Формы полового размножения организма. Характеристика способов бесполого размножения организмов

Половое размножение предполагает образование новых особей не из частей родительского организма, как при бесполом, а из зиготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток. Половое размножение в природе встречается у большинства видов и имеет преимущества перед бесполым, т. к. при нём происходит объединение наследственного материала родительских организмов.

Гаметы

Половые клетки, или гаметы отличаются по строению от других клеток тела.

Гаметы имеют уменьшенное вдвое количество наследственной информации (число хромосом). Это достигается при мейозе - особом виде деления, характерном для развивающихся гамет.

Органы, в которых происходит развитие половых клеток (гаметогенез), у растений называются гаметангиями. Само растение, на котором развиваются гаметы называют гаметофитом.

Женские гаметы называются яйцеклетками, а мужские - спермиями или сперматозоидами (при наличии жгутика).

Рис. 1. Половые клетки.

У животных мужского пола гаметы развиваются в половых железах, называемых семенниками, а женского пола - яичниками.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Гаметы у разных видов различаются по размерам и способности двигаться. У млекопитающих и людей яйцеклетки крупные и неподвижные, а сперматозоиды мелкие и подвижные.

Оплодотворение

Созревшие гаметы могут соединяться с гаметами другого пола. Этот процесс называется оплодотворением и у разных животных осуществляется в двух формах:

  • внешнее оплодотворение , осуществляющееся за пределами тела (земноводные, рыбы);
  • внутреннее , когда гаметы встречаются внутри тела самки.

Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) имеет полный набор хромосом, где половина получена от отцовской, а половина от материнской особи.

Раздельнополость и гермафродитизм

У некоторых видов растений и животных и мужские, и женские гаметы развиваются в теле одной особи. Такие виды называют гермафродитами.

Примерами гермафродитных видов являются:

  • морской окунь;
  • большой прудовик;
  • дождевой червь;
  • бычий цепень.

Если у вида есть отдельно мужские и женские организмы, что и бывает в большинстве случаев, то говорят, что эти животные раздельнополые.

Когда мужские и женские организмы одного вида имеют заметные различия во внешнем строении или окраске, говорят, что для данного вида характерен половой диморфизм.

Рис. 2. Половой диморфизм.

Виды полового размножения

Кроме собственно полового размножения со слиянием половых клеток встречаются другие виды:

  • партеногенез;
  • слияние одноклеточных организмов;
  • конъюгация.

При партеногенезе потомство развивается из неоплодотворённых яйцеклеток.

Встречается партеногенез у

  • муравьёв;
  • тлей;
  • пчёл;
  • карася и др.

При партеногенезе нет обмена наследственным материалом и всё потомство похоже на материнский организм.

Конъюгация - это половое размножение без образования половых клеток. Характерно, например, для водорослей. Клетки разных особей на время срастаются и обмениваются генетическим материалом.

У одноклеточных водорослей встречается слияние целых родительских клеток с последующим делением на 4 клетки.

Рис. 3. Половое размножение водорослей.

У растений половое размножение обычно сочетается с вегетативным. К примеру, лук обычно размножают побегами - луковицами, но для лука характерно и половое размножение, он цветёт и после опыления образует семена.

Вегетативное размножение осуществляется быстрее и важно для захвата территории.

Что мы узнали?

Половое размножение осуществляется несколькими способами и имеет свои плюсы и минусы. Значение полового размножения организмов заключается в повышении их возможностей к приспособлению к условиям среды. Недостатком его является зависимость от наличия особей обоих полов и меньшая скорость, чем у вегетативного.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4 . Всего получено оценок: 265.

Цели урока:

Дать определение понятию “размножение”;
- назвать виды размножения и черты их отличия;
- перечислить способы бесполого размножения;
- продолжить формирование умений работать с текстом, выделять главное, делать выводы;
- обсудить и высказать собственное мнение об актуальных научных и этических проблемах, связанных с темой размножения организмов, необходимости данных знаний в современной жизни.

Оборудование и материалы: таблицы со схемами форм бесполого размножения, вегетативного размножения растений и животных, карточки с заданиями для актуализации знаний.

