§ 15. Размножение – путь в будущее

Вопрос 1. В чём состоит противоречие? Сформулируйте главный вопрос урока.

Противоречие: организм, даже самый приспособленный, не живет вечно. При коллосальных потерях энергии вид идет на это, чтобы оставить после себя потомство, которое сможет дольше побороться за «приспособленность».

Оправдан ли большой вклад ресурсов организма в размножение и в заботу о потомстве?

Вопрос 2. По каким признакам живое отличается от неживого? (§ 4)

Основные свойства живого: питание, дыхание, выделение, раздражимость, рост и развитие, размножение, поведение.

Какие формы размножения вы знаете?

Известны две основные формы размножения организмов: бесполое и половое.

Вопрос 3. Рассмотрите примеры разных типов размножения. Чем они различаются?

Бесполое размножение делением клетки, почкованием, фрагментацией и вегетативными органами осуществляется за счет соматических клеток. Наряду с характерно и спорообразование, при котором формируются специализированные клетки — споры. Они состоят из ядра и цитоплазмы с минимальным количеством питательных веществ. Главное достоинство такого способа размножения — возможность образования большого числа потомков и быстрого расселения.

Вопрос 4. В чём преимущества переноса пыльцы насекомыми, а не ветром?

– Насекомое точно «доставит» пыльцу одного цветка на рыльце пестик адругого, а опыление ветром: успех – дело случая.

– Возможность растений опыляться в безветреную погоду.

– Это надежный и экономный способ опыления.

Вопрос 5. В чём смысл отличия потомков от каждого из родителей?

Смысл: наследственное многообразие живых организмов.

Вопрос 6. С какими затратами вещества и энергии связано половое размножение? Даёт ли половое размножение преимущество по сравнению с бесполым?

Затраты питательных веществ и энергии на образование половых клеток, вынашивание самкой потомков. Существенные затраты на поиск пары (исключая случаи самооплодотворения).

Главное преимущество полового размножения: благодаря рекомбинации и редукционному делению в целом при половом размножении осуществляется наследственная изменчивость, которая является одной из движущих сил эволюции и помогает живым организмам приспособиться к изменяющимся условиям среды на генетическом уровне.

Вопрос 7. Поработайте в паре. Проанализируйте таблицу и сделайте выводы.

В чём главные различия бесполого и полового размножения?

При половом размножении происходит комбинирование наследственного материала родителей, при бесполом – похожи между собой и на материнскую особь. При ПР нужна пара особей, клеток или ядер, при БР – одна особь. ПР может происходить даже в переменчивых и неблагоприятных условиях, БР – в постоянных и благоприятных.

В чём преимущества и недостатки каждого из них?

При бесполом размножении не надо тратить энергию на поиски партнера, заботу о потомстве и т. п. При бесполом размножении численность особей увеличивается быстрее, чем при половом размножении.

При половом размножении может теряться огромное число половых клеток. Такой проблемы нет при бесполом размножении.

Чаще всего бесполое размножение встречается у одноклеточных организмов и растений. Бесполое размножение обычно сочетается с распространением вида (у одноклеточных) и захватом жизненного пространства (у растений). Таким образом бесполое размножение позволяет виду быстро распространяться.

При бесполом размножении все дочерние особи генетически почти полностью идентичны материнской особи. Это может быть хорошо в неизменяемых условиях окружающей среды. Однако чаще всего среда меняется, и это становится основным недостатком бесполого размножения.

Основным преимуществом полового размножения является рекомбинация родительских генов. Различное сочетание генов особей одного вида лежит в основе наследственной изменчивости. В изменяющихся условиях среды среди множества немного отличающихся между собой особей всегда найдутся те, которые лучше приспособлены к этой новой среде. Таким образом у вида больше шансов выжить в изменчивой окружающей среде. В результате при половом размножении у видов быстрее возникают адаптации к среде.

Почти все известные виды чаще или реже, но используют ту или иную форму полового процесса. Как вы думаете почему?

Скорее всего чередование поколений зависит от условий среды. При благоприятных условиях размножение происходит, как правило, бесполыми способами - делением, почкованием, вегетативно или партеногенетически. При неблагоприятных условиях бесполое поколение сменяется половым.

В жизненном цикле многих водорослей, высших споровых растенияй (хвощи, плауны, папоротники) спорофит закономерно сменяется гаметофитом, который затем вновь сменяется спорофитом. Вырастающее из споры гаплоидное растение — гаметофит — продуцирует гаметы и осуществляет половое размножение. Из зиготы вновь образуется спорофит. Это, возможно, нужно для генетического обновления особи, а также это способствует лучшей приспособленности организма к условиям среды.

Вопрос 8. Что такое мейоз?

Мейоз – процесс деления клеток, в результате которого из одной диплоидной клетки образуются дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом.

Вопрос 9. Что такое размножение и каков его биологический смысл?

Размножение – процесс воспроизведения себе подобных, приводящий к увеличению числа особей вида.

Биологический смысл полового размножения – возникающие организмы могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более жизнеспособны.

Вопрос 10. Чем отличается бесполое размножение от полового?

При половом размножении происходит комбинирование наследственного материала родителей, при бесполом – похожи между собой и на материнскую особь. При ПР нужна пара особей, клеток или ядер, при БР – одна особь. ПР может происходить даже в переменчивых и неблагоприятных условиях, БР – в постоянных и благоприятных. И другие отличия (см. таблицу в книге § 15).

Вопрос 11. Почему при гаметогенезе диплоидного организма обязательно происходит мейоз?

Мейоз – стадия развития половых клеток животных и растений, когда путем деления формируется клетки с гаплоидным набором хромосом.

Мейоз уменьшает хромосомный набор до гаплоидного, если бы он не происходил, то с каждым поколением поколением хромосомный набор вида кратно увеличивался бы ( диплоидная клетка отца + диплоидная клетка матери).

Вопрос 12. В чём смысл приспособления зиготы к оплодотворению единственным сперматозоидом?

Ненормальное число хромосом (больше диплоидного, т.е. 1 гаплоидный сперматозоид и 1 гаплоидная яйцеклетка) нарушает ход развития зиготы. Поэтому регуляторные механизмы оплодотворения обеспечивают слияние яйцеклетки с единственным сперматозоидом.

Вопрос 13. Какой тип деления клеток служит основой бесполого размножения, а какой – полового?

Основой бесполого размножения служит митотический тип деления клеток, а полового – мейотический тип деления клеток.

Вопрос 14. Самооплодотворение – это половое размножение или бесполое? Почему?

Самооплодотворение – слияние мужской и женской половых клеток, принадлежащих одной обоеполой особи.

Поскольку это слияние половых клеток, значит этот процесс относится к половому размножению.