סוגי רבייה של אורגניזמים. האירוע העיקרי של הגמטוגנזה הוא תקופת ההבשלה - מיוזה, כתוצאה ממנה נוצרים תאים הפלואידים. המשמעות הביולוגית של המיוזה היא זו

מחברי מאמרים

קבוצת "תיאורטיקנים"

מטרת המחקר

גלה אילו סוגי רבייה הופיעו בתהליך האבולוציה

השערת מחקר

האם יהיו חיים על פני כדור הארץ ללא רבייה?

שאלות מחקר:

1. מהי רבייה?

2. אילו סוגי רבייה קיימים על פני כדור הארץ?

3. מהי רבייה מינית? רבייה א-מינית?

4. מה הסיבה להופעת מגוון כל כך של צורות של רבייה א-מינית?

5. מהי חשיבות הרבייה לחיים על פני כדור הארץ?

הרלוונטיות של הנושא

רבייה היא תכונה הטבועה בכל היצורים החיים. IN לָאַחֲרוֹנָהנראה היה כי דעותיהם של מדענים (ולא רק) בנושא זה חלוקות: יש האומרים שהחיים, כתכונה של אורגניזמים חיים, מקורם בכדור הארץ, אחרים טוענים שהחיים הובאו לכוכב הלכת שלנו מבחוץ, ולכן יש כל כך מעט סוגי רבייה. מאמינים שבעתיד ייעלם הרבייה המינית וכל היצורים החיים יתרבות רק באופן א-מיני. אז מה הלאה עבורנו? כדי לענות על שאלה זו, אתה צריך לדעת מהי רבייה בהווה.

שיטות מחקר

2) אמפירית: חיפוש מידע באינטרנט, תקשורת.

3) קריאת ספרות נוספת.

4) תיאורטי: השוואה.

התקדמות המחקר

1. צור קבוצה.

2. בעזרת משאבי אינטרנט, ספרות נוספת, גלה מהי רבייה ואילו סוגי וצורות רבייה קיימים.

3. חפש מידע על מגוון הצורות של רבייה א-מינית.

4. מבחר דוגמאות של רבייה א-מינית של אורגניזמים חד-תאיים ורב-תאיים.

5. לברר את המשמעות של רבייה לחיים על פני כדור הארץ.

תוצאות מחקר

שיטות רבייה של אורגניזמים הכל דרכים ידועותרבייה של אורגניזמים בטבע מצטמצמת לשתי צורות עיקריות: א-מיני ומינית.

רבייה א-מינית. IN צורה א-מיניתהעתקה מתבצעת על ידי הפרט ההורה באופן עצמאי, ללא חילופי מידע תורשתי עם אנשים אחרים. אורגניזם הבת נוצר על ידי הפרדת תאים סומטיים אחד או יותר מהפרט ההורה ורבייה נוספת שלהם באמצעות מיטוזה. הצאצא יורש את תכונות ההורה, בהיותו מבחינה גנטית העותק המדויק שלו. ישנם מספר סוגים של רבייה א-מינית.

חלוקה פשוטה. רבייה א-מינית שכיחה במיוחד בחיידקים ובאצות כחולות ירוקות. התא היחיד של האורגניזמים הלא-גרעיניים האלה מחולק לשניים או בבת אחת לכמה חלקים. כל חלק הוא אורגניזם תפקודי שלם.

אמבה, ריצות, אגלנה ופרוטוזואים אחרים מתרבים על ידי חלוקה פשוטה. ההפרדה מתרחשת באמצעות מיטוזה, כך שהאורגניזמים הבתים מקבלים את אותה סט של כרומוזומים מההורה.

נִבגִי. סוג זה של רבייה משמש גם על ידי חד-תאיים וגם על ידי חלקם אורגניזמים רב תאיים: שמרים ( פטריות תחתונות), ריצות, פוליפים אלמוגים.

ניצנים בהידרות מים מתוקים מתרחשת באופן הבא. ראשית, נוצרת פועל יוצא על דופן ההידרה, שמתארכת בהדרגה. בקצהו מופיעים מחושים ופתח פה. מהכליה צומחת הידרה קטנה, הנפרדת והופכת לאורגניזם עצמאי. ביצורים אחרים, הכליות עשויות להישאר על גופו של ההורה.

הִתנַפְּצוּת. מספר כוכבי ים שטוחים וחצוניים (כוכבי ים) יכולים להתרבות על ידי חלוקת הגוף למספר שברים, אשר מושלמים לאחר מכן לאורגניזם שלם. פיצול מבוסס על יכולתם של יצורים פשוטים רבים לשקם איברים שאבדו. לכן, אם קרן מופרדת מכוכב ים, אז יתפתח ממנה שוב כוכב ים. הידרה מסוגלת להתאושש מ-1/200 מגופה. בדרך כלל, רבייה על ידי פיצול מתרחשת כאשר ניזוק. פיצול ספונטני מתבצע רק על ידי פטריות עובש וכמה annelids ימיים.

נִבִיגָה. האב הקדמון של אורגניזם חדש יכול להיות תא מיוחד של יצור האב - נבג. שיטת רבייה זו אופיינית לצמחים ופטריות. אצות רב-תאיות, טחבים, שרכים, זנב סוס וטחבי מועדון מתרבים על ידי נבגים.

