Основные плюсы и минусы полового размножения

Основные плюсы и минусы полового размножения

Живые организмы отличаются от неживых способностью размножаться. Суть процесса не только в том, чтобы особей стало больше. Не менее важна передача наследственной информации от родителей к детям. Цель-минимум воспроизводства особей — гарантия того, что вид не исчезнет с лица планеты, цель-максимум — экспансия в новые места обитания. А самое главное, конечно, — это шлифовка, отбор признаков в ряду поколений, выживание особей с полезными признаками и отсев менее приспособленных экземпляров.

Стратегии

Живые организмы используют две стратегии — половое размножение и бесполое.

В бесполом способе, понятно из названия, участвует только одна родительская особь. Ее потомство имеет точно такой же набор генов.

Размножаться без участия полового партнера способны лишь низшие организмы, как среди животных, так и растений.

В процессе эволюции природа выработала много способов на основе бесполого размножения:

  1. Деление клетки пополам и на несколько частей (бактерии, одноклеточные водоросли, простейшие)
  2. Спорами — микроскопическими клетками (зеленые растения, грибы, простейшие)
  3. Почкование — зарождение почки дочернего организма на теле родителя с последующим отделением (кишечнополостные, дрожжевые грибы)
  4. Фрагментация — родительская особь разделяется на несколько фрагментов, становящихся дочерними организмами (нитчатые водоросли, черви)
  5. Вегетативное размножение — развитие дочерних особей из предназначенных для этого частей растения (клубней, столонов, корневищ, луковиц).

Основные плюсы и минусы полового размножения

Половым способом размножаются высшие организмы — зеленые растения, животные.

Такое размножение подразумевает обязательное участие мужского и женского организмов, слияние их гамет (половых клеток с одинарным набором хромосом) и перекомбинацию генов родителей в организме потомков.

Половые клетки — гаметы — получаются в результате мейоза — деления соматических клеток, уменьшающего (редуцирующего) набор хромосом вдвое.

Слияние мужской и женской половых клеток составляет суть процесса оплодотворения. Как итог образуется зигота с двойным набором хромосом. То есть восстанавливается диплоидный набор, как в любых соматических клетках.

Основные плюсы и минусы полового размножения

Животные (например, рыбы), которым характерно внешнее оплодотворение, производят огромное количество половых клеток (чтобы компенсировать их гибель).

Внутреннее (внутри материнской особи) оплодотворение характерно для более высокоразвитых организмов. Женский организм дает защиту гаметам, а затем зиготе. В этом случае вырабатывается относительное небольшое количество половых клеток.

Основные плюсы и минусы полового размножения

Высшие растения эволюционно выработали совершенно особенный механизм двойного оплодотворения. Мужские половые клетки у растений, относящихся к покрытосеменным, называются спермиями. Они почти неподвижны, в отличие от сперматозоидов — мужских гамет, вырабатываемых животными. Развиваются в пыльцевых зернах, каждое из которых содержит два спермия и одну вегетативную клетку.

Основные плюсы и минусы полового размножения

Когда пыльца прилипает к пестику, эти три клетки ведут себя по-разному. Вегетативная — превращается в пыльцевую трубку, и два спермия проходят по ней внутрь завязи цветка.

Трубка на конце раскрывается — две гаметы оказываются в зародышевом мешке. Один спермий объединяется с яйцеклеткой — получается зародыш растения (зигота).

Второй спермий направляется к центральным клеткам мешка и сливается с их двумя ядрами.

Основные плюсы и минусы полового размножения

Формируется эндосперм — клетка с тройным набором хромосом. Развивающийся эндосперм представляет собой среду, из которой зародыш получает питательные вещества (наподобие плаценты у млекопитающих).

Основные плюсы и минусы полового размножения

Преимущества полового размножения

Самая сильная сторона состоит в том, что диплоидный дочерний организм развивается от слияния гамет с половинным набором наследственного материала. Эта половина хромосом попадает в образующуюся гамету случайным образом при редуцирующем делении — мейозе.

Как следствие, дочерняя особь содержит признаки обоих родителей, переданные по наследству случайным образом. Это всегда новые, неповторимые комбинации, а значит, поставляется много генетического материала для действия естественного отбора.

В результате:

  • Популяция живых организмов способна быстро изменять свои признаки, а значит, эволюционировать.
  • Ускоряется образование новых видов.
  • Разнообразие комбинаций признаков облегчает выработку приспособленности, если условия среды вдруг изменяются.

При бесполом размножении дочерние особи генетически полностью повторяют родителя. Для эволюционного процесса это совершенно невыгодно, так как не предоставляет новых комбинаций генов, а значит, признаков. Нечего «обкатывать» в процессе выработки приспособлений к условиям среды.

Генотипы дочерних особей могут подвергаться изменениям только случайно, в результате спонтанных мутаций. Изменчивость таких организмов невысока. Следовательно, образование новых видов происходит медленно.

Минусы полового размножения

Эта стратегия имеет несколько существенных минусов:

  • Требуется выработка специализированных половых клеток — мужских и женских гамет. Это энергозатратный процесс. К тому же половые клетки, особенно мужские, обычно синтезируются с огромным запасом. Ведь при внешнем осеменении, например, у рыб, основная масса сперматозоидов погибает.
  • Особи должны найти партнера противоположного пола для спаривания. Если взять кого-то из высших животных, к примеру, тигра (живут поодиночке, на довольно большой личной территории), понятно, что поиск полового партнера потребует больших затрат энергии и времени. Что касается высших растений, то в силу их неподвижности они иногда вовсе не находят полового партнера и довольствуются бесполым размножением.
  • Присутствует забота о развитии потомства. Это строительство убежищ (гнезд, нор, логовищ), насиживание, выкармливание, наконец, воспитание детенышей. Все эти виды заботы забирают время и энергию.
  • Низкая скорость такого размножения.
  • Малое, по сравнению с бесполым размножением, число потомков.
  • Заселение новых ареалов происходит намного медленнее, чем при бесполом размножении.

Выводы

Неправильно думать, что увеличение численности особей половым путем лучше, чем бесполым.

Это две разные стратегии выживания. Бесполый способ дает большое число потомков за короткий срок. Это позволяет быстро осуществить экспансию вида, то есть расселение по новым местам обитания или экологическим нишам.

Однако при захвате новых территорий повышается вероятность того, что окружающие условия будут сильно отличаться от исходных. Тогда особи, размножающиеся бесполым путем, скорее всего, погибнут (ведь такие виды неспособны к быстрой изменчивости).

А вот популяции с половым типом размножения быстро наработают новые генетические комбинации и какие-то из них обязательно окажутся полезными в новых условиях. Так действует естественный отбор.

Существует немало видов, которые сочетают две стратегии размножения. В привычных условиях они увеличивают численность бесполым путем, в менее благоприятной среде — размножаются половым способом.

Все стратегии направлены на обеспечение выживаемости и приспособленности живых организмов к внешней среде.

Источник: https://plusiminusi.ru/osnovnye-plyusy-i-minusy-polovogo-razmnozheniya/

3.2 Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и различие полового и бесполого размножения

Видеоурок: Виды размножения: бесполое и половое

Лекция: Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и различие полового и бесполого размножения

Одним из базовых отличий живого от неживого является способность к самовоспроизведению. В живой природе есть два типа размножения: половое и бесполое. 

Бесполое размножение

Эволюционно более древним является бесполое, представляет собой способы получения нового поколения из соматических клеток, без участия гамет. Оно больше распространено среди простейших. 

У него имеется ряд преимуществ:

  • на воспроизведение требуется меньше энергии;
  • экономия времени, так как нет необходимости в поиске партнера;
  • более высокий темп воспроизведения новых организмов.

Негативными его эволюционными чертами являются:

  • закрепление нежелательных мутаций;
  • замедление эволюционных изменений; 
  • низкая приспособляемость к изменяющимся условиям среды, а следовательно, и низкая выживаемость организмов.

Существуют несколько различных способов бесполого размножения:

  • Прямое деление. Свойственно одноклеточным. Это примитивное деление надвое, в этом случае иногда органоиды между клетками нового поколения распределяются случайным образом. Не происходит разрушения ядерных оболочек, ядро также делится надвое после репликации ДНК. Мембрана прорастает между реплицированными молекулами ДНК.
  • Размножение спорами. К спорообразованию способны низшие растения и грибы. У папоротникообразных, мхов, плаунов существует последовательное чередование поколений спорофитов и гаметофитов. Кроме того, спорами размножаются бактерии и некоторые простейшие.
  • Почкование. Таким образом размножаются грибы, кишечнополостные, некоторые виды мхов, червей. Суть этого типа размножения состоит в том, что из материнского тела или клетки отпочковывается новая особь, часто – не теряющая связи с родителем, что приводит к колониальному образу жизни.
  • Вегетативное. Размножение происходит многоклеточными участками тела родительской особи – кусочками таллома, корневища, побегами, клубнями, листьями. Такой способ размножения тесно связан с регенерационными способностями представителей вида к регенерации – если она есть, то он возможен, если организмы не способны к регенерации – вегетативно они не размножаются. Наиболее примитивные из многоклеточных животных могут размножаться вегетативно – к ним относятся иглокожие, гидроидные, плоские и кольчатые черви.

Основные плюсы и минусы полового размножения

  • Половое размножение
  • Суть полового размножения — это воспроизведение организма следующего поколения из диплоидной зиготы, получившейся в результате слияния мужской и женской гаметы.
  • Собственно половой процесс может иметь различные вариации:
  • Обмен хромосомным материалом без образования новой особи у простейших.
  • Партеногенез – развитие потомства из неоплодотворенного яйца, известный у насекомых, ракообразных, ящериц, некоторых видов птиц, земноводных – неизвестны примеры данного типа размножения у млекопитающих.
  • Гермафродитизм – это одновременное или разнесенное во времени наличие и мужских, и женских половых желез у одной особи. Характерно для растений – однодомность, а также низших животных.
  • Настоящее половое размножение, происходящее путем слияния двух гамет и образованием зиготы. Характерно для эволюционно молодых организмов – высших растений и животных.

Процесс слияния мужской и женской гамет может происходить вне и внутри женского организма. Внешнее оплодотворение характерно для рыб и земноводных – самки мечут икру, самец поливает ее молоками. Для внутреннего оплодотворения необходимо соединение двух организмов, называемое копуляцией.

  1. Сходство и различие полового и бесполого размножения
  2. Единственным сходством обоих типов размножения является факт увеличения количества особей. 
  3. В остальном они принципиально различны:
  • в образовании следующего поколения принимает участие разное количество родительских особей – 2 в половом, 1 особь в бесполом размножении;
  • функционально разные клетки принимают участие в размножении – соматические в бесполом, специально приспособленные гаметы – в половом;
  • разный механизм клеточного деления – митоз характерен для бесполого, мейоз – для полового размножения (бывают исключения – мейоз при спорообразовании, митоз при образовании спермиев у цветковых растений);
  • потомки генетически идентичны при бесполом размножении, и генетически отличны от обоих родителей при половом.

Половое размножение является более эволюционно прогрессивным, возможность рекомбинации генов открывает возможности для получения различных вариантов фенотипов в потомстве, давая материал для естественного отбора.

Читайте также:  Стоит ли покупать игру the crew 2: особенности, плюсы и недостатки

Основные плюсы и минусы полового размножения

Позвоночные животные, как правило, раздельнополы. Гермафродитизм встречается только у низших представителей. Обычно, у самцов и самок половые железы парные. Семенники и яичники развиваются из среднего зародышевого листка – мезодермы.

Предыдущий урок Следующий урок

Источник: https://cknow.ru/knowbase/657-32-vosproizvedenie-organizmov-ego-znachenie-sposoby-razmnozheniya-shodstvo-i-razlichie-polovogo-i-bespologo-razmnozheniya.html

Способы полового размножения

Определение 1

Половое размножение – это биологический процесс РАЗМНОЖЕНИЯ, суть которого состоит в соединении генетического материала двух родителей.

Полове размножение имеет прогрессивный эволюционный характер, хотя считается, что оно возникло несколько позже, чем бесполое. Полове размножение преобладает у животных организмов, но такой процесс встречается также и у представителей царства растения.

Объединение генетической информации может происходить следующими путями:

  • конъюгация или временное соединение особей для обмена информацией. Пример: размножение инфузорий;
  • копуляция (слияние двух особей для оплодотворения). Этот процесс характерен для многих одноклеточных животных, многоклеточных растений и животных;
  • партеногенез, развитие нового организма из неоплодотворенного яйца, после образования гамет. Так размножаются трутни, тля и пр.

Особенный тип полового размножения происходит у покрытосеменных растений и называется двойным оплодотворением.

Основные плюсы и минусы полового размножения

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Определение 2

Двойное оплодотворение – это процесс полового размножения покрытосеменных растений, при котором один спермий оплодотворяет яйцеклетку, образуя при этом диплоидную зиготу, а другой сливается с центральной клеткой и формирует триплоидный эндосперм.

Пыльцевые зерна, образующиеся в пыльниках цветков, всегда имеют гаплоидный набор хромосом. Ядро этого зерна делится на две части: генеративную и вегетативную. Зерно прорастает при попадании на рыльце пестика.

Из его вегетативной части образуется пыльцевая трубка, которая спускается в столбик пестика и достигает завязи. Генеративная часть делится еще раз и образует два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, а другой с центральной клеткой.

В результате образуется диплоидная зигота и триплоидный эндосперм. Процесс двойного оплодотворения был открыт С Г. Навашиным в 1898 году.

Замечание 1

С. Г. Навашин — российский и советский цитолог и эмбриолог растений. Профессор Киевского университета (с 1894 года). Основатель научной школы. Академик Российской академии наук (1918, членкор 1901). Ученый был увлеченным ботаником, что позволило ему открыть новый механизм объединения генетической информации растений и совершить прорыв в своей научной области.

При половом размножении особи также образуют гаметы. Женские особи образуют яйцеклетки. Мужские гаметы называются спермиями.

У обоеполых особей проходит процесс воспроизведения как сперматозоидов, так и яйцеклеток. Водоросли отличаются тем, что у них происходит слияние одинаковых половых клеток.

При слиянии гаплоидных гамет происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. Зигота развивается в новую особь.

Таким образом, основной смысл полового размножения заключается в том, что происходит смешение двух различных геномов и образование новых генетических комбинаций.

В потомстве проявляются различные новые признаки, которые значительно повышают способность вида к адаптации в меняющихся условиях среды.

Селекционеры всегда обращают внимание на развитие различных признаков организма, чтобы отобрать те особи, которые в результате полового размножения получают возможность лучше приспособиться к изменениям окружающей среды.

Иногда для увеличения эффективности полового размножения применяется техника искусственного оплодотворения. Она используется для того, чтобы преодолеть оставите фертильности некоторых женских особей живых организмов.

Выделяют следующие разновидности полового размножения:

  • гаметогамия. Это процесс полового размножения с образованием гамет. В данном случае выделяют изогамию или слияние одинаковых гамет, анизогамию или слияние различных гамет, а также оогамию;
  • герматофродитизм или образование мужских и женских гамет. Такая тенденция характерна для большинства высших растений, некоторых кишечнополостных, плоских и небольшого числа кольчатых червей, а также моллюсков. Многие гермафродиты, такие как бычий цепень оплодотворяются перекрестно. Примером является также свинной цепень.
  • гаметангиогамия или сляиние половых органов – гаметангией. Этот процесс характерен для аскомицетов и некоторых других видов грибов;
  • слияние соматических клеток. По сути, этот процесс нельзя полностью относить к половому размножению, Он характерен для подберезовиков;
  • конъюгация или образование мостиков между двух особей для перетекания содержимого одной клетки в другую.

Любой из описанных способов образования гамет направлен на реализацию процесса воспроизведения особей с высокой степенью генетического разнообразия.

Что касается процесса конъюгации у инфузорий, то он имеет особенный характер. Две инфузории сближаются, макронуклеус разрушается, микронуклеус делится мейозом, из 4 ядер 3 разрушаются, одно делится митозом, затем инфузории обмениваются ядрами, в каждой инфузории свое ядро сливается с чужим, получается диплоидное ядро, оно делится, образуется микронуклеус и будущий макронуклеус.

Определение 3

Оогамия – это тип образования гамет, при котором образуется одна неподвижная яйцеклетка.

Наконец, существует так называемый процесс девственного размножения, в котором выделяют две разновидности:

  • партеногенез, при котором особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Так размножаются дафнии и трутни, а также пчелы;
  • андрогенез, при котором особь развивается из оплодотворённой яйцеклетки, которая имеет только ядро сперматозоида, так как ядро яйцеклетки ранее разрушается. Такой тип полового размножения характерен для табака, кукурузы и шелкопряда.

Эволюционные преимущества полового размножения

К основным эволюционным преимуществам полового размножения можно отнести появление большой степени генетического разнообразия, что абсолютно невозможно при бесполом размножении, и увеличение адаптивного потенциала всех особей, которые возникли в результате полового размножения. Кроме того, именно половое размножение учитывается в эволюционном плане, поскольку оно способствует интенсификации процесса видообразования.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/sposoby_polovogo_razmnozheniya/

Половое размножение

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.
Основные плюсы и минусы полового размножения

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.

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

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.

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.

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.

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.

Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: 274.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/polovoe-razmnozhenie-vidy.html

Преимущества полового размножения

Даже беглый обзор способов размножения разных групп организмов показывает, что в процессе эволюции бесполое размножение уступает место половому. Действительно, бесполое размножение — это обязательный атрибут всех одноклеточных организмов, грибов, водорослей и споровых растений, а также самых примитивных многоклеточных животных.

Семенные расте­ния уже теряют способность к размножению спорами, а мно­гие из них даже не способны к вегетативному размножению. Высокоорганизованные животные вообще воспроизводятся только половым путём.

С чем же связаны преимущества поло­вого размножения? Почему самые совершенные организмы предпочли размножаться с помощью гамет, а не частями тела или спорами?

В отличие от бесполого размножения, которое, по сути, пред­ставляет собой процесс копирования исходного материнского организма в ряду поколений, при половом способе воспроизводства каждая особь является уникальной. Это связано с тем, что в процессе образования гаплоидных клеток (спор у растений или гамет у животных) происходит рекомбинация генетическо­го материала родительской особи.

Основные плюсы и минусы полового размножения
Рис. 7. Уникаль­ность лица каждо­го человека — ре­зультат индиви­дуального набора генов, который образуется вслед­ствие полового размножения.

В результате, несмотря на то, что гаметы или споры образуют­ся в одном организме, а некоторые даже берут начало от общей исходной материнской клетки, они отличаются друг от друга, так как несут каждая свою генетическую информацию. К тому же гаметы разных родителей, сливаясь друг с другом, обра­зуют в зиготе совершенно новые генетические сочетания.

В результате оказывается, что при половом способе размножения каждая особь приобретает «собственное лицо» — свой набор генов, который и определяет уникальность её строения (рис. 7) и функционирования. Это значит, что каждый организм обла­дает особыми биологическими свойствами.

Читайте также:  Стоит ли покупать nikon d300s?

Одни особи лучше переносят жару, вторые — холод, третьи способны быстро раз­множаться, четвёртые оказываются устойчивыми к болезням. В результате при резком потеплении климата, экстремально суровых зимах или эпидемиях всегда находятся устойчивые к неблагоприятным факторам. Они выживают и дают начало новым генерациям.

Когда же наступают благоприятные условия, появляются новые лидеры, ценность которых состоит в иных способностях, например в быстром размножении.

Если при бесполом размножении каждый организм раз­множается без какого-либо участия особей своего вида, то при половом размножении все организмы, принадлежащие к одному и тому же виду, потенциально связаны «узами брака».

Наследственные изменения, возникающие в генетическом аппа­рате и позволяющие организму иметь определённые преиму­щества по сравнению с другими особями своего вида, не только повышают его шансы на выживание, но и дают возможность оставить больше потомства с такими полезными свойствами. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Это ключевое положение современной биологии распростра­няется на организмы, размножающиеся как бесполым, так и половым путём. Однако обменяться полезными «приобрете­ниями» бесполые организмы не могут. Зато это легко делают существа, размножающиеся половым путём.

Поэтому, если генетические особенности одного животного организма, позво­ляющие ему, к примеру, переносить суровые зимы, у потом­ков объединяются с другими, не менее полезными, например переносимостью гельминтозов, то у него явно больше шансов выжить и оставить потомство, чем у предков, наделённых только одним из этих положительных свойств.

Если к этому добавить, что при половом размножении количество потенциальных потомков во много раз больше, чем при бесполом, то такие положительные изменения в ряду поколе­ний будут накапливаться ещё быстрее. Это значит, что половое размножение даёт гораздо больше материала для эволюции, чем бесполое.

Отсюда очевидно, что в эволюционном плане половое размножение имеет все преимущества перед бесполым, а пото­му самые высокоорганизованные, эволюционно продвинутые организмы на определённом этапе отказались от бесполого размножения.

Преимущества полового размножения над бесполым связаны с тем, что потомство получает разнообразные свойства, которые существенно повышают устой­чивость вида к изменчивым и неблагоприятным условиям среды обитания и даёт гораздо больше исходного материала для эволюции.

На этой странице материал по темам: Вопросы по этому материалу:

Источник: http://WorldOfSchool.ru/biologiya/stati/razvitiya/razmnozhenie/polovoe/preimushhestva-polovogo-razmnozheniya

О плюсах полового размножения

Почему половое размножение так распространено, если намного проще производить потомство с помощью деления или почкования? Одним из ответов на этот вопрос является «гипотеза Чёрной Королевы».

