Размножение – всеобщее свойство живых организмов, заключающееся в способности воспроизводить подобных себе особей своего вида.
Благодаря размножению жизнь продолжается и происходит обмен генетическим материалом, результатом чего служит генетическое разнообразие.
Бесполое размножение
Более древняя форма размножения. Происходит без участия половых клеток, заключается в делении материнской клетки/особи и получении дочерних клеток/особей. Характерно для прокариот, простейших, грибов, растений, некоторых животных.
Виды бесполого размножения
Размножение делением = бинарное деление
Встречается у прокариот. Заключается в том, что кольцевая хромосома удваивается, в районе экватора клетки образуется перетяжка. От материнской клетки отделяется дочерняя.
Не путать с митозом! Во время митоза из материнской клетки получается 2 дочерние, а не одна дочерняя + материнская.
Деление бактерии
Размножение спорами
Споры – специализированные клетки грибов и растений, служащие для размножения и расселения.
У грибов и низших растений споры образуются путем митоза, а у высших растений – мейоза. Размножение спорами – более древний вид размножения, чем размножение семенами. У семенных растений споры не служат для расселения, но являются частью жизненного цикла.
Не всякая спора – клетка для размножения. Споры бактерий нужны для того, чтобы переждать неблагоприятные условия среды.
Вегетативное размножение
- Размножение растения частями вегетативных органов.
К вегетативным органам растения относятся стебель, корень, лист.
Можно размножить растения черенкованием стебля: отрезать стебель фикуса, поставить его в воду. Образуются придаточные корни. Затем растение нужно вкопать в землю
Можно использовать листовой черенок. Таким образом хорошо размножаются суккуленты и фиалки. Для этого лист фиалки нужно срезать, так же поставить воду, дождаться корней и посадить.
Можно разделить корни. Если у растения мочковатая корневая система, то его размножают делением куста. Для этого стебли и корни разделяют на 2 растения.
Вегетативное размножение растений
- Размножение растения видоизменениями побегов
Луковичные растения наращивают маленькие луковички прямо на себе. После цветения можно отделить дочерние луковички и получить больше материала. А у лилий чешуи луковицы являются потенциальными растениями.
Клубневые растения наращивают клубеньки. Известный пример – картошка. Из каждого клубня можно вырастить несколько растений, количество которых зависит от почек.
Корневище делится черенкованием. Таким образом размножаются, например, ландыши. Из корневища растут неглубоко и захватывают большие пространства. Если отделить часть корневища с точкой роста, то будет новое растений.
- Фрагментация
Фрагментацию приписывают дождевому червю, однако это лишь жестокий миф. Если тело червя разрезать так, что на головном конце тела останется поясок, то червь регенерирует, однако вторая его половинка не сможет достроить переднюю часть, т.к органы регенерации находятся именно там. Рана затянется, но раз переднего конца у животного нет, то нет и рта, нет питания. Червь погибнет.
Данный тип размножения заключается в том, что если тело разделить на 2 и более частей, то каждый фрагмент достроит себя до самостоятельного организма. Такие способности отмечают у некоторых многощетинковых и плоских червей, отдельных плесневых грибов и водорослей.
Фрагментация плоского червя планарии
- Почкование
При почковании на теле материнской особи в результате деления клеток образуется маленькая дочерняя особь, которая некоторое время еще является частью тела материнской, а затем – отделяется. Известными примерами животных, размножающихся почкованием являются гидры, коралловые полипы и дрожжи. Интересно, что бесполое размножение может сочетаться с половым.
Значение бесполого размножения
Бесполое размножение позволяет животным быстро увеличивать свою численность. Однако, дочерние особи практически не отличаются от материнских, следовательно, генетическое разнообразие снижено. Для решения данной эволюционной задачи животные комбинируют половое и бесполое размножение. Если условия благоприятны, то организмы выбирают путь полового размножения.
- получение гетерозисных гибридов
- размножение делением куста
- использование корневых отпрысков
- размножение семенами
- укоренение отводков
В вегетативном размножении не принимают участие половые клетки и достаточно одной особи.
Для получения гибридов необходимо половое размножение и участие двух особей, п противном случае, потомство будет идентичным родителю.
Деление куста – вегетативное размножение, участвует одна особь.
Корневые отпрыски – аналогично делению куста.
Размножение семенами уже подразумевает половое, т.к семена развиваются только в случае опыления, что является слиянием мужских и женских половых клеток.
Укоренение отводков – вегетативное размножение, участвует одна особь.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) Размножение осуществляется с помощью побегов.
Б) Происходит сочетание генов двух родителей.
В) Организм развивается из неоплодотворённой яйцеклетки.
Г) Размножение происходит без участия гамет.
Д) Размножение происходит путём почкования.
Е) Образуется зигота
При бесполом размножении не происходит обмена генетической информацией, дочерние особи идентичны материнским. Для бесполого размножения необходима лишь одна особь.
В половом размножении принимаю участие две особи, происходит слияние гамет, потомки отличаются от родительских особей.
- Побеги – вегетативные части взрослого растения, бесполое размножение.
- Сочетание генов двух родителей, обмен генетической информацией – половое размножение.
- Развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки (партеногенез), то есть из половой клетки — половое размножение.
- Размножение без участия гамет – бесполое размножение.
- Почкование – процесс при котором на материнской особи развивается дочерняя, а затем она отделяется («отпочковывается») от материнской особи – бесполое размножение.
- Зигота – оплодотворенная яйцеклетка, то есть произошло слияние двух гамет – половое размножение.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Размножая их вегетативным путем, так как при дальнейшем скрещивании из-за перекомбинирования родительских генов сочетания полезных признаков в потомстве могут исчезнуть.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) спорообразование папоротника
Б) образование гамет хламидомонады
В) образование спор у сфагнума
Г) почкование дрожжей
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д |
Половое размножение как-то более понятно, поэтому почему бы не начать с него. Во-первых, найдем слово «гамета» во вариантах ответа. Оно соответствует половому размножению.
Читаем дальше. Нерест рыбы. Это просто. Ну, конечно же, это половое размножение.
Почкование — однозначно бесполое. Очень известный пример данного типа размножения, поэтому вряд ли вызовет вопросы.
Еще одно важное слово, характеризующее половое размножение — «зигота». Зигота — это результат слияния гамет, соответственно, она диплоидна.
И у мха, и у папоротника есть зиготы. В ответах этого слова нет, так что относится к половому размножению эти варианты не могут.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
А) происходит без образования гамет
Б) участвует лишь один организм
В) происходит слияние гаплоидных ядер
Г) образуется потомство идентичное исходной особи
Д) у потомства проявляется комбинативная изменчивость
Е) происходит с образованием гамет
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Основная черта полового размножения — участие в процессе гамет (половых клеток) двух разнополых организмов, потомство притом получается разнородным, так как проявляется наследственная изменчивость, а именно — комбинативная.
У бесполого размножения, соответственно, все наоборот: потомство идентичное, участвует одна особь.
Какие растения называют споровыми: их характерные признаки
Мир растений богат и разнообразен.
Много миллионов лет назад, когда жизнь на земле только зарождалась, в воде уже существовали многоклеточные зеленые водоросли. Считается, что от них зародились первые высшие растения — риниофиты, положившие начало развитию сегодняшних зеленых обитателей суши.
Какие растения размножаются спорами
Они бывают споровыми и семенными.
Споровые размножаются и распространяются при помощи спор. Они подразделяются на две группы:
- высшие;
- низшие.
Высшие споровые растения
К этой группе относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны.
Для высших растений характерно то, что они имеют расчленение на органы: побег и корень. У них сильно развита проводящая система, имеется сложная система покровных тканей.
На протяжении всего жизненного цикла у них происходит переменное появление экземпляров с бесполыми и половыми признаками. В зависимости от этого размножение проходит бесполым и половым путем.
Процесс размножения позволяет обеспечивать непрерывность существования и расселение в окружающем пространстве.
Бывает несколько видов размножения:
- Половое;
- Бесполое;
- Вегетативное.
Размножение посредством спор бывает половым и бесполым.
Спора — это мельчайшая частица — клетка, защищённая от высыхания и механического повреждения двумя оболочками. Внутренняя — тонкая, прозрачная. Наружная — толстая, окрашенная. Наружная оболочка обычно имеет разные выросты в виде бугорков, шипов, ресничек.
Споры образуются в специальных отсеках, которые называются спорангиями. Ветром споры переносятся на далекие расстояния и, попадая в благоприятную среду, прорастают.
Растение, на котором образуются споры, называется спорофитом.
Существуют как половые, так и бесполые особи. Если в группе преобладают особи с половыми признаками, то эта группа называется гаплоидной. Если же преобладают бесполые, то группа называется диплоидной.
В гаплоидной группе каждое новое растение появляется в результате сложного процесса оплодотворения. Представителями гаплоидных являются мхи.
Бывают растения, у которых образуются споры одинакового размера. Они называются равноспоровыми.
Если у растения образуются споры разного размера, то они называются разноспоровыми. Мелкие — микроспоры, из них появляются мужские заростки. Крупные — мегаспоры, из них появляются женские заростки.
Рассмотрим, какие растения относятся к споровым.
На первый взгляд, мох — это слоевище, прижатое к субстрату. При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что тело мха состоит из стебелька с листочками, который вместо корня имеет тонкий волосок — ризоид. С его помощью всасывается влага и питательные вещества.
Мох имеет небольшие размеры, от 1 мм до нескольких десятков сантиметров.
Мох является раздельнополым растением. На верхушках одних стебельков образуются женские органы, которые называются архегониями. Каждый из них содержит яйцеклетку. На других развиваются мужские органы — антеридии. Они имеют форму мешочков, в которых содержатся сперматозоиды.
Для полового развития благоприятной средой является вода. После оплодотворения появляется диплоидный спорофит. Он некоторое время растет на гаплоидном зеленом растении, питаясь образованными им веществами. Выглядит как коричневая нить, которая одним концом прикреплена к растению. На другом конце появляется расширение похожее на коробочку с крышечкой. Это спорангий, в нем развиваются споры. После созревания коробочка открывается, и споры просыпаются. Ветром они разносятся на расстояние. Из спор, попавших во влажную среду, вырастают новые гаплоидные растения.
Все вышесказанное объясняет, почему мхи называют высшими споровыми растениями.
Мхи чаще всего встречаются во влажной среде. Они обильно растут на болотах и в лесной зоне, в горах и в тундре. Тундру часто называют царством мхов и лишайников.
Мхи быстро впитывают влагу и прочно ее удерживают, это приводит к заболачиванию почвы.
Многие зеленые мхи растут на болотах, образуя сплошной ковер. Моховая дерновина при отмирании слабо разлагается и образует залежи торфа.
Мхи имеют большое значение. Так, изо мха сфагнума изготавливают лекарственные препараты.
Торф широко применяется в сельском хозяйстве в виде удобрения.
Диплоидные растения
К диплоидной группе относятся папоротники, хвощи и плауны, у которых гаметофит редуцирован в заростки.
Плауны — это травянистые, вечнозеленые многолетники. Выглядят они как стелющийся стебель с мелкими листьями. Имеют вильчатое ветвление. Внешне плауны напоминают мхи.
На верхушках стеблей образуются колоски, в которых созревают споры. После созревания споры опадают в почву. При их прорастании образуется заросток в виде бесцветного клубенька с ризоидом. Из одних заростков образуются антеридии, из других — архегонии. Оплодотворение происходит, если есть влага. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, из которого вырастает спорофит.
Стебли и листья плаунов содержат алкалоиды и поэтому применяются в медицине. Споры используют в виде присыпок.
Хвощи — это многолетние корневищные травы. Высота стебля у хвощей достигает нескольких десятков сантиметров. Из узлов стебля выходят мутовки ветвей с мелкими чешуевидными листьями. Некоторые побеги заканчиваются колоском со спорангиями. Из спор прорастает недолговечный, очень маленький зеленый заросток. Он крепится к почве при помощи ризоида. На заростках образуются мужские и женские органы. При благоприятных условиях происходит оплодотворение и появление зародыша. Вырастает новое бесполое растение — спорофит.
Папоротники по числу видов значительно превосходят все другие группы.
Они очень разнообразны по внешнему виду, формам и условиям их произрастания. Среди папоротников много травянистых, но в тропических лесах встречаются древовидные папоротники высотой до 25 м с диаметром ствола до 50 см.
Среди травянистых бывают очень маленькие растения размером всего несколько миллиметров. Папоротники отличаются от плаунов и хвощей своими крупными «листьями» — стеблями. Они называются вайями. Размеры вай достигают 30 см. Их пластинки часто бывают перистые или многократно рассеченные.
Папоротники растут в лесах. Они имеют мясистые корневища, из которых каждый год образуются новые розетки вай. На нижней поверхности «листа» группами располагаются спорангии. Из спор появляются обоеполые, свободноживущие заростки. Происходит оплодотворение. Затем развивается и вырастает спорофит.
Низшие споровые
Низшие растения отличаются отсутствием корней и листьев. Они состоят из слоевища (таллома) и крепятся к поверхности с помощью ризоидов. Размножаются в основном спорами. К этой группе относятся водоросли и лишайники.
У большинства водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Они называются зооспорами. У наземных растений споры не имеют специальных приспособлений для активного движения.
У низших споровых любая клетка может стать спорангием, в то время как спорангий высших растений — это многоклеточный орган.
Итак, для появления и развития спорового растения необходимы благоприятные условия, а именно влажная среда. В других условиях этот вид не выживает, поэтому на смену ему приходит семенной.
Они размножаются семенами, которые разносятся ветром или насекомыми, для оплодотворения не требуют воду. При помощи придаточных корней закрепляются в грунте и добывают влагу и питательные вещества. Имеют развитую проводящую систему.
§ 22. Размножение споровых растений — Пасечник. 6 класс. Учебник
Слоевище — это тело низших споровых растений, не расчленённое на отдельные органы, характерные для большинства растений: корень, стебель, листья и т.д. Например слоевище бывает у лишайников и водорослей.
5. Что такое вайя папоротника?
Вайя папоротника — это листоподобный побег некоторых видов папоротников.
Вопросы в конце параграфа
1. Как происходит размножение у одноклеточных водорослей?
При благоприятных условиях одноклеточные водоросли размножаются бесполым способом. Перед началом размножения клетка водоросли теряет свои жгутики и начинает делиться — внутри клетки путём деления образуются 2, 4 или 8 новых подвижных клеток, называемых зооспорами. После этого оболочка клетки водоросли раскрывается и зооспоры выходят наружу. Вне материнского организма зооспоры начинают расти и вырастают до размеров взрослой водоросли.
При наступлений неблагоприятных условий некоторые одноклеточные водоросли начинают размножаться половым путём. В этом случае внутри взрослой одноклеточной водоросли образуются гаметы — специальные половые клетки. Затем клетка водоросли открывается и гаметы выходят наружу. В воде гаметы различных организмов попарно соединяются и образуют зародыш нового организма — зиготу. Покрытая толстой оболочкой зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий для развития водоросли. После наступления таких условий внутри зиготы путём деления образуются четыре клетки, которые выйдя в окружающую среды вырастают до взрослых особей.
2. Какими способами размножается улотрикс?
В благоприятных условиях водоросль улотрикс размножается бесполым путём. Каждая клетка этой водоросли (кроме самой нижней, которой растение прикрепляется к чему-либо) начинает делиться на 2 или 4 зооспоры со жгутиками. Затем клетка открывается и зооспоры выплывают в воду. Найдя подходящую поверхность зооспоры прикрепляются к ней своими усиками и начинают делится, образуя новую нить водоросли улотрикс.
Если условия произрастания для водоросли становятся неблагоприятными, то процесс размножения происходит половым путём. В клетках водоросли образуются половые клетки — гаметы. Все они подвижны и снабжены усиками. Затем клетка водоросли открывается и гаметы попадают в воду. В воде гаметы объединяются в пары, обычно соединяются гаметы двух различных нитей улотрикса. В процессе объединения образуется зигота с толстой оболочкой. В таком виде зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий, а потом делится на 4 клетки — споры, каждая из которых, прикрепившись к чему-либо, может дать начало новой нити улотрикса.
Кроме того, многоклеточные водоросли способны размножаться вегетативно — кусочками слоевища.
3. Как размножаются мхи?
У мхов чередуется процессы полового и бесполого размножения.
Бесполое размножение протекает при помощи спор. Когда спора попадает в благоприятные для неё условия, то из неё прорастает тонкая зелёная нить, которая называется предросток. Затем этот предросток развивается, начинает ветвиться и на нём появляются почки. Из этих почек развивается взрослое растения — мужской или женский экземпляр мха.
Затем начинается период полового размножения мхов. Во взрослых растениях образуются половые клетки — гаметы. В мужских особях развиваются мужские гаметы, которые называются сперматозоиды, а в женских особях развиваются женские гаметы, которые называются яйцеклетки. Когда на мох попадает вода, например во время дождя, сперматозоиды плывут к яйцеклеткам и сливаются с ними. В процессе этого слияния на женском растении мха образуется зигота, которая потом развивается в коробочку со спорами. Когда споры вызревают, они высыпаются из коробочки и снова начинается процесс бесполого размножения мхов.
Также мхи прекрасно размножаются вегетативным способом. Из множества экземпляров мужских и женских особей мха формируются подушковидные дернины, которые сплошным ковром покрывают влажную почву. Если аккуратно вырезать кусочек дернины и пересадить его на другой участок почвы, то мох начнёт развиваться и покрывать все большую территорию.
4. Что такое заросток?
Заросток — это маленькая зелёная пластина развивающаяся из споры папоротника. Это самостоятельный организм, который при помощи ризоидов прикрепляется к почве. На нижней стороне пластины заростка развиваются мужские и женские гаметы папоротника.
5. Как происходит половое и бесполое размножение у папоротников?
Половое и бесполое размножение у папоротников — это чередующиеся процессы.
Бесполое размножение папоротника происходит при помощи спор. Они образуются на нижней стороне листа растения внутри бурых бугорков — спорангиев. Созревшие споры выпадают из спорангиев и ветром разносятся по окружающей территории.
Если спора попадает в благоприятные условия, то начинается следующий этап — половое размножение. Из споры прорастает зелёная пластинка диаметром несколько миллиметров — заросток, который прикрепляется к почве ризоидами. Затем на нижней стороне заростка начинают формироваться мужские и женские половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки. При помощи капелек воды (например, во время дождя или выпадения росы) сперматозоиды подплывают к яйцеклетке и при их соединении образуется зигота. Зигота развивается в зародыш папоротника, а потом из него формируется полноценное растение с корнями, стеблем и листьями.
Подумайте
Какую биологическую роль у папоротников играет половое поколение; бесполое поколение?
При половом поколении растения из заростка папоротника развивается новое полноценное растение. То есть его биологическая роль — развитие взрослых растений.
При бесполом размножении споры папоротника ветром и водой разносятся на обширную территорию и ожидают благоприятных для развития условий. То есть биологическая роль бесполого размножения папоротника — распространение вида и сохранение генетического материала для развития новых растений.
Задания для любознательных
Посейте споры папоротника и проведите наблюдения за их прорастанием, используя следующую инструкцию.
1. Срежьте вайю со спорангиями коричневого цвета, заверните её в бумагу и высушите.
2. Возьмите лист белой бумаги. Потрясите над ней вайю, чтобы споры высыпались на бумагу.
3. Заполните чистые плошки подготовленным субстратом (прокалённая дерновая земля, куски торфа или пемзы).
4. Посейте споры на субстрат.
5. Накройте плошки стеклом и поставьте в тёплое место при температуре не ниже 25 °С. Следите, чтобы субстрат был всё время влажным.
6. Ведите наблюдения и записывайте в дневник даты посева, прорастания спор, образования из споры зелёной нити — предростка, образование сердцевидного заростка, появление первых листьев папоротника. Сделайте фотографии.
7. При появлении 3—4 листьев пересадите растение в смесь листовой и торфяной земли с песком.
8. Подготовьте отчёт о своих наблюдениях.
При попадании в благоприятные условия споры папоротника сразу начинают прорастать. Процесс этот идет постепенно. Например, спорам папоротника щитовника, участвующим в эксперименте, для прорастания потребовалось 4 недели.
Проросшие заростки выглядят как миниатюрные зелёные сердечки, приподнятые над почвой тонкими белыми волосками-ризоидами. Заростки настолько мелкие, что лучше всего их рассматривать в лупу.
Через 3,5 месяца после начала эксперимента на заростках папоротника начали появляться корни и листья. К концу четвертого месяца эксперимента началась пересадка растений с 3-4 листиками в смесь листовой и торфяной земли с песком.
Примерно через год после начала эксперимента растение развилось до взрослого папоротника щитовника, готового в выбрасыванию спор.
Словарик
Зооспора — это подвижные клетки образованные в материнской клетке водорослей.
Предросток — это проросшая спора мха, по виду напоминающая тонкую зелёную нить. Развиваясь предросток начинает ветвиться.
Спорангии — это бурые бугорки на нижней части листов папоротника, в которых созревают споры растения.
Заросток — это маленькая зелёная пластина, развивающаяся из споры папоротника в благоприятных условиях. На нижней стороне заростка развиваются мужские и женские гаметы растения, из которых после оплодотворения развивается зародыш будущего папоротника.