נבגים הם תאים המכוסים בקרום חזק המגן עליהם מפני אובדן לחות יתר ועמיד בפני טמפרטורה ו התקפה כימית. נבגים של צמחי אדמה נישאים באופן פסיבי על ידי רוח, מים, יצורים חיים. ברגע שהוא נמצא בתנאים נוחים, הנבג פותח את הקליפה וממשיך למיטוזה, ויוצר אורגניזם חדש. אצות וכמה פטריות שחיות במים מתרבות על ידי זרעי זואו המצוידים בפגללה לתנועה פעילה.

פלסמודיום, בעל חיים חד תאי, מתרבה על ידי סכיזוגוניה- חלוקה מרובה. ראשית, בתאו, על ידי חלוקה, הוא נוצר מספר גדול שלגרעינים, ואז התא מתפרק לחברות בנות רבות.

ריבוי וגטטיבי. סוג זה של רבייה א-מינית נפוץ בצמחים. בניגוד לנבג, רבייה וגטטיבית מתבצעת לא על ידי תאים מיוחדים מיוחדים, אלא על ידי כמעט כל חלק של האיברים הצומחים.

רַב שְׁנָתִי עשבי ברהם מתרבים על ידי קני שורש (הגדילן נותן עד 1800 פרטים / מ"ר של אדמה), תותים - על ידי שפם, וענבים, דומדמניות ושזיפים - על ידי שכבות. תפוחי אדמה ודליה משתמשים בפקעות לצורך ריבוי - חלקים תת-קרקעיים שעברו שינוי של השורש. צבעונים ובצל מתרבים על ידי פקעות. בעצים ובשיחים, יורה - ייחורים - משתרשים עם היווצרות צמח חדש, ובבגוניה עלים יכולים לשחק את התפקיד של ייחורים. פטל, שזיפים, דובדבנים ושושנים מופצים על ידי ייחורים. על שורשי וגדמי העצים נוצרים יורה, שהופכים לאחר מכן לצמחים עצמאיים.

רבייה מינית . רבייה מינית, שלא כמו רבייה א-מינית, כוללת זוג פרטים. תאי המין שלהם (גמטות) נושאים קבוצות הפלואידיות של כרומוזומים. בתהליך ההפריה, גמטות מתמזגות ויוצרות ביצית מופרית דיפלואידית (זיגוטה), המולידה אורגניזם חדש.

אחד הכרומוזומים ההומולוגיים של תא סומטי מגיע מה"אמא", והשני מה"אבא". כתוצאה מכך משולבים חלקים מהחומר הגנטי של פרטי ההורים, ומופיעים שילובים חדשים של גנים בצאצאים. המגוון של החומר הגנטי מאפשר לצאצאים להסתגל טוב יותר לתנאים משתנים. תנאים חיצוניים. העשרת מידע תורשתי היא היתרון העיקרי של רבייה מינית, המשמעות הביולוגית העיקרית שלו.

לצמחים דו מיניים יש מספר תכונות שאינן כוללות הפריה עצמית. האבקנים והאבקנים של פרחים דו-מיניים אינם מבשילים בו-זמנית, ולכן מתרחשת דווקא האבקה צולבת של פרטים שונים. לקנאביס יש פרחי אבנית זכריים נפרדים ופרחי סיבולת נשיים על פרטים שונים.

רבייה היא עלייה במספר הפרטים הדומים לאם. תהליך הרבייה אינו תומך בחייו של הפרט המתרבה עצמו, ולעתים אף מוביל למותו. בטבע, אין אינדיבידואלים בני אלמוות כלל, ולכן רבייה אופיינית לכל האורגניזמים, שבלעדיו קיומם של מינים יהיה בלתי אפשרי. רבייה, אם כן, היא פונקציה המקיימת את חייו לא של הפרט, אלא של המין. מכיוון שהרבייה מובילה לעלייה במספר הפרטים, התוצאה שלה היא יישוב מחדש, כלומר גידול בשטח בית הגידול של המין. רבייה היא אחת התכונות העיקריות של יצורים חיים. רבייה מתייחסת לכל אותם תהליכים המובילים לעלייה במספר היחידות הביולוגיות. ההנחה היא שקיימת המשכיות ישירה בין היחידות הביולוגיות הישנות לחדשות. צמיחה היא תמיד הבסיס לרבייה. מערכת ביולוגית. ק' באר כתב על כך: "רבייה היא צמיחה מעבר לאינדיבידואליות של האדם עצמו". אכן, צמיחתו של גוף חי אינה יכולה להימשך ללא הגבלת זמן; בהגעה לגודל מסוים, נוצר מצב פיזיולוגי שבו היחידה הביולוגית הנתונה כבר לא יכולה להתקיים ככזו ולהמשיך לגדול. הדרך לצאת מהמשבר הזה היא להפריד חלק, המסה החיה.

האם רבייה היא א-מינית? רק אדם אחד לוקח חלק ברפרודוקציה רבייה מינית? שני אנשים משתתפים ברבייה. לעתים קרובות יותר, זה מתבצע בעזרת תאים מיוחדים - גמטות.

צורות של רבייה א-מינית

• תנאים נוחים - גמטות אינן נוצרות ואינן מתמזגות.

• האורגניזם החדש יורש תכונות רק מאורגניזם האב.

נִבִיגָה

• נִבִיגָה

חלוקה בינארית

• חלוקה בינארית - חלוקה, שבה נוצרים שני תאי בת שווים

פוליאמבריוניה -

• פוליאמבריוניה - רבייה במהלך התפתחות עוברית, בה מתפתחים מספר עוברים מזיגוטה אחת - תאומים (תאומים זהים בבני אדם). צאצאים הם תמיד מאותו מין.

שיבוט -

• שיבוט - שיטה מלאכותית של רבייה א-מינית. אינו מתרחש בתנאים טבעיים.

• שיבוט - צאצא זהה גנטית המתקבל מפרט אחד כתוצאה משיטה כזו או אחרת של רבייה א-מינית

צורות של רבייה מינית

• oogamy - איחוי הביצית והזרע (בעלי חיים רב תאיים, כמה פטריות, אצות, צמחים גבוהים יותר)

רְבִיַת בְּתוּלִים

• רְבִיַת בְּתוּלִים - התפתחות מביצית לא מופרית (כנימות, צרעות, דבורים, נמלים; זוחלים, ציפורים)

לַחשׁוֹב!

• מה היתרון של רבייה מינית על פני רבייה א-מינית?

• צאצאים (למעט תאומים זהים) שונים גנטית זה מזה ומפרטים הוריים

• יתרון

• לכל פרט גנוטיפ ייחודי, המאפשר, כתוצאה מהברירה הטבעית, להסתגל לתנאי סביבה שונים. .

• הצאצאים זהים והם עותקים גנטיים מדויקים של ההורה

• יתרון

• עלייה מהירה במספרים

מסקנות:

• רבייה נחוצה כדי לשמור על קביעות המין של אורגניזמים בטבע.

• ישנם שני סוגי רבייה: א-מיני ומינית

• מיטוזיס היא הבסיס לכל סוגי הרבייה הא-מינית.

• נקודת המוצא של רבייה מינית היא היווצרות גמטות (תאי מין) בתהליך המיוזה.

• המשמעות הביולוגית של רבייה מינית: רבייה מינית מבחינה אבולוציונית מבטיחה יותר מאשר רבייה א-מינית

עבודת מעבדה

• "מיוזיס" - זמן להשלמת 7 דקות

מסקנות:

• כל התאים החדשים נוצרים על ידי חלוקת התאים הקיימים.

• חלוקת תאים מיטוטיים עומדת בבסיס כל צורות הרבייה הא-מינית.

גמטוגנזה

מסקנות:

• גמטות הם תאים מיוחדים מאוד עם קבוצה הפלואידית של כרומוזומים.

• האירוע העיקרי של הגמטוגנזה הוא תקופת ההבשלה - מיוזה, כתוצאה ממנה נוצרים תאים הפלואידים.

• לגמטות יש מבנה המתאים לפונקציות שהם מבצעים.

עבודה קבוצתית

• דון בשאלה: מהי הפריה?

• משימה: השלימו את המשפט

• במהלך רבייה מינית, הצאצא מתקבל כתוצאה מ - ... ... ..

• במהלך ההפריה הוא נוצר - ... ...

• הפריה היא תהליך

• המשמעות הביולוגית של המיוזה היא זו

• לגמטות יש חצי ממספר הכרומוזומים, הם ......

• פרתנוגנזה הוא התהליך שבו ………………….

• ניצנים היא צורה של רבייה א-מינית שבה...

• פיצול הוא …………………………

• פרט חדש (צמחים תחתונים) נוצר מהנבג. המחלוקת היא………………..

• חלוקת תאים בינאריים היא………..

• סכיזוגוניה היא………

• ריבוי וגטטיבי הוא

• כתוצאה מרבייה א-מינית, נוצרו גנטית ………….

רבייה א-מינית- רבייה, המבוצעת ללא השתתפות של תאי נבט ומאופיינת בנוכחות של צורה הורית יחידה.

הבסיס של רבייה א-מינית הוא חלוקת תא(ס"מ.). לפיכך, זוהי אחת מצורות הציטוגוניה, כלומר רבייה באמצעות תאים בודדים. במונחים אבולוציוניים, זוהי צורת הרבייה העתיקה ביותר, שעל בסיסה כנראה התפתח התהליך המיני. רבייה א-מינית במובן הרחב כוללת גם רבייה וגטטיבית, המאופיינת בכך שאורגניזם חדש מוליד קומפלקסים רב-תאיים, לרוב עם התמיינות רקמה מורכבת. ריבוי וגטטיבי(ראה) תמיד תופעה משנית, המתעוררת באופן עצמאי בקבוצות שונות של צמחים ובעלי חיים.

