Почкование это одна из форм размножения
Размножение — присущее всему живому свойство воспроизведения себе подобных. Размножение обеспечивает преемственность и непрерывность жизни.
Выделяют две основные формы размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение осуществляется только одной родительской особью без участия половых клеток. Появление дочернего организма происходит из соматических клеток.
Важно заметить, что обычно потомству передаются только мутации, которые происходят в половых клетках (гаплоидных — n). Однако в случае бесполого размножения потомству передаются мутации в соматических клетках (диплоидных — 2n).
Наиболее распространено бесполое размножение у бактерий, грибов и растений, встречается и у животных. Существует несколько способов бесполого размножения:
- Деление
- Споруляция (греч. spora — посев)
- Вегетативное размножение — развито у растений
- Почкование
- Фрагментация
- Клонирование
Делением материнской клетки на дочерние размножаются все бактерии и простейшие (амеба, эвглена зеленая, инфузории, водоросли).
Обратите внимание, что у ядерных организмов (эукариот) деление клетки подразумевает митоз, а у доядерных (прокариот) — простое бинарное деление (такая разница связана с отсутствием у прокариот ядра).
Часто бесполое размножение помогает быстро увеличить численность вида, оно активируется при благоприятных условиях среды. Осенью, при наступлении неблагоприятных условий становится активно половое размножение.
Споруляция подразумевает размножение с помощью специализированных клеток — спор. Эта форма размножения распространена у растений (водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов), грибов и некоторых простейших (споровики — малярийный плазмодий).
У одноклеточной зеленой водоросли — хламидомонады, споры имеют жгутики, вследствие чего называются зооспорами. У растений процесс образования спор происходит в обособленных мешковидных образованиях — спорангиях. Споры покрыты защитной оболочкой, служат для размножения и расселения растений и грибов.
Помимо этого, споры грибов и простейших помогают им пережить влияние неблагоприятных факторов внешней среды, например пересыхание водоема. При наступлении благоприятных условий грибы и простейшие освобождаются от спор и продолжают рост и развитие.
Вариантов вегетативного размножения у растений — масса, им посвящена отдельная статья. Растения размножают с помощью клубнелуковиц, клубней, корнеплодов, корневищ, усов, отводок, черенков, луковиц, делением кустов. Прививка — также является вариантом вегетативного размножения.
В случае вегетативного размножения дочерний организм представляет собой генетическую копию материнского организма, а также имеет шанс унаследовать мутации в соматических клетках.
У некоторых животных дочерние организмы могут появляться из группы клеток — прямо на теле родительской особи. В этом случае небольшой участок тела отделяется от родительского организма и развивается самостоятельно.
Почкованием размножаются многие кишечнополостные, например — пресноводный полип — гидра.
Некоторые живые существа в ходе эволюции развили поразительную способность к регенерации (лат. re — вновь и genus — поколение) — замещению утраченной части организма.
У молочной планарии способность к регенерации развита настолько, что, если разделить ее на несколько частей, то из каждой части восстановится полноценный организм.
Является искусственным методом размножения, которым занимается отдельное направление биологии — биотехнология. Клоном называют дочернюю особь, идентичную в генетическом отношении родительской особи.
На настоящий момент бурно развивается направление выращивания искусственных органов, которые могут заменить «естественные» органы, утратившие вследствие болезней свои физиологические и анатомические свойства.
Половое размножение
Осуществляется с помощью особых половых клеток (гамет). Имеет огромное эволюционное значение, так как в результате него образуются особи с новыми комбинациями генов, новыми признаками. Такие особи являются материалом для естественного отбора.
В результате бесполого размножения появляются генетические копии материнских организмов, которые содержат точно такой же набор генов в ДНК. В этом случае при изменении условий среды, если погибает одна особь, рискуют погибнуть все «генетические копии», так как они не обладают разнообразием, имеют одинаковый генотип, а значит одинаково не приспособлены.
Половое размножение в схожих условиях выигрывает значительно, так как создает генетическое разнообразие.
В ходе гаметогенеза у мужских и женских особей образуются половые клетки (гаметы): сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). При оплодотворении происходит их слияние, образуется зигота (2n). Далее следует эмбриональный период развития, который переходит в постэмбриональный.
У ряда организмов существуют свои особые варианты полового процесса. Таким является процесс конъюгации у инфузорий. Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) сопровождается обменом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте.
Важно заметить, что это пример полового процесса без размножения, так как увеличения числа особей не происходит. Однако две разошедшиеся клетки после конъюгации содержат новые комбинации генов, что в дальнейшем приведет к развитию новых признаков и появлению новых свойств у их потомства.
Партеногенез (греч. παρθένος — дева, девица, девушка + γένεσις — возникновение) — одна из форм полового размножения, так называемое «девственное размножение».
При партеногенезе дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Несмотря на то, что в этом процессе не участвует мужская половая клетка, партеногенез относят к половому размножению, так как дочерний организм развивается из половой клетки — яйцеклетки.
Партеногенез выполняет важную функцию регуляции соотношения полов у пчел: из неоплодотворенной яйцеклетки развиваются самцы, из оплодотворенной — самки. Партеногенез встречается также у муравьев, термитов, тлей.
Говоря о половом размножении нельзя не упомянуть интересное явление в природе — гермафродитизм. Это явление заключается в наличии у особи как мужских, так и женских половых органов (назван по имени мифического обоеполого существа — Гермафродита). Аналогичное явление у растений называется однодомностью: и мужские, и женские цветки в таком случае расположены на одном растении.
Очевидно, что особи гермафродиты вырабатывают два типа половых клеток: и сперматозоиды (мужские гаметы), и яйцеклетки (женские гаметы). Гермафродитизм чаще встречается у низших, более примитивных животных. Гермафродитами являются многие черви, моллюски, кишечнополостные.
Источник: studarium.ru
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов.
Оборудование: набор схем в конвертах (размножение, половое, бесполое, образование половых клеток, почкование, деление клетки, спорообразование, бинарное деление, вегетативное размножение, черенки, усы, клубни, корневища, луковицы, фрагментация, шизогония); таблицы из разных курсов, иллюстрирующие формы размножения; тексты из дополнительной литературы; карточки с заданием для актуализации знаний; комнатное растение Бриофиллум Дегремона (каланхоэ), мультимедийная презентация.
Ход урока
I. Организационный момент
На доске запись:
Жизнь на Земле существует и продолжается во времени благодаря уникальному свойству всех живых организмов – способности к размножению или самовоспроизводству.
II. Актуализация знаний.
1 ВАРИАНТ
1. Начинается спирализация хромосом, растворяется ядерная оболочка:
1. В анафазу.
2. В профазу.
3. В телофазу.
4. В метафазу.
2. Хромосомы выстраиваются по экватору клетки:
1. В профазу.
2. В метафазу.
3. В анафазу.
4. В телофазу.
3. В ходе мейоза из одной материнской клетки образуется:
1. 2 сперматозоида
2. 4 сперматозоида
3. 1 сперматозоид
4. 8 сперматозоидов
4. В результате митоза число хромосом в клетках тема:
1. Уменьшается вдвое
2. Увеличивается вдвое
3. Сохраняется неизменным
4. Изменяется случайно
5. В результате оплодотворения образуется зигота, в которой:
1. Восстанавливается диплоидный набор хромосом
2. Оказывается гаплоидный набор хромосом
3. Число хромосом не изменяется
4. Образуется триплоидный набор хромосом
6. В какой стадии мейоза происходит перекомбинация генетического материала?
7. Какой набор хромосом и ДНК в конце 2-го деления мейоза?
8. Как называется первое и второе деление мейоза?
9. В какой стадии мейоза количество хромосом и ДНК равно 2n4c?
10. Сколько клеток образуется в результате двух делений мейоза?
2 ВАРИАНТ
1. Хроматиды отходят друг от друга и становятся самостоятельными хромосомами:
1. В профазу.
2. В метафазу.
3. В анафазу.
4. В телофазу.
2. Количество хромосом и ДНК равно 2n4c:
1. В профазу.
2. В метафазу.
3. В анафазу.
4. В телофазу.
3. В ходе мейоза из одной материнской клетки образуются:
1. 2 яйцеклетки
2. 8 яйцеклеток
3. 1 яйцеклетка
4. 4 яйцеклетки
4. Благодаря конъюгации и кроссинговеру в ходе мейоза хромосомы:
1. Удваиваются
2. Равномерно распределяются
3. Разрываются
4. Обмениваются генетической информацией
5. Восстановление диплоидного набора хромосом в зиготе происходит в результате:
1. Мейоза
2. Конъюгации
3. Оплодотворения
4. Митоза
6. В какой стадии мейоза количество хромосом и ДНК равно n2c?
7. Какой набор хромосом и ДНК в конце 1-го деления мейоза?
8. В какой стадии мейоза количество хромосом и ДНК равно n4c?
9. Когда во время мейоза происходит конъюгация и кроссинговер?
10. Сколько клеток образуется в результате деления мейоза?
III. Изучение нового материала.
“Каждую секунду на земле гибнут десятки тысяч организмов. Одни от старости. Другие из-за болезни, третьих съедают хищники… Мы срываем в саду цветок, наступаем случайно на муравья, убиваем укусившего нас комара, ловим на озере щуку. Каждый организм смертен, поэтому любой вид должен заботиться о том, чтобы его численность не уменьшалась. Смертность одних особей компенсируется рождением других” (учебник “Общая биология”, соавторов В.И.Агафонова, Е.Т.Захарова).
Бесполое размножение широко распространено в природе. Наиболее распространено оно у одноклеточных, но часто встречается и у многоклеточных. Характерны следующие особенности: в размножении принимает участие только одна особь; осуществляется без участия половых клеток; в основе размножения лежит митоз; потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи. Преимущество – быстрое увеличение численности.
Бинарное и множественное деление.
Деление – наиболее простая форм бесполого размножения, широко распространенного у бактерий и простейших организмов (одноклеточных животных и растений). У этих организмов бесполое размножение заключается в делении их тела путем митоза. Часто материнская особь делится на две дочерние особи равной величины. Органоиды примерно равномерно распределяются между дочерними особями, а недостающие образуются у дочерних особей заново.
Такое деление характерно для таких простейших организмов, как амеба, эвглена, некоторые инфузории, хламидомонада.
Интересно происходит деление у бактерий. Кольцевая молекула ДНК закрепляется на клеточной мембране и удваивается. В клетке начинает образовываться поперечная перегородка со стороны прикрепления молекул ДНК. Затем поперечная перегородка раздваивается, перемещая закрепленные ДНК в разные части клетки. Рибосомы равномерно распределяются между двумя дочерними клетками, образуется перетяжка, которая разделяет клетку на две дочерние.
При подходящих условиях такое размножение приводит к быстрому росту их популяции.
Множественное деление (шизогония), при котором вслед за рядом повторных делений клеточного ядра происходит деление самой клетки на множество дочерних одноядерных клеток, наблюдается у споровиков – группы простейших, к которой относится, в частности, возбудитель малярии Plasmodium (плазмодий малярийный). Переносчиком малярийного плазмодия является комар. При укусе комара плазмодии попадают в кровь человека и затем в эритроциты. Внутри эритроцита плазмодии разрастаются, его ядро несколько раз делится митозом, вокруг каждого дочернего ядра обособляется участок цитоплазмы и в результате одновременно образуются 12-24 клеток. Эритроциты разрушаются, а освободившиеся клетки выходят в плазму крови, проникают в новые эритроциты, и весь процесс повторяется заново. Такая высокая плодовитость компенсирует большие потери из-за трудностей успешной передачи паразита от одного хозяина другому, а именно от человека – организму-переносчику, то есть малярийному комару, и в обратном направлении.
Спорообразование
Спора – это одноклеточная гаплоидная репродуктивная единица обычно микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра. Споры могут быть различными по своему типу и функциям и часто образуются в специальных структурах – спорангиях. Нередко споры образуются в больших количествах и имеют ничтожный вес, что облегчает их распространение ветром, а также животными. Вследствие малых размеров спора обычно содержит лишь минимальные запасы питательных веществ; из-за того, что многие споры не попадают в подходящее место для прорастания, потери спор очень велики. Главное достоинство таких спор – возможность быстрого размножения и расселения видов, особенно грибов.
Спорообразование широко распространено у споровых растений (водоросли, мхи, плауны, папоротники) и грибов. Споры же бактерий служат, строго говоря, не для размножения, а для того чтобы выжить при неблагоприятных условиях, поскольку каждая бактерия образует только одну спору. Бактериальные споры относятся к числу наиболее устойчивых: так, например, они нередко выдерживают обработку сильными дезинфицирующими веществами и кипячение в воде.
Размножение фрагментами (фрагментация)
Фрагментация – разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых растет и образует новую особь. Фрагментация происходит, например, у клетчатых водорослей, таких как спирогира. Нить спирогиры может разорваться.
Фрагментация наблюдается также у некоторых низших беспозвоночных животных, которые в отличие от более высокоорганизованных форм сохраняют значительную способность к регенерации из относительно слабо специализированных клеток. Например, тело немертин (группа примитивных червей, главным образом морских) особенно легко разрывается на много частей, каждая из которых может дать в результате регенерации новую особь.
При неблагоприятных условиях плоский червь планария также распадается на отдельные части, каждая из которых при наступлении благоприятных условий может дать новый организм.
В этом случае регенерация – процесс нормальный и регулируемый; однако у некоторых животных (например, морских звезд) восстановление из отдельных частей происходит только при случайной фрагментации. Морская звезда способна к регенерации из любого фрагмента, который содержит щупальце и кусочек тела. Ловцы устриц с неприязнью относятся к морским звездам за то, что они истребляют устриц. Поэтому издавна попавшихся в сеть морских звезд рыбаки разрубали на куски и выбрасывали за борт. Узнав, что это приводит только к увеличению численности морских звезд, рыбаки стали бросать их в кипяток.
Почкование
Почкование – одна из форм бесполого размножения, при которой новая особь образуется в виде выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, превращаясь в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительскому. Почкование встречается в разных группах организмов, особенно у кишечнополостных, например, у гидры, и у одноклеточных грибов, таких как дрожжи. В последнем случае почкование отличается от деления (которое тоже наблюдается у дрожжей) те, что две образующиеся части имеют разные размеры.
При почковании дрожжей на клетке образуется утолщение, постепенно превращающееся в полноценную дочернюю клетку дрожжей.
На теле гидры несколько клеток тела начинают делиться, постепенно на материнской особи вырастает маленькая гидра, у которой образуются рот со щупальцами и кишечная полость, связанная с кишечной полостью матери. Если материнская особь поймает добычу, то часть питательных веществ попадает и в маленькую гидру, и, наоборот, дочерняя особь, охотясь, также “делится” пищей с материнской особью. Вскоре маленькая гидра отделяется от материнского организма и обычно располагается рядом с ней. Теперь “мать” и “дочь” будут конкурировать за пищу. Вот почему гидры размножаются почкованием только тогда, когда условия существования хорошие и пищи достаточно.
Необычная форма почкования описана у растения Bryophyllum (lakenchoe), выращиваемое в качестве комнатного декоративного растения. Листья этого растения имеют зазубренные края, в основании которых развиваются миниатюрные растеньица, снабженные маленькими корешками. Эти почки, в конце концов, отпадают и начинают существовать как отдельные растения.
Вегетативное размножение
Вегетативное размножение – одна из форм бесполого размножения, при которой от растения отделяется относительно большая, обычно специализированная (дифференцированная) часть (орган, часть органа) и развивается в самостоятельное растение. По существу вегетативное размножение сходно с почкованием. Нередко растения образуют структуры, специально предназначенные для этой цели: луковицы, клубнелуковицы, корневища, клубни. А также распространено размножение корнями (корневыми отпрысками), листовыми и побеговыми черенками (листьями и частями побегов), надземными столонами (усами), отводками.
Способы вегетативного размножения растений в природе
При вегетативном размножении растение сохраняет определенную комбинацию генов, что делает его хорошо приспособленным к окружающим условиям и дает возможность заселять обширные пространства Земли.
Полиэмбриония
Полиэмбриония – размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцевые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.
Клонирование
Клонирование – искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях не встречается. Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения.
IV. Закрепление знаний.
Экспресс-тест “Вопрос-ответ”
- Какая форма бесполого размножения характерна для мхов и папоротников?
- Какая форма бесполого размножения наиболее характерна для гидры, дрожжей?
- Какая форма бесполого размножения характерна для планарии, некоторых кольчатых червей?
- Верно ли суждение: Бесполое размножение увеличивает наследственную изменчивость организмов?
- Верно ли суждение: Бесполое размножение амебы происходит путем шизогонии?
- Верно ли суждение: При бесполом размножении все дочерние особи являются точной копией материнской?
- Какая естественная форма бесполого размножения известна у человека?
V. Домашнее задание.
§ 31, ответить на вопросы.
Источник: urok.1sept.ru
Способ размножения: деление клетки надвое. Особенности размножения: тело исходной (родительской) клетки делится митозом на две части, каждая из которых дает начало новым полноценным клеткам.
Примеры организмов:
Способ размножения: множественное деление клетки. Особенности размножения: тело исходной клетки делится митотически на несколько частей, каждая из которых становится новой клеткой.
Примеры организмов:
Способ размножения: неравномерное деление клетки (почкование). Особенности размножения: на материнской клетке сначала формируется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размера материнской, отделяется.
Примеры организмов:
Способ размножения: спорообразование. Особенности размножения: спора — особая клетка, покрыта плотной оболочкой, защищающей от внешних воздействий.
Примеры организмов:
Способ размножения: вегетативное размножение. Особенности размножения: увеличение числа особей данного вида происходит путем отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма.
Примеры организмов:
Способ размножения: вегетативное размножение у растений. Особенности размножения: образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц, корневищ.
Примеры организмов:
Способ размножения: вегетативное размножение у животных. Особенности размножения: упорядоченное и неупорядоченное деление.
Примеры организмов:
Источник: resh.edu.ru
Преемственность поколений организмов в природе осуществляется за счет воспроизведения. Размножение — это способность организма воспроизводить себе подобных. В природе существует два типа размножения: бесполое и половое.
Виды бесполого размножения
Бесполое размножение — образование нового организма из одной клетки или группы клеток исходного материнского организма. В этом случае в размножении участвует только одна родительская особь, которая передает свою наследственную информацию дочерним особям. При бесполом размножении образуются идентичные потомки. Единственным источником изменчивости являются случайные наследственные изменения, которые могут возникнуть в процессе индивидуального развития.
В основе бесполого размножения лежит митоз. Встречается несколько видов бесполого размножения.
Простое деление, или деление надвое, характерно для одноклеточных организмов. Из одной клетки путем митоза образуются две дочерние клетки, каждая из которых становится новым организмом (рис. 8, А). Таким способом размножаются все прокариоты, одноклеточные организмы: водоросли и простейшие. У некоторых простейших, например у паразита малярийного плазмодия, происходит многократное деление исходной клетки и образование многочисленного потомства.
Интересно бесполое размножение у бактерий (рис. 7).
Рис. 7. Бесполое размножение бактерии: А — общая схема размножения; Б — схема деления клетки
Кольцевая молекула ДНК закрепляется на клеточной мембране и реплицируется. В клетке начинает образовываться поперечная перегородка со стороны прикрепления молекул ДНК. Затем поперечная перегородка раздваивается, перемещая закрепленные ДНК в разные части клетки. Рибосомы равномерно распределяются между двумя дочерними клетками, образуется перетяжка, которая разделяет клетку на две дочерние.
Почкование — это форма бесполого размножения, при которой от родительской особи отделяется небольшой вырост (почка) и образуется дочерний организм. Новый организм развивается из группы клеток исходного организма. Такой вид бесполого размножения характерен для кишечнополостных (гидры) и некоторых других животных и растений. Почкованием размножаются и одноклеточные грибы — дрожжи. В отличие от простого деления, при почковании материнская клетка делится на неравные части, отпочковывая постоянно меньшую дочернюю клетку (рис. 8, Б).
Рис. 8. Виды бесполого размножения: А — простое деление надвое эвглены зеленой (продольное); Б — почкование дрожжей и гидры; В — споруляция мхов; Г — вегетативное размножение листьями бегонии
Размножение спорами (споруляция) характерно для споровых растений (водорослей, мхов, папоротников). Размножение происходит с помощью специальных клеток — спор, образующихся в материнском организме (рис. 8, В). Спора представляет собой небольшую клетку, состоящую из ядра и небольшого количества цитоплазмы. Они образуются в большом количестве в исходном материнском организме. Каждая спора, прорастая, дает начало новому организму. Так как они микроскопически малы, то легко переносятся ветром, водой или другими организмами, что способствует расселению этих растений. Спорами размножаются и грибы, например пенициллум, шляпочные грибы.
Вегетативное размножение — это размножение отдельными органами, частями органов или тела. Вегетативное размножение чаще всего встречается у растений, которые могут размножаться корнями, побегами и частями побегов (стеблями, листьями), видоизмененными побегами. Способы вегетативного размножения растений весьма разнообразны. Это размножение луковицами (тюльпан), подземными столонами — клубнями (картофель), корневищами (пырей), корневыми шишками (георгин), отводками (смородина), корневыми отпрысками (малина), листьями (бегония, фиалка), надземными столонами — усами (земляника) и т. д. (рис. 8, Г).
Фрагментация — это разделение особи на две и более части, каждая из которых может дать начало новому организму. Этот способ основан на регенерации — способности организмов восстанавливать недостающие части тела. Характерен он для низших беспозвоночных животных (кишечнополостных, плоских червей, морских звезд и др.). Тело животного, разделенное на отдельные части, достраивает недостающие фрагменты. Например, при неблагоприятных условиях плоский червь планария распадается на отдельные части, каждая из которых при наступлении благоприятных условий может дать новый организм.
Встречается фрагментация и у растений, например, многоклеточные водоросли могут размножаться частями слоевища.
Клонирование. Искусственный метод размножения, который появился сравнительно недавно, в начале 60-х гг. XX в. Он основан на получении нового организма из одной клетки исходного. Так как ядро клетки содержит весь набор хромосом, а значит, и генов, то при определенных условиях его можно заставить делиться, что приведет к образованию нового организма. В основе образования клона лежит митоз. Для клонирования растений отделяют клетки образовательной ткани и выращивают их на специальных питательных средах. Клетка растения, последовательно делясь, дает начало целому организму. Этот метод в настоящее время широко используется для получения ценных сортов растений.
Имеется опыт клонирования животных. Впервые он был поставлен английским биологом Д. Гёрдоном и дал положительные результаты в опытах с южноамериканской жабой. В качестве донора ядер были использованы клетки кишечника головастика. Ядра яйцеклеток-реципиентов разрушили ультрафиолетовыми лучами и пересадили в эти клетки ядра эпителия кишечника. В результате опыта удалось получить несколько клонированных особей жабы, полностью идентичных друг другу. В 1995 г. английским ученым удалось получить клон овец, которые были похожи на исходную материнскую особь. Однако ягнята умерли в раннем возрасте, не дожив до девяти месяцев.
В 1997 г. клонированием была получена овечка Долли. Для этого были взяты ядра клеток молочной железы овцы одной породы (донор ядер) и пересажены в яйцеклетки с предварительно разрушенными ядрами овцы другой породы (реципиент). Клонированная овечка не отличалась от донора ядер, но сильно отличалась от реципиента.
Применение метода клонирования позволит не только сохранить ценных в хозяйственном отношении животных, но и безгранично размножать их. В настоящее время ведутся работы по клонированию человека, что вызывает бурные споры не только среди ученых, но и различных групп населения. Однако при помощи этого метода предполагается воспроизводить лишь отдельные органы и ткани для последующей пересадки в организм донора, а не создание отдельных индивидуумов. Этот метод позволит решить проблему несовместимости тканей различных организмов.
Особенности полового размножения
Половое размножение — это образование нового организма при участии двух родительских особей. Новый организм несет наследственную информацию от двух родителей, а образующиеся потомки отличаются генетически друг от друга и своих родителей. Этот процесс свойствен всем группам организмов, в простейшем варианте он имеет место даже у прокариот.
При половом размножении в организме формируются специальные половые клетки — гаметы мужского и женского типа, которые способны сливаться. Мужские гаметы — сперматозоиды, или спермии (если они неподвижны). Женская гамета — яйцеклетка. Гаметы отличаются от всех других клеток организма, которые называются соматическими (от лат. сома — тело). Они всегда имеют гаплоидный набор хромосом (n).
В результате слияния двух гамет диплоидный набор хромосом вновь восстанавливается. При этом половина всех хромосом является отцовской, а другая половина — материнской. Например, у человека 46 хромосом, из которых 23 получены от матери и 23 — от отца.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие типы размножения встречаются у организмов? Чем они отличаются друг от друга?
2. Какой тип деления клетки лежит в основе бесполого размножения?
3. Сравните размножение спорами и вегетативное размножение у растений. В чем их сходство и отличие?
4. Какое преимущество организму дает размножение спорами?
5. Охарактеризуйте особенности каждого вида бесполого размножения.
6. В чем заключаются особенности полового размножения? Какие преимущества дает такой тип размножения?
7. Какие клетки называются гаметами? В чем их особенность?
Следующая глава >
Источник: bio.wikireading.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