Бесполое размножение

        МИНИСТЕРСВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ОБНИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ"

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: "Биология"

"Бесполое размножение"

                                    

                                   

           Выполнил: студент 1 курса,

Группы 25 "РА"

Стрельцов Р.Ю.

 

 

 

 

ОБНИНСК 2014

         

                     1

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Понятие бесполого размножения

2. Основные типы бесполого размножения

-- деление

-- образование спор (споруляция)

-- почкование

-- размножение фрагментами (фрагментация)

-- вегетативное размножение

-- описание запасающих органов растений

3. Клонирование высших растений и животных

4. Митоз в живых и растительных клетках

Список литературы

                                       

2

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Способность размножаться, т. е. производить новое поколение особей того же вида -- одна из основных особенностей живых организмов. В процессе размножения происходит передача генетического материала от родительского поколения следующему поколению, что обеспечивает воспроизведение признаков не только данного вида, но конкретных родительских особей. Для вида смысл размножения состоит в замещении тех его представителей, которые гибнут, что обеспечивает непрерывность существования вида; кроме того, при подходящих условиях размножение позволяет увеличить общую численность вида.

Прежде чем каждая новая особь достигает стадии, на которой она будет способна к размножению, она должна пройти целый ряд стадий роста и развития. Некоторые особи погибают, так и не достигнув репродуктивной стадии (или половозрелости), в результате уничтожения хищниками, болезней и различных случайных событий. Поэтому вид может сохраняться только при условии, что каждое поколение будет производить больше потомков, чем было родительских особей, которые принимали участие в процессе размножения. Численность популяции будет колебаться, в зависимости от баланса между размножением и вымиранием особей. 

3

 

1. ПОНЯТИЕ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

 

Один из основных типов размножения -- бесполое. Бесполое размножение происходит без образования гамет, в нем участвует лишь один организм. При бесполом размножении обычно образуются идентичные потомки, а единственным источником генетической изменчивости служат случайные мутации. Генетическая изменчивость выгодна виду, потому что она является поставщиком «сырья» для естественного отбора, а значит, и для эволюции.

Для бесполого размножения характерно то, что в процессе не участвует мейоз (исключение составляют растительные организмы с чередованием поколений), и потомки идентичны родительской особи. Такое идентичное потомство, которое происходит от одной родительской особи, называют клоном. Члены одного клона могут быть генетически различными, только когда возникают случайные мутации. Высшие животные не способны к бесполому размножению, однако в последнее время было сделано несколько успешных попыток клонировать некоторые виды искусственным образом.

4

 

2. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ БЕСПОЛОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

 

-- ДЕЛЕНИЕ

 

Существует несколько типов бесполого развития. Первый тип -- это деление.

Делением размножаются одноклеточные организмы: каждая особь при этом делится на две или большее число клеток, которые называются дочерними, они идентичны родительской клетке. Перед делением клетки происходит репликация ДНК, а у эукариот -- деление и ядра. В большинстве случаев происходит бинарное деление, при котором образуются две идентичные клетки. Таким образом делятся бактерии, многие простейшие, например амеба, и некоторые одноклеточные водоросли, например эвглена. При подходящих условиях это приводит к быстрому росту популяции.

Множественное деление, при котором следом за рядом повторных делений клеточного ядра происходит деление самой клетки на огромное множество дочерних клеток, можно наблюдать у споровиков -- это группа простейших, и к ним относится, например, возбудитель малярии Plasmodium. Стадия, на которой происходит множественное деление, называется шизонтом, а сам этот процесс -- шизогонией. У Plasmodium шизогония следует за заражением хозяина, когда паразит проникает в печень. В результате этого получается сразу около тысячи дочерних клеток, каждая из которых способна инвазировать эритроцит и произвести путем шизогонии еще 24 дочерние клетки. Такая высокая плодовитость компенсирует большие потери из-за трудностей успешной передачи паразита отдельного хозяина другому, а именно от человека организму-переносчику, т. е. малярийному комару, и в обратном направлении.

5

-- ОБРАЗОВАНИЕ СПОР (СПОРУЛЯЦИЯ)

 

Второй тип бесполого размножения -- это образование спор, или споруляция.

Спора -- это одноклеточная репродуктивная единица обычно микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра. Образование спор можно наблюдать у бактерий, простейших, у представителей всех групп зеленых растений и всех групп грибов. Споры могут быть различными по своему типу и функции и часто образуются в специальных структурах. Например, у Rhiropus и Dryoptenis споры образуются в спорангиях; микроспоры (или пальцевые зерна) или мегаспоры (или зародышевые мешки) семенных растений образуются в особых спораниях, которые носят названия «пыльцевой мешок» и «семязачаток».

Очень часто споры образуются в больших количествах, но они имеют ничтожный вес, и это облегчает их распространение ветром, а также животными, но главным образом -- насекомыми. Из-за своих маленьких размеров спора обычно содержит лишь минимальные запасы питательных веществ; из-за того, что многие споры не попадают в подходящее место для прорастания, их потери очень велики.

Главное достоинство таких спор заключается в возможности быстрого размножения и расселения видов, в особенности это касается грибов.

Споры бактерий служат не для размножения, а для того, чтобы выжить при неблагоприятных условиях, потому что каждая бактерия образует только одну спору. Бактериальные споры относятся к числу наиболее устойчивых спор. Так, например, они очень часто выдерживают обработку сильными дезинфицирующими средствами и кипячением в воде. Важно отметить, что один организм может производить споры более чем одного типа; например, Rhiropus образует половые и бесполовые споры, а высшие растения производят бесполым путем микроспоры и мегаспоры.

-- ПОЧКОВАНИЕ

6

Третий тип бесполого размножения -- это почкование.

Почкованием называют одну из форм бесполого размножения, при которой новая особь образуется в виде выроста (или почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, при этом превращаясь в самостоятельный организм, который совершенно идентичен родительскому организму. Почкование встречается у различных групп организмов, особенно у кишечнополостных, например у гидры, и у одноклеточных грибов, таких, как дрожжи. В последнем случае почкование отличается от делений (которые тоже наблюдаются у дрожжей) тем, что две образующиеся части имеют разные размеры.

Необычная форма почкования описана у суккулентного растения Bryophyllum -- ксерофита, часто выращиваемого в качестве декоративного комнатного растения: по краям его листьев развиваются маленькие, миниатюрные растеньица, снабженные крошечными корешками; эти так называемые «почки» в конце концов отпадают и начинают существовать как самостоятельные растения.

7

 

-- РАЗМНОЖЕНИЕ ФРАГМЕНТАМИ (ФРАГМЕНТАЦИЯ)

 

Четвертый тип бесполого размножения -- размножение фрагментами, или фрагментация.

Фрагментацией называют разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых растет и образует новую особь. Фрагментация происходит, например, у нитчатых водорослей, таких, как спирогира. Нить спирогиры может разорваться на две части в любом месте.

Фрагментация наблюдается также у некоторых низших животных, которые, в отличие от более организованных форм, сохраняют значительную способность к регенерации из относительно слабо регенерированных клеток. Например, тело намертин (это группа примитивных червей, главным образом -- морских) особенно легко разрывается на много частей, каждая из которых может дать в результате регенерации новую особь. В этом случае регенерация -- это процесс нормальный и регулируемый; но, несмотря на это, у некоторых животных (например, у морских звезд) восстановление из отдельных частей происходит только после случайной фрагментации. Животные, способные к регенерации, служат объектами для экспериментального изучения этого процесса; часто при этом используют свободно живущего червя планарию.

8

 

-- ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

 

Пятый тип бесполого размножения -- вегетативное. Вегетативное размножение представляет собой одну из форм бесполого размножения, при котором от растения отделяется относительно большая, обычно дифференцированная, часть и развивается в самостоятельное растение. По существу, вегетативное размножение сходно с почкованием. Нередко растения образуют структуры, специально предназначенные для этой цели: луковицы, клубне-луковицы, корневища, столоны и клубни. Некоторые из этих структур служат также для запасания питательных веществ, что позволяет растению переживать зиму и давать в следующем году цветки и плоды (это двулетние растения) или выживать в течение ряда лет (это многолетние растения). К таким органам, они называются зимующие, относятся луковицы, клубне-луковицы, корневища и клубни.

Зимующими органами могут быть также стебли, корни или целые побеги (почки): во всех случаях содержащиеся в них питательные вещества создаются главным образом в процессе фотосинтеза, происходящего в листьях текущего года. Образовавшиеся питательные вещества переносят в запасающий орган, а затем обычно превращаются в резервный материал, например в крахмал.

При наступлении неблагоприятных условий подземные части растений отмирают, а подземный зимующий орган переходит в состояние покоя. В начале следующего вегетативного периода запасы питательных веществ мобилизуются с помощью ферментов: почки пробуждаются и в них начинаются процессы активного роста и развития за счет запасенных питательных веществ. Если прорастает больше одной почки, то можно считать, что размножение осуществилось. Последовательность этих событий очень тесно связана со сменой времен года, потому что она регулируется такими внешними факторами, как длина светового дня (это фотопериод) и температура. Глубокое влияние этих факторов на рост и развитие было давно доказано.

9

-- ОПИСАНИЕ ЗАПАСАЮЩИХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ

 

Луковица -- это видоизмененный побег, имеющийся, например, у лука (Allium), нарцисса (Narcissus) и тюльпана (Tulipa). Она служит как зимующим органом, так и органом вегетативного размножения.

Луковица состоит из очень короткого стебля и мясистых листьев, содержащих запасные питательные вещества. Снаружи она покрыта бурыми пленчатыми листьями -- остатками прошлогодних листьев, запасные вещества которых были израсходованы. Луковица содержит одну или несколько дочерних луковиц (это детки, или зубки); каждая из них может образовать побег, который к концу вегетативного периода дает новую луковицу, и если их будет несколько, то это уже вегетативное размножение. Корни у луковиц придаточные, т. е. отходят непосредственно от стебля, а главного корня нет.

Клубнелуковица -- это короткий, вздутый вертикальный подземный стебель, как, например, у шафрана (Crocus) или гладиолуса (Gladiolus). Клубнелуковицы служат как запасающими органами, так и органами вегетативного размножения.

Клубнелуковица состоит из вздутого основания стебля, окруженного защитными пленчатыми листьями; в отличие от луковицы, здесь нет мясистых листьев. Пленчатые листья -- это остатки прошлогодних подземных листьев, корни придаточные. К концу вегетативного периода они укорачиваются и втягивают новую клубнелуковицу в почву. Клубнелуковица (как и луковица) содержит одну или несколько деток, которые могут обеспечить вегетативное размножение.

Корневище -- представляет собой подземный стебель, растущий горизонтально. У одних растений, например у ириса и соломоновой печати (Polygonatum), корневище короткое и вздутое, содержащее запасные питательные вещества, а у других, таких, как пырей ползучий (Apropyron repens), мята (Mentha) и астры (Aster spp.), оно длинное и тонкое.

Корневища обычно служат зимующим органом, а также органом вегетативного размножения.

Корневище несет листья, почки и придаточные корни. Листья могут быть либо пленчатые, либо чешуйчатые (мелкие, тонкие, беловатого или коричневатого цвета), как у пырея, либо только зеленые, надземные, как у ириса, либо того и другого типа, как, например, у соломоновой печати, у которой листья обоих типов растут и на подземных побегах.

Столон -- это ползучий горизонтальный стебель, стелющийся на поверхности почвы, как, например, у ежевики (Rubus), крыжовника (Grossulania), черной и красной смородины (Ribes Spp.). Столон не служит зимующим органом. Корни у него придаточные, отходящие от узлов.

Усы (или плети) -- это разновидность столонов, которые быстро растут в длину, например у земляники (Aragaria) или у лютика ползучего (Ranunculus repens). Ус несет пленчатые листья с пазушными почками, которые дают начало придаточным корням и новым растениям. После укоренения новых растений прежние усы в конце концов разрушаются. Ус может также расти от одной из нижних пазушных почек на главном стебле. У земляники пленчатые листья и пазушные почки есть у каждого узла, но корни и надземные листья образует лишь каждый второй узел. Все пазушные почки могут дать начало новым усам.