Базовые понятия и термины: типы размножения, бесполое размножение, половое размножение, множественное деление клетки, споры, спорообразование, вегетативное размножение, гермафродитизм, партеногенез.

Концепция урока: опираясь на знания об основных свойствах живого, показать, что размножение является универсальным свойством живого и осуществляется с помощью разнообразных процессов; подробнее остановиться на бесполом размножении, его особенностях, преимуществах и эволюционных пороках, привести примеры из разных царств живых организмов.

Тип урока: изучение нового материала.

Структура урока

I. Организационный этап - 2 мин.
II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности - 10 мин.
III. Изучение нового материала - 20 мин.
IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся - 10 мин.
V. Домашнее задание - 3 мин.

Ход урока

Структура урока

I. Организационный этап.

Рассказ учителя

Используя знания, полученные в курсах ботаники, зоологии и анатомии, физиологии человека, продолжите рассказ, ответив на все вспомогательные вопросы.

“Каждую секунду на Земле гибнут десятки тысяч организмов. Одни от старости. Другие из-за болезней, третьих съедают хищники… Мы срываем в саду цветок, наступаем случайно на муравья, убиваем укусившего нас комара, ловим на озере щуку. Каждый организм смертен, поэтому любой вид должен заботиться о том, чтобы его численность не уменьшалась. Смертность одних особей компенсируется рождением других”

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.

Вопросы к ученикам

1) Что такое размножение? Какое значение имеет размножение?

2)Что лежит в основе размножения живых организмов?

3) Какие основные типы размножения свойственны всем живым организмам, обитающим на Земле? В чем принципиальное отличие этих двух типов?

Предполагаемые ответы

  • Размножение – это одно из важных свойств живой природы, воспроизведение себе подобных Существование каждой отдельно взятой особи огромно во времени. Поэтому поддержание жизни на протяжении сотен, тысяч, миллионов лет может быть связано только с самовоспроизведением. Каждая особь со временем перестает существовать, но жизнь вида, как правило, не прекращается.
  • В основе размножения лежит способность клеток к делению.
  • Известны две основные формы размножения: половое и бесполое. Половым размножением называется смена поколений и развитие организмов на основе слияния специализированных (половых) клеток и образования зиготы. При бесполом размножении новая особь появляется из неспециализированных клеток тела – соматических, бесполых.

Размножение и его формы. Поскольку учащиеся уже имеют информацию о процессах размножения, можно дать четкое определение процесса размножения, а затем показать различия между половым и бесполым размножением. Эти отличия заключаются вот в чем:

а) при бесполом размножении в процессе участвует только одна особь, а при половом обычно две;
б) при бесполом размножении возникают особи идентичны материнскому организму, а при половом размножении оказывается комбинативная изменчивость, что приводит к многообразию потомков;
в) при половом размножении особи образуют специализированные половые клетки - гаметы, а при бесполом этогонепроисходит;
г) при бесполом размножении главный клеточный механизм - это митоз, а при половом размножениимейоз;
д) эволюционное значение бесполого размножения заключается в том, что оно способствует поддержке наибольшей приспособленности к условиям существования (усиливает роль стабилизирующего отбора), а половое размножение обеспечивает генетическое разнообразие и создает предпосылки для освоения различных сред обитания, дает эволюционные и экологические перспективы (способствует творческой роли естественного отбора).

III. Изучение нового материала.

Следует рассказать все эти способы, подчеркнув, что бесполое размножение является давним и достаточно эффективным способом размножения, характерным для множества живых организмов.

Бесполое размножение осуществляется с помощью неполовых клеток.

В ходе дальнейшей нашей работы, внимательно слушая своих товарищей, вы должны составить таблицу: “Бесполое размножение”. В конце урока мы проверим у каждой группы.

Перед вами представлены организмы

Определите способ размножения, расскажите об особенностях данного размножения.

Деление – способ бесполого размножения , характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две и более дочерние клетки.

Можно выделить:

а) простое бинарное деление (прокариоты),

б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли),

в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы).

Работа в группах. Выслушивание вариантов ответов.

Задание для групп: Зарисовать схему бесполого размножения амебы.

Рассмотрите следующий организм

Определите способ его размножения, опишите, как происходит этот процесс.

Почкование – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут оставаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Задание для групп: Перечислить этапы почкования гидры.

Рассмотрите следующий организм.

Определите способ размножения дождевого червя бесполым путем. Опишите этот процесс.

Фрагментация - способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Задание для групп: Назвать живые организмы способные к фрагментации.

Назовите вегетативные органы представленных растений и определите способы размножения.

Вегетативное размножение – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений для сохранения полезных качеств (искусственное вегетативное размножение).

Задание для групп: Рассмотрите представленные комнатные растения: лилия, аспарагус, дефенбахия, сансивьера, фиалка узумбарская, бегония королевская, хлорофитум хохлатый, толокнянка обыкновенная. Предложите способы размножения этих видов растений вегетативно.

Ответьте на вопрос: “ Какое значение имеет вегетативное размножение?”

Рассмотрите следующие виды растений

Вспомните, к какой группе относятся данные виды растений, укажите способы бесполого размножения.

Данные виды растений относятся к высшим споровым растениям. Спорообразование или споруляция – размножение посредством спор. Споры – специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах спорангиях. (мхи, лишайники, грибы) У высших растений образованию спор, предшествуют мейоз. (хвощи, плауны, папоротники.

Задание для групп: Где у папоротников развиваются споры и как они рассеиваются? Чем размножение папоротника отличается от размножения мха?

Учитель: Полиэмбриония – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион

Задание для групп: Какие живые организмы свидетельствуют о данном виде размножения?

Учитель: Этот способ размножения происходит во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцовые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.

Задание для групп: Вспомните, как называется комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особой. Приведите доказательства того, что этот метод является способ бесполого размножения

Учитель: Клонирование – искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях не встречается. Клон - генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий - простое деление). Клонирование – метод генной инженерии, при котором потомки получаются из соматической клетки предка и поэтому имеют абсолютно такой же геном.

На экспериментальной ферме под Эдинбургом в Шотландии еще недавно паслась овца по имени Долли, появившаяся на свет с помощью метода клонирования. Ученые взяли ядpo, содержащее генетический материал, из клетки вымени овцы-матери и имплантировали его в яйцеклетку другой овцы, из которой был предварительно удален собственный генетический материал. Полученный эмбрион был имплантирован в третью овцу, игравшую роль суррогатной матери. Вслед за англичанами американские генетики успешно провели клонирование обезьян.

Клонирование животных позволяет решить многие проблемы медицины и молекулярной биологии, но вместе с тем порождает множество социальных проблем.

Партеногенез. Партеногенез - явление необычное, которое за своими особенностями занимает промежуточное положение между бесполым и половым размножением.

Учитель: Итак, существует множество видов бесполого размножения. Я прошу представить свои таблицы.

Беседа-обобщение по таблице.

Учитель: Как вы думаете, чем характеризуется бесполое размножение?

Характеризуется тем, что новая особь развивается не из половых, а из соматических клеток, тем самым обеспечивается однородность потомства.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений.

На доске: схема “Бесполое размножение”.

1. Что такое размножение?

2. Какие вы знаете виды размножения?

3. Чем характеризуется бесполое размножение? (Подтвердить примерами, опираясь на таблицу).

4. Какая форма бесполого размножения характерна для мхов и папоротников? (Спорообразование)

5. Какая форма бесполого размножения наиболее характерна для гидры, дрожжей? (Почкование)

6. Какая форма бесполого размножения характерна для планарии, некоторых кольчатых червей? (Фрагментация)

7. Верно ли суждение: Бесполое размножение увеличивает наследственную изменчивость организмов? (Нет)

8. Верно ли суждение: Бесполое размножение амебы происходит путем шизогонии? (Нет)

9. Верно ли суждение: При бесполом размножении все дочерние особи являются точной копией материнской? (Да)

Вывод. В ходе урока мы познакомились с механизмом передачи наследственной информации от родителей к потомству, механизмом редупликации. Деление – основа размножения и роста клетки. Это один из главных принципов живых систем, многообразия и единства живой природы. Проникли в тайны клетки. Из курса ботаники и зоологии вспомнили виды бесполого размножения, значение вегетативного размножения.

V. Домашнее задание.

1) Изучить материал § 1 учебника.
2) Дать ответы на вопросы учебника, стр. 10, № 1-6.
3) Напишите мини-сочинение не более 10 предложений “Людям каких профессий необходимы знания о бесполом размножении организмов” (по желанию).

Хотя в процессе развития жизни бесполое размножение возникло первьш, половое размножение существует на Земле уже более 3 млрд. лет. Оно обнаруживается в жизненных циклах всех основных групп организмов. Распространенность полового размножения объясняется тем, что оно обеспечивает значительное генетическое разнообразие и, следовательно, фенотипическую изменчивость потомства. Этим достигаются большие эволюционные и экологические (расселение в разные среды) возможности.

Схема 5.1. Формы бесполого размножения

В основе полового размножения лежит половой процесс, суть которого сводится к объединению в наследственном материале для развития потомка генетической информации от двух разных источников - родителей. Представление о половом процессе дает явление конъюгации, например инфузорий. Он заключается во временном соединении двух особей с целью обмена (рекомбинации) наследственным материалом. В результате появляются особи, генетически отличные от родительских организмов. В дальнейшем они осуществляют бесполое размножение. Поскольку количество инфузорий после конъюгации остается неизменным, говорить о размножении в прямом смысле нет оснований. У простейших половой процесс может осуществляться в виде копуляции, которая заключается в слиянии двух особей в одну, объединении и рекомбинации наследственного материала. Далее такая особь размножается делением. На определенном этапе эволюции у многоклеточных организмов половой процесс как способ обмена генетической информацией между особями в пределах вида оказался связанным с размножением.

Для участия в половом размножении в родительских организмах вырабатываются гаметы - клетки, специализированные к обеспечению генеративной функции. Слияние материнской и отцовской гамет приводит к возникновению зиготы - клетки, представляющей собой дочернюю особь на первой, наиболее ранней стадии индивидуального развития.

У некоторых организмов зигота образуется в результате объединения гамет, неотличимых по строению. В таких случаях говорят об изогамии, У большинства видов по структурным и функциональным признакам половые клетки делятся на материнские (яйцеклетки ) и отцовские (сперматозоиды ). Как правило, яйцеклетки и сперматозоиды вырабатываются разными организмами - женскими (самки) и мужскими (самцы). В подразделении гамет на яйцеклетки и сперматозоиды, а особей на самок и самцов заключается явление полового диморфизма (рис. 5.1; 5.2). Наличие его в природе отражает различия в задачах, решаемых в процессе полового размножения мужской или женской гаметой, самцом или самкой.

Рис. 5.1. Половой диморфизм на уровне половых клеток.

А - яйцеклетка; Б - сперматозоиды:

1 - цитоплазма, 2 - ядро, 3 - хроматин ядра, 4 - шейка, 5 - жгутик,

6 - головка

Образование гамет обоих видов в одном организме, имеющем и мужскую, и женскую половые железы, называют гермафродитизмом 1.

Рис. 5.2. Половой диморфизм у людей на организменном уровне

Характерны различия по: 1 - кариотипу и главному половому гормону, 2 - структуре волос и характеру оволосения, 3 - строению гортани, 4 - развитию молочных желез, 5 - развитию мускулатуры, 6 - строению половых органов, 7 - распределению жировой ткани, 8 - показателям роста длинных трубчатых костей

Хотя оплодотворение представляет собой характерный признак полового размножения, дочерний организм иногда развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Это явление называют девственным развитием или партеногенезом. Источником наследственного материала для развития потомка в этом случае обычно служит ДНК яйцеклетки - гиногенез. Реже наблюдается андрогенез - развитие потомка из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида. Ядро женской гаметы в случае андрогенеза погибает.

Обязательный партеногенез является измененной формой полового размножения в эволюции некоторых видов животных. У пчел, например, он используется как механизм генотипического определения пола: женские особи (рабочие пчелы и царицы) развиваются из оплодотворенных яйцеклеток, а мужские (трутни) - партеногенетически. Партеногенез включен в жизненные циклы многих паразитов. Он обеспечивает рост численности особей в условиях, затрудняющих встречу партнеров противоположного пола. Имеются указания на возможность девственного развития у человека. В яичниках девушек, погибших при случайных обстоятельствах, в отсутствие предшествующего осеменения находили зародыши на ранних этапах дробления. Невозможность завершенного партеногенеза у людей в настоящее время доказана и связана с необходимостью наличия обоих геномов, мужского и женского (см. с. 250-251). Наблюдения завершенного эмбриогенеза с партеногенетическим развитием в отношении человека отсутствуют. При партеногенезе, как и при типичном половом размножении, развиваются особи с диплоидными соматическими клетками. Восстановление диплоидного набора хромосом происходит обычно путем слияния ооцита и редукционного тельца во втором делении мейоза.

При половом размножении потомство получается в результате слияния генетического материала гаплоидных ядер. Обычно эти ядра содержатся в специализированных половых клетках - гаметах; при оплодотворении гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу, из которой в процессе развития получается зрелый организм. Гаметы гаплоидны - они содержат один набор хромосом, полученный в результате мейоза; они служат связующим звеном между данным поколением и следующим (при половом размножении цветковых растений сливаются не клетки, а ядра, но обычно эти ядра тоже называются гаметами).

Мейоз - важный этап жизненных циклов, включающих половое размножение, так как он ведет к уменьшению количества генетического материала вдвое. Благодаря этому в ряду поколений, размножающихся половым путем, это количество остается постоянным, хотя при оплодотворении оно каждый раз удваивается. Во время мейоза в результате случайного расхождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету, и такая перетасовка повышает генетическое разнообразие. Слияние содержащихся в гаметах гаплоидных ядер называют оплодотворением или сингамией; оно приводит к образованию диплоидной зиготы, т. е. клетки, содержащей по одному хромосомному набору от каждого из родителей. Это объединение в зиготе двух наборов хромосом (генетическая рекомбинация) представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости. Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения. Таким образом, при половом размножении в жизненном цикле происходит чередование диплоидной и гаплоидной фаз, причем у разных организмов эти фазы принимают различные формы.

Гаметы обычно бывают двух типов - мужские и женские, но некоторые примитивные организмы производят гаметы только одного типа. У организмов, образующих гаметы двух типов, их могут производить соответственно мужские и женские родительские особи, а может быть и так, что у одной и той же особи имеются и мужские, и женские половые органы. Виды, у которых существуют отдельные мужские и женские особи, называются раздельнополыми; таковы большинство животных и человек. Среди цветковых растений тоже есть раздельнополые виды; если у однодомных видов мужские и женские цветки образуются на одном и том же растении, как, например, у огурца и лещины, то у двудомных одни растения несут только мужские, а другие - только женские цветки, как у остролиста или у тиса.

Партеногенез

Партеногенез - одна из модификаций полового размножения, при которой женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой. Партеногенетическое размножение встречается как в царстве животных, так и в царстве растений, и преимущество его состоит в том, что в некоторых случаях оно повышает скорость размножения.

Различают партеногенез естественный - нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный, вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении. Классификация партеногенеза:

Облигатный -- когда он является единственным способом размножения

Циклический -- партеногенез закономерно чередуется с другими способами размножения в жизненном цикле (например, у дафний и коловраток).

Факультативный -- встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых.

