ФОРМЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ
Половое и бесполое размножение. Многообразие способов бесполого размножения (вегетативное, почкование, спорообразование). Образование половых клеток. Мейоз. Особенности образования и строения мужских и женских половых клеток. Оплодотворение. Развитие половых клеток и двойное оплодотворение у цветковых растений.
Размножение - это способность всех организмов воспроизводить себе подобных, что обеспечивает непрерывность и приемлемость жизни. Основные способы размножения представлены:
В основе бесполого размножения лежит деление клеток путем митоза, при котором из каждой материнской клетки (организма) создаются две равноценные дочерние клетки (два организма). Биологическая роль бесполого размножения заключается в возникновении организмов, идентичных родительским по содержанию наследственного материала, а также анатомическим и физиологическим свойствам (биологические копии). При половом размножении у прокариот две клетки обмениваются наследственной информацией в результате перехода молекулы ДНК из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику.
У эукариот половой процесс связан с образованием половых клеток - ГАМЕТ. Мужскими гаметами являются сперматозоиды, женскими - яйцеклетки. Новый организм возникает в результате оплодотворения, СЛИЯНИЯ ЯДЕР ЯЙЦЕКЛЕТКИ И СПЕРМАТОЗОИДА. Образуется ЗИГОТА
.Очевидно, что гаметы должны иметь в два раза меньшее число хромосом, чем соматические клетки, так как в противном случае число хромосом в каждом последующем поколении должно было бы удваиваться. Этого не происходит благодаря особому типу клеточного деления МЕЙОЗУ
.Мейоз или редукционное деление состоит из двух следующих друг за другом делений. Уменьшение числа хромосом вдвое (редукция) в процессе мейоза обусловленно тем, что за два мейотических деления удвоение ДНК (хромосом) наблюдается только один раз - в интерфазе перед первым делением. Во втором делении происходит только расхождение имеющихся хромосом.
Обратите внимание на то, что в первом делении мейоза в дочерние клетки расходятся удвоенные гомологичные хромосомы. Из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку уходит одна (удвоенная в интерфазу). Сравните с поведением хромосом в процессе митоза.
Во время профазы первого деления происходит временное соединение гомологичных хромосом - КОНЬЮГАЦИЯ, при этом может происходить обмен гомологичными участками - КРОССИНГОВЕР
.БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА В ТОМ, ЧТО ГОМОЛОГИЧНЫЕ ХРОМОСОМЫ ПОПАДАЮТ В РАЗНЫЕ ГАМЕТЫ, А ПРИ ОПЛОДОТВОРЕНИИ ПАРНОСТЬ ГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ, то есть два процесса, мейоз и оплодотворение, обеспечивают постоянство хромосомного набора, или постоянный для каждого вида организмов полный (диплоидный) набор хромосом.
Происходящий в мейозе перекрест хромосом и обмен участками между ними, а также независимое расхождение каждой пары гомологичных хромосом способствует НАСЛЕДСТВЕННОМУ МНОГООБРАЗИЮ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.
Полностью процесс развития и формирования половых клеток
гамет - гаметогенез происходит в половых железах в три этапа:
1) митотическое деление незрелых половых клеток;
2) их рост и созревание (мейоз);
3) формирование гамет.
Процесс мейоза у самок и самцов протекает сходно, но есть особенности. У самцов из четырех гаплоидных клеток (при мейозе образуется 4 гаплоидные клетки) формируется четыре сперматозоида. А у самок из четырех гаплоидных клеток формируется одна яйцеклетка, остальные гибнут.
Процесс оплодотворения обеспечивает восстановление диплоидного набора хромосом, объединяет в одном организме отцовские и материнские наследственные факторы, обеспечивает непрерывность поколений.
ПОЛНЫЙ ЦИКЛ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОСОБИ ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ (ПРИ ПОЛОВОМ РАЗМНОЖЕНИИ) ИЛИ ОТДЕЛЕНИЯ ЧАСТИ ТЕЛА (ПРИ БЕСПОЛОМ) ДО КОНЦА ЖИЗНИ НАЗЫВАЕТСЯ ОНТОГЕНЕЗОМ.
Онтогенез присущ любому живому организму, вне зависимости от уровня организации.
В онтогенезе различают два периода - эмбриональный или зародышевый, и постэмбриональный (начинается с момента самостоятельного осуществления процессов жизнедеятельности).
Вопросы и задания для самоконтроля
1. Какие способы размножения вы знаете?
2. Что лежит в основе бесполого размножения?
3. В чем биологическая сущность полового размножения?
4. Что такое гаметогенез?
5. Каковы строение и функции гамет?
6. В чем преимущество диплоидности перед гаплоидностью?
7. Дайте общую характеристику процессу мейоза?
8. Сравните оба деления мейоза между собой и с митозом.
9. Каково значение коньюгации и кроссинговера?
10. Каково значение независимого расхождения гомологичных хромосом при первом делении мейоза?
11. В чем заключается биологическая роль мейоза?
12. Биологическая роль мейоза и оплодотворения?
13. Что такое онтогенез?
14. Назовите этапы онтогенеза.