Живые организмы отличаются от неживых способностью размножаться. Суть процесса не только в том, чтобы особей стало больше. Не менее важна передача наследственной информации от родителей к детям. Цель-минимум воспроизводства особей — гарантия того, что вид не исчезнет с лица планеты, цель-максимум — экспансия в новые места обитания. А самое главное, конечно, — это шлифовка, отбор признаков в ряду поколений, выживание особей с полезными признаками и отсев менее приспособленных экземпляров.
Преимущества и недостатки размножения растений ( бесполое и половое )
1) быстрое увеличение числа особей;
2) способствует поддержанию приспособленности организмов в мало меняющихся условиях, усиливает действие стабилизирующего отбора;
3) в размножении участвует одна особь, поэтому отсутствует проблема поиска партнера.
1) снижает приспособленность организмов в меняющихся условиях среды;
2) отсутствует генетическое разнообразие.
1) присутствует комбинативная изменчивость;
2) потомство уникально за счет происходящего в профазе I кроссинговера;
3) создает предпосылки к освоению разных условий обитания.
1) медленное увеличение численности особей;
2) необходимость в поиске партнера.
Рис. 8.12. Эволюция размножения. А. Только бесполое размножение.
Б, В, Г – чередование бесполового и полового поколения. Д. Только половое размножение
8.6 Эволюция и размножение
Недостатки и селективные преимущества полового и бесполого размножения можно оценить, рассмотрев два аспекта каждого из типов: сколько расходуется энергии и как организм адаптируется к среде, в которой он обитает.
При бесполом размножении за один раз обычно образуется всего один или несколько потомков. Причем эти потомки часто остаются связанными с родительской особью. При бесполом размножении на образование каждого потомка затрачивается относительно большое количество энергии, в том числе в виде материала из которого строится тело потомка. Зато энергия эта используется эффективно, поскольку почти вся идет на рост новой особи. Кроме того, поскольку потомки имеют относительно крупные размеры, вероятность того, что они доживут до репродуктивного возраста, достаточно велика.
При половом размножении энергия используется очень неэффективно. Если сперматозоиды или яйцеклетки выделяются в воду или воздух, то миллионы их либо не находят партнера, либо становятся жертвой других организмов, так что энергия, затраченная на их образование затрачивается впустую.
При внутреннем оплодотворении потери гамет меньше, но организм затрачивает энергию на обеспечение других условий: растение образует цветки и вырабатывает нектар, чтобы привлечь животных которые переносят пыльцу, животные затрачивают много времени и энергии на поиски брачных партнеров и ухаживания (брачный период). Много энергии расходуется на заботу о потомстве (родительский период). В целом при бесполом размножении затраты энергии меньше, чем при половом.
Преимущества полового и бесполого размножения
При бесполом размножении не надо тратить энергию на поиски партнера, заботу о потомстве и т. п. Также при половом размножении может теряться огромное число половых клеток. Такой проблемы нет при бесполом размножении.
При бесполом размножении численность особей увеличивается быстрее, чем при половом размножении.
Чаще всего бесполое размножение встречается у одноклеточных организмов и растений. Бесполое размножение обычно сочетается с распространением вида (у одноклеточных) и захватом жизненного пространства (у растений). Таким образом бесполое размножение позволяет виду быстро распространяться.
При бесполом размножении все дочерние особи генетически почти полностью идентичны материнской особи. Это может быть хорошо в неизменяемых условиях окружающей среды. Однако чаще всего среда меняется, и это становится основным недостатком бесполого размножения.
Основным преимуществом полового размножения является рекомбинация родительских генов. Различное сочетание генов особей одного вида лежит в основе наследственной изменчивости. В изменяющихся условиях среды среди множества немного отличающихся между собой особей всегда найдутся те, которые лучше приспособлены к этой новой среде. Таким образом у вида больше шансов выжить в изменчивой окружающей среде. В результате при половом размножении у видов быстрее возникают адаптации к среде.
Однако, как известно, вирусы и бактерии очень изменчивы. В чем же дело? Дело здесь в мутациях. В этих организмах не так много ДНК. Поэтому любое ее изменение фактически приводит к возникновению немного других организмов. Таким образом следует заключить, что каждый вид организмов приспособлен к тому способу размножения (или сочетает несколько способов), которые обеспечивают ему наибольшую выживаемость в связи с его особенностями.
Половое и бесполое размножение
Всего получено оценок: 1310.
Размножение –процесс воспроизведения себе подобных, присущий всем живым организмам вне зависимости от сложности организации. Существует половое и бесполое размножение организмов. Эти два способа существенно отличаются друг от друга.
Опыт работы учителем биологии – 23 лет.
Размножение считается бесполым, если в образовании нового организма не участвуют гаметы – половые клетки. Образовавшаяся особь практически неотличима от родительского организма.
Выделяют несколько способов бесполого размножения:
Рис. 1. Стробиляция у медуз на стадии полипа.
При половом размножении генетическим материалом обменивается две особи, а образование нового организма происходит при слиянии гамет. В таблице приведены виды полового процесса.
Рис. 2. Сравнение половых клеток при изогамии, анизогамии, оогамии.
Половое и бесполое размножение характерно как для растений, так и для грибов и животных. Цветковые растения могут размножаться вегетативными органами (бесполое размножение) и семенами (половое размножение). Например, новый куст малины может вырасти из семени и из черенка родительской особи. Хламидомонада при благоприятных условиях размножается бесполым способом, при неблагоприятных – образует гаметы.
Рис. 3. Способы размножения хламидомонады.
Сравнение
Главное отличие бесполого и полового размножения – исходные клетки. Для получения новой особи половым путём нужны гаметы, бесполым – соматические клетки.
Сравнение полового и бесполого размножения приведено в таблице.
Значение
Помимо биологического значения (воспроизводство особей) размножение имеет эволюционное значение, связанное с наследственностью и изменчивостью. Наследственные признаки передаются от поколения к поколению, чтобы обеспечивает сходство организмов одного вида. При этом в ходе онтогенеза – индивидуального развития – каждая особь, вне зависимости от способа размножения, приобретает персональные черты, не свойственные родителям.
которые читают вместе с этой
Половое размножение приводит к появлению комбинативной изменчивости среди потомков – это одно из условий естественного отбора, в результате которого выживают новые, более приспособленные к условиям окружающей среды организмы.
Половое размножение имеет преимущество перед бесполым в виде рекомбинации. Это процесс перераспределения родительских генов, происходящий при мейозе. В результате потомки получают новое сочетание генов. Рекомбинация – основа изменчивости и способ выживания вида.
Что мы узнали?
Из урока 9 класса узнали об особенностях, способах и значении бесполого и полового размножения. В ходе бесполого размножения происходит точное воспроизводство родительской особи. В половом размножении участвуют две особи, обеспечивающие потомство новыми комбинациями генов, которые помогают приспосабливаться к меняющимся условиям среды.
Тест по теме
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Оценка доклада
А какая ваша оценка?
Есть два метода размножения, которые используют животные и растения, для продолжения своего вида. В “стандартном” воспроизведении участвуют два родителя. Как правило, генетика родителей объединяется, чтобы сформировалось потомство. При бесполом размножении всего только один родитель уже может производить потомство.
Особенности
Каждый живой организм стремится сохранить непрерывность жизни на Земле и поэтому ему свойственно воспроизводить потомство. Одним из самых простых способов размножения является бесполое размножение. Это приводит к созданию потомства, которое идентично родительскому, потому что генетический материал передается только от одной особи.
Методы бесполого размножения:
Преимущества бесполого размножения
Вывод
Бесполое размножение отличается от полового тем, что для того, чтобы произвести потомство, нужен всего один родитель. Производится митоз, который приводит к полному копированию родительского организма.
Как известно, большинство растений размножаются именно так, но стоить знать, что существуют также и животные, которые размножаются бесполым путем. Однако все же половое размножение, несмотря на свою относительную сложность и энергозатратность ”побеждает” в эволюционной гонке, так как оно может обеспечить возникновение новых видов.
Воспроизведение организмов. Размножение, оплодотворение
Раздел ЕГЭ: 3.2. Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и различие полового и бесполого размножения. Оплодотворение у цветковых растений и позвоночных животных. Внешнее и внутреннее оплодотворение
Воспроизведение организмов — способность производить новое поколение особей того же вида, одно из обязательных и важнейших свойств живых организмов.
Бесполое размножение — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи (гаметы не образуются). При любой форме бесполого размножения наблюдается увеличение численности вида без повышения его генетического разнообразия: все дочерние организмы являются точной копией материнского. Новые признаки возникают только в результате мутаций.
Преимущества бесполого размножения: простота и эффективность (не нужно искать партнёра); потомство может оставить любая особь в любом месте; удачные сочетания генов не теряются
Недостатки бесполого размножения: если в определённом место обитании возникают изменения, вызывающие гибель отдельных особей, то погибнут все организмы, так как они генетически сходны.
Способы бесполого размножения
Половое размножение характеризуется наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и создаёт условия для возникновения наследственной изменчивости. В нём, как правило, участвуют две особи — женская и мужская, которые образуют гаплоидные половые клетки — гаметы.
Формы полового процесса
Гаметогенез — последовательный процесс образования половых клеток. Центральное событие гамето-генеза — редукция диплоидного набора хромосом (в ходе мейоза) и формирование гаплоидных гамет. У человека и животных развитие яйцеклеток (оогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) осуществляется в гонадах, или половых железах, — яичниках и семенниках соответственно.
Сперматогенез заканчивается стадией формирования сперматозоидов. В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид, приобретая все свойственные ему структуры.
При оогенезе из каждой последующей клетки оогония образуются одна крупная яйцеклетка с п набором хромосом и три редукционных тельца, которые не участвуют в оплодотворении, а служат для равномерного распределения хромосом в мейозе.
Стадии гаметогенеза
Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и оогониями соответственно. Они несут 2n набор хромосом. На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме, оогонии — главным образом в эмбриональном периоде.
Стадия роста. Клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и ооциты I порядка (достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Соответствует интерфазе I мейоза.
Значение полового размножения в том, что оно обеспечивает появление пусть и небольшого числа потомков, но они имеют новые комбинации генов и признаков родителей, позволяющие* им приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.
Оплодотворение у цветковых растений. Внешнее и внутреннее оплодотворение
Оплодотворение у цветковых растений — двойное оплодотворение, в результате которого происходит слияние одного спермия с яйцеклеткой (развивается зародыш), а другого — с центральной клеткой зародышевого мешка (вторичный эндосперм семени, содержащий питательные вещества). Семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок. Питательные ткани активно формируются уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка развивается гораздо быстрее, чем у других отделов растений.
Способы оплодотворения у животных:
Это конспект для 10-11 классов по теме «Воспроизведение организмов. Размножение, оплодотворение». Выберите дальнейшее действие:
Стратегии
Живые организмы используют две стратегии — половое размножение и бесполое.
В бесполом способе, понятно из названия, участвует только одна родительская особь. Ее потомство имеет точно такой же набор генов.
Размножаться без участия полового партнера способны лишь низшие организмы, как среди животных, так и растений.
В процессе эволюции природа выработала много способов на основе бесполого размножения:
Половым способом размножаются высшие организмы — зеленые растения, животные. Такое размножение подразумевает обязательное участие мужского и женского организмов, слияние их гамет (половых клеток с одинарным набором хромосом) и перекомбинацию генов родителей в организме потомков. Половые клетки — гаметы — получаются в результате мейоза — деления соматических клеток, уменьшающего (редуцирующего) набор хромосом вдвое.
Слияние мужской и женской половых клеток составляет суть процесса оплодотворения. Как итог образуется зигота с двойным набором хромосом. То есть восстанавливается диплоидный набор, как в любых соматических клетках.
Животные (например, рыбы), которым характерно внешнее оплодотворение, производят огромное количество половых клеток (чтобы компенсировать их гибель).
Внутреннее (внутри материнской особи) оплодотворение характерно для более высокоразвитых организмов. Женский организм дает защиту гаметам, а затем зиготе. В этом случае вырабатывается относительное небольшое количество половых клеток.
Высшие растения эволюционно выработали совершенно особенный механизм двойного оплодотворения. Мужские половые клетки у растений, относящихся к покрытосеменным, называются спермиями. Они почти неподвижны, в отличие от сперматозоидов — мужских гамет, вырабатываемых животными. Развиваются в пыльцевых зернах, каждое из которых содержит два спермия и одну вегетативную клетку.
Когда пыльца прилипает к пестику, эти три клетки ведут себя по-разному. Вегетативная — превращается в пыльцевую трубку, и два спермия проходят по ней внутрь завязи цветка. Трубка на конце раскрывается — две гаметы оказываются в зародышевом мешке. Один спермий объединяется с яйцеклеткой — получается зародыш растения (зигота). Второй спермий направляется к центральным клеткам мешка и сливается с их двумя ядрами.
Формируется эндосперм — клетка с тройным набором хромосом. Развивающийся эндосперм представляет собой среду, из которой зародыш получает питательные вещества (наподобие плаценты у млекопитающих).
Преимущества полового размножения
Самая сильная сторона состоит в том, что диплоидный дочерний организм развивается от слияния гамет с половинным набором наследственного материала. Эта половина хромосом попадает в образующуюся гамету случайным образом при редуцирующем делении — мейозе.
Как следствие, дочерняя особь содержит признаки обоих родителей, переданные по наследству случайным образом. Это всегда новые, неповторимые комбинации, а значит, поставляется много генетического материала для действия естественного отбора.
При бесполом размножении дочерние особи генетически полностью повторяют родителя. Для эволюционного процесса это совершенно невыгодно, так как не предоставляет новых комбинаций генов, а значит, признаков. Нечего «обкатывать» в процессе выработки приспособлений к условиям среды.
Генотипы дочерних особей могут подвергаться изменениям только случайно, в результате спонтанных мутаций. Изменчивость таких организмов невысока. Следовательно, образование новых видов происходит медленно.
Однако бактерии и вирусы (принадлежат к организмам, размножающимся бесполым путем) обошли это ограничение. Изменчивость их ДНК чрезвычайно высока благодаря постоянным мутациям. В результате эти организмы быстро приспосабливаются к новым антибиотикам, вырабатывая к ним устойчивость.
Минусы полового размножения
Эта стратегия имеет несколько существенных минусов:
Выводы
Неправильно думать, что увеличение численности особей половым путем лучше, чем бесполым.
Это две разные стратегии выживания. Бесполый способ дает большое число потомков за короткий срок. Это позволяет быстро осуществить экспансию вида, то есть расселение по новым местам обитания или экологическим нишам.
Однако при захвате новых территорий повышается вероятность того, что окружающие условия будут сильно отличаться от исходных. Тогда особи, размножающиеся бесполым путем, скорее всего, погибнут (ведь такие виды неспособны к быстрой изменчивости).
А вот популяции с половым типом размножения быстро наработают новые генетические комбинации и какие-то из них обязательно окажутся полезными в новых условиях. Так действует естественный отбор.
Существует немало видов, которые сочетают две стратегии размножения. В привычных условиях они увеличивают численность бесполым путем, в менее благоприятной среде — размножаются половым способом.
Все стратегии направлены на обеспечение выживаемости и приспособленности живых организмов к внешней среде.