Цель урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе.
Задачи:
образовательные: охарактеризовать размножение как один из этапов индивидуального развития организмов; расширить и углубить знания о бесполом размножении (способы бесполого размножения и его практическое значение в природе и жизнедеятельности человека);
развивающие: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы с учебником, выделять главное и формулировать выводы;
воспитательные: формировать научное и практическое мировоззрение у учащихся для применения этих знаний в практике.
Новые знания: митоз, спорообразование, почкование, вегетативное размножение.
Опорные знания: вирусы
Форма проведения: урок
Методы проведения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный.
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Оборудование: рисунки, таблицы, интернет.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация чувственного опыта и опорных знаний учащихся
Ребята у нас сегодня необычный урок. Прежде чем начать урок ответим на некоторые вопросы:
Назовите главные свойства живого? Обмен веществ, дыхание, питание, размножение.
Да, благодаря размножению организмы количественно увеличиваются и распространяются на планете Земля.
Вспомните, что называется размножением и какие формы размножения вы знаете? Размножение – это воспроизведение себе подобного.
Правильно, размножение – это одно из фундаментальных свойств живого. В основе которого лежит деление и рост клеток.
Формы размножения, как вы отметили, это бесполое и половое.
Вспомните определение бесполого и полового размножения. Размножение при котором участвует только одна родительская особь, называется бесполым размножением. При половом размножении участвуют две родительские особи.
Бесполое размножение.
Половое размножение.
Почему бесполое размножение обеспечивает постоянство набора хромосом в поколениях? На этот вопрос мы получим ответ после изучения новой темы.
III. Мотивация учебной деятельности школьников
Ребята, посмотрите пожалуйста на рисунки. Что на них изображено? Органы размножения растений.
Правильно! А для какого вида размножения свойственны эти органы? (Бесполое размножение)
Молодцы! Как вы уже наверно поняли тема нашего сегодняшнего урока “Бесполое размножение.
Бесполое размножение – это способ размножения организмов, при котором начало новым особям дает одна или несколько соматических клеток материнского организма. Бесполое размножение в ходе эволюции возникло очень рано. В основе его лежит деление клетки путем митоза. Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях, т.е. дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержится в ядре материнской клетки.
В природе существуют одноклеточные и многоклеточные организмы. Многие из них размножаются бесполым путем. (Бактерия, инфузория туфелька, гидра, грибы, папоротник)
Подумайте, какими способами размножаются эти организмы? Бактерия - делением клетки, грибы и папоротники – спорами, гидра - почкованием и половым путем, растения – вегетативным и половым путем.
Правильно. Таким образом, бесполое размножение имеет много способов: деление клетки, спорообразование, почкование и вегетативное размножение.
Рассмотрим более подробно процесс бесполого размножения у различных организмов.
Работая с текстом учебника и таблицей, вам нужно привести примеры организмов и записать их в таблицу
Таблица 1
Способы бесполого размножения
| Способ размножения | Особенности размножения | Примеры организмов |
| 1. Деление клетки на двое | Тело исходной (родительской) клетки делится митозом на две части, каждый из которых дает начало новым полноценным клеткам | Одноклеточные организмы бактерии, амеба |
| 2. Множественное деление клетки | Тело исходной клетки делится митотически на несколько частей, каждое из которых становится новой клеткой. | Одноклеточные организмы малярийный плазмодий, хлорелла, хламидомонада |
| 3. Почкование | На материнской клетке сначала формируется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размера материнской, отделяется. | Дрожжи, гидра, сосущая инфузория |
| 4. Спорообразование | Спора – особая клетка, покрыта плотной оболочкой, защищающей от внешних воздействий | Грибы, мхи, папоротники, плауны, многоклеточные водоросли |
| 5. Вегетативное размножение: | Увеличение числа особей данного вида происходит путем отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма растения | Растения |
| а) у растений | Образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц, корневищ, листьев, стеблей | Лилейные, пасленовые, крыжовник, смородина, земляника |
| б) у животных | Упорядоченное и неупорядоченное деление | Кишечнополостные (гидра, полипы), морские звезды, плоские и кольчатые черви |
Вначале идет совместное заполнение таблицы, затем учащиеся переходят к самостоятельному ее заполнению, используя материал учебника. Третья графа заполняется учащимися.
Изучив и заполнив таблицу, к какому выводу вы пришли?
Вывод.
Способов бесполого размножения очень много и они разнообразны.
Бесполое размножение широко распространено в природе.
Чем отличается вегетативное размножение от споро-образования, деления клеток, почкования? Вегетативное размножение – это размножение частями многоклеточного организма. Например, растения размножаются корнями, побегами.
Эти способы бесполого размножения жизнь начинают из одной клетки, а вегетативное размножение из клеток частей тела многоклеточного организма.
IV. Обобщение и систематизация изученных на уроке понятий и ранее усвоенных знаний
Продолжите перечисление способов вегетативного размножения в виде самостоятельной работы.
Таблица 2
Вегетативное размножение растений
Ответы: 1 - выводковые почки, 2 - черенок, 3 - лист, 4 – клубень, 5 – луковица, 6 – корневище, 7 – усы, 8 - отводки.
Значение бесполого размножения:
Быстрое и энергетически выгодное размножение;
Не зависит от окружающей среды, наличия партнера или насекомых-опылителей;
Полностью сохраняет набор генов и признаков, что бывает полезно в неизменных условиях среды;
Широко применяется в растениеводстве.
V. Подведение итогов урока
Почему при всем разнообразии способов вегетативного размножения новые организмы в точности повторяют генотип материнского организма?
Какой цитологический процесс приводит к тому, что бесполое размножение не сопровождается повышением генетического разнообразия?
Вывод урока.
1. При бесполом размножении новые особи образуются из одной или нескольких клеток материнского организма путем митотических делений. Т.о. их клетки получают ту же самую наследственную информацию, которая содержалась в клетках материнского организма.
2. Следовательно, новые организмы, возникшие бесполым путем, генетически являются точными копиями материнского.
VI. Домашнее задание
Вашим домашнем заданием является составление кроссворда на тему “Бесполое размножение”.
Использованная литература.
- Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, С.И.Сонина /авт.-сост. Т.И.Чайка. - Волгоград: Учитель, 2006. -205 с.
- Общая биология: Учеб.для 10-11 кл. шк. с углубл. изуч. биологии / А.О.Рувинский, Л.В.Высоцкая, М.С.Глаголев и др.; Под ред. А.О.Рувинского. -М.: Просвещение, 1993. -544 с.: ил.
- Учебник биологии для 10-11 кл. общеобразоват. учеб. заведений /В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И.Сонин. 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.
Жизнь на Земле существует несколько миллиардов лет благодаря способности организмов к размножению - воспроизведению себе подобного потомства.
Способы размножения
Различают два способа размножения: бесполое и половое. В бесполом размножении участвует одна особь. При этом дочерний организм несет все признаки материнского организма. Бесполое размножение происходит с помощью спор или вегетативных органов. Спора - особая клетка, которая отделяется от материнского организма и прорастает при благоприятных условиях, образуя новый организм. Одно растение может давать миллионы спор. При вегетативном размножении новый организм развивается из клеток или частей вегетативных органов.
Половое размножение отличается от бесполого тем, что новый организм образуется в результате слияния двух половых клеток. Слияние половых клеток называют оплодотворением. В результате оплодотворения развивается новый организм, несущий признаки обоих родителей.
Размножение бактерий
Бактерии размножаются путем деления клетки на две. В бактериальной клетке находится одна хромосома в виде кольца. Перед делением она удваивается. Каждая дочерняя клетка получает но одной хромосоме и служит копией материнской клетки. У бактерий очень высокий теми размножения. Этим объясняется то, что, попав в организм человека, болезнетворные бактерии всего за несколько часов могут привести к развитию опасного заболевания. При недостатке питательных веществ размножение бактерий останавливается.
У многих бактерий в результате уплотнения внутреннего содержимого и клеточной оболочки образуются споры. Они отличаются стойкостью к неблагоприятным условиям и могут существовать много лет. Споры служат для сохранения особей, а не для размножения, как у растений.
Размножение одноклеточных водорослей
Одноклеточные водоросли размножаются бесполым и половым способами.
Бесполое размножение эвглены зеленой начинается с вытягивания ядра, которое позже делится на две расходящиеся друг от друга части. Затем в цитоплазме образуется перегородка, разделяющая материнскую клетку на два самостоятельных организма.
Зеленая водоросль хлорелла размножается спорами. В клетке хлореллы несколько раз происходит деление ядра. Вокруг каждого нового ядра обосабливается участок цитоплазмы и формируется оболочка. Таким образом, внутри материнской клетки образуется несколько спор. Стенка материнской клетки разрывается, и споры выходят наружу. Образуются новые организмы.
Размножение одноклеточных грибов
Одноклеточные грибы дрожжи размножаются вегетативно - почкованием. Ядро материнской клетки делится, после чего одно ядро остается в прежней клетке, а другое вместе с частью цитоплазмы переходит в дочернюю. Последняя дорастает до размера материнской. «Перешеек» между клетками становится узким, образуется перегородка, дочерняя клетка отделяется от материнской.
Размножение одноклеточных животных
Одноклеточные животные чаще всего размножаются бесполым путем. У амебы обыкновенной перед делением материнская клетка перестает питаться и вытягивается. Ядро удлиняется, затем перешнуровывается пополам. Одновременно в клетке образуется перетяжка, которая делит ее на две примерно равные части. В благоприятных условиях амеба делится один раз в сутки.
В неблагоприятных условиях тело амебы становится круглым, а на поверхности его образуется плотная оболочка. Амеба переходит в состояние цисты, благодаря которому она может переносить недостаток влаги и низкие температуры. При попадании в благоприятные условия амеба выходит из цисты и начинает снова размножаться.
Естественное вегетативное размножение растений и грибов
Вегетативное размножение многоклеточных водорослей происходит путем отделения части тела водоросли.
У высших растений существует несколько способов вегетативного размножения. Один из них - образование корневых отпрысков. Так, у малины и шиповника на корнях образуются почки, из которых вырастают молодые побеги. Они растут быстрее, чем побеги, развивающиеся из семян, так как пользуются уже развитой корневой системой.
Возможно вегетативное размножение с помощью видоизмененных побегов - луковиц, клубней и корневищ. Многочисленные луковички-детки образуются у тюльпанов и лилий. Картофель размножается клубнями, а сорняк пырей - корневищем. С помощью усов (ползучих надземных побегов) размножается земляника. Грибы могут размножаться путем отделения одной или нескольких клеток, дающих начало новому организму.
В природе вегетативное размножение позволяет растениям выживать и расселяться в условиях, когда половое размножение семенами затруднено.
Искусственное вегетативное размножение растений
Человек дли размножении культурных растений использует естественные и некоторые искусственные способы вегетативного размножения. Широко применяются способы: отводки, черенкования, прививки. Отводки - это специально отведенные от растения и прижатые к земле для укоренения побеги. Черенок - это часть побега с ночками, корнями или листьями. Из черенка вырастает новое растение. Так можно размножать смородину, иву, различные комнатные растения.
В настоящее время для вегетативного размножения растений используют клеточные культуры. При этом способе размножения целое растение получают из нескольких клеток, что позволяет быстро размножить ценные сорта.
Размножение грибов и растений с помощью спор
При размножении спорами на родительском организме образуются специальные органы. В них развиваются многочисленные одноклеточные споры.
У грибов такие органы образуются на гифах или выростах гиф. У высших растений споры развиваются в особых образованиях, имеющих различную форму, и у мхов, например, это коробочка.
Важное свойство всех организмов - размножение, обеспечивающее поддержание жизни.
Размножение, осуществляемое без участия половых клеток, называется бесполым размножением.
Бесполое размножение
Бесполое размножение характеризуется тем, что дочерние клетки по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичны родительским. Бесполое размножение осуществляется с помощью отдельных (бесполых) клеток (различные способы деления, спорообразование), из которых образуются дочерние клетки или развиваются многоклеточные организмы.
Вегетативное размножение обеспечивается отделением от материнского многоклеточного организма многоклеточных участков (корня, листа, побега, черенка, отводка, а также видоизмененного подземного побега - клубня, луковицы, корневища у растений и участков тела, «почек» — У животных).
Биологическое значение бесполого и вегетативного размножения в том, что за короткий период можно значительно увеличить численность вида.
Половое размножение
Половое размножение характеризуется обменом генетической информации между женскими и мужскими особями через особые гаплоидные половые клетки — гаметы.
Гаметогенез - процесс образования гамет.
Половое размножение существует почти у всех растений и животных. Созревшие высокоспециализированные половые клетки — гаметы: женские - яйцеклетки, мужские - сперматозоиды - при слиянии образуют зиготу, из которой развивается новый дочерний организм. По достижении половой зрелости новый организм в свою очередь производит гаметы, дающие начало следующим потомкам. Так осуществляется преемственность поколений.
Гаметы формируются, из диплоидных клеток путем специального типа клеточного деления - мейоза.
Процесс мейоза состоит из двух последовательных делений - мейоза и мейоза.
| Фазы | Процессы |
|---|---|
| Первое деление мейоза | |
| Спаривание гомологичных хромосом (одна из них - материнская, другая - отцовская). Образование аппарата деления. Набор хромосом n | |
|
Расположение гомологичных хромосом по экватору, n хромосом |
|
Разделение пар хромосом (состоящих из двух хроматид) и перемещение их к полюсам |
|
Образование дочерних клеток Набор хромосом n |
|
| Второе деление мейоза | |
|
Возникшие в телофазе I дочерние клетки проходят митотическое деление |
|
|
Центромеры делятся, хроматиды хромосом обеих дочерних клеток расходятся к полюсам. Набор хромосом n |
|
|
Образование четырех гаплоидных ядер или клеток (образование спор у мхов и папоротников) |
Главная особенность мейоза заключается в уменьшении числа хромосом в 2 раза.
Сравнивая митоз и мейоз» можно отметить следующее их сходство и отличие:
| Сходство и отличие | Митоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Сходство |
|
|
| Отличие |
Одно деление |
Два сменяющих друг друга деления |
| В метафазе по экватору выстраиваются удвоенные хромосомы |
По экватору выстраиваются пары гомологичных хромосом |
|
| Нет конъюгации хромосом | Гомологичные хромосомы конъюгируют | |
| Между делениями происходит удвоение молекул ДНК (хромосом) | Между 1-м и 2-м делением нет интерфазы и удвоения молекулы ДНК (хромосом) | |
| Образуются две дочерние клетки | Образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом | |
В процессе формирования половых клеток у животных уменьшение числа хромосом происходит на последнем этапе овогенеза и сперматогенеза (образования женских и мужских половых клеток).
Сливаясь, гаметы образуют зиготу (оплодотворенную яйцеклетку), которая несет задатки обоих родителей, благодаря чему резко увеличивается наследственная изменчивость потомков. В этом заключается преимущество полового размножения над бесполым.
Разновидности размножения
Разновидностью полового размножения являются партеногенез (от лат. «партенос» - девственница + гр. «генезис» - рождение), при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки (у пчел). Конъюгация - две особи сближаются и обмениваются наследственным материалом (инфузория).
Копуляция - слияние в одну двух равных по размерам клеток (колониальные жгутиковые и др.)
У высших растений мейоз осуществляется не при формировании гамет, а на более раннем этапе развития - при образовании спор (у покрытосеменных - при образовании пыльцы и зародышевого мешка).
Для покрытосеменных растений характер процесс двойного оплодотворения, открытый С. Г. Навашиным в 1898 г.
Особенность оплодотворения у цветковых растений в отличие от животных состоит в том, что в нем участвует не один, а два спермин, в связи с чем оно получило название двойного оплодотворения. Сущность его заключается в том, что один сперматозоид сливается с яйцеклеткой, а второй - с центральной диплоидной клеткой, из которой дальше развивается эндосперм.
В природе широко распространено размножение с чередованием полового и бесполого поколений у растений и некоторых животных (кишечнополостные). Этот тип размножения подробно описан в первой части пособия.
Размножение, при котором от части материнского организма отделяется одна или несколько клеток, называется бесполым. При этом для появления потомства достаточно одной родительской особи.
Виды бесполого размножения
В природе существует несколько вариантов того, как живые организмы могут воспроизводить себе подобных. Способы бесполого размножения достаточно разнообразны. Все они заключаются в том, что клетки начинаются делиться и воспроизводить дочерние особи. У одноклеточных простейших весь организм разделяется на две части. У многоклеточных размножение начинается с деления одной или нескольких клеток одновременно.
Для растений, грибов и некоторых видов животных характерно бесполое размножение. Способы размножения могут быть такими: деление, спорообразование. Отдельно отмечают формы появления потомства, при которых оно образовывается из группы клеток материнской особи. Их называют вегетативным размножением. Отдельно выделяют почкование, фрагментацию. Это распространенные способы бесполого размножения. Таблица дает возможность понять, чем они отличаются.
Метод размножения | Особенности | Виды организмов |
Клетка разделяется на 2 части, образуя 2 новые особи | Бактерии, простейшие |
|
Спорообразование | В специальных отделах организма (спорганиях) образуются споры | Некоторые растения, грибы, отдельные простейшие |
Вегетативное | Из нескольких клеток родительской особи образуется дочерний организм | Кольчатые черви, кишечнополостные организмы, растения |
Особенности простейшего размножения
У всех организмов, которые способны получать потомство путем деления, кольцевая хромосома предварительно удваивается. Ядро делится на две части. Из одной родительской клетки образуются две дочерние. В каждой из них содержится идентичный генетический материал. Между двумя образовавшимися дочерними клетками появляется перетяжка, по которой родительская особь разделяется на две клетки. Это простейшее бесполое размножение.
Способы размножения могут быть и другими. Но эвглены зеленые, хламидомонады, амебы, инфузории используют именно деление. Полученное потомство ничем не отличается от родительских особей. У него точно такой набор хромосом. Этот метод размножения позволяет в короткие сроки получить большое количество одинаковых организмов.
Спорообразование
Некоторые грибы и растения размножаются с помощью специальных гаплоидных клеток. Они называются спорами. У многих грибов и данные клетки образуются в процессе митоза. А у высших растительных организмов их образованию предшествует мейоз. Особенностью данного процесса является то, в спорах таких растений содержится гаплоидных набор хромосом. Они в состоянии дать начало новому поколению, которое отличается от материнского. Оно сможет размножаться уже половым путем. При этом не стоит забывать за их уникальную особенность. Способы полового и бесполого размножения у таких растений чередуются.
У большинства грибов и растений образованные споры - это клетки, которые защищены специальными оболочками. Они могут определенное время сохраняться в неблагоприятных условиях. При их изменении оболочки раскрываются, а клетка начинает активно делиться путем новый организм.
Вегетативное самовоспроизведение
Большинство высших растений использует иные способы бесполого размножения. Таблица позволяет разобраться, какие существуют виды вегетативной репродукции.
Метод вегетативного размножения | Особенности |
Отделение корней, черенков, луковиц, усов, клубней, корневищ | Для репродукции необходимо хорошо сформированная часть материнского организма, из которой начнет развиваться дочерний |
Фрагментация | Родительская особь делится на несколько частей, из каждой развивается отдельный самостоятельный организм |
Почкование | На родительском теле образуется почка, из которой формируется новый полноценный организм |
При вегетативном размножении у растений могут образовываться специальные структуры. Например, картофель и георгины создают потомство клубнями. Так называются корневые либо стеблевые утолщения. Вздутое основание стебля, из которого образуется потомство, называется клубнелуковицей.
Корневищами размножаются такие растения, как астра и валериана. Также называют горизонтально растущие подземные стебли, из которых появляются почки и листья.
Образует потомство с помощью усов. Они отрастают достаточно быстро, из них появляются новые листья и почки. Все эти способы бесполого размножения организмов называются вегетативными. К ним также относят репродукцию с помощью черенков стеблей, корней, части слоевищ.
Фрагментация
Этот вид репродукции характеризуется тем, что при разделении материнского организма на несколько частей, из каждого из них образуется новая особь. Некоторые кольчатые и плоские черви, иглокожие (морские звезды) используют такое бесполое размножение. Способы размножения путем фрагментации основываются на том, что некоторые организмы могут восстанавливаться путем регенерации.
Например, если от морской звезды оторвать луч, то из него сформируется новая особь. То же самое произойдет и с дождевым червем, разделенным на несколько частей. Гидра, кстати, может восстанавливаться из 1/200 части, отделенной от ее организма. Обычно такое воспроизведение наблюдается при повреждениях. Самопроизвольная фрагментация наблюдается у плесневых грибов и некоторых морских червей.
Почкование
Способы бесполого размножения позволяют воспроизводить точные копии родительских организмов. В ряде случаев дочерние особи формируются из специальных клеток - почек. Такой способ самовоспроизведения характерен для некоторых грибов, животных (губок, простейших, кишечнополостных, ряда червей, крыложаберных особей, оболочников), печеночных мхов.
Для кишечнополостных, например, характерно такое бесполое размножение. Способы размножения их достаточно любопытны. На теле материнской особи появляется вырост, который увеличивается. Как только он достигает размеров взрослой особи, то происходит его отделение.
Loading...