Sexuell reproduktion

Sexuell reproduktion är det sätt på vilket de flesta djur och växter förökar sig. Vissa protister och svampar förökar sig också på detta sätt. Organismer som förökar sig sexuellt har två olika kön: hane och hona.

Vid sexuell fortplantning produceras avkommor när spermier befruktar ägg från honan. Denna process sker i olika steg.

Cellbiologi

Cellerna i ett djur eller en högre växt har två uppsättningar kromosomer: de är diploida. När könsceller produceras har de bara en uppsättning kromosomer: de är haploida. De har genomgått en celldelningsprocess som kallas meios. Under meiosen sker två saker som var och en gör avkomman mer variabel. Det innebär att de skiljer sig från föräldrarna och från varandra.

Sortiment

Assortment är när den dubbla kromosomuppsättningen blir en enda uppsättning i varje gamet. Det är slumpmässigt vilket kromosompar som hamnar i en enda gamet av varje par kromosomer. Eftersom genallelerna på varje kromosom inte alltid är desamma innebär detta att det finns en genetisk variation mellan könscellerna. Denna process var Mendels "första lag", lagen om segregation.

Övergång till en annan plats

Eftersom crossing over sker under meiosen ökar kromosomernas variation. Detta gör rekombination möjlig.

Konsekvensen av sortering och korsning gör att ingen avkomma från samma mor och far är identisk. Enäggstvillingar är ett undantag. De är genetiskt identiska eftersom de har utvecklats från samma befruktade ägg.

Fördelar och nackdelar

Det finns för- och nackdelar med sexuell reproduktion jämfört med asexuell reproduktion. De viktigaste frågorna är:

Fördelar: Mer variation bidrar till överlevnad. Det ökar chansen att åtminstone en del av en förälders avkomma överlever. För att ge ett exempel, anta att en dödlig infektion uppstår i befolkningen. Större variation ökar chansen att en del av befolkningen överlever.
Nackdelar: Kräver två föräldrar. Om man antar att det totala antalet ägg är detsamma skulle en population som förökar sig sexuellt producera hälften så många avkommor som en population som förökar sig asexuellt.

Olika termer

Gonaderna är specialiserade könsorgan där könscellerna bildas. Hos mannen är gonaderna testiklarna och hos kvinnan är gonaderna äggstockarna.

Gameterna är specialiserade könsceller som bildas i könskörtlarna genom gametogenes. Den manliga gameten är spermier och den kvinnliga är ägget.

Spermatogenes: den process som producerar haploida spermier.
Oogenes: den process som ger upphov till haploida äggceller.

Hermafrodit: en organism med manliga och kvinnliga könsorgan. Exempel: daggmaskar, sniglar, hydra.

Befruktning: Sperma tränger in i äggets cellmembran. Det finns nu en enda cell som kallas zygot.

Inre befruktning: Spermierna placeras i eller i närheten av kvinnans könsorgan.
Extern befruktning: honan lägger ägg som befruktas av spermier i den yttre miljön.

Utveckling

Klyvning: tidigt skede av embryots utveckling. Cellantalet ökar genom celldelning.

1. Morula: en fast boll av celler
2. Blastula: en ihålig cellkula fylld med vätska.
3. Gastrulation: Blastula fortsätter att växa, cellerna förökar sig genom mitos. Flera hundra celler på ena sidan börjar flytta in och bildar ett tvåskiktsembryo. Det utvecklas till ett embryo i tre lager med endoderm, mesoderm och ektoderm.

Ectoderm utvecklas till nervsystemet, som omfattar hjärnan, ryggmärgen och de perifera nerverna. Även slemhinnor i olika organ: mun, anus, näsborrar, epidermis inklusive svettkörtlar, hår och naglar.

Mesodermen utvecklas till ben, muskler, fortplantningssystem, njurar, blod, blodkärl och hudens inre lager.

Endodermen utvecklas till slemhinnor i matsmältningssystemet, andningsorganen, levern, bukspottkörteln och blåsan.

Tillväxt och differentiering: embryonala celler förökar sig och förändras till specialiserade celler i vävnader och organ.