Бесполое размножение. Размножение у растений бесполое
ЭКЗАМЕН - Стр 5
У растений чаще образуются обоеполые (гермафродитные) цветки, реже однополые — муж или жен. Регуляция пола у раздельнополых растений контролируется фитохромом.
Короткий день или уменьшение интенсивности света вызывает массовое появление на мужских растениях обоеполых или даже жен цветков. Длинный день действует в противоположном направлении. Синий свет усиливает жен сексуализацию, а красный — муж.
Однако в системе, регулирующей сексуализацию цветков, есть главные факторы -гормоны: цитокинины и гиббереллины. В жен цветках цитокининов содержится значительно больше, чем в муж. Цитокинины, образ-ся в корнях, транспортируются в верхушки стеблей и индуцируют образование в меристеме жен (пестичных) цветков. Гиббереллины, синтезируемые в листьях, транспортируясь в верхушечные меристемы, вызывают образование муж (тычиночных) цветков.
72. теория цикличного старения и омоложения Н.П. Крепке
73. размножение растений: бесполое, половое, вегетативное.
Размножение, или способность воспроизводить себе подобных — важнейшее св-во всех живых организмов.
У растений существует два способа размножения — половой и бесполый. При половом размножении потомству передается генетическая информация от двух родительских особей, поэтому оно отличается от родителей. Этот способ возник позже бесполого, и является более прогрессивным. Возникающее при нем многообразие признаков и свойств у растений создает материал для естественного отбора и в конечном итоге эволюции. При бесполом размножении потомство наследует признаки только одной родительской особи, и фактически является ее клоном. Однако бесполое размножение в условиях, когда половой путь невозможен, помогает увеличить число особей и сохранить вид.
Бесполое размножение у растений
У растений выделяют две формы бесполого размножения — вегетативное, основанное на способности растений к регенерации отдельных частей растения, и размножение с помощью специально образованных клеток — спор.
Вегетативное размножение встречается как у одноклеточных, так и у многоклеточных растений. Например, многие одноклеточные водоросли размножаются с помощью митотического деления клетки на две.
Одноклеточные водоросли с плотными оболочками, например, хламидомонада, размножаются, образуя новые особи прямо внутри клетки.
затем оболочка клетки разрушается, и новые особи выходят наружу.
Вегетативное размножение у высших растений описано в отдельной статье здесь
Размножение с помощью спор.
Споры — (от греч. spora — семя) - одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.
Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.
Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.
Половое размножение
При половом размножении происходит образ-е муж и жен половых клеток — гамет, несущих половину наследственной информации (гаплоидный набор хромосом). Муж гаметы называются спермиями, (имеющие жгутики - сперматозоидами), они образуются в муж половых органах, например, тычинках цветка, а жен — яйцеклетки, они образуются в семязачатках внутри завязи — утолщенной части пестика . Спермии и яйцеклетки могут образовываться как на разных растениях ( двудомные растения) , так и на одном растении (однодомные растения). При слиянии мужской и женской половой клетки образуется зигота, клетка, несущая наследственную информацию обоих родителей. Поэтому из зиготы образуется организм с новыми признаками, отличными от родительских.
Иногда у растений, способных размножаться как половым, так и бесполым путем, происходит по очереди образование то бесполых особей — спорофитов, то половых особей — гаметофитов. Это явление называют чередованием поколений.
Чередование поколений наблюдается у некоторых водорослей, мхов, папоротников.
Иногда какая-то из фаз — спорофит или гаметофит, преобладает. У мхов преобладает гаметофит, а у водорослей и папоротников — спорофит.
Для спорофитов и гаметофитов существуют особые названия, так, у мхов спорофит развивается на гаметофите, и поэтому называется спорогонием, гаметофиты у всех остальных растений называются заростками.
У папоротников заростки сущ-ют самостоятельно, а у семенных они развиваются на спорофите, это пыльца (муж гаметофиты), и зародышевый мешок. (жен гаметофит). И пыльца, и зародышевый мешок развиваются из спор.
Пример чередования поколений:
Из зиготы, возникающей путем слияния двух гамет, вырастает спорофит. На спорофите развиваются спорангии со спорами, из которых вырастают гаметофиты, образующие гаметы.
Способы бесполого размножения
1) Деление одноклеточных (амеба).
2) Спорообразование
Споры грибов и растений служат для размножения.
- Споры бактерий не служат для размножения, т.к. из одной бактерии образуется одна спора. Они служат для переживания неблагоприятных условий и расселения (ветром).
3) Почкование: дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек) – у кишечнополостных (гидра), дрожжей.
4) Фрагментация: материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм. (Спирогира, кишечнополостные, морские звезды.)
5) Вегетативное размножение растений: размножение с помощью вегетативных органов:
корнями – малина
листьями – фиалка
специализированными видоизмененными побегами:
луковицами (лук)
корневищем (пырей)
клубнем (картофель)
усами (земляника)
Способы полового размножения
1) С помощью гамет, сперматозоидов и яйцеклеток. Гермафродит – это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений, кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски).
2) Конъюгация у зеленой водоросли спирогиры: две нити спирогиры сближаются, образуются копуляционные мостики, содержимое одной нити перетекает в другую, получается одна нить из зигот, вторая – из пустых оболочек.
3) Конъюгация у инфузорий: две инфузории сближаются, обмениваются половыми ядрами, потом расходятся. Количество инфузорий остается тем же, но происходит рекомбинация.
4) Партеногенез: ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (у тлей, дафний, пчелиных трутней).
studfiles.net
Бесполое размножение
Основная статья: Бесполое размножение
Бесполое размножение — форма размножения, не связанная с обменом генетической информацией между особями — половым процессом.
Бесполое размножение является древнейшим и самым простым способом размножения и широко распространено у одноклеточных организмов (бактерии, сине-зелёные водоросли, хлореллы, амёбы, инфузории). Этот способ имеет свои преимущества: в нём отсутствует необходимость поиска партнёра, а полезные наследственные изменения сохраняются практически навсегда. Однако при таком способе размножения изменчивость, необходимая для естественного отбора, достигается только за счёт случайных мутаций и потому осуществляется очень медленно. Тем не менее, следует отметить, что способность вида к бесполому размножению не исключает способности к половому процессу, но тогда эти события разнесены во времени.
Наиболее распространённый способ размножения одноклеточных организмов — деление на две части, с образованием двух отдельных особей.
Среди многоклеточных организмов способностью к бесполому размножению обладают практически все растения и грибы — исключением является, например, вельвичия. Бесполое размножение этих организмов происходит вегетативным способом или спорами.
Среди животных способность к бесполому размножению чаще встречается у низших форм, но отсутствует у более развитых. Единственный способ бесполого размножения у животных — вегетативный.
Широко распространено ошибочное мнение, что особи, образовавшиеся в результате бесполого размножения, всегда генетически идентичны родительскому организму (если не брать в расчёт мутации). Наиболее яркий контрпример — размножение спорами у растений, так как при спорообразовании происходит редукционное деление клеток, в результате чего в спорах содержится лишь половина генетической информации, имеющейся в клетках спорофита (см. Жизненный цикл растений).
Половое размножение
Половое размножение сопряжено с половым процессом (слиянием клеток), а также, в каноническом случае, с фактом существования двух взаимодополняющих половых категорий (организмов мужского пола и организмов женского пола).
При половом размножении происходит образование гамет, или половых клеток. Эти клетки обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Животным свойствен двойной набор хромосом в обычных (соматических) клетках, поэтому гаметообразование у животных происходит в процессе мейоза. У многих водорослей и всех высших растений гаметы развиваются в гаметофите, уже обладающим одинарным набором хромосом, и получаются простым митотическим делением.
По сходству-различию возникающих гамет между собой выделяют несколько типов гаметообразования:
изогамия — гаметы одинакового размера и строения, со жгутиками
анизогамия — гаметы различного размера, но сходного строения, со жгутиками
оогамия — гаметы различного размера и строения. Мелкие, имеющие жгутики мужские гаметы, называются сперматозоидами, а крупные, не имеющие жгутиков женские гаметы — яйцеклетками.
При слиянии двух гамет (в случае оогамии обязательно слияние разнотипных гамет) образуется зигота, обладающая теперь диплоидным (двойным) набором хромосом. Из зиготы развивается дочерний организм, клетки которого содержат генетическую информацию от обеих родительских особей.
studfiles.net
В чем заключается биологическое значение бесполого размножения у растений?
Увеличение количества особей своего вида – важнейшая задача любого организма. Именно поэтому наряду с половым размножением появилось бесполое. Растения по-своему приспособились к эффективному распространению, используя для этого органы своего тела. В чем заключается биологическое значение бесполого размножения? Каковы преимущества и недостатки этого способа?
Что такое бесполое размножение?
Одна из целей существования живого организма – воспроизведение себе подобных. Для решения этой задачи растения, животные, бактерии и другие представители биологического мира нашли свои способы для увеличения численности. Не зря размножение относят к одному из параметров всего живого наряду с ростом, обменом энергии, постоянством внутренней среды и т. д.
Бесполое размножение – это способ, при котором участие половых клеток не требуется. Гаметы играют исключительную роль в образовании нового генетического материала зародыша, однако, не всегда существует возможность перейти на половой способ репродукции. В чем состоит биологическое значение бесполого размножения?
Для некоторых организмов, например, бактерий – это единственный способ увеличения численности популяции. Для остальных же представителей животного и растительного мира бесполое и половое размножение нужны в равной степени. Если первое используется для количественного увеличения численности, то второе – для качественного (то есть изменение генетического материала).
Виды бесполого размножения
Воспроизведение себе подобных с большой скоростью – вот в чем заключается биологическое значение бесполого размножения организмов. Этот тип репродукции является более древним, и поэтому пик его доминирования приходится на низко развитые организмы. Далее будут представлены виды бесполого размножения, которые могут встречаться у разных таксономических групп.
- Бинарное деление. Такой тип размножения характерен для большинства представителей прокариот и простейших. Клетка образует поперечную перегородку, которая делит ее пополам, тем самым образуя две дочерние клетки.
- Шизогония. Этот способ можно считать улучшенной версией бинарного деления, когда из одной клетки развивается сразу несколько дочерних. Сначала делится ядро, а затем – сама клетка. Такой тип размножения можно наблюдать в жизненном цикле споровиков (например, малярийный плазмодий), а также некоторых водорослей.
- Почкование. Несмотря на простоту бинарного деления и шизогонии, не для всех организмов эти способы размножения могут быть эффективны. Для таких примитивных многоклеточных животных, как Кишечнополостные, характерно почкование – образование нового организма в виде выроста, который сначала соединен с родительской особью, а затем отрывается. Если такая «почка» не отсоединяется, образуются колонии из нескольких организмов. Почкование также характерно для дрожжей.
- Фрагментация. Этот тип размножения основан на способности организма к регенерации. Он характерен для планарий, немертин, губок, некоторых нитчатых водорослей. При механическом повреждении родительская особь может разделяться на несколько частей, каждая из которых дает начало новому организму.
- Споруляция, или спорообразование. Самый прогрессивный тип бесполого размножения, поскольку при образовании спор происходит обмен генетической информацией. В итоге генотип потомков несколько отличается от такового у родительской особи. Спорообразование можно наблюдать у грибов, водорослей, хвощей, папоротников, плаунов, мхов.
В чем заключается биологическое значение бесполого размножения растений?
Царство Растения условно делится на споровые и семенные. К первым относятся мхи, хвощи, плауны, папоротники, а ко вторым – голосеменные и покрытосеменные. Бесполое размножение споровых растений заключается преимущественно в образовании спор. У голосеменных и покрытосеменных спорообразование осталось как промежуточный этап в появлении гамет (микроспоры и мегаспоры). Воспроизводство с помощью органов тела – вот в чем заключается биологическое значение бесполого размножения у растений.
Вегетативное размножение характерно только для высокоразвитых представителей флоры, и оно же является единственным типом бесполого размножения. У споровых подобный способ встречается крайне редко. Вот, собственно, еще один аспект, в чем заключается биологическое значение бесполого размножения у растений.
Каким образом осуществляется репродукция особей вегетативно?
- Видоизменения стебля. Сюда относят луковицы, клубнелуковицы, корневища, столоны, клубни, усы. На таких органах растения образуются зачаточные почки, из которых вырастают новые побеги. Этот способ размножения можно встретить у тюльпана, нарцисса, лука, ежевики, ириса, земляники, картофеля и т. д.
- Корневые клубни (корнеклубни). Эти органы представляют собой придаточные корни, в которых запасаются питательные вещества. Корнеклубнями размножаются фиалка, топинамбур, георгина.
- Черенками. Черенок – это любая часть стебля, которая содержит хотя бы один узел с придаточными почками. Иногда для размножения хватает просто листа без стебля. Примеры растений: бегония, фуксия, драцена и т. д.
Биологическая роль бесполого размножения растений
Процесс образования гамет зависит от множества факторов. Зачастую бесполое размножение может быть эффективнее, ведь его можно осуществить без участия гамет. Для споровых растений это и вовсе является главной составляющей жизненного цикла. Для семенных – это вегетативное размножение, при котором можно легко увеличить численность особей.
В чем заключается биологическое значение бесполого размножения? Это не только быстрота, но и легкость в осуществлении процесса. Если для полового размножения необходимы оптимальные условия среды, зрелость самого растения, то бесполое может наблюдаться практически в любое время жизни особи.
Однако вегетативное размножение обладает своими недостатками. Например, при таком типе репродукции не происходит обмен генетической информацией. Это значит, что растение не приспосабливается в ряду поколений к новым условиям среды, и это может привести к потере популяции полученных клонов.
Применение бесполого размножения растений человеком
Процесс репродукции активно используется в хозяйственной деятельности. Вегетативное размножение растений позволяет засеивать огромные участки земли картофелем, луком, свеклой, морковью, земляникой, клубникой и т. д.
Также вегетативное размножение дает возможность увеличивать количество ценных кормовых, овощных, декоративных культур, усиливать стойкость растения к неблагоприятным условиям среды с помощью прививок.
fb.ru
