Сообщение на тему половое размножение

Обновлено: 04.07.2024

Половое размножение присуще всем многоклеточным организмам, у которых происходит чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Это процесс, который представляет собой воспроизведение организмами подобных себе организмов с помощью специальных половых клеток — гамет (от греч. гамете — супруга). В отличие от свойственных растениям и грибам диплоидных или гаплоидных одноклеточных спор из которых непосредственно развиваются новые организмы, гаметы гаплоидны. Чтобы дать начало новому диплоидному организму, они должны вначале слиться друг с другом. Это слияние гамет называют половым процессом.

При этом мелкая подвижная гамета — сперматозоид (от греч. сперматос — семена, зон — жизнь и еос — вид) проникает внутрь огромной неподвижной яйцеклетки (яйцеклетка человека превосходит сперматозоид в миллионы раз). В результате образуется зигота (от греч. зиготос — удвоенный), из которой и развивается новый организм. Грандиозные размеры яйцеклеток (рис. 4) связаны с тем, что в их цитоплазме содержится огромное количество желтка — всевозможных включений питательных веществ, необходимых как источник энергии на первых этапах развития зиготы. Таким образом, ключевым процессом полового размножения является оплодотворение — слияние двух половых клеток, когда ядра гамет, сливаясь, образуют одно общее ядро зиготы.

У всех многоклеточных животных, высших растений и многих грибов гаметы заметно отличаются друг от друга. Их легко разделить на неподвижные женские яйцеклетки и мелкие, чаще всего подвижные мужские сперматозоиды. Правда, у семенных растений мужские гаметы — спермии — не имеют жгутиков и доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. Однако у самых примитивных организмов, размножающихся половым путём, например, некоторых водорослей, половые клетки внешне ничем не отличаются друг от друга, и разделить их на мужские и женские можно только условно.

При половом размножении новый организм получает генетическую информацию двух родительских организмов, что обуславливает значительную комбинативную изменчивость. В основе полового размножения лежит половой процесс , т. е. обмен генетической информацией между особями одного вида (конъюгация) или её объединение (копуляция).

При половом размножении у многоклеточных организмов образуются половые клетки ( гаметы ) с гаплоидным набором хромосом. Гаметы сливаются при оплодотворении , и из образовавшейся зиготы развивается новый организм.

Каждый дочерний организм получает новую комбинацию генетической информации и отличается от других особей вида. Это повышает возможность вида приспосабливаться к изменяющейся среде обитания и обеспечивает выживание некоторой части организмов в сильно изменившихся условиях.

Половые клетки делятся на мужские (подвижные — сперматозоиды , неподвижные — спермии ) и женские ( яйцеклетки ).

Сперматозоиды человека и животных отличаются от яйцеклеток небольшими размерами, подвижностью и строением.

Сперматозоид состоит из головки, шейки и хвоста. Головка содержит ядро с гаплоидным набором хромосом (\(1n1c\)) и небольшое количество цитоплазмы с органоидами.

На переднем конце головки находится акросома (видоизменённый аппарат Гольджи). В ней накапливаются ферменты, растворяющие оболочку яйцеклетки при оплодотворении.

В цитоплазме шейки сосредоточены центриоли и митохондрии, вырабатывающие энергию для движения сперматозоида.

Яйцеклетка обычно намного крупнее соматических клеток. Особенно больших размеров достигают яйцеклетки рыб, амфибий, рептилий и птиц.

Яйцеклетка имеет округлую форму и неподвижная. Она содержит ядро и большое количество цитоплазмы с органоидами. В цитоплазме находятся питательные вещества, необходимые для развития зародыша.

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.

Бесполое

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:

деление– образование из родительской клетки новых клеток (у эукариот митозом), характерно для одноклеточных организмов;
спорообразование или споруляция – размножение специальными клетками (спорами), свойственно грибам и растениям;
фрагментация или стробиляция – образование потомков из частей или сегментов родительской особи, характерно для водорослей, некоторых многоклеточных животных (кишечнополостные, черви, иглокожие);
почкование– появление новой особи из выроста родительского организма, характерно для дрожжевых грибов, кишечнополостных, некоторых червей;
вегетативное размножение – воспроизводство с помощью вегетативных органов (корней, листьев, стеблей, видоизменённых побегов), свойственно растениям.

Рис. 1. Стробиляция у медуз на стадии полипа.

Половое

При половом размножении генетическим материалом обменивается две особи, а образование нового организма происходит при слиянии гамет. В таблице приведены виды полового процесса.

Способ

Описание

Пример

Оплодотворение путём взаимного обмена генетической информацией. Обмен ядрами происходит по цитоплазматическому мостику

Наличие половых признаков (гамет) у одной особи. Родитель может одновременно выполнять функции отца и матери или при встрече с другим представителем вида выполнять функцию одного из партнёров (самки или самца)

Виноградные улитки, плоские черви, морской окунь

Пчёлы, некоторые виды ящериц, дафнии, тля

Процесс слияния гамет и образования одноядерной зиготы. Бывает трёх видов:

– изогамия – участие в половом процессе одинаковых гамет со жгутиками (улотрикс, хламидомонада);

– анизогамия – зиготу образуют разные по размеру подвижные гаметы (мхи, зелёные водоросли);

– оогамия – сливаются две разные клетки: одна большая неподвижная (яйцеклетка), другая – мелкая и подвижная (сперматозоид)

Водоросли, большинство позвоночных и беспозвоночных животных и цветковых растений

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.

Сравнительная характеристика

Размножение

Бесполое

Половое

Два родителя (иногда один)

Источник генетического материла

Мейоз и оплодотворение

Генетические особенности потомства

В условиях отсутствия мутаций – точная копия (клон)

Потомки разные, сочетают признаки обоих родителей

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.

Размножение — это способность всех живых существ оставлять потомство со сходным строением и процессами жизнедеятельности. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение

При бесполом делении, где задействована только одна особь, процесс размножения происходит без формирования гамет. Потомство формируется за счет отпочковывания от материнского организма или откладывания в спецорганах.

Существуют следующие виды бесполого размножения:

Деление — преимущественно встречается у простейших организмов, при этом исходная материнская клетка разделяется на две части, образуя идентичное дочернее поколение.

Выделяют следующие подвиды:

Деление надвое — свойственно доядерным видам;
митотическое деление — встречается у простейших;
множественное деление — типичное явление для малярийного плазмодия.

Почкование — характеризуется формированием дочерних организмов в виде выпячиваний на материнском теле. После созревания они отделяются от тела родителя и развиваются дальше самостоятельно. Если дочерние формы не отпочковываются и сохраняют связь с материнским организмом, формируются колонии (представители типа стрекающие).

Пример почкования

Фрагментация — процесс, при котором зрелые особи развиваются из отдельных частей тела взрослой особи (первичноротые, хирофитовые водоросли, водяная чума). Фрагментация возможна благодаря регенеративным способностям организма.

Фрагментация на примере белой планарии

Полиэмбриония — новые особи формируются при разделении зародыша на несколько частей (однояйцевые близнецы).

Вегетативное размножение — зарождение новых особей идет из отдельных органов материнского организма. Формирование молодого растения возможно из корневой системы, ветвей или листьев (редко).

Корень служит основой для образования придаточных почек, из которых развиваются надземные побеги. Новообразованные побеги крепятся к почве с помощью добавочных корней. После гибели материнского корня, проросшие растения начинают самостоятельную жизнь.

Вегетативное размножение способствует быстрому распространению калины, осота, кипрея узколистого. Растения из семейства бобовые или рода Вербейник размножаются при помощи поверхностных побегов, которые стелются по земле и в местах соприкосновения почвы и узлов побегов прорастают добавочные корни. Так растение начинает самостоятельное развитие.

Вегетативное размножение

Спорообразование — характерно для некоторых простейших и растений, которые могут образовывать споры. Споровые клетки, попадая во влажную среду, развиваются, достигая зрелости. Формирование споровых клеток идет в спорангиях – специальных органах покрытосеменных растений. У грибов и водорослей споры образуются из всех клеток тела.

Клонирование — один из видов бесполого размножения, применяемый учеными для копирования исходного генетического материала. Так получают идентичные копии с материнских особей.

Роль бесполого размножения

Организмы, которые размножаются бесполым путем, хорошо адаптируются к плавно изменяющимся условиям окружающей среды. Их потомство всегда множественное, быстро созревает и начинает тоже делиться, что способствует росту численности популяции. Хорошо известные виды с бесполым размножением: гидра, амеба, дрожжевые грибы.

Все клетки нашего организма постоянно обновляются, это возможно благодаря бесполому размножению. Соматические клетки делятся в процессе митоза.

Учитывая быстрые темпы созревания и деления, растения и животные, которые делятся бесполым путем, часто используются селекционерами.

Половое размножение

Половое размножение осуществляется при взаимодействии пары разнополых особей. Они имеют репродуктивную систему, где формируются половые клетки — гаметы. Для женских особей характерно образование яйцеклеток, а для мужских — сперматозоидов.

Формирование половых клеток называют гаметогенезом, главным моментом их образования является мейоз. Во время слияния гамет происходит оплодотворение и зарождения новой жизни. Сформированная зигота не будет точной версией родителей, потому что в процессе мейоза идет перестройка генетической информации.

На примере гидры

Гаметы у разных представителей отличаются между собой, поэтому выделяют следующие формы полового размножения: гомогамию, анизогамию и оогамию.

Гомогамия — разделение гамет на мужские и женские является условностью, потому что половые клетки организмов разных полов имеют идентичное строение и форму.

Анизогамия — половые клетки обеих полов могут передвигаться. Яйцеклетки превосходят по размеру сперматозоиды, но они почти неподвижны.

Оогамия — женские гаметы не могут самостоятельно перемещаться и намного больше мужских.

Оогамия встречается наиболее часто, свойственна многим представителям животного и растительного мира. Гомогамия и анизогамия присуща для простейших видов (фотоавтотрофные одноклеточные).

Отдельные виды водорослей и грибов могут размножаться, не образуя гамет, такие формы деления называются: гологамия и конъюгация.

В процессе гологамии одноклеточные особи с одинарным набором хроматид сливаются между собой, тем самым берут на себя роль половых клеток. Новообразованная зигота следом делится мейотическим путем, образуя 4 гаплоидные особи.

Деление путем конъюгации характерно для грибов, при этом идет слияние между гаплоидными клетками нитей таллома. После обмена информацией формируются диплоидные зародышевые клетки.

Роль полового размножения

Половое размножение важное природное явление, обеспечивающее высокий уровень изменчивости и дает возможность выживать в резко меняющихся условиях. Именно поэтому половое размножение превосходит бесполое, при котором все оставленное потомство унаследует точную копию генома родителей.

При половом делении идет перестройка генетического кода, что проявляется разнообразием признаков у потомков. Возникновение новых характеристик, адаптационных механизмов является основой для эволюционных процессов. Поэтому половое размножение занимает главное положение в природе.

Половое размножение – это процесс, в котором создаются новые организмы путем объединения генетической информации от двух людей разного пола. Генетическая информация переносится по хромосомам внутри ядра специализированных половых клеток, называемых гаметами. У самцов эти гаметы называются спермой, а у самок гамет называются яйцами. Во время полового размножения две гаметы о��ъединяются в процессе слияния, известного как оплодотворение, чтобы создать зигота, который является предшественником эмбрион потомство, взяв половину своей ДНК от каждого из своих родителей. У людей зигота содержит 46 хромосом: 23 от матери и 23 от отца. Комбинация этих хромосом производит потомство, которое похоже и на его мать и на отца, но не идентично ни тому, ни другому.

