Половой и бесполый типы размножения организмов (биология, 9 класс)

В школе в обязательном порядке изучается половое и бесполое размножение организмов на биологии в 9 классе. И тот и другой тип процесса направлен на воспроизводство поколений. Это свойство характерно всем организмам, благодаря ему обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Но у разных способов есть свои особенности, значение и многообразие форм.

Формы агамогенеза

Живые организмы имеют 2 типа клеток — соматические и половые. Если воспроизводство поколений осуществляется с помощью первых, тип размножения является бесполым (агамогенез). Такой процесс отличается следующими характеристиками:

• простота;
• низкие затраты энергии и времени;
• отсутствие необходимости в наличии партнёра;
• высокие темпы.

Чаще всего таким образом размножаются одноклеточные организмы. Среди многоклеточных агамогенез встречается у растений, грибов и низших животных.

Происходит процесс в одной из следующих форм:

• деление;
• размножение спорами;
• вегетативный способ (в частности, почкование).

Деление клетки

Деление — самый распространённый способ, характерный для простейших. В его результате образуется 2 или большее число клеток, идентичных исходной. Процесс настолько прост, что может проходить бесконечно с большой скоростью. К нему способны как прокариотические, так и эукариотические клетки.

Минус бесполого размножения, что изменение генома может случиться лишь вследствие мутации, которая сохранится на продолжительное время вне зависимости от того, благоприятна ли она.

Выделяют несколько видов деления:

1. Прямое (амитоз) — раздваивание ядра с неравномерным распределением хромосом, а следовательно, случайным распределением наследственного материала. Способ редкий, обычно в нём участвуют стареющие и патологически изменённые клетки (например, опухолевые).
2. Непрямое (митоз) — образование генетически идентичных дочерних клеток за счёт одинакового распределения хромосом между их ядрами. В большей степени распространён для эукариотов. Митоз не только сохраняет преемственность в ряду поколений, но и обеспечивает рост организма за счёт увеличения количества клеток тканей. В теле человека в течение жизни происходит около 100 триллионов делений. Они протекают в несколько этапов по следующей схеме: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.
3. Редукционное (мейоз) — деление ядра, сопровождающееся уменьшением количества хромосом в 2 раза по сравнению с исходным. На первом этапе происходит слияние гомологичных хромосом. Если их количество чётное, процесс протекает правильно. Однако в случае клеток с 3 или 5 наборами хромосом в ядре попарное слияние невозможно, и мейоз протекает с нарушениями, угрожающими жизнеспособности организма.

Споры и вегетативный способ

Растения и грибы размножаются спорами или вегетативным способом. В первом случае в результате митоза в организме появляется клетка, которая при попадании в благоприятную среду и прорастании воспроизводит материнский организм. Споры могут образовываться в огромном количестве, обладать подвижностью и быть устойчивыми к высыханию и другим неблагоприятным условиям за счёт наличия плотной многослойной защитной оболочки. Особенно это характерно для бактерий.

Вегетативный способ осуществляется путём отделения части тела родительской особи. Процесс происходит по одному из вариантов, представленных в сравнительной таблице:

Половое размножение

Развитие новых организмов из гамет называется половым размножением. Его плюс в том, что репродуктивные клетки обладают одинарным набором хромосом, и в потомстве объединяется генетический материал двух родительских особей, что составляет главное отличие от бесполового процесса. Однако это справедливо не для всех форм полового размножения. Исключениями являются:

1. Гермафродитизм у животных и однодомность у растений. Если организм содержит и мужские, и женские гонады, ему не нужен половой партнёр для воспроизведения потомства.
2. Партеногенез у животных и апомиксис у растений. В процессе эволюции некоторые организмы приобрели способность воспроизводить потомство из неоплодотворённой яйцеклетки, благодаря чему они могут ускорять темпы размножения, но различие с традиционным половым размножением состоит в том, что обмена генетической информацией при этом не происходит.

Учёные выяснили, что впервые половой процесс произошёл более тысячи миллионов лет назад в эру мезопротерозоя. Однако впоследствии некоторые особи (например, сумчатые и базидиальные грибы) утратили способность к такому способу размножения.

Сравнить и объяснить эволюционное преимущество полового размножения перед бесполым можно тем, что в первом случае наследственные свойства воспроизведённых поколений постоянно обновляются, и у них появляются новые уникальные характеристики. Таким образом, происходит приспособление к меняющимся условиям окружающей среды и повышается выживаемость, чего не наблюдается у особей, развившихся путём агамогенеза.

В школе в обязательном порядке изучается половое и бесполое размножение организмов на биологии в 9 классе. И тот и другой тип процесса направлен на воспроизводство поколений. Это свойство характерно всем организмам, благодаря ему обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Но у разных способов есть свои особенности, значение и многообразие форм.

Формы агамогенеза

Живые организмы имеют 2 типа клеток — соматические и половые. Если воспроизводство поколений осуществляется с помощью первых, тип размножения является бесполым (агамогенез). Такой процесс отличается следующими характеристиками:

• простота;
• низкие затраты энергии и времени;
• отсутствие необходимости в наличии партнёра;
• высокие темпы.

Чаще всего таким образом размножаются одноклеточные организмы. Среди многоклеточных агамогенез встречается у растений, грибов и низших животных.

Происходит процесс в одной из следующих форм:

• деление;
• размножение спорами;
• вегетативный способ (в частности, почкование).

Деление клетки

Деление — самый распространённый способ, характерный для простейших. В его результате образуется 2 или большее число клеток, идентичных исходной. Процесс настолько прост, что может проходить бесконечно с большой скоростью. К нему способны как прокариотические, так и эукариотические клетки.

Минус бесполого размножения, что изменение генома может случиться лишь вследствие мутации, которая сохранится на продолжительное время вне зависимости от того, благоприятна ли она.

Выделяют несколько видов деления:

1. Прямое (амитоз) — раздваивание ядра с неравномерным распределением хромосом, а следовательно, случайным распределением наследственного материала. Способ редкий, обычно в нём участвуют стареющие и патологически изменённые клетки (например, опухолевые).
2. Непрямое (митоз) — образование генетически идентичных дочерних клеток за счёт одинакового распределения хромосом между их ядрами. В большей степени распространён для эукариотов. Митоз не только сохраняет преемственность в ряду поколений, но и обеспечивает рост организма за счёт увеличения количества клеток тканей. В теле человека в течение жизни происходит около 100 триллионов делений. Они протекают в несколько этапов по следующей схеме: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.
3. Редукционное (мейоз) — деление ядра, сопровождающееся уменьшением количества хромосом в 2 раза по сравнению с исходным. На первом этапе происходит слияние гомологичных хромосом. Если их количество чётное, процесс протекает правильно. Однако в случае клеток с 3 или 5 наборами хромосом в ядре попарное слияние невозможно, и мейоз протекает с нарушениями, угрожающими жизнеспособности организма.

Споры и вегетативный способ

Растения и грибы размножаются спорами или вегетативным способом. В первом случае в результате митоза в организме появляется клетка, которая при попадании в благоприятную среду и прорастании воспроизводит материнский организм. Споры могут образовываться в огромном количестве, обладать подвижностью и быть устойчивыми к высыханию и другим неблагоприятным условиям за счёт наличия плотной многослойной защитной оболочки. Особенно это характерно для бактерий.

Вегетативный способ осуществляется путём отделения части тела родительской особи. Процесс происходит по одному из вариантов, представленных в сравнительной таблице:

Половое размножение

Развитие новых организмов из гамет называется половым размножением. Его плюс в том, что репродуктивные клетки обладают одинарным набором хромосом, и в потомстве объединяется генетический материал двух родительских особей, что составляет главное отличие от бесполового процесса. Однако это справедливо не для всех форм полового размножения. Исключениями являются:

1. Гермафродитизм у животных и однодомность у растений. Если организм содержит и мужские, и женские гонады, ему не нужен половой партнёр для воспроизведения потомства.
2. Партеногенез у животных и апомиксис у растений. В процессе эволюции некоторые организмы приобрели способность воспроизводить потомство из неоплодотворённой яйцеклетки, благодаря чему они могут ускорять темпы размножения, но различие с традиционным половым размножением состоит в том, что обмена генетической информацией при этом не происходит.

Учёные выяснили, что впервые половой процесс произошёл более тысячи миллионов лет назад в эру мезопротерозоя. Однако впоследствии некоторые особи (например, сумчатые и базидиальные грибы) утратили способность к такому способу размножения.

Сравнить и объяснить эволюционное преимущество полового размножения перед бесполым можно тем, что в первом случае наследственные свойства воспроизведённых поколений постоянно обновляются, и у них появляются новые уникальные характеристики. Таким образом, происходит приспособление к меняющимся условиям окружающей среды и повышается выживаемость, чего не наблюдается у особей, развившихся путём агамогенеза.