Каково значение бесполого размножения

Каково значение бесполого размножения

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.

iv>

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.

1. Сходство митоза и мейоза проявляется в:
1) редукционном делении;
2) конъюгации гомологичных хромосом;
3) расположении хромосом по экватору клетки;
4) наличии кроссинговера между гомологичными хромосомами.

2. В ядре соматической клетки тела человека в норме содержится 46 хромосом. Сколько хромосом входит в состав нормальной оплодотворенной яйцеклетки?
1) 46; 2) 23; 3) 92; 4) 69.

3. Обмен наследственной информацией происходит в процессе:
1) конъюгации между особями инфузории-туфельки;
2) почкования пресноводной гидры;
3) вегетативного размножения земляники садовой;
4) спорообразования кишечной палочки.

4. При половом размножении появляется:
1) меньшее разнообразие генотипов и фенотипов, чем при бесполом;
2) большее разнообразие генотипов и фенотипов, чем при бесполом;
3) менее жизнеспособное потомство;
4) потомство, менее приспособленное к среде обитания.

5.Диплоидный набор хромосом имеет:
1)соматическая клетка; 2)гамета; 3)яйцеклетка; 4) спора.

6. Назовите стадию, с которой начинается гаметогенез:
1) стадия роста; 2) стадия формирования; 3) стадия размножения; 4) стадия созревания.

>

7. При партеногенезе организм развивается из:
1) зиготы;
2) неоплодотворенной яйцеклетки;
3) соматической клетки;
4) вегетативной клетки.

8.Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы в ходе эволюции не сформировался процесс:

1) митоза;
2) мейоза;
3) оплодотворения;
4) опыления

9. В телофазе митоза не происходит:
1) деления центриолей;
2) формирования клеточной перегородки;
3) деспирализации хромосом;
4) распределения органоидов.

10. У животных в половых клетках содержится набор хромосом:
1) равный материнской клетке;
2) в два раза больше, чем в клетках тела;
3) гаплоидный;
4) диплоидный.

11. Каждая новая клетка происходит от такой же путем её:
1)деления; 2)адаптации; 3)мутации; 4)модификации.

12. Укажите животных, для которых характерен партеногенез:
1) инфузории;
2) жгутиковые;
3) пчелы, тли, дафнии, скальные ящерицы;
4) малярийные плазмодии.

13. Назовите форму размножения, когда проис¬ходит распад тела зрелого многоклеточного орга¬низма на несколько частей, каждая из которых затем превращается в зрелую особь:
1) почкование;
2) шизогония;
3) копуляция;
4) фрагментация.

14. При большом увеличении микроскопа видна клетка, в центре которой в одной плоскости расположены интенсивно окрашенные структуры — хромосомы, которые имеют вид шпилек, обращенных согнутыми участками к середине клетки, а свободными — к периферии. Эта клетка находится в одной из фаз митоза. Назовите эту фазу митоза:
1) профаза;
2) анафаза;
3) телофаза;
4) метафаза.

15. Что из нижеперечисленного происходит при сперматогенезе во время стадии формирования?
1) образование защитных оболочек; 2) образование жгутика;
3) митоз; 4) образование гаплоидного ядра.

Разделы: Биология

Цели урока:

  • Образовательная: расширить знания учащихся по материалу половое и бесполое размножение.
  • Развивающая: создать условия для формирования компетентностей учащихся.
  • Воспитательная: показать значимость клонирования в жизни человека и его этические аспекты.

Оборудование: презентация урока, опорные конспекты для учащихся, живые цветы (разные сорта фиалок), приложения № 1 и № 2.

Ход урока

1. Организационный момент.

Обратить внимание учащихся, что помимо традиционных источников, сегодня на уроке будем работать с опорным конспектом.

2. Создание проблемной ситуации (лирическая музыка, слайды).

Учитель: Мы приходим в мир, чтобы постигнуть красоту. Красота — это радость нашей жизни. Перед человеком открылась радость жизни потому, что он услышал шепот листьев и песню кузнечика, журчание весеннего ручейка и переливы серебряных колокольчиков, жаворонка в горячем летнем небе и распустившийся куст сирени — услышал и, затаив дыхание, слушает сотни и тысячи лет чудесную, разнообразную музыку жизни.