רבייה א-מינית: 1 - שלבים עוקבים (א - ה) חלוקה לשניים (מונוטומיה) של האמבה; 2 - שלבים עוקבים (o - c) של חלוקה לשניים (מונוטומיה) של Menoidium incurvum flagellate; 3 - רבייה של הריסת Ichthyophthirius multifiliis על ידי פלינטומיה: א - טרופונט גדל בזמן שחרורו מעור הדג, ב - חלוקות פלינטומיות בציסטה, ג - טומיט נפרד (בהגדלה גבוהה יותר) הנוצרים כתוצאה מ פלינטומיה; 4 - רבייה של תאי שמרים: a - תא שאינו מתרבה, biv - ניצנים; 5 - רבייה על ידי ניצנים בריצות יונקות Suctoria: א - ניצנים חיצוניים של Ephelota gemmipara, ב - ניצנים פנימיים של Trichophrya salparum; 6 - שלבים עוקבים של ביקוע מרובה (סכיזוגוניה) של coccidia Karyolysus lacertae: א - תחילת החלוקה הראשונה של הגרעין, ב - סכיזונט עם מספר גרעינים, c - סכיזונט שהתפרק למרוזואיטים חד-גרעיניים; 7 - היווצרות זווספורים באצות החוטים Ulothrix zonata: a - תאים וגטטיביים, b - יוצרים זווספורים, c - זואפור הנעים בחופשיות היוצאים מהנימה; 8 - נבגים בשרך Dryopteris filix mas: a - קבוצת ספרוגיות מכוסות באופרקולום משותף (סורוס), ב - נבג פתוח נפרד עם נבגים נשפכים; 9 - ריבוי וגטטיבי של מים מתוקים הידרהאוליגקטיס על ידי ניצנים; 10 - ריבוי וגטטיבי תולעת ריסים Microstomum lineare על ידי חלוקה רוחבית.

בפרוטוזואה, יש צורות שונותרבייה א-מינית. חלוקה לשניים היא נפוצה (איור, 1 ו-2), או מונוטומיה. במקרה זה, תהליך חלוקת התא ותהליך ההתרבות של האורגניזם חופפים. צורה זו של רבייה א-מינית נצפית באמבות, דגלים, ריסים. תחילה מתחלק הגרעין, ואז הציטופלזמה. תאי הבת משחזרים את האברונים החסרים (פלאגלה, ריסים פריורליים וכו'). בפרוטוזואה מאורגנת בצורה מורכבת, כגון ריסים, תהליך החלוקה מלווה לעיתים קרובות בדה-דיפרנציאציה חלקית (אובדן מנגנון הפה, חלקים מיוחדים של המנגנון הריסי, וכו') והתפתחותם לאחר מכן במהלך האנטוגנזה בפרט הבת. בניגוד למונוטומיה, עם פלינטומיה, מספר חלוקות לשניים עוקבות זו אחר זו במהירות ללא שלבי ביניים של תזונה וגדילה. כתוצאה מכך מתקבלים תאים (טומיטים) קטנים ולעיתים נטולי התמיינות, שרק כתוצאה מגדילה והתמיינות ממושכים מגיעים לגודל ולמבנה של פרט האם.

חלוקה מונוטומית או פלינטומית לא מלאה מובילה להיווצרות מושבות, אשר נצפתה לעתים קרובות במיוחד אצל דגלים (Synura, Eudorina, Volvox וכו ').

צורה נוספת של רבייה א-מינית היא ניצנים, למשל, בתאי שמרים וציציטים יונקים - Suctoria (איור, 4 ו-5). היא נבדלת מחלוקה בכך שהמוצרים שלה אינם שווים. ניצנים יכולים להיות חיצוניים ופנימיים. במקרה האחרון, הכליות נוצרות בתוך גוף הריצות במה שנקרא תא הגירה. צורה מיוחדת של ניצנים פנימיים, הנקראת אנדודיוגנזה, נמצאת בטוקסופלזמה.

תפוצה רחבה בין פרוטוזואה (בקני שורש - פורמיניפרה וברוב הספורוזונים - קוצידיות, ספורוזואים בדם, כולל הגורם הגורם למלריה) חלוקה מרובה, או סכיזוגוניה. עם סכיזוגוניה מתרחשות מספר חלוקות גרעיניות עוקבות; לאחר מכן, הציטופלזמה מתפרקת לתצורות חד-תאיות - מרוזואיטים. מספרם מתאים למספר הגרעינים (איור, ג).

בפרוטוזואה רבות נוצר קשר קבוע (חילופין) בין סכיזוגוניה א-מינית לבין התהליך המיני. זה בולט במיוחד ב-sporozoans, כולל coccidia ו malarial plasmodium.

צורות שונות של רבייה א-מינית ב צמחי נבגים. קבוצות שונותאצות יוצרות זווספורים תנועתיים מצוידים בפגללה. הם בדרך כלל נוצרים כתוצאה מחלוקות פלינטומיות עוקבות של תאים וגטטיביים (איור, 7). בחלק מהאצות, כמו גם ברוב הפטריות, הנבגים אינם תנועתיים. בשרני כבד, טחבים, שרכים, אזובי מועדונים, זנב סוס, היווצרות נבגים מתרחשת באיברים מיוחדים - ספורנגיה (איור, 8). האחרונים ממוקמים בחלק העליון של הגבעול (בטחבים, זנב סוס), או על המשטח התחתון של העלים. בעצי כבד, טחבים, שרכים, במהלך התפתחות נבגים, מיוזה(ראה) והפחתת מספר הכרומוזומים. רבייה א-מינית של רוב צמחי הנבגים מאופיינת בחילופי דורות. לנבגים יש קבוצה הפלואידית של כרומוזומים (ראה. סט כרומוזומלי), וגם הדור המתפתח מהם (גמטופיט) הוא הפלואידי. על הגמטופיט באיברים מיוחדים, נוצרים תאי מין הפלואידים (בעוד מיוזה אינה מתרחשת). מהזיגוטה הדיפלואידית שנוצרה כתוצאה מהפריה מתפתח דור דיפלואידי - ספורופיט, שעליו יתפתחו נבגים בעתיד.

