การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ 

การสืบพันธุ์ ( reproduetion ) คือ การเพิ่มจำนวนสิ่งมีชีวิต ( เป็นข้อที่สำคัญที่สุด )

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ( sexual reproduction ) เป็นการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตโดยใช้เซลล์สืบพันธุ์ (sex cell หรือ gamete ) ทำให้เกิดความแปรผันของสิ่งมีชีวิต ( variation )

ประเภทของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

พาร์ทีโนจินิซิส ( parthenogenesis ) หมายถึง การเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตโดยไข่ เจริญเป็นตัวอ่อนโดยไม่ต้องปฏิสนธิกับสเปิร์ม เช่น ผึ้งตัวผู้ มดตัวผู้

คอนจูเกชัน ( conjugation ) หมายถึง การรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ ที่มีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน เรียกว่า ไอโซแกมีต ( isogamete ) เช่น ราดำ พารามีเซียม สาหร่ายสไปโรไจรา

การปฏิสนธิ ( fertitization ) หมายถึง การรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ที่มีขนาดและรูปร่างต่างกัน เรียกว่า เฮเทอโรแกมีต ( heterogamete ) โดยเซลล์สืบพันธ์ เพศผู้เรียกว่า สเปิร์ม ( sperm ) เซลล์สืบพันเพศเมีย เรียกว่า ไข่ ( egg ) เช่น สัตว์และพืชทั่วๆไป ในพืชดอกมีการปฏิสนธิ 2 ครั้ง คือ ระหว่าง สเปิร์มกับเซลล์ไข่ และสเปิร์มกับโพลาร์นิวคลีไอ ( polar nuclei ) เรียกว่า ปฏิสนธิซ้อน ( double fertitization )

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ( asexual reproduction ) เป็นการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตโดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์ แต่ใช้เซลล์ร่างกายในการเพิ่มจำนวนลูกที่เกิดขึ้นเหมือนพ่อแม่ ไม่เกิดความแปรผัน จึงมีการปรับตัวได้น้อย

ประเภทของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

การแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ( binary fission ) เช่น แบคทีเรีย อะมีบา ยูกลีนา สาหร่ายเซลล์เดียว

การแตกหน่อ ( budding ) หน่อ ( bud ) มีขนาดเล็กกว่าตัวให้กำเนิด เช่น ยีสต์ ไฮดรา ไผ่ พุทธรักษา

การงอกใหม่เพื่อสร้างสมาชิกเพิ่ม ( regeneration ) เช่น ดาวทะเล พลานาเรีย

การสร้างสปอร์ ( sporulation ) สปอร์สามารถแพร่กระจายได้ไกลรวดเร็วและมีความทนต่อสภาพแวดล้อมสูง เช่น เห็ด รา มอส เฟิร์น

การสร้างเจมมูล ( gemmule formation ) คล้ายกับหน่อภายใน ประกอบด้วยเซลล์ขนาดเล็ก ๆ จำนวนมาก และรอบ ๆ กลุ่มเซลล์จะห่อหุ้มด้วยผนังหนาและแข็ง เช่น ฟองน้ำ

แฟรกเมนเตชัน ( fragmentation ) โดยการหักหรือขาดเป็นท่อน ๆ จากส่วนเดิมแล้วแต่ละส่วนจะเจริญเป็นตัวใหม่ เช่น สไปโรไจรา

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย

ในคนและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ กระบวนการสร้างตัวอสุจิ เกิดในอัณฑะ ซึ่งมีหลอดสร้างตัวอสุจิอยู่โดยเฉพาะในอัณฑะแต่ละข้าง ภายในหลอดสร้างตัวอสุจินี้มีเซลล์ที่ยังไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่ละเซลล์เรียกว่า สเปอร์มาโทโกเนียม (Spermatogonium) เซลล์เหล่านี้ยังเป็นเซลล์ดิพลอยด์ มีการแบ่งตัวแบบไมโทซิส เพื่อเพิ่มจำนวนสเปอร์มาโทโกเนียมตลอดเวลาในระยะที่เป็นเอ็มบริโอและวัยเด็ก เมื่อถึงวัยเจริญพันธุ์สเปอร์มาโทโกเนียมยังแบ่งตัวอยู่ แต่จำนวนประมาณครึ่งของเซลล์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงโดยมีขนาดใหญ่ขึ้นแล้วเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์สเปอร์มาโทไซต์ระยะแรก (Primary spermatocytes, 2n) เซลล์เหล่านี้มีการแบ่งตัวแบบไมโอซิส ในสัตว์หลายชนิดมีการสร้างอสุจิในบางฤดู เช่น ในฤดูใบไม้ร่วงหรือฤดูใบไม้ผลิ แต่ในคนแล้วการสร้างอสุจิเกิดทั้งปี โดยในแต่ละวันอสุจิสร้างได้หลายล้านตัว

สเปอร์มาโทไซต์ระยะแรกแต่ละเซลล์แบ่งไมโอซิสครั้งที่หนึ่งให้สเปอร์มาโทไซต์ระยะที่สอง (Secondary spermatocytes) ซึ่งเป็นเซลล์แฮพลอยด์ ในการแบ่งไมโอซิสครั้งที่สอง สเปอร์มาโทไซต์ระยะที่สองแต่ละเซลลืจะแบ่งตัวให้สเปอร์มาทิด (Spermatid) ใน 2 เซลล์ แต่ละเซลล์ของสเปอร์มาทิดยังคงเป็นเซลล์แฮพลอยด์ เหมือนเซลล์สเปอร์มาโทไซต์ในระยะที่สอง ดังนั้นถ้าจะเริ่มจากสเปอร์มาโทไซต์ระยะแรก 1 เซลล์จะให้สเปอร์มาทิด 4 เซลล์

สเปอร์มาทิดมีการเปลี่ยนแปลง (Differentiate) รูปร่างกลายเป็นตัวอสุจิ (Spermatozoa) โดยเปลี่ยนจากสเปอร์มาทิดที่มีเซลล์ขนาดใหญ่และมีไซโทพลาซึมมากกว่าตัวอสุจิ โดยเริ่มจากนิวเคลียสมีขนาดเล็กลง ส่วนของกอลจิคอมเพล็กซ์กลายเป็นอะโครโซม (Acrosome) สร้างเอนไซม์ที่ช่วยให้อสุจิแทรกผ่านเข้าในไข่ ในที่สุดไซโทพลาซึมมีขนาดเล็กลง

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง

การสร้างไข่เกิดในรังไข่ (Ovary) ซึ่งมีเซลล์โอโอโกเนียม (Oogonium)ซึ่งเป็นเซลล์ดิพลอยด์ ในระยะก่อนคลอดภายในรังไข่ของทารกเพศหญิงมีเซลล์โอโอโกเนียมจำนวนมาก โอโอโกเนียมมีการแบ่งเซลล์ไมโทซิสอยู่ตลอดเวลาทำให้เพิ่มจำนวนโอโอโกเนียมขึ้นตลอดเวลา บางเซลล์ของโอโอโกเนียมมีการเปลี่ยนแปลงโดยมีขนาดใหญ่ขึ้น เรียกว่า โอโอไซต์ระยะแรก (Primary oocyte) เซลล์ยังเป็นดิพลอยด์มีนิวเคลียสขนาดใหญ่ เมื่อแบ่งไมโอซิสครั้งที่หนึ่งได้เซลล์สองเซลล์ที่มีขนาดต่างกัน คือ เซลล์ใหญ่เรียกว่า โอโอไซต์ระยะที่สอง (Secondary oocyte) และมีเซลล์ขนาดเล็กเรียกว่า โพลาบอร์ดี (Polarbody) ทั้งสองเซลล์เป็นเซลล์แฮพลอยด์ เมื่อทั้งสองเซลล์แบ่งไมโอซิสครั้งที่สองจะได้เซลล์ขนาดใหญ่ 1 เซลล์ คือ เซลล์ไข่ (Ovum) และเซลล์ขนาดเล็กอีก 3 เซลล์ คือ โพลาบอร์ดี ซึ่งไม่มีหน้าที่เกี่ยวกับการผสมพันธุ์ สำหรับเซลล์ไข่จะมีการเจริญเติบโตต่อไป รวมทั้งมีการสะสมไข่แดง และสารอาหารอื่น ๆ ที่เอ็มบริโอต้องนำไปใช้ในการเจริญเติบโต ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกันระหว่างเซลล์ไข่กับตัวอสุจิ แล้วจะเห็นว่าเซลล์ไข่มีขนาดใหญ่กว่า แต่จะมีขนาดใหญ่กว่ามากน้อยเพียงใดขึ้นกับปริมาณไข่แดงที่สะสมอยู่ภายในนั่นเอง

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่รวมทั้งคนนั้น มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียตั้งแต่เป็นทารกอยู่ในครรภ์จนกระทั่งแรกเกิด จะถึงโอโอไซต์ระยะแรกโดยไม่มีการสร้างเพิ่มขึ้นอีก จนถึงระยะที่สัตว์หรือคนนั้นเจริญถึงระยะสืบพันธุ์ได้ เด็กหญิงเมื่อเข้าสู่วัยสาว (Puberty) โอโอไซต์ระยะแรกจะแบ่งไมโอซิสครั้งที่หนึ่งแต่จะหยุดเพียงโอโอไซต์ระยะที่สองเท่านั้น จนกว่าจะมีอสุจิเข้าไปในนิวเคลียสจึงจะแบ่งไมโอซิสครั้งที่สองต่อ การตกไข่ครั้งแรกของวัยสาวของคนจะเกิดหลังจากมีประจำเดือนครั้งแรกราว 2-3 ปี โดยตกไข่ครั้งแรกตั้งแต่อายุ 14-15 ปี จนถึงวัยหมดประจำเดือนราวอายุ 45-50 ปี ส่วนเพศชายเมื่อเริ่มเป็นหนุ่มสเปอร์มาโทไซต์ระยะแรกจะถูกสร้างได้ตลอดเวลา ตลอดระยะการสืบพันธุ์จนกระทั่งตาย

ในคนไข่ที่ตกมาจากรังไข่อยู่ในระยะโอโอไซต์ระยะที่สอง เมื่อถูกอสุจิเข้าผสม จึงจะแบ่งไมโอซิสครั้งที่สองต่อไป ซึ่งชีวิตของหญิงสาวจะมีไข่ตกไม่เกิน 400-500 ใบ ทั้งที่เริ่มต้นตอนเป็นทารก 7 เดือนในครรภ์ มีฟอลลิเคิลอยู่ในรังไข่ข้างละประมาณ 1 ล้านใบ ส่วนใหญ่แล้วฟอลลิเคิลจะสลายไป เมื่อทารกคลอดจะเหลือประมาณ 2 แสนถึง 4 แสนใบ ในรังไข่แต่ละข้างเมื่อเข้าวัยสาว (อายุ 10-14 ปี) รังไข่แต่ละข้างจะมีโอโอไซต์ระยะแรกประมาณ 2 แสนใบ เมื่ออายุมากขึ้น จำนวนโอโอไซต์จะลดลง