Биологическое значение размножения жизнеспособность семян

Обновлено: 08.07.2024

Почкование. В этом случае происходит митотическое деление ядра . Одно из образовавшихся ядер перемещается в формирующееся локальное выпячивание материнской клетки , а затем этот фрагмент отпочковывается. Дочерняя клетка существенно меньше материнской, и ей требуется некоторое время для роста и достраивания недостающих структур, после чего она приобретает вид, свойственный зрелому организму.

Шизогония – множественное деление

Спорообразование. Споры во многих случаях образуются путём митоза (митоспоры), причём иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм.

У многоклеточных:
Вегетативное размножение. осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм.
Полиэмбриония

Фрагментация

Спорообразование

Биологическое значение и формы полового разможения.

У одноклеточных:

Конъюгация (клетки отделились, подошли друг к другу, и слились в зиготу)

Наружное оплодотворение

Партеногенез: андрогенез (новый организм развивается из яйцеклетки с мужским пронуклеосом) и геногенез (новый организм развивается из яйцеклетки с женским пронуклеосом)

Эволюция полового размножения.

Изогамный. Половые клетки, имеющий одинаковое строение.
Гетерогамный. Отличаются морфологическими признаками.
Появление специальных органов, где происходит созревание половых клеток.
Переход от внешнего оплодотворения к внутреннему.

Понятие о мейозе и его биологическая роль.

1 деление – редукционное (уменьшение кол-ва хромосом в 2 раза)

2 деление – эквационное (уменьшение наследственного материала)

Биологическое значение мейоза:

- при мейозе происходит редукция числа хромосом и редукция наследственного материала

- при мейозе происходит перекомбинация генетического материала, увеличивается резерв наследственной изменчивости будущего потомства

- комбинативная изменчивость: а) при кроссинговере, б) случайным расхождением хромосом в А1.

Характеристика фаз 1 и 2 мейотических делений.

1. Лептотена – спирализация хромосом

2. Зиготена – процесс конъюгации – попарное соединение гомологичых хромосом

4. Диптотена – разделение синаптонимального комплекса, связаны в местах хиазмы – где прошел процесс кроссинговера

5. Диакинез – максимальное отталкивание хромосом друг от друга, но они остаются связаны в областях хиазм.

Иногда между 4 и 5 бывает диктиетена. Длится от 12 до 50 лет. Женская особенность, только у человека.

Биваленты (пары гомологичных хромосом) выстраиваются случайным образом в экваториальной плоскости. Образуется метафазная пластинка. Образование нитей веретена деления, к каждой хромосоме крепится только одна нить, происходит разрушение хиазм.

Анафаза 1 2n4c (n2c+n2c у каждого полюса)

Расщепление гомологичных хромосом и расхождение их к полюсам клетки.

В результате происходит образование двух клеток, в каждой из которых будет половинный набор наследственного материала n2c

Динамика количества хромосом ДНК в мейотическом делении.+
Отличие мейоза и митоза.

Отличия мейоза от митоза по итогам

1. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.

2. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).

3. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).

4. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом).

Отличия мейоза от митоза по ходу

1. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки).

2. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация (тесное сближение гомологичных хромосом) и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это приводит к перекомбинации (рекомбинации) наследственной информации.

3. В анафазе первого деления мейоза происходит независимое расхождение гомологичных хромосом (к полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы). Это приводит к рекомбинации и редукции.

Биологическое значение и стадии гаметогенеза.

1 стадия – размножение

2 стадия – роста (интерфаза 1 мейоза)

3 стадия – созревания (1 и 2 деления)

4 стадия – формирования

В стадииразмножения диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называют сперматогониями и овогониями. Эти клетки осуществляют серию последовательных митотических делений, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи. Размножение овогоний приурочено главным образом к периоду эмбриогенеза. У человека в женском организме этот процесс наиболее интенсивно протекает в яичниках между 2-м и 5-м месяцами внутриутробного развития. К 7-му месяцу большая часть овоцитов входит в профазу I мейоза.

