3.5 Размножение: половое и бесполое

Вопрос 1. Докажите, что размножение — одно из важнейших свойств живой природы.

Каждый организм на Земле смертен, и для того, чтобы численность вида не уменьшалась, необходимо постоянно восполнять потерю от­дельных особей. Для этого существует размно­жение — процесс воспроизведения себе подоб­ных. Оно обеспечивает непрерывность и пре­емственность поколений, точное копирование и передачу генетической информации от роди­телей потомству. В итоге размножение способ­ствует существованию вида на протяжении очень длительного времени, несмотря на огра­ниченный срок жизни отдельных организмов.

Вопрос 2. Какие основные типы размножения вам известны?

Существует два основных типа размноже­ния: бесполое и половое. Бесполое размно­жение происходит без участия специализиро­ванных половых клеток. Оно характерно для многих одноклеточных организмов, но встре­чается также у многоклеточных (например, у растений). Половое размножение — про­цесс, происходящий с участием специализиро­ванных половых клеток (гамет). Этот тип размножения характерен в большей степени для многоклеточных организмов, но наблюда­ется и у одноклеточных (например, у некото­рых видов одноклеточных водорослей).

Вопрос 3. Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?

Бесполое размножение — это тип раз­множения, происходящий без образования га­мет. Для его осуществления необходим только один организм. В результате бесполого раз­множения новая особь развивается из одной или группы соматических клеток материнско­го организма. В основе бесполого размноже­ния лежит митоз. При бесполом размножении дочерний организм на генетическом уровне является точной копией материнского.

Вопрос 4. Перечислите способы бесполого размножения; приведите примеры.

Существует несколько способов бесполого размножения.

Деление одноклеточных (разделение ма­теринской клетки на две и более дочерних). Таким способом размножаются прокариоты, одноклеточные зеленые водоросли, амебы, ин­фузории, жгутиковые. У некоторых простей­ших (фораминифер, споровиков) существует особый способ множественного деления — ши­зогония. При шизогонии ядро материнской особи делится путем быстро следующих друг за другом делений на несколько ядер. В даль­нейшем многоядерная особь распадается на со­ответствующее число одноядерных клеток.

Спорообразование. Характерно для гри­бов и многих растений. При этом формируют­ся специализированные клетки — споры. Спо­ры могут развиваться в особых органах (спо­рангии мхов и папоротников) или открыто (например, на нижней поверхности шляпки пластинчатых грибов).

Вегетативное размножение. Новый ор­ганизм развивается из группы родительских клеток. У растений вегетативное размножение обычно осуществляется с помощью специали­зированных частей тела: луковиц (тюльпан), клубней (картофель), усов (земляника) и др. У животных существуют два пути вегетативно­го размножения: почкование, когда материн­ская особь образует группу клеток, из которой развивается новый организм (гидра), и фраг­ментация. В последнем случае происходит разделение тела животного на части, каждая из которых дает начало новой особи (плоские и кольчатые черви, кишечнополостные).

Вопрос 5. Возможно ли появление генетически разнородного потомства при бесполом размножении?

При бесполом размножении происходит точное копирование генетического материала материнской особи, и дочерние организмы идентичны материнскому. Появление генети­чески разнородного потомства при бесполом размножении невозможно. Разработанным в лаборатории способом бесполого размноже­ния является клонирование (см. также ответ на вопрос 6 к  3.19).

Вопрос 6. Чем половое размножение отличает­ся от бесполого? Сформулируйте определение по­лового размножения.

В половом размножении участвуют специ­ализированные половые клетки, несущие гап­лоидный набор хромосом. В большинстве слу­чаев новое поколение возникает в результате слияния двух гамет разных организмов. По­этому, в отличие от бесполого размножения, при половом размножении дочерняя особь по­лучает наследственную информацию от обоих родителей (50% от матери и 50% от отца) и об­ладает собственной комбинацией генетическо­го материала. У многих видов, для которых характерно половое размножение, существуют мужские и женские особи, формирующие раз­ные по размеру и свойствам гаметы: крупные неподвижные яйцеклетки и мелкие подвиж­ные сперматозоиды. Такие виды называют раздельнополыми.

В целом можно сказать, что половое раз­множение — это процесс образования дипло­идного дочернего организма, который проис­ходит при участии половых клеток, несущих гаплоидный набор хромосом.