Презентация на тему: Бесполое и половое размножение и их виды
1 из 17
Презентация на тему: Бесполое и половое размножение и их виды
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
Размножение – способность организмов производить себе подобных особей того же вида. Эта функция присуща всем живым существам. Размножение направлено на сохранение генов в потомстве и продолжение рода – тем самым на сохранение генофонда популяции, вида, семейства и т.д. Все разнообразие способов размножения можно разделить на два основных типа: бесполое размножение и половое размножение.
№ слайда 3
Описание слайда:
Бесполое размножение - форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Происходит без образования специальных клеток, при этом образуются идентичные потомки. Единственным источником генетической изменчивости являются случайные мутации. Цитологической основой бесполого размножения является митоз. Молекулярной основой бесполого размножения является репликация ДНК. Бесполое размножение у различных живых организмов может происходить по-разному.
№ слайда 4
Описание слайда:
Формы бесполого размножения: Деление свойственно одноклеточным организмам. Осуществляется путём простого деления клетки надвое. Во всех случаях образующиеся клетки полностью идентичны исходной. Организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдёт спонтанное изменение генетического материала (мутация).
№ слайда 5
Описание слайда:
Шизогония - множественное бесполое размножение у простейших и некоторых водорослей. При шизогонии ядро материнской особи, или шизоита, разделяется путём быстро следующих друг за другом делений на несколько ядер, после чего весь шизонт распадается на соответственное число одноядерных клеток (мерозоитов). После нескольких бесполых поколений наступает половой процесс.
№ слайда 6
Описание слайда:
Почкование осуществляется путём образования на материнском организме почки - выроста, из которого развивается новая особь. У животных почкование бывает наружным и внутренним. У ряда животных почкование не доходит до конца, молодые особи остаются соединёнными с материнским организмом; в результате возникают колонии, состоящие из множества особей. Иногда Почкование можно вызвать искусственно различными воздействиями на материнский организм, например ожогами или порезами.
№ слайда 7
Описание слайда:
Спорообразование Размножение спорообразованием связано с возникновением спор. Эта форма размножения обычна у водорослей, грибов, мхов и папоротникообразных. У водорослей из некоторых клеток могут сформироваться споры (зооспоры). У более высоко организованных растений споры образуются в спорангиях
№ слайда 8
Описание слайда:
Фрагментация - разделение особи на несколько частей, каждая из которых образует новую особь. Фрагментация происходит, например, у нитчатых водорослей, таких как спирогираФрагментация наблюдается также у некоторых низших животных, которые в отличие от более высокоорганизованных форм сохраняют значительную способность к регенерации из относительно слабо дифференцированных клеток
№ слайда 9
Описание слайда:
Половое размножение – процесс, в котором объединяется генетическая информация от двух особей. При половом размножении особи разного пола образуют гаметы. Женские особи производят яйцеклетки, мужские – сперматозоиды. Таким образом, при половом размножении происходит смешивание геномов двух разных особей одного вида. Потомство несет новые генетические комбинации, что отличает их от родителей и друг от друга.
№ слайда 10
Описание слайда:
Образование гамет Основой образования гамет (гаметогенеза) служит мейоз – клеточное деление с уменьшением вдвое числа хромосом, вследствие чего гаметы, в отличие от всех других клеток организма, гаплоидны.Рекомбинация - перераспределение генетического материала родителей в потомстве, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости живых организмов.
№ слайда 11
Описание слайда:
Виды полового размножения КОНЪЮГАЦИЯ - форма полового процесса, при котором сливается содержимое двух внешне сходных безжгутиковых клеток; половой процесс, заключающийся во временном соединении двух особей и обмене частями их ядерного аппарата, а также небольшим количеством цитоплазмы. Конъюгация инфузории
№ слайда 12
Описание слайда:
ГАМЕТИЧЕСКАЯ КОПУЛЯЦИЯ - соединение половых элементов, представляющих собой одноядерные самостоятельные гаметы, каждая из которых может быть подвижной или неподвижной. Копуляция происходит только между мужскими (микрогаметы) и женскими (макрогаметы) половыми клетками животных, где мейоз предшествует образованию гамет (гаметическая редукция) и все клетки тела, кроме зрелых половых, диплоидны. Далее такая особь размножается делением.
