Các hình thức sinh sản của sinh vật

1. Sinh sản vô tính

Sinh sản vô tính là sinh sản với sự sao chép nguyên bản bộ gen và không kèm theo tái tổ hợp di truyền, nghĩa là không có sự tham gia của tế bào sinh dục đực và cái.

Sinh sản vô tính phổ biến ở các sinh vật bậc thấp như vi khuẩn, sinh vật đơn bào và các sinh vật đa bào bậc thấp, nhất là trong giới thực vật.

Cơ sở tế bào học của sinh sản vô tính là phân bào nguyên nhiễm, là sự sao nguyên bản bộ gen. Nghĩa là ADN tái bản theo nguyên tắc bổ sung và phân tử ADN tái bản giống hệt như phân tử ADN mẹ.

Các hình thức sinh sản vô tính: phân bào đơn giản, nảy chồi, sinh sản dinh dưỡng (sinh sản kiểu bào tử, có ý nghĩa trong việc phát tán nòi giống).

Ở vi khuẩn, chúng phân chia theo kiểu trực phân.

Ở sinh vật đa bào, sinh sản vô tính là sự phát triển một cơ thể con mới từ  một bộ phận của cơ thể mẹ. Bộ phận này có thể là một tế bào, một cụm tế bào hoặc một cơ quan như một cái chồi, một miếng củ, một đoạn thân... Bộ phận này càng nhỏ thì quá trình hình thành cơ thể càng phức tạp.

Thường thì tất cả cơ thể thực vật đều có khả năng sinh sản vô tính.Ví dụ một miếng khoai, một mảnh lá sống đời... Thực vật còn có khả năng tạo bào tử. Bào tử là một tế bào của cơ thể, mang bộ gen giống như tất cả các tế bào khác của cơ thể.

Ở động vật bậc thấp cũng phổ biến hiện tượng sinh sản vô tính. Một số loài sán lông (planaria), mỗi mảnh thân đều có thể hình thành một con planaria khác. Cắt đôi con giun đất thì mỗi nửa sẽ cho một con giun nguyên vẹn.

Các động vật bậc cao thường chỉ có khả năng tái sinh. Ví dụ ở thạch sùng, thằn lằn khi bị rụng đuôi có thể tái sinh được đuôi mới.  

Ở người cũng có thể thấy hiện tượng sinh sản vô tính. Ví dụ, ở giai đoạn phát triển phôi sớm, từ một phôi có thể tách ra thành 2, 3 phôi và mỗi phôi sẽ phát triển thành một cơ thể. Trong trường hợp này là các em sinh đôi, sinh ba cùng trứng, tức là cùng một hợp tử. Cơ chế của sinh sản vô tính ở đây là phân bào nguyên nhiễm, là sự sao nguyên bản bộ gen nên các trẻ song sinh, sinh ba có cùng giới tính và rất giống nhau. Trong sinh sản hữu tính luôn có sự tham gia của 2 cá thể, luôn có sự trao đổi, tái tổ

hợp giữa hai bộ gen của tinh trùng và trứng.

2. Sinh sản hữ tính

Sinh sản hữu tính thường gặp các kiểu sau:

+ Luân phiên sinh sản vô tính và hữu tính. Cả hai thế hệ đều là lưỡng bội, ví dụ ở xoang tràng.

+ Sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp. Ví dụ ở một số  đơn bào như tiêm mao trùng. Ở bọn này, hai cá thể lưỡng bội liên kết với nhau, tiếp hợp và trao đổi các chất cho nhau. Nhân nhỏ khởi nguyên của mỗi cá thể  phân bào giảm nhiễm và vận chuyển theo cầu tế bào chất sang cá thể bên cạnh. Ở đây chúng liên kết với nhân đơn bội của cá thể này. Như vậy, có hai lần thụ tinh xảy ra và hai nhân mới được hình thành giống nhau.

Sau đó, hai cá thể mao trùng tách khỏi nhau, nhân cùng với tế bào chất lại phân chia một lần nữa để tạo thành 4 cá thể, mỗi cá thể có một nhân nhỏ và một nhân lớn.

Sinh sản hữu tính có trứng và tinh trùng nhưng chưa có tuyến sinh dục riêng biệt, ví dụ ở hải miên.

Hiện tượng lưỡng tính: xảy ra ở động vật bậc thấp. Lưỡng tính nghĩa là ở cùng một cơ thể có cả buồng trứng và tinh hoàn để sản sinh ra trứng và tinh trùng. Ví dụ ở sán dây, giun đất.

- Một số trường hợp sinh sản đặc biệt:

+ Hiện tượng trinh sản: trinh sản là sự phát triển cá thể trưởng thành từ trứng không thụ tinh, nghĩa là không có sự tham gia của tinh trùng, chỉ có nhân nguyên cái tham gia vào sự phát triển. Ở một số loài, trinh sản là hiện tượng bình thường trong toàn bộ hoặc một số khâu của vòng đời, đó là trường hợp trinh sản tự nhiên. Trong thực nghiệm có thể làm trứng phát triển không qua thụ tinh gọi là trinh sản nhân tạo bằng cách sử dụng nhiều tác nhân khác nhau như thay đổi nhiệt độ, pH, độ muối, tác nhân hóa học hay cơ học.

Trinh sản tự nhiên thường gặp ở giáp xác, trùng bánh xe và một số loài côn trùng như rệp cây, ong và kiến. Ví dụ ở ong, sau khi giao phối, tinh trùng được chứa trong buồng chứa tinh mở vào đường sinh dục của ong chúa, ong chúa có thể điều khiển sự đóng mở buồng chứa tinh và đẻ ra trứng hoặc có hoặc không thụ tinh. Trứng thụ tinh phát triển thành ong thợ và ong chúa, trứng không thụ tinh sẽ phát triển trinh sản thành các con ong đực đơn bội. Trinh sản tự nhiên cũng thấy ở loài thằn lằn núi Lacerta sacicola vùng Arenzimeia.

+ Mẫu sinh: mẫu sinh là sự phát triển trứng có qua thụ tinh, nhưng nhân tinh trùng bị mất hoạt tính và bị loại bỏ, do đó, cũng như trinh sản, chỉ có nhân nguyên cái tham gia vào sự phát triển, tinh trùng ở  đây có tác dụng thuần túy chỉ làm hoạt hóa trứng phát triển. Mẫu sinh tự nhiên thấy ở một số loài cá, tiêu biểu là cá diếc bạc. Quần thể cá diếc bạc mẫu sinh chỉ gồm toàn con cái. Để sinh sản, nó phải qua giao phối với cá đực của cá chép, cá diếc vàng hoặc một số cá khác. Tuy nhiên, không bao giờ xảy ra sự lai giống, vì sau khi xâm nhập vào trong trứng cá diếc, nhân tinh trùng đều bị thoái hóa và tiêu biến,

chỉ nhân nguyên cái của cá diếc tham gia vào phát triển. Cá diếc mẫu sinh là những cá tam bội. Trong tạo noãn không xảy ra giảm phân và bộ tam bội giữ nguyên qua các thế hệ.

Mẫu sinh nhân tạo có thể thực hiện bằng cách chiếu xạ tinh trùng. Sau khi thụ tinh, nhân tinh trùng bị chiếu xạ tự thoái hóa và tiêu biến. Một nhân nguyên cái sẽ điều khiển phôi phát triển thành một cơ thể đơn bội. Cơ thể đơn bội thường có sức sống thấp và ít có giá trị. Có thể thu được các cơ thể mẫu sinh lưỡng bội bằng cách tác động choáng nhiệt (nóng hoặc lạnh) lên trứng, làm thay đổi sự phân chia của nó để nó trưởng thành lưỡng bội. Cá mẫu sinh lưỡng bội có một ý nghĩa lớn trong các nghiên cứu di truyền và công tác chọn giống.

+ Phụ sinh: phụ sinh là sự phát triển trứng có qua thụ tinh, nhưng sau đó nhân nguyên cái bị thoái hóa và chỉ có nhân nguyên đực tham gia vào phát triển.

Có thể thực hiện phụ sinh nhân tạo bằng cách phá hủy nhân của trứng bởi các tác nhân khác nhau như chiếu xạ, hóa học hay cơ học. Phụ sinh nhân tạo ở tằm vừa có ý nghĩa lý luận vừa có giá trị thực tiễn lớn trong việc tạo nên những giống tằm cao sản.

Theo GTTBH