בצמחים פורחים, תצורות הומולוגיות לנבגים הן אבקה המתפתחת באנטילים של אבקנים (מיקרו-ספורות) ותאי האם שק עובריםבשחלה (מאקרוספורים). האבולוציה של צמחי האדמה הלכה לכיוון הדומיננטיות ההדרגתית של הספורופיט על הגמטופיט.

בבעלי חיים רב-תאיים, ציטוגוניה א-מינית אינה קיימת. רבייה וגטטיבית של בעלי חיים רב-תאיים נצפתה בעיקר בסוגים הנמוכים יותר - ספוגים, coelenterates, תולעים שטוחות, כמה annelids, bryozoans. ב-coelenterates, למשל, רבייה וגטטיבית מתבצעת על ידי ניצנים (איור, 9). שתי שכבות התאים, האקטודרם והאנדודרם, מעורבות ביצירת הכליה. במינים מסוימים, למשל, בהידרה של מים מתוקים, הכליות, נפרדות אורגניזם אימהילהוליד אדם חדש. ברוב הפוליפים הידרואידים והאלמוגים, הכליות אינן נפרדות מהפרט האימהי וכך מופיעות מושבות. על המושבה מופיעים ניצנים מיוחדים, מהם לא מתפתחים פוליפים, אלא דור צף חופשי - מדוזה הידרואידית. האחרונים יוצרים מוצרי רבייה, וב מי יםמתרחשת הפריה. פוליפ מתפתח מביצית מופרית, שמתרבה באופן וגטטיבי. לפיכך, ישנה חילופין של דורות רבייה וגטטיבית ודורות מיניות, הנקראים מטאגנזה(ס"מ.). בניגוד לחילופי הדורות וצורות הרבייה, בצמחים במהלך המטגנזה כל המחזור מתרחש בשלב הדיפלואידי וההפחתה מתרחשת רק במהלך היווצרות תאי נבט במדוזות; רק גמטות הם הפלואידים כאן, והשלב הדיפלואידי משוחזר עם ההפריה. לספוגים ולבריוזונים יש צורה מיוחדתניצנים פנימיים, המובילים להיווצרות לילות (בספוגים - אבני חן, בבריוזונים - סטטובבלסטים) עם מערכת מורכבתקונכיות המגנות עליהם מתנאים שליליים.

בחלק מהציליאריים והאנלידים, רבייה וגטטיבית מתבצעת על ידי חלוקה רוחבית של אורגניזמים שלמים (איור, 10).

בין הקורדיטים, רבייה וגטטיבית נצפית רק בצורות מסוימות מפושטות משנית של תת-סוג הטוניקט (באססידיאן ובסלפים), שבהן הוא יכול ללבוש צורות מורכבות. לדוגמה, אצל נושאי החבית (Cyclomyaria), השייכים למחלקת הסלפים, היווצרות ניצנים מתרחשת על הסטלון הבטן של אנשים א-מיניים. לאחר מכן ניצנים אלה נלכדים על ידי תאי אמוב מיוחדים (פורוציטים) ומועברים לסטלון הגבי, שם הם מתפתחים. חלקם הופכים מאוחר יותר לאנשים בוגרים מינית.

רבייה א-מינית וגטטיבית נפוצה בצמחים, במיוחד בצמחים פורחים. היווצרות של יחידי בת יכולה להתרחש בהם מ איברים שונים- שורשים, גבעולים, עלים. צמחים רבים יוצרים נבטים מהשורשים (פטל, שיטה וכו'). בחבצלות, רבייה מתבצעת בעזרת נורות. צמחים מסוימים מתרבים על ידי עלים היוצרים ניצנים (שרך Asplenium, ביגוניה).

ביבליוגרפיה: רבייה א-מינית, עוברות סומטית והתחדשות, עורך. B. P. Tokina, L., 1972; הרטמן מ. ביולוגיה כללית, טרנס. מגרמנית, מ'-ל', 1936; Dogel V. A., Polyansky Yu. I. and X e y with and E. M N. General protozoology, M. - L., 1962, bibliogr.; זחווטקין א.א. אמבריולוגיה השוואתית של חסרי חוליות תחתונים, מ', 1949; T about to and B. I N. General embryology, M., 1970, bibliogr.

יו.איי פוליאנסקי.

זכור!

מהם שני סוגי הרבייה העיקריים בטבע?

מהי ריבוי וגטטיבי?

שיטת הרבייה הא-מינית, שבה אורגניזם הבת מתפתח מקבוצה של תאי הורה, נקראת רבייה וגטטיבית. רבייה כזו נפוצה בצמחים. בטבע תנאים טבעייםזה מתרחש בדרך כלל בעזרת חלקים מיוחדים בגוף הצמח. פקעת צבעונים, פקעת גלדיול, גבעול תת קרקעי (קנה שורש) הגדל אופקית של איריס, גבעול אוכמניות זוחל המתגנב לאורך פני הקרקע, שפם תות, פקעות תפוחי אדמה ופקעות שורש דליה הם כולם איברים של ריבוי צומח של צמחים. רבייה וגטטיבית בבעלי חיים מתבצעת בשתי דרכים עיקריות: פיצול וניצנים. פרגמנטציה היא חלוקת הגוף לשני חלקים או יותר, שכל אחד מהם מוליד פרט חדש מן המניין. תהליך זה מבוסס על היכולת להתחדש. בדרך זו, צלצל ו תולעים שטוחות, echinoderms ו coelenterates. ניצנים היא היווצרות על גופו של פרט אימהי של קבוצת תאים - כליה, שממנה מתפתח פרט חדש. במשך זמן מה, הפרט הבת מתפתח כחלק מהאורגניזם של האם, ואז נפרד ממנו ועובר לקיום עצמאי (פוליפ הידרה במים מתוקים), או, ממשיך לגדול, יוצר ניצנים משלו ויוצרים מושבה (פוליפים אלמוגים). ). ניצנים מתרחשים ב אורגניזמים חד תאיים- פטריות שמרים (איור 61) וכמה ריצות.

איזו מערכת כרומוזומים נקראת הפלואידית; דיפלואיד?

קבוצה דיפלואידית היא קבוצה שלמה של כרומוזומים של תא סומטי, הנקראת גם קבוצה כפולה, מסומנת ב-2n. לדוגמה, קבוצה דיפלואידית אנושית של 46 כרומוזומים (זה תמיד מספר זוגי). קבוצה הפלואידית היא חצי קבוצה של כרומוזומים, יחיד (מספר אי זוגי), קבוצה כזו כלול בתאי נבט (גמטות) מסומן ב-n. לדוגמה, סט הפלואידיכרומוזומים אנושיים n=23.

סקירת שאלות ומשימות

1. הוכיחו שרבייה היא אחת מהן המאפיינים החשובים ביותרטבע חי.

יכולת ההתרבות היא אחת התכונות העיקריות של חומר חי. רבייה, כלומר רבייה מסוגו, מבטיחה את המשכיות ורצף החיים. בתהליך הרבייה, רבייה מדויקת והעברת מידע גנטי מדור ההורים לדור הבא, מתבצעת יצירת בנות המבטיחה את קיומו של המין לאורך זמן, למרות מותם של פרטים בודדים. הרבייה מבוססת על יכולת התחלקות של התא, והעברת מידע גנטי מבטיחה המשכיות חומרית של דורות מכל סוג שהוא. כדי שאדם יוכל להתרבות מסוגו, כלומר להיות מסוגל להתרבות, עליו לגדול ולהגיע לשלב מסוים של התפתחות. לא כל האורגניזמים שורדים תקופת הרבייהולא כולם עוזבים צאצאים, לכן, כדי לשמור על קיום המין, כל דור חייב להוליד יותר צאצאים ממה שהיו הורים. התכונות של אורגניזמים חיים - צמיחה, התפתחות ורבייה - קשורות זו בזו באופן בלתי נפרד.

2. מהם סוגי הרבייה העיקריים שאתה מכיר?

ניתן לשלב את כל צורות הרבייה השונות לשני סוגים עיקריים - א-מיני ומינית.

3. מהי רבייה א-מינית? מה התהליך מאחורי זה?

סוג זה של רבייה מתרחש ללא היווצרות של תאי נבט מיוחדים (גמטות), ונדרש רק אורגניזם אחד ליישומו. פרט חדש מתפתח מתא סומטי (לא מין) אחד או יותר של האורגניזם האב והוא העותק המוחלט שלו. צאצאים הומוגניים מבחינה גנטית מהורה אחד נקראים שיבוט. רבייה א-מינית היא הכי הרבה צורה עתיקהרבייה, לכן הוא נפוץ במיוחד באורגניזמים חד-תאיים, אך הוא נמצא גם בקרב אורגניזמים רב-תאיים. ישנן מספר דרכים לרבייה א-מינית.

4. רשום את דרכי הרבייה הא-מינית; לתת דוגמאות.

חלוקה - אורגניזמים פרוקריוטיים (חיידקים ואצות כחולות ירוקות) מתרבים על ידי חלוקה פשוטהלפניה שכפול של מולקולת DNA עגולה אחת.

נִבִיגָה. שיטת רבייה זו אופיינית בעיקר לפטריות ולצמחים. תאים מיוחדים - נבגים - יכולים להיווצר באיברים מיוחדים - sporangia.

ריבוי וגטטיבי - בתנאים טבעיים, הוא מתרחש בדרך כלל בעזרת חלקים מיוחדים בגוף הצמח. פקעת צבעונים, פקעת גלדיול, גבעול תת קרקעי (קנה שורש) הגדל אופקית של איריס, גבעול אוכמניות זוחל המתגנב לאורך פני הקרקע, שפם תות, פקעות תפוחי אדמה ופקעות שורש דליה הם כולם איברים של ריבוי צומח של צמחים. רבייה וגטטיבית בבעלי חיים מתבצעת בשתי דרכים עיקריות: פיצול וניצנים.

פרגמנטציה היא חלוקת הגוף לשני חלקים או יותר, שכל אחד מהם מוליד פרט חדש מן המניין. תהליך זה מבוסס על היכולת להתחדש. בדרך זו, annelids ותולעים שטוחות, echinoderms ו coelenterates יכולים להתרבות.

ניצנים היא היווצרות על גופו של פרט אימהי של קבוצת תאים - כליה, שממנה מתפתח פרט חדש. במשך זמן מה, הפרט הבת מתפתח כחלק מהאורגניזם של האם, ואז נפרד ממנו ועובר לקיום עצמאי (פוליפ הידרה במים מתוקים), או, ממשיך לגדול, יוצר ניצנים משלו ויוצרים מושבה (פוליפים אלמוגים). ).

5. האם יתכן שצאצאים הטרוגניים גנטית יופיעו במהלך רבייה א-מינית? הצדק את תשובתך.

כן. ריבוי וגטטיבי מלאכותי של צמחים. עם ריבוי וגטטיבי מלאכותי של צמחים, אדם משתמש בכל סוגי הריבוי הצומח המצוי בטבע. עם זאת, ישנם נוספים שיטות מיוחדות. גזרי עלים. ניתן לשחזר מעט צמחים יחסית (סיגלית אוזמברה, ביגוניה, גלוקסיניה) מעלים חתוכים. חלוקת השיח. הפרדה של צמח עם יורה ושורשים בכיוון האורך למספר חלקים, אשר לאחר מכן יושבים (אדמוניות, phloxes). שכבות. הענפים התחתונים של הצמח (דומדמניות, דומדמניות) כפופים לקרקע, קבועים ומפוזרים באדמה. כאשר נוצרים שורשים ספונטניים על ענף, הוא מנותק משיח האם ומושתל. שֶׁתֶל. השיטה מבוססת על השתלה של חלקים מצמח אחד או יותר לצמח אחר שיש לו מערכת שורשים. צמח שיש לו מערכת שורשים נקרא שורש שורש, השני, שחובר עם שורש, נקרא נצר. קיימים דרכים שונותחיסונים. ניצנים הם השתלה עם כליה או עין. במרחק קצר מהאדמה מבצעים חתך בצורת T על גזע השורש, מזיזים את הקליפה הצידה ומחדירים מתחתיה נצר - עין חתוכה יחד עם פיסת עץ שטוחה. לאחר מכן מורחים תחבושת הדוקה על אתר הניתוח. לאחר 10-15 ימים, השברים גדלים יחד. הזדווגות היא השתלה עם ייחורים. עם אותו עובי של המניות והנצר, מבוצעים עליהם קטעים אלכסוניים, מוחלים זה על זה עם משטחי החתכים ומוחלת תחבושת. אם הציר גדול יותר בקוטר, החיתוך מושתל בפיצול או מתחת לקליפה. ניתן להשתמש בשיטה, או בשיטת הגישה, אם הצמחים המחוברים גדלים בקרבת מקום. בשני הצמחים נוצרים קטעי קליפת עץ באותו אורך, משטחי החתך מובאים זה לזה, מוחלים זה על זה וחבושים בחוזקה. במצב זה, הצמחים הם כל הקיץ והחורף.

6. במה שונה רבייה מינית מרבייה א-מינית? הגדירו את ההגדרה של רבייה מינית.

רבייה א-מינית מתרחשת ללא היווצרות של תאי נבט מיוחדים (גמטות), ונדרש רק אורגניזם אחד ליישומו. פרט חדש מתפתח מתא סומטי (לא מין) אחד או יותר של האורגניזם האב והוא העותק המוחלט שלו. צאצאים הומוגניים מבחינה גנטית מהורה אחד נקראים שיבוט. רבייה מינית היא תהליך היווצרות של אורגניזם בת בהשתתפות תאי נבט - גמטות.

7. חשבו על החשיבות לאבולוציה של החיים על פני כדור הארץ הייתה הופעתה של רבייה מינית.

לדו-ביתיות שהתעוררה בתהליך האבולוציה היו יתרונות ברורים. ניתן היה לשלב את המידע הגנטי של פרטים שונים, ליצור שילובים חדשים ולהגדיל את המגוון הגנטי של המין, מה שתרם להסתגלותו לתנאי בית גידול משתנים.

לַחשׁוֹב! זכור!

1. מדוע אין פיצול תווים בצאצאים בזמן ריבוי וגטטיבי?

תורשה פשוטה נצפית במהלך רבייה וגטטיבית, כלומר, כאשר פרט חדש נוצר מהחלק הווגטטיבי של פרט קיים כבר, נבגים. זה נפוץ בצמחים, חיידקים, פרוטוזואה, ספוגים, coelenterates וכמה בעלי חיים אחרים המועדים לרבייה א-מינית. תורשה פשוטה באה לידי ביטוי במהלך הרבייה, הן על ידי תאים מיוחדים (נבגים) והן על ידי איברים מוזרים של רבייה וגטטיבית (פקעות, פקעות, ניצני גידול וכו'). הקטגוריה של תורשה מורכבת משתרעת על כל המקרים שבהם ההתפתחות מתחילה מהביצית, כולל כאן פרתנוגנזה. במהלך רבייה וגטטיבית, תכונותיו של פרט אחד מועברות לצאצאים, ואילו בתהליך המיני נושאת הזיגוטה, ממנה יתפתח פרט חדש, מידע תורשתי משני אורגניזמים. ברור למדי שבמקרה האחרון, דפוסי ההורשה של נכסי ההורים מורכבים ומגוונים יותר.

2. הסבירו את ההבדל בין ריבוי וגטטיבי טבעי לבין ריבוי מלאכותי.

נפוץ במיוחד צורות שונותריבוי וגטטיבי בקרב צמחים החיים בתנאי אקלים קשים - באזורי קוטב, הרים גבוהים וערבות. כפור בלתי צפוי ביום קיץ יכול להרוס את הפרחים או הפירות הבוסרים של צמחי הטונדרה. רבייה וגטטיבית מאפשרת להם לא להיות תלויים בהפתעות כאלה. חלק מהסכסיפים ומטפסי הרים בעלי חיים מסוגלים ליצור ניצני גזע המתפשטים כמו זרעים, עשב כחול נוצר בתפרחת במקום פרחים צמחי בת קטנים שיכולים ליפול ולהשתרש, וליבה האחו מתרבה באופן בלעדי על ידי מקטעים מתוקנים של עלים מנותחים בקצה. עם ריבוי וגטטיבי מלאכותי של צמחים, אדם משתמש בכל סוגי הריבוי הצומח המצוי בטבע. עם זאת, ישנן שיטות מיוחדות נוספות: ייחורי עלים, חלוקת השיח, שכבות, השתלה.

3. איזה סוג של גידול מספק את ההסתגלות הטובה ביותר לשינוי סביבה? הוכח את דבריך.

רבייה מינית. לדו-ביתיות שהתעוררה בתהליך האבולוציה היו יתרונות ברורים. ניתן היה לשלב את המידע הגנטי של פרטים שונים, ליצור שילובים חדשים ולהגדיל את המגוון הגנטי של המין, מה שתרם להסתגלותו לתנאי בית גידול משתנים.

4. האם אתה מסכים עם הקביעה שהפריה הדדית עם הרמפרודיטיס מועילה יותר מבחינה ביולוגית? הוכח את דבריך.

לפרטים שונים יש מידע גנטי שונה מפרט אחד, אם כי עם גמטות מין שונות.

5. האם ניתן לבצע ריבוי וגטטיבי בצמחים בעזרת חלקים שאינם מתמחים בגוף? אם כן, נא לספק דוגמאות.

האיברים הצומחיים של הצמחים מעורבים ברבייה א-מינית, המורכבת מהיווצרות גוף צעירמחלק כלשהו של ההורה. שיטת רבייה זו נפוצה בכל מקום טבע פראיומשמש באופן פעיל בייצור יבולים. במקרה זה, נעשה שימוש בשני איברים מיוחדים (קנה שורש, פקעות, פקעות, סטולונים) ואיברים לא מיוחדים (גבעולים, עלים).

לדוגמה. גזרי עלים. ניתן לשחזר מעט צמחים יחסית (סיגלית אוזמברה, ביגוניה, גלוקסיניה) מעלים חתוכים.

6. הוכיחו שחלוקת חיידקים אינה מיטוזה.

חלוקת חיידקים היא דרך לחלק תא לשניים, ומיטוזה היא סוג של חלוקה עקיפה של הגרעין ולאחר מכן הציטופלזמה. מיטוזיס היא חלוקה גרעינית שגורמת להיווצרות שני גרעיני בת, שלכל אחד מהם יש בדיוק את אותה מערכת כרומוזומים כמו גרעין האב. חלוקת החיידקים היא ביקוע בינארי; לתהליך חלוקת התא לשניים מקדימה מיד תקופה של גדילה ושכפול (הכפלה) ציטופלזמה של כרומוזום הטבעת של החיידק.

כאשר מכפילים את ה-DNA של הנוקלואיד (אנלוגי לגרעין ב תא חיידקי) התוכנית הבאה מיושמת:

- התחלה - תחילת חלוקת ה-DNA בפעולת רפליקון (מנגנון אנזימטי, קטע של DNA המכיל מידע על שכפול);

- התארכות - התארכות, צמיחה של שרשרת הכרומוזומים;

– סיום – השלמת צמיחת השרשרת והליזציה של DNA במהלך שכפול.

במקביל לשכפול ה-DNA, מתרחשת הצמיחה של התא עצמו, והמרחק בין המזוזומים המחוברים אליו ממברנה ציטופלזמיתשני כרומוזומים חדשים גדלים בהדרגה. תא פרוקריוטיםמתחיל להתחלק זמן מה לאחר השכפול. ברור שכפול DNA הוא זה שמעורר את תהליך ההפרדה.