№ слайда 13
Описание слайда:
Анизогамия - форма полового процесса, при котором сливаются две разные морфологически (по форме) гаметы. При анизогамии гаметы разделяются на мужские и женские и обладают разным типом спаривания Термин «анизогамия» обычно применяют только по отношению к растениям и простейшим, хотя и у многоклеточных животных половой процесс иногда протекает в форме анизогамии.
№ слайда 14
Описание слайда:
Изогамия - примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две одинаковые морфологически и по величине гаметы. Характерна для равножгутиковых зелёных водорослей и хитридиевых грибов. При изогамии гаметы не разделяются на мужские и женские. При оплодотворении две гаметы различного типа спаривания сливаются, образуя зиготу. Овогамия (Оогамия) - тип полового процесса, при котором в ходе оплодотворения сливаются, образуя зиготу, резко различные по размеру, форме и поведению половые клетки - Гаметы. Женская гамета - Яйцеклетка - крупная, неподвижная, без жгутиков. Мужская - значительно мельче, обычно подвижна (имеет один или несколько жгутиков и называется Сперматозоидом, реже - безжгутиковая, например спермаций у некоторых низших растений, спермий у многих голосеменных и всех покрытосеменных). Свойственна всем многоклеточным животным, многим низшим и всем высшим растениям.
№ слайда 15
Описание слайда:
Партеногенез Партеногенез - так называемое «девственное размножение», одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции организмов у раздельнополых форм.
№ слайда 16
Описание слайда:
классификация партеногенетического размножения: По способу размножения: Естественный - нормальный способ размножения некоторых организмов в природе. Искусственный - вызывается экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении. По полноте протекания: Рудиментарный (зачаточный) - неоплодотворённые яйцеклетки начинают деление, однако зародышевое развитие прекращается на ранних стадиях. Вместе с тем в некоторых случаях возможно и продолжение развития до конечных стадий (акцидентальный или случайный партеногенез). Полный - развитие яйцеклетки приводит к формированию взрослой особи. Эта разновидность партеногенеза наблюдается во всех типах беспозвоночных и у некоторых позвоночных
№ слайда 17
Описание слайда:
По наличию мейоза в цикле развития: Амейотический - развивающиеся яйцеклетки не проделывают мейоза и остаются диплоиднымиМейотический - яйцеклетки проделывают мейоз (при этом они становятся гаплоидными). Новый организм развивается из гаплоидной яйцеклетки, или яйцеклетка тем или иным способом восстанавливает диплоидность (например, путём эндомитоза или слияния с полярным тельцем) По наличию других форм размножения в цикле развития Облигатный - когда он является единственным способом размножения Циклический - партеногенез закономерно чередуется с другими способами разножения в жизненномФакультативный - встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых. В зависимости от пола организма: Гиногенез - партеногенез самок Андрогенез - партеногенез самцов
Вопрос 1. Сравните эволюционное значение бесполого и полового размножения.
Бесполое размножение - это древняя форма самовоспроизведения, свойственная организмам всех царств живой природы. Такое размножение обеспечивает процесс самовоспроизведения большого числа идентичных организмов без участия половых клеток, которое осуществляет лишь один родитель. Основным свойством бесполого размножения является точное воспроизведение наследственных свойств родителя. Бесполое размножение также более выгодно в относительно постоянных условиях.
