Размножение - одно из фундаментальных свойств живого

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

Педагогический институт им. В.Г. Белинского

Кафедра «Биология, методика преподавания биологии и БЖД»

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине «Биология»

на тему

 

«Размножение - одно из фундаментальных свойств

живого. Способы и формы размножения организмов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. 14лл2

Кубынин А. В.

Проверила: ст. преп.

Полякова Т. Д.

 

Пенза 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………...…..3

Раздел 1. Размножение, как одно из фундаментальных свойств живого …....4

    1.1Эволюция размножения………………………….…………..………...….4

    1.2Определение Размножения…………………………………..…….......….4

Раздел 2. Основные способы и формы размножения…………….….……...…5

2.1 Бесполое размножение и его формы…..……………………….……..….6

           2.1.1 Деление надвое………………………………………….…...……...7

           2.1.2 Шизогония…………………………………………………………..8

           2.1.3 Образование спор…………………………….…………...………...8

           2.1.4 Почкование………………………………………………………….9

           2.1.5 Размножение фрагментами………………………………………..10

           2.1.6 Вегетативное размножение……………………….……………….11

           2.1.7 Клонирование…………………………………….………………...12

2.2 Половое размножение и его формы….……………………….…………14

           2.2.1 Партеногенез……………………………………………………….16

           2.2.2 Гермафродитизм …………………………………………………..19

           2.2.3 Конъюгация………………………………………………………...20

           2.2.4 Копуляция…………………………………………………………..20

Заключение……………………………………………………………………....21

Список использованных источников информации…………………………...22

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

Каждая новая особь, прежде чем достигнуть стадии, на которой она будет способна к размножению, должна пройти ряд стадий роста и развития. Некоторые особи погибают, не достигнув репродуктивной стадии (или половозрелости) в результате уничтожения хищниками, болезней и разного рода случайных событий; поэтому вид может сохраниться лишь при условии, что каждое поколение будет производить больше потомков, чем было родительских особей, принимавших участие в размножении. Численность популяций колеблется в зависимости от баланса между размножением и вымиранием особей. Существует ряд различных стратегий размножения, каждая из которых имеет определенные преимущества и недостатки; все они будут описаны в этой работе.

 

 

 

 

 

     

Раздел 1. Размножение, как одно из фундаментальных свойств живого

1.1 Эволюция размножения

Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.

Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.

 

1.2 Определение  размножения

Размножение — это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению. Являясь важнейшим свойством живого, размножение обеспечивает непрерывность жизни, продолжение видов.

Размножение или репродукция, присущая всем живым существам функция воспроизведения себе подобных. В отличие от всех других жизненно важных функций организма, размножение направлено не на поддержание жизни отдельной особи, а на сохранение ее генов в потомстве и продолжение рода - тем самым на сохранение генофонда популяции, вида, семейства и т.д. В ходе эволюции у разных групп организмов сформировались - во многих случаях независимо - разные пути и стратегии размножения, и тот факт, что эти группы выжили и существуют, доказывает эффективность разных способов осуществления данного процесса. 

Раздел 2. Основные способы и формы размножения

Процесс размножения исключительно сложен и связан не только с передачей генетической информации от родителей к потомству, но и с анатомическими и физиологическими свойствами организмов, с их поведением, гормональным контролем. Размножение организмов сопровождается процессами их роста и развития.

Для живых существ характерно чрезвычайное разнообразие в способах размножения. Тем не менее, различают два основных способа размножения: бесполое и половое. Бесполое размножение, или апомиксис (от греч. аро — без, mixis — смешение), представляет собой процесс, в котором участвует лишь один родитель (клетка или многоклеточный организм). Напротив, в половом размножении участвует два родителя, каждый из которых имеет собственную репродуктивную систему и продуцирует половые клетки (гаметы), которые после слияния образуют зиготу (оплодотворенное яйцо), дифференцирующуюся затем в эмбрион (стадия развития организма, начиная со стадии зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек). Следовательно, при половом размножении имеет место смешение наследственных факторов, т. е. процесс, называемый амфимиксисом (от греч. amphi — с обеих сторон, mixis - смешение).

 
Рис.1 Способы размножения организмов

2.1 Бесполое  размножение и его формы

Бесполое размножение широко распространено в природе. Наиболее распространено оно у одноклеточных, но часто встречается и у многоклеточных.

Характерны следующие особенности:

• в размножении принимает участие только одна особь;
• осуществляется без участия половых клеток;
• потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи;
• в основе размножения лежит митоз.

Преимущество бесполого размножения - быстрое увеличение численности.

Для митоза характерны сложные преобразования ядра клетки, сопровождающиеся формированием специфических структур -   хромосом. Хромосомы постоянно присутствуют в клетке, но в период между двумя делениями — интерфазе — находятся в деспирализованном состоянии и потому не видны в световой микроскоп. В интерфазе осуществляется подготовка к митозу, заключающаяся главным образом в удвоении (редупликации) ДНК. Процесс митотического деления клетки состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Совокупность процессов, происходящих в период подготовки клетки к делению, а также на протяжении самого митоза, называется митотическим циклом.

Наиболее распространенными видами бесполого размножения являются следующие:

1.Деление надвое– деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки (например, у амебы);

2.Множественное  деление, или шизогония. Материнская клетка распадается на большое количество более или менее одинаковых дочерних клеток (малярийный плазмодий);

3.Образование  спор. Размножение посредством спор - специализированных клеток грибов и растений. Если споры имеют жгутик и подвижны, то их называют зооспорами (хламидомонада). Интересно, что если споры образуются с помощью митоза, то они имеют одинаковый генетический материал, если же они образуются с помощью мейоза, то они имеют генетический материал только одного организма, но генетически такие споры неравноценны;

4.Почкование. На материнской особи происходит образование выроста - почки, из которого развивается новая особь (дрожжи, гидра);

5.Фрагментация - разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь. У растений (спирогира), и у животных (кольчатые черви). В основе фрагментации лежит свойство регенерации;

6.Вегетативное  размножение. Характерно для многих групп растений. При вегетативном размножении новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур (луковица, клубень и т.д.), специально предназначенных для вегетативного размножения;

7.Клонирование. Искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях  встречается редко. Клон - генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения.

 

2.1.1 Деление надвое

Делением надвое размножаются одноклеточные организмы, но встречается и у многоклеточных (продольное у медуз и поперечное у кольчатых червей): каждая особь делится на две дочерние клетки, идентичных родительской клетке. Делению клетки предшествует репликация ДНК, а у эукариот - также деление ядра. В большинстве случаев происходит бинарное деление, при котором образуются две идентичные дочерние клетки. Так делятся бактерии, многие простейшие, такие как амеба (см. рис. 2) или парамеция, и некоторые одноклеточные водоросли, например эвглена. При подходящих условиях это приводит к быстрому росту популяции.

Рис.2 Размножение амебы

 

2.1.2 Шизогония

Шизогония стадия бесполого размножения в жизненном цикле спорозойных (простейших паразитов), обитающих в печени или эритроцитах. Также характерна для одноклеточных, простейших (радиолярий, некоторых водорослей) и для отдельных грибов. При этом делении ядро материнской клетки претерпевает несколько последовательных митозов, образуя шизонт (стадия, на которой происходит множественное деление), содержащий множество мерозоитов (одноядерные особи). Вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы. Оболочка материнской клетки разрывается, освобождая мерозоиты. Окончательное высвобождение мерозоитов малярийного паразита рода Plasmodium из клеток крови приводит к развитию у больного сильной лихорадки.

 

2.1.3 Образование спор

Спора - это одноклеточная репродуктивная единица обычно микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра. Образование спор наблюдается 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. Нередко споры образуются в больших количествах и имеют ничтожный вес, что облегчает их распространение ветром, а также животными, главным образом насекомыми. Вследствие малых размеров спора обычно содержит лишь минимальные запасы питательных веществ; из-за того, что многие споры не попадают в подходящее место для прорастания, потери спор очень велики. Главное достоинство таких спор - возможность быстрого размножения и расселения видов, в особенности грибов. Споры бактерий служат, строго говоря, не для размножения, а для того, чтобы выжить при неблагоприятных условиях, поскольку каждая бактерия образует только одну спору. Бактериальные споры относятся к числу наиболее устойчивых: так, например, они нередко выдерживают обработку сильными дезинфицирующими веществами и кипячение в воде.

 

2.1.4 Почкование

Почкованием называют одну из форм бесполого размножения, при которой новая особь образуется в виде выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, превращаясь в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительскому. Почкование встречается в разных группах организмов, особенно у кишечнополостных, например, у гидры (см. рис.3), и у одноклеточных грибов, таких как дрожжи. При почковании одноклеточных на материнской клетке формируются вырост. В дальнейшем ядро делится митозом и одно из образовавшихся ядер перемещается в почку. Почка растет и, достигнув размеров, близких к материнской клетке, отшнуровывается.

Рис.3 Почкование гидры

У многоклеточных организмов почка формируется как многоклеточная структура в особой зоне – зоне почкования. Причем у кишечнополостных формирующийся организм может отделяться от материнского или оставаться связанным с ним всю жизнь (в результате образуется колония).

Необычная форма почкования описана у суккулентного растения бриофиллум - ксерофита, часто выращиваемого в качестве декоративного комнатного растения: по краям его листьев развиваются миниатюрные растеньица, снабженные маленькими корешками, эти "почки" в конце концов, отпадают и начинают существовать как самостоятельные растения.

 

2.1.5 Размножение фрагментами

Размножение фрагментами или 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.