Размножение организмов, его формы и значение.
| Способы размножения организмов | |||||||
| Размножение организмов | |||||||
| Бесполое | Половое | ||||||
| У одноклеточных: 1. Деление надвое 2. Почкование 3. Множественное деление (шизогония) 4. Спорообразование | У многоклеточных: 1. Вегетативное 2. Спорообразование 3. Полиэмбриония | У одноклеточных: 1. Оплодотворение 2. Коньюгация | У многоклеточных: 1. Оплодотворение 2. партеногенез | ||||
Размножение в органическом мире. Способность к размножению является одним из важнейших признаков жизни. Эта способность проявляется уже на молекулярном уровне жизни. Вирусы, проникая в клетки других организмов, воспроизводят свою ДНК или РНК и таким образом размножаются. Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.
Различают следующие формы размножения:
Бесполое размножение. Эта форма размножения характерна как для одноклеточных, так и для многоклеточных организмов. Однако наиболее распространено бесполое размножение в царствах Бактерии, Растения и Грибы. В царстве Среди животных этим способом размножаются в основном простейшие и кишечнополостные.
Существует несколько способов бесполого размножения:
– Простое деление материнской клетки на две или несколько клеток. Так размножаются все бактерии и простейшие.
– Вегетативное размножение частями тела характерно для многоклеточных организмов – растений, губок, кишечнополостных, некоторых червей. Растения вегетативно могут размножаться черенками, отводками, корневыми отпрысками и другими частями организма.
– Почкование – один из вариантов вегетативного размножения свойственен дрожжам и кишечнополостным многоклеточным животным.
– Митотическое спорообразование распространено среди бактерий, водорослей, некоторых простейших.
Бесполое размножение обычно обеспечивает увеличение численности генетически однородного потомства, поэтому его часто применяют селекционеры растений для сохранения полезных свойств сорта.
Половое размножение – процесс, в котором объединяется генетическая информация от двух особей. Объединение генетической информации может происходить при конъюгации (временном соединении особей для обмена информацией, как это происходит у инфузорий) и копуляции (слиянии особей для оплодотворения) у одноклеточных животных, а также при оплодотворении у представителей разных царств. Особым случаем полового размножения является партеногенез у некоторых животных (тли, трутни пчел). В этом случае новый организм развивается из неоплодотворенного яйца, но до этого всегда происходит образование гамет.
Половое размножение у покрытосеменных растений происходит путем двойного оплодотворения. Дело в том, что в пыльнике цветка образуются гаплоидные пыльцевые зерна. Ядра этих зерен делятся на два – генеративное и вегетативное. Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку. Генеративное ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них, проникая в завязь, оплодотворяет яйцеклетку, а другой сливается с двумя полярными ядрами двух центральных клеток зародыша, образуя триплоидный эндосперм.
При половом размножении особи разного пола образуют гаметы. Женские особи производят яйцеклетки, мужские – сперматозоиды, обоеполые особи (гермафродиты) производят и яйцеклетки, и сперматозоиды. У большинства водорослей сливаются две одинаковых половых клетки. При слиянии гаплоидных гамет происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. Зигота развивается в новую особь.
Все вышеперечисленное справедливо только для эукариот. У прокариот тоже есть половое размножение, но происходит оно по-другому.
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. Различные комбинации генов, проявляющиеся в потомстве в виде новых, интересующих человека признаках, отбираются селекционерами для выведения новых пород животных или сортов растений. В некоторых случаях применяют искусственное оплодотворение. Это делается и для того, чтобы получить потомство с заданными свойствами, и для того, чтобы преодолеть бездетность некоторых женщин.
Онтогенез.
| Периоды онтогенеза |
| Зигота |
| ↓ |
| Эмбриональный период: 1. дробление зиготы (полное или неполное) 2. формирование морулы и бластулы (1 слой клеток) 3. формирование гаструлы (состоит из 2 слоев клеток – эктодермы и энтодермы); 4. гисто- и органогенез |
| ↓ |
| Рождение особи: Освобождение от яйцевых оболочек у яйцекладущих или выход из тела матери у живородящих |
| ↓ |
| Постэмбриональный период: Прямое развитие: 1. этап ювенильный 2. этап зрелости 3. этап старения Непрямое развитие (с метаморфозом) 1. яйцо → личинка → взрослое животное (неполное превращение) 2. яйцо → личинка → куколка → взрослое животное (полное превращение) |
Эмбриональное развитие животных (на примере ланцетника).
1. Образование зиготы, ее первые деления —начало индивидуального развития организма при половом размножении. Эмбриональный и постэмбриональный периоды развития организмов.
2. Эмбриональное развитие — период жизни организма с момента образования зиготы до рождения или выхода зародыша из яйца.
3. Стадии эмбрионального развития (на примере ланцетника): 1) дробление — многократное деление зиготы путем митоза. Образование множества мелких клеток (при этом они не растут), а затем шара с полостью внутри — бластулы, равной по размерам зиготе; 2) образование гаструлы — двухслойного зародыша с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (энтодермой). Кишечнополостные, губки — примеры животных, которые в процессе эволюции остановились на двухслойной стадии; 3) образование трехслойного зародыша, появление третьего, среднего слоя клеток — мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков; 4) закладка из зародышевых листков различных органов, специализация клеток.
4. Органы, формирующиеся из зародышевых листков.
5. Взаимодействие частей зародыша в процессе эмбрионального развития — основа его целостности. Сходство начальных стадий развития зародышей позвоночных животных — доказательство их родства.
6. Высокая чувствительность зародыша к воздействию факторов среды. Вредное влияние алкоголя, наркотиков, курения на развитие зародыша, на подростка и взрослого человека.