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
Виды бесполого размножения
Размножение делением = бинарное деление
Встречается у прокариот. Заключается в том, что кольцевая
Не путать с митозом! Во время
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 — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.
Вегетативное размножение
Можно размножить растения черенкованием
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
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.
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
Фрагментация плоского червя планарии
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
Задание EB0820D Установите соответствие между характеристиками и типами размножения: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца
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.
Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.
Задание EB20846 Установите соответствие между способом размножения и конкретным примером: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕР
СПОСОБ РАЗМНОЖЕНИЯ
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:
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.
Задание EB10520 Установите соответствие между двумя основными формами размножения и их признаками.
ПРИЗНАКИ
ФОРМА РАЗМНОЖЕНИЯ
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:
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.
Значение полового и бесполого размножения для эволюции живых организмов
Главный процесс теории эволюции – естественный отбор. Он решает, какие адаптации для данной среды обитания благоприятны, а какие не столь желательны. Если адаптация является благоприятной, тогда организмы, у которых есть гены, кодирующие эту черту, будут жить достаточно долго, чтобы размножаться и передавать свои гены следующему поколению.
Для того, чтобы естественный отбор работал на популяцию, должно быть многообразие. Чтобы получить разнообразие в индивидуумах, необходима разная генетика и выраженные фенотипы. Все это зависит от способа размножения определенного вида.
Бесполое размножение
Бесполое размножение – это получение потомства от одного родителя, которое не сопровождается спариванием или смешиванием генов. Бесполое размножение приводит к клонированию родителя, то есть потомство имеет идентичную ДНК своего предка. Как правило, отсутствует видовое разнообразие от поколения к поколению.
Один из способов получить некоторое видовое разнообразие – это мутации на уровне ДНК. Если происходит ошибка в процессе митоза или копирования ДНК, то эта ошибка будет передана потомству, что, возможно, изменит его черты. Однако некоторые мутации не меняют фенотип, поэтому не все изменения при бесполом размножении приводят к вариациям потомства.
Половое размножение
Половое размножение происходит, когда женская половая клетка (яйцеклетка) объединяется с мужской клеткой (сперматозоид). Потомок – это генетическое сочетание матери и отца, половина его хромосом происходит от одного родителя, а другая половина – от другого. Это гарантирует, что потомство генетически отличается от родителей и даже братьев, и сестер.
Мутации также могут происходить у видов, размножающихся половым способом, для дальнейшего увеличения разнообразия потомства. Процесс мейоза, который создает гаметы (половые клетки), используемые для размножения, также способствует увеличению разнообразия. Он гарантирует, что полученные гаметы генетически разные. Независимый набор хромосом во время мейоза и случайного оплодотворения также влияет на смешивание генов и позволяет потомству лучше адаптироваться к окружающей среде.
Размножение и эволюция
Как правило, считается, что половое размножение в большей степени способствует эволюции, чем бесполое, поскольку имеет гораздо большее генетическое разнообразие. Эволюции бесполой популяции, как правило способствует внезапная мутация.
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 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 клетокнадвое—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.
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.
Многоклеточные.
У многоклеточных растений и животных различают следующие формы бесполого размножения: 1. Спорообразование 2. Почкование 3. Полиэмбриония 4. Вегетативное размножение 5.Фрагментация
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 )
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.
Бесполое размножение. Половое размножение, его эволюционное значение.
Бесполое размножение – лежит деление клеток путем митоза, при котором
из каждой материнской клетки создаются две равноценные дочерние
клетки (два организма).
Биологическая роль бесполого размножения:
1. Возникновении организмов, идентичных родительским по содержанию наследственного материала, а также анатомическим и физиологическим свойствам (биологические копии).
Способы бесполого размножения:
1. Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.
2. Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. 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).
3. Фрагментация — 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.
4. Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).
5. 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).
6. Спорообразование — размножение посредством спор. Споры— специализированы клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.
7. 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 — это способ размножения, при котором новый организм формируется в результате комбинации генов, принадлежащих обоим родителям.
Формы полового размножения:
1. Оплодотворение — это процесс слияния половых клеток родительских организмов с образованием зиготы. Таким образом, мейоз, уменьшающий набор хромосом, и оплодотворение, восстанавливающее его, являются основой видового постоянства числа хромосом. Многие организмы являются разнополыми, что обеспечивает новую комбинацию генов родителей у потомков. Однако даже гермафродитные организмы, продуцирующие оба типа половых клеток, имеют специальные механизмы, препятствующие самооплодотворению.
2. Конъюгация — это слияние наследственной информации двух неспециализированных клеток или обмен ею. Она характерна для инфузорий, некоторых водорослей и грибов.
Значение полового размножения:
Оно обеспечивает появление пусть и небольшого числа потомков, но они имеют новые комбинации генов и признаков родителей, что позволяет им приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.
Тема 26. Эволюционное значение бесполого размножения
Введение 1. Общая характеристика размножения и его роль. Идеи К. Бэра и С. В. Мясоедова 2. Общебиологические проблемы, связанные с изучением бесполого размножения. Труды поля Бриана 3. Классификация явлений бесполого размножения 3.1 терминология М. Гартмана 3.2 формы бесполого размножения у животных. Их эволюционное значение 3.3 формы бесполого размножения у растений. Их эволюционное значение 4. Чередование спорофита и гаметофита в цикле развития растений. Его функциональное значение 4.1 Общее понятие о спорофите и гаметофите 4.2 Эволюция цикла развития растений 4.3 Вопрос о «чередовании поколений» Заключение Список литературы
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗМНОЖЕНИЯ И ЕГО РОЛЬ. ИДЕИ К. БЭРА И С. В. МЯСОЕДОВА
2. ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗУЧЕНИЕМ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ. ТРУДЫ ПОЛЯ БРИАНА
Какой интерес представляет изучение бесполого размножения? На этот вопрос отвечает Поль Бриан. Вот некоторые из высказанных им мыслей.
1. Бриан характеризует изучение бесполого размножения как область биологии, не всеми признанную и пренебрегаемую, образно сравнивая ее с Золушкой. Действительно, хотя исследования в этой области ведутся уже давно и накоплен большой фактический материал, но результаты этих исследований мало используются при разработке различных общебиологических проблем. А между тем они нередко «вносят диссонанс в концерт классической биологии», т. к. не всегда согласуются с различными общепринятыми положениями.
2. Понимание закономерностей бесполого размножения необходимо прежде всего потому, что у многих животных оно остается основной формой размножения, а иногда даже единственной (для некоторых видов губок, плоских червей, олигохет половое размножение неизвестно; если оно и существует, то играет незначительную роль).
3. Основываясь на наблюдениях над животными, обладающими бесполым размножением, Бриан решительно восстает против вейсманистского, дуалистического понимания живых существ, отвергает противопоставление половых клеток соматическим. Он подчеркивает, что одна и та же категория соматических клеток (например, i-клетки у гидры) может, в зависимости от внешних условий (в частности, температуры), либо дать начало почке, либо превратиться в половые клетки.
Существование «множественных онтогенезов» показывает, что развитие есть эпигенетический процесс; ход развития зависит от количества и качества исходного клеточного материала, а конечный результат развития обеспечивается способностью клеток определенным образом взаимодействовать друг с другом и организовываться в интегральное целое, которое и дает начало новому индивиду.
6. Поскольку при половом и бесполом размножении обычно (хотя и не всегда) возникают совершенно идентичные формы, очевидно, что соматические клетки в такой же степени являются носителями наследственности, как и половые. Но эта соматическая наследственность имеет свои особенности. Существуют так называемые соматические мутации, которые передаются только при бесполом размножении.
3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯВЛЕНИЙ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ
3.1 ТЕРМИНОЛОГИЯ М. ГАРТМАНА
Далее, по его мнению, «так называемое бесполое размножение посредством многоклеточных образований у высших животных (Metazoa), так же как и у многих высших растений, принципиально отличается от всяких видов цитогонии тем, что целые группы клеток, дифференцированные иногда в органы, отрываются от родительского организма. Оно является новообразованием у разных групп организмов, и поэтому его предпочтительно называть не бесполым, но вегетативным размножением, противопоставляя его настоящему клеточному размножению». Таким образом Гартман ограничивает содержание термина «бесполое размножение», понимая под ним только размножение с помощью единичных клеток (агамет). Но большинство ученых понимают бесполое размножение шире и объединяют под этим названием все формы размножения, осуществляемые без участия половых клеток.
3.2 ФОРМЫ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ У ЖИВОТНЫХ. ИХ ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ
3.3 ФОРМЫ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ У РАСТЕНИЙ. ИХ ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ
4. ЧЕРЕДОВАНИЕ СПОРОФИТА И ГАМЕТОФИТА В ЦИКЛЕ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ. ЕГО ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ
4.1 ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О СПОРОФИТЕ И ГАМЕТОФИТЕ
1. Спорофит и гаметофит одинаково развиты и дифференцированы морфологически. Они существуют как равноценные самостоятельные особи.
2. Спорофит и гаметофит развиты и дифференцированы неодинаково.
А. Спорофит более развит, чем гаметофит:
— спорофит и гаметофит существуют самостоятельно; — гаметофит развивается на спорофите.
Б. Гаметофит более развит, чем спорофит:
— спорофит и гаметофит существуют самостоятельно; — спорофит развивается на гаметофите.
4.2 ЭВОЛЮЦИЯ ЦИКЛА РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ
4.3 ВОПРОС О ЧЕРЕДОВАНИИ ПОКОЛЕНИЙ
Итак, бесполое размножение очень многообразно и выполняет ряд важных функций (регуляции размеров тела, увеличения численности вида, является средством переживания неблагоприятных условий, средством расселения). Оно может иметь черты сходства как с различными восстановительными реакциями после повреждения (от которых оно нередко происходит), так и с развитием из яйца. Стимулом к началу бесполого размножения служит наступление определенного физиологического состояния (в разных случаях различного), которое возникает под действием внешних или внутренних факторов (увеличение размеров тела за известные пределы, возрастные и сезонные изменения); иногда (но необязательно) это состояние может быть охарактеризовано как общее понижение интеграции. Нет сомнения в том, что способность к размножению, являющая собой основное свойство живого, была унаследована от первичных организмов. Последние дали начало и животному, и растительному миру, поэтому в размножении простейших животных и низших растений можно найти довольно много общего. Однако, по мере того как животные и растительные организмы все больше и больше уклонялись в своем развитии друг от друга, способы их размножения становились специфичными.
1. Дубинин Н. П. Общая генетика. М.: Наука, 1976. 572 с. 2. Жуковский П. М. Ботаника. М.: Колос, 1982. 623 с. 3. Иванова-Казас О. М. Бесполое размножение животных. Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, 1977. 240 с. 4. Левина Р. Е. Многообразие и эволюция форм размножения растений. М.: Гос. учебно-педагог. изд. Мин. просв. РСФСР, 1961. 72 с. 5. Мамонтов С. Г. Биология. М.: Дрофа, 1997. 480 с.