какие виды размножения вам известны
Какие виды размножения вам известны
Подробное решение параграф § 39 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов A.M. Углубленный уровень 2019
Вопрос 1. Что такое размножение?
Размножение — процесс воспроизведения себе подобных, приводящий к увеличению численности вида.
Бактерии размножаются делением.
Грибы размножаются вегетативным (частями гриба, почкованием), бесполым (спорами) и половым путем.
Водоросли размножаются делением (одноклеточные) вегетативным (частями слоевища, почкованием), бесполым (спорами) и половым путем.
Растения размножаются как бесполым, так и половым способами.
Основная часть животных размножается половым путем. Но есть животные, например, морские губки, которые могут размножаться и бесполым (вегетативным) путем.
Вопрос 3. Какой процесс лежит в основе размножения у организмов, имеющих клеточное строение?
Для организмов, обладающих клеточным строением, в основе размножения лежит процесс деления клетки.
Вопрос 4. Чем половые клетки отличаются от соматических?
Половые клетки существенно отличаются от соматических клеток:
1) в половых клетках гаплоидный набор хромосом, в соматических — диплоидный.
2) в половых клетках ядерно — цитоплазматическое соотношение разное: в сперматозоидах оно высокое, в яйцеклетке — низкое.
3) половые клетки приспособлены к движению (сперматозоиды) и запасу питательных веществ для зародыша (яйцеклетка).
4) форма и размеры половых клеток иные, чем соматических.
5) половые клетки отличаются низким уровнем обменных процессов.
6) строением клеток.
7) половые клетки имеют специальные приспособления для выполнения своих специфических функций:
а) сперматозоиды — акрасому (видоизмененный пластинчатый комплекс) для проникновения через оболочки яйцеклетки и двигательный аппарат (хвостик, центриоли и митохондрии);
б) яйцеклетки — I и II оболочки, желток (трофические включения).
8) для половых клеток характерно сложное, стадийное развитие; при этом имеет место особый способ деления — мейоз.
Вопрос 5. Какие виды размножения вам известны? Приведите примеры организмов, использующих разные виды размножения.
Вопрос 6. В чём особенность и биологический смысл гермафродитизма? Можно ли считать этот способ размножения успешным? Почему у млекопитающих гермафродиты встречаются крайне редко?
Особенность гермафродитизма состоит в том, что у особи в равной степени развиты и мужские, и женские половые системы.
Биологический смысл гермафродитизма заключается в повышении вероятности оставить потомков, уменьшаются затраты энергии на поиски партнера для размножения.
Этот способ размножения можно считать успешным, т.к. он распространен в природе достаточно широко — как в растительном мире (в этом случае обычно используются термины однодомность или многодомность), так и среди животных. Большая часть высших растений являются гермафродитами, у животных гермафродитизм распространён, прежде всего, среди беспозвоночных — ряда кишечнополостных, подавляющего большинства плоских, некоторых кольчатых и круглых червей, моллюсков, ракообразных (в частности, большинства видов усоногих раков) и насекомых (кокциды).
У млекопитающих это явление вообще считается патологией и встречается крайне редко. Скорее всего, из — за того, что гермафродитизм (при условии осуществления самооплодотворения) имеет существенный проигрыш перед раздельнополостью — у потомства не происходит обновления наследственной информации, появления новых сочетаний признаков по сравнению с материнским организмом (так как гаметы — и мужские, и женские — образуются в одном и том же организме). В результате не увеличивается разнообразие внутри вида, столь необходимое для выживания вида в меняющихся условиях среды. При естественном отборе в изменение внешних условий они не смогут приспособится и вымрут.
Многие организмы имеют приспособления, препятствующие самооплодотворению (генетическая несовместимость половых клеток от одного организма, образование мужских и женских гамет в разное время).
Вопрос 7. Приведите примеры растений, способных размножаться вегетативно: луковицами, корневищем, клубнем, черенком стебля.
— луковицей (тюльпан, чеснок, лук, нарциссы, лилия, галантус, сцилла, гиацинт, мускари и др.).
— корневищем (ландыш, пырей, черника, ирисы, пионы, солидаго, канны, мята, папоротник, пион и др.).
— клубнями (картофель, топинамбур).
— стеблевыми черенками (бегония, ива, роза, крыжовник, виноград, драцена, смородина, традесканция и др.).
Вопрос 8. Высшие растения используют споры для бесполого размножения. А для чего необходимы споры бактериям?
Функции спор бактерий: защита и сохранение бактерии в неблагоприятных условиях; расселение бактерии.
Споры у бактерий не служат для размножения!
Вопрос 9. Рассмотрите обе гипотезы о возникновении полового размножения, представленные ниже, и выскажите мнение, какая из них, на ваш взгляд, более реалистична. Свой ответ обоснуйте.
По мнению учёных, половой процесс появился около 1,2 млрд лет назад. Но как он возник? По одной из теорий, одна клетка могла съесть другую, но не переварила её гены, т. е. ДНК, а встроила эту ДНК в свой генетический аппарат. Если это дало «каннибалу» какие — то преимущества, то его потомки также стали встраивать в свой геном ДНК себе подобных.
Согласно другой гипотезе, на ранних стадиях эволюции во время полового процесса две особи обменивались генетическим материалом, как это происходит сейчас у инфузории — туфельки. Количество особей при этом не увеличивается, но каждый участник данного процесса получил от партнёра новые гены.
Обмениваясь участками ДНК, бактерии «научились» передавать друг другу устойчивость к различным внешним воздействиям. Кстати, они и сейчас часто это делают — например, передают друг другу гены устойчивости к антибиотикам. Поэтому в настоящее время многие прежде надёжные лекарства стали бесполезными.
Я склоняюсь больше ко второй гипотезе. Две инфузории временно соединяются ротовыми аппаратами, и между ними образуется цитоплазматический мостик, по которому происходит обмен ядерным материалом. Этому обмену предшествует мейотическое деление ядра (микронуклеуса). По завершении обмена клетки расходятся и затем размножаются путем деления (митоза). Т.е. появляется мейоз, а затем могли развиться и другие направления полового размножения. Первое направление — переход от формирования одинаковых гамет (изогамия) к формированию разных гамет (гетерогамия). Второе направление эволюции — специализация клеток многоклеточного тела, с тем чтобы одни клетки выполняли только вегетативные функции, а другие — только репродуктивные. Третье направление развития привело к дифференциации полов.
Вопрос 10. Предложите схему, отражающую способы размножения. Проиллюстрируйте её примерами. Задание также можно выполнить в форме презентации.
Вопрос 11. Почему бесполое размножение, требующее меньших временных и энергетических затрат, не смогло вытеснить половое в процессе эволюции?
Потому что половое размножение создает более сильное, более жизненное потомство, чем потомство, получаемое от бесполого размножения. И они существуют одновременно, иногда дополняя друг друга.
Вопрос 12. Какие направления биологической науки занимаются изучением процессов размножения и развития организмов?
Эмбриология, селекция, генетика, биология индивидуального развития, в некотором смысле анатомия.
Размножение организмов
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.
Делением материнской клетки на дочерние размножаются все бактерии и простейшие (амеба, эвглена зеленая, инфузории, водоросли).
Часто бесполое размножение помогает быстро увеличить численность вида, оно активируется при благоприятных условиях среды. Осенью, при наступлении неблагоприятных условий становится активно половое размножение.
В случае вегетативного размножения дочерний организм представляет собой генетическую копию материнского организма, а также имеет шанс унаследовать мутации в соматических клетках.
У молочной планарии способность к регенерации развита настолько, что, если разделить ее на несколько частей, то из каждой части восстановится полноценный организм.
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.
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.
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.
Размножение живых организмов
Способность к размножению, то есть к воспроизведению себе подобных, — одно из самых характерных свойств живых организмов, будь то вирусы, бактерии, животные или растения. Размножение обеспечивает непрерывность жизни и преемственность свойств в ряду поколений. В основе размножения лежит процесс деления клетки. На сроки и интенсивность размножения разных видов влияют условия внешней среды, а у высших животных размножение находится под контролем нервной системы.
Формы размножения
Формы размножения чрезвычайно разнообразны. Одноклеточные организмы делятся путем клеточного деления — митоза, в результате него из одной клетки образуются две точно такие же. У высокоорганизованных животных размножение сопровождается сложной перестройкой работы организма, ритуалами ухаживания, гнездостроения и т. д. При всем разнообразии способы размножения можно разделить на 2 основных типа: бесполое и половое размножение.
В бесполом размножении участвует только одна особь, а в половом — две особи, при этом каждая из них производит половые клетки — гаметы. Образованию гамет предшествует особое деление клетки с уменьшением числа хромосом — мейоз, в результате каждая гамета содержит половинный набор хромосом. Гаметы сливаются, образуя оплодотворенную половую клетку — диплоидную зиготу, дающую начало новому организму.
Бесполое
Для многих растений характерен вегетативный способ размножения — то есть размножение с помощью вегетативных органов (корневища, стебля, листа) или их частей. Размножение с помощью луковиц и клубней, являющихся видоизмененными побегами, — тоже вегетативный способ размножения.
Половое
Половое размножение возникло позже бесполого, но оно существует даже у простейших и водорослей, а чем сложнее устроен организм, тем большую роль половое размножение играет в его жизни, и тем совершеннее его способы.
В простейшем случае сливаются 2 внешне одинаковые гаметы. Однако в процессе эволюции одни гаметы стали крупными, с большим запасом питательных веществ (это женские гаметы, или яйцеклетки), а другие — мелкими и зачастую подвижными (это мужские половые клетки, или спермии). Количество яйцеклеток невелико, а спермиев образуется много, так как большая часть их погибнет, не достигнув яйцеклетки. Возникают и сложные генеративные органы (у растений — цветок, у животных — гонады), которые продуцируют половые клетки и обеспечивают эффективный способ оплодотворения. У многих животных оплодотворение происходит во внешней среде. Такое оплодотворение называется внешним, а если оно происходит в половых путях самки, его называют внутренним. Для осуществления такого оплодотворения нужны особые органы.
Какие же выгоды сулит половое размножение? При бесполом размножении потомки имеют тот же набор генетической информации (генов), что и родительская особь, являясь ее точной копией. А при половом размножении потомки несут в себе гены двух особей в самых разнообразных сочетаниях, и это создает широчайшие возможности для естественного отбора — движущей силы эволюции.
Очень часто оба способа размножения удачно дополняют друг друга, а у ряда организмов (черви, ракообразные, насекомые) регулярная смена полового и бесполого поколений является неотъемлемой частью жизненного цикла. Это обеспечивает им жизнь в изменяющихся условиях и позволяет максимально увеличить количество рождающихся особей.