Ребята, скажите, а какой биологический процесс является основой всей жизни на Земле? (размножение)

Какие формы размножения живых организмов существуют в природе? (половое и бесполое)

Термин размножение не является для вас новым. Дайте его полное определение (ответы детей). Запишите более полное определение термина «размножение» в конспект (работает слайд).

Опираясь на определение термина, а также на имеющиеся у вас знания, попробуйте выделить значение полового размножения в природе.

С точки зрения науки значение размножения заключается в том, что осуществляется преемственность между поколениями, увеличивается численность особей в популяции и их расселение на новой территории, размножение обеспечивает существование вида в целом.

В ходе эволюции живых организмов механизмы размножения усовершенствовались.

Какая форма размножения является более древней? (бесполое)

Соответственно, половое размножение является новой формой.

3. Формулирование учебной проблемы.

Учащиеся предлагают формулировку проблемы.

Почему в ходе эволюции одна форма размножения не вытеснила другую, а существуют оба механизма размножения? Выскажите свои предположения (ответы детей).

Мы услышали несколько гипотез. Для того, чтобы подтвердить гипотезу или опровергнуть, нам необходима научная доказательная база. Как вы думаете, что она будет в себя включать? (ответы детей)

Вы правы. Мы вспомним известные вам биологические термины и понятия, биологические процессы, установим причинно-следственные связи между ними и сравним их.

4. Совместное открытие знаний.

Итак, охарактеризуем половое и бесполое размножение, затем сравним данные формы по предложенным критериям. Обратите внимание на таблицу в ваших конспектах.

Каких критериев, на ваш взгляд, не хватает в предложенной таблице?

(ответы детей, вписали в таблицу, все критерии на слайде)

Итак, у нас полный набор критериев для сравнения, и мы можем заполнить таблицу(3 мин.)

Проверьте содержание таблицы, используя ответы ваших одноклассников.

У кого возникли вопросы? (обращение к классу)

На основе сопоставления характеристик бесполого и полового размножения, сделайте вывод о преимуществах бесполого размножения.

(дети отвечают: участие только одной особи в процессе размножения; появление потомства за короткий период времени)

Мы знаем, что одним из преимуществ бесполого размножения является наличие множества видов данной формы размножения. Составьте классификацию способов бесполого размножения в опорных конспектах, работая с учебником и дополнительной информацией. (2 мин.)

Комментарии к классификации по слайду. Я увидела результаты вашей работы. Вы успешно справились с ней (слайд). Однако обращаю ваше внимание на то, что такие способы бесполого размножения, как фрагментация и почкование, в других биологических источниках могут выделять как подвиды вегетативного.

Каким способом (бесполого размножения) размножаются представленные на слайде живые организмы?

(показ слайдов с примерами: коралловые полипы — почкование; грибы — спорообразование; растения — вегетативное)

Ребята, сформулируйте вывод о значении бесполого размножения в природе (позволяет быстро увеличивать численность особей определенного вида за короткий период времени в благоприятных условиях).

А теперь, используя те же критерии, сделайте вывод о преимуществе полового размножения (может происходить в изменяющихся условиях среды, возникают новые комбинации признаков).

Какое значение имеет половое размножение в жизни организмов? Ответьте на данный вопрос, комментируя слайд (на слайде — два вида организмов, которые являются родственными — белый и бурый медведь).

(Значение полового размножения состоит в том, что происходит изменение генетического материала, и это позволяет приспосабливаться организмам к разным условиям среды)

Итак, мы собрали достаточную доказательную базу, чтобы подтвердить или опровергнуть ваши гипотезы, высказанные в начале урока по разрешению проблемы: почему в процессе эволюции сохранились оба способа размножения (высвечивается на слайд). Итак, вам слово.

Так к какому выводу вы пришли: бесполое и половое размножение обеспечивает многообразие живых организмов (дети записывают вывод в конспект).

Ребята, а теперь сформулируйте тему нашего урока. Записываем в опорные конспекты.

Учитель: Да, мир безграничен, красив, многообразен. Человек стал человеком потому, что увидел глубину лазурного неба, мерцание звезд, розовый разлив вечерней зари, прозрачную дымку степных просторов, журавлиную стаю в небе, отражение солнца в мириадах капель утренней росы, голубой колокольчик подснежника:

Как вы считаете, может ли человек создавать новые живые организмы?

Аргументируйте свой ответ (селекция).

Совершенно верно: одним из достижений селекции является выведение новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Приведите примеры результатов селекции, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно? (слайд селекция: кефир, булка, лекарства, корова, декоративная собачка, роза).

Пример на слайде: фиалки.

Результатом селекции является выведение новых сортов комнатных растений, они великолепны. Я сама очень люблю растения, поэтому дома и на работе меня окружают цветы. Какой способ размножения необходимо использовать, чтобы сохранить сортовые качества данного сорта фиалки?

(бесполое: листом или частью куста)

О роли цветущих растений в дизайне помещений (кстати, дизайнеры рекомендуют располагать цветы в местах отдыха, например в гостиной).

Творческая деятельность человека в селекции основана на научных знаниях и исследованиях. Наука не стоит на месте, она шагает вперед, чтобы найти решение многих проблем, в том числе и неизлечимых болезней. Человек создал новый способ получения живых организмов, в основе которого лежит бесполое размножение. А вы знаете, как называется данный способ размножения? (клонирование)

Используя информацию о клонировании, объясните, в чем сущность данного способа размножения? (время работы с доп. информацией 2 мин.)

Как лично вы относитесь к клонированию человека?

Хотели бы вы иметь своего клона?

Если вам интересна моя точка зрения на данную проблему, то она, так же как и в этой аудитории — неоднозначна. С одной стороны, человек, являясь творцом новых живых организмов, не должен вступать в противоречие с другим Творцом. Поэтому религиозные нормы отрицают клонирование. С другой стороны, научно-технический прогресс не остановить. Поэтому людям необходимо обсуждать и принимать новые нормы, которые бы учитывали новые реальности.

5. Итог урока.

Учитель: Позвольте вам напомнить то, с чего мы начали наш урок. Перед человеком открылась радость жизни потому, что он услышал шепот листьев и песню кузнечика, переливы серебряных колокольчиков, жаворонка в горячем летнем небе и распустившийся куст сирени — услышал и, затаив дыхание, слушает сотни и тысячи лет чудесную, разнообразную музыку жизни. Пусть эти слова, которые прозвучали в начале нашего урока, как и сам урок, помогут вам выполнить творческое задание — написать синквейн. Правила написания синквейна находятся в опорном конспекте. Ключевое слово синквейна — размножение.

Итак, я вижу, синквейны, готовы. Пожалуйста, прочитайте их.

Спасибо вам за такие замечательные произведения!

И в заключение позвольте подарить вам синквейн, посвященный нашему уроку:

Размножение.

В нем источник бессмертия и света.
Радуюсь, люблю, живу!
Будь же весел, живой!
Мирозданье бесконечно.

Еще раз — большое спасибо за работу.

Приложение 1

Приложение 2

Главная | Обратная связь

Размножение – способность живых организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивая непрерывность и преемственность жизни в ряду поколений.

— история вида — это история сменяющихся поколений организмов.

— способность к размножению является неотъемлемым свойством живых существ

— различия, закономерно проявляющиеся в фенотипах особей разных поколений, делают возможным естественный отбор и, следовательно, эволюцию жизни.

— размножение возникло в ходе исторического развития органического мира на самом раннем этапе вместе с клеткой.

— биологическая роль размножения состоит в том, что оно обеспечивает

· смену поколений.

· увеличения числа особей

· сохранения складывающихся в эволюции типов структурно-физиологической организации (путем воспроизведения себе подобного).

· Обеспечение преемственности жизни — связь между явлениями в процессе развития в природе, обществе и познании, когда новое, сменяя старое, сохраняет в себе некоторые его элементы.

СПОСОБЫ И ФОРМЫ РАЗМНОЖЕНИЯ

Различают два способа размножения: бесполое и половое

1. Клеточные источники наследственной информации для развития потомка

Бесполое

Многоклеточные: одна или несколько соматических (телесных) клеток родителя; одноклеточные: клетка-организм как целое

Половое

Родители образуют половые клетки (гаметы), специализированные к выполнению функции размножения. Родитель представлен в потомке исходно одной клеткой

2. Родители: бесполое – одна особь, половое – две

3. Потомство

Бесполое

Генетически точная копия родителя, т.е. в отсутствие

соматических мутаций клон

организмов

Половое

Генетически отличны от обоих родителей

4. Главный клеточный механизм: митоз у Б, мейоз у П

5. Эволюционное значение

Бесполое

Способствует поддержанию наибольшей приспособленности в маломеняющихся условиях обитания, усиливает роль

стабилизирующего естественного отбора

Половое

За счет генетического разнообразия создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания; дает эволюционные и экологические перспективы;

способствует осуществлению

творческой роли естественного отбора

Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.

Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.

2. Формы бесполого размножения, их цитологические механизмы и биологическая роль.

Различные формы бесполого размножения:.

· Деление надвое приводит к возникновению из одного родительского организма двух дочерних. Оно является преобладающей формой у прокариот и простейших, но встречается и у многоклеточных: продольное у медуз, поперечное у кольчатых червей.

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.

· Множественное деление (шизогония) встречается среди простейших, в том числе паразитов человека (малярийный плазмодий). Организм становится многоядерным и распадается намножество (соответственно количеству ядер) одноядерных клеток — мерозоитов.

· При размножении почкованием потомок формируется первоначально как вырост на теле родителя с последующей его отшнуровкой (гидра).

· Фрагментация заключается в распаде тела многоклеточного организма на части, которые далее превращаются в самостоятельных особей (плоские черви, иглокожие).

· У видов, размножающихся спорами, дочерний организм развивается из специализированной клетки-споры.

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.

В зависимости от формы бесполого размножения потомок развивается либо из одной клетки (спорообразование, шизогония, деление), либо из группы клеток родителя. В последнем случае размножение называют вегетативным. Оно распространено среди растений.

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. В своей основе оно аналогично процессу регенерации.

Бесполое размножение наблюдается у животных с относительно низким уровнем структурно-физиологической организации, к которым принадлежат многие паразиты человека. У паразитов бесполое размножение не только служит увеличению численности особей, но способствует расселению, помогает пережить неблагоприятные условия.

Биологическое значение

— бесполое размножение требует существенно меньших затрат энергии, значит даёт больше возможностей, грубо говоря, на 1 Дж затраченной энергии.
— больше шансов для расселения, но при условии, что генотип растения, размножающегося бесполым способом, достаточно оптимален для местных условий
— сохранение генотипа: половое размножение — это стартовая площадка для возможности видообразования, а бесполое — это своеобразная консервация существующего генотипа.

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

>Формы размножения

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

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 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
  1. Имеют одинаковые фазы деления
  2. 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.

Что такое бесполое размножение?

Одна из целей существования живого организма – воспроизведение себе подобных. Для решения этой задачи растения, животные, бактерии и другие представители биологического мира нашли свои способы для увеличения численности. Не зря размножение относят к одному из параметров всего живого наряду с ростом, обменом энергии, постоянством внутренней среды и т. д.

Бесполое размножение – это способ, при котором участие половых клеток не требуется. Гаметы играют исключительную роль в образовании нового генетического материала зародыша, однако, не всегда существует возможность перейти на половой способ репродукции. В чем состоит биологическое значение бесполого размножения?

Для некоторых организмов, например, бактерий – это единственный способ увеличения численности популяции. Для остальных же представителей животного и растительного мира бесполое и половое размножение нужны в равной степени. Если первое используется для количественного увеличения численности, то второе – для качественного (то есть изменение генетического материала).

Виды бесполого размножения

Воспроизведение себе подобных с большой скоростью – вот в чем заключается биологическое значение бесполого размножения организмов. Этот тип репродукции является более древним, и поэтому пик его доминирования приходится на низко развитые организмы. Далее будут представлены виды бесполого размножения, которые могут встречаться у разных таксономических групп.

