Размножение важнейшее свойство живых организмов объясните каким образом

Размножение – это способность организмов производить себе подобных представителей того же вида, обеспечивая непрерывность и преемственность жизни в ряду поколений.. В процессе размножения особи родительского поколения передают потомкам генетическую информацию, обеспечивающую воспроизведение у них как признаков конкретных родителей, так и вида, к которому они принадлежат. Благодаря размножению осуществляется смена и материальная преемственность поколений. В ходе размножения создаются уникальные комбинации наследственного и закрепляются наследственные изменения, возникающие у отдельных особей. Это, в свою очередь, обуславливает генетическое разнообразие особей в пределах вида и служит основой для изменчивости и дальнейшей эволюции вида. Таким образом, осуществляемая в ходе размножения смена поколений, служит непременным условием поддержания во времени биологических видов и жизни.

Известны две формы размножения: бесполое и половое. При бесполом размножении особь появляется из неспециализированных (соматических) клеток тела. При половом размножении смена поколений и развитие организмов происходит на основе слияния специализированных клеток (половых) и образования зиготы. В природе существуют разные варианты двух основных форм размножения.

Типы размножения

Бесполое Половое

Одноклеточные Многоклеточные С оплодотворением Нерегулярные

Митоз Спорообразование Изогамия Партеногенез

Спорообразование Почкование Гетерогамия Гиногенез

Почкование Вегетативное Оогамия Андрогенез

Шизогония Фрагментация

Полиэмбриония

шизогония

2. Бесполое размножение.

Осуществляется при участии одной родительской особи. В этом случае новый организм может развиться из одной клетки, а возникшие потомки по своим наследственным признакам идентичны материнскому организму. Бесполое размножение позволяет быстро увеличить число особей. Различают два вида бесполого размножения:

– спорообразование – возникновение двух или более особей в результате прорастания специализированных клеток – спор (малярийный плазмодий, хлорелла, хламидомонада, мхи, папоротники и т. д.);

– вегетативное размножение – возникновение двух или более особей в результате деления, или почкования материнского организма.

Бесполое размножение у одноклеточных (бактерии, протисты, грибы): происходит путем деления материнской клетки пополам.

Почкование заключается в том, что на материнской клетке первоначально образуется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размеров материнской клетки и затем отделяется от нее (дрожжевые грибы, некоторые инфузории).

Шизогония – множественное деление клетки (малярийный плазмодий)……?

Спорогония – в результате мейотических делений образуются специализированные гаплоидные клетки спорозоиты (малярийный плазмодий).

Бесполое размножение у многоклеточных.

Почкование: почка состоит из эктодермы и энтодермы. Она растет, удлиняется и на переднем конце образуется ротовое отверстие с окружающими его щупальцами. Почкование завершается образованием маленького полипа, который может отделиться от материнского организма (гидра пресноводная). Множественное почкование без отделения от родительских особей (коралл красный) приводит к образованию колоний.

Фрагментация: из части тела регенерируется самостоятельная особь (морские звезды, многие черви, в частности, дождевой червь, молочная планария).

Вегетативное: размножение у растений вегетативными частями тела (черенки, усы, отводки, клубни, листья и. д.).

Спорообразование – широко распространено у споровых растений (водоросли, мхи, плауны, папоротники) и грибов. Споры покрыты плотной оболочкой, которая защищает клетки от неблагоприятных внешних воздействий.

Полиэмбриония : развитие нескольких особей из одного зародыша (характерно для броненосцев; у человека появление однояйцевых близнецов довольно редко).

Шизогония: бесполо размножение путем разделения тела на большое количество дочерних особей (фораминиферы, радиолярии).

Таким образом, при любых форма бесполого размножения все потомки имеют генотип, идентичный материнскому.

Бесполое размножение более выгодно для организмов, обитающих в относительно постоянных условиях. Оно приводит к увеличению численности особей данного вида, но не сопровождается повышением генетического разнообразия внутри вида. Поскольку основным клеточным механизмом бесполого размножения является митоз, особи дочернего поколения оказываются точными копиями родительского организма. Новые признаки, которые могут оказаться полезными при изменении условий среды, появляются только в результате мутаций.

Бесполое размножение считается более древней формой размножения, возникшей в процессе развития жизни ранее полового.

3. Половое размножение.

Половое размножение появилось более 3 млрд. лет назад и встречается во всех крупных группах ныне живущих организмов. Сущность полового размножения заключается в объединении генетической информации от двух особей одного вида – родителей – в наследственном материале потомка. Таким образом, наследственный материал каждой дочерней особи представляет собой уникальную комбинацию генетической информации родителей. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга по генотипу, признакам, свойствам, характеру приспособленности к условиям питания. Поскольку в норме рекомбинация каждой пары генов осуществляется в каждом поколении, то приспособительные комбинации генов возникают гораздо чаще за счет рекомбинаций, чем за счет относительно редких мутаций. Разнообразие генотипов особей, составляющих вид, обеспечивает возможность более успешного и быстрого приспособления вида к меняющимся условиям питания, освоения новых экологических ниш.

Биологическое значение полового размножения:

1. Самовоспроизведение особей.

2. Обеспечение биологического разнообразия видов, их адаптационных возможностей и эволюционных перспектив. Это позволяет считать половое размножение более прогрессивным, чем бесполое.

В основе полового размножения лежит половое процесс, т. е. обмен генетическим материалом между особями одного вида (конъюгация) или объединение его (копуляция).

Типичный половой процесс протекает у бактерий инфузорий и некоторых других организмов. Рассмотрим его особенности на примере инфузории-туфельки. Две инфузории подходят друг к другу брюшными сторонами, оболочка в месте их прикосновения растворяется и между ними образуется цитоплазматический мостик. Макронуклеусы при этом растворяются, и микронуклеусы делятся мейозом на четыре ядра, три из которых разрушаются, а четвертое вновь делится пополам митозом. В результате в каждой инфузории образуются два ядра – мужское (мигрирующее) и женское (стационарное). Затем происходит обмен мигрирующими ядрами с последующим слиянием стационарного и мигрирующего ядер, после чего особи расходятся. Вскоре в каждой из них ядро делится и впоследствии образуются микро- и макронуклеусы. Таким образом, при конъюгации число особей не увеличивается, а лишь возникают новые комбинации генетической информации.

Половое размножение, в отличие от бесполого, всегда происходит путем слияния двух специализированных половых клеток – яйцеклеток и сперматозоидов, образующихся в половых железах. Основное направление эволюции полового размножения – сингамия, т. е. оплодотворение, при котором обязательно слияние двух половых клеток, происходящих от разных особей. Такой тип размножения наилучшим способ обеспечивает генетическое разнообразие потомства.

Источник

Размножение – свойство организмов. Деление клетки как основа роста, развития и размножения организмов

1. Дайте определения понятий.
Размножение – свойство живых организмов воспроизводить себе подобных.
Клеточный цикл – жизнь клетки от момента ее появления в процессе деления материнской клетки до ее собственного деления, включая это деление, или ее гибели.
Митоз – процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, при котором наследственный материал сначала удваивается, а затем равномерно распределяется между дочерними клетками.
Амитоз – прямое деление клетки, при котором не происходит равномерного распределения ДНК между дочерними клетками.

2. Почему размножение считают одним из важнейших этапов индивидуального развития организмов?
Клетки живого существа не могут делиться бесконечно, иначе организм был бы бессмертен. В определенный период в клетках запускаются программы гибели. Чтобы оставить потомство, передать ему свою генетическую информацию, чтобы вид не исчез, организм должен размножаться.

3. Рассмотрите представленный на рисунке митотический цикл соматической клетки человека и заполните таблицу.

Митотический цикл соматической клетки

3-3-3

4. Назовите периоды митотического цикла клетки, обозначенные на рисунке выше буквами А и Б, и охарактеризуйте биологическое значение каждого из них.
А – интерфаза. Период подготовки к делению. В ее результате происходит накопление энергии для митоза, синтез белков микротрубочек для веретена деления. К концу интерфазы каждая хромосома состоит из двух хроматид. Это необходимо для дальнейшего деления клетки и равномерной передачи генетического материала между дочерними клетками.
Б – митоз. В его результате из одной клетки материнской образуется две дочерние с одинаковым, идентичным материнской клетке, набором хромосом. Так, воспроизводятся новые клетки с количественно и качественно новой генетической информацией. Митоз необходим для нормального развития и роста многоклеточного организма.

5. Заполните таблицу.

Фазы митоза

6. Что такое апоптоз? Каково его биологическое значение?
Апоптоз – это «запрограммированная» клеточная смерть. Нужен для того, чтобы организм постепенно старел и в конце погибал. Организм не должен быть бессмертен, должны появляться новые организмы-потомки, а вид – эволюционировать.

7. Что происходит в организме в результате нарушения процессов апоптоза?
В результате ослабления апоптоза возникают аутоиммунные заболевания и злокачественные опухоли. При усилении апоптоза возникают дегенеративные процессы, уродства с дефектами тканей.

8. Для каких клеток характерен амитоз? Приведите примеры.
При амитозе не происходит равномерного распределения ДНК между дочерними клетками. Иногда не происходит цитокинез и образуется двуядерная клетка. Амитоз характерен для клеток отмирающих тканей и злокачественных опухолей.

Бесполое размножение

1. Дайте определение понятий.
Бесполое размножение – форма размножения, при котором делится одноклеточный организм или клетки многоклеточного организма и происходит образование дочерних особей.
Вегетативное размножение – вид бесполого размножения многоклеточного организма, при котором потомство развивается из группы родительских клеток.

2. Какова биологическая роль бесполого размножения?
Бесполое размножение позволяет быстро увеличивать численность данного вида в благоприятных условиях. Однако при таком размножении не происходит увеличения генетического разнообразия вида.

3. Составьте схему.

Половое размножение. Мейоз

1. Дайте определения понятий.
Половое размножение – форма размножения, при которой особи каждого следующего поколения возникают в результате слияния двух специализированных гаплоидных леток – гамет.
Половой процесс – процесс слияние половых клеток (гамет), в результате которого возникает зигота.
Мейоз – деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза.
Гаметы – репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и участвующие в половом размножении.

2. Какова биологическая роль полового размножения?
При половом размножении происходит увеличение генетического разнообразия вида. Потомки получают возможность адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, и другие новые признаки.

3. Заполните таблицу.

Фазы мейоза

4. Закончите схему.

Изменение хромосомного набора клеток (n) и числа молекул ДНК (с) в процессе мейоза

5. Какие способы полового размножения вам известны?
Конъюгация – форма полового процесса, при котором происходит слияние двух физиологически равноценных клеток. Наблюдается у некоторых одноклеточных организмов.
Копуляция – половой процесс, слияние двух половых клеток (гамет); соединение двух особей при половом акте.
Изогамия – тип полового размножения, при котором женские и мужские гаметы неотличимы друг от друга.
Гетерогамия – тип полового размножения, при котором женские гаметы крупные и неподвижные (яйцеклетки), а мужские маленькие и подвижные (сперматозоиды).

6. Рассмотрите в учебнике рис. 51 на с. 123. Заполните таблицу.

Образование половых клеток (гаметогенез)

3-3-6

7. Охарактеризуйте биологическую сущность гаметогенеза.
Гаметогенез – это процесс образования половых клеток: из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных. Половые клетки должны иметь гаплоидный набор, чтобы при последующем половом размножении организма у его потомков сохранялся постоянный набор хромосом (генотип).

8. Рассмотрите рисунок. Определите, какие рисунки соответствуют митозу, а какие – мейозу. Объясните, по каким признакам вы провели различение этих процессов. Распределите цифровые обозначение (1-12) в соответствии с принадлежностью изображенных фаз к типам деления клетки, в последовательности их протекания.
На рисунках 2, 5, 7, 8 – показан митоз. Здесь мы видим 4 стадии, от начала образование хромосом с двумя хроматидами, до образования двух клеток с деспирализованными хромосомами. Все хромосом одной клетки – одного цвета.
На рисунках 1, 3, 4, 6, 9,10, 11, 12 изображен мейоз. Здесь мы можем увидеть два деления, в самом конце образуется 4 гаплоидных клетки. Хромосомы показаны с участками разных цветов, так как в диплоидной клетке находятся хромосомы мужские и женские, затем между ними происходит конъюгация и кроссинговер.
Митоз: 8, 2, 5, 7.
Мейоз: 4, 6, 1, 3, 9, 11, 10, 12.

Оплодотворение и его значение

1. Дайте определение понятий.
Оплодотворение – процесс слияния гамет.
Зигота – первая клетка нового организма, образовавшаяся в результате оплодотворения.
Двойное оплодотворение – половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка двумя спермиями.

2. Какова биологическая роль оплодотворения?
При оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой. Только в результате этого процесса возникает зигота, содержащая генетический материал обоих родителей.

3. Чем внешнее оплодотворение отличатся от внутреннего?
Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде (рыбы, моллюски, земноводные).
При внутреннем оплодотворении «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки (наземные животные).

4. В чем суть двойного оплодотворения у цветковых растений?
Суть двойного оплодотворения – в образования диплоидной зиготы (1 спермий и яйцеклетка), из которой далее развивается зародыш семени, и слияния второго спермия с центральной диплоидной клеткой, в результате чего образуется триплоидная клетка. Из триплоидной клетки в будущем развивается эндосперм, в котором запасаются питательные вещества.

Источник

Размножение – одно из основных универсальных свойств живого,обеспечивающее воспроизведение себе подобных, в основе которого лежит передача генетической информации из поколения в поколение. Размножение на молекулярном уровне – это репликация (самоудвоение) ДНК, на субклеточном уровне – удвоение некоторых органоидов, на клеточном – амитоз, митоз (деление клеток). Клеточное деление лежит в основе размножения организмов.