Половое размножение осуществляется уже при участии половых клеток от двух организмов-родителей - женского и мужского, которые передают особенности своего наследственного материала новому организму. Главной особенностью (условием) полового размножения является оплодотворение, т. е. слияние женской и мужской половых клеток (гамет) и образование при этом одной клетки - зиготы. Она содержит наследственную информацию от обоих родителей. Каждая дочерняя особь, развивающаяся из зиготы, несёт в себе свойства двух разных организмов одного и того же вида. Поэтому при половом размножении всегда в новом организме возникает что-то новое, до того ещё не встречавшееся в природе, хотя и очень похожее на своих обоих родителей. Такие организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, нередко оказываются более приспособленными к жизни в изменяющихся условиях окружающей среды. Следовательно, биологическое значение полового размножения заключается не только в самовоспроизведении особей, но и в обеспечении биологического разнообразия видов, их адаптивных возможностей и эволюционных перспектив. Это делает половое размножение биологически более прогрессивным, чем бесполое.
Вопрос 2. Охарактеризуйте роль вторичных половых признаков в размножении организмов.
Вторичные половые признаки развиваются под действием половых гормонов, свидетельствуя о половой зрелости особи. Они проявляются в различиях размеров и пропорций тела, окраски оперения, в особенностях волосяного покрова, издаваемых звуковых сигналов (у птиц), наличии вынашивающей сумки, млечных желёз и др. У одних видов эти признаки постоянны, у других могут проявляться только в период брачного сезона.
Главной ролью вторичных половых признаков - обеспечить привлекательность в глазах противоположного пола. Конечно, многие вторичные признаки не играют никакой роли в размножении и являются лишь следствием возрастного изменения организма, например кадык у мужчин, огрубление голоса, особенности волосяного покрова. Но если смотреть глубже, все они способствуют приданию человеку мужественности или женственности, что в свою очередь также обеспечивает привлекательность. В животном мире вторичные половые признаки играют еще большую роль, достаточно вспомнить гордость петуха - гребешок, лосей - рога, окраску многих самцов и самок. Все это необходимо для привлечения противоположного пола и создания более «достойной» пары для продолжения рода.
Вопрос 3. Поясните роль организма (особи) в эволюции органического мира, единицей которой считается популяция.
Каждый организм (особь) несет в себе частичку генофонда (свой генотип) популяции. При каждом новом скрещивании, особь получает совершенно новый генотип. Это уникальная по значимости роль организмов, осуществляющих процесс постоянного обновления наследственных свойств у новых поколений, благодаря половому размножению. Одна особь не может эволюционировать, она дает «толчок» целой популяции. Она может изменяться, приспосабливаясь к условиям внешней среды, но это ненаследуемые признаки. Организмы, как никакая другая форма живой материи, способны ощущать внешний мир, состояние своего тела и реагировать на эти ощущения, направленно изменяя свои действия в ответ на раздражение, идущее от внешних и внутренних факторов. Организмы могут обучаться и общаться с особями своего вида, строить жилища и создавать условия для выведения детенышей, проявлять родительскую заботу о потомстве.
Размножение или репродукция - одно из основных свойств, характеризующих жизнь. Размножение – это способность организма воспроизводить себе подобных. Целостный организм (человек, животное, растение) состоит из дискретных единиц - клеток. Жизнь почти всех клеток короче жизни особи, существование особи поддерживается размножением клеток. Размножение - необходимое условие существования вида и преемственности последовательных генераций внутри вида. Потому что за счет размножения поддерживается существование вида. В основе классификации форм размножения эукариотов лежит тип исходных клеток. При бесполом размножении организм возникает из соматических клеток, при половом - из особых специализированных или половых. Всем видам эукариотов свойственны оба типа размножения.
1. Бесполое размножение Почкование - это процесс, при котором на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигая размеров материнской особи, а затем отделяется от нее. Эта форма размножения свойственна дрожжевым грибам и сосущим инфузориям. Почкование и фрагментация особенно распространены у мягкотелых форм - губок, плоских червей, немертин, аннелид и некоторых иглокожих. Эти способы размножения редко встречаются у животных с твердыми покровами и не обнаружены у моллюсков и членистоногих. Фрагментация это простое разделение организма на две части, каждая из которых регенерирует недостающую, либо распад на множество пропагул, развивающихся впоследствии в целые организмы. Пропагула - это: 1) органы вегетативного размножения (выводковые почки, луковички, отводки) у высших растений; 2) специальные образования (соредии) или выросты (изидии).