Команда биологов из Великобритании, которая уже много лет изучает больших дафний (Daphnia magna) — планктонных ракообразных, смогла проверить эту гипотезу «в цифрах».

Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Пресноводные большие дафнии интересны тем, что могут размножаться и половым, и бесполым (партеногенетическим) способом. В ходе исследования биологи решили выяснить, какое потомство рачков является более уязвимым — которое несёт гены двух родительских особей, или только одной.

Для этого учёные в течение нескольких лет наблюдали за жизнью более 6 тысяч Daphnia magna, получившихся в ходе как полового, так и бесполого размножения. В процессе наблюдений исследователи подвергли юных рачков серьёзному испытанию: подсаживали к ним паразитов — бактерии Pasteuria ramosa (которые, к слову, снижают плодовитость заражённых дафний).

Эксперимент проводился так: бактерий разделили на 2 колонии. Бактерии из одной в течение года паразитировали на дафниях. А вторая группа бактерий в течение того же года находилась в изоляции от «хозяев». Затем исследователи проверили устойчивость дафний к бактериям из обеих групп.

По устойчивости к бактериям из изолированной колонии дафнии, получившиеся бесполым размножением, не сильно отличались от дафний, рождённых половым путём.

А вот когда на дафний «напустили» бактерий, до этого эволюционировавших вместе с ними, то «половые» дафнии оказались более чем в два раза устойчивей «бесполых»: у первых заразилось только 15% дафний, тогда как у вторых — все 46%.

Когда паразиты развивались уже внутри организма дафний, «половые» дафнии также сопротивлялись сильнее: внутри них исследователи обнаружили вдвое меньше спор паразитических бактерий, чем внутри «бесполых».

Итак, выяснилось, что дафнии, рождённые в результате полового размножения, существенно быстрее вырабатывали устойчивость к быстро эволюционирующим паразитам — бактериям.

По мнению исследователей, выгода от полового размножения, в результате перемешивания генов родителей, оказалась достаточно сильной и быстрой, чтобы компенсировать затраты на поиски полового партнёра (проблема, которая не волнует организмы, размножающиеся бесполым путём). Таким образом, подтверждается так называемая «гипотеза Чёрной Королевы» (Red Queen hypothesis), обосновывающая существование полового размножение более быстрой адаптацией к меняющимся условиям среды. Как нетрудно догадаться, название термина берёт начало в книге Льюиса Кэрролла о приключениях Алисы. В книге «Алиса в Зазеркалье» происходит такой диалог:

— У нас, — сказала Алиса, с трудом переводя дух, — когда долго бежишь со всех ног, непременно попадёшь в другое место.

— Какая медлительная страна! — вскричала Королева. — Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте.

«Мы впервые доказали гипотезу Чёрной Королевы в ходе краткосрочного эксперимента на животных», — резюмируют авторы работы.

Источник: https://22century.ru/biology-and-biotechnology/40450

В чем плюсы и минусы полового и бесполого размножения?

10-11 класс

Начнем с определения.Бесполое размножение — это размножение с участием соматических клеток (клеток тела).

К бесполому размножению относятся: митоз (амитоз), почкообразование, спорообразование и вегетативное размножение.

Плюсы:-быстро увеличивающаяся численность,-устойчивость к внешним воздействиям (споры долго сохраняются до наступления благоприятных условий)Минусы:

— организмы на генетическом уровне уязвимы, т.к. нет сложного процесса выборочного наследования признаков (при половом размножении, например у родителей с голубыми и кариеми глазами выбирается один цвет, а не наследуются оба признака

При половом размножении происходит постоянное обновление наследственных свойств у дочерних поколений организмов. А при бесполом организмы просто воспроизводят себеподобных.

Ответить

Alinka059 / 20 сент. 2013 г., 14:13:06

1. При бесполом размножении дочерние особи развиваются из: а) одной неспециализированной клетки; б) одной специализированной клетки; в) множества

клеток одинакового происхождения; г) множества клеток различного происхождения. 2. При половом размножении дочерние особи развиваются из: а) одной неспециализированной клетки; б) двух специализированных клеток; в) слившихся неспециализированных клеток; г) слившихся специализированных клеток. 3.

Делением клеток размножаются: а) только бактерии; б) только одноклеточные водоросли и бактерии; в) только простейшие и бактерии; г) одноклеточные водоросли, простейшие, бактерии и клетки многоклеточных организмов. 4.

Непрямое деление клеток (митоз) характерно главным образом для: а) прокариот; б) прокариот и некоторых эукариот; в) всех эукариот, за исключением клеток простейших и специализированных клеток животных; г) всех эукариот, за исключением клеток растений и специализированных клеток животных 5.

Редукционное деление клеток (мейоз) характерно главным образом для: а) прокариот и простейших; б) простейших и клеток растений, образующих споры и гаметы; в) клеток растений, обеспечивающих их рост, и клеток животных, образующих гаметы; г) клеток растений и грибов, образующих споры и гаметы, клеток животных, образующих гаметы.

танюшка1510 / 09 нояб. 2013 г., 11:41:44

А1. Как называется наука о клетке? 1) цитА1. Как называется наука о клетке? 1) цитология 2) гистология 3) генетика 4) молекулярная биология

А2. Кто из ученых открыл клетку? 1) А.Левенгук 2) Т.Шванн 3) Р.Гук 4) Р.Вирхов А3. Содержание какого химического элемента преобладает в сухом веществе клетки? 1) азота 2) углерода 3) водорода 4) кислорода А4. Какая фаза мейоза изображена на рисунке? 1) Анафаза I 2) Метафаза I 3) Метафаза II 4) Анафаза II А5.

Какие организмы относятся к хемотрофам? 1) животные 2) растения 3) нитрифицирующие бактерии 4) грибы А6. Образование двухслойного зародыша происходит в период 1) дробления 2) гаструляции 3) органогенеза 4) постэмбриональный период А7. Совокупность всех генов организма называется 1) генетика 2) генофонд 3) геноцид 4) генотип А8.

Во втором поколении при моногибридном скрещивании и при полном доминировании наблюдается расщепление признаков в соотношении 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1 А9. К физическим мутагенным факторам относится 1) ультрафиолетовое излучение 2) азотистая кислота 3) вирусы 4) бензпирен А10.

В каком участке эукариотической клетки синтезируются рибосомные РНК? 1) рибосома 2) шероховатая ЭПС 3) ядрышко ядра 4) аппарат Гольджи А11. Каким термином называется участок ДНК, кодирующий один белок? 1) кодон 2) антикодон 3) триплет 4) ген А12. Назовите автотрофный организм 1) гриб-подберезовик 2) амеба 3) туберкулезная палочка 4) сосна А13.

Чем представлен хроматин ядра? 1) кариоплазма 2) нити РНК 3) волокнистые белки 4) ДНК и белки А14. В какой стадии мейоза происходит кроссинговер? 1) профаза I 2) интерфаза 3) профаза II 4) анафаза I А15. Что образуется в ходе органогенеза из эктодермы? 1) хорда 2) нервная трубка 3) мезодерма 4) энтодерма А16.

Неклеточная форма жизни – это 1) эвглена 2) бактериофаг 3) стрептококк 4) инфузория А17. Синтез белка на и-РНК называется 1) трансляция 2) транскрипция 3) редупликация 4) диссимиляция А18. В световой фазе фотосинтеза происходит 1) синтез углеводов 2) синтез хлорофилла 3) поглощение углекислого газа 4) фотолиз воды А19.

Деление клетки с сохранением хромосомного набора называется 1) амитоз 2) мейоз 3) гаметогенез 4) митоз А20. К пластическому обмену веществ можно отнести 1) гликолиз 2) аэробное дыхание 3) сборка цепи и-РНК на ДНК 4) расщепление крахмала до глюкозы А21.

Выберите неверное утверждение У прокариот молекула ДНК 1) замкнута в кольцо 2) не связана с белками 3) вместо тимина содержит урацил 4) имеется в единственном числе А22. Где протекает третий этап катаболизма – полное окисление или дыхание? 1) в желудке 2) в митохондриях 3) в лизосомах 4) в цитолазме А23.

К бесполому размножению относится 1) партенокарпическое образование плодов у огурца 2) партеногенез у пчел 3) размножение тюльпана луковицами 4) самоопыление у цветковых растений А24. Какой организм в постэмбриональном периоде развивается без метаморфоза? 1) ящерица 2) лягушка 3) колорадский жук 4) муха А25.