Половое размножение отличается от бесполого размножения, которое требует только одного родителя. В бесполое размножение В отличие от полового размножения, нет слияния гамет, поэтому потомство генетически идентично своим родителям и поэтому является клоном. Бесполое размножение встречается у некоторых животных, хотя и редко; наиболее бесполое размножение происходит в бактерии, грибы морские звезды, кораллы, гидры (медузы) и некоторые цветущие растения, такие как клубника.

Типы полового размножения

аллогамия

Аллогамия происходит, когда гаметы, которые объединяются во время оплодотворения, происходят от двух разных людей. Женщина гамета обычно в форме яйцеклетки или яйцеклетки, в то время как мужская гамета принимает форму спермы. И яйцеклетка, и сперма являются клетками, специализирующимися на выполнении задачи размножения; каждый пол клетка содержит только 23 хромосомы (они называются гаплоидный клетки), а не нормальные 46 хромосом, присутствующих в других клетках организма. Две гаплоидные клетки сливаются вместе, чтобы создать диплоид клетка, которая затем подвергается митоз, чтобы расти и формировать индивидуальный организм. Митоз – это деление одной клетки на две после того, как ДНК реплицируется в ядре.

Поскольку гены индивидов передаются половым путем, а выживание генов контролируется естественным отбором, индивиды вынуждены выбирать партнеров, основываясь на их способности производить потомство, которое может выжить и жить, чтобы размножаться. Поэтому в интересах каждого человека найти партнера, обладающего такими качествами, как хорошее здоровье, агрессивность, скорость и ловкость, чтобы пережить драки и качества, которые помогут потомству привлечь будущих партнеров. Генетическое и фенотипическое разнообразие, создаваемое половым размножением, позволяет людям выбирать партнеров на основе наилучшего проявления этих характеристик. Выбор, данный сексуально репродуктивным вид причины соревнование между людьми и означает, что обычно только те люди, которые проявляют желаемые черты, могут передавать свои гены. Это известно как половой отбор.

Сексуальный отбор также приводит к половой диморфизм причем самцы и самки одного и того же вида сильно различаются по внешнему виду. Поскольку женщины обычно несут ответственность за защиту потомства после рождения, они часто маскируются скучными цветами по сравнению с мужчинами, которые часто показывают яркие цвета и преувеличенные части тела (такие как большие рога или рога). Часто эти сексуально выбранные характеристики могут вступать в конфликт с выживаемостью животных. Например, яркие цвета, которые привлекают женщин, также могут привлекать хищников. Тем не менее, желание спариться сильно, и поэтому эти характеристики сохраняются и увеличиваются в популяции.

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение – оплодотворение яйцеклетки спермой в теле одного из родителей, обычно посредством половой акт, Внутреннее оплодотворение обычно происходит внутри женского тела, после того, как мужчина имплантирует сперму. Однако есть исключительно редкие примеры, такие как морские коньки (Sygnathidae), где самка имплантирует свои яйца самцу, и зигота образуется в теле самца.

Следующий шаг во внутреннем оплодотворении зависит от вида. Некоторые существа, такие как птицы, насекомые и рептилии, затем откладывают яйцо, содержащее клетки, которые подвергаются митозу, и запас желтка для питания и поддержки роста зародыша. Через некоторое время (часто будучи инкубированным) полностью сформированный человек вылупится из яйца. Это известно как яйцекладание.

Эмбрионы большинства видов млекопитающих растут и развиваются в теле их матери, что приводит к живому рождению полностью сформированного потомства: это называется вивипарностью. Эмбрионы поддерживаются плацента, который обеспечивает поглощение питательных веществ, удаление отходов и терморегуляцию в плацентарных организмах (большинство млекопитающих). В качестве альтернативы, сумчатые потомки (например, коалы и кенгуру) удаляются из тела матери после короткого периода беременности и завершают свое развитие во внешнем мешочке на передней части тела матери.

Третья форма развития – ововивипарность, при которой зародыши развиваются в яйцах, хранящихся в теле родителя, до тех пор, пока они не будут готовы к выводу, создавая впечатление живорождения.

Внешнее оплодотворение

Внешнее оплодотворение происходит, когда сперматозоид и яйцеклетка соединяются вне тела. Большинство земноводных и рыб, а также многие беспозвоночные используют внешнее оплодотворение, производя одновременно от сотен до миллиардов гамет в непосредственной близости. Быстрый выброс гамет в водную среду называется нерестом. Однако иногда самки откладывают яйца на определенную подложка которые впоследствии оплодотворяются мужчинами.

Половые клетки существ, которые размножаются путем внешнего оплодотворения, часто имеют специальные приспособления для движения, такие как добавление сильных жгутиков для самостоятельного движения.

автогамия

Автогамия, также известная как самооплодотворение или самоопыление, представляет собой слияние мужских и женских гамет, которые производятся одним человеком. Виды, которые способны производить как мужские, так и женские гаметы, называются гермафродитами.

Хотя автогамия похожа на бесполое размножение, в том смысле, что от партнера не происходит генетического разнообразия, рекомбинация хромосом из мужских и женских гамет приводит к появлению потомков со слегка измененной генетической информацией, которая, следовательно, может фенотипически отличаться от своих родителей. Большинство растений и дождевых червей размножаются путем автогамии. Иногда гермафродиты могут размножаться с другими гермафродитами. В этом случае генетическое разнообразие увеличивается в популяции.

Преимущества полового размножения

Вредные мутации накапливаются в ДНК с течением времени через клеточный митоз. Организмы, которые производят бесполым путем, просто передают эти мутации своему потомству, в то время как организмы, которые объединяют свою ДНК посредством полового размножения, позволяют только части своих вредных мутаций проходить к их потомству, увеличивая их шансы на выживание. Этот эффект усиливается за счет естественного отбора, когда люди с исключительно вредными мутациями не могут передавать свои гены путем полового размножения.

Увеличение разнообразия генов в популяции также позволяет естественному отбору улучшить способность организма адаптироваться к изменениям окружающей среды. Случайные мутации, которые бесполезны для одного поколения, могут стать ключом к выживанию в будущих поколениях при изменении давления окружающей среды. Это движущая сила позади видообразование.

Бесполое размножение – Тип размножения, при котором потомство является продуктом единого организма.
Хромосомы – Структура внутри ядра клетки, содержащая белки и нуклеотиды, из которых состоит ДНК.
эмбрион – Нерожденная стадия развития эукариотического организма.
Половой акт – Сексуальные контакты между людьми, которые могут привести к обмену или передаче клеток и, следовательно, половому размножению.

викторина

1. Сколько хромосом содержится в женском яйце до оплодотворения?A. 46B. 13C. 23D. 26

Ответ на вопрос № 1

С верно. Гаметы самцов (сперматозоиды) и самок (яйца) содержат 23 хромосомы, которые в совокупности образуют зиготу с 46 хромосомами.

2. В чем преимущество полового размножения?A. Больший размерB. Увеличение генетического разнообразияC. Больше сексуальных партнеров

Ответ на вопрос № 2

В верно. Комбинация генов от двух особей в потомстве увеличивает их способность выживать.

3. Сексуальный отбор может привести к:A. Лучше камуфляжB. Яркие цветные перьяC. Способность бежать быстрееD. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D верно. Половой отбор приводит к бесчисленным различиям между видами. Некоторые из них лучше всего подходят для выживания, а другие улучшают способность к спариванию.

4. Живучесть включает в себя:A. Внутренняя беременностьB. Откладка яицC. Внешнее оплодотворениеD. опыление

Ответ на вопрос № 4

верно. Живучесть, в основном выполняемая млекопитающими и сумчатыми, включает развитие эмбрионов в организме родителя, что приводит к живорождению.

Читайте также: