Партеногенез

Партеногенез (девственное размножение) – это развитие организма из неоплодотворенного яйца. При диплоидном партеногенезе у тлей, дафний, коловраток, одуванчика мейоза не происходит и развитие начинается с диплоидных ооцитов 1-го или 2-го порядка. При гаплоидном партеногенезеразвитие начинается с гаплоидной яйцеклетки. Возникающие организмы при этом либо гаплоидны (самцы пчел – трутни (рис. 8.9), либо вследствие процесса, компенсирующего редукцию числа хромосом, диплоидны.

Искусственный партеногенезможно вызвать у нормальных яиц, воздействуя на них различными веществами, механическим раздражением (потиранием, встряхиванием), повышением температуры или уколом.

Рис. 8.9. Схема партеногенеза в жизненном цикле семьи медоносной пчелы

8.2.4 «Ребенок из пробирки»

Ребенок, развивающийся в результате оплодотворения вне организма матери (так называемый «ребенок из пробирки»), является одной из сенсаций второй половины ХХ века. Реально вне организма женщины происходит лишь само оплодотворение и несколько первых клеточных делений. Если бесплодие связано с анатомическими и физиологическими особенностями функционирования половой системы мужчины и женщины, или различными заболеваниями супругов, то естественным путем оплодотворение произойти не может. Тогда врачи извлекают яйцеклетку супруги, проводят ее оплодотворение спермой супруга в специальных кюветах под микроскопом и, как только оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, ее имплантируют в матку женщины (биологической или суррогатной матери), где эмбрион развивается вплоть до рождения.

8.3 Клонирование особей

Неоплодотворенные яйцеклетки млекопитающих можно извлекать из матки и оплодотворять вне организма. С помощью стеклянного капилляра из оплодотворенных таким образом яйцеклеток мыши можно удалить мужское или женское ядро, пока ядра не слились. Затем цитохалазином блокируют действие веретена; в результате после репликации и удвоения хромосом ни ядро, ни клетка не делятся, и яйцеклетка, сделанная гаплоидной, становится снова диплоидной и после имплантации в матку мыши, приведенной в состояние ложной беременности, может нормально развиваться. В результате получаются гомозиготные самки с двумя Х -хромосомами (эмбрионы с двумя Y -хромосомами гибнут на ранней стадии). Полученные таким же образом (оплодотворение in vitro с последующим удалением мужского хромосомного набора) дочери этих самок идентичны между собой и со своей гомозиготной матерью: это так называемое клонированное потомство. Первое успешное клонирование было осуществлено на клетках моркови в Корнуэльском университете путем выращивания отдельных клеток моркови в середе, содержащей нужные питательные вещества и гормоны, которые индуцировали процессы клеточного деления, приводящие к образованию новых растений (рис. 8.10).

У лягушек, насекомых и млекопитающих удалось также получать генетически идентичное потомство (клон) другим методом (рис. 8.11): из неоплодотворенной яйцеклетки удаляют ядро и пересаживают в нее ядро соматической клетки другой особи. Затем искусственную зиготу имплантируют в матку самки, где эмбрион продолжит развитие.

Рис. 8.10. Развитие растения моркови на искусственной питательной среде из нескольких клеток корнеплода

Рис. 8.11. Методика клонирования организма шпорцевой лягушки

Клонирование нужных животных, например, племенных быков, скаковых лошадей, яйценосных кур и др., может оказаться столь же выгодным как и клонирование растений, которое уже активно производится. Однако применение методов клонирования к человеку сопряжено с серьезными проблемами нравственного порядка.