Существует два вида партеногенеза - гаплоидный и диплоидный, в зависимости от числа хромосом в женской гамете. У многих насекомых, в том числе у муравьев, пчел и ос, в результате гаплоидного партеногенеза в пределах данного сообщества возникают различные касты организмов. У этих видов происходит мейоз и образуются гаплоидные гаметы. Некоторые яйцеклетки оплодотворяются, и из них развиваются диплоидные самки, тогда как из неоплодотворенных яйцеклеток развиваются фертильные гаплоидные самцы. Например, у медоносной пчелы матка откладывает оплодотворенные яйца (2n = 32), которые, развиваясь, дают самок (маток или рабочих особей), и неоплодотворенные яйца (n = 16), которые дают самцов (трутней), производящих спермии путем митоза, а не мейоза. Такой механизм размножения у общественных насекомых имеет адаптивное значение, так как позволяет регулировать численность потомков каждого типа. У тлей происходит диплоидный партеногенез, при котором ооциты самки претерпевают особую форму мейоза без расхождения хромосом - все хромосомы переходят в яйцеклетку, а полярные тельца не получают ни одной хромосомы. Яйцеклетки развиваются в материнском организме, так что молодые самки рождаются вполне сформировавшимися, а не вылупляются из яиц. Такой процесс называется живорождением. Он может продолжаться в течение нескольких поколений, особенно летом, до тех пор пока в одной из клеток не произойдет почти полное не расхождение, в результате чего получается клетка, содержащая все пары аутосом и одну Х-хромосому. Из этой клетки партеногенетически развивается самец. Эти осенние самцы и партеногенетические самки производят в результате мейоза гаплоидные гаметы, участвующие в половом размножении. Оплодотворенные самки откладывают диплоидные яйца, которые перезимовывают, а весной из них вылупляются самки, размножающиеся партеногенетически и рождающие живых потомков. Несколько партеногенетических поколений сменяются поколением, возникающим в результате нормального полового размножения, что вносит в популяцию генетическое разнообразие в результате рекомбинации. Главное преимущество, которое дает тлям партеногенез, - это быстрый рост численности популяции, так как при этом все ее половозрелые члены способны к откладке яиц. Это особенно важно в периоды, когда условия среды благоприятны для существования большой популяции, т.е. в летние месяцы.

Партеногенез широко распространен у растений, где он принимает различные формы. Одна из них - апомиксис - представляет собой партеногенез, имитирующий половое размножение. Апомиксис наблюдается у некоторых цветковых растений, у которых диплоидная клетка семязачатка, либо клетка нуцеллуса, либо мегаспора развивается в функциональный зародыш без участия мужской гаметы. Из остального семязачатка образуется семя, а из завязи развивается плод. В других случаях требуется присутствие пыльцевого зерна, которое стимулирует партеногенез, хотя и не прорастает; пыльцевое зерно индуцирует гормональные изменения, необходимые для развития зародыша, и на практике такие случаи трудно отличить от настоящего полового размножения.

Своеобразно происходит оплодотворение у цветковых растений. После оплодотворения у них из семязачатка образуется семя, содержащее зародыш и запас питательных веществ. Как же образуется в семени запас питательных веществ?

У цветковых растений происходит двойное оплодотворение. При опылении пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прорастает, образуя пыльцевую трубку. Она формируется из вегетативной клетки и быстро растет, достигая завязи. В конце пыльцевой трубки находятся два спермия.

В отличие от подвижных сперматозоидов низших растений спермии у цветковых растений неподвижны и могут проникнуть к яйцеклетке только за счет пыльцевой трубки.

Пыльцевая трубка прорастает в семязачаток, кончик ее разрывается, и спермии попадают в зародышевой мешок. Один из них сливается с яйцеклеткой. Образуется диплоидная клетка - зигота. Второй спермии сливается с диплоидным вторичным ядром зародышевого мешка. В результате образуется клетка с тройным набором хромосом, из которой путем многократных митозов формируется эндосперм - ткань, содержащая запас питательных веществ.

Гермафродитизм

Конъюгация

Конъюгация (лат. «conjugatio» -- соединение) - форма полового процесса без участия гамет. Характерна для кишечной палочки (отдел Бактерии), инфузории-туфельки (тип Простейшие), у которых сближаются две одноклеточные особи и через цитоплазматический мостик обмениваются генетическим материалом.

Рис.4

В результате конъюгации у бактерий не происходит увеличение числа особей. У зеленой водоросли спирогиры конъюгация происходит по-другому: две многоклеточные нити встают параллельно друг другу, образуют встречные цитоплазматические мостики, по которым протопласт физиологически мужской особи перетекает в женскую нить. В результате образуется множество зигот.

Копуляция

У некоторых одноклеточных организмов наблюдается разновидность полового процесса, которую называют копуляцией. Копуляция (от лат. «copulatio» -- соединение) - процесс слияния двух половых клеток.

При копуляции (у простейших) происходят образование половых элементов и их попарное слияние. При этом две особи приобретают половые различия и полностью сливаются, образуя зиготу. Происходят объединение и рекомбинация наследственного материала, поэтому особи генетически отличны от родительских.

Одной из важных функций всех живых существ является размножение. Для передачи генетических черт от одного поколения к другому, должно происходить размножение, поскольку без него виду угрожает исчезновение.

Есть два основных способа, с помощью которых живые организмы могут размножаться. Это бесполое размножение, которое требует только одного родителя и половое размножение, представляющее собой процесс слияния женских яйцеклеток и мужских сперматозоидов. У обоих способов есть преимущества и недостатки, но в условиях эволюции половое размножение, как полагаю ученые, лучше.

Половое размножение включает в себя совокупность генов от двух разных родителей и, предполагает создание более «подходящего» потомства, которое в случае необходимости сможет противостоять изменениям окружающей среды. Естественный отбор решает, какие адаптации благоприятны, и какие следует передать будущим поколениям.

Есть разные виды полового размножения. Предпочтительный способ размножения определяется тем, в какой среде живет популяция.

Автогамия

Префикс «авто» означает «самостоятельно». Особь, которая размножается с помощью автогамии может оплодотворить себя сама. Известные как гермафродиты, эти индивиды имеют полностью функционирующие части женской и мужской репродуктивной системы, необходимые для образования (яйцеклетки и сперматозоида). Им не нужен партнер для размножения, но некоторые особи могут иметь половой контакт с партнером, если есть такая возможность.

Поскольку обе гаметы происходят от одной и той же особи, смешения генов не происходит, поэтому потомство будет иметь все черты своего предка. Однако они не считаются клонами, потому что сочетание двух гамет дает потомству немного другой генетический набор, чем у родителя.

Некоторые примеры организмов, которые размножаются с помощью автогамии, включают большинство растений и дождевых червей.

Аллогамия

В алогамии женская гамета (обычно называемая яйцеклеткой) происходит от одной особи, а мужская гамета (обычно называемая сперматозоидом) исходит от другого индивида. Затем гаметы сливаются во время оплодотворения, чтобы создать зиготу. Яйцеклетка и сперматозоид являются . Это означает, что у каждого из них есть одинарный набор хромосом. Зигота - , потому что это слияние двух гаплоидов. Затем зигота подвергается и в конечном итоге формирует полностью функционирующую особь.

Аллогамия - настоящее смешение генов от матери и отца. Поскольку оба родителя дают по половине , потомство генетически уникальное и отличается от родителей, и даже братьев или сестер. Это объединение гамет через аллогамию гарантирует, что будут переданы различные адаптации для естественного отбора, которые позволят виду со временем развиваться (эволюционировать).

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение происходит когда мужские и женские гаметы сливаются для оплодотворения, в то время как яйцеклетка все еще находится внутри материнского организма. Обычно это требует какого-то полового акта между разнополыми организмами. Сперма попадает в женскую репродуктивную систему, а затем внутри матери образовывается зигота.

То, что происходит дальше, зависит от вида. Некоторые представители птиц и пресмыкающихся, откладывают яйца, которые пройдут естественный процесс инкубации, пока детеныши не вылупятся. Другие животные, такие как млекопитающие, вынашивают оплодотворенное яйцо внутри материнского организма, пока детеныш не станет жизнеспособным для живого рождения.

Внешнее оплодотворение

Как следует из названия, внешнее оплодотворение происходит когда мужские и женские половые сливаются за пределами тела. Большинство видов, которые живут в воде и многие типы растений, размножаются с помощью наружного оплодотворения. Самка, как правило, откладывает в воде много яиц, а самец приходит и распыляет свою сперму поверх яиц, чтобы оплодотворить их. Обычно родители не высиживают оплодотворенные яйца или не следят за ними, а детеныши представлены сами себе.

Внешнее оплодотворение обычно происходит только в воде, потому что оплодотворенные яйца должны находится во влажной среде. Это дает им больше шансов на выживание, и многие из них вылупляются и становятся взрослыми особями, которые в конечном итоге передадут свои гены своим собственным потомкам.

Статьи по теме: