Конъюгация PDF Печать E-mail

Основная роль полового размножения заключается в том, что оно обеспечивает перекомбинацию генов. У некоторых примитивных организмов размножение происходит бесполым путем, а рекомбинация генов — половым. Роль пола у этих форм выступает особенно наглядно. Еще относительно недавно считалось, что бактерии размножаются только путем деления, т. е. бесполым путем. В начале пятидесятых годов два биолога Ледерберг и Татум, работающие в Йельском университете, подвергли это представление экспериментальной проверке. Объектом их исследования была самая обычная палочковидная бактерия Escherichia coli, которая в изобилии встречается в кишечнике человека.

Эта бактерия отличается большой изменчивостью. Некоторые штаммы Escherichia coli способны синтезировать все необходимые для них аминокислоты из таких простых соединений, как аммиак и глюкоза. Подобные штаммы можно выращивать в питательной среде, не содержащей аминокислот. Имеются, однако, и такие штаммы Escherichia coli, которые вследствие особенностей своей генетической конституции лишены каких-то ферментов и потому не могут синтезировать определенные аминокислоты, а значит, не могут и расти, если этих аминокислот нет в среде. Назовем этот штамм I, а упомянутые аминокислоты А и В. Допустим, что штамм I не может расти в среде, в которой отсутствуют аминокислоты А и В, а штамм II нуждается в добавлении двух других аминокислот С и D. Ледерберг и Татум поставили с такими штаммами следующий опыт.

Сначала они выращивали их совместно в среде, содержавшей аминокислоты А, В, С и D, где оба штамма хорошо росли. Затем часть бактерий перенесли в среду, лишенную всех аминокислот. Большая часть этих бактерий, как и следовало ожидать, погибла, однако некоторые выжили и продолжали расти. Это показало, что между двумя штаммами произошел какой-то обмен наследственными признаками, в результате которого часть бактерий оказалась способной синтезировать все четыре аминокислоты — А, В, С и D.

В дальнейшем электронно-микроскопические наблюдения выявили, что две бактериальные клетки иногда сливаются. При этом между ними образуется цитоплазматический мостик, по которому генетический материал переходит из одной клетки в другую. По-видимому, обычно переходит не вся хромосома, а только какая-то ее часть, т. е. группа генов. О подобном переносе генов у парамеций было известно давно. У парамеций, например, время от времени наблюдается половой процесс (конъюгация), который протекает следующим образом. Две клетки парамеции прикладываются друг к другу брюшными сторонами — рот ко  рту;  их протоплазма сливается.

Ядро каждой особи делится, так что в каждой парамеции образуются два ядра с полным набором генов. Одно из этих ядер из каждой клетки проникает в другую и сливается с оставшимся там ядром. Таким образом две парамеции обмениваются генами и оплодотворяют друг друга, причем каждая получает половину генов от другой. В результате возникают новые комбинации генов  и  обеспечивается  изменчивость в потомстве, т. е. основная цель полового контакта оказывается достигнутой, хотя размножения как такового не происходит, так как число особей не увеличивается.

Интересные статьи по биологии:

1) Сырье для фотосинтеза

2) Типы излучения и способы их измерения