  1. Бинарное деление. Такой тип размножения характерен для большинства представителей прокариот и простейших. Клетка образует поперечную перегородку, которая делит ее пополам, тем самым образуя две дочерние клетки.
  2. Шизогония. Этот способ можно считать улучшенной версией бинарного деления, когда из одной клетки развивается сразу несколько дочерних. Сначала делится ядро, а затем – сама клетка. Такой тип размножения можно наблюдать в жизненном цикле споровиков (например, малярийный плазмодий), а также некоторых водорослей.
  3. Почкование. Несмотря на простоту бинарного деления и шизогонии, не для всех организмов эти способы размножения могут быть эффективны. Для таких примитивных многоклеточных животных, как Кишечнополостные, характерно почкование – образование нового организма в виде выроста, который сначала соединен с родительской особью, а затем отрывается. Если такая «почка» не отсоединяется, образуются колонии из нескольких организмов. Почкование также характерно для дрожжей.
  4. Фрагментация. Этот тип размножения основан на способности организма к регенерации. Он характерен для планарий, немертин, губок, некоторых нитчатых водорослей. При механическом повреждении родительская особь может разделяться на несколько частей, каждая из которых дает начало новому организму.
  5. Споруляция, или спорообразование. Самый прогрессивный тип бесполого размножения, поскольку при образовании спор происходит обмен генетической информацией. В итоге генотип потомков несколько отличается от такового у родительской особи. Спорообразование можно наблюдать у грибов, водорослей, хвощей, папоротников, плаунов, мхов.

Значение бесполого размножения

БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

1. Бесполое размножение– это размножение на базе одной материнской особи, обеспечивает сохранение наследственных признаков в ряду поколений без изменений.

Бесполое размножение характерно для благоприятных условий существования (оптимальной температуры, давления, пищи, влажности др.факторов). В зависимости от уровня организации живых организмов различают бесполое размножение у а) одноклеточных и б) многоклеточных.

Одноклеточные.

У одноклеточных — эукариот – это деление, в основе которого лежит митоз, деление ядра и цитоплазмы, у прокариот – разделение нуклеоида и цитоплазмы.

У одноклеточных растений и животных различают следующие формы бесполого размножения:1) деление (или деление клетки надвое), 2) шизогония (схизогония) множественное деление,

3) почкование 4) спорообразование

1) Деление клеток надвое-бесполая форма размножения у одноклеточных- в результате из одной материнской клетки образуется две дочерних (бинарное деление). В основе деления лежит митоз. Сначала происходит митотическое деление ядра, а затем делится цитоплазма. При этом дочерние клетки получают равное количество наследственной информации. После деления материнской особи (клетки), образовавшиеся дочерние особи (клетки) растут, достигают размеров материнской клетки и могут приступать к следующему делению. Так размножаются одноклеточные простейшие (амеба, инфузории, эвглена зелёная).

2) Шизогония — форма бесполого размножения у одноклеточных. При шизогонии происходит множественное деление ядра, без цитокинеза (деление цитоплазмы), а затем цитоплазма разделяется на частички, обособляющиеся вокруг ядра. Из материнской клетки образуется много дочерних (от нескольких десятков до десятков тысяч, так размножается одноклеточный паразит малярийный плазмодий.

3) Почкование -заключается в том, что на материнской клетке образуется небольшой бугорок (почка), содержащий дочернее ядро или нуклеоид. Почка растет, достигает размеров материнской особи и затем отделяется от материнской клетки. Если не отделяется, то это может привести к образованию колоний (бактерии, дрожжи, сосущие инфузории).


4) Спорообразование. Споры – специализированные клетки, одна из стадий жизненного цикла служат для расселения и размножения – состоят из клетки покрытой оболочкой с ядром и цитоплазмой. Образуются в результате мейоза (у высших растений) или митоза (у грибов и низших растений-водорослей). Споры у низших растений диплоидны (водоросли, лишайники), у высших гаплоидны (мхи, папоротники, хвощи, плауны)

Споры наземных не имеют органов движения и разносятся ветром, защищены твёрдой оболочкой от высыхания, у высших двойной оболочкой – экзиной и интиной.

У одноклеточных водорослей, обитающих в воде, спорыимеют жгутики, подвижны и называются зооспорами.

У животных также могут образовываться одноклеточные или многоклеточные споры. Они встречаются у споровиков (спорозоиты) — малярийный плазмодий, токсоплазма. Предназначены для распространения и переживания неблагоприятных условий.

Споры бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий и по своему биологическому значению отличаются от спор простейших и многоклеточных растений.Спора у бактерий образуется следующим образом: вегетативная клетка теряет воду, цитоплазма сгущается, обмен веществ резко снижается, она покрывается толстой оболочкой и в таком состоянии переносит неблагоприятные условия жизни — это состояние анабиоза. В подходящих условиях из споры образуется вегетативная форма существования.

Многоклеточные.

У многоклеточных растений и животных различают следующие формы бесполого размножения: 1. Спорообразование 2. Почкование 3. Полиэмбриония 4. Вегетативное размножение 5.Фрагментация

1. Спорообразование– споры образуются в особых клетках с п о р а н г и я х. У многоклеточной водоросли – улотрикса или в с п о р о ф и т а х у высших споровых растений. Растение на котором образуется спорофит — бесполое поколение — у мхов спорофит – коробочка, у папоротников и семенных — само растение.

2. Почкование на теле материнской особи образуется почка в виде выроста, которая разрастается, увеличивается в размерах, содержит весь комплекс органов матери (в почку входят клетки зкто- и энтодермы), постепенно формируются щупальца, наконец она отделяется и ведет самостоятельный образ жизни. Если не отделяется, то это может привести к образования колоний (губки,, кишечнополостные )

3. Полиэмбриония– бесполое размножение у особей размножающихся половым путем. В данном случае эмбрион делится на несколько частей, каждая из которых развивается самостоятельно — распространена у ос (наездников) , млекопитающих – броненосца. К этой категории явлений относится образование однозиготных (однояйцовых) близнецов. Наблюдается у человека и др. млекопитающих.

4. Вегетативное размножение – размножение частями тела или группой соматических клеток, в основе лежит соматическая («сома» – тело) регенерация. Осуществляется вегетативными органами у растений (корень, стебель, листья), а также их видоизменениями- корневищем, усами, клубнями. Наблюдается так же у наиболее примитивных из многоклеточных животных (губок и кишечно-полостных, плоских червей — белой планарии, кольчатых червей-дождевой червь.

5. Фрагментация – распад тела зрелого многоклеточного организма не несколько частей, каждая из которых затем превращается в зрелую особь, чаще встречается у нитчатых водорослей, плоских, кольчатых червей, иглокожих.

Значение бесполого размножения.

1. Сохраняет наследственные признаки в ряду поколений без изменений.

2. Способствует сохранению адаптивных признаков приспосабливающих организмы к существованию в определённых условиях среды.

3. Поддерживает стабилизирующую форму естественного отбора.

4. Не играет важнейшей роли в процессе видообразования и естественного отбора.

В изменяющихся условиях, действие которых выходит за пределы нормы реакции (колебания температуры, влажности, света, пищевых ресурсов, катастрофические события – пожар, вулканическая деятельность, наводнения) особи, размножающиеся бесполым путем в большинстве своем погибают, т. к. не могут приспособиться к новым условиям жизни.

ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ.

2. Половое размножение – это размножение на базе двух родительских форм отцовского и материнского организма. Обеспечивает комбинации наследственных признаков. Приводит к комбинативной изменчивости и многообразию форм. Характеризуется наличием полового процесса, формированием гамет. В результате мейоза в половых клетках находится не диплоидный, а гаплоидный набор хромосом.

Поэтому в жизненном цикле организмов, размножающихся половым способом, имеется две фазы – гаплоидная и диплоидная. Продолжительность этих фаз различна: у низших растений, грибов, некоторых простейших (эвглена зелёная) и мхов преобладает гаплоидная. У высших растений и многоклеточных животных – диплоидная.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *