Размножение организмов
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
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 (греч. spora – посев)
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.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Половое и бесполое размножение, основные их виды и формы
Размножение — это способность всех живых существ оставлять потомство со сходным строением и процессами жизнедеятельности. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и половое.
Бесполое размножение
При бесполом делении, где задействована только одна особь, процесс размножения происходит без формирования гамет. Потомство формируется за счет отпочковывания от материнского организма или откладывания в спецорганах.
Существуют следующие виды бесполого размножения:
Деление — преимущественно встречается у простейших организмов, при этом исходная материнская клетка разделяется на две части, образуя идентичное дочернее поколение.
Выделяют следующие подвиды:
- Деление надвое — свойственно доядерным видам;
- митотическое деление — встречается у простейших;
- множественное деление — типичное явление для малярийного плазмодия.
Почкование — характеризуется формированием дочерних организмов в виде выпячиваний на материнском теле. После созревания они отделяются от тела родителя и развиваются дальше самостоятельно. Если дочерние формы не отпочковываются и сохраняют связь с материнским организмом, формируются колонии (представители типа стрекающие).
Пример почкования
Фрагментация — процесс, при котором зрелые особи развиваются из отдельных частей тела взрослой особи (первичноротые, хирофитовые водоросли, водяная чума). Фрагментация возможна благодаря регенеративным способностям организма.
Фрагментация на примере белой планарии
Полиэмбриония — новые особи формируются при разделении зародыша на несколько частей (однояйцевые близнецы).
Вегетативное размножение — зарождение новых особей идет из отдельных органов материнского организма. Формирование молодого растения возможно из корневой системы, ветвей или листьев (редко).
Корень служит основой для образования придаточных почек, из которых развиваются надземные побеги. Новообразованные побеги крепятся к почве с помощью добавочных корней. После гибели материнского корня, проросшие растения начинают самостоятельную жизнь.
Вегетативное размножение способствует быстрому распространению калины, осота, кипрея узколистого. Растения из семейства бобовые или рода Вербейник размножаются при помощи поверхностных побегов, которые стелются по земле и в местах соприкосновения почвы и узлов побегов прорастают добавочные корни. Так растение начинает самостоятельное развитие.
Вегетативное размножение
Спорообразование — характерно для некоторых простейших и растений, которые могут образовывать споры. Споровые клетки, попадая во влажную среду, развиваются, достигая зрелости. Формирование споровых клеток идет в спорангиях – специальных органах покрытосеменных растений. У грибов и водорослей споры образуются из всех клеток тела.
Клонирование — один из видов бесполого размножения, применяемый учеными для копирования исходного генетического материала. Так получают идентичные копии с материнских особей.
Роль бесполого размножения
Организмы, которые размножаются бесполым путем, хорошо адаптируются к плавно изменяющимся условиям окружающей среды. Их потомство всегда множественное, быстро созревает и начинает тоже делиться, что способствует росту численности популяции. Хорошо известные виды с бесполым размножением: гидра, амеба, дрожжевые грибы.
Все клетки нашего организма постоянно обновляются, это возможно благодаря бесполому размножению. Соматические клетки делятся в процессе митоза.
Учитывая быстрые темпы созревания и деления, растения и животные, которые делятся бесполым путем, часто используются селекционерами.
Половое размножение
Половое размножение осуществляется при взаимодействии пары разнополых особей. Они имеют репродуктивную систему, где формируются половые клетки — гаметы. Для женских особей характерно образование яйцеклеток, а для мужских — сперматозоидов.
Формирование половых клеток называют гаметогенезом, главным моментом их образования является мейоз. Во время слияния гамет происходит оплодотворение и зарождения новой жизни. Сформированная зигота не будет точной версией родителей, потому что в процессе мейоза идет перестройка генетической информации.
На примере гидры
Гаметы у разных представителей отличаются между собой, поэтому выделяют следующие формы полового размножения: гомогамию, анизогамию и оогамию.
Гомогамия — разделение гамет на мужские и женские является условностью, потому что половые клетки организмов разных полов имеют идентичное строение и форму.
Анизогамия — половые клетки обеих полов могут передвигаться. Яйцеклетки превосходят по размеру сперматозоиды, но они почти неподвижны.
Оогамия — женские гаметы не могут самостоятельно перемещаться и намного больше мужских.
Оогамия встречается наиболее часто, свойственна многим представителям животного и растительного мира. Гомогамия и анизогамия присуща для простейших видов (фотоавтотрофные одноклеточные).
Отдельные виды водорослей и грибов могут размножаться, не образуя гамет, такие формы деления называются: гологамия и конъюгация.
В процессе гологамии одноклеточные особи с одинарным набором хроматид сливаются между собой, тем самым берут на себя роль половых клеток. Новообразованная зигота следом делится мейотическим путем, образуя 4 гаплоидные особи.
Деление путем конъюгации характерно для грибов, при этом идет слияние между гаплоидными клетками нитей таллома. После обмена информацией формируются диплоидные зародышевые клетки.
Роль полового размножения
Половое размножение важное природное явление, обеспечивающее высокий уровень изменчивости и дает возможность выживать в резко меняющихся условиях. Именно поэтому половое размножение превосходит бесполое, при котором все оставленное потомство унаследует точную копию генома родителей.
При половом делении идет перестройка генетического кода, что проявляется разнообразием признаков у потомков. Возникновение новых характеристик, адаптационных механизмов является основой для эволюционных процессов. Поэтому половое размножение занимает главное положение в природе.
Биология. 6 класс
Конспект урока
Биология, 6 класс
Урок 10. Размножение
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- Что такое размножение?
- Какова его роль для организма и для биосферы?
- Как происходит бесполое размножение?
- И как люди используют знания о размножении в своей практической деятельности.
Половое размножение – размножение, при котором увеличение численности особей осуществляется с помощью особых половых клеток (гамет).
Бесполое размножение – один из способов размножения, при котором следующее поколение развивается из клеток тела без участия гамет.
Простое деление – способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.
Размножение спорами – вид бесполого размножения с образованием спор.
Споры – одноклеточные образования, при прорастании которых развиваются новые особи. Споры образуются в органах бесполого размножения – спорангиях.
Почкование – тип бесполого или вегетативного размножения животных, грибов и растений, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек).
Вегетативное размножение – образование новой особи из многоклеточной части тела родительской особи, один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам.
*Фрагментация – способ бесполого размножения, при котором особь делится на две или несколько частей (фрагментов), каждая из которых растет и образует новый организм; способность некоторых живых существ восстанавливать утраченные органы или части тела (регенерация).
*Полиэмбриония – способ размножения организмов, когда идет развитие более одного зародыша из одной зиготы у животных или образование нескольких зародышей в одном семени у растений.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018 г.
- Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
- Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч – ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
- Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
- Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
На уроке вы сможете самостоятельно изучить тему «Формы размножения организмов. Бесполое размножение». Вы вспомните, что такое размножение и каково его биологическое значение, какие бывают виды и формы размножения. Детальнее познакомитесь с бесполым размножением, которое происходит без образования и слияния половых клеток. Узнаете о почковании, фрагментации, полиэмбрионии, о вегетативном и микроклональном размножении растений.
При бесполом размножении дочерние организмы имеют только одну родительскую особь и генетически тождественны ей. Такие группы организмов называются клонами.
В основе бесполого размножения лежит процесс митоза.
Преимущества бесполого размножения заключаются в том, что организму не нужно тратить время и энергию на поиск полового партнера, что позволяет ему размножаться быстрее. Таким образом, плюсы бесполого размножения:
- быстрое размножение в благоприятных условиях;
- быстрое распространение в благоприятных условиях.
Недостатки бесполого размножения: виды организмов, размножающиеся бесполым путём, менее пластичны при изменении условий окружающей среды и уступают в естественном отборе более приспособленным видам. В процессе эволюции у эукариот возникает половой процесс как более прогрессивный признак.
Существует несколько видов бесполого размножения.
Бесполое размножение одноклеточных:
- Бинарное деление прокариот;
- различные формы митотического деления одноклеточных (обычный митоз, шизогония, почкование дрожжей);
Бесполое размножение многоклеточных:
- Многоклеточными неспециализированными частями материнского организма – вегетативное размножение, например, черенкование растений;
- специализированными клетками, которые у растений, водорослей и грибов обычно называются спорами. Подвижные споры со жгутиками называются зооспорами.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Выберите три верных утверждения. Бинарное деление характерно для:
Варианты ответов:
- Окуня
- Амебы
- Эвглены зеленой
- Инфузории туфельки
- Гидры
- Подосиновика
Правильный вариант ответа:
3. Эвглены зеленой
4. Инфузории туфельки
Задание 2. Заполните пропуски в таблице. Формы бесполого размножения.
Бесполое размножение
теория по биологии размножение и онтогенез
Размножение
Размножение – всеобщее свойство живых организмов, заключающееся в способности воспроизводить подобных себе особей своего вида.
Благодаря размножению жизнь продолжается и происходит обмен генетическим материалом, результатом чего служит генетическое разнообразие.
Бесполое размножение
Более древняя форма размножения. Происходит без участия половых клеток, заключается в делении материнской клетки/особи и получении дочерних клеток/особей. Характерно для прокариот, простейших, грибов, растений, некоторых животных.
Виды бесполого размножения
Размножение делением = бинарное деление
Встречается у прокариот. Заключается в том, что кольцевая хромосома удваивается, в районе экватора клетки образуется перетяжка. От материнской клетки отделяется дочерняя.
Не путать с митозом! Во время митоза из материнской клетки получается 2 дочерние, а не одна дочерняя + материнская.
Размножение спорами
Споры – специализированные клетки грибов и растений, служащие для размножения и расселения.
У грибов и низших растений споры образуются путем митоза, а у высших растений – мейоза. Размножение спорами – более древний вид размножения, чем размножение семенами. У семенных растений споры не служат для расселения, но являются частью жизненного цикла.
Не всякая спора – клетка для размножения. Споры бактерий нужны для того, чтобы переждать неблагоприятные условия среды.
Вегетативное размножение
- Размножение растения частями вегетативных органов.
К вегетативным органам растения относятся стебель, корень, лист.
Можно размножить растения черенкованием стебля: отрезать стебель фикуса, поставить его в воду. Образуются придаточные корни. Затем растение нужно вкопать в землю
Можно использовать листовой черенок. Таким образом хорошо размножаются суккуленты и фиалки. Для этого лист фиалки нужно срезать, так же поставить воду, дождаться корней и посадить.
Можно разделить корни. Если у растения мочковатая корневая система, то его размножают делением куста. Для этого стебли и корни разделяют на 2 растения.
Вегетативное размножение растений
- Размножение растения видоизменениями побегов
Луковичные растения наращивают маленькие луковички прямо на себе. После цветения можно отделить дочерние луковички и получить больше материала. А у лилий чешуи луковицы являются потенциальными растениями.
Клубневые растения наращивают клубеньки. Известный пример – картошка. Из каждого клубня можно вырастить несколько растений, количество которых зависит от почек.
Корневище делится черенкованием. Таким образом размножаются, например, ландыши. Из корневища растут неглубоко и захватывают большие пространства. Если отделить часть корневища с точкой роста, то будет новое растений.
- Фрагментация
Фрагментацию приписывают дождевому червю, однако это лишь жестокий миф. Если тело червя разрезать так, что на головном конце тела останется поясок, то червь регенерирует, однако вторая его половинка не сможет достроить переднюю часть, т.к органы регенерации находятся именно там. Рана затянется, но раз переднего конца у животного нет, то нет и рта, нет питания. Червь погибнет.
Данный тип размножения заключается в том, что если тело разделить на 2 и более частей, то каждый фрагмент достроит себя до самостоятельного организма. Такие способности отмечают у некоторых многощетинковых и плоских червей, отдельных плесневых грибов и водорослей.
Фрагментация плоского червя планарии
- Почкование
При почковании на теле материнской особи в результате деления клеток образуется маленькая дочерняя особь, которая некоторое время еще является частью тела материнской, а затем – отделяется. Известными примерами животных, размножающихся почкованием являются гидры, коралловые полипы и дрожжи. Интересно, что бесполое размножение может сочетаться с половым.
Значение бесполого размножения
Бесполое размножение позволяет животным быстро увеличивать свою численность. Однако, дочерние особи практически не отличаются от материнских, следовательно, генетическое разнообразие снижено. Для решения данной эволюционной задачи животные комбинируют половое и бесполое размножение. Если условия благоприятны, то организмы выбирают путь полового размножения.
1) В бесполом размножении участвует один организм. Новые организмы идентичны родительским. При этом участвуют половые клетки, которые размножаются путем митоза.
Бесполым размножением можно сравнительно быстро увеличить численность организмов, сохраняя их признаки.
2) В половом размножении участвуют половые клетки двух организмов полученные путем мейоза, которые формируют одну клетку с образованием зиготы, с которой начинается развитие организма/организмов. Происходит комбинация генов. Имеет эволюционное преимущество, т.к. обеспечивает разнообразие потомков и приспособление вида к условиям среды.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
В вегетативном размножении не принимают участие половые клетки и достаточно одной особи.
Для получения гибридов необходимо половое размножение и участие двух особей, п противном случае, потомство будет идентичным родителю.
Деление куста – вегетативное размножение, участвует одна особь.
Корневые отпрыски – аналогично делению куста.
Размножение семенами уже подразумевает половое, т.к семена развиваются только в случае опыления, что является слиянием мужских и женских половых клеток.
Укоренение отводков – вегетативное размножение, участвует одна особь.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) Размножение осуществляется с помощью побегов.
Б) Происходит сочетание генов двух родителей.
В) Организм развивается из неоплодотворённой яйцеклетки.
Г) Размножение происходит без участия гамет.
Д) Размножение происходит путём почкования.
Е) Образуется зигота
При бесполом размножении не происходит обмена генетической информацией, дочерние особи идентичны материнским. Для бесполого размножения необходима лишь одна особь.
В половом размножении принимаю участие две особи, происходит слияние гамет, потомки отличаются от родительских особей.
- Побеги – вегетативные части взрослого растения, бесполое размножение.
- Сочетание генов двух родителей, обмен генетической информацией – половое размножение.
- Развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки (партеногенез), то есть из половой клетки — половое размножение.
- Размножение без участия гамет – бесполое размножение.
- Почкование – процесс при котором на материнской особи развивается дочерняя, а затем она отделяется («отпочковывается») от материнской особи – бесполое размножение.
- Зигота – оплодотворенная яйцеклетка, то есть произошло слияние двух гамет – половое размножение.
Ответ: 122112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) спорообразование папоротника
Б) образование гамет хламидомонады
В) образование спор у сфагнума
Г) почкование дрожжей
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д |
Половое размножение как-то более понятно, поэтому почему бы не начать с него. Во-первых, найдем слово «гамета» во вариантах ответа. Оно соответствует половому размножению.
Читаем дальше. Нерест рыбы. Это просто. Ну, конечно же, это половое размножение.
Почкование — однозначно бесполое. Очень известный пример данного типа размножения, поэтому вряд ли вызовет вопросы.
Еще одно важное слово, характеризующее половое размножение — «зигота». Зигота — это результат слияния гамет, соответственно, она диплоидна.
И у мха, и у папоротника есть зиготы. В ответах этого слова нет, так что относится к половому размножению эти варианты не могут.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) происходит без образования гамет
Б) участвует лишь один организм
В) происходит слияние гаплоидных ядер
Г) образуется потомство идентичное исходной особи
Д) у потомства проявляется комбинативная изменчивость
Е) происходит с образованием гамет
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Основная черта полового размножения — участие в процессе гамет (половых клеток) двух разнополых организмов, потомство притом получается разнородным, так как проявляется наследственная изменчивость, а именно — комбинативная.
У бесполого размножения, соответственно, все наоборот: потомство идентичное, участвует одна особь.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Бесполое размножение — виды, формы и биологическое значение процесса
Бывает два способа воспроизводства организмов — половое и бесполое размножение. В первом случае происходит слияние гамет, а во втором — развитие из соматической клетки. При воспроизведении потомства с участием единственной не обладающей гаметой (бесполой) особи появившееся на свет растение или животное наследует гены одного родителя, а потому при отсутствии мутации будет являться его точной копией.
Основное определение
Процесс воспроизведения с участием одного родителя отличается от размножения, в котором задействованы две особи. Выделяют следующие особенности бесполого размножения:
- многоклеточный или одноклеточный организм воспроизводится и развивается с помощью митоза;
- в данном процессе мейоз отсутствует;
- число потомства стремительно увеличивается.
Бесполым путем размножаются все организмы с одной клеткой, будь то грибы, многие разновидности растений или многоклеточные простейшие животные. Такой тип размножения существовал задолго до полового вида воспроизводства.
Существуют переходные формы от бесполого воспроизводства к половому:
- партеногенез — особь образуется из гаметы матери;
- гермафродитизм — единственный организм обладает признаками обоих полов.
Существующие виды
Встречается несколько форм бесполого размножения. В таблице отражены следующие виды и их особенности:
Искусственное клонирование
Человек способен получить живой организм бесполым методом искусственным путем. Этот процесс получил название — клонирование. В живой природе такое явление происходит крайне редко. Образец настоящего клонирования в биологии — гомозиготные, или однояйцовые близнецы. Однако они аналогичны только по сравнению между собой и сильно отличаются от родительских особей.
В современном мире способно осуществляться даже клонирование тех особей, которые способны воспроизводить потомство половым способом. Простой пример — известная овечка Долли. Ее клонирование производилось методом переноса ядра соматической клетки родительской особи в донорскую яйцеклетку. По сути, любой вид бесполого воспроизводства будет относиться к клонированию, так как в процедуре участвует соматическая клетка вместо половой, а новый организм идентичен родительской особи.
Что касается растений, в пробирках, колбах и чашках Петри человек получает клетки, аналогичные исходным экземплярам. В основе данной схемы находится тотипотентность клеток. Это свойство подразумевает способность клетки делиться и производить клеточные организмы. Такое явление имеет много преимуществ для человека. Можно взять какую-либо часть растения, будь то корень или стебель, поместить его в необходимую среду, и при благоприятных условиях из основы можно получить новый экземпляр.
Однако понятно, что если взять часть человеческого тела и поместить ее в специальную среду, новой особи не появится. Создание клона животного или человека — крайне сложная процедура. Клональное микроразмножение обладает высочайшим коэффициентом воспроизводства потомства. Благодаря вегетативному размножению способно появляться 10−100 растений за один год, клональное микроразмножение позволяет произвести от 5 тыс. до 1 млн единиц в год. в лабораторных условиях.
Создавать клоны растений крайне выгодно при разведении элитных растений, которых существовало всего лишь несколько экземпляров во всем мире. В США, Голландии, Бельгии, Дании и Польше существуют фирмы, которые специализируются на клонировании растений.
Значение митоза
Митоз — это процесс клеточного деления, в ходе которого из исходной соматической клетки получается две дочерние с аналогичным набором хромосом. Деление происходит в следующие стадии:
Роль митоза крайне важна. Благодаря ему происходит поддержание нужного набора хромосом. Произвести идентичную клетку можно только с помощью этого способа.
Именно по такому принципу происходит обновление клеток эпидермиса и эпителия кишечника. Происходит копирование, а значит, сохранение генетического кода.
С помощью этого метода возможно восстановление частей тела у определенных классов организмов, например, лучи у морской звезды. Митоз обеспечивает размножение бесполым путем, пример — вегетативное воспроизведение растений и почкование у гидр. Митоз отличается от мейоза длительностью фаз и особенностями протекающих в них процессов.
Бесполое размножение значительно отличается от однополого воспроизводства. Первый способ не предполагает присутствие гамет вообще. При партеногенезе (однополом размножении) дочерние клетки образуются из яйцеклетки матери. Что касается бесполого воспроизведения, для одноклеточных организмов свойственно деление, а для многоклеточных — почкование, вегетативное размножение, фрагментация, спорообразование. Бесполым способом происходит воспроизводство у одноклеточных грибов, животных и растений. Этот процесс занимает немного времени и позволяет увеличить численность вида в короткие сроки.
Бесполое размножение – виды, формы и биологическое значение процесса
Раздел ЕГЭ: 3.2. Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и различие полового и бесполого размножения. Оплодотворение у цветковых растений и позвоночных животных. Внешнее и внутреннее оплодотворение
Воспроизведение организмов — способность производить новое поколение особей того же вида, одно из обязательных и важнейших свойств живых организмов.
Бесполое размножение
Бесполое размножение — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи (гаметы не образуются). При любой форме бесполого размножения наблюдается увеличение численности вида без повышения его генетического разнообразия: все дочерние организмы являются точной копией материнского. Новые признаки возникают только в результате мутаций.
Преимущества бесполого размножения: простота и эффективность (не нужно искать партнёра); потомство может оставить любая особь в любом месте; удачные сочетания генов не теряются
Недостатки бесполого размножения: если в определённом место обитании возникают изменения, вызывающие гибель отдельных особей, то погибнут все организмы, так как они генетически сходны.
Способы бесполого размножения:
- Простое деление (деление надвое). Характерно для одноклеточных эукариот. В результате такого типа размножения из одной клетки образуются две дочерние, каждая из которых становится новым организмом.
- Почкование. Характерно для кишечнополостных, растений, одноклеточных грибов (дрожжей). В результате почкования от родительской особи отделяется небольшой вырост (почка), и из группы клеток исходного организма образуется дочерний.
- Спорообразование. Встречается у водорослей, простейших (споровики) и некоторых групп бактерий, служит как для переживания неблагоприятных условий, так и для расселения: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку,
- Вегетативное размножение. Чаще всего встречается у растений и представляет собой размножение отдельными органами, частями органов или тела (побегами, черенками, луковицами или клубнями). В его основе лежит способность организмов к регенерации.
Половое размножение
Половое размножение характеризуется наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и создаёт условия для возникновения наследственной изменчивости. В нём, как правило, участвуют две особи — женская и мужская, которые образуют гаплоидные половые клетки — гаметы.
Формы полового процесса:
- Конъюгация — форма полового процесса, при которой осуществляется взаимообмен мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но осуществляется обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств.
- Копуляция (гаметогамия) — слияние двух одинаковых или разных по форме, подвижности и размерам половых клеток. Выделяют следующие формы гаметогамии.
- Изогамия. Образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, различающиеся физиологически. Характерна для водорослей.
- Анизогамия. Формируются подвижные гаметы, различающиеся морфологически и физиологически. Характерна для водорослей.
- Оогамия. Гаметы сильно отличаются друг от друга, по строению и физиологическим свойствам делятся на мужские (подвижные — сперматозоиды, неподвижные — спермин) и женские (яйцеклетки). Характерна для животных, высших растений и многих грибов.
- Партеногенез (девственное развитие) — половой процесс, при котором оплодотворение не происходит, новый организм формируется из неоплодотворённой яйцеклетки. Встречается у дафний, пчёл, тараканов, некоторых ящериц, ряда растений.
Гаметогенез — последовательный процесс образования половых клеток. Центральное событие гамето-генеза — редукция диплоидного набора хромосом (в ходе мейоза) и формирование гаплоидных гамет. У человека и животных развитие яйцеклеток (оогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) осуществляется в гонадах, или половых железах, — яичниках и семенниках соответственно.
Сперматогенез заканчивается стадией формирования сперматозоидов. В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид, приобретая все свойственные ему структуры.
При оогенезе из каждой последующей клетки оогония образуются одна крупная яйцеклетка с п набором хромосом и три редукционных тельца, которые не участвуют в оплодотворении, а служат для равномерного распределения хромосом в мейозе.
Стадии гаметогенеза:
Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и оогониями соответственно. Они несут 2n набор хромосом. На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме, оогонии — главным образом в эмбриональном периоде.
Стадия роста. Клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и ооциты I порядка (достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Соответствует интерфазе I мейоза.
Стадия созревания. Происходят два последовательных деления — редукционное (мейоз I) и равное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз. В результате этого один сперматоцит I порядка (мейоз I) даёт два сперматоцита II порядка (мейоз II) -» четыре сперматиды; один ооцит I порядка (мейоз I) даёт два ооцита II порядка (мейоз II) -> одна зрелая яйцеклетка (с большим количеством питательных веществ) и три редукционных тельца.
Значение полового размножения в том, что оно обеспечивает появление пусть и небольшого числа потомков, но они имеют новые комбинации генов и признаков родителей, позволяющие* им приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.
Оплодотворение у цветковых растений.
Внешнее и внутреннее оплодотворение
Оплодотворение у цветковых растений — двойное оплодотворение, в результате которого происходит слияние одного спермия с яйцеклеткой (развивается зародыш), а другого — с центральной клеткой зародышевого мешка (вторичный эндосперм семени, содержащий питательные вещества). Семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок. Питательные ткани активно формируются уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка развивается гораздо быстрее, чем у других отделов растений.
Способы оплодотворения у животных:
- Наружное (внешнее) — мужские и женские гаметы выделяются в воду,
- Внутреннее — сперматозоиды в спермальной жидкости переносятся из тела самца в тело самки, где и происходит оплодотворение.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Воспроизведение организмов. Размножение, оплодотворение». Выберите дальнейшее действие:
Размножение организмов
Конспект в схемах и таблицах
Размножение — способность живых существ воспроизводить себе подобных. При этом обеспечивается непрерывность и преемственность жизни.
Принято различать бесполое и половое размножение.
Сравнительная характеристика бесполого и полового размножения
Признак
Размножение
бесполое
половое
Родители
Обычно две особи (разного пола)
Потомство
Генетически точная копия родителя (клон)
Генетически отличны от обоих родителей
Главный клеточный механизм
Время возникновения
Клеточные источники наследственной информации для развития потомка
Многоклеточные: одна или несколько соматических клеток родителя; одноклеточные: клетка-организм как целое
Родители образуют половые клетки (гаметы)
Эволюционное значение
Обеспечивает воспроизведение большого количества идентичных особей, поддерживает наибольшую приспособленность в маломеняющихся условиях обитания, способствует стабилизирующему естественному отбору. Более выгодно в относительно постоянных условиях
Обеспечивает биологическое разнообразие видов, возможность освоения разнообразных условий обитания, увеличивает эволюционные перспективы, способствует движущему естественному отбору. Более выгодно в изменяющихся условиях
Гермафродиты – виды, у которых одна и та же особь способна производить и женские, и мужские гаметы. Гермафродитизм считается самой примитивной формой полового размножения и свойственен примитивным организмам. Представляет собой приспособление к сидячему, малоподвижному, паразитическому образу жизни.
Бесполое размножение
Деление – способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерных клеток. Простое бинарное деление (прокариоты); митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли); множественное деление, или шизогония (малярийный плазмодий).
Почкование – новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. Дочерние особи, отделяясь, переходят к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи) или могут оставаться прикрепленными, образуя колонии (коралловые полипы).
Фрагментация – новые особи образуются из фрагментов, на которые распадается материнская особь (ресничные, кольчатые черви, морские звезды, нитчатые водоросли). Этот способ основан на регенерации – способности организмов восстанавливать недостающие части тела.
Полиэмбриония – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из частей, на которые распадается эмбрион (броненосцы, монозиготные близнецы человека).
Вегетативное размножение – новые особи образуются из частей вегетативного тела или из особых структур (корневище, клубень, луковицы, отводки, усы, листья и др.). Характерно для растений и используется в селекции.
Спорообразование – размножение за счет спор. Характерно для растений (водоросли, мхи, папоротники), грибов (пенициллум, шляпочные грибы), простейших (споровики).
Клонирование – 1) искусственный способ бесполого размножения с помощью клонов. Клон – генетически однородная группа особей. 2) появление естественным путём или получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого (в том числе вегетативного) размножения
Половое размножение
Изогамия – примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две одинаковые по величине малые подвижные гаметы (некоторые водоросли, некоторые грибы).
Гетерогамия – примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две подвижные со жгутиками клетки разного размера (некоторые водоросли, некоторые грибы).
Оогамия – наиболее распространенная форма полового процесса, при котором женские гаметы – яйцеклетки – не подвижны и более крупные по сравнению с мужскими гаметами – сперматозоидами (многоклеточные животные, грибы, водоросли, высшие растения).
Конъюгация – процесс соединения двух особей, при котором происходит обмен наследственным материалом, в результате чего появляются особи, генетически отличные от родительских организмов, но увеличения числа особей не происходит (инфузория-туфелька).
Копуляция – половой процесс у одноклеточных организмов, при котором полностью сливаются копулирующие особи, выполняющие функции половых клеток (гамет). При этом происходит рекомбинация (обмен) наследственного материала.
Партеногенез – способ упрощенного полового размножения, при котором зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (муравьи, тля).
Гиногенез – процесс, при котором развитие яйцеклетки происходит после воздействия на нее сперматозоидом, который после проникновения в яйцеклетку погибает (некоторые рыбы, круглые черви). Разновидность партеногенеза.
Андрогенез – процесс, при котором развитие яйцеклетки осуществляется после гибели ее ядра за счет генетического материала сперматозоида. Разновидность партеногенеза.
Тестовые задания для закрепления
Раздел содержит тесты по теме “Размножение организмов” в формате ЕГЭ для тренировки
Загрузка...