Так как способом размножения клеток-предшественниц женских и мужских гамет является митоз, то овогоний и сперматогонии, как и все соматические клетки, характеризуются диплоидностью. В ходе митотического цикла их хромосомы имеют либо однонитчатую (после митоза и до завершения синтетического периода интерфазы), либо двунитчатую (постсинтетический период, профаза и метафаза митоза) структуру в зависимости от количества биспиралей ДНК. Если в одинарном, гаплоидном наборе число хромосом обозначить как п, а количество ДНК — как с, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2п2с до S-периода и 2n4c после него.

На стадии ростапроисходит увеличение клеточных размеров и превращение мужских и женских половых клеток в сперматоциты и овоциты I порядка, причем последние достигают больших размеров, чем первые. Одна часть накапливаемых веществ представляет собой питательный материал (желток в овоцитах), другая — связана с последующими делениями. Важным событием этого периода является репликация ДНК при сохранении неизменным числа хромосом. Последние приобретают двунитчатую структуру, а генетическая формула сперматоцитов и овоцитов I порядка приобретает вид 2n4с.

Основными событиями стадии созревания являются два последовательных деления: редукционное и эквационное, которые вместе составляют мейоз (см. разд. 5.3.2). После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка (формула n2с), а после второго — сперматиды и зрелая яйцеклетка (пс).

В результате делений на стадии созревания каждый сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, тогда как каждый овоцит I порядка — одну полноценную яйцеклетку и редукционные тельца, которые в размножении не участвуют. Благодаря этому в женской гамете концентрируется максимальное количество питательного материала — желтка.

Характеристика сперматогенеза и овогенеза.

Период размножения. В этот период овогонии делятся митотическим путем .

Период роста. Половые клетки в этом периоде называются овоцитами первого порядка. Они теряют способность к митотическому делению и вступают в профазу I мейоза. В этот период осуществляется рост половых клеток

Период созревания. Созревание овоцита — это процесс последовательного прохождения двух делений мейоза (делений созревания). Как уже говорилось выше, при подготовке к первому делению созревания овоцит длительное время находится на стадии профазы I мейоза, когда и происходит его рост.

Из двух делений созревания первое у большинства видов является редукционным, так как именно в ходе этого деления гомологичные хромосомы расходятся по разным клеткам. Таким образом, каждая из разделившихся клеток приобретает половинный (гаплоидный) набор хромосом.

Онтогенетические особенности сперматогенеза и овогенеза у человека.

((Сперматогенез у человека в норме начинается в пубертатном периоде (около 12 лет) и продолжается до глубокой старости. Продолжительность полного сперматогенеза у мужчин составляет примерно 73—75 дней [1] . Один цикл зародышевого эпителия составляет приблизительно 16 дней))

Итог овогенеза: из 1 овогонии только 1 яйцеклетка. Овогенез начинается в зародышевом периоде (эмбриональном развитии). На стадии овоцита 2 порядка он останавливается(эмбр.)

Продолжается в подростковом периоде, цикличность с частотой 28 дней,образуется 1 яйцеклетка.

6-8 млн овогонии, к моменту рождения 1-2 млн.

Онтогенетическое развитие человека можно охарактеризовать рядом общих особенностей:

- непрерывность – рост отдельных органов и систем организма человека не бесконечен, он идет по так называемому ограниченному типу. Конечные величины каждого признака обусловлены генетически, т. е. существует норма реакции;

- постепенность и необратимость; непрерывный процесс развития можно разделить на условные стадии – периоды, или этапы, роста. Пропустить какой-либо из этих этапов невозможно, как нельзя в точности вернуться к тем особенностям строения, которые уже проявлялись на предыдущих стадиях;

- цикличность; хотя онтогенез является процессом непрерывным, темпы развития (скорость изменений признаков) могут существенно различаться во времени. У человека существуют периоды активизации и торможения роста. Существует цикличность, связанная с сезонами года (например, увеличение длины тела происходит в основном в летние месяцы, а веса – осенью), а также суточная и ряд других;

- гетерохрония, или разновременность (основа алло-метричности) – неодинаковая скорость созревания разных систем организма и разных признаков в пределах одной системы. Естественно, что на первых этапах онтогенеза созревают наиболее важные, жизненно необходимые системы;

- чувствительность к эндогенным и экзогенным факторам; темпы роста ограничиваются или активизируются под воздействием широкого спектра экзогенных факторов среды. Но их воздействие не выводит процессы развития за границы широкой нормы реакции, определенной наследственно. В этих пределах процесс развития удерживается эндогенными регуляторными механизмами. В этой регуляции существенная доля принадлежит собственно генетическому контролю, реализованному на уровне организма благодаря взаимодействию нервной и эндокринной систем (нейроэндокринная регуляция);

Размножение и его биологическое значение.
РАЗМНОЖЕНИЕ(репроду́кция, воспроизво́дство) —свойство
воспроизведения себе подобных
1. РАЗМНОЖЕНИЕ- свойство ВСЕХ живых организмов!
2. Обеспечивает НЕПРЕРЫВНОСТЬ И ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ
жизни данного вида живого организма
3. Для ВСЕХ растений характерно свойство РАЗМНОЖЕНИЯ!
4. Благодаря размножению УВЕЛИЧИВАЕТСЯ число
особей(представителей) какого либо вида растений
5. Размножение СПОСОБСТВУЕТ ЗАСЕЛЕНИЮ новых мест
обитаний
1.Можно ли утверждать, что размножение способно поддерживать
жизнь самой размножающейся особи у растений, если нет то в чём
это выражается?

Способы размножения у растений
БЕСПОЛОЕ
1) участвует ТОЛЬКО 1
материнская особь
2) Дочерние особи (
растения) ПОЛНОСТЬЮ
копируют (похожи) на
материнскую особь
1)
2)
ПОЛОВОЕ
Участвуют две родительские
особи или половые клетки
(ГАМЕТЫ)- женские и мужские
Образовавшиеся после
ОПЛОДОТВОРЕНИЯ особи
НЕЯВЛЯЮТСЯ ТОЧНОЙ
КОПИЕЙ родительских особей,
они несут лишь часть их сходства

ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
1. Сливаются между собой половые клетки растений- ГАМЕТЫ:
СПЕРМИИ( СПЕРМАТОЗОИДЫ) и ЯЙЦЕКЛЕТКИ
2. Процесс слияния половых клеток называется
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
3. Результате оплодотворения образуется клетка-ЗИГОТА (это
будущий организм)
4. У цветковых (покрытосеменных) растений и у голосеменных (
хвойных) в результате полового размножения образуются СЕМЕНА

Жизненный цикл растений состоит из
2-х фаз:
ВЕГЕТАТИВНАЯ ФАЗА
Семя---проросток--- разрастание корня----рост стебля--увеличение количества листьев=
УВЕЛИЧЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНОГО ТЕЛА РАСТЕНИЯ.

Жизненный цикл растений состоит из
2-х фаз:
РЕПРОДУКТИВНАЯ ФАЗА
Образование цветка, плода и семени-это репродуктивные
(генеративные) органы цветкового растения и
РЕПРОДУКТИВНАЯ ФАЗА жизни растения.

Что такое созревание и прорастание семян?
Призна
ки
Форма семени
Масса
семени
Окраска
семени
Процесс
дыхания
Процессы,
происходящие с
веществами
Созрев
ание
Прорас
тание
2.Заполните данную таблицу по представленным признакам
созревания и прорастания семян. Информацию можно взять из
параграфа 7.Например, что происходит с формой семян при
созревании и при прорастании ( сохраняется, изменяется)
3. Какие этапы при прорастании семян выделяют?

4.
5.Почему сорта банана, хурмы апельсина и винограда размножают
преимущественно вегетативным способом?
Вегетативное размножение приводит к образованию КЛОНОВ!

Вегетативное размножение основано на способности растений к
регенерации- восстановлению утраченных органов или целого
организма из его части!

Размножение у растений происходит двумя основными способами: вегетативным и генеративным. Вегетативное размножение осуществляется при помощи вегетативных органов растения: листьев, стебля (черенки и отводки), корневища, почки, луковицы, ползучие побеги, корневые отпрыски, листовые черенки и культурная ткань (выращивается в пробирке).

Генеративное размножение делится на несколько видов: бесполое и половое. Бесполое размножение растений происходит при помощи образования спор – специализированных клеток, которые прорастают без слияния с другой клеткой. При этом споры могут быть как диплоидными (образованы в результате митоза), так и гаплоидными (образованы в результате мейоза); распространяться как при помощи воды и ветра (мхи и папоротники), так и иметь для этого жгутики для передвижения (водоросли).

Половое размножение растений осуществляется благодаря слиянию половых клеток – гамет и образованию зиготы. Гаметы могут быть как одинаковыми в морфологическим отношении, так и совершенно разными. В данном случае принято выделять несколько типов слияния гамет: оогамия (слияние крупной неподвижной яйцеклетки и подвижного сперматозоида), гетерогамия (слияние гамет, разных по размеру) и изогамия (слияние одинаковых гамет.

№ 2. Что вы знаете о размножении животных?

Преобладающей формой размножения у животных является половое размножение, которое осуществляется при помощи слияния половых клеток, образуемых как в одном родительском организме – женском, так и в другом – мужском.

Однако есть организмы, например, представители низших беспозвоночных, которые способны к размножению бесполым путем. Такой способ подразумевает увеличение числа особей за счет образования их из соматических клеток. Основными его способами являются почкование и фрагментация. Преимущество бесполого размножения в том, что оно происходит без затрат энергии и времени на поиск партнёра противоположного пола. Недостатком является сходство потомства, потому что новые особи являются практически точными копиями своих родителей.

Значение полового и бесполого размножения для животных заключается в непрерывном пополнении и замене одинаковых или разных особей вида, которые в природе погибают по разным причинам. Также размножение позволяет увеличить численность видов, иметь перспективы в эволюционном развитии. Результат размножения – вместо старых и больных особей рождаются и развиваются молодые и здоровы организмы. Таким образом, вид сохраняется и продолжает своё существование.

Стр. 153. Вопросы после параграфа

№ 1. Что такое размножение?

Размножение – это способность всех живых организмов к воспроизведению себе подобных, что обеспечивает сохранение видов и непрерывность их пребывания в биогеоценозах.

№ 2. Каковы особенности бесполого размножения?

Бесполый способ размножения считается самым простым и древним. Он происходит при участии только одной особи и благодаря процессу деления, спорами, либо вегетативными органами. В основе такого размножения лежит митоз, а все дочерние организмы, которые возникают из материнского организма, являются его точной генетической копией. В результате все потомки идентичны между собой.

№ 3. Каково биологическое значение полового размножения организмов?

Половое размножение представляет собой биологический процесс, который направлен на увеличение числа особей, и обеспечивает продолжение существование видов. Биологическое значение полового размножения организмов состоит в том, что при слиянии двух родительских клеток новому организму передается генетическая информация обоих родителей. Таким образом, он не является точной копией какого-то из родителей, но в нем могут проявляться свойства, благодаря которым он более приспособлен к изменяющимся условиям окружающей среды для выживания.

№ 4. Почему многие культурные растения размножаются вегетативно?

Потому что при вегетативном способе размножения свойства материнского организма полностью сохранятся и передаются дочернему организму, так как новая особь формируется из части тела растения-предка. Именно такой способ позволяет сохранить все свойства растений и исключить возможные мутации, которые происходят при выращивании семян. При этом цветение растений, которые были получены в результате вегетативного размножения, начинается быстрее.

№ 5. Чем бесполое размножение отличается от полового?

Бесполое и половое размножения существенно отличаются друг от друга. И главное отличие кроется в исходных клетках. Для получения новой особи при бесполом размножении нужны соматические клетки, тогда как при половом – гаметы.

