Реферат Биология. Реферат Биология ВСГУТУ. Бесполое размножение, его многообразие и практическое использование
 Скачать 22.68 Kb.
|
|
Реферат Тема: Бесполое размножение, его многообразие и практическое использование. Подготовил: Золтаев М.О Группа К111/4 Преподаватель: Жалсабон Е.Б Список используемой литературы 1)Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. Биология. Большой справочник для школьников и поступающих в вузы. - М.: Дрофа, 2004; 2)Болгова И. В. Сборник задач по Общей биологии для поступающих в вузы. - М.: Оникс 21век Мир и образование, 2005; 3)Козлова Т.А., Кучменко B.C. Биология в таблицах 6-11 классы . Справочное по- собие. - М.: Дрофа, 2002; 4)Пименов А. В., Пименова И.Н. Биология. Дидактические материалы к разделу Общая биология. - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2004; 5)Реброва Л.В., Прохорова Е.В. Активные формы и методы обучения биологии. - М.: Просвещение, 1997; 6)Фросин В.Н., Сивоглазов В.И. Готовимся к единому государственному экзаме- ну: Общая биология. - М.: Дрофа, 2004. - 216с; Введение. Размножение и самовоспроизведение одна из важнейших характеристик органической природы. Размножение – свойство присущее всем без исключения живым организмам. От бактерий до млекопитающих. Существование любого вида животных, растений, бактерий, грибов, преемственность между родительскими особями и их потомством поддерживаются только благодаря размножению. Существует несколько способов размножения. Попробуем разобраться в одном из них - это бесполое размножение. Бесполое размножение, или агамогенез — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Следует отличать бесполое размножение от однополого размножения (партеногенеза), который является особой формой полового размножения. Глава 1. Бесполое размножение Бесполое размножение – размножение без участия половых клеток, характерно для представителей многих видов. В бесполом размножении всегда участвует только одна родительская особь. Существуют две основные формы бесполого размножения: спорообразование и вегетативное размножение. Бесполое размножение осуществляется путем простого деления клетки надвое. Оно свойственно прежде всего одноклеточным организмам. У некоторых простейших (например, фораминифер) происходит деление на большее число клеток. Во всех случаях образующиеся клетки полностью идентичны исходной. Крайняя простота этого способа размножения, связанная с относительной простотой организации одноклеточных организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30–60 минут. Размножающийся бесполым путем организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдет спонтанное изменение генетического материала – мутация. Если эта мутация благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон. Нередко бесполому размножению бактерий предшествует образование спор. Бактериальные споры – это покоящиеся клеткисо сниженным метаболизмом, окруженные многослойной оболочкой, устойчивые к высыханию и другим неблагоприятным условиям, вызывающим гибель обычных клеток. Спорообразование служит как для переживания таких условий, так и для расселения бактерий: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку. Бесполое размножение с помощью одноклеточных спор свойственно и различным грибам и водорослям. Споры в этом случае образуются путем митоза (митоспоры), причем иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм. Некоторые грибы, например злостный вредитель растений фитофтора, образуют подвижные, снабженные жгутиками споры, называемые зооспорами или бродяжками. Проплавав в капельках влаги некоторое время, такая бродяжка «успокаивается», теряет жгутики, покрывается плотной оболочкой и затем, в благоприятных условиях, прорастает. Помимо митоспор, у многих из указанных организмов, а также у всех высших растений формируются споры и иного рода, а именно мейоспоры, образующиеся путем мейоза. Они содержат гаплоидный набор хромосом и дают начало поколению, обычно не похожему на материнское и размножающемуся половым путем. Таким образом, образование мейоспор связано с чередованием поколений – бесполого (дающего споры) и полового. Другой вариант бесполого размножения осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации. Глава 2. Формы бесполого размножения Существуют две основные формы бесполого размножения: спорообразование и вегетативное размножение. Спорообразование – это процесс образования спор у растений и грибов. При формировании спор происходитмейотическое деление, поэтому споры – гаплоидны (nс). Размножение спорообразованием связано с возникновением специальных клеток - спор. Эта форма размножения обычна у водорослей, грибов, мхов и папоротникообразных. Размножение спорообразованием развилось из вегетативной формы размножения. Подобно тому как при вегетативном размножении неспециализированные клетки способны дать начало новым организмам, у водорослей из некоторых клеток могут сформироваться споры. Они получили название зооспор, так как снабжены ресничками или жгутиками и могут плавать в воде. У более высоко организованных растений споры образуются в специальных органах - спорангиях. Споры наземных растений очень мелки, содержат ядро, цитоплазму и покрыты плотной оболочкой. Каждая такая клетка дает начало новому организму. Число образуемых растениями спор огромно. Споры обладают плотной оболочкой, хорошо защищающей от неблагоприятных условий. Благодаря мелким размерам споры легко разносятся ветром. Таким образом, размножение спорообразованием имеет ряд ценных приспособлений для расселения и поддерживания существования видов растений, у которых развилась эта форма размножения. У многих растений (мхов, папоротникообразных) размножение спорообразованием чередуется с половым размножением. Некоторые бактерии способны образовывать споры. В таких случаях в споры превращается вся клетка. Следовательно, споры бактерий служат не для размножения, а для переживания неблагоприятных условий и но своему биологическому значению отличаются от спор многоклеточных растений. Вегетативное размножение чаще наблюдается у организмов, ведущих неподвижный образ жизни (растения, грибы, коралловые полипы и др.). Размножение происходит за счет части материнского организма (в основе лежит регенерация недостающих частей организма). Цитологическая основа вегетативного размножения – митотическое деление клеток (митоз). При такой форме размножения дочерние организмы получают точную копию генетического материала родительской особи. Следовательно, новыеорганизмы, возникшие бесполым путем, генетически являются точными копиями материнского. Совокупность особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения, называют клонами (греч. clon – ветвь, отпрыск). В природе встречается несколько форм вегетативного размножения, как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Преимуществами вегетативного размножения является то, что для размножения требуется только одна особь и более короткий период времени, чем при половом размножении, для достижения дочерней особью состояния, позволяющего последующее размножение. Недостатком вегетативного размножения является идентичность генетического материала материнского и дочерних организмов, что в конечном итоге уменьшает генотипическое разнообразие и снижает жизнеспособность вида. Бесполое размножение активно используют в сельском хозяйстве для размножения растений с набором признаков, полезных для человека. Так, длинными побегами – усами размножают землянику, черенками – плодовые деревья и многие кустарники. Однако вегетативным путем удается размножать далеко не все растения. Ученые изучают механизмы размножения для того, чтобы научиться управлять ими. Используя клеточные культуры, можно вначале размножить клетки с нужной наследственной информацией, а затем вырастить из них целое растение. Некоторым видам одноклеточных свойственна такая форма бесполого размножения, как почкование. В этом случае происходит митотическое деление ядра. Одно из образовавшихся ядер перемещается в формирующееся локальное выпячивание материнской клетки, а затем этот фрагмент отпочковывается. Дочерняя клетка существенно меньше материнской, и ей требуется некоторое время для роста и достраивания недостающих структур, после чего она приобретает вид, свойственный зрелому организму. Почкование — вид вегетативного размножения. Почкованием размножаются многие низшие грибы, например дрожжи и даже многоклеточные животные, например пресноводная гидра. При почковании дрожжей на клетке образуется утолщение,постепенно превращающиеся в полноценную дочернюю клетку дрожжей. На теле гидры несколько клеток начинают делиться, и постепенно на материнской особи вырастает маленькая гидра, у которой образуются рот со щупальцами и кишечная полость, связанная с кишечной полостью «матери». Глава 3. Использование вегетативного размножения человеком Искусственное вегетативное размножение. С давних пор человек, культивируя растения, стал использовать вегетативное размножение. Например, размножение картофеля, земляники, банана во всех странах мира осуществляется только вегетативным путем — клубнями, усами и корневищами. Использование вегетативного воспроизведения растений в сельско-хозяйственной практике получило название искусственного вегетативного размножения. Основные способы искусственного вегетативного размножения, как правило, те же, что и у растений в естественных природных условиях. Люди часто используют размножение черенками зеленого или одревесневшего побега (виноград, смородина, крыжовник, роза, гвоздика, фикус), клубнями (картофель, георгина, батат, топинамбур), листьями (сенполия, глоксиния, бегония), луковицами (лук, чеснок, тюльпан, нарцисс), делением куста (смородина, пиретрум) и отводками (крыжовник, жимолость, клематис), усами (клубника), корневищами (сахарный тростник, ирисы, флоксы), корневыми отпрысками (слива, малина, вишня, сирень). В сельскохозяйственной практике используются и такие формы вегетативного размножения растений, которые не встречаются в дикой природе. Среди них широко представлено размножение прививкой и культурой ткани. Прививка — это пересадка вегетативных частей одного растения на другое и сращивание их друг с другом. При таком способе размножения одно растение из прививаемых имеет собственную корневую систему, а другое, сросшееся с ним, не имеет корней и питается за счет корней другого растения. Растение, на которое прививают, называют подвоем, а растение, которое прививают на подвой, – привоем. В сельском хозяйстве прививки имеют большое практическоезначение. Выращивание сортовых плодовых деревьев всегда осуществляется прививками. У яблони плохо укореняются ее черенки. Вот почему с давних времен садоводы стали приживлять стеблевые черенки или отдельные почки взрослого растения от хорошего сорта на корнесобственные растения, выращенные из семян. Для прививки берут однолетние сеянцы плодового дерева (яблони, груши, сливы). Их называют дичками. Они играют роль подвоя. Для привоя берут почки от плодоносящей яблони хорошего сорта (с нужными качествами). Яблони, выращенные из семян, к плодоношению обычно приступают в возрасте 15-20 лет. Привитая яблоня начинает цвести и плодоносить уже в 5-6-летнем возрасте. Прививка ускоряет переход к плодоношению, особенно если для привоя были взяты черенки (или почки) с плодоносного растения. Кроме того, прививкой можно длительное время поддерживать сортовые качества культурных растений. Также благодаря прививкам возможно в большом количестве быстро размножить ценное для человека растение. При этом сохраняются его качества, которые могут быть утеряны при семенном (половом) размножении. Культура тканей. В настоящее время широко применяется вегетативное размножение с использованием метода культуры тканей. Такой способ размножения получил название "размножение в пробирке". Для выращивания новых растений берут небольшие кусочки живой ткани растения или отдельные клетки, взятые из любого его органа. Такие живые ткани помещают в стерильных условиях в пробирки на особую питательную среду. В специальных камерах, куда помещены пробирки, создают строго регулируемые благоприятные условия влажности, освещения, температуры. Соблюдают правила стерильности всех работ. Спустя некоторое время в пробирке появляются маленькие зачатки новых растений. В таком случае из одной или нескольких клеток растения образуется целый новый организм, обладающий свойствами того организма, от которого были взяты клетки. Описанное восстановление целого растения из нескольких клеток также является примером вегетативного размножения.Культивирование кусочков ткани — дорогой и трудоемкий способ вегетативного размножения. Однако он экономически оправдан, так как этим методом за год можно от одного экземпляра получить более 1 млн растений. Полученные саженцы оказываются не зараженными болезнетворными микроорганизмами. Особенно важно, что методом культуры тканей удается размножить такие растения, которые с трудом размножаются или совсем не размножаются вегетативно. В ним относятся экзотические декоративные (например, многие орхидеи), лекарственные (женьшень) или охраняемые дикорастущие растения. Заключение Поддержание наибольшей приспособленности в малоизменяю-щихся условиях окружающей среды. Оно усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции. Бесполое размножение встречается как у одно-, так и у многоклеточных организмов. У одноклеточных эукариот бесполое размножение представляет собой митотическое деление, у прокариот – деление ну-клеоида, у многоклеточных форм – вегетативное размножение. Поддержание приспособленности усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции. |