Вирус иммунодефицита человека поражает 1) половые железы 2) Т-лимфоциты 3) эритроциты 4) кожные покровы и легкие А26. Дифференцировка клеток начинается на стадии 1) бластулы 2) нейрулы 3) зиготы 4) гаструлы А27. Что является мономерами белков? 1) моносахариды 2) нуклеотиды 3) аминокислоты 4) ферменты А28. В каком органоиде происходит накопление веществ и образование секреторных пузырьков? 1) аппарат Гольджи 2) шероховатая ЭПС 3) пластида 4) лизосома А29. Какая болезнь наследуется сцепленно с полом? 1) глухота 2) сахарный диабет 3) гемофилия 4) гипертония

Читайте также:  Ткань кашемир, ее плюсы и недостатки, как выбирать качественное изделие и не купить подделку

А30. Укажите неверное утверждение Биологическое значение мейоза состоит в следующем: 1) увеличивается генетическое разнообразие организмов 2) повышается устойчивость вида при изменении условий среды 3) появляется возможность перекомбинации признаков в результате кроссинговера 4) понижается вероятность комбинативной изменчивости организмов.

50kgbitches / 20 янв. 2014 г., 0:41:22

1) 3 роли фотосинтеза.

  • 2) Сходство растительной и бактериальной клетки3) Почему вирусы — это неклеточные формы? 5 примеров вирусов
  • 4) 3 плюса и 3 минуса полового размножения

Вы находитесь на странице вопроса «В чем плюсы и минусы полового и бесполого размножения?«, категории «биология«. Данный вопрос относится к разделу «10-11» классов.

Здесь вы сможете получить ответ, а также обсудить вопрос с посетителями сайта. Автоматический умный поиск поможет найти похожие вопросы в категории «биология«.

Если ваш вопрос отличается или ответы не подходят, вы можете задать новый вопрос, воспользовавшись кнопкой в верхней части сайта.

Источник: https://biologia.neznaka.ru/answer/730735_v-cem-plusy-i-minusy-polovogo-i-bespologo-razmnozenia/

Характеристика и виды полового размножения живых организмов

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.

Значение полового и бесполого размножения для эволюции живых организмов.

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 гены 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 гамет (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 гаплоидными клетками. Это означает, что у каждого из них есть одинарный набор хромосом. Зигота — диплоидная клетка, потому что это слияние двух гаплоидов.

Затем зигота подвергается митозу и в конечном итоге формирует полностью функционирующую особь.

Аллогамия — настоящее смешение генов от матери и отца. Поскольку оба родителя дают по половине хромосом, 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.

Особенности внешнего и внутреннего оплодотворения у животных.

Внешнее оплодотворение

Как следует из названия, внешнее оплодотворение происходит когда мужские и женские половые клетки 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.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/harakteristika-i-vidy-polovogo-razmnozhenija-zhivyh-organizmov

Половое размножение и его биологический смысл

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.

Половое размножение – более прогрессивная форма размножения, очень широко распространено в природе, как среди растений, так и среди животных. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга генетически, а также по характеру приспособленности к условиям обитания.

При половом размножении материнским и отцовским организмами вырабатываются специализированные половые клетки – гаметы. 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 (гаплоидный), 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 генетическим 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 эволюционного 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 папоротников 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 папоротник.

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 семязачатку. 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.

У животных половое размножение связано с образованием половых клеток, которое происходит в специализированных органах – половых железах, в результате особого процесса. Половые клетки отличаются от всех остальных клеток тела уменьшенным вдвое набором хромосом. Яйцеклетка неподвижна, содержит набор питательных веществ, сперматозоиды мелкие, подвижные.

Половые клетки могут образоваться в разных организмах, а могут в одном. Такие организмы называют гермафродитами (плоские черви). В природе явление гермафродитизма распространено чрезвычайно широко. Он считается самой примитивной формой полового размножения и распространен преимущественно у примитивных организмов.

Одним из основных преимуществ гермафродитизма заключается в возможности самооплодотворения, что очень важно для некоторых крупных внутренних паразитов, ведущих одиночный образ жизни. Еще одной модификацией полового размножения является партеногенез. При таком способе размножения женская гамета развивается в дочернюю особь без оплодотворения мужской гаметой.

Ярким примером партеногенеза является размножение общественных насекомых, пчел, муравьев, термитов.

Половое размножение имеет очень большие эволюционные 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.

Источник: http://ebiology.ru/polovoe-razmnozhenie-i-ego-biologicheskij-smysl/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector