Формы размножения

Размножение, осуществляемое без участия половых клеток, называется бесполым размножением.

Бесполое размножение

Бесполое размножение характеризуется тем, что дочерние клетки по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичны родительским. Бесполое размножение осуществляется с помощью отдельных (бесполых) клеток (различные способы деления, спорообразование), из которых образуются дочерние клетки или развиваются многоклеточные организмы.

Вегетативное размножение обеспечивается отделением от материнского многоклеточного организма многоклеточных участков (корня, листа, побега, черенка, отводка, а также видоизмененного подземного побега — клубня, луковицы, корневища у растений и участков тела, «почек» — У животных).

Биологическое значение бесполого и вегетативного размножения в том, что за короткий период можно значительно увеличить численность вида.

Половое размножение

Половое размножение характеризуется обменом генетической информации между женскими и мужскими особями через особые гаплоидные половые клетки — гаметы.

Гаметогенез — процесс образования гамет.

Половое размножение существует почти у всех растений и животных. Созревшие высокоспециализированные половые клетки — гаметы: женские — яйцеклетки, мужские — сперматозоиды — при слиянии образуют зиготу, из которой развивается новый дочерний организм. По достижении половой зрелости новый организм в свою очередь производит гаметы, дающие начало следующим потомкам. Так осуществляется преемственность поколений.

Митоз и мейоз

Гаметы формируются, из диплоидных клеток путем специального типа клеточного деления — мейоза.

Процесс мейоза состоит из двух последовательных делений — мейоза и мейоза.

Ход мейоза

Фазы	Процессы
Первое деление мейоза
Профаза I	Спаривание гомологичных хромосом (одна из них — материнская, другая — отцовская). Образование аппарата деления. Набор хромосом n
Метафаза I	Расположение гомологичных хромосом по экватору, n хромосом
Анафаза I	Разделение пар хромосом (состоящих из двух хроматид) и перемещение их к полюсам
Телофаза I	Образование дочерних клеток Набор хромосом n
Второе деление мейоза
Профаза II	Возникшие в телофазе I дочерние клетки проходят митотическое деление
Метафаза II Анафаза II	Центромеры делятся, хроматиды хромосом обеих дочерних клеток расходятся к полюсам. Набор хромосом n
Телофаза II	Образование четырех гаплоидных ядер или клеток (образование спор у мхов и папоротников)

Главная особенность мейоза заключается в уменьшении числа хромосом в 2 раза.

Сравнивая митоз и мейоз» можно отметить следующее их сходство и отличие:

Сравнительная характеристика митоза и мейоза

Сходство и отличие	Митоз	Мейоз
Сходство	Имеют одинаковые фазы деления Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение хромосом, спирализация и удвоение молекул ДНК
Отличие	Одно деление	Два сменяющих друг друга деления
	В метафазе по экватору выстраиваются удвоенные хромосомы	По экватору выстраиваются пары гомологичных хромосом
	Нет конъюгации хромосом	Гомологичные хромосомы конъюгируют
	Между делениями происходит удвоение молекул ДНК (хромосом)	Между 1-м и 2-м делением нет интерфазы и удвоения молекулы ДНК (хромосом)
	Образуются две дочерние клетки	Образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом

В процессе формирования половых клеток у животных уменьшение числа хромосом происходит на последнем этапе овогенеза и сперматогенеза (образования женских и мужских половых клеток).

Сливаясь, гаметы образуют зиготу (оплодотворенную яйцеклетку), которая несет задатки обоих родителей, благодаря чему резко увеличивается наследственная изменчивость потомков. В этом заключается преимущество полового размножения над бесполым.

Разновидности размножения

Разновидностью полового размножения являются партеногенез (от лат. «партенос» — девственница + гр. «генезис» — рождение), при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки (у пчел). Конъюгация — две особи сближаются и обмениваются наследственным материалом (инфузория).

Копуляция — слияние в одну двух равных по размерам клеток (колониальные жгутиковые и др.)

У высших растений мейоз осуществляется не при формировании гамет, а на более раннем этапе развития — при образовании спор (у покрытосеменных — при образовании пыльцы и зародышевого мешка).

Для покрытосеменных растений характер процесс двойного оплодотворения, открытый С. Г. Навашиным в 1898 г.

Особенность оплодотворения у цветковых растений в отличие от животных состоит в том, что в нем участвует не один, а два спермин, в связи с чем оно получило название двойного оплодотворения. Сущность его заключается в том, что один сперматозоид сливается с яйцеклеткой, а второй — с центральной диплоидной клеткой, из которой дальше развивается эндосперм.

В природе широко распространено размножение с чередованием полового и бесполого поколений у растений и некоторых животных (кишечнополостные). Этот тип размножения подробно описан в первой части пособия.

Источник: shkolo.ru

Формы бесполого размножения

Учёные классифицируют бесполое размножение по следующим категориям: почкование, деление, фрагментация, спорообразование, вегетативное размножение. Но, так как не все виды живых организмов, обитающих на Земле, до конца изучены учеными, возможно открытие нового метода бесполого размножения в дальнейшем.

Деление имеет значение преимущественно для одноклеточных организмов. Простейшие используют особенности своих телец для раздвоения с последующим зарождением жизни в каждой половине. Одна особь в итоге превращается в два полноценных организма.

Фрагментация в чем-то имеет сходство с делением: существо дробится на несколько простых частей, становящихся новыми представителями вида.

Почкование характерно для примитивных видов. Оно подразумевает формирование новой особи из выступов (их называют почками) на теле материнского организма. Отпочковавшиеся существа начинают полноценный жизненный цикл.

Палинтомия — процесс беспорядочно быстрого деления без прохождения стадий роста и развития.

Спорообразование

Споры — это репродуктивные покоящиеся клетки, отличающиеся ничтожно низким уровнем метаболизма и высочайшей резистентностью.

Размножение спорами предусматривает развитие спор в вегетативных клетках в исключительно благоприятных условиях. В основном встречается у бактерий и растений.

Способы вегетативного размножения

Размножение растений развитием отдельных частей называется вегетативным.

Различают несколько основных типов:

1. Искусственное. Достигается путем антропогенного воздействия на процесс размножения вида.
2. Естественное. Обусловлено природным протеканием процедуры продолжения рода.

Такое бинарное размножение позволяет увеличить вероятность успешного выживания царств организмов в условиях агрессивной среды.

Биологическая роль бесполого размножения

В сравнении с половым, бесполое размножение характеризуется следующими преимуществами:

• занимает меньше времени, благодаря чему быстрее происходит процесс продления рода;
• позволяет родительским особям передавать младшему поколению основные качества своих организмов без изменения основного генотипа;
• ввиду своей примитивности, облегчает процесс размножения более низшим формам жизни.

Способы бесполого размножения в таблице

Одноклеточные	Многоклеточные	Животные
Почкование — процесс создания младшей особи из нароста на теле родителя. Спорообразование — размножение клеточными спорами. Митоз: сюда входят деление и фрагментация.	Вегетативное — в основном встречается у грибов и растений. Фрагментация — дробление тела на несколько частей, каждая из которых вырастает в полноценную особь. Строгиляция. Спорообразование.  Встречается у растений и грибов. Полиэмбриония.	Вегетативное — это единственный способ размножения у животных бесполым методом. Почкование — характерно исключительно для губок. Практическое использование этих методов возможно, но на практике как правило не осуществляется.

Сравнение полового и бесполого размножения

В отличие от полового, бесполое размножение является более примитивным, а потому относится к более низшим.

Оно также почти не присуще животным, у человека практически не встречается. У низших форм наблюдается преобладание данного способа.

Также в половом размножении участвует две особи одного вида, для бесполого размножения необходима лишь одна.

Соматические клетки задействованы в бесполом продлении рода, для полового характерны половые.

Преимущества бесполого размножения

Главное достоинство оного — быстрое увеличение численности особей до конкретного вида. Это позволяет гарантированно выживать в условиях меняющейся среды.

Ещё одно главное достоинство — передача почти всех родительских качеств детским особям.

Отсутствие надобности в двух участниках биологического процесса также характерно для бесполого размножения.

Особенности бесполого размножения

Сюда относятся:

• митоз в основе бесполого размножения как основное отличие от полового метода;
• осуществление процесса без участия половых клеток;
• увеличение численности особей в геометрической прогрессии.

Источник: 1001student.ru

см. Бесполое размножение у животных

Бесполое размножение — это процесс самовоспроизведения организмов без участия половых клеток, которое осуществляет лишь один родитель.

Ос­новным свойством бесполого размножения является точное воспроизведе­ние наследственных свойств родителя. Бесполое размножение — это древняя форма самовоспроизведения, свойственная организмам всех царств живой природы.

Среди бесполого размножения выделяют несколько форм:

• деление клет­ки надвое;
• множественное деление клетки, или шизогонию (греч. schizo — «разделяю»; goneia — «потомство»);
• споровое размножение;
• вегетативное раз­множение.

Деление клетки надвое (бинарное деление) у прокариот осуществляет­ся прямым разделением содержимого клетки на две более или менее равные части. У эукариот деление происходит с помощью митоза, при котором наследственный материал родительского организма поровну распределяется между двумя дочерними.

При множественном делении (шизогонии) от одноклеточной мате­ринской особи путём быстрых, следующих друг за другом многократных митотических делений образуется несколько одноядерных дочерних организ­мов. Такой тип размножения наблюдается у простейших и некоторых водо­рослей. Примером множественного деления является размножение малярий­ного плазмодия в эритроцитах человека. В этом случае у плазмодиев происходит повторяющееся несколько раз деление ядра: сначала — без разде­ления цитоплазмы, а затем — с её делением. Таким образом один плазмодий даёт начало 12-24 дочерним организмам.

Размножение спорами представлено у всех групп водорослей и выс­ших споровых растений, а также у лишайников и грибов. Споры — это мел­кие специализированные клетки, образующиеся в особых органах организ­мов — спорангиях и служащие для размножения и расселения видов. Образуются они путём митоза (у грибов, лишайников, водорослей) или мейоза (у всех высших споровых растений — мхов, папоротников, хвощей и плау­нов). Споры водорослей, обитающих в воде (зооспоры), имеют жгутики для передвижения.
оры наземных растений не имеют органоидов движения и распространяются ветром или саморазбрасыванием. У некоторых видов гри­бов только за одни сутки может продуцироваться до 30 000 млн спор. При этом у них имеются специальные приспособления для разбрасывания спор. Твёрдая оболочка защищает спору от высыхания, поэтому споры могут жить достаточ­но долго — от 10 дней до 3-5 лет, а споры головнёвых грибов — до 25 лет. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Вегетативное размножение обычно наблюдается у многоклеточных организмов. Оно осуществляется путём отделения частей тела материнского многоклеточного организма и восстановления этих частей до целого дочер­него организма. Примерами могут служить укоренившиеся и отделившиеся ветка ивы, ус земляники, клубень картофеля, луковица тюльпана, корень малины, гифы гриба. Вегетативное размножение широко представлено у растений и грибов, но встречается и у некоторых беспозвоночных. У живот­ных его называют размножением путём фрагментации и почкования. Оно ха­рактерно для губок, кишечнополостных (гидра), плоских червей (планария), иглокожих (морские звёзды) и некоторых других видов.

Некоторые учёные противопоставляют вегетативное размножение бес­полому размножению. Они считают, что размножение частями своего тела — это особый тип размножения, и называют вегетативное размножение треть­им типом размножения организмов. Однако эта точка зрения менее распро­странена в науке.

Примечательно, что при всех формах бесполого размножения отделив­шиеся дочерние особи полностью воспроизводят свойства родительского организма. Повторять родительские качества в своих дочерних организмах без изменения наследственных свойств, т. е. создавать многочисленное, но гене­тически однородное потомство — клон (греч. clon — «отпрыск», «ветвь») — уни­кальное свойство бесполого размножения. Лишь попав в разные условия ок­ружающей среды, новые организмы могут проявить свои признаки иначе, глав­ным образом изменить размеры, но это отличие не передаётся потомству.

Источник: doklad-referat.ru

Размножение делением

Деление свойственно прежде всего одноклеточным организмам. Как правило, оно осуществляется путём простого деления клетки надвое. У некоторых простейших (например, фораминифер) происходит деление на большее число клеток. Во всех случаях образующиеся клетки полностью идентичны исходной. Крайняя простота этого способа размножения, связанная с относительной простотой организации одноклеточных организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30—60 минут. Размножающийся бесполым путём организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдёт спонтанное изменение генетического материала — мутация. Если эта мутация благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон.В однополом размножении участвует один родительский организм, который способен образовать множество идентичных ему организмов.

Размножение спорами

Нередко бесполому размножению бактерий предшествует образование спор. Бактериальные споры — это покоящиеся клетки со сниженным метаболизмом, окружённые многослойной оболочкой, устойчивые к высыханию и другим неблагоприятным условиям, вызывающим гибель обычных клеток. Спорообразование служит как для переживания таких условий, так и для расселения бактерий: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку.

Бесполое размножение с помощью одноклеточных спор свойственно и различным грибам и водорослям. Споры во многих случаях образуются путём митоза (митоспоры), причём иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм. Некоторые грибы, например злостный вредитель растений фитофтора, образуют подвижные, снабжённые жгутиками споры, называемые зооспорами или бродяжками. Проплавав в капельках влаги некоторое время, такая бродяжка «успокаивается», теряет жгутики, покрывается плотной оболочкой и затем, в благоприятных условиях, прорастает.

Вегетативное размножение

Другой вариант бесполого размножения осуществляется путём отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации.

Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное растение (например, яблоня) обладает некой удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта удачная комбинация почти наверняка будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение — отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.

Почкование

Некоторым видам одноклеточных свойственна такая форма бесполого размножения, как почкование. В этом случае происходит митотическое деление ядра. Одно из образовавшихся ядер перемещается в формирующееся локальное выпячивание материнской клетки, а затем этот фрагмент отпочковывается. Дочерняя клетка существенно меньше материнской, и ей требуется некоторое время для роста и достраивания недостающих структур, после чего она приобретает вид, свойственный зрелому организму. Почкование — вид вегетативного размножения. Почкованием размножаются многие низшие грибы, например дрожжи и даже многоклеточные животные, например пресноводная гидра. При почковании дрожжей на клетке образуется утолщение, постепенно превращающиеся в полноценную дочернюю клетку дрожжей. На теле гидры несколько клеток начинают делиться, и постепенно на материнской особи вырастает маленькая гидра, у которой образуются рот со щупальцами и кишечная полость, связанная с кишечной полостью «матери».

Фрагментация (деление тела)

Некоторые организмы могут размножаться делением тела на несколько частей, причём из каждой части вырастает полноценный организм, во всём сходный с родительской особью (плоские и кольчатые черви, иглокожие).

См. также

• Размножение
• Партеногенез
• Клонирование

Источник: dic.academic.ru

Бесполое размножение

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро­образование, вегетативное размножение.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).

 

Вегетативный орган	Способ вегетативного размножения	Примеры
Корень	Корневые черенки	Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
	Корневые отпрыски	Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов	Деление кустов	Флокс, маргаритка, примула, ревень
	Стеблевые черенки	Виноград, смородина, крыжовник
	Отводки	Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов	Корневище	Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
	Клубень	Картофель, седмичник, топинамбур
	Луковица	Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
	Клубнелуковица	Гладиолус, крокус
Лист	Листовые черенки	Бегония, глоксиния, колеус

 

Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

 

Источник: licey.net