Straipsnio autoriai
Grupė „Teoretikai“
Tyrimo tikslas
Sužinokite, kokios reprodukcijos rūšys atsirado evoliucijos procese
Tyrimo hipotezė
Ar Žemėje bus gyvybė be dauginimosi?
Tyrimo klausimai:
1. Kas yra reprodukcija?
2. Kokie dauginimosi tipai egzistuoja Žemėje?
3. Kas yra lytinis dauginimasis? nelytinis dauginimasis?
4. Dėl kokios priežasties atsiranda tokia nelytinio dauginimosi formų įvairovė?
5. Kokia reprodukcijos svarba gyvybei Žemėje?
Temos aktualumas
Dauginimasis yra savybė, būdinga visiems gyviems organizmams. IN Pastaruoju metu Mokslininkų (ir ne tik) nuomonės šiuo klausimu išsiskyrė: vieni teigia, kad gyvybė, kaip gyvų organizmų savybė, atsirado Žemėje, kiti teigia, kad gyvybė į mūsų planetą buvo atnešta iš išorės, todėl yra tiek daug reprodukcijos rūšių. Manoma, kad ateityje lytinis dauginimasis išnyks ir visi gyvi organizmai dauginsis tik nelytiškai. Taigi, kas mūsų laukia toliau? Norėdami atsakyti į šį klausimą, turite žinoti, kas yra reprodukcija dabartyje.
Tyrimo metodai
2) Empirinis: informacijos paieška internete, bendravimas.
3) Papildomos literatūros skaitymas.
4) Teorinis: palyginimas.
Tyrimo pažanga
1. Sukurkite grupę.
2. Naudodamiesi interneto šaltiniais, papildoma literatūra, išsiaiškinkite, kas yra dauginimas ir kokios dauginimosi rūšys bei formos egzistuoja.
3. Ieškoti informacijos apie nelytinio dauginimosi formų įvairovę.
4. Vienaląsčių ir daugialąsčių organizmų nelytinio dauginimosi pavyzdžių parinkimas.
5. Dauginimosi reikšmės gyvybei Žemėje išsiaiškinimas.
Tyrimo rezultatai
Organizmų dauginimosi būdai Visi žinomi būdai organizmų dauginimasis gamtoje yra sumažintas iki dviejų pagrindinių formų: nelytinės ir seksualinės.
nelytinis dauginimasis. IN nelytinė forma reprodukciją atlieka vienas iš tėvų savarankiškai, nesikeisdamas paveldima informacija su kitais asmenimis. Dukterinis organizmas susidaro atskiriant vieną ar kelias somatines ląsteles nuo patronuojančio individo ir jų tolesnio dauginimosi per mitozę. Palikuonis paveldi tėvo bruožus, genetiškai yra tiksli jo kopija. Yra keletas nelytinio dauginimosi tipų.
paprastas padalijimas. Nelytiniu būdu dauginasi bakterijos ir melsvadumbliai. Vienintelė šių nebranduolinių organizmų ląstelė yra padalinta per pusę arba iš karto į kelias dalis. Kiekviena dalis yra pilnas funkcinis organizmas.
Amebos, blakstienėlės, euglenos ir kiti pirmuonys dauginasi paprasto dalijimosi būdu. Atskyrimas vyksta per mitozę, todėl dukteriniai organizmai iš tėvų gauna tą patį chromosomų rinkinį.
pumpuojantis. Tokį dauginimosi būdą naudoja ir vienaląsčiai, ir kai kurie daugialąsčiai organizmai: mielės ( apatiniai grybai), blakstienos, koralų polipai.
Gėlavandenių hidra pumpurų dygimas vyksta taip. Pirmiausia ant hidros sienelės susidaro atauga, kuri palaipsniui ilgėja. Jo gale atsiranda čiuptuvai ir burnos anga. Iš inksto išauga nedidelė hidra, kuri atsiskiria ir tampa savarankišku organizmu. Kitų būtybių inkstai gali likti ant tėvų kūno.
Suskaidymas. Nemažai plokščiųjų ir dygiaodžių, dygiaodžių (žvaigždžių) gali daugintis, padalijant kūną į keletą fragmentų, kurie vėliau sudaro visą organizmą. Suskaidymas pagrįstas daugelio paprastų būtybių gebėjimu atkurti prarastus organus. Taigi, jei spindulys yra atskirtas nuo jūros žvaigždės, tada iš jo vėl išsivystys žvaigždė. Hidra gali atsigauti nuo 1/200 savo kūno. Paprastai dauginimasis vyksta suskaidžius, kai jis yra pažeistas. Spontanišką suskaidymą vykdo tik pelėsiniai grybai ir kai kurie jūriniai anelidai.
sporuliacija. Naujo organizmo protėvis gali būti specializuota pirminės būtybės ląstelė – spora. Šis dauginimosi būdas būdingas augalams ir grybams. Sporomis dauginasi daugialąsčiai dumbliai, samanos, paparčiai, asiūkliai ir keraminės samanos.
Sporos yra ląstelės, padengtos stipria membrana, apsaugančia jas nuo per didelio drėgmės praradimo ir atsparios temperatūrai ir cheminė ataka. Sausumos augalų sporas pasyviai nešioja vėjas, vanduo, gyvos būtybės. Kai susidaro palankios sąlygos, sporos atidaro apvalkalą ir pereina į mitozę, suformuodamos naują organizmą. Dumbliai ir kai kurie vandenyje gyvenantys grybai dauginasi zoosporomis, turinčiomis žiuželius aktyviam judėjimui.
Plasmodium, vienaląstis gyvūnas, dauginasi šizogonija- daugybinis padalijimas. Pirma, jo ląstelėje, dalijantis, jis susidaro didelis skaičius branduolius, tada ląstelė skyla į daugybę dukterinių įmonių.
Vegetatyvinis dauginimas. Šis nelytinio dauginimosi būdas yra plačiai paplitęs augaluose. Skirtingai nuo sporuliacijos, vegetatyvinį dauginimąsi vykdo ne specialios specializuotos ląstelės, o beveik bet kuri vegetatyvinių organų dalis.
daugiametis laukinės žolelės dauginasi šakniastiebiais (erškėtis duoda iki 1800 individų/m2 dirvožemio), braškės – ūsais, o vynuogės, serbentai ir slyvos – sluoksniuojant. Bulvės ir jurginai dauginimui naudoja gumbus – modifikuotas požemines šaknies dalis. Svogūnėliais dauginasi tulpės ir svogūnai. Medžiuose ir krūmuose ūgliai - auginiai - įsišaknija susiformavus naujam augalui, o begonijose lapai gali atlikti auginių vaidmenį. Avietės, slyvos, vyšnios ir rožės dauginamos auginiais. Ant medžių šaknų ir kelmų formuojasi ūgliai, kurie vėliau virsta nepriklausomais augalais.
lytinis dauginimasis . Lytinis dauginimasis, skirtingai nei nelytinis dauginimasis, apima porą individų. Jų lytinės ląstelės (gametos) turi haploidinių chromosomų rinkinius. Apvaisinimo procese gametos susilieja ir sudaro diploidinį apvaisintą kiaušinėlį (zigotą), iš kurio atsiranda naujas organizmas.
Viena iš homologinių somatinės ląstelės chromosomų yra iš „mamos“, o kita – iš „tėčio“. Dėl to sujungiamos tėvų individų genetinės medžiagos dalys, o palikuoniuose atsiranda naujų genų derinių. Genetinės medžiagos įvairovė leidžia palikuonims geriau prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų. išorinės sąlygos. Paveldimos informacijos turtinimas yra pagrindinis lytinio dauginimosi privalumas, pagrindinė jo biologinė reikšmė.
Dviseksualūs augalai turi daugybę savybių, kurios neleidžia savaime apvaisinti. Dviseksualių gėlių kuokeliai ir piestelės sunoksta ne vienu metu, todėl įvyksta skirtingų individų kryžminis apdulkinimas. Kanapės turi atskirus vyriškus piestelinius ir moteriškus žiedus ant skirtingų individų.
Dauginimasis – tai į motiną panašių individų skaičiaus padidėjimas. Dauginimosi procesas nepalaiko paties veisiamo individo gyvybės, o kartais net veda prie jo mirties. Gamtoje iš viso nėra nemirtingų individų, todėl dauginimasis būdingas visiems organizmams, be kurių rūšių egzistavimas būtų neįmanomas. Todėl dauginimasis yra funkcija, palaikanti ne individo, o rūšies gyvybę. Kadangi dauginimasis padidina individų skaičių, jo pasekmė yra persikėlimas, ty rūšies buveinių ploto padidėjimas. Dauginimasis yra viena iš pagrindinių gyvų būtybių savybių. Dauginimasis reiškia visus tuos procesus, dėl kurių padidėja biologinių vienetų skaičius. Daroma prielaida, kad tarp senųjų ir naujųjų biologinių vienetų yra tiesioginis tęstinumas. Augimas visada yra dauginimosi pagrindas. biologinė sistema. K. Baeras apie tai rašė: „Reprodukcija yra augimas už savo individualumo ribų“. Iš tiesų, gyvo kūno augimas negali tęstis be galo; pasiekus tam tikrą dydį, susidaro fiziologinė būsena, kurioje duotas biologinis vienetas nebegali egzistuoti kaip toks ir toliau augti. Išeitis iš šios krizės – atskirti dalį, gyvą masę.
Ar dauginimasis neseksualus? Reprodukcijoje dalyvauja tik vienas individas Seksualinis dauginimasis? Dauginantis dalyvauja du individai.Dažniau tai atliekama specialių ląstelių – gametų – pagalba.
Nelytinio dauginimosi formos
Palankios sąlygos – gametos nesusidaro ir nesusilieja.
Naujasis organizmas paveldi savybes tik iš pirminio organizmo.
sporuliacija
sporuliacija
Dvejetainis padalijimas
Dvejetainis padalijimas - dalijimasis, kurio metu susidaro dvi lygiavertės dukterinės ląstelės
Poliembrionija -
Poliembrionija - reprodukcija embriono vystymosi metu, kai iš vienos zigotos išsivysto keli embrionai – dvyniai (žmonių identiški dvyniai). Palikuonys visada yra tos pačios lyties.
Klonavimas -
Klonavimas - dirbtinis nelytinio dauginimosi metodas. Natūraliomis sąlygomis neatsiranda.
Klonas - genetiškai identiški palikuonys, gauti iš vieno individo dėl vieno ar kito nelytinio dauginimosi būdo
Lytinio dauginimosi formos
oogamija - kiaušinėlio ir spermos susiliejimas (daugialąsčiai gyvūnai, kai kurie grybai, dumbliai, aukštesni augalai)
Partenogenezė
Partenogenezė - vystymasis iš neapvaisinto kiaušinio (amarai, vapsvos, bitės, skruzdėlės; ropliai, paukščiai)
Pagalvok!
Koks seksualinio dauginimosi pranašumas prieš nelytinį dauginimąsi?
Palikuonys (išskyrus identiškus dvynius) genetiškai skiriasi vienas nuo kito ir nuo tėvų individų
Privalumas
Kiekvienas individas turi unikalų genotipą, kuris natūralios atrankos dėka leidžia prisitaikyti prie įvairių aplinkos sąlygų. .
Palikuonys yra identiški ir yra tikslios genetinės tėvų kopijos
Privalumas
spartus skaičiaus augimas
Išvados:
Dauginimasis būtinas norint išlaikyti organizmų rūšių pastovumą gamtoje.
Yra du dauginimosi tipai: nelytinis ir seksualinis
Mitozė yra visų rūšių nelytinio dauginimosi pagrindas.
Lytinio dauginimosi pradžios taškas yra lytinių ląstelių (lytinių ląstelių) susidarymas mejozės procese.
Biologinė lytinio dauginimosi reikšmė: lytinis dauginimasis evoliuciniu požiūriu yra perspektyvesnis nei nelytinis dauginimasis
Laboratoriniai darbai
"Mejozė" - laikas užbaigti 7 minutes
išvadas:
Visos naujos ląstelės susidaro dalijantis esamas.
Mitozinis ląstelių dalijimasis yra visų nelytinio dauginimosi formų pagrindas.
Gametogenezė
Išvados:
Gametos yra labai specializuotos ląstelės, turinčios haploidinį chromosomų rinkinį.
Pagrindinis gametogenezės įvykis yra brendimo laikotarpis - mejozė, dėl kurios susidaro haploidinės ląstelės.
Gametos turi struktūrą, atitinkančią jų atliekamas funkcijas.
Grupinis darbas
Aptarkite klausimą: Kas yra apvaisinimas?
Užduotis: užbaikite sakinį
Lytinio dauginimosi metu palikuonys gaunami dėl - ... ... ..
Tręšimo metu susidaro - ... ...
Tręšimas yra procesas
Biologinė mejozės reikšmė yra ta
Gametos turi perpus mažiau chromosomų, jos yra ......
Partenogenezė yra procesas, kurio metu …………….
Jaunimas yra nelytinio dauginimosi forma, kai...
Fragmentacija yra ………………………
Iš sporos susidaro naujas individas (apatiniai augalai). Ginčas yra …………………..
Dvejetainis ląstelių dalijimasis yra ………….
Šizogonija yra………
Vegetatyvinis dauginimas yra
Dėl nelytinio dauginimosi genetiškai susiformavo ………….
Nelytinis dauginimasis- dauginimasis, atliekamas nedalyvaujant lytinėms ląstelėms ir kuriam būdinga viena tėvų forma.
Nelytinio dauginimosi pagrindas yra ląstelių dalijimasis(cm.). Taigi, tai yra viena iš citogonijos formų, tai yra, dauginimasis naudojant atskiras ląsteles. Evoliucine prasme tai yra seniausia dauginimosi forma, kurios pagrindu greičiausiai išsivystė lytinis procesas. Nelytinis dauginimasis plačiąja prasme apima ir vegetatyvinį dauginimąsi, kuriam būdinga tai, kad naujas organizmas sukelia daugialąsčius kompleksus, dažnai su sudėtinga audinių diferenciacija. Vegetatyvinis dauginimas(žr.) visada antrinis reiškinys, savarankiškai atsirandantis skirtingose augalų ir gyvūnų grupėse.