В процессе бесполого размножения участие принимает только одна особь – родитель. При этом выделяют несколько способов такого размножения:

деление (образование из родительской клетки новой клетки, что характерно для одноклеточных организмов);

фрагментация (образование нового организма из частей или сегментов тела родителя, что характерно для водорослей и некоторых представителей многоклеточных животных – кишечнополостных, иглокожих, червей);

спорообразование (при помощи специальных клеток – спор, что свойственно растениям и грибам);

вегетативно (воспроизводство при помощи вегетативных органов – корни, стебли, листья, видоизмененные побеги, что характерно для растений);

почкование (развитие новой особи из выроста на родительском организме, что свойственно для некоторых червей, кишечнополостных и дрожжевых грибов).

При половом размножении происходит слияние двух организмов, которые обмениваются генетической информацией. В нем также выделяют несколько способов:

конъюгация (взаимный обмен ядрами происходит по цитоплазматическому мостику; характерен для инфузорий, спирогиры);

партеногенез (развитие особи из яйцеклетки материнского организма без участия самца; встречает у тли, дафний, некоторых ящериц и пчел);

гермафродизм (наличие гамет только у одной особи, т есть, родитель одновременно выполняет роль и матери, и отца; характерно для плоских червей, морского окуня, виноградных улиток);

копуляция (слияние гамет и образование одноядерной зиготы; характерно для водорослей, цветковых растений, большинства беспозвоночных и позвоночных животных).

Таким образом, можно сделать вывод, что при бесполом размножении при условии отсутствия мутаций, новая особь является точной копией материнского организма. При половом – все потомки получаются разные, но сочетают в себе наследственные признаки и материнского, и отцовского организма.

Стр. 153. Задание

№ 1. Рассмотрите рисунок 98 и составьте план рассказа о вегетативном размножении цветковых растений. Подберите примеры.

Какие бывают способы вегетативного размножения растений?

Условия, необходимые для вегетативного размножения растения (достаточный уровень влажности, тепло, доступ света).

Части растений, которые подходят для вегетативного размножения (черенок, листья, усики, корни).

Примеры растений, которым свойственно вегетативное размножение (ландыш, ирис, картофель, лук, смородина, фиалка, бегония).

У ряда растений, к которым относятся мхи, водоросли и папоротники, бесполое размножение осуществляется при помощи спор. Спора – это клетка, которая защищена от механических повреждений и высыхания толстой оболочкой, и формируется в специальных образованиях растения – спорангиях. Она содержит ядро и цитоплазму.

Особенность спор в том, что они очень легкие, маленькие по размеру, а потому быстро распространятся при помощи ветра, воды, птиц или животных на разные территории. При наступлении благоприятных условий – достаточное количеств тепла, влаги и света споры могут прорастать, чем дают начало новым молодым организмам.

Первыми высшими растениями, которые размножались при помощи спор, были риниофиты. Произошли они от многоклеточных водорослей около 400 млн. лет назад в результате эволюции. Они в свою очередь дали начало современным высшим семенным и споровым растениям,

Жизненный цикл высших споровых растений, как и некоторых видов водорослей, объединяет в себе чередование особей полового и бесполого поколений. Особи полового поколения могут размножаться как половым, так и бесполым способом. У современных высших растений также сформированы две эволюционные группы: гаплоидная и диплоидная. К гаплоидной группе относятся мхи, у которых в жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит занимает второстепенное положение. К диплоидной группе относятся хвощи, плауны и папоротники, у которых гаметофит редуцирован и выглядит как заросток.

Стр. 153. Подумайте

Почему при половом размножении потомство оказывается разнообразным?

Потому что при половом размножении происходит слияние двух половых клеток – гамет, каждая из которых содержит свой набор генетической информации. При оплодотворении образуется новый живой организм, клетки которого наследуют половинный набор информации из обоих родителей. Таким образом, потомство хоть и наследует часть генов, благодаря которым может быть похожим на своих предков, но оказывается совсем разным и разнообразным.