Вегетативное размножение многоклеточных организмов Вегетативное размножение растений основано на их способности к регенерации, т. е. возобновлении утраченных органов. Способность к вегетативному размножению в процессе онтогенеза с возрастом резко снижается. Вегетативное размножение имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Позволяет в полной мере сохранить у потомков качество родителей, что важно для сохранения чистых линий (используется в практике садоводства, селекции). Кроме того, практически не зависит от климатических условий, которые в некоторые годы полностью исключают образование семян. Однако, многократное воспроизведение особей вегетативным путем ведет к накоплению возрастных изменений, увеличению общего возраста организма. При этом происходит старение ферментативных систем, белков, снижается продолжительность жизни, устойчивость к вредителям и болезням.
Способы вегетативного размножения: Выводковые почки – это специализированные придаточные почки, образуются на жилках листьев, по краю листа; осыпаясь, они легко укореняются, давая массовый «самосев». При помощи ползучих побегов (плети, усы) происходит у земляники, костяники, некоторых лапчаток. Корневищами наблюдается у большинства многолетних трав. - Размножение луковицами характерно для многих травянистых, однодольных. Клубнями происходит у небольшого числа растений (картофель, земляная груша). Корневыми отпрысками распространено у дикорастущих видов (айва, терн, маслина, роза, сирень, осина, боярышник, осот полевой). Отводками получают, пригибая нижние ветки или стебли дугообразно к земле и засыпая их так, чтобы верхушка осталась на поверхности почв. Черенкование как способ размножения в практике имеет большое значение. Черенок – это искусственно отделенный небольшой побег или отрезок иного органа, взятый в целях его укоренения. Черенки бывают стеблевые, листовые. Прививка – это пересадка одного растения на другое с последующим их срастанием, прививаемый компонент – привой, а растение с корневой системой – подвой.
Спорообразование Размножение спорами присуще большинству низших растений, грибам и высшим споровым. Формирование спор на растении называют спороношением. Споры – это специализированные клетки, служащие не только для размножения, но и для расселения. У части растений все споры одинаковых размеров. Такие растения называются равноспоровыми. Однако существуют разноспоровые растения. У них споры разные по размерам и по физиологическим особенностям. Маленькие споры (микроспоры) при прорастании образуют мужские особи, крупные – женские. Формирование спор происходит внутри специального органа – спорангия. В результате митотического деления клеток спорангия формируется спороносная ткань, из которой в результате мейоза образуются споры. У низших водных растений споры снабжены жгутиками, с помощью которых они двигаются в воде. Споры наземных растений не имеют жгутиков, разносятся ветром и имеют твердую клеточную оболочку. Спорообразование встречается также у животных, в частности, у простейших класса споровиков. В числе бактерий есть такие, которые способны образовывать споры, но такие споры служат не для размножения, а для переживания неблагоприятных условий среды.
Половое размножение одноклеточных Коньюгация - своеобразная форма полового процесса у инфузорий, зеленых водорослей. При конъюгации - организмы сближаются попарно, между ними образуется мостик из протоплазмы. В это время в ядерном аппарате партнеров происходят сложные процессы. Мигрирующее ядро переходит в цитоплазму партнера, в котором сливается с его стационарным ядром, образуя синкарион. Он содержит диплоидный набор хромосом. После конъюгации организмы расходятся, но благодаря обмену наследственной информацией оба партнера изменяются, что приводит к появлению новых комбинаций свойств и признаков. Гаметическая копуляция - половой процесс у одноклеточных, при котором обе особи приобретают половые различия, т. е. превращаются в гаметы, полностью сливаются, образуя зиготу. В процессе эволюции степень различия гамет нарастает (изогамия, гетерогамия, оогамия).
Половое размножение многоклеточных Гермафродитизм - наличие женских и мужских гамет в одной особи. Такой организм называется гермафродитом. Гермафродитизм характерен для низших ступеней эволюции животного мира. В норме встречается у моллюсков, плоских и кольчатых червей. Как патологическое состояние может встречаться в других группах животных. Моноспермия и полиспермия. В яйцеклетку проникает, как правило, один сперматозоид (моноспермия), однако у насекомых, рыб, птиц и ряда, млекопитающих в цитоплазму яйцеклетки попадает сразу несколько сперматозоидов, это явление называется полиспермией. Биологическая роль полиспермии не ясна. Четко установлено, что с ядром яйцеклетки сливается в норме ядро только одного сперматозоида. Другие сперматозоиды подвергаются разрушению. В передаче наследственной информации участвует только один спермий (Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений).
Партеногенез Особую форму полового размножения представляет собой партеногенез, развитие организма из неоплодотворенных яйцеклеток. В настоящее время известен естественный и искусственный партеногенез. Естественный партеногенез существует у ряда растений, червей, насекомых, ракообразных. Искусственный партеногенез обнаружен в 1886 году А.А. Тихомировым () у тутового шелкопряда. В конце 19 и в начале 20 века многочисленными исследователями была доказана возможность искусственного партеногенеза у иглокожих, червей, моллюсков и других животных. Классические работы в этой области выполнены американским ученым Ж. Лебом (). Сравнительно легко поддаются активации яйца млекопитающих. Извлеченные из тела неоплодотворенные яйца кролика были активированы воздействием пониженной температуры. После пересадки в матку другой крольчихи они развились в нормальных крольчат.
Андрогенез и гиногенез При андрогенезе развитие яйца происходит лишь с мужским ядерным материалом, а материнское ядро устраняется, от яйца остается лишь цитоплазма. Андрогенетические особи получены у тутового шелкопряда и некоторых ос; несмотря на наличие у них материнской цитоплазмы, все они несут лишь отцовские признаки. Феномен андрогенеза используется для изучения роли ядра и цитоплазмы в явлениях наследственности, для управления полом, например у тутового шелкопряда, при необходимости получения только особей мужского пола. Гиногенез (греч. gyne - женщина) - своеобразная форма размножения, при которой ядро сперматозоида не сливается с ядром яйцеклетки; последующее развитие идет за счет наследственной информации только материнского организма. Гиногенез встречается у некоторых видов рыб, например у серебристого карася, обитающего на Дальнем Востоке. Яйца этой рыбы лишь активируются сперматозоидами, а слияния ядер (синкариогамия) после оплодотворения не происходит. При отсутствии самцов своего вида яйца серебристого карася активируются (т.е. побуждаются к развитию) сперматозоидами многих других видов рыб. При гиногенезе у рыб потомство состоит из одних самок. У тутового шелкопряда, некоторых рыб и хвостатых амфибий удалось экспериментально вызвать гиногенез действием различных повреждающих факторов (радиевые и рентгеновы лучи, химические агенты).
Чередование поколений Диплоидная зигота, из которой посредством митотического деления формируется новый организм, образуется в результате полового процесса. Следовательно, сливающиеся гаметы должны быть гаплоидными, а значит, в организме время от времени (перед половым процессом) должно уменьшаться число хромосом в формирующихся гаметах, что предотвращает прогрессирующее удвоение числа хромосом в ряду последовательных поколений. Таким механизмом является мейоз. Образование в диплоидном организме гамет называется чередованием ядерных фаз. Многие растения характеризуются чередованием не только гапло- и диплофаз, но и более сложным процессом смены поколений гапло- и диплобионтов. В этом случае каждое последующее поколение отличается от предыдущего не только числом хромосом, но нередко и внешним видом, размерами и способом размножения. Эта закономерная смена в жизненном цикле организмов генераций и называется чередованием поколений.
