Autorzy artykułów
Grupa „Teoretycy”
Cel badania
Dowiedz się, jakie rodzaje reprodukcji pojawiły się w procesie ewolucji
Hipoteza badawcza
Czy będzie życie na Ziemi bez reprodukcji?
Pytania badawcze:
1. Co to jest reprodukcja?
2. Jakie rodzaje reprodukcji występują na Ziemi?
3. Co to jest rozmnażanie płciowe? rozmnażanie bezpłciowe?
4. Jaki jest powód pojawienia się tak różnorodnych form rozmnażania bezpłciowego?
5. Jakie znaczenie dla życia na Ziemi ma rozmnażanie?
Trafność tematu
Rozmnażanie jest właściwością nieodłączną dla wszystkich żywych organizmów. W Ostatnio Zdania naukowców (i nie tylko) w tej kwestii okazały się podzielone: jedni twierdzą, że życie, jako właściwość organizmów żywych, powstało na Ziemi, inni twierdzą, że życie zostało sprowadzone na naszą planetę z zewnątrz, stąd też tak mało rodzajów reprodukcji. Uważa się, że w przyszłości rozmnażanie płciowe zaniknie i wszystkie żywe organizmy będą rozmnażać się wyłącznie bezpłciowo. Więc co dalej z nami? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musisz wiedzieć, czym jest reprodukcja w teraźniejszości.
Metody badawcze
2) Empiryczne: wyszukiwanie informacji w Internecie, komunikacja.
3) Czytanie dodatkowej literatury.
4) Teoretyczne: porównanie.
Postęp badań
1. Utwórz grupę.
2. Korzystając z zasobów Internetu, dodatkowej literatury, dowiedz się, czym jest reprodukcja oraz jakie istnieją rodzaje i formy reprodukcji.
3. Poszukaj informacji na temat różnorodności form rozmnażania bezpłciowego.
4. Wybór przykładów rozmnażania bezpłciowego organizmów jedno i wielokomórkowych.
5. Poznanie znaczenia reprodukcji dla życia na Ziemi.
Winiki wyszukiwania
Metody rozmnażania organizmów Wszystkie znane sposoby reprodukcja organizmów w przyrodzie sprowadza się do dwóch głównych form: bezpłciowej i płciowej.
rozmnażanie bezpłciowe. W forma bezpłciowa rozmnażanie jest przeprowadzane przez jednostkę rodzicielską niezależnie, bez wymiany informacji dziedzicznych z innymi osobami. Organizm potomny powstaje w wyniku oddzielenia jednej lub więcej komórek somatycznych od osobnika rodzicielskiego i ich dalszej reprodukcji poprzez mitozę. Potomstwo dziedziczy cechy rodzica, będąc genetycznie jego dokładną kopią. Istnieje kilka rodzajów rozmnażania bezpłciowego.
prosty podział. Rozmnażanie bezpłciowe jest szczególnie powszechne w przypadku bakterii i niebiesko-zielonych alg. Jedyna komórka tych organizmów niejądrowych jest podzielona na pół lub od razu na kilka części. Każda część jest kompletnym funkcjonalnym organizmem.
Ameba, orzęski, euglena i inne pierwotniaki rozmnażają się przez prosty podział. Separacja zachodzi poprzez mitozę, więc organizmy potomne otrzymują ten sam zestaw chromosomów od rodzica.
początkujący. Ten rodzaj reprodukcji jest używany zarówno przez jednokomórkowe, jak i niektóre Organizmy wielokomórkowe: drożdże ( niższe grzyby), orzęski, polipy koralowców.
Pączkowanie w hydrach słodkowodnych odbywa się w następujący sposób. Najpierw na ścianie hydry tworzy się wyrostek, który stopniowo się wydłuża. Na jego końcu pojawiają się macki i otwór gębowy. Z nerki wyrasta mała hydra, która oddziela się i staje się samodzielnym organizmem. U innych stworzeń nerki mogą pozostać na ciele rodzica.
Podział. Szereg płaskich i pierścieniowatych szkarłupni (rozgwiazdy) może rozmnażać się, dzieląc ciało na kilka fragmentów, które następnie uzupełniają się w kompletny organizm. Fragmentacja opiera się na zdolności wielu prostych stworzeń do regeneracji utraconych organów. Tak więc, jeśli promień zostanie oddzielony od rozgwiazdy, rozgwiazda ponownie się z niego rozwinie. Hydra jest w stanie zregenerować się z 1/200 swojego ciała. Zazwyczaj rozmnażanie przez fragmentację następuje w przypadku uszkodzenia. Spontaniczna fragmentacja jest przeprowadzana tylko przez grzyby pleśniowe i niektóre pierścienice morskie.
sporulacja. Przodkiem nowego organizmu może być wyspecjalizowana komórka istoty macierzystej - zarodnik. Ta metoda rozmnażania jest typowa dla roślin i grzybów. Glony wielokomórkowe, mchy, paprocie, skrzypy i mchy klubowe rozmnażają się przez zarodniki.
Zarodniki to komórki pokryte mocną błoną, która chroni je przed nadmierną utratą wilgoci i jest odporna na temperaturę i temperaturę atak chemiczny. Zarodniki roślin lądowych są biernie przenoszone przez wiatr, wodę, istoty żywe. W sprzyjających warunkach zarodnik otwiera skorupę i przechodzi do mitozy, tworząc nowy organizm. Glony i niektóre grzyby żyjące w wodzie rozmnażają się przez zoospory wyposażone w wici umożliwiające aktywny ruch.
Plasmodium, zwierzę jednokomórkowe, rozmnaża się przez schizogonia- podział wielokrotny. Najpierw powstaje w jego celi przez podział duża liczba jądra, a następnie komórka rozpada się na wiele filii.
Rozmnażanie wegetatywne. Ten rodzaj rozmnażania bezpłciowego jest szeroko rozpowszechniony u roślin. W przeciwieństwie do sporulacji, rozmnażanie wegetatywne odbywa się nie przez specjalne wyspecjalizowane komórki, ale przez prawie każdą część narządów wegetatywnych.
bylina dzikie zioła rozmnażają się przez kłącza (oset daje do 1800 osobników/m2 gleby), truskawki - przez wąsy, a winogrona, porzeczki i śliwki - przez nawarstwianie. Ziemniaki i dalie wykorzystują do rozmnażania bulwy - zmodyfikowane podziemne części korzenia. Tulipany i cebule rozmnażają się przez cebulki. W drzewach i krzewach pędy - sadzonki - zapuszczają korzenie wraz z tworzeniem się nowej rośliny, aw begonii liście mogą pełnić rolę sadzonek. Maliny, śliwki, wiśnie i róże rozmnaża się przez sadzonki. Na korzeniach i pniach drzew tworzą się pędy, które następnie zamieniają się w niezależne rośliny.
rozmnażanie płciowe . Rozmnażanie płciowe, w przeciwieństwie do rozmnażania bezpłciowego, obejmuje parę osobników. Ich komórki płciowe (gamety) zawierają haploidalne zestawy chromosomów. W procesie zapłodnienia gamety łączą się i tworzą diploidalną zapłodnioną komórkę jajową (zygotę), z której powstaje nowy organizm.
Jeden z homologicznych chromosomów komórki somatycznej pochodzi od „mama”, a drugi od „taty”. W rezultacie części materiału genetycznego osobników rodzicielskich łączą się, a u potomstwa pojawiają się nowe kombinacje genów. Różnorodność materiału genetycznego pozwala potomstwu lepiej przystosować się do zmieniających się warunków. warunki zewnętrzne. Wzbogacenie informacji dziedzicznej jest główną zaletą rozmnażania płciowego, jego głównym znaczeniem biologicznym.
Rośliny biseksualne mają szereg cech, które wykluczają samozapłodnienie. Pręciki i słupki kwiatów biseksualnych nie dojrzewają w tym samym czasie, więc dochodzi do zapylenia krzyżowego różnych osobników. Konopie indyjskie mają oddzielne męskie słupkowe i żeńskie pręcikowe kwiaty u różnych osobników.
Rozmnażanie to wzrost liczby osobników podobnych do matki. Sam proces rozmnażania nie podtrzymuje życia osobnika hodowlanego, a czasem nawet prowadzi do jego śmierci. W naturze w ogóle nie ma nieśmiertelnych osobników, dlatego rozmnażanie jest charakterystyczne dla wszystkich organizmów, bez których istnienie gatunków byłoby niemożliwe. Rozmnażanie jest zatem funkcją, która podtrzymuje życie nie jednostki, ale gatunku. Ponieważ rozmnażanie prowadzi do wzrostu liczby osobników, jego konsekwencją jest przesiedlenie, czyli zwiększenie powierzchni siedliskowej gatunku. Rozmnażanie jest jedną z głównych właściwości żywych istot. Rozmnażanie odnosi się do wszystkich procesów, które prowadzą do wzrostu liczby jednostek biologicznych. Zakłada się, że istnieje bezpośrednia ciągłość między starymi i nowymi jednostkami biologicznymi. Wzrost jest zawsze podstawą reprodukcji. układ biologiczny. K. Baer pisał o tym: „Rozmnażanie to wzrost poza własną indywidualność”. Rzeczywiście, wzrost żywego ciała nie może trwać w nieskończoność; po osiągnięciu określonej wielkości tworzy się stan fizjologiczny, w którym dana jednostka biologiczna nie może już istnieć jako taka i dalej rosnąć. Wyjściem z tego kryzysu jest oddzielenie części, żywej masy.
Czy rozmnażanie jest bezpłciowe? W rozmnażaniu bierze udział tylko jeden osobnik Rozmnażanie płciowe? W rozmnażaniu biorą udział dwie osoby, częściej odbywa się to za pomocą specjalnych komórek - gamet.
Formy rozmnażania bezpłciowego
Sprzyjające warunki - gamety nie powstają i nie łączą się.
Nowy organizm dziedziczy cechy tylko z organizmu macierzystego.
sporulacja
sporulacja
Podział binarny
Podział binarny - podział, w którym powstają dwie równoważne komórki potomne
poliembrionia -
poliembrionia - rozmnażanie podczas rozwoju embrionalnego, w którym z jednej zygoty rozwija się kilka zarodków - bliźnięta (identyczne bliźnięta u ludzi). Potomstwo jest zawsze tej samej płci.
Klonowanie -
Klonowanie - sztuczna metoda rozmnażania bezpłciowego. Nie występuje w warunkach naturalnych.
Klon - genetycznie identyczne potomstwo uzyskane od jednego osobnika w wyniku takiej lub innej metody rozmnażania bezpłciowego
Formy rozmnażania płciowego
oogamia - fuzja komórki jajowej i plemnika (zwierzęta wielokomórkowe, niektóre grzyby, algi, rośliny wyższe)
Partenogeneza
Partenogeneza - rozwój z niezapłodnionego jaja (mszyce, osy, pszczoły, mrówki; gady, ptaki)
Myśleć!
Jaka jest przewaga rozmnażania płciowego nad rozmnażaniem bezpłciowym?
Potomstwo (z wyjątkiem bliźniaków jednojajowych) różni się genetycznie od siebie nawzajem i od osobników rodzicielskich
Korzyść
Każdy osobnik posiada unikalny genotyp, który w wyniku doboru naturalnego pozwala na przystosowanie się do różnych warunków środowiskowych. .
Potomstwo jest identyczne i jest dokładną kopią genetyczną rodzica
Korzyść
szybki wzrost liczebności
Wnioski:
Rozmnażanie jest niezbędne do zachowania stałości gatunkowej organizmów w przyrodzie.
Istnieją dwa rodzaje rozmnażania: bezpłciowe i płciowe
Mitoza jest podstawą wszystkich rodzajów rozmnażania bezpłciowego.
Punktem wyjścia do rozmnażania płciowego jest powstawanie gamet (komórek płciowych) w procesie mejozy.
Biologiczne znaczenie rozmnażania płciowego: rozmnażanie płciowe jest ewolucyjnie bardziej obiecujące niż rozmnażanie bezpłciowe
Praca laboratoryjna
„Mejoza” – czas do zakończenia 7 minut
wnioski:
Wszystkie nowe komórki powstają przez podział istniejących.
Podział komórek mitotycznych leży u podstaw wszystkich form rozmnażania bezpłciowego.
Gametogeneza
Wnioski:
Gamety to wysoce wyspecjalizowane komórki z haploidalnym zestawem chromosomów.
Głównym wydarzeniem gametogenezy jest okres dojrzewania - mejoza, w wyniku którego powstają komórki haploidalne.
Gamety mają budowę odpowiadającą pełnionym funkcjom.
Praca grupowa
Omów pytanie: Co to jest zapłodnienie?
Zadanie: dokończ zdanie
Podczas rozmnażania płciowego potomstwo uzyskuje się w wyniku - ... ... ..
Podczas zapłodnienia powstaje - ... ...
Zapłodnienie to proces
Biologiczne znaczenie mejozy polega na tym
Gamety mają o połowę mniej chromosomów, są...
Partenogeneza to proces, w którym …………….
Pączkowanie to forma rozmnażania bezpłciowego, w której...
Fragmentacja to ……………………
Z zarodnika powstaje nowy osobnik (niższe rośliny). Spór polega na ………………..
Binarny podział komórki to ……………………….
Schizogonia to………
Rozmnażanie wegetatywne jest
W wyniku rozmnażania bezpłciowego genetycznie ukształtowane ………….
Rozmnażanie bezpłciowe- rozmnażanie, przeprowadzane bez udziału komórek rozrodczych i charakteryzujące się obecnością pojedynczej formy rodzicielskiej.
Podstawą rozmnażania bezpłciowego jest podział komórek(cm.). Jest to więc jedna z form cytogonii, czyli rozmnażania przy użyciu pojedynczych komórek. W ujęciu ewolucyjnym jest to najstarsza forma rozmnażania, na podstawie której prawdopodobnie rozwinął się proces płciowy. Rozmnażanie bezpłciowe w najszerszym znaczeniu obejmuje również rozmnażanie wegetatywne, charakteryzujące się tym, że nowy organizm daje początek kompleksom wielokomórkowym, często o złożonym zróżnicowaniu tkankowym. Rozmnażanie wegetatywne(patrz) zawsze zjawisko wtórne, niezależnie powstające w różnych grupach roślin i zwierząt.
Rozmnażanie bezpłciowe: 1 - kolejne stadia (a - e) podział na dwie części (monotomia) ameby; 2 - kolejne stadia (o - c) podziału na dwie części (monotomia) wiciowca Menoidium incurvum; 3 - rozmnażanie orzęsków Ichthyophthirius multifiliis przez palintomię: a - wyrośnięty trofon w momencie uwolnienia ze skóry ryby, b - podziały palintomiczne w cystie, c - oddzielny tomit (przy większym powiększeniu) powstały w wyniku palintomia; 4 - reprodukcja komórek drożdży: a - komórka niereprodukująca się, biv - pączkowanie; 5 - rozmnażanie przez pączkowanie w orzęskach ssących Suctoria: a - pączkowanie zewnętrzne Ephelota gemmipara, b - pączkowanie wewnętrzne Trichophrya salparum; 6 - kolejne stadia rozszczepienia wielokrotnego (schizogonia) kokcydiów Karyolysus lacertae: a - początek pierwszego podziału jądra, b - schizont z kilkoma jądrami, c - schizont, który rozpadł się na merozoity jednojądrowe; 7 - powstawanie zoospor w algach nitkowatych Ulothrix zonata: a - komórki wegetatywne, b - tworzenie zoospor, c - wolno poruszające się zoospory wyłaniające się z włókna; 8 - sporulacja u paproci Dryopteris filix mas: a - grupa zarodni pokrytych wspólnym wieczkiem (sorus), b - oddzielna otwarta zarodnia z wysypującymi się zarodnikami; 9 - rozmnażanie wegetatywne słodkowodnych Hydra oligactis przez pączkowanie; 10 - rozmnażanie wegetatywne robak rzęs Microstomum lineare przez podział poprzeczny.
U pierwotniaków są Różne formy rozmnażanie bezpłciowe. Powszechny jest podział na dwie części (ryc. 1 i 2) lub monotomia. W tym przypadku proces podziału komórki i proces reprodukcji organizmu pokrywają się. Tę formę rozmnażania bezpłciowego obserwuje się u ameb, wiciowców, orzęsków. Najpierw dzieli się jądro, potem cytoplazma. Komórki potomne odtwarzają brakujące organelle (wici, rzęsy okołowargowe itp.). W złożonych pierwotniakach, takich jak orzęski, procesowi podziału często towarzyszy częściowe odróżnicowanie (utrata aparatu jamy ustnej, wyspecjalizowanych części aparatu rzęskowego itp.) i ich dalszy rozwój podczas ontogenezy u osobnika potomnego. W przeciwieństwie do monotomii, w przypadku palintomii kilka podziałów na dwa szybko następuje po sobie bez pośrednich etapów odżywiania i wzrostu. W efekcie uzyskuje się małe, często odróżnicowane komórki (tomity), które dopiero w wyniku przedłużonego wzrostu i różnicowania osiągają wielkość i strukturę osobnika matecznego.
Niepełny podział monotomiczny lub palintomiczny prowadzi do tworzenia kolonii, co jest szczególnie często obserwowane u wiciowców (Synura, Eudorina, Volvox itp.).
Inną formą rozmnażania bezpłciowego jest pączkowanie, na przykład, w komórkach drożdży i orzęskach ssących - Suctoria (ryc., 4 i 5). Różni się od podziału tym, że jego produkty są nierówne. Pączkowanie może być zewnętrzne i wewnętrzne. W tym drugim przypadku nerki powstają wewnątrz ciała orzęsków w tak zwanej komorze lęgowej. Specjalna forma wewnętrznego pączkowania, zwana endodiogenezą, występuje u Toxoplasma.
Szeroko rozpowszechniony wśród pierwotniaków (u kłączy - otwornic i u większości sporozoan - kokcydiów, krwionośnych sporozoanów, w tym czynnika sprawczego malarii) podział wielokrotny, czyli schizogonia. W przypadku schizogonii występuje kilka kolejnych podziałów jądrowych; następnie cytoplazma rozpada się na formacje jednokomórkowe - merozoity. Ich liczba odpowiada liczbie jąder (ryc., c).
U wielu pierwotniaków ustala się regularny związek (przemienność) między schizogonii bezpłciowej a procesem seksualnym. Jest to szczególnie widoczne u sporozoan, w tym kokcydiów i zarodźca malarii.
Różne formy rozmnażania bezpłciowego w rośliny zarodnikowe. Różne grupy glony tworzą ruchliwe zoospory wyposażone w wici. Powstają zwykle w wyniku palintomicznych kolejnych podziałów komórek wegetatywnych (ryc. 7). W niektórych algach, jak również w większości grzybów, zarodniki są nieruchome. W wątrobowcach, mchach, paprociach, mchach klubowych, skrzypach tworzenie zarodników zachodzi w specjalnych narządach - zarodniach (ryc., 8). Te ostatnie znajdują się albo na szczycie łodygi (u mchów, skrzypów), albo na dolnej powierzchni liści. U wątrobowców, mchów, paproci podczas rozwoju zarodników, mejoza(patrz) i zmniejszenie liczby chromosomów. Rozmnażanie bezpłciowe większości roślin zarodnikowych charakteryzuje się przemianą pokoleń. Zarodniki mają haploidalny zestaw chromosomów (patrz. Zestaw chromosomów), a rozwijające się z nich pokolenie (gametofit) jest również haploidalne. Na gametoficie w specjalnych narządach powstają haploidalne komórki płciowe (podczas gdy mejoza nie występuje). Z diploidalnej zygoty powstałej w wyniku zapłodnienia rozwija się pokolenie diploidalne - sporofit, na którym w przyszłości rozwiną się zarodniki.
W roślinach kwitnących formacjami homologicznymi do zarodników są pyłki, które rozwijają się w pylnikach pręcików (mikrospory) i komórkach macierzystych worek zarodkowy w jajniku (makrospory). Ewolucja roślin lądowych szła w kierunku stopniowej dominacji sporofitu nad gametofitem.
U zwierząt wielokomórkowych cytogonia bezpłciowa nie występuje. Rozmnażanie wegetatywne zwierząt wielokomórkowych obserwuje się głównie u gatunków niższych - gąbek, koelenteratów, płazińców, nielicznych pierścienic, mszywiołów. Na przykład w coelenterates rozmnażanie wegetatywne odbywa się przez pączkowanie (ryc., 9). Obie warstwy komórek, ektoderma i endoderma, biorą udział w tworzeniu nerki. U niektórych gatunków, na przykład u hydry słodkowodnej, nerki oddzielają się od organizm matki dać początek nowej osobie. W większości polipów hydroidów morskich i koralowców nerki nie oddzielają się od osobnika matki i dlatego pojawiają się kolonie. Na kolonii pojawiają się specjalne pąki, z których nie rozwijają się polipy, ale swobodnie pływające pokolenie - meduza hydroidowa. Te ostatnie tworzą produkty reprodukcyjne i in woda morska następuje zapłodnienie. polip rozwija się z zapłodnionego jaja, które rozmnaża się wegetatywnie. Występuje więc przemiana pokoleń rozmnażających się wegetatywnie i płciowo, tzw metageneza(cm.). W przeciwieństwie do przemienności pokoleń i form rozmnażania, u roślin podczas metagenezy cały cykl zachodzi w fazie diploidalnej, a redukcja zachodzi dopiero podczas tworzenia komórek rozrodczych u meduz; tylko gamety są tutaj haploidalne, a faza diploidalna jest przywracana po zapłodnieniu. Gąbki i mszywioły mają specjalny kształt pączkowanie wewnętrzne, prowadzące do powstania nocników (u gąbek – klejnotów, u mszywiołów – statoblastów) z skomplikowany system muszli, które chronią je przed niekorzystnymi warunkami.
W niektórych rzęskach i pierścieniach rozmnażanie wegetatywne odbywa się poprzez poprzeczny podział całych organizmów (ryc., 10).
Wśród akordów rozmnażanie wegetatywne obserwuje się tylko w niektórych wtórnie uproszczonych formach podtypu osłonicowego (u żachwy i salps), w których może przybierać formy złożone. Na przykład u beczkowatych (Cyclomyaria), należących do klasy salps, tworzenie pąków zachodzi na rozłogu brzusznym osobników bezpłciowych. Te pąki są następnie wychwytywane przez specjalne komórki ameboidalne (forocyty) i przenoszone do rozłogu grzbietowego, gdzie się rozwijają. Niektóre z nich stają się później dojrzałymi płciowo osobnikami.
Rozmnażanie wegetatywne bezpłciowe jest szeroko rozpowszechnione u roślin, zwłaszcza u roślin kwitnących. Powstawanie osobników potomnych może w nich zachodzić od różne narządy- Korzenie, łodygi, liście. Wiele roślin tworzy pędy z korzeni (malina, akacja itp.). W liliach rozmnażanie odbywa się za pomocą cebulek. Niektóre rośliny rozmnażają się przez liście, które tworzą pąki (paproć Asplenium, begonia).
Bibliografia: Rozmnażanie bezpłciowe, embriogeneza i regeneracja somatyczna, wyd. BP Tokina, L., 1972; Hartman M. Biologia ogólna, przeł. z niemieckiego, M.-L., 1936; Dogel V. A., Polyansky Yu. I. i X e y z i E. M N. General protozoology, M. - L., 1962, bibliogr.; Zakhvatkin A. A. Porównawcza embriologia niższych bezkręgowców, M., 1949; T około i B. I N. Ogólna embriologia, M., 1970, bibliogr.
Yu I. Polyansky.
Pamiętać!
Jakie są dwa główne rodzaje reprodukcji w przyrodzie?
Co to jest rozmnażanie wegetatywne?
Metoda rozmnażania bezpłciowego, w której organizm potomny rozwija się z grupy komórek macierzystych, nazywana jest rozmnażaniem wegetatywnym. Takie rozmnażanie jest szeroko rozpowszechnione w roślinach. w naturalnym naturalne warunki zwykle dzieje się to za pomocą wyspecjalizowanych części ciała rośliny. Cebula tulipana, bulwa mieczyka, poziomo rosnąca podziemna łodyga (kłącze) irysa, pełzająca łodyga jeżyny pełzająca po powierzchni gleby, wąsy truskawki, bulwy ziemniaka i korzenie dalii są organami wegetatywnego rozmnażania roślin. Rozmnażanie wegetatywne u zwierząt odbywa się na dwa główne sposoby: fragmentację i pączkowanie. Fragmentacja to podział ciała na dwie lub więcej części, z których każda daje początek nowej, pełnoprawnej jednostce. Proces ten opiera się na zdolności do regeneracji. W ten sposób obrączkowane i płazińce, szkarłupni i koelenteratów. Pączkowanie to tworzenie na ciele matki osobnika grupy komórek - nerki, z której rozwija się nowy osobnik. Osobnik-córka przez pewien czas rozwija się jako część organizmu matki, a następnie albo oddziela się od niego i przechodzi do samodzielnego życia (hydra polip słodkowodny), albo kontynuując wzrost tworzy własne pąki, tworząc kolonię (polipy koralowców ). Pączkowanie występuje w Jednokomórkowe organizmy- drożdżaki (ryc. 61) i niektóre orzęski.
Jaki zestaw chromosomów nazywa się haploidalnym; diploidalny?
Zestaw diploidalny to kompletny zestaw chromosomów komórki somatycznej, zwany także zestawem podwójnym, oznaczony przez 2n. Na przykład ludzki diploidalny zestaw 46 chromosomów (jest to zawsze liczba parzysta). Zestaw haploidalny to półzestaw chromosomów, pojedynczy (liczba nieparzysta), taki zestaw zawarty w komórkach rozrodczych (gametach) oznaczamy przez n. Na przykład, zbiór haploidalny ludzkie chromosomy n=23.
Sprawdź pytania i zadania
1. Udowodnij, że reprodukcja jest jedną z najważniejsze właściwościżywa natura.
Zdolność do reprodukcji jest jedną z głównych właściwości żywej materii. Rozmnażanie, to znaczy rozmnażanie własnego rodzaju, zapewnia ciągłość i następstwo życia. W procesie rozmnażania zachodzi dokładne rozmnażanie i przekazywanie informacji genetycznej z pokolenia rodzicielskiego na następne pokolenie potomne, co zapewnia istnienie gatunku przez długi czas, pomimo śmierci poszczególnych osobników. Rozmnażanie opiera się na zdolności komórki do podziału, a przekazanie informacji genetycznej zapewnia materialną ciągłość pokoleń wszelkiego rodzaju. Aby jednostka mogła reprodukować swój własny rodzaj, czyli stać się zdolną do reprodukcji, musi dorosnąć i osiągnąć pewien stopień rozwoju. Nie wszystkie organizmy przeżywają okres rozrodczy i nie wszyscy pozostawiają potomstwo, dlatego aby utrzymać istnienie gatunku, każde pokolenie musi wydawać więcej potomstwa niż było rodziców. Właściwości organizmów żywych - wzrost, rozwój i rozmnażanie - są ze sobą nierozerwalnie związane.
2. Jakie znasz główne rodzaje reprodukcji?
Wszystkie różne formy rozmnażania można łączyć w dwa główne typy - bezpłciowy i płciowy.
3. Co to jest rozmnażanie bezpłciowe? Jaki proces się za tym kryje?
Ten rodzaj rozmnażania zachodzi bez tworzenia wyspecjalizowanych komórek rozrodczych (gamet), a do jego realizacji potrzebny jest tylko jeden organizm. Nowy osobnik rozwija się z jednej lub więcej komórek somatycznych (niepłciowych) organizmu macierzystego i jest jego absolutną kopią. Genetycznie jednorodne potomstwo jednego rodzica nazywa się klonem. Rozmnażanie bezpłciowe jest najbardziej starożytna forma rozmnażanie, dlatego jest szczególnie rozpowszechniony w organizmach jednokomórkowych, ale występuje również wśród organizmów wielokomórkowych. Istnieje kilka sposobów rozmnażania bezpłciowego.
4. Wymień sposoby rozmnażania bezpłciowego; Daj przykłady.
Podział - organizmy prokariotyczne (bakterie i sinice) rozmnażają się przez prosty podział poprzedzone duplikacją pojedynczej kolistej cząsteczki DNA.
Zarodnikowanie. Ten sposób rozmnażania jest typowy głównie dla grzybów i roślin. Wyspecjalizowane komórki - zarodniki - mogą tworzyć się w specjalnych narządach - zarodniach.
Rozmnażanie wegetatywne – w warunkach naturalnych odbywa się zwykle za pomocą wyspecjalizowanych części ciała rośliny. Cebula tulipana, bulwa mieczyka, poziomo rosnąca podziemna łodyga (kłącze) irysa, pełzająca łodyga jeżyny pełzająca po powierzchni gleby, wąsy truskawki, bulwy ziemniaka i korzenie dalii są organami wegetatywnego rozmnażania roślin. Rozmnażanie wegetatywne u zwierząt odbywa się na dwa główne sposoby: fragmentację i pączkowanie.
Fragmentacja to podział ciała na dwie lub więcej części, z których każda daje początek nowej, pełnoprawnej jednostce. Proces ten opiera się na zdolności do regeneracji. W ten sposób mogą rozmnażać się pierścienice i płazińce, szkarłupnie i koelenteraty.
Pączkowanie to tworzenie na ciele matki osobnika grupy komórek - nerki, z której rozwija się nowy osobnik. Osobnik-córka przez pewien czas rozwija się jako część organizmu matki, a następnie albo oddziela się od niego i przechodzi do samodzielnego życia (hydra polip słodkowodny), albo kontynuując wzrost tworzy własne pąki, tworząc kolonię (polipy koralowców ).
5. Czy możliwe jest pojawienie się heterogenicznego genetycznie potomstwa podczas rozmnażania bezpłciowego? Uzasadnij swoją odpowiedź.
Tak. Sztuczne rozmnażanie wegetatywne roślin. W przypadku sztucznego rozmnażania wegetatywnego roślin człowiek wykorzystuje wszystkie rodzaje rozmnażania wegetatywnego występujące w naturze. Istnieją jednak dodatkowe specjalne metody. Sadzonki liści. Stosunkowo niewiele roślin (fiołek Uzambara, begonia, gloksynia) można odtworzyć z ciętych liści. Podział buszu. Podział rośliny z pędami i korzeniami w kierunku podłużnym na kilka części, które następnie osadzają (piwonie, floksy). Nakładanie warstw. Dolne gałęzie rośliny (porzeczka, agrest) są wygięte do ziemi, przymocowane i posypane ziemią. Kiedy na gałęzi tworzą się korzenie przybyszowe, jest ona odcinana od krzewu macierzystego i przesadzana. Zaszczepić. Metoda opiera się na przeszczepianiu części jednej lub więcej roślin do innej rośliny, która ma system korzeniowy. Roślina, która ma system korzeniowy, nazywana jest podkładką, druga, która jest połączona z podkładką, nazywana jest zrazem. Istnieć różne sposoby szczepienia. Pączkowanie to szczepienie nerką lub okiem. W niewielkiej odległości od gleby na pniu podkładki wykonuje się nacięcie w kształcie litery T, korę odsuwa się i wkłada pod nią zraz - ścięte oko wraz z płaskim kawałkiem drewna. Następnie na miejsce operacji nakładany jest ciasny bandaż. Po 10-15 dniach fragmenty rosną razem. Kopulacja to szczepienie przez sadzonki. Przy tej samej grubości kolby i zrazu wykonuje się na nich ukośne przekroje, nakłada się na siebie powierzchniami przekrojów i nakłada się bandaż. Jeśli łodyga ma większą średnicę, sadzonka jest szczepiona w szczelinie lub pod korą. Alaktacja lub metoda podejścia może być zastosowana, jeśli połączone rośliny rosną w pobliżu. Na obu roślinach wykonuje się sekcje kory o tej samej długości, powierzchnie cięcia łączy się, nakłada na siebie i mocno bandażuje. W tym stanie rośliny są całe lato i zimę.
6. Czym rozmnażanie płciowe różni się od rozmnażania bezpłciowego? Zdefiniuj definicję rozmnażania płciowego.
Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi bez tworzenia wyspecjalizowanych komórek rozrodczych (gamet), a do jego realizacji potrzebny jest tylko jeden organizm. Nowy osobnik rozwija się z jednej lub więcej komórek somatycznych (niepłciowych) organizmu macierzystego i jest jego absolutną kopią. Genetycznie jednorodne potomstwo jednego rodzica nazywa się klonem. Rozmnażanie płciowe to proces powstawania organizmu potomnego z udziałem komórek rozrodczych - gamet.
7. Zastanów się, jakie znaczenie dla ewolucji życia na Ziemi miało pojawienie się rozmnażania płciowego.
Dwupienność, która powstała w procesie ewolucji, miała wyraźne zalety. Możliwe stało się łączenie informacji genetycznej różnych osobników, tworzenie nowych kombinacji i zwiększanie różnorodności genetycznej gatunku, co przyczyniło się do jego adaptacji do zmieniających się warunków siedliskowych.
Myśleć! Pamiętać!
1. Dlaczego nie ma podziału cech u potomstwa podczas rozmnażania wegetatywnego?
Proste dziedziczenie obserwuje się podczas rozmnażania wegetatywnego, tj. Kiedy nowy osobnik powstaje z wegetatywnej części już istniejącego osobnika, zarodników. Jest szeroko rozpowszechniony u roślin, bakterii, pierwotniaków, gąbek, koelenteratów i niektórych innych zwierząt skłonnych do rozmnażania bezpłciowego. Prosta dziedziczność przejawia się podczas rozmnażania, zarówno przez wyspecjalizowane komórki (zarodniki), jak i przez osobliwe narządy rozmnażania wegetatywnego (bulwy, cebule, pąki lęgowe itp.). Kategoria dziedziczności złożonej rozciąga się na wszystkie przypadki, w których rozwój rozpoczyna się od jaja, włączając w to partenogenezę. Podczas rozmnażania wegetatywnego cechy jednego osobnika są przekazywane potomstwu, podczas gdy podczas procesu płciowego zygota, z której rozwinie się nowy osobnik, przenosi informacje dziedziczne z dwóch organizmów. Jest dość oczywiste, że w tym drugim przypadku schematy dziedziczenia majątków rodzicielskich są bardziej złożone i zróżnicowane.
2. Wyjaśnij różnicę między naturalnym rozmnażaniem wegetatywnym a sztucznym.
Szczególnie pospolity różne formy rozmnażanie wegetatywne wśród roślin żyjących w trudnych warunkach klimatycznych - w regionach polarnych, wysokogórskich i stepowych. Nieoczekiwane mrozy w letni dzień mogą zniszczyć kwiaty lub niedojrzałe owoce roślin tundrowych. Rozmnażanie wegetatywne pozwala im nie polegać na takich niespodziankach. Niektóre skalnice i żyworodne alpinistki są w stanie tworzyć pąki lęgowe, które rozprzestrzeniają się jak nasiona, bluegrass tworzy kwiatostany zamiast kwiatów małe rośliny potomne, które mogą spaść i zapuścić korzenie, a rdzeń łąki rozmnaża się wyłącznie przez zmodyfikowane segmenty pierzasto rozciętych liści. W przypadku sztucznego rozmnażania wegetatywnego roślin człowiek wykorzystuje wszystkie rodzaje rozmnażania wegetatywnego występujące w naturze. Istnieją jednak dodatkowe specjalne metody: sadzonki liści, dzielenie krzewu, nakładanie warstw, szczepienie.
3. Jaki rodzaj hodowli zapewnia najlepszą zdolność adaptacji do zmian środowisko? Udowodnij swój punkt widzenia.
Rozmnażanie płciowe. Dwupienność, która powstała w procesie ewolucji, miała wyraźne zalety. Możliwe stało się łączenie informacji genetycznej różnych osobników, tworzenie nowych kombinacji i zwiększanie różnorodności genetycznej gatunku, co przyczyniło się do jego adaptacji do zmieniających się warunków siedliskowych.
4. Czy zgadzasz się ze stwierdzeniem, że krzyżowanie z hermafrodytyzmem jest biologicznie korzystniejsze? Udowodnij swój punkt widzenia.
Różne osoby mają różne informacje genetyczne niż jedna osoba, chociaż z różnymi gametami płciowymi.
5. Czy rozmnażanie wegetatywne roślin można przeprowadzić za pomocą niewyspecjalizowanych części ciała? Jeśli tak, proszę podać przykłady.
Organy wegetatywne roślin biorą udział w rozmnażaniu bezpłciowym, które polega na formowaniu młode ciało z jakiejś części rodzica. Ta metoda reprodukcji jest wszechobecna w dzika natura i jest aktywnie wykorzystywany w produkcji roślinnej. W tym przypadku wykorzystuje się zarówno narządy wyspecjalizowane (kłącza, cebule, bulwy, rozłogi), jak i niewyspecjalizowane (łodygi, liście).
Na przykład. Sadzonki liści. Stosunkowo niewiele roślin (fiołek Uzambara, begonia, gloksynia) można odtworzyć z ciętych liści.
6. Udowodnij, że podział bakterii nie jest mitozą.
Podział bakterii to sposób podziału komórki na pół, a mitoza to rodzaj pośredniego podziału jądra, a następnie cytoplazmy. Mitoza to podział jądrowy, w wyniku którego powstają dwa jądra potomne, z których każdy ma dokładnie taki sam zestaw chromosomów jak jądro macierzyste. Podział bakterii jest podziałem binarnym; proces podziału komórki na pół jest bezpośrednio poprzedzony okresem wzrostu cytoplazmatycznego i replikacji (podwojenia) chromosomu pierścieniowego bakterii.
Podczas podwajania DNA nukleoidu (analogicznie do jądra w komórka bakteryjna) realizowany jest następujący schemat:
- inicjacja - początek podziału DNA pod działaniem replikonu (aparatu enzymatycznego, odcinka DNA zawierającego informację o duplikacji);
- elongacja - elongacja, wzrost łańcucha chromosomów;
– terminacja – zakończenie wzrostu łańcucha i helikalizacji DNA podczas replikacji.
Równolegle z replikacją DNA następuje wzrost samej komórki i odległość między dołączonymi do niej mezosomami błona cytoplazmatyczna stopniowo zwiększa się ilość dwóch nowych chromosomów. komórka prokariotyczna zaczyna się dzielić jakiś czas po replikacji. Oczywiście to duplikacja DNA wyzwala proces separacji.