Общая характеристика бесполого и полового размножения

Бесполое

Половое

1. Родители – только одна особь 2. Потомство – генетически точная копия родителей, т.е. в отсутствие мутаций клон организмов 3. Клеточный механизм – митоз 4. Клеточные источники наследственной информации для развития потомков – одна или несколько соматических клеток родителя (возможно образование специализированных соматических клеток – спор в спорангиях) 5. Оплодотворения не происходит   6. Источник генетической (наследственной) изменчивости являются случайные соматические мутации   7. Менее энергоёмкое 8. Большая продуктивность процесса размножения 9. Осуществляется преимущественно в благоприятных условиях внешней среды 10. Возникло первым в процессе эволюции 11. Менее выгодно с позиции эволюционного процесса   12. Эволюционное значение – способствует поддержанию приспособленности в маломеняющихся условиях обитания; усиливает роль стабилизирующего естественного отбора 13. Характерно для многих систематических групп растений и животных, прокариот, грибов (не для всех)

1. Обычно две физиологически различные особи 2. Генетически отличны от обоих родителей и друг от друг 3. Мейоз 4. Родители образуют половые клетки (гаметы) в гаметангиях (гонадах) и специализированные к выполнению функции размножения. Родитель представлен в потомке исходно одной клеткой   5. Новая особь возникает в результате слияния гамет и образования зиготы (оплодотворения) 6. Источником наследственной изменчивости является особый механизм генетической рекомбинации (кроссинговер) и рекомбинации, возникающие в результате оплодотворения, а также генеративные и соматические мутации   7.Высокоэнергоёмкое 9. Меньшая продуктивность   10. Возможно в любых условиях   10. Возникло позже (около 3 млрд. лет назад) 11. Более выгодно с позиции эволюции, т.к. является источ... ником материала для движущего естественного отбора 12.Эволюционно создаёт предпосылки к освоению разнообразных условий обитания; способствует осуществлению творческой роли естественного отбора – адаптивные и экологические перспективы 13. Половой процесс характерен практически для всех организмов

· Бесполое и половое размножения могут проходить параллельно (так, картофель одновременно с половым размножением семенами может размножаться клубнями, плодовые деревья – семенами и одновременно корневой порослью)

 

Чередование форм размножения (гаплоидной и диплоидной фазы жизненного цикла)

· В жизненных циклах организмов, размножающихся половым путём, выделяются две фазы – гаплоидная и диплоидная (гаплоидная – гаплофаза и диплоидная – диплофаза)

 

Гаплоидная фаза (гаплофаза)

Диплоидная фаза (диплофаза)

1. Клетки имеют гаплоидный набор хромосом (n)   2. Поколение (фаза) размножающееся половым путём 3. Имеются органы гаметогенеза – гаметангии (гонады и половые железы, антеридии и архегонии у растений) 4. В результате мейоза образуют гаплоидные гаметы 5.У растений образуется в результате прорастания (деления) гаплоидной споры   6.Менее устойчива к неблагоприятным условиям среды 7. Эволюционно менее продвинутое 8. У растений образует гаметофит, у животных – гаплофазу 9. Преобладает в жизненном цикле простейших, грибов, зелёныз водорослей и мохообразных

1. Клетки имеют диплоидный набор хромосом (2n) 2. Поколение (фаза) размножающееся бесполым путём 3. Имеются органы спорогенеза (спорангии) у растений   4. В результате мейоза у растений образуются гаплоидные споры 5. Образуется в результате деления диплоидной зиготы, образующейся при слиянии гамет (оплодотворении) 6. Более устойчива к действию неблагоприятных факторов 7. Эволюционно более продвинутое 8. У растений образует спорофит, у животных – диплофазу 9. Преобладает в жизненном цикле животных и высших..... растений

 

· Для многих организмов, включая и млекопитающих, характерно чередование гаплоидной и диплоидной фаз и часто это чередование имеет регулярный (циклический) характер

q При этом ряд поколений особей с бесполым размножением сменяется поколением особей, размножающихся с помощью гамет или осуществляющих половой процесс, вслед за этим вновь наблюдается бесполое размножение

Первичная смена поколений – явление смены поколения особей, размножающихся бесполым путём, поколением особей, размножающихся половым путём с образованием гамет (имеет регулярный характер); характерно для простейших и большинства растений

Вторичная смены поколений (гетерогония) – чередование полового размножения с партеногенезом (например, у трематод)

v Преобладание (удлиннение) диплофазы в историческом развитии (у большинства современных организмов) объясняется тем, что:

- благодаря гетерозиготнотси и рецессивности в диплоидном состоянии укрываются от естественного отбора, сохраняются и накапливаются в генофонде популяций разнообразные наследственные изменения (мутацим, новые аллели)

- накопление мутаций ведёт к образованию резерва наследственной изменчивости и эволюционным перспективам вида

v Гаплоидное поколение (гаплофаза) у позвоночных животных и у цветковых растений в процессе эволюционного развития сокращается до нескольких клеток и не существует в виде отдельных особей (у цветковых гаплоидный гаметофит представляет собой группу клеток, дающих начало зародышевому мешку и пыльцевым зёрнам; у позвоночных животных гаплофаза представлена гаплоидными гаметами)

v Биологический смысл чередования поколений с половым и бесполым размножением заключается в увеличении комбинативной и мутационной наследственной изменчивости, необходимой для преодоления генетического однообразия особей, размножающихся бесполым путём, расширении эволюционных и экологических перспектив группы, а также повышении адаптивных возможностей в разные сезоны (зимовка, высокая скорость размножения и распространения в благоприятный период

Деление

Эндогония

У одноклеточных Шизгония

Почкование

Бесполое Спорообразование

Вегетативное размножение

Фрагментация

Размножение У многоклеточных Почкование

Полиэмбриония

Спорообразование

У одноклеточных Конъюгация

Половое Копуляция

 

У многоклеточных Без оплодотворения

С оплодотворением

Бесполое размножение

 

· Различают следующие основные типы бесполого размножения:

- деление

- споруляция

- фрагментация

- почкование

- вегетативное размножение

- клонирование

Деление

· Самая простая форма бесполого размножения, свойственная одноклеточным организмам (у многоклеточных организмов происходит рост и обновление тканей)

· Исходная клетка делится митотически на две или несколько дочерних клеток, каждая из которых достигнув величины материнского организма, также подвергается делению

q Монотомия – деление материнской клетки, при котором образуются две дочерних клетки, объём каждой из которых будет вдвое меньше объёма исходной (по мере роста объём дочерних клеток увеличивается до исходного)

q Однако возможно, что за первым делением не следует рост и увеличение объёма дочерних клеток, а происходит повторное деление; этом случае говорят о палинтомиии

q Анизотомия (гетеротомия) – деление исходной материнской клетки на две неравные по величине клетки

q Шизогония, или множественное деление – форма деления, при котором происходит многократное деление ядра (кариокинез) без деления цитоплазмы (цитокинеза), а затем вся цитоплазма разделяется на участки вокруг ядер (из одной клетки образуется много дочерних); встречается, например у малярийного плазмодия

q Эндогония – внутреннее почкование (образуются две или более дочерних клеток, например у таксоплазмы)

Споруляция (спорообразование)

· Очень широко распространённый способ бесполого размножения, встречающийся практически у всех растений, грибов, некоторых простейших (например, тип споровики), а также прокариот (многие бактерии, сине-зелёные водоросли); у голо- и покрытосеменных растений споры образуются, но непосредственно не участвуют в процессе размножения

· Споры представляют собой одноклеточные образования из небольшого количества цитоплазмы, ядра и минимальных запасов питательных веществ (главное достоинство – возможность быстрого размножения и расселения видов

· Спора – одна из стадий жизненного цикла, служащая для размножения, «переживания» неблагоприятных факторов среды и расселения; она состоит из гаплоидной клетки, покрытой защитной споровой оболочкой, устойчивой к неблагоприятным условиям внешней среды (большинство спор неподвижны и расселяются во внешней среде пассивно, хотя некоторые водоросли и грибы образуют подвижные зооспоры, активно передвигающиеся с помощью жгутикового аппарата)

· При благоприятных условиях споры прорастают, давая начало новому организму

· У многих растений процесс образования спор (спорогенез) осуществляется в особых мешковидных структурах – спорангиях

q Споры бактерий (образуются после полового процесса) служат не для размножения, а для переживания неблагоприятных условий и по своему биологическому значению отличаются от спор простейших и многоклеточных животных

v Деление и споруляция характеризуются тем, что новый организм образуется за счёт деления одной клетки родительской особи