Размножение бесполое и половое. Теория к ЕГЭ по биологии

КЭС 3.2 Формы размножения организмов: бесполое (включая вегетативное) и половое. Виды бесполого размножения: почкование, споруляция, фрагментация, клонирование. Половое размножение. 
Теория соответствует ключам ФИПИ.

Виды бесполого размножения

1. Деление  - ДНК удваивается, затем ядро и цитоплазма делится пополам
Размножение амебы, эвглены зеленой, инфузории, водорослей

У  эукариот деление клетки подразумевает митоз, а у прокариот - простое бинарное деление (разница связана с отсутствием у прокариот ядра).

2. Споруляция - размножение с помощью специализированных клеток - спор
Размножение водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов), грибов и некоторых простейших (споровики - малярийный плазмодий).
    Шизогония – многократное деление ядра и последующее разделение клетки на множество дочерних – размножение малярийного плазмодия, трипаносом

Споры у растений образуются в спорангиях.

3. Вегетативное размножение – новая особь образуется из части тела родительской особи. В основе вегетативного размножения лежит регенерация тканей и органов

• у высших растений путем отделения ползучих побегов, корневищ, корневых отпрысков, клубней, луковиц, выводковых почек; а также при укоренении побегов и листьев
• у некоторых водорослей и грибов - путем отделения неспециализированных участков тела (таллома)
• у дрожжей, некоторых кишечнополостных (гидра), губок и простейших – путем почкования – отделения от родительской клетки или тела мелких фрагментов, которые потом вырастают во взрослых особей 
• у некоторых плоских и кольчатых червей, иглокожих – путём фрагментации, т.е. при делении тела на фрагменты из каждого фрагмента восстанавливается полноценная особь

4. Клонирование – метод биотехнологии, получение точной копии организма. Первое клонированное млекопитающее (овечка Долли) было получено в 1996 году путем пересадки ядра соматической клетки в яйцеклетку и последующей имплантации искусственной зиготы в матку.

У многих водорослей, у всех высших растений, у некоторых простейших и кишечнополостных в жизненном цикле происходит чередование поколений - сначала происходит «бесполое» размножение, а потом «половое».

На примере растений:
Гаметофит (1n) развивается из споры (1n) и имеет органы полового размножения – архегонии, которые производят яйцеклетки, и антеридии, которые производят сперматозоиды. Так как гаметофит имеет гаплоидный набор хромосом, то гаметы образуются митозом.
При слиянии гамет образуется зигота (2n), из которой развивается спорофит. Спорофит имеет диплоидный набор хромосом и несёт органы бесполого размножения — микро- и мегаспорангии.

Микроспорангии образуют микроспоры, из которых будут развиваться мужские гаметофиты, а мегаспорангии - мегаспоры, из которых будут развиваться женские гаметофиты. Споры образуются мейозом, поэтому у них восстанавливается 1n набор хромосом, свойственный гаметофиту.

Виды полового размножения

1. Слияние гамет (копуляция) – особь развивается из оплодотворённой яйцеклетки – зиготы.
- мужская и женская особь образуют гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды) мейозом
- гаметы (1n) сливаются с образованием зиготы (2n)
- из зиготы развивается полноценная особь

В редких случаях бывает полиэмбриония (клонирование) – т.е. образование нескольких зародышей (близнецов) в одной зиготе

2. Партеногенез – особь развивается из неоплодотворённой яйцеклетки.
- встречается у некоторых низших ракообразных (дафний), насекомых (пчёл, тлей) и рептилий (скальных ящериц), птиц (индеек)
- 2n набор восстанавливается из 1n яйцеклетки за счёт нерасхождения хромосом в митозе

Партеногенез и половое размножение у медоносной пчелы

Также к половому процессу можно отнести конъюгацию.

Конъюгация – обмен генетическим материалом между двумя особями БЕЗ увеличения КОЛИЧЕСТВА особей
   - две клетки сближаются и обмениваются генетическим материалом (ДНК) через специальные цитоплазматические мостики
   - встречается у инфузории-туфельки (обмен ядрами), у бактерий (обмен плазмидами), у водорослей спирогира и улотрикс (обмен протопластом).

Конъюгация обеспечивает такое явление, как «горизонтальный перенос генов» - т.е. перенос генов не от родителя к потомку, а между взрослыми особями популяциями. Это значительно ускоряет эволюцию простых организмов, позволяя им очень быстро приспосабливаться к изменениям среды (например, конъюгация лежит в основе распространения среди бактерий устойчивости к антибиотикам)

Сравнение полового и бесполого размножения