Формы размножение организмов

Наиболее древний способ – бесполое размножение организмов. У паразитов бесполое размножение является средством расселения и быстрого увеличения численности вида.

Бесполое размножение

Вегетативное Спорообразование

(частями тела) (специальными клетками – спорами)

у одноклеточных у многоклеточных

у растений у животных

Вегетативное размножение одноклеточных:

а) деление надвое – ядро делится митотически, затем перетяжкой на две части делится цитоплазма; продольное деление – у эвглены, поперечное – у инфузории;

б) шизогония – множественное деление – ядро делится на много частей, затем – цитоплазма (у малярийного плазмодия);

в) почкование – на материнской клетке образуется выступ с ядром (почка); почка растет и отделяется от материнской особи (у дрожжевых грибков и у сосущих инфузорий).

Вегетативное размножение у многоклеточных:

А. У растений – вегетативными органами: корнем, стеблем, листьями.

Б. У животных:

а) почкование (у гидры);

б) фрагментация – деление тела перетяжками на несколько частей (ресничные и кольчатые черви);

в) полиэмбриония – деление зародыша на несколько частей, каждая из которых образует целый организм (сосальщики).

Спорообразование: специально образуемые клетки – споры – дают начало новому организму (у водорослей, грибов, мхов, плаунов, хвощей и папоротников). У растений споры образуются в специальных органах – спорангиях.

Половое размножение с оплодотворением без оплодотворения (гаметическая копуляция) (партеногенез) андрогенез гиногенез

Основу полового размножения составляет половой процесс. Он может проходить как конъюгация (обмен генетической информацией между двумя клетками) или как копуляция – объединение генетической информации двух клеток. Конъюгация характерна для инфузорий и бактерий. Во время конъюгации инфузории соединяются цитоплазматическим мостиком и обмениваются частями микронуклеуса. После этого они расходятся и размножаются бесполым способом.

В определенный период жизненного цикла особи протистов выполняют функцию гамет. Они сливаются (происходит копуляция) и после этого размножаются делением. Если происходит слияние одинаковых по величине и подвижности клеток, процесс называется изогамия (пример: раковинные амебы). Процесс называется анизогамия, если одна клетка более крупная и неподвижная, вторая – более мелкая и подвижная (пример: малярийный плазмодий).

Копуляция при половом размножении многоклеточных называется гаметической. В гонадах (половых железах) образуются специальные клетки – гаметы. Женские гаметы образуются в яичниках, мужские гаметы образуются в семенниках.

Яйцеклетки имеют округлую или слегка овальную форму. Их размеры от 60 мкм до нескольких сантиметров в диаметре. Они неподвижны. Яйцеклетки содержат органоиды и запас питательных веществ (желток). Их цитоплазма видоспецифична. Яйцеклетки покрыты различными оболочками, у млекопитающих – еще и клетками фолликулярного эпителия.

Сперматозоидсостоит из головки, шейки и хвоста. Подвижен. Имеет небольшие размеры (40-500 мкм). Размеры сперматозоида человека – 52-70 мкм. Но конце головки расположена акросома – видоизмененный комплекс Гольджи. Она обеспечивает проникновение сперматозоида в яйцеклетку. Основную часть головки занимает ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы. В шейке находятся центросома и спиральная нить, которая состоит из митохондрий. Они продуцируют энергию для движения хвоста

Процесс формирования гамет называется гаметогенез: овогенез – формирование яйцеклеток, сперматогенез – формирование сперматозоидов.

При гаметогенезе из диплоидных соматических клеток половых желез образуются гаплоидные гаметы.

(из др источника): .Размножение – универсальное свойство всех живых организмов, способность воспроизводить себе подобных. С его помощью происходит сохранение во времени видов и жизни в целом. Жизнь клеток, намного короче жизни самого организма, поэтому его существование поддерживается только за счет размножения клеток. Различают два способа размножения – бесполое и половое. При бесполом размножении главным клеточным механизмом, обеспечивающим увеличение числа клеток, является митоз. Родителем является одна особь. Потомство представляет собой точную генетическую копию родительского материала. Половое размножение – более прогрессивная форма размножения, очень широко распространено в природе, как среди растений, так и среди животных. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга генетически, а также по характеру приспособленности к условиям обитания.

1. Биологическая роль бесполого размножения Поддержание приспособленности усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции.

2. Биологический смысл полового размножения состоит в том, что возникающие организмы могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более жизнеспособны. Половое размножение играет важную роль в эволюции организмов.