ cấp tam bội. Hợp tử tạo thành phôi. Tế bào nội nhũ sơ cấp tam bội tạo ra một mô dinh dưỡng gọi là nội nhũ. Nội nhũ cung cấp thức ăn cho phôi đang phát triển. Các noãn thụ tinh trưởng thành và chuyển đổi thành hạt. Thành của buồng trứng tạo thành màng ngoài tim (thành quả). Buồng trứng chín với màng ngoài và hạt được gọi là quả. Các pericarp bảo vệ các hạt trẻ. Sau khi phát tán, hạt nảy mầm tạo thành cây mới.

Bảo trì số lượng nhiễm sắc thể:

Các đơn vị sinh sản trong sinh sản hữu tính là giao tử đực và cái được tạo ra bởi tinh hoàn và buồng trứng tương ứng. Các giao tử là đơn bội chỉ có nhiễm sắc thể N. Do đó, hợp tử do sự hợp nhất của hai loại giao tử đơn bội như vậy trở thành lưỡng bội với nhiễm sắc thể 2N. Con cái phát triển từ hợp tử cũng là lưỡng bội.