Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
21.4. Половое размножение
Половым размножением называют процесс получения потомства в результате слияния двух гамет с образованием диплоидной зиготы, из которой развивается новый зрелый организм. Процесс слияния гамет называют оплодотворением. При оплодотворении сливаются ядра гамет, что приводит к объединению двух наборов хромосом, по одному от каждой родительской особи. Клетку, содержащую два набора хромосом, называют диплоидной. Гаметы гаплоидны, т. е. каждая гамета содержит один набор хромосом.
Мейоз — важный этап жизненных циклов, включающих половое размножение, поскольку он ведет к уменьшению количества генетического материала вдвое. Когда же две гаметы сливаются, то происходит восстановление диплоидного числа хромосом. Если бы перед образованием гамет число хромосом не уменьшалось вдвое, то с каждым новым поколением число хромосом становилось бы вдвое больше (см. рис. 23.10).
Во время мейоза в результате случайного расхождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету; такая перетасовка повышает генетическое разнообразие (см. разд. 23.4). Это объединение в зиготе двух наборов хромосом (генетическая рекомбинация), по одному от каждого из родителей, представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости. Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения.
Гаметы обычно бывают двух типов — мужские и женские, но некоторые примитивные организмы производят гаметы только одного типа. У организмов, образующих гаметы двух типов, их могут производить соответственно мужские и женские родительские особи, а может быть и так, что гаметы обоих типов производит одна и та же особь, у которой имеются как мужские, так и женские репродуктивные органы. Виды, у которых существуют отдельные мужские и женские особи, называют раздельнополыми; к ним относятся большинство животных и человек. Виды, у которых одна и та же особь способна производить и мужские, и женские гаметы, называют гермафродитными или двуполыми. К их
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
56
Глава 21
Таблица 21.2. Сравнение бесполого и полового размножения (исключая бактерий)
Бесполое размножение
Половое размножение
Одна родительская особь Гаметы не образуются
Происходит путем митоза
Потомки идентичны родительским особям
Характерно для растений, некоторых просто организованных животных и микроорганизмов. У более высоко организованных животных не встречается
Часто приводит к быстрому появлению большого числа потомков
Обычно две родительские особи
Образуются гаплоидные гаметы, ядра которых сливаются (оплодотворение), в результате чего получается диплоидная зигота
На той или иной стадии жизненного цикла происходит мейоз, что препятствует удвоению числа хромосом в каждом поколении
Потомки не идентичны родительским особям. У них наблюдается генетическая изменчивость, возникающая в результате генетической рекомбинации
Характерно для большинства растений и животных
Менее быстрое увеличение численности
числу относятся многие простейшие, в том числе парамеция, такие кишечнополостные, как Obelia, плоские черви, например свиной цепень (Taenia), малощетинковые черви, например дождевой червь (Lumbricus), ракообразные, например морской желудь (Baianus), такие моллюски, как улитка (Helix), некоторые рыбы и ящерицы, а также большинство цветковых растений.
Некоторые типичные особенности бесполого и полового размножения перечислены в табл. 21.2.
21.5. Половое размножение у цветковых растений
21.5.1. Жизненный цикл
цветковых растений
Успех, достигнутый цветковыми растениями в жизни на суше, в значительной степени обусловлен адаптациями, связанными с половым размножением в наземной среде. Этот вопрос был рассмотрен в разд. 2.7.7. К числу главных адаптации относятся следующие:
1) продуцирование семян и плодов, которые обеспечивают питание и защиту зародыша и способствуют расселению растений;
2) отсутствие свободноплавающих мужских гамет. Мужские гаметы находятся внутри пыльцевых зерен и переносятся к женским репродуктивным органам в процессе, называемом опылением. Попав на рыльце, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку, по которой ядро мужской гаметы проникает в женскую гамету;
3) крайняя степень редукции гаметофитного поколения, плохо приспособленного к жизни на суше, у более просто организованных растений, например у мохообразных (см. ниже).
Схема жизненного цикла цветковых растений представлена на рис. 21.15, А. Если вы изучаете некий рад растений, то полезно помнить, что в их жизненном цикле происходит смена поколений, как это в упрощенном виде показано на рис. 21.15, Б. Более подробно об этом говорится в разд. 2.7.1. У цветковых растений гаметофит-ное поколение практически отсутствует и не представлено свободноживущей особью. Было бы трудно себе представить, что чередование поколений вообще происходит, если бы не возможность сравнивать нынеживущие растения с их более примитивными предками.
