У природі існує два основних способи розмноження - статеве та безстатеве.
І, якщо з першим все якось зрозуміло, то види безстатевого розмноження залишають багатьох здивовано. Що ж це таке?
Форми безстатевого розмноження
Вчені класифікують безстатеве розмноження за такими категоріями: брунькування, поділ, фрагментація, спороутворення, вегетативне розмноження. Але, оскільки всі види живих організмів, що живуть Землі, остаточно вивчені вченими, можливе відкриття нового методу безстатевого розмноження надалі.
Розподіл має значення переважно одноклітинних організмів. Найпростіші використовують особливості своїх тілець для роздвоєння з наступним зародженням життя кожної половині. Одна особина в результаті перетворюється на два повноцінні організми.
Фрагментація в чомусь має схожість із розподілом: істота дробиться на кілька простих частин, що стають новими представниками виду.
Ниркування характерне для примітивних видів. Воно має на увазі формування нової особини з виступів (їх називають нирками) на тілі материнського організму. Відсутні істоти починають повноцінний життєвий цикл.
Палінтомія - процес безладно швидкого поділу без проходження стадій зростання та розвитку.
Спороутворення
Суперечки - це репродуктивні клітини, що відпочивають, що відрізняються мізерно низьким рівнем метаболізму і високою резистентністю.
Розмноження спорами передбачає розвиток суперечок у вегетативних клітинах у винятково сприятливих умовах. В основному зустрічається у бактерій та рослин.
Способи вегетативного розмноження
Розмноження рослин розвитком окремих частин називається вегетативним.
Розрізняють кілька основних типів:
- Штучне. Досягається шляхом антропогенного на процес розмноження виду.
- Природний. Зумовлено природним перебігом процедури продовження роду.
Таке бінарне розмноження дозволяє збільшити ймовірність успішного виживання царств організмів за умов агресивного середовища.
Біологічна роль безстатевого розмноження
У порівнянні зі статевим, безстатеве розмноження характеризується такими перевагами:
- займає менше часу, завдяки чому швидше відбувається продовження роду;
- дозволяє батькам передавати молодшому поколінню основні якості своїх організмів без зміни основного генотипу;
- через свою примітивність полегшує процес розмноження нижчим формам життя.
Способи безстатевого розмноження у таблиці
| Одноклітинні | Багатоклітинні | Тварини |
| Ниркування — процес створення молодшої особини з наросту на тілі батька. Спороутворення – розмноження клітинними спорами. : сюди входять розподіл та фрагментація |
Вегетативне - в основному зустрічається у грибів та рослин. Фрагментація - дроблення тіла на кілька частин, кожна з яких виростає на повноцінну особину. Строгіляція. Спороутворення. Зустрічається у рослин та грибів. Поліембріонія. |
Вегетативне - це єдиний спосіб розмноження у тварин безстатевим методом. Ниркування — характерно виключно для губок. Практичне використання цих методів можливе, але на практиці зазвичай не здійснюється. |
Порівняння статевого та безстатевого розмноження
На відміну від статевого, безстатеве розмноження є примітивнішим, а тому відноситься до нижчих.
Воно також майже не властиве тваринам, людина практично не зустрічається. У нижчих форм спостерігається переважання цього способу.
Також у статевому розмноженні бере участь дві особи одного виду, для безстатевого розмноження потрібна лише одна.
Соматичні клітини задіяні в безстатевому продовженні роду, для статевого характерні статеві.
Переваги безстатевого розмноження
Головна перевага цього - швидке збільшення чисельності особин до конкретного виду.Це дозволяє гарантовано виживати в умовах мінливого середовища.
Ще одна головна перевага — передача багатьох батьківських якостей дитячим особам.
Відсутність потреби у двох учасниках біологічного процесу також для безстатевого розмноження.
Особливості безстатевого розмноження
Сюди відносяться:
- мітоз в основі безстатевого розмноження як основна відмінність від статевого методу;
- здійснення процесу без участі статевих клітин;
- збільшення чисельності особин у геометричній прогресії.
Висновок
Множинні дослідження показали, що безстатеве розмноження характерне для нижчих та неорганізованих форм життя.
Однак воно забезпечує стабільний приплив чисельності особин цим видам і займає важливе місце у сфері біології.
Цілі уроку:
Дати визначення поняття "розмноження";
- назвати види розмноження та риси їх відмінності;
- Перерахувати способи безстатевого розмноження;
- продовжити формування умінь працювати з текстом, виділяти головне, робити висновки;
- обговорити та висловити власну думку про актуальні наукові та етичні проблеми, пов'язані з темою розмноження організмів, необхідність даних знань у сучасному житті.