У большинства видов, размножающихся бесполым путем, обычно встречается чередование поколений. Вслед за одним или несколькими поколениями, возникшими бесполым путем, наступает половое размножение. У некоторых видов чередование поколений происходит регулярно, у других - через определенные периоды. В последнем случае это явление находится в тесной зависимости от условий существования. Различают первичную и вторичную смену поколений. Первичная смена поколений встречается у организмов, которые в процессе эволюции приобрели способность к половому размножению, но сохранили и более низшую форму - бесполое размножение. Она встречается у ряда водорослей, всех высших растений и простейших, относящихся к классу споровиков (Sporozoa). Первичная смена поколений заключается в правильном чередовании поколений, размножающихся половым путем с бесполым размножением. Вторичная смена поколений сводится к чередованию типичного полового размножения с партеногенезом или со вторично приобретенным бесполым размножением. У животных встречается как первичная, так и вторичная смена поколений.
Вторичная смена поколений встречается в форме метагенеза и гетерогонии. Метагенезом называется чередование полового размножения с вегетативным, гетерогонией - чередование типичного полового размножения с партеногенезом. Метагенез встречается у некоторых морских кишечно-полостных и выражается в правильном чередовании полипоидного и медузоидного поколений. Полипоидное поколение размножается стробиляцией, медузоидное - половым путем, из оплодотворенных яиц развиваются полипы. Гетерогония. Эта смена поколений свойственна многим видам животных. В виде правильного чередования типичного полового размножения и партеногенеза она встречается у всех представителей класса сосальщиков (Trematodes) из типа плоских червей (Plathelminthes). Метагенез и гетерогония развились из форм типичного полового размножения. Появление их связано с возможностью более быстрого получения многих особей путем бесполого размножения и партеногенеза. Однако полностью половое размножение обычно не утрачивается в связи с его важной биологической ролью.
Половой диморфизм Под половым диморфизмом понимают различия между самцами и самками в строении тела, окраске, инстинктах и ряде других признаков. Половой диморфизм проявляется на ранних ступенях эволюции. У представителей всех классов членистоногих половой диморфизм ярко выражен. Для большинства представителей этого типа характерно то, что самки крупнее самцов. Самцы и самки бабочек, как правило, различно окрашены. Самцы у жуков (например, жук- носорог, жук-олень и др.) обладают специальными органами. Хорошо выражен половой диморфизм у многих видов позвоночных. У некоторых видов рыб он проявляется в величине, особенностях строения тела и окраске. Из земноводных он ярко выражен у тритонов. Самцы этих животных в брачный период имеют яркую окраску брюха и зубчатый гребень на спине. У большинства видов птиц самцы существенно отличаются от самок, особенно в брачный период. Так, самец болотного кулика турухтана в обычном оперении мало отличается от самки, но весной в его оперении появляются украшения, резко отличающие его от самки и характеризующиеся удивительно большим разнообразием, как формы, так и окраски.
Биологическая роль полового размножения Половое размножение дает неиссякаемый источник изменчивости, обусловливающий широкие возможности приспособления организмов к среде обитания. В этом преимущество полового размножения перед вегетативным и спорообразованием, при которых организм имеет только одного родителя и почти целиком повторяет его особенности. При половом размножении благодаря рекомбинации наследственных свойств обоих родителей появляются разнообразные потомки. Могут отмечаться и неудачные комбинации наследственных признаков: эти организмы гибнут в результате естественного отбора. С другой стороны, наблюдаются и такие комбинации, которые делают организм хорошо приспособленным к условиям существования. Кроме того, с каждым поколением выживают организмы, имеющие наиболее благоприятные комбинации наследственных свойств, что ведет к прогрессивной эволюции. Благодаря этой биологической роли половое размножение нашло широкое распространение и занимает доминирующее положение в природе, несмотря на определенные сложности его осуществления. Для полого размножения у большинства видов организмов требуется встреча двух особей разного пола. Даже у истинных гермафродитов обычно существует перекрестное оплодотворение. Встреча двух особей подчас связана с трудностями, поэтому в процессе естественного отбора появились сложные приспособления в строении организмов, развились эндокринные и рефлекторные механизмы, направленные в конечном итоге на обеспечение встречи гамет.
