Биологическое значение полового размножения. Реферат половое размножение и его биологическое значение Каково значение размножения
ВСПОМНИТЕ
Вопрос 1. Каково значение размножения?
При размножении происходит передача наследственной информации от родительских форм потомству, что обеспечивает воспроизведение признаков не только данного вида, но и конкретных родительских особей. Следовательно, размножение поддерживает длительное существование вида, сохраняя при этом преемственность между родителями и их потомством в ряду многих поколений.
Вопрос 2. Какие функции выполняет клеточное ядро?
Ядро хранит наследственную информацию и передает ее дочерним клеткам при делении. На молекулах ДНК в процессе транскрипции (переписывания информации) синтезируются молекулы иРНК, которые переносят информацию о структуре белков из ядра в места их синтеза в внеядерной цитоплазме. В ядре результате мутаций может меняться наследственная информация, что приводит наследственную изменчивость.
В ядрах с участием ядрышек формируются рибосомы, которые затем поступают в цитоплазму и участвуют в биосинтезе белков. Таким образом, благодаря реализации наследственной информации, закодированной в виде последовательности
Вопрос 1. Как происходит половое размножение у цветковых растений?
У цветковых растений половые клетки образуются в цветке: мужские - в тычинках, а женские - в пестиках (рис. 85). Внутри пыльника тычинки созревают пыльцевые зёрна (пыльца). На кончике пестика имеется липкое рыльце, улавливающее пыльцу.
В пестике располагается завязь, содержащая один или несколько семязачатков. В пыльцевых зёрнах созревают мужские половые клетки, а внутри семязачатка - женская половая клетка.
Чтобы в цветке завязался плод и образовались семена, должно произойти опыление, то есть пыльца должна попасть на рыльце пестика. После того как пыльцевое зерно попало на рыльце пестика, оно прорастает, образуя пыльцевую трубку, которая через столбик пестика достигает семязачатка. По пыльцевой трубке в семязачаток проникают мужские половые клетки, и происходит оплодотворение - слияние двух половых клеток - мужской и женской. В результате оплодотворения образуется одна клетка, её называют зиготой. Затем зигота делится на две клетки, потом на четыре, восемь и т. д. Развивается многоклеточный зародыш семени. Кроме зародыша, зрелое семя содержит запасающую ткань (эндосперм) и семенную кожуру.
Вопрос 2. Каково биологическое значение полового размножения организмов?
При половом размножении родители передают потомству свои гены, следовательно, потомство не будет точной копией родителя. У него появятся новые свойства, что поможет ему выжить в окружающей среде. А при бесполом размножении, потомки - копии родителя. Никакого разнообразия признаков, свойств, ему тяжелее выжить.
Вопрос 3. Чем бесполое размножение отличается от полового?
В отличии от бесполого в половом размножении участвуют две особи, образующие специальные половые клетки - гаметы. Различают мужские и женские гаметы, которые образуются в мужских и женских организмах соответственно. Образование половых клеток происходит в специальных органах, которые называются половыми органами или органами полового размножения. Гаметы несут в себе хромосомы, в которых заключена информация о наследственных признаках.
ПОДУМАЙТЕ!
Почему при половом размножении потомство оказывается разнообразным?
Простая наследственность наблюдается при вегетативном размножении, т. е. когда новая особь формируется из вегетативной части уже существующего индивидуум, споры. Она широко распространена у растений, бактерий, простейших, губок, кишечнополостных и некоторых других животных, склонных к бесполому размножению. Простая наследственность проявляется при размножении, как специализированными клетками (споры), так и своеобразными органами вегетативного размножения (клубни, луковицы, выводковые почки и т. д.). Категория сложной наследственности распространяется на все случаи, когда развитие начинается от яйцеклетки, включая сюда и партеногенез. При вегетативном размножении потомству передаются свойства одной особи, в то время как при половом процессе зигота, из которой разовьется новый индивидуум, несет в себе наследственную информацию от двух организмов. Совершенно очевидно, что в последнем случае закономерности наследования родительских свойств оказываются более сложными и более разнообразными.
Прочитайте текст учебника. Какой ущерб здоровью человека наносят вредные привычки? Найдите дополнительную информацию в Интернете.
Вредные привычки человека – это многократно повторяющийся ряд действий, доходящий до уровня автоматизма. Эти действия отличаются вредоносностью с точки зрения общественного благополучия, окружающих людей или состояния человека, оказавшегося в ловушке данной привычки.
Наиболее яркими характеристиками вредных привычек являются нецелесообразность, вредность и автоматизм действий, которые человек выполняет в результате слабоволия.
Влияние вредных привычек на здоровье человека довольно пагубное. Разумеется, не всех. Существуют хорошие привычки (чистить зубы, умываться каждое утро, здороваться со всеми, делать зарядку и т.д.).
«Вредность» плохих привычек заключается в том, что в конце концов они непременно подчинят всю деятельность «заболевшего». Ведь вредным повадкам характерно привыкание, от которого сложно избавиться.
Алкоголь;
Наркотики;
Токсические вещества;
Лень и пассивность;
Привычка грызть ручку, ногти, облизывать пальцы;
Привычка есть перед телевизором;
Постоянные опоздания;
Любовь к сладостям;
Перекладывание всех важных дел на последний момент или «на завтра»;
Привычка оставлять после себя беспорядок;
Неправильно питание;
Несоблюдение режима дня.
Как видите, список получился внушительный. Считаете, что многое из перечня нельзя назвать вредными привычками? Тогда представьте ситуацию: вы пошли с девушкой в ресторан, вкусно поужинали устрицами и тут спутница начала облизывать пальцы. Приятно? А если она это делает всегда и везде – после мороженого в парке, после яичницы на завтрак, после попкорна в кинотеатре?
Но самые страшные последствия, разумеется, имеют привычки употреблять алкоголь, никотин, наркотики, ведь они могут перерасти в зависимость. Итак, к чему могут привести эти «вредители»?
Вред курения для человеческого здоровья заключается в следующих действиях:
Из организма «вытягивается» кальций, портятся и желтеют зубы, разрушается структура ногтей и волос, кожа лица сереет;
Сосуды теряют свою эластичность и становятся слабыми и хрупкими, ухудшается подача кислорода в мозг и во все клетки, появляются симптомы гипертонии;
Ухудшается функционирование пищеварительной системы, формируется язва;
Повышается риск появления сердечных заболеваний, бронхо-легочных путей, онкозаболеваний и т.д.
Алкоголь может привести к следующим проблемам:
Слабеет сопротивляемость организма к разнообразным заболеваниям;
Ухудшается работа печени и она постепенно разрушается;
Повышается уровень сахара в крови;
Ухудшается работа пищеварительной и нервной системы;
Увеличивается смертность в результате отравления сивушными маслами, самоубийства, несчастного случая;
Постепенно теряется память, человек деградирует.
Наркомания – злейший враг современного общества. Ее влияние можно долго описывать, но давайте отметим самые серьезные угрозы:
Значительно укорачивается жизнь;
Увеличивается смертность в результате отравления наркотиками, самоубийства, несчастного случая;
Проявляются соматические и невралгические осложнения;
Личность грубо деградирует;
Организм быстро стареет;
Проявляется криминогенное поведение;
Повышается риск заражения неизлечимыми болезнями, такими как ВИЧ.
Как уже говорилось выше, вредные привычки трудно поддаются лечению и исправлению. Поэтому чтобы они не проявились, необходимо подумать о профилактических мерах.
Разумеется, взрослого человека труднее переубедить, научить и поменять его поведение, а вот разум подростка хорошо реагирует на правильную подачу информации о всей опасности употребления наркотиков, алкоголя, курения и прочих привычек.
Эффективными средствами являются показ фильмов, видеоматериалов, наглядных пособий (например, легких курильщика, печени алкоголика или язв на теле наркомана), тематические беседы с участием врачей, психологов, юристов и прочих специалистов.
Размножение – важнейшее свойство всего живого. Вид, размножающийся только бесполым путем, может процветать достаточно длительное время, если он обитает в относительно постоянных условиях. При возникновении в среде его обитания изменений, которые вызывают гибель отдельных особей, весьма вероятно, что погибнут все особи, потому что они очень сходны генетически.
При половом материнским и отцовским организмами вырабатываются специализированные половые клетки – . Женские неподвижные гаметы называются яйцеклетками, мужские неподвижные – спермиями, а подвижные – сперматозоидами. Эти половые клетки сливаются с образованием зиготы, т.е. происходит оплодотворение. Половые клетки, как правило, имеют половинный набор хромосом (), так что при их слиянии восстанавливается двойной (диплоидный) набор, из зиготы развивается новая особь. При половом размножении потомство образуется при слиянии гаплоидных ядер. Гаплоидные ядра образуются в результате мейотического деления.
Мейоз ведет к уменьшению генетического материала вдвое, благодаря чему количество генетического материала у особей данного вида в ряду поколений остается постоянным. Во время мейоза происходит несколько важных процессов: случайное расхождение хромосом (независимое расчленение), обмен материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер). В результате этих процессов возникают новые комбинации генов. Поскольку ядро зиготы после оплодотворения содержит генетический материал двух родительских особей, это повышает генетическое разнообразие внутри вида. Если суть и биологическое значение полового процесса едины для всех организмов, то его формы очень разнообразны и зависят от уровня развития, среды обитания, образа жизни и некоторых других особенностей.
Половое размножение есть у всех групп растений. Мхи растут дернинами. Мужские и женские растения оказываются рядом. Дождевая вода помогает сперматозоидам попасть на верхушки женских растений, где они сливаются с яйцеклетками, образуется зигота, из которой развивается сидящая на длинной ножке коробочка со спорами. У половые клетки развиваются на заростке, образовавшемся в результате прорастания споры. На нижней стороне заростка женские органы – архегонии, мужские – антеридии. Во влажной среде половые клетки сливаются, зигота дает начало зародышу, из которого вырастает молодой . У цветковых растений самое сложное половое размножение – двойное оплодотворение. Пыльца (мужские половые клетки) попадает на рыльце пестика (женский половой орган) и прорастает. По пыльцевой трубке спермии движутся к . Спермии проникают в зародышевый мешок. Один сливается с яйцеклеткой и дает начало зародышу, второй спермий сливается с центральной клеткой и дает начало эндосперму – запасу питательных веществ.
Половое размножение имеет очень большие преимущества по сравнению с бесполым. Сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информации из двух разных источников – родителей. Оплодотворение у животных может быть наружным или внутренним. При слиянии образуется зигота с двойным набором хромосом.
В ядре зиготы все хромосомы становятся парными: в каждой паре одна из хромосом отцовская, другая – материнская. Дочерний организм, который разовьется из такой зиготы, в одинаковой мере снабжен наследственной информацией обоих родителей.
Биологический смысл полового размножения состоит в том, что возникающие организмы могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более жизнеспособны. Половое размножение играет важную роль в эволюции организмов.
Естественный отбор. Он решает, какие адаптации для данной среды обитания благоприятны, а какие не столь желательны. Если адаптация является благоприятной, тогда организмы, у которых есть , кодирующие эту черту, будут жить достаточно долго, чтобы размножаться и передавать свои гены следующему поколению.
Для того, чтобы естественный отбор работал на популяцию, должно быть многообразие. Чтобы получить разнообразие в индивидуумах, необходима разная генетика и выраженные . Все это зависит от способа размножения определенного вида.
Бесполое размножение
Бесполое размножение - это получение потомства от одного родителя, которое не сопровождается спариванием или смешиванием генов. Бесполое размножение приводит к клонированию родителя, то есть потомство имеет идентичную ДНК своего предка. Как правило, отсутствует видовое разнообразие от поколения к поколению.
Один из способов получить некоторое видовое разнообразие - это мутации на уровне ДНК. Если происходит ошибка в процессе или копирования ДНК, то эта ошибка будет передана потомству, что, возможно, изменит его черты. Однако некоторые мутации не меняют фенотип, поэтому не все изменения при бесполом размножении приводят к вариациям потомства.
Половое размножение
Половое размножение происходит, когда женская половая (яйцеклетка) объединяется с мужской клеткой (сперматозоид). Потомок - это генетическое сочетание матери и отца, половина его хромосом происходит от одного родителя, а другая половина - от другого. Это гарантирует, что потомство генетически отличается от родителей и даже братьев, и сестер.
Мутации также могут происходить у видов, размножающихся половым способом, для дальнейшего увеличения разнообразия потомства. Процесс , который создает (половые клетки), используемые для размножения, также способствует увеличению разнообразия. Он гарантирует, что полученные гаметы генетически разные. Независимый набор во время мейоза и случайного оплодотворения также влияет на смешивание генов и позволяет потомству лучше адаптироваться к окружающей среде.
Размножение и эволюция
Как правило, считается, что половое размножение в большей степени способствует эволюции, чем бесполое, поскольку имеет гораздо большее . Эволюции бесполой популяции, как правило способствует внезапная мутация.
Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки - гаметы . Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы - клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением . Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.
Формы полового размножения у одноклеточных и многоклеточных организмов (конъюгация,
копуляция).
В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения : изогамию, гетерогамию и овогамию.
Изогамия (1) - форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.
Гетерогамия (2) - форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские - крупнее мужских и менее подвижны.
Овогамия (3) - форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками , мужские гаметы, если имеют жгутики, - сперматозоидами , если не имеют, - спермиями .
Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.
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 .
Биологическое значение полового размножения.
При половом размножении в популяции создается более высокая генетическая изменчивость. В результате целого ряда процессов, гены, носителями которых изначально были родители, оказываются в новой комбинации в потомках. Именно благодаря рекомбинации внутри помета обнаруживаются многочисленные генетические различия, что повышает адаптационный потенциал популяции и вида в целом.
1. Дайте определения понятий.
Размножение
– свойство живого воспроизводить себе подобных.
Бесполое размножение
– это способ размножения, при котором не образуются гаметы и участвует одна материнская особь.
Спорообразование
– способ бесполого размножения, при котором новый организм развивается из специализированных клеток – спор, образующихся в спорангиях.
Вегетативное размножение
– способ бесполого размножения, при котором дочерний организм образуется из нескольких родительских клеток.
Половое размножение
– процесс образования дочернего организма при участии гамет.
Половой диморфизм
– внешние различия особей противоположного пола.
2. Заполните таблицу.
3. Подпишите на рисунке способы вегетативного размножения.
4. Могут ли потомки, полученные в результате вегетативного размножения, отличаться от материнского организма? Ответ обоснуйте.
Да, могут, но незначительно. Даже однояйцевые близнецы отличаются, так как существует ненаследственная (модификационная) изменчивость. Также, если у потомков произошли соматические мутации.
5. Сравните бесполое и половое размножение. Выделите преимущества и недостатки обоих типов размножения. Заполните таблицу.
6. Значение полового размножения:
Обеспечивает появление уникальных комбинаций генетического материала в новой особи, что помогает выжить в меняющихся условиях окружающей среды.
7. Значение бесполого размножения:
В постоянных условиях среды дает преимущество того, что особи дочерние одинаковы, т. е. приспособлены именно к определенным условиям. Процесс размножения идет очень быстро.
8. Почему в природе существуют две формы размножения организмов, а не одна?
То, что хорошо в одних условиях, может оказаться неподходящим в другой ситуации, поэтому у многих видов существует чередование разных форм размножения.
9. Какое значение для эволюции жизни на Земле имело появление полового размножения?
Оно обеспечило возникновение новых более сложных организмов, приспосабливаемых в различных условиям, появление генетического разнообразия видов.
10. У многих высших растений основным способом размножения является бесполое вегетативное, а половое выполняет вспомогательную роль. У большинства животных ситуация обратная. Как вы думаете, почему?
Животные ведут активный образ жизни, передвигаются, условия их жизни постоянно изменяются. В то время как растений больше, они вырабатывают намного больше пыльцы, чем половых клеток. Животным проще найти партнера для размножения, чем растениям. Необходимо, чтобы потомки животных отличались от родительских особей, для их выживания и эволюции.
11. Установите соответствие между способами бесполого размножения и организмами, для которых они характерны.
Способы размножения
1. Простое деление на два (не митоз)
2. Митотическое деление
3. Спорообразование
4. С помощью специализированных частей тела
5. Фрагментация
6. Почкование
Организмы
A. Аспергилл и пеницилл
Б. Холерный вибрион
B. Дождевой червь
Г. Дизентерийная амеба
Д. Красный коралл
Е. Тюльпан
12. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Гермафродитом не является:
3) человеческая аскарида;
Тест 2.
К специализированным частям тела растения, обеспечивающим вегетативное размножение, не относится:
3) цветок гладиолуса;
Тест 3.
Широкое распространение бесполого размножения среди высших растений связано с:
4) большой скоростью такого типа размножения.
Тест 4.
Большая эволюционная прогрессивность полового размножения обусловлена тем, что оно:
2) обеспечивает генетическое разнообразие потомства;
13. Вставьте пропущенные термины.
Наиболее древним типом размножения животных и растений является бесполое размножение.
Спорами размножается большинство водорослей, а из высших растений - моховидные, плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные, которые так и называются Высшие споровые растения.
Вегетативное размножение основано на способности растений к регенерации.
Сравнительно немногие растения, например бегония, глоксиния, узумбарская фиалка, могут восстанавливаться из отрезанных частей листа.
14. Познавательная задача (ответ устный).
Некоторые дикорастущие растения способны образовывать так называемые выводковые почки, которые, опадая в воду или на благоприятную почву, дают начало новому растению. Объясните, почему такие растения распространены в основном в полярных, высокогорных и степных местностях.
В таких условиях растениям можно легко потерять цветки или плоды, поэтому выводковые почки распространяются подобно семенам, опадают и укореняются.
15. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих
16. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – гермафродит.
Соответствие – соответствует по смыслу, но современное значение – это термин, а ранее так называли двуполое существо, считавшееся богом и чудовищем.
17. Сформулируйте и запишите основные идеи § 3.5.
Размножение – свойство живого воспроизводить себе подобных.
Способы: бесполое и половое.
Бесполое – не образуются гаметы и участвует одна материнская особь. Бывает:
1. Деление (у простейших, бактерий).
2. Спорообразование (у растений, грибов).
3. Вегетативное (у растений и некоторых примитивных животных).
Разновидности вегетативного размножения: фрагментация, почкование, при помощи специализированных частей тела (корневище, клубни, усы и др.)
Половое размножение – при помощи гамет, участвует 2 особи.
Достоинства полового размножения – уникальная комбинация генетического материала в новой особи помогает выжить в меняющихся условиях окружающей среды.
Достоинства бесполого размножения – дочерние особи приспособлены к определенным стабильным условиям, процесс идет очень быстро.