Характерные особенности бесполого размножения
Вопросы внутри параграфа: Чем различаются половое и бесполое размножение?
1) В бесполом размножении участвует один организм, а в половом – два. 2) В бесполом размножении участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом, а в половом – половые клетки (гаметы), полученные путем мейоза. Следовательно, при бесполом размножении дети получаются одинаковые, а при половом – разные. 3) При половом размножении происходят большие затраты энергии (на поиск полового партнера и т.п.). При бесполом размножении затраты энергии меньше. Сдедовательно, при одинаковых затратах бесполым путем можно получить больше потомства и в более короткие сроки. Главным отличием полового размножения от бесполого является рекомбинация (разные дети; за счет этого создается материал для естественного отбора).
Стр. 83. Вопросы и задания после §
1. Каковы особенности бесполого размножения?
Бесполое размножение заключается воспроизведении себе подобных без участия половых клеток. В бесполом размножении принимает участие лишь одна родительская особь. среди способов бесполого размножения различают: простое митотическое деление простейших, вегетативное размножение (фрагментация, покование), спорообразование, множественное деление. В результате материнская особь дает начало дочерним одноклеточным организмам.
2. Почему при различных способах вегетативного размножения потомки являются генетическими копиями родительских организмов?
Потому что потомки образуются из одной материнской особи, нет обмена генетическим материалом с другой особью.
3. Приведите примеры широкого использования вегетативного размножения в практике растениеводства.
Размножение растений негативными органами: корнями, побегами, листьями или их частями называется фрагментация. Этот тип широко используется в практике садоводства, овощеводства, цветоводства, так как это очень удобный и быстрый способ получить много посадочного материала от одного растения с желаемыми заданными качествами.
4. В чем преимущества организмов, размножающихся бесполым путем?
Это быстрый способ размножения, меньше затрат энергии (нет поиска партнера, забота о потомстве), необходима только одна особь, не нужны специальные приспособления для размножения, короткие сроки полового созревания, более широкое распространение в природе.
5. Что представляют собой споры высших растений?
Споры – это репродуктивные клетки, служащие для размножения и расселения. Они покрыты плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. У высших растений споры образуются в результате репродуктивного деления (мейоза) и всегда гаплоидны, то есть содержат одинарный гаплоидный набор хромосом. Из так спор образуются гаметофиты – поколение растений, на котором образуются половые клетки – гаметы.
6. Почему гаметофит называют гаплоидным поколением?
Гаметофит – это гаплоидная многоклеточная стадия в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки (гаметы), а споры образуются в результате репродуктивного деления (мейоза) и всегда гаплоидны, то есть содержат одинарный гаплоидный набор хромосом.
7. Объясните значение терминов «репродукция», «гаметофит», «клон».
Репродукция – это одна из важнейших способностей организмов к размножению. Гаметофит – это гаплоидная многоклеточная стадия в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки (гаметы). Клон – это генетически идентичный потомок, полученный от одного материнского организма.
Источник: resheba.me
Свойство организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность жизни, называется размножением. Бесполое размножение характеризуется тем, что новая особь развивается из неполовых, соматических (телесных) клеток.
бесполом размножении участвует только одна исходная особь. В этом случае организм может развиться из одной клетки, а возникшие потомки по своим наследственным признакам идентичны материнскому организму. Бесполое размножение широко распространено среди растений и значительно реже встречается у животных. Многие простейшие размножаются путем обычногомитотического деления клетки ( путем деления материнской клетки пополам (бактерии, эвглены, амебы, инфузории)). Другим одноклеточным животным, например малярийному плазмодию (возбудителю малярии),свойственно спорообразование. Оно заключается в том, что клетка распадается на большое число особей, равное количеству ядер, заранее образованных в родительской клетке в результате многократного деления ее ядра. Многоклеточные организмы также способны к спорообразованию: у грибов, водорослей, мхов и папоротникообразных споры и зооспоры образуются в специальных органах — спорангиях и зооспорангиях.
Как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов способом бесполого размножения служит такжепочкование. Например, у дрожжевых грибов и некоторых инфузорий. У многоклеточных (пресноводная гидра) почка состоит из группы клеток обоих слоев стенки тела. У многоклеточных животных бесполое размножение осуществляется также путем деления тела на две части (медузы, кольчатые черви) или же путем фрагментации тела на несколько частей (плоские черви, иглокожие).
растений широко распространено веге-тативное размножение, т. е. размножение частями тела: участками слоевища (у водорослей, грибов, лишайников); с помощью корневища (у папоротникообразных и цветковых); участками стебля (усы у земляники, черники, у плодовых кустарников отводки у крыжовника, винограда); корнями (корневые отпрыски у малины) листьями (у бегонии). В процессе эволюции у растении образовались специальные органы вегетативного размножения:видоизмененные побеги (луковица, клубень картофеля) видоизмененные корни — корнеплоды (свекла, морковь) и корневые клубни (георгины).
ТАБЛИЦА (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
| Способ размножения | Особенности размножения | Примеры организмов |
| Деление клетки надвое | Тело исходной (родительской) клетки делится митозом на две части, каждая из которых дает начало новым полноценным клеткам | Прокариоты. Одноклеточные эукариоты (саркодовые — амеба) |
| Множественное деление клетки | Тело исходной клетки делится митотически на несколько частей, каждая из которых становится новой клеткой | Одноклеточные эукариоты (жгутиковые, споровики) |
| Неравномерное деление клетки (почкование) | На материнской клетке сначала формируется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размера материнской, отделяется | Одноклеточные эукариоты, некоторые инфузории, дрожжи |
| Спорообразование | Спора — особая клетка, покрыта плотной оболочкой, защищающей от внешних воздействий | Споровые растения; некоторые простейшие |
| Вегетативное размножение | Увеличение числа особей данного вида происходит путем отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма | Растения, животные |
| — у растений | Образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц, корневищ | Лилейные, пасленовые, крыжовниковые и др. |
| — у животных | Упорядоченное и неупорядоченное деление | Кишечнополостные, морские звезды, кольчатые черви ^^^^»SB'»S8^saK;!i^^S^aa»^e»^’3ii^s^^ |
Характеристика форм размножения
| Показатели | Формы размножения | |
| бесполое | половое | |
| Число родительских особей, дающих начало новому организму Исходные клетки |
Одна особь Одна или несколько соматических неполовых клеток |
Обычно две особи Специализированные клетки, половые — гаметы; соединение мужских и женских гамет образует зиготу |
| Сущность каждой формы | В наследственном материале потомков генетическая информация является точной копией родительской |
Объединение в наследственном материале потомков генетической информации из двух разных источников — гамет родительских организмов |
| Основной клеточный механизм образования клеток | Митоз | Мейоз |
| Эволюционное значение». | Способствует сохранению наибольшей приспособленности в неменяющихся условиях среды, усиливает стабилизирующую роль естественного отбора | Способствует генетическому разнообразию особей вида благодаря кроссинговеру и комбинативной изменчивости; создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания, обеспечивает эволюционные перспективы видов |
| Примеры организмов, обладающих разными формами размножения | Простейшие (амебы, эвглена зеленая и др.); одноклеточные водоросли; некоторые растения; кишечнополостные | Растения, водоросли, моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и семенные; все животные, грибы и пр. |
Источник: www.examen.ru
Общие понятия
Воспроизведение (или самовоспроизведение) — образование живым организмом нового, генетически подобного себе организма.
Размножение — увеличение числа особей данного вида, обусловленное их воспроизведением и обеспечивающее преемственность и непрерывность жизни в ряду поколений.
Преемственность означает, что при воспроизведении особей вся генетическая информация, заложенная в родительском поколении, передается дочернему поколению.
Непрерывность жизни означает неограниченно долгое, обусловленное сменой поколений существование видов и популяций организмов.
Жизненный цикл — совокупность этапов и фаз развития организма от момента образования зиготы и до наступления зрелости, характеризующейся способностью давать начало следующему поколению.
Типы жизненных циклов: простой и сложный.
Простой жизненный цикл полностью осуществляется в течение жизни одной особи и характеризуется сохранением общего плана строения организма.
Сложный жизненный цикл может выражаться в чередовании полового и бесполого поколений (у растений) или в явлении метаморфоза (у некоторых животных).
Типы размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение — тип размножения, при котором в воспроизведении участвует одна родительская особь, а ее потомки развиваются из одной не половой (соматической) клетки или группы таких клеток родительского организма. Дочерние организмы, полученные путем бесполого размножения, называются клонами.
❖ Особенности бесполого размножения:
■ дочерние организмы имеют генотип, идентичный генотипу
родительского организма (они называются клонами)’,
■ дает большое количество потомков;
■ затрудняет эволюцию, так как дает материал для стабилизирующего естественного отбора.
Клон — генетически однородное потомство одной особи, возникшее путем бесполого размножения (клонами также называются клетки, образующиеся в результате митотического деления одной клетки)
Формы бесполого размножения одноклеточных:
■ деление клетки надвое (встречается у бактерий и простейших — амеб, инфузорий, эвглен и др.);
■ почкование — деление клетки на неравные части; меньшая клетка отпочковывается от большей (встречается у дрожжей, некоторых бактерий);
■ множественное деление (шизогония) — многократное деление ядра исходной клетки, после чего эта клетка распадается на соответствующее число одноядерных дочерних клеток (встречается у простейших и некоторых водорослей);
■ спорообразование (спорогония) — размножение путем образования спор (встречается у водорослей, бактерий, простейших — споровиков).
Спора — одноклеточный зародыш, т.е. клетка, которая при попадании в благоприятные условия может развиться в новый организм. Спора всегда покрыта плотной оболочкой, защищающей ее внутреннее содержимое от неблагоприятных внешних условий.
❖ Формы бесполого размножения многоклеточных:
■ спорообразование (наблюдается у мхов, хвощей, папоротников);
■ почкование айников);
■ вегетативными органами — дочерние организмы произрастают из стебля (смородина), корневища (пырей), клубня (картофель), луковицы (лук) и др.; характерна для цветковых растений;
■ фрагментация — размножение из отдельных фрагментов родительского организма (встречается у некоторых плоских и кольчатых червей).
Почка — группа клеток, образующая выпячивание на теле родительского организма, из которой развивается дочерний организм.
Половое размножение
Половое размножение — тип размножения, при котором в воспроизведении участвуют две родительские особи; новый организм развивается из зиготы, образующейся в результате слияния мужской и женской половых клеток — гамет.
Особенности полового размножения:
■ оно отличается наличием полового процесса;
■ обеспечивает обмен наследственной информацией между особями одного вида;
■ создает условия для возникновения наследственной изменчивости;
■ обеспечивает более разнообразное потомство;
■ повышает возможность организмов приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды;
■ создает условия для естественного отбора и эволюции;
■ дает малое количество потомков;
■ характерно для всех эукариот-,
■ преобладает у животных и высших растений.
Половой процесс — комплекс событий, обеспечивающих обмен наследственной информацией между особями одного вида и создающих условия для возникновения наследственной изменчивости.
❖ Основные формы полового процесса:
■ конъюгация,
■ копуляция (гаметогамия).
У бактерий наблюдаются также трансформация и трансдукция.
Конъюгация (характерна для инфузорий, некоторых бактерий, водорослей и грибов) — процесс оплодотворения путем обмена мигрирующими ядрами, которые перемещаются из клетки одной особи в клетку другой по образовавшемуся между ними цитоплазматическому мостику.
• При конъюгации количество особей не увеличивается; их размножение происходит бесполым путем (делением надвое).
Копуляция (или гаметогамия) — процесс слияния двух различающиеся по полу клеток (гамет) с образованием зиготы. При этом два ядра гамет образуют одно ядро зиготы.
■ Копуляцией также называются: половой процесс у животных, имеющих копулятивные органы, и соединение при половом размножении двух особей, не имеющих половых органов (например, дождевых червей).
❖ Формы полового размножения:
■ без оплодотворения;
■ с оплодотворением.
❖ Органы полового размножения:
■ у низших растений и многих грибов — гаметангии;
■ у высших споровых растений — антеридии (мужские органы) и архегонии (женские органы);
■ у семенных растений — пыльцевые зерна (мужские органы) и зародышевые мешки (женские органы);
■ у животных — половые железы (гонады): семенники (у самцов), яичники (у самок);
■ у губок и кишечнополостных отсутствуют; гаметы возникают из различных соматических клеток.
Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет). В результате оплодотворения образуется зигота.
Зигота — оплодотворенная диплоидная (2n1хр) яйцеклетка, несущая наследственные задатки обоих родителей, т.е. клетка, образующаяся в результате слияния гамет разного пола. Из зиготы развивается новый дочерний организм; иногда (у некоторых водорослей и грибов) зигота покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоспору.
Яйцеклетка — женская половая клетка (обычно имеет сферическую форму, значительно крупнее соматических клеток, неподвижна, содержит много питательных веществ в виде желточных зерен и белка).
Сперматозоид — мужская половая клетка (мелкая, очень подвижная клетка, перемещающаяся с помощью одного или нескольких жгутиков; имеется у самцов животных, некоторых грибов и многих растений, половое размножение которых обеспечивается наличием водной среды). Состоит из головки, шейки и хвоста. В головке находится ядро с гаплоидным набором хромосом (lnlxp), в шейке — митохондрии, вырабатывающие энергию для движения, и центриоль, обеспечивающая колебания жгутика.
Спермин — не имеющие жгутиков мужские половые клетки покрытосеменных и голосеменных растений; доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки.
❖ Гаметогенез — процесс образования и развития половых клеток.
■ Сперматогенез — процесс формирования мужских половых клеток (мужских гамет); происходит в семенниках.
■ Оогенез — процесс формирования яйцеклеток (женских гамет); происходит в яичниках.
❖ Стадии гаметогенеза:
■размножение: митотическое деление первичных половых диплоидных клеток (сперматогоний у самцов и оогоний у самок) ткани семенных канальцев семенников (у самцов) или яичников (у самок); у самок млекопитающих эта стадия реализуется во время эмбрионального развития организма, у самцов — с момента полового созревания особи;
■ рост (на интерфазе клеточного цикла): увеличение в размерах сперматогоний и оогоний за счет роста в них количества цитоплазмы; репликация ДНК и формирование второй хроматиды; образование из сперматогоний (у самцов) сперматоцитов I порядка и из оогоний (у самок) — ооцитов I порядка (2n2хр);
■ созревание — мейотическое деление:
— результат первого мейотического деления: у самцов — образование двух сперматоцитов II порядка (1n2хр) из одного сперматоцита I порядка, у самок — образование одного ооцита II порядка (1n2хр) и вторичного (редукционного) тельца из одного ооцита I порядка;
— результат второго мейотического деления: у самцов образование четырех гаплоидных однохроматидных сперматид (lnlxp), у самок — одной гаплоидной однохроматидной яйцеклетки (lnlxp) и трех вторичных телец; вторичные тельца в дальнейшем погибают;
■ формирование: сперматиды не делятся; из каждой из них образуется сперматозоид (у женских гамет эта стадия отсутствует).
❖ Партеногенез (или девственное размножение) — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.
Типы партеногенеза (в зависимости от набора хромосом в яйцеклетке):
■ гаплоидный (пчелы, муравьи и др.):
■ диплоидный (низшие ракообразные, некоторые ящерицы и др.).
Оплодотворение
Оплодотворению (см. выше) предшествует осеменение. Осеменение — процесс, обеспечивающий встречу сперматозоидов и яйцеклеток.
Типы осеменения: наружное (характерно для водных обитателей; сперматозоиды и яйцеклетки выделяются в воду, где и происходит их слияние) и внутреннее (происходящее с помощью ко-пулятивных органов; характерно для обитателей суши).
У млекопитающих и человека яйцеклетки приобретают способность к оплодотворению в результате овуляции.
Овуляция — выход зрелых клеток у млекопитающих в полость тела. Периодичность овуляции регулируется нервной системой и гормонами эндокринной системы.
❖ Фазы оплодотворения:
■ проникновение сперматозоида в яйцеклетку (при этом в яйцеклетке формируется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению в яйцеклетку других сперматозоидов);
■ слияние ядер и восстановление диплоидного набора хромосом;
■ активация развития зиготы (формирование веретена деления, побуждающего зиготу к делению).
Понятие онтогенеза
Онтогенез — это совокупность процессов индивидуального развития организма с момента образования зиготы (оплодотворения яйцеклетки) до конца жизни особи.
❖ Периоды онтогенеза:
■ эмбриональный — с момента образования зиготы до прорастания семян (у растений) или рождения молодой особи (у животных);
■ постэмбриональный — от прорастания семян (у растений) или рождения (у животных) до смерти организма.
Источник: esculappro.ru