Одной из важных функций всех живых существ является размножение. Для передачи генетических черт от одного поколения к другому, должно происходить размножение, поскольку без него виду угрожает исчезновение.

Есть два основных способа, с помощью которых живые организмы могут размножаться. Это бесполое размножение, которое требует только одного родителя и половое размножение, представляющее собой процесс слияния женских яйцеклеток и мужских сперматозоидов. У обоих способов есть преимущества и недостатки, но в условиях эволюции половое размножение, как полагаю ученые, лучше.

Читайте также: Значение полового и бесполого размножения для эволюции живых организмов.

Половое размножение включает в себя совокупность генов от двух разных родителей и, предполагает создание более «подходящего» потомства, которое в случае необходимости сможет противостоять изменениям окружающей среды. Естественный отбор решает, какие адаптации благоприятны, и какие гены следует передать будущим поколениям.

Есть разные виды полового размножения. Предпочтительный способ размножения определяется тем, в какой среде живет популяция.

Автогамия

Префикс «авто» означает «самостоятельно». Особь, которая размножается с помощью автогамии может оплодотворить себя сама. Известные как гермафродиты, эти индивиды имеют полностью функционирующие части женской и мужской репродуктивной системы, необходимые для образования гамет (яйцеклетки и сперматозоида). Им не нужен партнер для размножения, но некоторые особи могут иметь половой контакт с партнером, если есть такая возможность.

Поскольку обе гаметы происходят от одной и той же особи, смешения генов не происходит, поэтому потомство будет иметь все черты своего предка. Однако они не считаются клонами, потому что сочетание двух гамет дает потомству немного другой генетический набор, чем у родителя.

Некоторые примеры организмов, которые размножаются с помощью автогамии, включают большинство растений и дождевых червей.

Аллогамия

В алогамии женская гамета (обычно называемая яйцеклеткой) происходит от одной особи, а мужская гамета (обычно называемая сперматозоидом) исходит от другого индивида. Затем гаметы сливаются во время оплодотворения, чтобы создать зиготу. Яйцеклетка и сперматозоид являются гаплоидными клетками. Это означает, что у каждого из них есть одинарный набор хромосом. Зигота — диплоидная клетка, потому что это слияние двух гаплоидов. Затем зигота подвергается митозу и в конечном итоге формирует полностью функционирующую особь.

Аллогамия — настоящее смешение генов от матери и отца. Поскольку оба родителя дают по половине хромосом, потомство генетически уникальное и отличается от родителей, и даже братьев или сестер. Это объединение гамет через аллогамию гарантирует, что будут переданы различные адаптации для естественного отбора, которые позволят виду со временем развиваться (эволюционировать).

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение происходит когда мужские и женские гаметы сливаются для оплодотворения, в то время как яйцеклетка все еще находится внутри материнского организма. Обычно это требует какого-то полового акта между разнополыми организмами. Сперма попадает в женскую репродуктивную систему, а затем внутри матери образовывается зигота.

То, что происходит дальше, зависит от вида. Некоторые представители птиц и пресмыкающихся, откладывают яйца, которые пройдут естественный процесс инкубации, пока детеныши не вылупятся. Другие животные, такие как млекопитающие, вынашивают оплодотворенное яйцо внутри материнского организма, пока детеныш не станет жизнеспособным для живого рождения.

Читайте также: Особенности внешнего и внутреннего оплодотворения у животных.

Внешнее оплодотворение

Как следует из названия, внешнее оплодотворение происходит когда мужские и женские половые клетки сливаются за пределами тела. Большинство видов, которые живут в воде и многие типы растений, размножаются с помощью наружного оплодотворения. Самка, как правило, откладывает в воде много яиц, а самец приходит и распыляет свою сперму поверх яиц, чтобы оплодотворить их. Обычно родители не высиживают оплодотворенные яйца или не следят за ними, а детеныши представлены сами себе.

Внешнее оплодотворение обычно происходит только в воде, потому что оплодотворенные яйца должны находится во влажной среде. Это дает им больше шансов на выживание, и многие из них вылупляются и становятся взрослыми особями, которые в конечном итоге передадут свои гены своим собственным потомкам.

Источник: natworld.info

Разделы: Биология

---

Задачи: (слайд №2)

• Образовательная: познакомить учащихся с явлением размножения, разнообразием  способов размножения.
• Развивающая: развивать умения работать с рисунками, таблицами, схемами, сравнивая анализируя.
• Воспитательная: используя уже известные, а так же полученные сведения, предупредить неправильные толкования вопроса о размножении.

Оборудование: таблицы; презентация (см. приложение).

Тип урока: получение новых знаний.

План урока:

1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала:
   а) размножение;
   б) виды размножения;
   в) преимущества полового размножения над бесполым;


3. Закрепление:
   Выбери правильное утверждение:
   а) При бесполом размножении участвует один или несколько родителей;
   б) Половые клетки называются сперматозоидами и яйцеклетками;
   в) При бесполом размножении образуется один новый организм;
   г) Половым способом размножаются все многоклеточные организмы;
   д) Партеногенез – это развитие из неоплодотворенной яйцеклетки;
   е)  Гермафродиты – это организмы, у которых одна и та же  особь способна производить мужские и женские гаметы.
   ж) Почкованием могут делиться как одноклеточные, так и многоклеточные организмы;
   з) Спорами  размножаются грибы, мхи, водоросли, лишайники;
   и) Специальными видоизмененными органами размножения являются луковицы, корневища, клубни;
   к) Половые клетки животных образуются в половых органах;
   ОТВЕТЫ:
   а) –
   б)  +
   в)  –
   г) –
   д) +
   е) +
   ж) +
   з) +
   и) +
   к) +
4. Домашнее задание: § 1

Изучение нового материала

а) Вступительное слово учителя о размножении живых организмов: сегодня эпиграфом к нашему уроку могут быть слова: «Это процесс, с помощью  которого Жизнь умудряется обвести вокруг пальца Время». О каком процессе идет речь?  Еще одно свойство живых организмов – размножение.

Размножение – это воспроизведение себе подобных, благодаря этому свойству,  жизнь на нашей планете существует и продолжается. Это единственный путь к бессмертию, именно в размножении заключается смысл жизни любого организма.  В основе размножения лежит способность клеток к делению. Известны два основных способа размножения: половое и бесполое.

Прочитайте текс на странице 122 и 128 – два первых абзаца и составьте таблицу об особенностях полового и бесполого размножения.

Особенности полового и бесполого размножения:  (слайд№4)

Бесполое размножение	Половое размножение
Принимает участие только одна особь	Принимают участие две особи
Дочерние организмы являются точными копиями материнского организма.	Дочерний организм получает комбинацию генов, принадлежащих обоим родителям, и не является точной родительской  копией
Гаметы не образуются.	Образуются гаметы с одинарным (гаплоидным) набором хромосом, ядра которых сливаются (оплодотворение) образуется зигота, которая несет хромосомы обоих родителей.
Встречается у микроорганизмов, грибов, растений и некоторых беспозвоночных животных.	Характерно для большинства растений и животных.
Приводит к быстрому увеличению числа особей.	Происходит медленнее, но особи лучше приспосабливаются к изменению условий среды.

Бесполое размножение встречается у грибов, микроорганизмов, растений и некоторых беспозвоночных. Рассмотрим  способы бесполого размножения более подробно.

Бесполое размножение   (слайд № 5-9)

Способ размножения	Особенности размножения	Примеры организмов
Деление клетки	Тело родительской клетки делится на две части, каждая из которых дает начало новому полноценному организму.	Бактерии, простейшие, одноклеточные водоросли.
Множественное деление клетки или шизогония	Материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток.	Малярийный плазмодий.
Почкование	На материнской особи происходит образование выроста – почки, из которой развивается новая особь.	Дрожжи, кишечнополостные, каланхое.
Спорообразование	Размножение посредством спор – специализированных клеток покрытых плотной оболочкой.	Грибы, бактерии, папоротники, мхи.
Размножение фрагментами тела.	Разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь.	Нитчатые водоросли, черви, морские звезды.
Вегетативное размножение	Новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур, специально  предназначенных для вегетативного размножения, при этом потомство по всем  основным признакам сходно с родительской особью.	Лук, нарцисс, смородина, крыжовник, картофель.

Наиболее распространенной формой бесполого размножения является вегетативное размножение растений. Потомство, полученное от одной особи вегетативным путем, называют клоном. Давайте по тексту учебника и рисункам составим таблицу «вегетативное размножение растений».

Лист – фиалка, сенполия, сансевиерия.

Черенок – традесканция, смородина, ива.

Усы – земляника, хлорофитум.

Луковица – лук, тюльпан, нарцисс.

Отводки – крыжовник, смородина.

Клубень – георгины, картофель.

Корневище – ирис, ландыш, порей.

Давайте подумаем, в чем плюсы и минусы бесполого размножения. Обобщить ответы учащихся (при бесполом размножении в процесс принимает участие одна особь, и потомки получаются одинаковые с одним набором генов). Почему половое размножение считается более прогрессивным (в результате  полового размножения особи несут наследственные признаки от двух родителей и в результате оказываются более жизнестойкие и лучше приспособленные.)

В словаре биологических  терминов дается такое определение полового размножения:

Половое размножение (слайд №11-12) – это развитие новой особи, как правило из зиготы, образующейся от слияния женских и мужских половых клеток, то есть  в результате оплодотворения. Слияние гамет ведет к обогащению наследственного материала потомков и лучшей приспособленности к условиям среды.

У раздельнополых животных в половых железах созревают мужские и женские половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. Сравните половые клетки по плану:

• набор хромосом;
• размер;
• запас питательных веществ;
• подвижность;

После оплодотворения из зиготы развивается новый организм несущий признаки двух родительских особей.

Одной из разновидностей полового размножения является  партеногенез.

Партеногенез (слайд № 13-14) – это развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки, девственное размножение. Такой тип размножения распространен  среди насекомых – тли, пчелы; ракообразных; простейших., иногда встречается у некоторых рептилий. При этом появляются особи только одного пола.

Гермафродитизм (слайд № 15) – явление, при котором одна и та же особь способна производить и мужские и женские клетки.  Гермафродитизм считается самой примитивной формой  полового размножения и свойственен многим примитивным организмам. Он представляет собой приспособление к сидячему, малоподвижному  образу жизни. Одно из преимуществ гермафродитизма состоит в том, что он делает возможным самооплодотворение, что весьма существенно для некоторых внутренних паразитов, таких как солитер, ведущих одиночное существование. Однако у большинства гермафродитных видов в оплодотворении участвуют гаметы, происходящие от разных особей, у которых имеются многочисленные приспособления, препятствующие самооплодотворению. Примерами гермафродитных организмов являются: бычий цепень, дождевой червь, многие брюхоногие моллюски, некоторые рыбы и ящерицы.

Закрепление:

Выбери правильное утверждение:

а) При бесполом размножении участвует один или несколько родителей;
б) Половые клетки называются сперматозоидами и яйцеклетками;
в) При бесполом размножении образуется один новый организм;
г) Половым способом размножаются все многоклеточные организмы;
д) Партеногенез – это развитие из неоплодотворенной яйцеклетки;
е)  Гермафродиты – это организмы, у которых одна и та же  особь способна производить мужские и женские гаметы.
ж) Почкованием могут делиться как одноклеточные, так и многоклеточные организмы;
з) Спорами  размножаются грибы, мхи, водоросли, лишайники;
и) Специальными видоизмененными органами размножения являются луковицы, корневища, клубни;
к) Половые клетки животных образуются в половых органах;

ОТВЕТЫ: а) –; б) +; в) –; г) –; д) +; е) +; ж) +; з) +; и) +; к) +.

Домашнее задание: § 18-19

30.01.2009

Источник: xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

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 — размножение путем образования и последующего отделения почек (у гидр, губок); у некоторых видов организмов (у коралловых полипов) почки не отделяются (формируются колонии);
■ стробиляция (встречается у некоторых кишечнополостных): деление верхней части полипа поперечными перетяжками на дочерние особи (стробилы), которые отрываются от родителя;
■ вегетативное — размножение частями тела (мицелия у грибов, слоевища у водорослей и лишайников);
■ 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