Формы бесполого размножения у организмов. Введение

Вегетативное размножение растений - это развитие новых растений из ве-гетативных органов или их частей. Вегетативное размножение основано на способ-ности растения к регенерации, т. е. к восстановлению це-лого организма из части. При вегетативном раз-множении новые растения образуются из побегов , листьев, корней , клубней, луковиц, корневых отпрысков. Новое поколение обладает всеми качествами, которые имеет ма-теринское растение.

Вегетативное размножение растений происходит естественным путем или при помощи человека. Люди широко используют вегетативное размножение ком-натных, декоративных, овощных растений. Для этого пре-жде всего используются те способы, которые существуют в природе.

Корневищами размножаются пырей, ландыш, купена. Корневища имеют придаточные корни, а также верхушечную и пазушные почки . Растение в виде корневища перезимовывает в почве. Весной из почек разви-ваются молодые побеги. При повреждении корневищ каж-дый кусочек может дать новое растение.

Некоторые растения размножаются отломавшимися ветками (ивы, тополя).

Размножение листьями происходит реже. Оно встре-чается, например, у сердечника лугового. На влажной почве у основания отломившегося листа развивается придаточная почка, из которой вырастает новое растение.

Клубнями размножают картофель. При посадке клуб-ней часть почек развивается в зеленые побеги. Позднее из другой части почек образуются похожие на корневище под-земные побеги — столоны. Верхушки столонов утолщаются и превращаются в новые клубни (рис. 144).

Лук репчатый, чеснок, тюльпаны размножаются лу-ковицами. При посадке луковиц в почву от донца отрастают придаточные корни. Из пазушных почек формируются дочерние луковицы.

Многие кустарники и многолетние травы размножаются делением куста, например пионы, ирисы, гортензии и др.

Ученые разработали способы вегетативного размноже-ния, которые в природе встречаются крайне редко (черен-кование) или вовсе не существуют (прививка).

Черен-кование

При черенковании отделяют и укореняют часть ма-теринского растения. Черенком называют часть любого вегетативного органа — побега (стебля, листа), корня. На черенке обычно уже есть поч-ки, или они при благоприятных условиях могут возник-нуть. Из черенка вырастает новое растение, полностью по-хожее на материнское.

Зелеными облиственными побеговыми че-ренками размножают многие комнатные растения традесканцию, пеларгонию, колеус (рис. 145). Безлист-ными черенками (участок молодого стебля с несколь-кими почками) размножают крыжовник, смородину, то ноль, иву и другие растения.

Листовыми черенками размножают бегонию, глок-синию, узамбарскую фиалку, сансевьеру (щучий хвост) и многие другие комнатные растения. Для этого отдельный лист сажают в сырой песок, прикрыв стеклянным колпаком, или ставят в воду (рис. 146).

Корневыми черенками размножают малину.

Отводки

Отводки применяют при раз-множении крыжовника, сморо-дины, липы. При этом нижние ветви куста пригибают к земле, прижимают и присыпают почвой. Рекомендуется на нижней стороне пригибаемой ветви делать надрезы для стимулирования образования придаточных корней. После укоренения ветку-отводок от-деляют от материнского растения и пересаживают на по-стоянное место (рис. 147).

Прививка растений

У яблонь, груш и других плодовых растений при выра-щивании из семян не сохраняются ценные качества исход-ного растения. Они становятся дичками, поэтому такие растения размножают путем прививок. Растение, на кото-рое прививают, называется подвоем, а растение, которое прививают, — привоем. Различают прививку глазком и прививку черенком (рис. 148).

Прививка глазком

Прививку глазком проводят следующим обра-зом. Весной во время соко-движения на коре подвоя де-лают Т-образный надрез. За-тем уголки коры отгибают и вставляют под нее глазок почку, срезанную с привоя с небольшим участком коры и древесины. Кору подвоя при-жимают, рану забинтовы-вают специальной клеящей лентой. Часть подвоя, рас-положенную выше привоя, удаляют.

Прививки черенком

Прививки черенком де-лают разными способами: вприклад (камбий на кам-бий), врасщеп, под кору. При всех способах важно со-блюдать основное условие: камбий привоя и камбий подвоя должны совпадать. Толь-ко в этом случае произойдет срастание. Как и при при-вивке почкой, рану забин-товывают. Места правильно выполненной прививки бы-стро срастаются. Материал с сайта

Культура тканей растений

В последние десятилетия получил развитие такой способ вегетатив-ного размножения, как культура тканей. Сущность метода заключа-ется в том, что из кусочка образовательной (или другой) ткани или доже из одной клетки на питательной среде при тщательном соблю-дении условий освещения и температуры выращивают целое расте-ние. При этом важно не допустить поражения растения микроор-ганизмами. Ценность метода состоит в том, что, не дожидаясь об-разования семян, можно получить большое количество растений.

Вегетативное размноже-ние растений имеет огромное биологическое и хозяйствен-ное значение. Оно способству-ет довольно быстрому расселе-нию растений.

При вегетативном размножении новое поколение име-ет все качества материнского организма, что позволяет сохранять сорта растений с ценными признаками. Поэто-му многие плодовые культуры размножаются только веге-тативно. При размножении прививками новое растение сразу имеет мощную корневую систему, позволяющую обеспечивать молодые растения водой и минеральными веществами. Такие растения оказываются более конку-рентоспособными но сравнению с проростками, появив-шимися из семян. Однако у этого способа есть и недостат-ки: при многократном повторении вегетативного размно-жения происходит «старение» исходного растения. Это снижает его устойчивость к условиям среды и болезням.

Размножение --- присущее всем организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Способы размножения крайне разнообразны. Обычно выделяют три основные формы размножения: бесполое (у простейших -- деление надвое, шизогония, у высших растений -- с помощью спор), вегетативное (размножение многоклеточных организмов путём обособления частей тела и восстановление их до целого индивидуума, почкование) и половое (обоеполое, то есть в результате оплодотворения, и однополое девственное -- партеногенез). Две первые формы размножения по признаку отсутствия полового процесса нередко объединяют вместе под названием бесполого, хотя природа и происхождение их различны: при бесполом размножении особь развивается из одной клетки, не дифференцированной в половом отношении, а при вегетативном размножении новой особи дают начало многоклеточные зачатки различного происхождения. Половому размножению многоклеточных предшествует образование гамет (путём мейоза), сливающихся в процессе оплодотворения в зиготу; при этом происходит объединение наследственной информации, заключённой в ДНК хромосом. У одноклеточных слияние гамет в цикле развития не связано с увеличением числа особей, поэтому по отношению к простейшим вместо термина «половое размножение» пользуются термином «половой процесс». В течение онтогенеза размножение может быть однократным (такие организмы называются моноциклическими и обычно приносят многочисленное потомство) или многократным (полициклические организмы, как правило, менее плодовитые). Для жизненного цикла многих видов животных характерно закономерное чередование разных форм размножения, которое может сочетаться с чередованием морфологически различных поколений: половое и бесполое, обоеполое и партеногенез, обоеполое и вегетативное. Чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений имеет место и у растений. На сроки и интенсивность размножения большое влияние оказывают условия среды -- температура, длина светового дня, пища и т. д. У высших животных деятельность органов размножения находится под контролем нервной системы и эндокринных желёз. (1)

Вегетативное размножение -- образование новой особи из части родительской, один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам. Некоторые биологи противопоставляют вегетативное размножение бесполому размножению одноклеточных как возникшее вторично и независимо в разных группах организмов. Вегетативное размножение, так же как и бесполое размножение одноклеточных, приводит к образованию клонов -- генетически однородных групп особей. У растений и грибов вегетативное размножение происходит путём отделения неспециализированных участков таллома (у многих водорослей и высших грибов) или образования специализированных участков таллома (выводковые почки водоросли сфацелярии, клубеньки харовых водорослей, соредии и изидии у лишайников, споры у грибов и т. д.). У высших растений в основе вегетативного размножения лежит способность к регенерации. Естественное неспециализированное вегетативное размножение осуществляется у них при распадении материнской особи на 2 или более дочерних вследствие перегнивания протонемы или слоевища (у моховидных), разрушения старых участков наземно-ползучих и полегающих побегов (у плауна, голосеменных и цветковых растений) и неспециализированных эпигеогенных корневищ (у папоротников и цветковых растений). Специализированное вегетативное размножение- отделение от материнской особи развитых дочерних особей или их зачатков (опадающие пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях, выводковые корзиночки моховидных), возникающих из специализированных побегов размножения (клубни, луковицы, клубнелуковицы, столоны, гипогеогенные корневища). У цветковых растений с опадающими пазушными или придаточными почками вегетативное размножение осуществляется ежегодно, у одно- или двулетних растений, размножающихся клубнями, луковицами, корневищами, -- ежегодно или раз в 2-3 года, у многолетних растений с длительно существующими подземными побегами -- 1 раз в несколько лет (от 5-10 у сныти обыкновенной до 100-150 у липы). У видов, обладающих специализированными побегами, вегетативное размножение сопровождается вегетативным разрастанием и освоением дочерними особями новых территорий (напр., мать-и-мачеха). Различные сочетания способов вегетативного размножения и вегетативного разрастания приводят к появлению клонов разных типов, которые используются в растениеводстве. У животных вегетативное размножение осуществляется либо путём деления (обособление частей тела, принадлежащих ранее единому индивидууму, причём каждая часть дополняет себя до состояния целого индивидуума), либо посредством почкования. (1)

Вопрос 1. Какие виды бесполого размноже­ния вы можете назвать?

Бесполое размножение характеризует­ся тем, что в нем участвует лишь одна ро­дительская особь и совершенно идентич­ные материнской дочерние особи.

В природе существуют несколько ви­дов бесполого размножения. Это деление клетки надвое, деление тела на несколь­ко частей, почкование, спорообразование и вегетативное размножение.

Вопрос 2. Почему гидры размножаются бес­полым путем только в благоприятных условиях?

Бесполое размножение (почкование) на­блюдается у гидры в благоприятный пе­риод жизни, когда достаточно пищи. Поскольку основным клеточным меха­низмом, лежащим в основе бесполого размножения, является митоз, то дочер­нее поколение оказывается точной копией материнской особи. Таким образом, в бла­гоприятных условиях, т. е. в условиях, к которым вид приспособлен, бесполое размножение дает возможность быстро увеличить численность вида, причем осо­бями, для которых данные условия также благоприятны. С другой стороны, они бы­стро растут, питаются той же пищей, что и родители, и способны сразу же соста­вить им конкуренцию. Выдержать эту конкуренцию можно только при благо­приятных условиях.

Вопрос 3. Перечислите способы вегетативно­го размножения у высших растений.

Вегетативное размножение высших рас­тений может осуществляться стеблем, ко­торый укладывают горизонтально и при­жимают к земле. Получаются отводки, ими легко размножать смородину и кры­жовник. Частью стебля — черенком — размножают большую часть комнатных растений, таких как традесканция, фук­сия, фикус и др. Клубнику размножают усами, картофель и топинамбур — клубня­ми, ирис — корневищами, тюльпаны, нар­циссы, лук — луковицами. Усы, корневи­ща, луковица, клубень — видоизменения стебля.

Кроме этого, высшие растения размно­жают листьями (фиалки) и листовыми че­ренками (бегонии), корнями (малина) и корневыми клубнями, которые являются видоизмененными корнями (георгин).

Вопрос 4. В чем недостаток бесполого раз­множения?

При бесполом размножении не происхо­дит увеличения генетического разнообра­зия потомков: все они идентичны мате­ринским особям. Это значит, что при из­менении условий, в которых обитает вид, на менее благоприятные возникает угроза существованию этого вида.

3.1. Бесполое размножение организмов

На этой странице искали:

• какие виды бесполого размножения вы можете назвать
• почему гидры размножаются бесполым путем только в благоприятных условиях
• в чем недостаток бесполого размножения
• бесполое размножение его многообразие и практическое использование
• перечислите способы вегетативного размножения у высших растений

1. Все ли живые существа способны к размножению?

Все живые существа способны размножаться. Это важнейшее свойство живого.

2. Какой вид размножения появился первым?

Древнейшим способом размножения на Земле было бесполое размножение. При бесполом размножении одна или несколько клеток тела родительской особи делятся. При этом образуется одна или несколько дочерних особей, во всём схожих с родительской.

3. У каких простейших появился половой процесс?

Уже у простейших (например, инфузория) встречается половой процесс («конъюгация» - лат. «соединение»), первоначально не имеющий прямого отношения к размножению. В ходе полового процесса особи обмениваются между собой генетической информацией, что приводит к их взаимному обновлению и повышает их выживаемость.

В ходе эволюции соединение полового процесса и размножения привело к возникновению полового размножения.

4. Какие растения называются двудомными?

Двудомные растения - виды растений, у которых мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся не на одной особи, а на разных. Например, ива, тополь и др.

Вопросы

1. Какие виды бесполого размножения вы можете назвать?

Среди форм бесполого размножения различают деление клетки, почкование, делением тела, спорами, вегетативное.

В любом случае для размножения достаточно одной особи, в результате образуются особи, идентичные материнской.

2. Почему гидры размножаются бесполым путём только в благоприятных условиях?

После того, как маленькая гидра отделяется от материнского организма, она обычно располагается рядом с материнским организмом. «Мать» и «дочь» начинают конкурировать за пищу. Вот почему гидры размножаются почкованием только тогда, когда условия существования хорошие и пищи достаточно.

3. Перечислите способы вегетативного размножения у высших растений.

Растения могут размножаться стеблем или его частью и видоизменениями: отводками (смородина), черенками (тополь), усами (земляника), клубнями (картофель), корневищами (ирис), луковицами (лук, чеснок, тюльпан). Возможно также вегетативное размножение корнями (малина, слива) и корнеклубнями (георгин). В определённых условиях растение может размножаться и черенком листа (бегония)

4. В чём недостаток бесполого размножения?

При таком способе размножения все потомки имеют абсолютно такой же генотип, как и родительская особь: ведь они развиваются из клеток тела этой особи. Следовательно, при бесполом размножении не происходит увеличения генетического разнообразия, которое может оказаться очень полезным при изменении условий существования вида.

5. В чём преимущество полового размножения перед бесполым?

При половом размножении генетическое разнообразие в потомстве увеличивается, а значит, растёт и жизнеспособность по сравнению с родительской.

6. Каких животных называют гермафродитами?

Гермафродиты - обоеполые организмы, способные производить одновременно два вида половых клеток - как мужские, так и женские. Это некоторые кишечнополостные, все плоские черви, отдельные виды кольчатых червей, а также некоторые моллюски и даже рыбы и ящерицы.

7. Как устроены сперматозоид и яйцеклетка?

Яйцеклетка неподвижна, обычно крупных размеров и содержит запасы питательных веществ. Она обеспечивает зародыш будущего организма основной массой цитоплазмы и, особенно у яйцекладущих животных, питательным материалом (желтком). Яйцеклетка в сотни раз, а у животных с богатыми желтком яйцеклетками - в миллионы раз больше сперматозоида. Яйцеклетка большинства животных окружена защитными оболочками.

Сперматозоиды очень малы и подвижны. У млекопитающих сперматозоид состоит из головки (её длина около 5-10 мкм), шейки и хвостика (их общая длина около 60 мкм). В головке расположено ядро, содержащее гаплоидный набор хромосом. Цитоплазмы в головке очень мало. В шейке находятся небольшое число митохондрий, вырабатывающих энергию для движения сперматозоида, и центриоль, обеспечивающая колебания жгутика, лежащего вдоль оси хвостика.

Задания

Сравните процессы бесполого и полового размножения. Объясните, что общего и чём различия этих процессов. В чём заключается их биологическая сущность?

Общее у этих процессов то, что в любом случае количество особей увеличивается.

Размножение цветковых растений является воспроизведением разновидностями себе равных. Оно дает возможность поддерживать преемственность между различными поколениями и поддерживать количество популяций на каком-то определенном уровне.

Способы размножения растений

Рассмотрим основные способы размножения растений.

Вегетативное размножение растений

Вегетативное размножение растений, сравнивая с таким способом размножения, как бесполое, возможно с помощью стеблей, листочков, почек и так далее. Вегетативное размножение растений должно осуществляться в благоприятных условиях: как и бесполое размножение.

Рассмотрим в таблице ниже, какой вегетативный орган использовать для размножения некоторых культур:

Бесполое

Бесполое размножение производится посредством спор. Спора является специализированной клеткой, которая прорастает без объединения с иными клетками. Они могут являться диплоидными и гаплоидными. Бесполое размножение возможно посредством жгутиков для передвижения. Бесполое может распространяться посредством ветров. Бесполое распространение – это самый распространенный способ размножения комнатных растений.

Размножение комнатных растений

Половое

Половое размножение растений имеет отношение к объединению особых половых клеток, которые называют гаметами. Гаметы бывают одинаковые и различные в морфологическом состоянии. Изогамия является слиянием одних и тех же гамет; гетерогамия является слиянием различных по габариту гамет. Для определенных групп растительности свойственно чередование поколений.

Виды размножения растений

Существуют следующие виды размножения растений:

Размножение делением

Этот способ очень известный и в то же время довольно надежный. Размножаются посредством деления кустистых корней посадки, которые могут вырастать от корневых побегов из спящих почек.

Деление куста

Для деления кустов потребуется нож, с помощью которого можно аккуратным образом разделить кустик на нужное число, однако, на каждой части должно быть не меньше 3 побегов либо почек. Затем все части нужно рассадить по емкостям и обеспечить необходимые для новых посадок условия роста. К тому же в некоторых случаях, чтобы получились новые корневые побеги, перед вегетационным периодом куст нужно подрезать, при этом нужно оставлять побеги лишь в центральной части растения. К концу летнего периода вырастают новые побеги, которые можно использовать для размножения.

Черенкование растений

Образование дочерней луковицы

Размножение комнатных растений также можно проводить с помощью еще одного способа деления кустов, только его отличие его в том, что он не является естественным вариантом размножения посадок.

Черенкование

Размножение с помощью черенков состоит в том, чтобы срезать со взрослых растений его черенков для укоренения и дальнейшего выращивания новых экземпляров растений - точной копии материнского. Исходя из того, какая часть растения применяется для черенкования, черенки бывают корневыми, стеблевыми и листовыми. Луковичные растения тоже можно так размножать.

Рассмотрим основные разновидности черенкования:

1. Корневые черенки

Это хороший способ размножения для комнатных растений, в основном образующих новые побеги по бокам, которые произрастают у корней. Смысл метода заключается в том, что корневище растения делится на части, длина которых по 10 сантиметров. Области срезов обмакиваем древесным углем. Потом черенки нужно посадить в грунт в заранее изготовленные бороздки с маленьким уклоном вниз, при этом на основание необходимо нанести немного речного песка. Потом бороздки нужно засыпать песком, смешанным с грунтом.

Таким образом, выходит, что около корней располагается маленькая прослойка песка, которая облегчает адаптацию посадок. К тому же расстояние от корней до грунта не должно быть более трех сантиметров.

1. Черенки со стеблей

Их можно получить посредством срезания маленьких стеблей растений, которые могут быть зелеными, полуодревесневшими и одревесневшими.

1. Зеленые черенки

Зеленые черенки представляют собой новые побеги растения с зелеными стебельками, в основном у них точка роста и около 4 выросших листочков. Исходя из числа последних, рост побега может быть разным. Применять данный метод лучше весной или в начале лета, когда растение активно развивается. Для этого нужно срезать верхнюю часть побегов, которые имеют вышеупомянутые особенности. У различных растений период укоренения различный.

Зеленые чернки

Размножение с помощью отводок

Метод отводок состоит в том, что новые посадки вырастают посредством укоренения побегов при их развитии.

Воздушные отводки являются довольно эффективным методом увеличения числа посадок. Размножение таким способом подходит не для всех видов посадок. В основном его используют тогда, когда длина посадки оказывается достаточно большой.

Вначале нужно определить длину будущей посадки и подобрать соответствующий участок на стебле, освободить его от листочков и сделать пару надрезов около стебля в освобожденной территории. Затем на участке надреза нужно наложить мох либо почву для укоренения.

Интересным вариантом является пленка, которой покрывают пластиковый горшок. В центральной части его основания необходимо сделать дырки, равные диаметру стеблей, а потом распилить его на две части, таким образом, чтобы область распила имела место между дырками. Потом две части емкости нужно объединить на растении, таким образом, чтобы стебель был в этой дырке, и закрепить его. Обернуть с помощью мха область стебля, поместить в емкость, куда засыпаем легкий грунт. После всех вышеперечисленных моментов грунт постоянно нужно увлажнять, а когда побег начнет давать корни, стебель материнской посадки нужно обрезать под основанием горшка, а новую посадку пересадить в другую емкость для дальнейшего выращивания. Таким образом, можно размножать следующие растения: фикус, жасмин и драцену.