Nelytinis dauginimasis: 1 - nuoseklūs etapai (a - e) amebos dalijimasis į dvi dalis (monotomija); 2 - Menoidium incurvum žvynelinės dalijimosi į dvi dalis (monotomija) iš eilės (o - c); 3 - blakstienų Ichthyophthirius multifiliis dauginimasis palintomijos būdu: a - išaugęs trofontas, kai jis išleidžiamas iš žuvies odos, b - cistos padalijimas, c - atskiras tomitas (didesniu padidinimu), susidaręs dėl palintomija; 4 - mielių ląstelių dauginimasis: a - nesidauginanti ląstelė, biv - pumpuravimas; 5 - dauginimasis pumpurais čiulpiant blakstienas Suctoria: a - Ephelota gemmipara išorinis pumpuravimas, b - vidinis Trichophrya salparum pumpuravimas; 6 - nuoseklios kokcidijų Karyolysus lacertae daugkartinio dalijimosi (šizogonijos) stadijos: a - pirmojo branduolio dalijimosi pradžia, b - schizontas su keliais branduoliais, c - šizontas, kuris suskilo į vieno branduolio merozoitus; 7 - zoosporų susidarymas siūliniuose dumbliuose Ulothrix zonata: a - vegetatyvinės ląstelės, b - formuojasi zoosporos, c - laisvai judančios zoosporos, išnyrančios iš siūlelio; 8 - sporuliacija papartyje Dryopteris filix mas: a - sporangijų grupė, padengta paprastu sporu (sorus), b - atskira atvira sporangija su išsiliejusiomis sporomis; 9 - vegetatyvinis gėlo vandens dauginimas Hidra oligactis pumpurų atsiradimo metu; 10 - vegetatyvinis dauginimas blakstienų kirminas Mikrostomas tiesinis pagal skersinį padalijimą.
Pirmuoniuose yra skirtingos formos nelytinis dauginimasis. Plačiai paplitęs skirstymas į dvi (1 ir 2 pav.), arba monotomija. Šiuo atveju ląstelių dalijimosi procesas ir organizmo dauginimosi procesas sutampa. Ši nelytinio dauginimosi forma stebima amebose, žiuželiuose, blakstienose. Pirmiausia dalijasi branduolys, tada citoplazma. Dukterinės ląstelės atkuria trūkstamas organeles (flagelas, perioralines blakstienas ir kt.). Sudėtingai organizuotuose pirmuoniuose, tokiuose kaip blakstienas, dalijimosi procesą dažnai lydi dalinė diferenciacija (burnos aparato praradimas, specializuotos ciliarinio aparato dalys ir kt.) ir tolesnis jų vystymasis dukterinio individo ontogenezės metu. Priešingai nei monotomija, su palintomija, keli pasiskirstymai po du greitai seka vienas kitą be tarpinių mitybos ir augimo stadijų. Dėl to gaunamos mažos, dažnai dediferencijuotos ląstelės (tomitai), kurios tik dėl ilgo augimo ir diferenciacijos pasiekia motininio individo dydį ir struktūrą.
Neišsamus monotominis ar palintominis dalijimasis lemia kolonijų susidarymą, o tai ypač dažnai pastebima žvyneliuose (Synura, Eudorina, Volvox ir kt.).
Kita nelytinio dauginimosi forma yra pumpuravimas, pavyzdžiui, mielių ląstelėse ir čiulpiančiose blakstienose – Suctoria (4 ir 5 pav.). Jis skiriasi nuo padalinio tuo, kad jo produktai yra nevienodi. Pumpuras gali būti išorinis ir vidinis. Pastaruoju atveju inkstai susidaro blakstienų kūno viduje vadinamojoje perų kameroje. Toksoplazmoje randama speciali vidinio pumpuravimo forma, vadinama endodiogeneze.
Plačiai paplitęs tarp pirmuonių (šakniastiebiuose - foraminifera ir daugumoje sporozoanų - kokcidijų, kraujo sporozų, įskaitant maliarijos sukėlėją) daugybinis dalijimasis arba šizogonija. Sergant šizogonija, įvyksta keli vienas po kito einantys branduoliniai pasiskirstymai; po to citoplazma skyla į vienaląsčius darinius – merozoidus. Jų skaičius atitinka branduolių skaičių (pav., c).
Daugelyje pirmuonių tarp nelytinės šizogonijos ir lytinio proceso yra nustatytas reguliarus ryšys (kaitaliojimas). Jis ypač ryškus tarp sporozojų, įskaitant kokcidijas ir maliarijos plazmodiją.
Įvairios nelytinio dauginimosi formos sporiniai augalai. Įvairios grupės dumbliai sudaro judrias zoosporas, kuriose yra žvynelių. Paprastai jie atsiranda dėl palentominio nuoseklaus vegetatyvinių ląstelių dalijimosi (7 pav.). Kai kurių dumblių, kaip ir daugumos grybų, sporos yra nejudrios. Kepenėliuose, samanose, paparčiuose, skroblinėse samanose, asiūkliuose sporos formuojasi specialiuose organuose – sporangijose (pav., 8). Pastarosios yra arba stiebo viršuje (samaose, asiūkliuose), arba apatiniame lapų paviršiuje. Kepenėliuose, samanose, paparčiuose, vystantis sporoms, mejozė(žr.) ir chromosomų skaičiaus mažinimas. Daugumos sporinių augalų nelytiniam dauginimuisi būdinga kartų kaita. Sporos turi haploidinį chromosomų rinkinį (žr. Chromosomų rinkinys), o iš jų besivystanti karta (gametofitas) taip pat yra haploidinė. Ant gametofito specialiuose organuose susidaro haploidinės lytinės ląstelės (tuo tarpu mejozė nevyksta). Iš diploidinės zigotos, susidariusios dėl apvaisinimo, išsivysto diploidinė karta - sporofitas, ant kurio ateityje vystysis sporos.
Žydinčių augalų sporoms homologiški dariniai yra žiedadulkės, kurios vystosi kuokelių (mikroporų) ir motininių ląstelių dulkėse. embriono maišelis kiaušidėse (makrosporose). Sausumos augalų evoliucija ėjo link laipsniško sporofito vyravimo prieš gametofitą.
Daugialąsčiams gyvūnams nelytinė citogonija neegzistuoja. Daugialąsčių gyvūnų vegetatyvinis dauginimasis stebimas daugiausia žemesniųjų tipų – kempinių, koelenteratų, plokščiųjų kirmėlių, kelių anelų, bryozoanų. Pavyzdžiui, koelenteratuose vegetatyvinis dauginimasis vykdomas pumpuravimo būdu (9 pav.). Abu ląstelių sluoksniai – ektoderma ir endoderma – dalyvauja formuojant inkstą. Kai kuriose rūšyse, pavyzdžiui, gėlavandenėje hidra, inkstai, atskiriami nuo motinos organizmas sukelti naują individą. Daugumoje jūrinių hidroidinių ir koralinių polipų inkstai neatsiskiria nuo motinos individo, todėl susidaro kolonijos. Kolonijoje atsiranda specialūs pumpurai, iš kurių išsivysto ne polipai, o laisvai plaukiojanti karta – hidroidinės medūzos. Pastarieji sudaro dauginimosi produktus, o jūros vanduoįvyksta apvaisinimas. iš apvaisinto kiaušinėlio išsivysto polipas, kuris dauginasi vegetatyviškai. Taigi vyksta vegetatyviškai besidauginančių ir seksualinių kartų kaita, vadinama metagenezė(cm.). Skirtingai nuo kartų ir dauginimosi formų kaitos, augaluose metagenezės metu visas ciklas vyksta diploidinėje fazėje, o redukcija vyksta tik formuojantis medūzų lytinėms ląstelėms; čia haploidinės yra tik lytinės ląstelės, o apvaisinus atsistato diploidinė fazė. Kempinės ir bryozoan turi ypatinga forma vidinis pumpurų atsiradimas, dėl kurio susidaro naktys (kempinėse - brangakmeniai, bryozoanuose - statoblastai) sudėtinga sistema lukštai, apsaugantys juos nuo nepalankių sąlygų.
Kai kuriuose ciliariniuose ir aneliduose vegetatyvinis dauginimasis vykdomas skersai dalijant sveikus organizmus (10 pav.).
Tarp chordatų vegetatyvinis dauginimasis pastebimas tik kai kuriose antriškai supaprastintose gaubtinių potipio formose (ascidijose ir salpuose), kuriose jis gali būti sudėtingų formų. Pavyzdžiui, statinėse (Cyclomyaria), priklausančiose salpų klasei, pumpurai formuojasi ant aseksualių individų pilvo stolonų. Tada šiuos pumpurus sugauna specialios ameboidinės ląstelės (forocitai) ir perkelia į nugaros stoloną, kur jie vystosi. Kai kurie iš jų vėliau virsta lytiškai subrendusiais asmenimis.
Augaluose, ypač žydinčių augalų, paplitęs vegetatyvinis nelytinis dauginimasis. Dukterinių individų formavimasis juose gali atsirasti nuo įvairių organų- Šaknys, stiebai, lapai. Daugelis augalų formuoja ūglius iš šaknų (avietės, akacijos ir kt.). Lelijose dauginimasis atliekamas svogūnėlių pagalba. Kai kurie augalai dauginasi lapais, kurie formuoja pumpurus (papartis Asplenium, begonija).
Bibliografija: Nelytinis dauginimasis, somatinė embriogenezė ir regeneracija, red. B. P. Tokina, L., 1972; Hartman M. Bendroji biologija, vert. iš vokiečių kalbos, M.-L., 1936 m. Dogelis V. A., Polyansky Yu. I. and X e y with and E. M N. Bendroji protozoologija, M. - L., 1962, bibliogr.; Zakhvatkin A. A. Lyginamoji žemesniųjų bestuburių embriologija, M., 1949; T apie ir B. I N. Bendroji embriologija, M., 1970, bibliogr.
Yu. I. Polyansky.
Prisiminti!
Kokie yra du pagrindiniai dauginimosi gamtoje tipai?
Kas yra vegetatyvinis dauginimas?
Nelytinio dauginimosi būdas, kai dukterinis organizmas išsivysto iš tėvų ląstelių grupės, vadinamas vegetatyviniu dauginimu. Toks dauginimasis plačiai paplitęs augaluose. Natūraliame gamtinės sąlygos dažniausiai tai vyksta specializuotų augalo kūno dalių pagalba. Tulpės svogūnėlis, kardelio gumbasvogūniai, horizontaliai augantis požeminis vilkdalgio stiebas (šakniastiebiai), dirvos paviršiumi šliaužiantis šliaužiantis gervuogių stiebas, braškių ūsai, bulvių gumbai ir jurginų šakniagumbiai yra augalų vegetatyvinio dauginimosi organai. Vegetatyvinis gyvūnų dauginimasis atliekamas dviem pagrindiniais būdais: suskaidymu ir pumpuravimu. Fragmentacija yra kūno padalijimas į dvi ar daugiau dalių, iš kurių kiekviena sukuria naują visavertį individą. Šis procesas pagrįstas gebėjimu atsinaujinti. Tokiu būdu sužieduota ir plokščiųjų kirmėlių, dygiaodžiai ir koelenteratai. Pumpuras yra ląstelių grupės - inksto, iš kurio išsivysto naujas individas, susidarymas ant motinos kūno. Kurį laiką dukterinis individas vystosi kaip motinos organizmo dalis, o po to arba atsiskiria nuo jo ir pereina į savarankišką egzistavimą (gėlavandenis hidra polipas), arba, toliau augdamas, formuoja savo pumpurus, sudarydamas koloniją (koralų polipai). ). Dygimas įvyksta vienaląsčiai organizmai- mieliagrybių (61 pav.) ir kai kurių blakstienų.
Koks chromosomų rinkinys vadinamas haploidiniu; diploidas?
Diploidinis rinkinys – tai pilnas somatinės ląstelės chromosomų rinkinys, dar vadinamas dvigubu rinkiniu, žymimas 2n. Pavyzdžiui, žmogaus diploidinis 46 chromosomų rinkinys (tai visada lyginis skaičius). Haploidinis rinkinys yra pusė chromosomų rinkinio, vienas (nelyginis skaičius), toks rinkinys yra lytinėse ląstelėse (gametose), žymimas n. Pavyzdžiui, haploidinis rinkinysžmogaus chromosomos n=23.
Peržiūrėkite klausimus ir užduotis
1. Įrodykite, kad dauginimasis yra vienas iš svarbiausias savybes gyvoji gamta.
Gebėjimas daugintis yra viena iš pagrindinių gyvosios medžiagos savybių. Dauginimasis, tai yra savo rūšies dauginimasis, užtikrina gyvenimo tęstinumą ir nuoseklumą. Dauginimosi, tikslaus dauginimosi ir genetinės informacijos perdavimo iš tėvų kartos procese vyksta dukterinė karta, kuri užtikrina rūšies egzistavimą ilgam, nepaisant atskirų individų mirties. Dauginimasis pagrįstas ląstelės gebėjimu dalytis, o genetinės informacijos perdavimas užtikrina materialų bet kokios rūšies kartų tęstinumą. Tam, kad individas galėtų daugintis savo rūšį, tai yra taptų gebantis daugintis, jis turi užaugti ir pasiekti tam tikrą vystymosi stadiją. Ne visi organizmai išgyvena reprodukcinis laikotarpis ir ne visi palieka palikuonių, todėl, norint išlaikyti rūšies egzistavimą, kiekviena karta turi susilaukti daugiau palikuonių, nei buvo tėvai. Gyvų organizmų savybės – augimas, vystymasis ir dauginimasis – yra neatsiejamai susijusios viena su kita.
2. Kokius pagrindinius reprodukcijos būdus žinote?
Visas įvairias dauginimosi formas galima sujungti į du pagrindinius tipus – nelytinį ir seksualinį.
3. Kas yra nelytinis dauginimasis? Koks procesas už to slypi?
Šio tipo dauginimasis vyksta nesusiformuojant specializuotoms lytinėms ląstelėms (gametoms), o jo įgyvendinimui reikia tik vieno organizmo. Naujas individas išsivysto iš vienos ar kelių somatinių (ne lyčių) pirminio organizmo ląstelių ir yra absoliuti jo kopija. Genetiškai vienarūšiai vieno iš tėvų palikuonys vadinami klonu. Labiausiai yra nelytinis dauginimasis senovinė forma dauginimosi, todėl ypač paplitusi vienaląsčiuose organizmuose, tačiau aptinkama ir tarp daugialąsčių organizmų. Yra keletas nelytinio dauginimosi būdų.
4. Išvardykite nelytinio dauginimosi būdus; pateikti pavyzdžių.
Dalijimasis – prokariotiniai organizmai (bakterijos ir melsvadumbliai) dauginasi paprastas padalijimas prieš tai dubliuojasi viena žiedinė DNR molekulė.
Sporuliacija. Šis dauginimosi būdas būdingas daugiausia grybams ir augalams. Specializuotos ląstelės – sporos – gali susidaryti specialiuose organuose – sporangijose.
Vegetatyvinis dauginimasis – natūraliomis sąlygomis dažniausiai vyksta specializuotų augalo kūno dalių pagalba. Tulpės svogūnėlis, kardelio gumbasvogūniai, horizontaliai augantis požeminis vilkdalgio stiebas (šakniastiebiai), dirvos paviršiumi šliaužiantis šliaužiantis gervuogių stiebas, braškių ūsai, bulvių gumbai ir jurginų šakniagumbiai yra augalų vegetatyvinio dauginimosi organai. Vegetatyvinis gyvūnų dauginimasis atliekamas dviem pagrindiniais būdais: suskaidymu ir pumpuravimu.
Fragmentacija yra kūno padalijimas į dvi ar daugiau dalių, iš kurių kiekviena sukuria naują visavertį individą. Šis procesas pagrįstas gebėjimu atsinaujinti. Tokiu būdu gali daugintis anelidai ir plokščiosios kirmėlės, dygiaodžiai ir koelenteratai.
Pumpuras yra ląstelių grupės - inksto, iš kurio išsivysto naujas individas, susidarymas ant motinos kūno. Kurį laiką dukterinis individas vystosi kaip motinos organizmo dalis, o po to arba atsiskiria nuo jo ir pereina į savarankišką egzistavimą (gėlavandenis hidra polipas), arba, toliau augdamas, formuoja savo pumpurus, sudarydamas koloniją (koralų polipai). ).
5. Ar nelytinio dauginimosi metu gali atsirasti genetiškai nevienalyčių palikuonių? Pagrįskite savo atsakymą.
Taip. Dirbtinis vegetatyvinis augalų dauginimas. Dirbtinai vegetatyviškai daugindamas augalus žmogus naudoja visas gamtoje randamas vegetatyvinio dauginimo rūšis. Tačiau yra papildomų specialius metodus. Lapų auginiai. Iš nupjautų lapų galima atkurti palyginti nedaug augalų (Uzambara violetinė, begonija, gloksinija). Krūmo padalijimas. Augalo atskyrimas su ūgliais ir šaknimis išilgine kryptimi į kelias dalis, kurios vėliau susodinamos (bijūnai, floksai). Sluoksniavimas. Apatinės augalo šakos (serbentai, agrastai) sulenkiamos į žemę, tvirtinamos ir apibarstomos žemėmis. Kai ant šakos atsiranda papildomos šaknys, ji nupjaunama nuo motininio krūmo ir persodinama. Transplantantas. Metodas pagrįstas vieno ar kelių augalų dalių persodinimu į kitą augalą, kuris turi šaknų sistema. Augalas, turintis šaknų sistemą, vadinamas poskiepiu, antrasis, sujungtas su poskiepiu, vadinamas atžalomis. Egzistuoti Skirtingi keliai vakcinos. Pumpurų atsiradimas yra inksto arba akies skiepijimas. Nedideliu atstumu nuo dirvos ant poskiepio kamieno padaromas T formos pjūvis, žievė nustumiama į šoną ir po ja įkišamas atžalas - nupjauta akis kartu su plokščiu medžio gabalu. Tada operacijos vietoje uždedamas tvirtas tvarstis. Po 10-15 dienų fragmentai suauga. Kopuliacija – tai skiepijimas auginiais. Esant vienodo storio šerdies ir atžalos, ant jų daromos įstrižos pjūviai, uždedami vienas ant kito sekcijų paviršiais ir uždedamas tvarstis. Jei ištekliai didesnio skersmens, auginys skiepijamas į skilimą arba po žieve. Jei netoliese auga susieti augalai, galima taikyti ablaktaciją arba artėjimo metodą. Ant abiejų augalų daromos vienodo ilgio žievės pjūviai, nupjauti paviršiai sujungiami, uždedami vienas ant kito ir sandariai sutvarstomi. Šioje būsenoje augalai yra visą vasarą ir žiemą.
6. Kuo lytinis dauginimasis skiriasi nuo nelytinio dauginimosi? Apibrėžkite seksualinio dauginimosi apibrėžimą.
Nelytinis dauginimasis vyksta nesusiformuojant specializuotoms lytinėms ląstelėms (gametoms), o jo įgyvendinimui reikia tik vieno organizmo. Naujas individas išsivysto iš vienos ar kelių somatinių (ne lyčių) pirminio organizmo ląstelių ir yra absoliuti jo kopija. Genetiškai vienarūšiai vieno iš tėvų palikuonys vadinami klonu. Lytinis dauginimasis yra dukterinio organizmo formavimosi procesas, dalyvaujant lytinėms ląstelėms - gametoms.
7. Pagalvokite, kokią reikšmę gyvybės evoliucijai Žemėje turėjo lytinio dauginimosi atsiradimas.
Evoliucijos procese atsiradęs dvinamiškumas turėjo aiškių privalumų. Atsirado galimybė sujungti skirtingų individų genetinę informaciją, formuojant naujus derinius ir didinant rūšies genetinę įvairovę, o tai prisidėjo prie jos prisitaikymo prie kintančių buveinių sąlygų.
Pagalvok! Prisiminti!
1. Kodėl vegetatyvinio dauginimosi metu palikuonių charakteriai nesiskiria?
Paprastas paveldimumas stebimas vegetatyvinio dauginimosi metu, t.y., kai iš jau esamo individo vegetacinės dalies, sporų, susiformuoja naujas individas. Jis plačiai paplitęs augaluose, bakterijose, pirmuoniuose, kempinėse, koelenteratuose ir kai kuriuose kituose gyvūnuose, linkusiuose nelytiškai daugintis. Paprastas paveldimumas pasireiškia dauginimosi metu tiek specializuotomis ląstelėmis (sporomis), tiek savitais vegetatyvinio dauginimosi organais (stiebagumbiais, svogūnėliais, perų pumpurais ir kt.). Sudėtingo paveldimumo kategorija apima visus atvejus, kai vystymasis prasideda nuo kiaušinėlio, įskaitant čia partenogenezę. Vegetatyvinio dauginimosi metu palikuonims perduodamos vieno individo savybės, o lytinio proceso metu zigota, iš kurios išsivystys naujas individas, neša paveldimą informaciją iš dviejų organizmų. Visiškai akivaizdu, kad pastaruoju atveju tėvų nuosavybės paveldėjimo modeliai yra sudėtingesni ir įvairesni.
2. Paaiškinkite, kuo skiriasi natūralus vegetatyvinis dauginimas nuo dirbtinio.
Ypač dažnas įvairių formų vegetatyvinis dauginimas tarp augalų, gyvenančių atšiauriomis klimato sąlygomis - poliariniuose, aukštų kalnų ir stepių regionuose. Vasaros dieną netikėtos šalnos gali sunaikinti tundros augalų žiedus ar neprinokusius vaisius. Vegetatyvinis dauginimasis leidžia jiems nepriklausyti nuo tokių netikėtumų. Kai kurie žandikauliai ir gyvavedžiai alpinistai sugeba suformuoti perų pumpurus, kurie plinta kaip sėklos, žiedynuose vietoj žiedų susidaro maži dukteriniai augalai, kurie gali nukristi ir įsišaknyti, o pievos šerdis dauginasi tik modifikuotais plunksniškai išpjaustytų lapų segmentais. Dirbtinai vegetatyviškai daugindamas augalus žmogus naudoja visas gamtoje randamas vegetatyvinio dauginimo rūšis. Tačiau yra ir papildomų specialių būdų: lapų karpymas, krūmo dalijimas, sluoksniavimas, skiepijimas.
3. Kokio tipo veisimas užtikrina geriausią prisitaikymą prie pokyčių aplinką? Įrodyk savo teiginį.
Lytinis dauginimasis. Evoliucijos procese atsiradęs dvinamiškumas turėjo aiškių privalumų. Atsirado galimybė sujungti skirtingų individų genetinę informaciją, formuojant naujus derinius ir didinant rūšies genetinę įvairovę, o tai prisidėjo prie jos prisitaikymo prie kintančių buveinių sąlygų.
4. Ar sutinkate su teiginiu, kad kryžminis apvaisinimas su hermafroditizmu yra biologiškai naudingesnis? Įrodyk savo teiginį.
Skirtingi asmenys turi skirtingą genetinę informaciją nei vienas individas, nors ir su skirtingomis lytinėmis ląstelėmis.
5. Ar vegetatyvinis dauginimas augaluose gali būti atliekamas nespecializuotų kūno dalių pagalba? Jei taip, pateikite pavyzdžių.
Augalų vegetatyviniai organai dalyvauja nelytinėje reprodukcijoje, kurią sudaro formavimasis jaunas kūnas iš kokios nors tėvų dalies. Šis dauginimosi būdas yra visur paplitęs laukinė gamta ir aktyviai naudojamas augalininkystėje. Šiuo atveju naudojami tiek specializuoti organai (šakniastiebiai, svogūnėliai, gumbai, stolonai), tiek nespecializuoti (stiebai, lapai).
Pavyzdžiui. Lapų auginiai. Iš nupjautų lapų galima atkurti palyginti nedaug augalų (Uzambara violetinė, begonija, gloksinija).
6. Įrodykite, kad bakterijų dalijimasis nėra mitozė.
Bakterijų dalijimasis yra būdas dalyti ląstelę per pusę, o mitozė yra netiesioginio branduolio, o vėliau ir citoplazmos dalijimosi tipas. Mitozė yra branduolio dalijimasis, dėl kurio susidaro du dukteriniai branduoliai, kurių kiekvienas turi lygiai tokį patį chromosomų rinkinį kaip ir pirminis branduolys. Bakterijų dalijimasis yra dvejetainis dalijimasis; prieš ląstelės dalijimosi procesą iš karto prasideda citoplazminio augimo ir bakterijos žiedo chromosomos replikacijos (dvigubėjimo) laikotarpis.
Padvigubinant nukleoido DNR (analogiškai branduoliui in bakterinė ląstelė) įgyvendinama tokia schema:
- iniciacija - DNR dalijimosi pradžia, veikiant replikonui (fermentinis aparatas, DNR dalis, kurioje yra informacijos apie dubliavimą);
- pailgėjimas - pailgėjimas, chromosomų grandinės augimas;
– nutraukimas – grandinės augimo ir DNR helikalizacijos užbaigimas replikacijos metu.
Lygiagrečiai su DNR replikacija vyksta pačios ląstelės augimas ir atstumas tarp prisitvirtinusių mezosomų citoplazminė membrana pamažu daugėja dviejų naujų chromosomų. prokariotinė ląstelė pradeda dalytis praėjus kuriam laikui po replikacijos. Akivaizdu, kad atskyrimo procesą sukelia DNR dubliavimas.