Обладнання та матеріали:таблиці зі схемами форм безстатевого розмноження, вегетативного розмноження рослин та тварин, картки із завданнями для актуалізації знань.
Базові поняття та терміни:типи розмноження, безстатеве розмноження, статеве розмноження, множинний поділ клітини, суперечки, спороутворення, вегетативне розмноження, гермафродитизм, партеногенез.
Концепція уроку:спираючись на знання про основні властивості живого, показати, що розмноження є універсальною властивістю живого та здійснюється за допомогою різноманітних процесів; докладніше зупинитися на безстатевому розмноженні, його особливостях, перевагах та еволюційних пороках, навести приклади з різних царств живих організмів.
Тип уроку:Вивчення нового матеріалу.
Структура уроку
I. Організаційний етап – 2 хв.
ІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності – 10 хв.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу – 20 хв.
IV. Узагальнення, систематизація та контроль знань та умінь учнів – 10 хв.
V. Домашнє завдання – 3 хв.
Хід уроку
Структура уроку
I. Організаційний етап.
Розповідь вчителя
Використовуючи знання, отримані в курсах ботаніки, зоології та анатомії, фізіології людини, продовжіть розповідь, відповівши на всі допоміжні питання.
“Кожної секунди на Землі гинуть десятки тисяч організмів. Одні від старості. Інші через хвороби, треті з'їдають хижаки… Ми зриваємо в саду квітку, наступаємо випадково на мурахи, вбиваємо комара, що нас вкусив, ловимо на озері щуку. Кожен організм смертний, тому будь-який вид повинен дбати про те, щоб його чисельність не зменшувалася. Смертність одних особин компенсується народженням інших”
ІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності.
Запитання до учнів
1) Що таке розмноження? Яке значення має розмноження?
2) Що лежить в основі розмноження живих організмів?
3) Які основні типи розмноження властиві всім живим організмам, які живуть Землі? У чому принципова відмінність цих двох типів?
Передбачені відповіді
- Розмноження - це одна з важливих властивостей живої природи, відтворення собі подібних Існування кожної окремо взятої особини величезне в часі. Тому підтримка життя протягом сотень, тисяч, мільйонів років може бути пов'язана лише з самовідтворенням. Кожна особина з часом перестає існувати, але життя вигляду, як правило, не припиняється.
- В основі розмноження лежить здатність клітин до поділу.
- Відомі дві основні форми розмноження: статеве та безстатеве. Статевим розмноженням називається зміна поколінь та розвиток організмів на основі злиття спеціалізованих (статевих) клітин та утворення зиготи. При безстатевому розмноженні нова особина утворюється з неспеціалізованих клітин тіла – соматичних, безстатевих.
Розмноження та його форми.Оскільки учні вже мають інформацію про процеси розмноження, можна дати чітке визначення процесу розмноження, а потім показати різницю між статевим і безстатевим розмноженням. Ці відмінності полягають ось у чому:
а) при безстатевому розмноженні у процесі бере участь лише одна особина, а при статевому зазвичай дві;
б) при безстатевому розмноженні виникають особини ідентичні материнському організму, а при статевому розмноженні виявляється комбінативна мінливість, що призводить до різноманіття нащадків;
в) при статевому розмноженні особини утворюють спеціалізовані статеві клітини - гамети, а при безстатевому цьому не відбувається;
г) при безстатевому розмноженні головний клітинний механізм - це мітоз, а при статевому розмноженні - мейоз;
д) еволюційне значення безстатевого розмноження полягає в тому, що воно сприяє підтримці найбільшої пристосованості до умов існування (підсилює роль стабілізуючого відбору), а статеве розмноження забезпечує генетичну різноманітність і створює передумови для освоєння різних середовищ існування, дає еволюційні та екологічні перспективи ( природного відбору).
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
Слід розповісти всі ці способи, підкресливши, що безстатеве розмноження є давнім і досить ефективним способом розмноження, характерним для багатьох живих організмів.
Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою нестатевих клітин.
У ході подальшої нашої роботи, уважно слухаючи своїх товаришів, ви повинні скласти таблицю: "Безстате розмноження". Наприкінці уроку ми перевіримо у кожної групи.
Перед вами представлені організми
Визначте спосіб розмноження, розкажіть про особливості цього розмноження.
Поділ – спосіб безстатевого розмноження, Характерний для одноклітинних організмів, у якому материнська особина поділяється на дві і більше дочірні клітини.
Можна виділити:
а ) простий бінарний поділ(прокаріоти),
б) мітотичний бінарний поділ(найпростіші, одноклітинні водорості),
в) множинний поділ, або шизогонія(Малярійний плазмодій, трипаносоми).
Робота у групах. Вислуховування варіантів відповідей.
Завдання для груп: Замалювати схему безстатевого розмноження амеби.
Розгляньте наступний організм
Визначте спосіб розмноження, опишіть, як відбувається цей процес.
Ниркування – спосіб безстатевого розмноження, у якому нові особини утворюються як виростів на тілі батьківської особини. Дочірні особини можуть відокремлюватися від материнської та переходити до самостійного способу життя (гідра, дріжджі), можуть залишатися прикріпленими до неї, утворюючи в цьому випадку колонії (коралові поліпи).
Завдання для груп: Перерахувати етапи брунькування гідри.
Розгляньте наступний організм.
Визначте спосіб розмноження дощового хробака безстатевим шляхом. Опишіть цей процес.
Фрагментація - спосіб безстатевого розмноження,при якому нові особини утворюються із фрагментів (частин), на які розпадається материнська особина (кільчасті черв'яки, морські зірки, спірогіра, елодея). В основі фрагментації лежить здатність організмів до регенерації.
Завдання для груп: Назвати живі організми, здатні до фрагментації.
Назвіть вегетативні органи представлених рослин та визначте способи розмноження.
Вегетативне розмноження - спосіб безстатевого розмноження, при якому нові особини утворюються або з частин вегетативного тіла материнської особини або з особливих структур (кореневище, бульба та ін), спеціально призначених для цієї форми розмноження. Вегетативне розмноження характерне для багатьох груп рослин, що використовується в садівництві, городництві, селекції рослин для збереження корисних якостей (штучне вегетативне розмноження).
Завдання для груп: Розгляньте представлені кімнатні рослини: лілія, аспарагус, дефенбахія, сансів'єра, фіалка узумбарська, бегонія королівська, хлорофітум чубатий, мучниця звичайна. Запропонуйте способи розмноження цих видів рослин вегетативно.
Дайте відповідь на запитання: “Яке значення має вегетативне розмноження?”
Розгляньте такі види рослин
Згадайте, до якої групи належать ці види рослин, вкажіть способи безстатевого розмноження.
Дані види рослин відносяться до вищих спорових рослин. Спороутворення чи споруляція – розмноження у вигляді спор.Суперечки – спеціалізовані клітини, більшість видів утворюються у спеціальних органах спорангиях. (мохи, лишайники, гриби) У вищих рослин утворенню суперечки передують мейоз. (хвощі, плауни, папороті.
Завдання для груп: Де у папороті розвиваються суперечки і як вони розсіюються? Чим розмноження папороті відрізняється від розмноження моху?
Вчитель: Поліембріонія - Спосіб безстатевого розмноження , при якому нові особини утворюються з фрагментів (частин), на які розпадається ембріон
Завдання для груп:Які живі організми свідчать про цей вид розмноження?
Вчитель: Цей спосіб розмноження відбувається під час ембріонального розвитку, при якому з однієї зиготи розвивається кілька зародків - близнюків (однояйцеві близнюки у людини). Нащадки завжди однієї статі.
Завдання для груп: Згадайте, як називається комплекс методів, що використовуються людиною для отримання генетично ідентичних копій клітин або особливої. Наведіть докази, що цей метод є способом безстатевого розмноження
Вчитель : Клонування - Штучний спосіб безстатевого розмноження. У природних умовах не трапляється. Клон - генетично ідентичне потомство, отримане від однієї особини внаслідок того чи іншого способу безстатевого розмноження. В основі отримання клону лежить мітоз (у бактерій - простий поділ). Клонування – метод генної інженерії, у якому нащадки виходять із соматичної клітини предка і тому мають такий самий геном.
На експериментальній фермі під Едінбургом у Шотландії ще недавно паслася вівця на ім'я Доллі, яка з'явилася світ за допомогою методу клонування. Вчені взяли ядро, що містить генетичний матеріал, з клітини вимені вівці-матері і імплантували його в яйцеклітину іншої вівці, з якої попередньо видалено власний генетичний матеріал. Отриманий ембріон був імплантований у третю вівцю, яка відігравала роль сурогатної матері. Після англійцями американські генетики успішно провели клонування мавп.
Клонування тварин дозволяє вирішити багато проблем медицини та молекулярної біології, але водночас породжує безліч соціальних проблем.
Партеногенез.Партеногенез - явище незвичайне, яке за своїми особливостями займає проміжне положення між безстатевим та статевим розмноженням.
Отже, існує безліч видів безстатевого розмноження. Я прошу подати свої таблиці.
Бесіда-узагальнення за таблицею.
Вчитель: Як ви вважаєте, чим характеризується безстатеве розмноження?
Характеризується тим, що нова особина розвивається ні з статевих, та якщо з соматичних клітин, цим забезпечується однорідність потомства.
IV. Узагальнення, систематизація та контроль знань та умінь.
На дошці: схема "Безстате розмноження".
1. Що таке розмноження?
2. Які знаєте види розмноження?
3. Чим характеризується безстатеве розмноження? (Підтвердити прикладами, спираючись на таблицю).
4. Яка форма безстатевого розмноження характерна для мохів та папоротей? (Спороутворення)
5. Яка форма безстатевого розмноження найбільш характерна для гідри, дріжджів? (Маркування)
6. Яка форма безстатевого розмноження характерна для планарії деяких кільчастих черв'яків? (Фрагментація)
7. Чи вірне судження: Безстатеве розмноження збільшує спадкову мінливість організмів? (Ні)
8. Чи вірне судження: Безстатеве розмноження амеби відбувається шляхом шизогонії? (Ні)
9. Чи правильне судження: При безстатевому розмноженні всі дочірні особини є точною копією материнської? (Так)
Висновок. У ході уроку ми познайомилися з механізмом передачі спадкової інформації від батьків до потомства, з механізмом редуплікації. Розподіл – основа розмноження та зростання клітини. Це один із головних принципів живих систем, різноманіття та єдності живої природи. Проникли в таємниці клітки. З курсу ботаніки та зоології згадали види безстатевого розмноження, значення вегетативного розмноження.
V. Домашнє завдання.
1) Вивчити матеріал § 1 підручника.
2) Дати відповіді питання підручника, стор. 10, № 1-6.
3) Напишіть міні-вигадування не більше 10 пропозицій “Людям яких професій необхідні знання про безстатеве розмноження організмів” (за бажанням).
Відтворення(або самовідтворення) - Освіта живим організмом нового, генетично подібного собі організму.
Розмноження- Збільшення числа особин даного виду, обумовлене їх відтворенням і забезпечує наступність і безперервність життя в ряді поколінь.
Спадкоємністьозначає, що з відтворенні особин вся генетична інформація, закладена батьківському поколінні, передається дочірньому поколению.
Безперервність життяозначає необмежено довге, обумовлене зміною поколінь існування видів та популяцій організмів.
Життєвий цикл- Сукупність етапів і фаз розвитку організму від моменту утворення зиготи і до настання зрілості, що характеризується здатністю давати початок наступному поколінню.
Типи життєвих циклів: простий та складний.
Простий життєвий циклповністю здійснюється протягом життя однієї особини та характеризується збереженням загального плану будови організму.
Складний життєвий циклможе виражатися у чергуванні статевого та безстатевого поколінь (у рослин) або у явищі метаморфозу (у деяких тварин).
Типи розмноження: безстатеве і статеве.
Безстатеве розмноження
Безстатеве розмноження- Тип розмноження, при якому бере участь у відтворенні одна батьківська особина , а її нащадки розвиваються з однієї не статевий (Соматичної) клітини або групи таких клітин батьківського організму. Дочірні організми, одержані шляхом безстатевого розмноження, називаються клонами.
❖ Особливості безстатевого розмноження:
■ дочірні організми мають генотип, ідентичний генотипу
батьківського організму (вони називаються клонами)',
■ дає велику кількість нащадків;
■ ускладнює еволюцію, оскільки дає матеріал для стабілізуючого природного відбору.
Клонгенетично однорідне потомство однієї особини, що виникло шляхом безстатевого розмноження (клонами також називаються клітини, що утворюються в результаті мітотичного поділу однієї клітини)
Форми безстатевого розмноження одноклітинних:
■ розподіл клітини надвоє(зустрічається у бактерій та найпростіших - амеб, інфузорій, евглен та ін);
■ брунькування- Поділ клітини на нерівні частини
; менша клітина відгалужується від більшої (зустрічається у дріжджів, деяких бактерій);
■ множинний поділ(шизогонія) - багаторазове розподіл ядра вихідної клітини, після чого ця клітина розпадається на відповідне число одноядерних дочірніх клітин (зустрічається у найпростіших і деяких водоростей);
■ спороутворення(Спорогонія) - розмноження шляхом утворення спор (зустрічається у водоростей, бактерій, найпростіших - суперечників).
Суперечка- Одноклітинний зародок, тобто. клітина, яка при попаданні у сприятливі умови може розвинутись у новий організм. Спору завжди покрита щільною оболонкою, що захищає її внутрішній вміст від несприятливих зовнішніх умов.
❖ Форми безстатевого розмноження багатоклітинних:
■ спороутворення(спостерігається у мохів, хвощів, папоротей);
■ брунькування- Розмноження шляхом утворення та подальшого відділення нирок (у гідр, губок); у деяких видів організмів (у коралових поліпів) нирки не відокремлюються (формуються колонії);
■ стробіляція(Зустрічається у деяких кишковопорожнинних): розподіл верхньої частини поліпа поперечними перетяжками на дочірні особини (стробіли), які відриваються від батька;
■ вегетативне- Розмноження частинами тіла (міцелію у грибів, слані у водоростей та лишайників);
■ вегетативними органами- Дочірні організми виростають зі стебла (смородина), кореневища (пирій), бульби (картопля), цибулини (цибуля) та ін; характерна для квіткових рослин;
■ фрагментація- Розмноження з окремих фрагментів батьківського організму (зустрічається у деяких плоских і кільчастих черв'яків).
Нирка- Група клітин, що утворює випинання на тілі батьківського організму, з якої розвивається дочірній організм.
Статеве розмноження
Статеве розмноженнятип розмноження, при якому у відтворенні беруть участь дві батьківські особини ; новий організм розвивається з зиготи, що утворюється в результаті злиття чоловічої та жіночої статевих клітин. гамет.
Особливості статевого розмноження:
■ воно відрізняється наявністю статевого процесу;
■ забезпечує обмін спадковою інформацією між особами одного виду;
■ створює умови для виникнення спадкової мінливості;
■ забезпечує більш різноманітне потомство;
■ підвищує можливість організмів пристосовуватися до умов навколишнього середовища, що постійно змінюються;
■ створює умови для природного відбору та еволюції;
■ дає невелику кількість нащадків;
■ характерно для всіх еукаріот-,
■ переважає у тварин та вищих рослин.
Статевий процес- Комплекс подій, що забезпечують обмін спадковою інформацією між особами одного виду і створюють умови для виникнення спадкової мінливості.
❖ Основні форми статевого процесу:
■ кон'югація,
■ копуляція (гаметогамія).
У бактерій спостерігаються також трансформація та трансдукція.
Кон'югація(характерна для інфузорій, деяких бактерій, водоростей та грибів) – процес запліднення шляхом обміну мігруючими ядрами , які переміщаються з клітини однієї особини в клітину іншої за цитоплазматичним містком, що утворився між ними.
При кон'югації кількість особин не зростає; їх розмноження відбувається безстатевим шляхом (поділом надвоє).
Копуляція(або гаметогамія ) - процес злиття двох клітин, що розрізняються по підлозі (гамет) з утворенням зиготи. При цьому два ядра гамет утворюють одне ядро зиготи.
■ Копуляцією також називаються: статевий процес у тварин, що мають копулятивні органи, та з'єднання при статевому розмноженні двох особин, які не мають статевих органів (наприклад, дощових хробаків).
❖ Форми статевого розмноження:
■ без запліднення;
■ із заплідненням.
❖ Органи статевого розмноження:
■ у нижчих рослин та багатьох грибів гаметангії;
■ у вищих спорових рослин антеридії(чоловічі органи) та архегонії(Жіночі органи);
■ у насіннєвих рослин пилкові зерна(чоловічі органи) та зародкові мішки(Жіночі органи);
■ у тварин — статеві залози (гонади): сім'яники (у самців), яєчники (у самок);
■ у губок та кишковопорожнинних відсутні; гамети виникають із різних соматичних клітин.
Запліднення- процес злиття чоловічої та жіночої статевих клітин (гамет). В результаті запліднення утворюється зигота.
Зигота запліднена диплоїдна (2n1хр) яйцеклітина , несе спадкові задатки обох батьків, тобто. клітина, що утворюється внаслідок злиття гамет різної статі. Із зиготи розвивається новий дочірній організм; іноді (у деяких водоростей та грибів) зигота покривається щільною оболонкою і перетворюється на зигоспору.
Яйцеклітина жіноча статева клітина (зазвичай має сферичну форму, значно більша за соматичні клітини, нерухома, містить багато поживних речовин у вигляді жовткових зерен і білка).
Сперматозоїд — чоловічастатева клітина (дрібна, дуже рухлива клітина, що переміщається за допомогою одного або декількох джгутиків; є у самців тварин, деяких грибів і багатьох рослин, статеве розмноження яких забезпечується наявністю водного середовища). Складається з голівки, шийки та хвоста. У головці знаходиться ядро з гаплоїдним набором хромосом (lnlxp), у шийці - мітохондрії, що виробляють енергію для руху, і центріоль, що забезпечує коливання джгутика.
Спермін- не мають джгутиків чоловічі статеві клітини покритонасінних та голонасінних рослин; доставляються до яйцеклітини за допомогою пилкової трубки.
❖ Гаметогенез- процес утворення та розвитку статевих клітин.
■ Сперматогенез – процес формування чоловічих статевих клітин (чоловічих гамет); відбувається у насінниках.
■ Оогенез - процес формування яйцеклітин (жіночих гамет); відбувається у яєчниках.
❖ Стадії гаметогенезу:
■розмноження: Мітотичний поділ первинних статевих диплоїдних клітин (сперматогоній у самців та оогоній у самок) тканини насіннєвих канальців сім'яників (у самців) або яєчників (у самок); у самок ссавців ця стадія реалізується під час ембріонального розвитку організму, у самців - з статевого дозрівання особини;
■ зріст(На інтерфазі клітинного циклу): збільшення у розмірах сперматогоній та оогоній за рахунок зростання в них кількості цитоплазми; реплікація ДНК та формування другої хроматиди; освіта зі сперматогоній (у самців) сперматоцитів I порядку та з оогоній (у самок) - ооцитів I порядку (2n2хр);
■ дозрівання - мейотичний поділ:
- Результат першого мейотичного поділу: у самців - утворення двох сперматоцитів II порядку (1n2хр) з одного сперматоцита I порядку, у самок - утворення одного ооцит II порядку (1n2хр) і вторинного (редукційного) тільця з одного ооцит I порядку;
- Результат другого мейотичного поділу: у самців освіта чотирьох гаплоїдних однохроматидних сперматид ( lnlxp), у самок— однієї гаплоїдної однохроматидної яйцеклітини (lnlxp) та трьох вторинних тілець; вторинні тільця надалі гинуть;
■ формування:сперматиди не діляться; з кожної їх утворюється сперматозоїд (у жіночих гамет ця стадія відсутня).
❖Партеногенез (або незаймане розмноження) - Розвиток організму з незаплідненої яйцеклітини.
Типи партеногенезу(залежно від набору хромосом у яйцеклітині):
■ гаплоїдний (бджоли, мурахи та ін.):
■ диплоїдний (нижчі ракоподібні, деякі ящірки та ін.).
Запліднення
Запліднення (див. вище) передує запліднення. Осіменіння - процес, що забезпечує зустріч сперматозоїдів та яйцеклітин.
Типи запліднення:зовнішнє (характерно для водних мешканців; сперматозоїди та яйцеклітини виділяються у воду, де і відбувається їх злиття) і внутрішнє (що відбувається за допомогою ко-пулятивних органів; характерно для мешканців суші).
У ссавців та людини яйцеклітини набувають здатності до запліднення в результаті овуляції.
Овуляція- Вихід зрілих клітин у ссавців в порожнину тіла. Періодичність овуляції регулюється нервовою системою та гормонами ендокринної системи.
❖ Фази запліднення:
■ проникнення сперматозоїда в яйцеклітину (при цьому в яйцеклітині формується оболонка запліднення, що перешкоджає проникненню в яйцеклітину інших сперматозоїдів);
■ злиття ядер та відновлення диплоїдного набору хромосом;
■ активація розвитку зиготи (формування веретена поділу, що спонукає зиготу до поділу).
Поняття онтогенезу
Онтогенез— це сукупність процесів індивідуального розвитку організму з утворення зиготи (запліднення яйцеклітини) остаточно життя особини.
❖ Періоди онтогенезу:
■ ембріональний- З моменту утворення зиготи до проростання насіння (у рослин) або народження молодої особини (у тварин);
■ постембріональний- Від проростання насіння (у рослин) або народження (у тварин) до смерті організму.
Чи є найдавнішим?
2. Чи всі живі істоти здатні розмножуватися?
Розмноження - це загальна властивість живих організмів, що полягає у здібності вироблятиподібних до себе особин свого вигляду. Завдяки розмноженню відбувається нескінченна зміна поколінь кожного виду. У процесі розмноження можуть виникати унікальні комбінації генетичного матеріалу, що спричиняють появу спадкових змін в організмі. Таким чином, виникає генетична різноманітність особин у межах одного виду та закладаються основи мінливості та подальшої еволюції виду.
Розмноження - необхідна умова життя на Землі.
Безстатеве розмноження.
Найдавнішою формою розмноження на планеті є безстатеве розмноження. Воно полягає в розподілі одноклітинного організму (або однієї або кількох клітин багатоклітинного організму) та утворенні дочірніх особин. Найчастіше ця форма розмноження зустрічається у прокаріот, рослин, грибів та найпростіших, спостерігається вона і в деяких видів тварин.
Види безстатевого розмноження.
Розглянемо основні види безстатевого розмноження.
Розмноження поділом.
У прокаріотів перед поділом єдина кільцева подвоюється, між двома дочірніми хромосомами виникає перегородка і клітина ділиться надвоє.
Багато одноклітинні водорості (наприклад, хламідомонада, евглена зелена) та найпростіші (амеба) діляться мітозом, утворюючи дві клітини.
Розмноження суперечками.
Суперечки - це спеціалізовані гаплоїдні клітини грибів та рослин (не плутати зі спорами) бактерій), службовці для розмноження та розселення. У грибів та нижчих рослин суперечки утворюються шляхом мітозу, у вищих рослин – у результаті мейозу.
У насіннєвих рослин суперечки втратили функцію розселення, але є необхідним етапом циклувідтворення.
Вегетативне розмноження.
Представлені вище способи безстатевого розмноження поєднуються тим, що новий організм у всіх цих випадках розвивається з однієї клітини одноклітинного або багатоклітинного батька. Однак дуже часто при безстатевому розмноженні багатоклітинних організмів потомство розвивається із групи батьківських клітин. Такий спосіб безстатевого розмноження називають вегетативним. Розрізняють кілька видів вегетативного розмноження. Перший з них - розмноження рослин частинами вегетативних органів (частина слані, черешок стебла, черешок кореня) або спеціальними видозмінами пагонів (кореневище, цибулина, бульба).
Інший вид вегетативного розмноження – фрагментація, – процес, заснований на регенерації.
Приміром, фрагмент тіла дощового черв'яка дає початок цілої особини. Однак слід враховувати, що в природних умовах фрагментація зустрічається рідко, зокрема у багатощетинкових черв'яків, цвілевих грибів, деяких водоростей (спірогіра).
Третій вид вегетативного розмноження – брунькування.
У цьому випадку група клітин батьківської особини починає узгоджено ділитися, даючи початок дочірній особині, яка деякий час розвивається як частина материнського організму, а потім відокремлюється від нього (прісноводна гідра) або формує колонії з багатьох особин (коралові поліпи).
Значення безстатевого розмноження.
Безстатеве розмноження дозволяє швидко збільшувати чисельність особин даного виду в сприятливих умовах. Але за такого способу розмноження всі нащадки мають генотип, ідентичний батьківському. Отже, при безстатевому розмноженні практично не відбувається збільшення генетичного розмаїття, яке могло б виявитися дуже корисним при необхідності пристосуватися до умов проживання, що змінилися. Тому переважна більшість живих організмів періодично або постійно розмножуються статевим шляхом.
Безстатеве розмноження. Вегетативне розмноження.
1. Яке розмноження називається безстатевим?
2. Які види безстатевого розмноження розрізняють?
3. Яке біологічне значення безстатевого розмноження?
Особливим видом вегетативного розмноження організмів є поліембріонії. І тут зародок (ембріон) вищих тварин невдовзі після освіти ділиться кілька фрагментів, кожен із яких незалежно розвивається у повноцінну особину. Такий поділ ембріонів зустрічається, наприклад, у броненосців. До поліембріонії також відноситься утворення однояйцевих близнюків у людини. У цьому випадку зигота, що виникла в результаті звичайного запліднення, дроблячись, утворює зародок, який, за поки що не цілком зрозумілими причинами, поділяється на кілька частин. Кожна з цих частин проходить шлях нормального ембріонального розвитку, внаслідок чого народжуються два і більше однакових немовлят, обов'язково однієї статі. Частота народжуваності однояйцевих близнюків не перевищує одного випадку на 250 пологів. Але іноді поділ зародка, що формується, буває неповним. І тут виникають організми, мають загальні частини тіла чи внутрішні органи. Таких однояйцевих близнюків прийнято називати сіамськими, на честь Чанга та Енга Банкерів, що народилися в Таїланді (тоді Сіам) (рис. 50), Чанг і Енг були з'єднані в області грудної клітки щільною зв'язкою товщиною близько 9 см. Навіть у ті роки їх, ймовірно , можна було б поділити хірургічним шляхом, проте вони не погодилися на це. Одружившись на двох сестрах-американках, вони стали заможними фермерами, У їхніх дружин народилося 22 дитини. Іноді природа робить більш серйозні помилки. У Франції у дівчинки-підлітка, яка страждала на недокрів'я і викривлення хребта, під час медичного обстеження несподівано виявили в черевній порожнині зародок немовляти.
Однак знаходився цей зародок не в матці, а був з'єднаний кровоносними судинами з судинами черевної порожнини, оскільки зародок швидко зростав, його довелося видаляти хірургічним шляхом, інакше його «мама» загинула. Зародок досягав 30 см завдовжки. Як могла виникнути така помилка природи? Очевидно, одна з клітин черевної порожнини дівчинки почала дробитися так само, як дробиться зигота після запліднення, і дала початок новому людському організму. Однак зародок був спочатку приречений, і він ніколи б не зміг перетворитися на повноцінну здорову дитину, оскільки розвивався не в тому місці, де потрібно, і не забезпечувався необхідними гормонами та поживними речовинами. Після видалення зародка дівчинка швидко видужнула і її внутрішні органи, здавлені зародком, що росте, стали розвиватися нормально.
Кам'янський А. А., Криксунов Є. В., Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Надіслано читачами з інтернет-сайту
У природі існує два типи розмноження організмів: безстатеве та статеве.
Безстатеве розмноження- Це утворення нового організму з однієї клітини або групи клітин вихідного материнського організму. І тут у розмноженні бере участь лише одна батьківська особина, яка передає свою спадкову інформацію дочірнім особинам.
В основі безстатевого розмноження лежить мітоз. Існує кілька форм безстатевого розмноження.
Просте розподіл,або поділ надвоє, характерний для одноклітинних організмів. З однієї клітини шляхом мітозу утворюються дві дочірні клітини, кожна з яких стає новим організмом.
Ниркування- це форма безстатевого розмноження, коли від батьківської особини відділяється дочірній організм. Така форма характерна для дріжджів, гідри та деяких інших тварин.
У спорових рослин (водоростей, мохів, папоротей) розмноження відбувається за допомогою суперечка,спеціальних клітин, що утворюються у материнському організмі. Кожна суперечка, проростаючи, дає початок новому організму.
Вегетативне розмноження- це розмноження окремими органами, частинами органів чи тіла. Воно засноване на здатності організмів відновлювати недостатні частини тіла. регенерації.Зустрічається у рослин (розмноження стеблами, листям, пагонами), у нижчих безхребетних тварин (кишковопорожнинних, плоских і кільчастих черв'яків).
Статеве розмноження- це утворення нового організму за участю двох батьківських особин. Новий організм несе спадкову інформацію від обох батьків.
При статевому розмноженні відбувається злиття статевих клітин. гаметчоловічого та жіночого організму. Статеві клітини формуються в результаті особливого типу поділу. У цьому випадку, на відміну від клітин дорослого організму, які несуть диплоїдний (подвійний) набір хромосом, гамети, що утворюються, мають гаплоїдний (одинарний) набір. Внаслідок запліднення парний, диплоїдний набір хромосом відновлюється. Одна хромосома з пари є батьківською, а інша – материнською. Гамети утворюються у статевих залозах чи спеціалізованих клітинах у процесі мейозу.
Мейоз- це такий поділ клітини, у якому хромосомний набір клітини зменшується вдвічі (рис. 56). Такий поділ називається редукційним.
Мал. 56.Фази мейозу: А - перший поділ; Б - друге поділ. 1, 2 - профаза I; 3 – метафаза I; 4 – анафаза I; 5 – телофаза I; 6 – профаза II; 7 – метафаза II; 8 – анафаза II; 9 - телофаза II
Для мейозу характерні самі стадії, як і мітозу, але процес і двох послідовних поділів (мейоз I і мейоз II). В результаті утворюється не дві, а чотири клітини. Біологічний сенс мейозу полягає в забезпеченні сталості числа хромосом у організмів, що знову утворюються при заплідненні. Жіноча статева клітина яйцеклітина,завжди велика, містить багато поживних речовин, часто нерухома.
Чоловічі статеві клітини сперматозоїди,дрібні, часто рухливі, мають джгутики, їх утворюється значно більше, ніж яйцеклітин. У насіннєвих рослин чоловічі гамети нерухомі і називаються сперміями.
Запліднення- процес злиття чоловічих та жіночих статевих клітин, у результаті якого утворюється зигота.
З зиготи розвивається зародок, який дає початок новому організму.
Запліднення буває зовнішнім та внутрішнім. Зовнішнє заплідненняпритаманно мешканців вод. Статеві клітини виходять у зовнішнє середовище та зливаються поза організмом (риби, земноводні, водорості). Внутрішнє заплідненняпритаманно наземних організмів. Запліднення відбувається у жіночих статевих органах. Зародок може розвиватися як у тілі материнського організму (ссавці), так і поза ним - в яйці (птиці, плазуни, комахи).