что такое самовоспроизведение репродукция живых организмов
Что такое самовоспроизведение (репродукция) живых организмов? что лежит в его основе? из биологии
Самовоспроизведение (размножение) организмов. Размножение – воспроизведение себе подобных – важнейшее условие продолжения жизни. Отдельный организм смертен, срок его жизни ограничен, а размножение обеспечивает непрерывность существования видов, с избытком компенсируя естественное отмирание особей.
Наследственность и изменчивость.
Наследственность – способность организмов передавать из поколения в поколение всю совокупность признаков, обеспечивающих приспособленность организмов к среде их обитания.
Она обеспечивает сходство, подобие организмов разных поколений. Неслучайно синонимом размножения служит слово самовоспроизведение. Особи одного поколения порождают особей нового поколения, подобных себе. Сегодня хорошо известен механизм наследственности. Наследственная информация (т. е. информация о признаках, свойствах и качествах организмов) зашифрована в нуклеиновых кислотах и передается из поколения в поколение в процессе размножения организмов.
Очевидно, что при «жесткой» наследственности (т. е. абсолютном повторении родительских признаков) на фоне меняющихся условий внешней среды выживание организмов было бы невозможно. Не могли бы организмы осваивать и новые места обитания. Наконец, исключен был бы и эволюционный процесс – образование новых видов. Однако живым организмам присуща и изменчивость, под которой понимают их способность приобретать новые признаки и утрачивать прежние. Результатом оказывается разнообразие особей, принадлежащих к одному и тому же виду. Изменчивость может осуществляться как у отдельных особей во время их индивидуального развития, так и у группы организмов в ряду поколений при размножении.
Естествознание. 10 класс
Конспект урока
Конспект на интерактивный видео-урок
по предмету «Естествознание» для «10» класса
Урок № 47. Самовоспроизведение живых организмов
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Бесполое размножение – способ самовоспроизведения живых организмов при котором образование нового организма осуществляется из неспециализированных (соматических) клеток или группы клеток. Дочерние организмы генетически идентичны с материнским организмом. Биологический смысл заключается в быстром воспроизведении большого количества особей при стабильных условиях.
Половое размножение – способ самовоспроизведения живых организмов при котором образование нового организма происходит из одной клетки – зиготы, образованной при слиянии специализированных половых клеток – гамет. Дочерние особи генетически не похожи ни на одного из родителей. Биологический смысл связан с повышением приспособляемости организмов при неблагоприятных условиях.
Мейоз – особый тип деления клеток в результате которого образуются гаплоидные половые клетки.
Жизненный цикл – совокупность фаз развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017.: с 214 – 218.
Бесполые формы размножения. Образовательный портал «Открытая биология» [Электронный ресурс] // адрес доступа: https://biology.ru/textbook/chapter10/section4/paragraph1/
Половое размножение. Образовательный портал «Открытая биология» [Электронный ресурс]// адрес доступа: https://biology.ru/textbook/chapter10/section4/paragraph2/
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Бесполое размножение. Доядерные организмы размножаются только бесполым путём. У одноклеточных ядерных организмов встречается несколько способов бесполого размножения, в основе которого преимущественно лежит простое деление клетки (митоз). Многим вида растений, всем видам грибов и простейшим свойственно образование при неблагоприятных условиях специализированные клетки – споры. При благоприятных условиях споры дают начало новому организму.
Многоклеточные организмы чаще используют вегетативное размножение (почкование, при помощи клубней, корневищ и т.д.), при котором организм развивается из группы клеток материнского организма.
В результате бесполого размножения образуются организмы полностью идентичные материнскому. Такой способ размножения является эволюционно более древним и обнаруживает преимущества при сравнительно стабильных условиях.
Половое размножение является более прогрессивным, поскольку образующееся потомство обладает новым сочетанием признаков по сравнению с родительскими особями, а, следовательно, получает больше шансов на выживание при часто меняющихся условиях.
Мейоз. Половые клетки образуются в результате специального деления клетки, получившим название мейоз. В процессе мейоза происходит кратное уменьшение числа хромосом. В результате, в каждой гамете остаётся гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Этот процесс необходим для обеспечения постоянства количества ДНК, т.к. при оплодотворении нормальное количество хромосом (диплоидный набор) восстанавливается. При этом, дочерние гомологичные хромосомы будут сочетать по одной родительской хромосоме. Новая комбинация генов обеспечивает новое сочетание признаков, что является существенным фактором эволюции.
Механизм мейоза представляет собой следующие друг за другом два простых деления клетки. При этом перед началом второго деления удвоения хромосом не происходит. Стадии мейоза идентичны митотическому делению. Важным событием профазы I (первого деления) является сближение гомологичных хромосом (конъюгация). В результате перекрёста хромосом они могут обменяться участками (кроссинговер). Такая перетасовка служит дополнительным механизмом наследственной изменчивости организмов. По окончанию телофазы I образуются две клетки с диплоидным набором хромосом. Поскольку во втором делении хромосома состоит из двух хроматид, то в метафазе II к полюсам расходятся отдельные хроматиды гомологичных хромосом. В результате из каждой исходной клетки образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом. Случайность расхождения хромосом из гомологичных пар даёт большое разнообразие гамет, образующихся у родительских организмов.
Чередование поколений. Некоторые организмы сочетают половое и бесполое размножение в течении жизни. Чаще всего это связано с условиями, в которых существует организм. При относительно стабильных условиях организмы размножаются интенсивно бесполым путём. При наступлении неблагоприятных условий они переходят к половому размножению, вслед за этим возобновляется бесполое размножение. Такой тип чередования способов размножения характерен для некоторых простейших (например, инфузории), а также для некоторых многоклеточных организмов (например, гидра).
У некоторых видов такое чередование размножений носит циклический характер. Жизненный цикл таких организмов проходит через чередование ряда поколений. Примером могут служить жизненный цикл сцифомедуз у которых имеется чередование фаз полипов и медуз.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Выберите один правильный ответ.
Сколько хромосом в гаметах у организма с диплоидным набором хромосом равным 6 (2n = 6)?
Пояснение: диплоидный набор соответствует удвоенному гаплоидному
Задание 2. Найдите ошибку (ошибки) и вычеркните их.
«Характеристиками бесполого размножения являются:
«Характеристиками бесполого размножения являются:
Пояснение: Слияние или оплодотворение в бесполом процессе не происходит.
Естествознание. 10 класс
Конспект урока
Конспект на интерактивный видео-урок
по предмету «Естествознание» для «10» класса
Урок № 47. Самовоспроизведение живых организмов
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Бесполое размножение – способ самовоспроизведения живых организмов при котором образование нового организма осуществляется из неспециализированных (соматических) клеток или группы клеток. Дочерние организмы генетически идентичны с материнским организмом. Биологический смысл заключается в быстром воспроизведении большого количества особей при стабильных условиях.
Половое размножение – способ самовоспроизведения живых организмов при котором образование нового организма происходит из одной клетки – зиготы, образованной при слиянии специализированных половых клеток – гамет. Дочерние особи генетически не похожи ни на одного из родителей. Биологический смысл связан с повышением приспособляемости организмов при неблагоприятных условиях.
Мейоз – особый тип деления клеток в результате которого образуются гаплоидные половые клетки.
Жизненный цикл – совокупность фаз развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017.: с 214 – 218.
Бесполые формы размножения. Образовательный портал «Открытая биология» [Электронный ресурс] // адрес доступа: https://biology.ru/textbook/chapter10/section4/paragraph1/
Половое размножение. Образовательный портал «Открытая биология» [Электронный ресурс]// адрес доступа: https://biology.ru/textbook/chapter10/section4/paragraph2/
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Бесполое размножение. Доядерные организмы размножаются только бесполым путём. У одноклеточных ядерных организмов встречается несколько способов бесполого размножения, в основе которого преимущественно лежит простое деление клетки (митоз). Многим вида растений, всем видам грибов и простейшим свойственно образование при неблагоприятных условиях специализированные клетки – споры. При благоприятных условиях споры дают начало новому организму.
Многоклеточные организмы чаще используют вегетативное размножение (почкование, при помощи клубней, корневищ и т.д.), при котором организм развивается из группы клеток материнского организма.
В результате бесполого размножения образуются организмы полностью идентичные материнскому. Такой способ размножения является эволюционно более древним и обнаруживает преимущества при сравнительно стабильных условиях.
Половое размножение является более прогрессивным, поскольку образующееся потомство обладает новым сочетанием признаков по сравнению с родительскими особями, а, следовательно, получает больше шансов на выживание при часто меняющихся условиях.
Мейоз. Половые клетки образуются в результате специального деления клетки, получившим название мейоз. В процессе мейоза происходит кратное уменьшение числа хромосом. В результате, в каждой гамете остаётся гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Этот процесс необходим для обеспечения постоянства количества ДНК, т.к. при оплодотворении нормальное количество хромосом (диплоидный набор) восстанавливается. При этом, дочерние гомологичные хромосомы будут сочетать по одной родительской хромосоме. Новая комбинация генов обеспечивает новое сочетание признаков, что является существенным фактором эволюции.
Механизм мейоза представляет собой следующие друг за другом два простых деления клетки. При этом перед началом второго деления удвоения хромосом не происходит. Стадии мейоза идентичны митотическому делению. Важным событием профазы I (первого деления) является сближение гомологичных хромосом (конъюгация). В результате перекрёста хромосом они могут обменяться участками (кроссинговер). Такая перетасовка служит дополнительным механизмом наследственной изменчивости организмов. По окончанию телофазы I образуются две клетки с диплоидным набором хромосом. Поскольку во втором делении хромосома состоит из двух хроматид, то в метафазе II к полюсам расходятся отдельные хроматиды гомологичных хромосом. В результате из каждой исходной клетки образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом. Случайность расхождения хромосом из гомологичных пар даёт большое разнообразие гамет, образующихся у родительских организмов.
Чередование поколений. Некоторые организмы сочетают половое и бесполое размножение в течении жизни. Чаще всего это связано с условиями, в которых существует организм. При относительно стабильных условиях организмы размножаются интенсивно бесполым путём. При наступлении неблагоприятных условий они переходят к половому размножению, вслед за этим возобновляется бесполое размножение. Такой тип чередования способов размножения характерен для некоторых простейших (например, инфузории), а также для некоторых многоклеточных организмов (например, гидра).
У некоторых видов такое чередование размножений носит циклический характер. Жизненный цикл таких организмов проходит через чередование ряда поколений. Примером могут служить жизненный цикл сцифомедуз у которых имеется чередование фаз полипов и медуз.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Выберите один правильный ответ.
Сколько хромосом в гаметах у организма с диплоидным набором хромосом равным 6 (2n = 6)?
Пояснение: диплоидный набор соответствует удвоенному гаплоидному
Задание 2. Найдите ошибку (ошибки) и вычеркните их.
«Характеристиками бесполого размножения являются:
«Характеристиками бесполого размножения являются:
Пояснение: Слияние или оплодотворение в бесполом процессе не происходит.
УРОК 70. САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ (Лекция)
УРОК 70. САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
Цель урока: обобщить и закрепить знания учащихся о способах де- ления клетки, половом и бесполом размножении организмов.
Планируемые результаты обучения
Личностны е: учащиеся осознают единство органического мира на примере процессов самовоспроизведения живых организмов.
регулятивные учебные действия — учащиеся умеют работать с опорным конспектом;
познавательные учебные действия — учащиеся умеют: анализиро- вать процессы митоза и мейоза, этапы формирования гамет; синтези- ровать знания для характеристики жизненного цикла организмов с пониманием процесса чередования поколений; сравнивать половой и бесполый способы размножения; проводить смысловой анализ текста параграфа, выделять в тексте определения понятий; переводить ин- формацию из описательного формата в формат сравнительных таблиц; коммуникативные учебные действия — учащиеся умеют продук- тивно общаться и взаимодействовать с учителем на основе диалога
Предметны е: учащиеся осваивают понятия «бесполое размно- жение», «половое размножение», «зигота», «гаметы», «соматические клетки», «митоз», «мейоз», «споры», «жизненный цикл»; осмысли- вают факт существования разных способов размножения как основу сохранения биоразнообразия в биосфере, что, в свою очередь, явля- ется основой её устойчивости.
Оборудование: схемы «Способы вегетативного размножения расте- ний», «Половое размножение одноклеточных», «Митоз», «Мейоз»,
«Диплоидная клетка», «Гаплоидная клетка», «Жизненный цикл па- поротника».
Предполагаемый ход урока
I. Изучение нового материала
1. Особенности бесполого и полового размножения.
2. Сходство и различия процессов митоза и мейоза.
3. Основные формы бесполого размножения.
4. Чередование поколений.
Учитель объясняет материал с использованием готовых схем. Учащиеся записывают проблемные вопросы и их аргументацию, но- вые термины и их определения, а также выводы по изучаемому ма- териалу в тетрадь. Можно предложить учащимся зарисовать в тетра- дях схему чередования поколений сцифомедуз.
— основными способами самовоспроизведения живых существ яв- ляются бесполое и половое размножение;
— при половом размножении формируются гаплоидные клетки (гаметы); мужские особи производят сперматозоиды, женские — яйца, или яйцеклетки; в процессе оплодотворения образуется дипло- идная зигота, в которой половина хромосом происходит от одного родительского организма, а половина — от другого;
— в жизненных циклах некоторых живых существ наблюдается чередование полового и бесполого размножения;
— существование разных способов размножения обеспечивает со- хранение биологического разнообразия в экосистемах, т. е. биосферы в целом.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Самовоспроизведение (репродукция) и наследственность
При размножении живых организмов потомство похоже на родителей, что дает основание утверждать, что размножение — это свойство организмов воспроизводить себе подобных. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в ДНК. Благодаря репродукции не только целые организмы, но и клетки, органоиды клеток после деления сходны со своими прототипами. Следовательно, самовоспроизведение тесно связано с наследственностью — способностью организмов к передаче свойств, признаков, особенностей развития из поколения в поколение, что обусловливает преемственность поколений.
Изменчивость и развитие
Под изменчивостью в естествознании понимают способность организмов приобретать новые признаки и свойства на основе изменения молекул ДНК. Изменчивость дает разнообразный материал для естественного отбора и соответственно предпосылки для развития и роста живых организмов. Развитие — это необратимое направленное закономерное изменение объектов живой природы. В результате развития возникает качественное новое состояние живой системы развитие живой формы существования материи представлено индивидуальным развитием организмов (онтогенез) и историческим развитием видов (филогенез). В процессе развития постепенно и последовательно формируется специфическая структурная организация живого организма, а увеличение его массы обусловлено репродукцией макромолекул, элементарных структур клеток и самих клеток.
Любой живой организм неразрывно связан с окружающей средой: он поглощает необходимые вещества, подвергается воздействию неблагоприятных факторов среды, вступает во взаимодействие с другими организмами и т. д. В процессе эволюции у живых организмов выработалось и закрепилось свойство раздражимости — избирательной реакции на внешние воздействия. Всякое изменение окружающих условий среды по отношению к организму представляет собой раздражение, а реакция организма на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявлением раздражимости.
Ритмичность. Неотъемлемым свойством природы является последовательная закономерная смена циклов. Периодические изменения в окружающей среде оказывают существенное влияние на живую природу и на собственные жизненные ритмы живых организмов. В живых системах ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций с различными периодами их активизации (от нескольких секунд до столетия): суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и др. Ритмичность обеспечивает согласование функций организма и окружающей среды, т. е. приспособление к периодически изменяющимся условиям существования.
Все живые организмы способны поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов в постоянно меняющихся условиях окружающей среды. При этом недостаток каких-либо питательных веществ мобилизует внутренние ресурсы организма, а при избытке какого-либо вещества его синтез прекращается. Например, уменьшение количества клеток в ткани (в результате травмы) вызывает усиленное размножение оставшихся клеток, а после восстановления количества клеток до нормального возникает сигнал о снижении интенсивности клеточного деления.
Как уже было отмечено, жизнь на Земле существует в виде дискретных форм, т. е. биосфера в целом и каждый отдельный организм состоят из обособленных и ограниченных в пространстве, но связанных и взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство. Дискретность строения организма — основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления организма путем замены отживших структурных элементов без прекращения его функционирования. Дискретность вида предопределяет возможность его эволюции через гибель или невозможность размножения неприспособленных особей и сохранения особей с полезными для выживания признаками.
Все живые организмы питаются, дышат, растут, размножаются и распространяются в природе. Эти признаки должны быть отражены в определении жизни. В современном естествознании понятием «жизнь» или «живое» обозначается высшая из природных форм движения материи, которая характеризуется самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением разноуровневых открытых систем, основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.