Онтогенез и размножение вирусов
Вирусы – доклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными паразитами, т. е. могут существовать и размножаться только внутри организма хозяина.
Многие вирусы являются возбудителями заболеваний, таких как СПИД, коревая краснуха, эпидемический паротит (свинка), ветряная и натуральная оспа.
Вирусы имеют микроскопические размеры, многие из них способны проходить через любые фильтры. В отличие от бактерий, вирусы нельзя выращивать на питательных средах, так как вне организма они не проявляют свойств живого. Вне живого организма (хозяина) вирусы представляют собой кристаллы веществ, не имеющих никаких свойств живых систем.
Зрелые вирусные частицы называются вирионами. Фактически они представляют собой геном, покрытый сверху белковой оболочкой. Эта оболочка – капсид. Она построена из белковых молекул, защищающих генетический материал вируса от воздействия нуклеаз – ферментов, разрушающих нуклеиновые кислоты.
У некоторых вирусов поверх капсида располагается суперкапсидная оболочка, также построенная из белка. Генетический материал представлен нуклеиновой кислотой. У одних вирусов это ДНК (так называемые ДНК-овые вирусы), у других – РНК (РНК-овые вирусы).
При внедрении вируса внутрь клетки-хозяина происходит освобождение молекулы нуклеиновой кислоты от белка, поэтому в клетку попадает только чистый и незащищенный генетический материал. Если вирус ДНК, то молекула ДНК встраивается в молекулу ДНК хозяина и воспроизводится вместе с ней. Так появляются новые вирусные ДНК. Все процессы, протекающие в клетке, замедляются, клетка начинает работать на воспроизводство вируса. Так как вирус является облигатным паразитом, то для его жизни необходима клетка-хозяин, поэтому она не погибает в процессе размножения вируса. Гибель клетки происходит только после выхода из нее вирусных частиц.
Ретровирус, обеспечивающие обратную транскрипцию: на матрице РНК строится одноцепочечная молекула ДНК. Из свободных нуклеотидов достраивается комплементарная цепь, которая и встраивается в геном клетки-хозяина. С полученной ДНК информация переписывается на молекулу и-РНК, на матрице которой затем синтезируются белки ретровируса.
Это вирусы, паразитирующие на бактериях. Они играют большую роль в медицине и широко применяются при лечении гнойных заболеваний, вызванных стафилококками и др. Генетический материал нахо-дитсяв головке бактериофага, которая сверху покрыта белковой оболочкой (капсидом). Их функция – узнавать свой вид бактерий, осуществлять прикрепление фага к клетке. После прикрепления ДНК выдавливается в бактериальную клетку, а оболочки остаются снаружи.
12. Гаметы. Свойства, строение и функции яйцеклетки и сперматозоида
Гаметы обеспечивают передачу наследственной информации между поколениями особей. Это высо-кодифференцированные клетки, ядра которых содержат всю необходимую наследственнуюинформацию для развития нового организма.
По сравнению ссоматическими клетками гаметы имеют ряд характерных особенностей. Первое отличие – наличие в ядре гаплоидного набора хромосом, что обеспечивает воспроизведение в зиготе типичного для организмов данного вида диплоидного набора.
Второе отличие – необычное ядерно-цитоплазмати-ческое соотношение. Уяйцеклеток оно снижено за счет того, что имеется много цитоплазмы, где содержится питательный материал (желток) для будущего зародыша. В сперматозоидах, наоборот, ядерно-цито-плазматическое соотношение высокое, так как мал объем цитоплазмы.
Третье отличие – низкий уровень обмена веществ в гаметах. Их состояние похоже на анабиоз. Мужские половые клетки вообще не вступают в митоз, а женские гаметы получают эту способность только после оплодотворения или воздействия фактора, индуцирующего партеногенез.
Яйцеклетка – крупная неподвижная клетка, обладающая запасом питательных веществ. Размеры женской яйцеклетки составляют 150–170 мкм. Функции питательных веществ различны. Их выполняют:
1) компоненты, нужные для процессов биосинтеза белка;
2) специфические регуляторные вещества;
3) желток обеспечивающий питание зародыша в эмбриональном периоде.
Яйцеклетка имеет оболочки, которые препятствуют проникновению в яйцеклетку более одного сперматозоида.
Яйцеклетка обычно имеет шарообразную или слегка вытянутую форму, снаружи окружена блестящей оболочкой, которая покрыта лучистым венцом, или фолликулярной оболочкой. Она играет защитную роль, питает яйцеклетку.
Яйцеклетка лишена аппарата активного движения. Для яйцеклетки характерна плазматическая сегрегация.
Сперматозоид – это мужская половая клетка (гамета). Он обладает способностью к движению. Размеры сперматозоида микроскопические: длина этой клетки у человека составляет 50–70 мкм.
Сперматозоид имеет головку, шейку, промежуточный отдел и хвост в виде жгутика. Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина. На переднем конце головки (на ее вершине) располагается акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи. Здесь происходит образование гиалуронидазы – фермента, который способен расщеплять мукополисаха-риды оболочек яйцеклетки. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, которая имеет спиральное строение. Она необходима для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида по направлению к яйцеклетке. Оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды человека способны к направленному движению по направлению к яйцеклетке (это называется положительным хемотаксисом).
Ключевые слова конспекта: неклеточные формы жизни, царство вирусы, фаги (бактериофаги)
Вирусы являются неклеточной формой жизни и занимают пограничное положение между неживой и живой матерней. Вирусы — внутриклеточные паразиты и могут проявлять свойства живых opганизмов, только попав внутрь клетки.
Отличия вирусов от неживой природы:
- способность к размножению;
- наследственность и изменчивость
Отличия вирусов от клеточных организмов:
- не имеют клеточного строения;
- не проявляют обмена веществ и энергии (метаболизма);
- могут существовать только как внутриклеточные паразиты;
- не увеличиваются в размерах (не растут);
- имеют особый способ размножения;
- имеют только одну нуклеиновую кислоту — либо ДНК, либо РНК.
Вирусы существуют в двух формах:
- покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются,
- внутриклеточной, когда осуществляется размножение вирусов.
Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки капсида. Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.
В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.
При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки.
Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых собираются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает.
Бактериофаги (вирусы, паразитирующие на бактериях), как правило, не попадают внутрь клетки, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.
Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.
Вирусы способны поражать различные живые организмы. Первым открытым вирусом был вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.
| Заболевания у животных | • Бруцеллез |
| • Лейкоз | |
| • Ящур | |
| • Инфекционная анемия лошадей | |
| • Рак крови кур | |
| • Чума у свиней и птиц. И другие | |
| Заболевания у растений | • Табачная мозаика |
| • Карликовость | |
| • Желтая сеть | |
| • Пятнистая мозаика | |
| Заболевания у человека | • Оспа |
| • Гепатит | |
| • Энцефалит | |
| • Краснуха | |
| • Бешенство | |
| • Грипп | |
| • Корь | |
| • Полиомиелит | |
| • Паротит (свинка) | |
| • СПИД и др. |
Вирус, вызывающий заболевание СПИДом (синдром приобретённого иммунодефицита), поражает клетки крови, обеспечивающие иммунитет организма. В результате больной СПИДом может погибнуть от любой инфекции. Вирусы СПИДа могут проникнуть в организм человека во время половых сношений, во время инъекций или операций при несоблюдении условий стерилизации. Профилактика СПИДа заключается в избегании случайных половых связей, использовании презервативов, применении одноразовых шприцев.
Размножение как характерная особенность живого
Одно из главных отличий живой материи от неживой природы – это способность к воспроизводству себя. Ведь любой живой организм рано или поздно отмирает. Если бы не было способности к воспроизводству, жизнь прекратила бы свое существование, как форма материи.
Размножение – это свойство живых организмов к воспроизводству себе подобных.
К размножению способны все живые организмы – от вирусов и бактерий до человека. Само существование любого вида живых организмов, передача качественных признаков из поколения в поколение невозможно без размножения.
На уровне молекул примером размножения может послужить уникальная способность молекулы ДНК к редупликации. В клетках с помощью деления способны размножаться митохондрии и хлоропласты.
Но основу процесса размножения на организменном уровне составляет процесс размножения клеток. Рассмотрим его детальнее.
Деление клеток как основа размножения
Клетки живых организмов размножаются с помощью деления. Существует несколько вариантов механизма этого процесса. Весь период времени от начала одного деления клетки до следующего называется клеточным циклом.
Некоторые простейшие организмы размножаются прямым делением клеток. Клетка удлиняется, ее содержимое расходится к разным полюсам, ядро вытягивается и разделяется, формируется мембрана между дочерними клетками.
Основным способом деления клеток эукариот является митоз. Состоит митоз из четырех последовательных фаз:
Период между делениями клетки называется интерфазой. Сам процесс митоза у разных организмов может длиться от нескольких минут до нескольких часов.
Начинается процесс митоза с уплотнения хроматина в профазе. Нити хроматина сокращаются, спирализируются, образуя хромосомы. Ядерная оболочка исчезает (точнее - распадается на фрагменты). Хромосомы попадают в толщу цитоплазмы. В это время в клетке начинает формироваться веретено деления. Его нити протягиваются между центромерами и хромосомами.
Во время метафазы хромосомы располагаются в центральной части клетки, в одной плоскости. Затем хроматиды каждой хромосомы отделяются друг от друга.
В анафазе хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Так как в каждой хромосоме находится только одна нитка хроматиды, то происходит одинаковое, равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками.
Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!
С наступлением телофазы происходит деспирализация хромосом (они перестают быть видимыми в световой микроскоп). В дочерних клетках исчезает веретено деления и формируется ядерная оболочка. Митоз завершается образованием двух дочерних клеток с одинаковым набором хромосом.
Мейоз – это особый способ деления клеток эукариотических организмов, в результате которого происходит уменьшение хромосомного набора в два раза.
Во время мейоза происходит два последовательных деления, между которыми практически отсутствует интерфаза. Каждое из этих делений имеет, как и митоз четыре фазы.
В профазе первого деления происходит конъюгация хромосом. В это время может происходить кроссинговер. Через некоторое время хромосомы начинают расходиться. Каждая хромосома при этом состоит из двух нитей хроматид. Гомологические хромосомы располагаются не в одной плоскости (как при митозе), а одна над другой. С помощью веретена деления гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Телофаза $І$ завершается формированием двух дочерних клеток с половинным набором хромосом по сравнению с материнской клеткой.
Так как интерфаза между двумя последовательными делениями в мейозе практически отсутствует, то после окончания телофазы $І$ начинается новое деление – профаза $ІІ$. Механизм деления напоминает предыдущий процесс, но в анафазе$ ІІ$ к полюсам клетки расходятся уже нити хроматид.
В ходе мейоза из одной материнской клетки образуется четыре дочерних клетки с вдвое меньшим числом хромосом, чем у материнской клетки. При мейозе происходит обмен наследственной информацией, комбинация генов в хромосомах.
Понятия филогенеза и онтогенеза
Весь путь развития живой природы от момента зарождения жизни и до настоящего времени называется филогенезом.
Период от слияния двух половых клеток и образования зиготы до момента смерти организма называется индивидуальным развитием (онтогенезом).
Онтогенез делится на зародышевое развитие (эмбриогенез) и постэмбриональное развитие. Эмбриогенез длится с момента оплодотворения яйцеклетки до момента рождения организма. А постэмбриональное развитие охватывает период от рождения организма до его смерти.
В постэмбриональном развитии человека выделяют такие этапы, как:
Так и не нашли ответ
на свой вопрос?
Просто напиши с чем тебе
нужна помощь
Часть A (только один правильный ответ)
А1. Какой хромосомный набор может иметь сперматозоид человека?
1) 44 аутосомы и XY-хромосомы;
2) 23 аутосомы и X-хромосома;
3) 22 аутосомы и X-хромосома;
4) 23 аутосомы и Y-хромосома.
A2. Папоротники размножаются с помощью:
1) семян; 2) спор; 3) почек; 4) листьев.
A3. В ядре зиготы цветкового растения содержится 20 хромосом. Сколько хромосом содержится в клетках его листьев?
| 1) 10 хромосом; | 3) 20 хромосом; |
| 2) 15 хромосом; | 4) 30 хромосом. |
A4. Оплодотворение — это:
1) рождение нового организма;
2) слияние мужской и женской половых клеток;
3) спаривание двух особей разного пола;
4) развитие особей из гамет.
A5. Какой пример относится к половому размножению?
1) почкование гидры;
2) деление амебы на две особи;
3) образование нового растения на конце ползучего побега;
4) конъюгация у инфузорий.
A6. Партеногенез – это:
1) развитие особи из неоплодотворенной яйцеклетки;
2) развитие особи из спермия;
3) развитие особи из зиготы;
4) развитие особи из диплоидной соматической клетки.
A7. Фрагментация возможна у:
1) свободноживущих плоских червей;
2) паразитических плоских червей;
3) круглых червей-паразитов;
4) пиявок.
A8. Почему большинство садовых растений размножают вегетативным путем?
1) они не способны давать семена;
2) сохраняются сортовые признаки;
3) повышается урожайность и устойчивость;
4) возникают организмы с новыми, более выгодными признаками для человека.
A9. Гермафродитами являются:
| 1) все круглые черви; | 3) все кольчатые черви; |
| 2) все плоские черви; | 4) все кишечнополостные. |
A10. В эмбриональном развитии почки у позвоночных закладываются из:
1) мезодермы; 2) энтодермы; 3) эктодермы; 4) целóма.
A11. Формирование диплоидного набора хромосом в зиготе происходит благодаря:
1) митозу; 2) дроблению; 3) оплодотворению; 4) мейозу.
A12. У покрытосеменных яйцеклетка образуется:
| 1) мейозом из микроспоры; | 3) мейозом из макроспоры; |
| 2) митозом из микроспоры; | 4) митозом из макроспоры. |
A13. Органогенез – это:
1) развитие зародышевых листков;
2) формирование органов у зародыша;
3) образование гаструлы;
4) вылупление или рождение особи.
A14. Выберите животное с прямым постэмбриональным развитием:
| 1) зеленый кузнечик; | 3) паук-крестовик; |
| 2) черноморский краб; | 4) слепень бычий. |
A15. Внешнее (наружное) оплодотворение характерно для большинства:
| 1) хрящевых рыб; | 3) пресмыкающихся; |
| 2) костных рыб; | 4) насекомых. |
A16. Споры бактерий, в отличие от спор растений:
1) служат для размножения;
2) содержат запас питательных веществ;
3) помогают выживать при неблагоприятных условиях;
4) содержат гаплоидный набор хромосом.
A17. Определите правильный жизненный цикл обыкновенного шмеля:
1) яйцо, куколка, личинка, взрослый шмель;
2) яйцо, личинка, куколка, взрослый шмель;
3) яйцо, личинка, взрослый шмель;
4) личинка, яйцо, куколка, взрослый шмель.
A18. Партеногенез характерен для:
1) бабочек; 2) тлей; 3) стрекоз; 4) комаров.
A19. Вторичная полость тела впервые появляется у:
| 1) кольчатых червей; | 3) паукообразных; |
| 2) моллюсков; | 4) рыб. |
A20. Онтогенез организма начинается с:
1) оплодотворения;
2) дробления зиготы;
3) рождения особи;
4) гаструляции и образования зародышевых листков.
A21. Что общего у сперматозоида и яйцеклетки?
1) набор хромосом;
2) запас питательных веществ;
3) подвижность;
4) размеры.
A22. У головоногих моллюсков постэмбриональное развитие:
1) непрямое, с неполным превращением;
2) непрямое, с полным превращением;
3) непрямое, без стадии личинки;
4) прямое.
A23. Для ланцетника характерно:
1) полное равномерное дробление;
2) полное неравномерное дробление;
3) неполное дискоидальное дробление;
4) неполное поверхностное дробление.
A24. Внешний слой гаструлы образован клетками:
1) эпителия; 2) энтодермы; 3) мезодермы; 4) эктодермы.
A25. Примером двухслойных животных служит:
| 1) медуза цианея; | 3) дождевой червь; |
| 2) белая планария; | 4) эвглена зеленая. |
A26. Дробление зиготы осуществляется:
1) митозом; 2) амитозом; 3) мейозом; 4) фрагментацией.
A27. Третий зародышевый листок впервые появляется у:
| 1) плоских червей; | 3) моллюсков; |
| 2) круглых червей; | 4) ракообразных. |
A28. Ко вторичноротым животным относятся:
1) насекомые;
2) морские брюхоногие моллюски;
3) иглокожие;
4) кораллы.
A29. Хрящевая ткань человека развивается из:
1) эктодермы; 2) энтодермы; 3) мезодермы; 4) костной ткани.
A30. Первичная полость тела во взрослом состоянии сохраняется только у:
| 1) ракообразных; | 3) круглых червей; |
| 2) клещей; | 4) кольчатых червей. |
Часть B
В заданиях В1-В3 выберите три правильных ответа из шести.
B1. Сперматозоид, в отличие от яйцеклетки, характеризуется:
1) активным передвижением;
2) меньшим размером;
3) гаплоидным набором хромосом;
4) практически полным отсутствием запаса органических веществ;
5) округлой формой;
6) образованием в процессе мейоза.
B2. Какие признаки характерны для полового размножения?
1) обязательно участвуют две особи;
2) новый организм не является точной копией материнского;
3) образуются специализированные клетки – сперматозоиды и яйцеклетки;
4) обмен генетической информацией не происходит;
5) одним из способов этого вида размножения является партеногенез;
6) к нему относится шизогония.
B3. Выберите признаки, характерные для бластулы:
1) образуется в результате дробления;
2) состоит из двух или трех зародышевых листков;
3) ее стенка у всех животных многослойная;
4) внутри обычно есть полость;
5) по размерам она примерно равна зиготе;
6) возникает только у организмов с непрямым развитием.
При выполнении заданий B4-B7 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов.
B4. Установите соответствие между организмом и преимущественным способом его размножения.
| ОРГАНИЗМ | СПОСОБ |
| А) инфузория-туфелька | 1) половое |
| Б) стафилококк | 2) бесполое |
| В) таежный клещ | |
| Г) земляника лесная | |
| Д) дождевой червь | |
| Е) медоносная пчела |
B5. Установите соответствие между признаком и стадией эмбрионального развития ланцетника, для которой он характерен.
| ПРИЗНАК | СТАДИЯ РАЗВИТИЯ |
| А) есть первичный рот | 1) бластула |
| Б) формируется из зиготы | 2) гаструла |
| В) включает эктодерму, энтодерму и мезодерму | |
| Г) ее стенка — многослойная | |
| Д) ее стенка — однослойная |
B6. Установите соответствие между органом человека и зародышевым листком, из которого развивается этот орган.
| ОРГАН | ЗАРОДЫШЕВЫЙ ЛИСТОК |
| А) печень | 1) эктодерма |
| Б) головной мозг | 2) энтодерма |
| В) аорта | 3) мезодерма |
| Г) двуглавая мышца плеча | |
| Д) волосы | |
| Е) легкие |
B7. Установите соответствие между животным и типом его постэмбрионального развития.
| ЖИВОТНОЕ | ТИП РАЗВИТИЯ |
| А) махаон Б) клоп малиновый В) сенокосец Г) шмель обыкновенный Д) скорпион Е) саранча восточная | 1) непрямое, с полным превращением |
| 2) непрямое, с неполным превращением | |
| 3) прямое |
B8. Установите последовательность стадий овогенеза:
1) увеличение в размерах клетки и накопление в ней питательных веществ;
2) образование яйцеклетки;
3) клетка начинает делиться мейозом;
4) первичная половая клетка делится митозом;
5) образование одного направительного тельца.
Часть C
C1. Почему половое размножение считается более эволюционно выгодным по сравнению с бесполым?
C2. В чем заключаются преимущества непрямого развития? Укажите не менее трех фактов.
C3. Чем овогенез отличается от сперматогенеза? Назовите не менее трех отличий.
C4. Почему животные с наружным (внешним) оплодотворением, как правило, образуют гораздо больше гамет, чем животные, для которых характерно внутреннее оплодотворение?
C5. Если организм способен размножаться бесполым и половым путем, то в большинстве случаев в благоприятных условиях он использует бесполое размножение, а в неблагоприятных – половое. Почему?
Жизнь на Земле чрезвычайно многообразна.
Живые существа впервые появились на Земле примерно три с половиной миллиарда лет назад. Их потомки достигли такого большого разнообразия, что в настоящее время число видов, населяющих Землю, достигает нескольких миллионов.
Среди них есть организмы, состоящие из одной клетки — одноклеточные формы (бактерии и дрожжи), организмы, состоящие из множества клеток — многоклеточные.
Весь мир живых организмов подразделяется на две большие группы:
Базируясь на основных признаках проявления жизни, особенностях строения и жизнедеятельности организмов, весь современный мир живого на планете систематики делят на 4 царства:
Дробянки,
Растения,
Животные.
Вирусология — наука, изучающая неклеточные формы жизни.
1892 г. Д.И. Ивановским открыт вирус табачной мозаики.
1917 г. открыт бактериофаг — вирус, поражающий бактерии.
Вирусы являются возбудителями ряда опасных заболеваний: оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.
В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система метаболизма. Это внутриклеточные паразиты. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы вирусной ДНК или РНК — синтезируется иРНК для образования вирусных белков рибосомами инфицированной клетки. Молекула ДНК вирусов, или их геном (совокупность генов), может встраиваться в хромосомы клетки хозяина, не проявляя себя неопределенно долгое время.
Происхождение вирусов. Вирусы представляют собой автономные генетические структуры; предположительно это — обособившиеся генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами.
Строение вирусов. Существуют ДНК- и РНК-содержащие вирусы. Просто организованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, т. е. состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, образующих оболочку — капсид (вирус табачной мозаики). Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку — белковую или липопротеиновую (вирусы гриппа, герпеса).
Действие вируса на клетку. Вместе с капельками жидкости межклеточной среды случайно внутрь клетки могут попадать вирусы, предварительно связавшись с особым белком-рецептором на ее поверхности. Рецепторный механизм проникновения вируса в клетку обеспечивает специфичность инфекционного процесса. Так, вирус СПИДа (синдром приобретенного иммунодефицита), содержащий в качестве носителя генетической информации РНК, специфически связывается с клетками крови — лейкоцитами, отвечающими за иммунологическую защиту организма. Бактериофаг вводит полый стержень в клетку бактерии и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в головке.
Размножение в органическом мире:
С участием гамет
Без участия гамет
Эндогенные споры (споры, зооспоры)
Экзогенные споры (конидиеспоры)
Фрагментация (плоские черви, кишечнополостные)
Личиночное размножение (паразитические черви)
Грибы: части мицелия, почкование (дрожжи), склероции (спорынья)
Растения: черенками, усами, корневищами, луковицами, отводками…
Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.
Различают следующие формы размножения :
1.Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах.
Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, спорообразование, вегетативное размножение.
Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.
Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).
Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.
Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).
Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение)
Вегетативный орган
Способ вегетативного размножения
Примеры
Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов
Флокс, маргаритка, примула, ревень
Виноград, смородина, крыжовник
Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов
Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
Картофель, седмичник, топинамбур
Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
Бегония, глоксиния, колеус
Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.
Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей.
Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).
2.Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет — оплодотворение. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.
Половое размножение – процесс, в котором объединяется генетическая информация от двух особей. Объединение генетической информации может происходить при конъюгации (временном соединении особей для обмена информацией, как это происходит у инфузорий) и копуляции (слиянии особей для оплодотворения) у одноклеточных животных, а также при оплодотворении у представителей разных царств. Особым случаем полового размножения является партеногенез у некоторых животных (тли, трутни пчел). В этом случае новый организм развивается из неоплодотворенного яйца, но до этого всегда происходит образование гамет.
Половое размножение у покрытосеменных растений происходит путем двойного оплодотворения:
в пыльнике цветка образуются гаплоидные пыльцевые зерна, ядра которых делятся на два – генеративное и вегетативное.
Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку.
Генеративное ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них, проникая в завязь, оплодотворяет яйцеклетку, а другой сливается с двумя полярными ядрами двух центральных клеток зародыша, образуя триплоидный эндосперм.
При половом размножении особи разного пола образуют гаметы.
Женские особи производят яйцеклетки, мужские – сперматозоиды, обоеполые особи (гермафродиты) производят и яйцеклетки, и сперматозоиды.
В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.
Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.
Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.
Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.
Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.
А1. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением заключаются в том, что половое размножение:
1) происходит только у высших организмов
2) это приспособление к неблагоприятным условиям среды
3) обеспечивает комбинативную изменчивость организмов
4) обеспечивает генетическое постоянство вида
А2. Сколько сперматозоидов образуется в результате сперматогенеза из двух первичных половых клеток?
А3. Отличие овогенеза от сперматогенеза заключается в том, что:
1) в овогенезе образуются 4 равноценные гаметы, а в сперматогенезе 1
2) яйцеклетки содержат больше хромосом, чем сперматозоиды
3) в овогенезе образуется 1 полноценная гамета, а в сперматогенезе – 4
4) овогенез проходит с 1 делением первичной половой клетки, а сперматогенез – с двумя
А4. Сколько делений исходной клетки происходит при гаметогенезе
А5. Количество образуемых половых клеток в организме, скорее всего, может зависеть от
1) запаса питательных веществ в клетке
2) возраста особи
3) соотношения мужских и женских особей в популяции
4) вероятности встречи гамет друг с другом
А6. Бесполое размножение преобладает в жизненном цикле
2) майского жука
А7. Гаметы у папоротников образуются
А8. Если диплоидный набор хромосом пчел равен 32, то 16 хромосом будет содержаться в соматических клетках
1) пчелиной матки
2) рабочей пчелы
4) всех перечисленных
А9. Эндосперм у цветковых растений образуется при слиянии
1) спермия и яйцеклетки
2) двух спермиев и яйцеклетки
3) полярного ядра и спермия
4) двух полярных ядер и спермия
А10. Двойное оплодотворение происходит у
1) мха кукушкина льна
2) папоротника орляка
3) ромашки лекарственной
4) сосны обыкновенной
В1. Выберите правильные утверждения
1) Образование гамет у растений и животных происходит по одному механизму
2) У всех типов животных яйцеклетки одинакового размера
3) Споры папоротника образуются в результате мейоза
4) Из одного овоцита образуется 4 яйцеклетки
5) Яйцеклетка покрытосеменных растений оплодотворяется двумя спермиями
6) Эндосперм покрытосеменных растений триплоиден.
В2. Установите правильную последовательность событий, происходящих при двойном оплодотворении цветковых растений.
A) оплодотворение яйцеклетки и центральной клетки
Читайте также:
