3 вегетативное размножение. Вегетативное размножение растений побегами — Гипермаркет знаний
Задание 1. «Характеристика бесполого размножения»
Запишите номера вопросов и пропущенные слова (или группы слов):
1. При бесполом размножении в размножении всегда участвует (_).
2. Отличие от полового размножения в том, что при бесполом размножении (_).
3. Различают несколько форм бесполого размножения растений: (_), (_), (_).
4. Бесполое размножение одноклеточных организмов (_) и (_).
5. Набор хромосом в спорах высших растений (_).
6. Если споры образуются на диплоидном растении, то они образуются путем (_).
7. Если споры образуются на гаплоидном растении, то они образуются путем (_).
8. Споры генетически неравноценные образуются у растений, у которых спорофит (_).
10. Растение, образующее споры называется (_).
11. Растение, образующее гаметы, называются (_).
12. Равноспоровыми растениями называются (_).
13. Разноспоровыми растениями называются (_).
14. К равноспоровым растениям относятся (_).
15. К разноспоровым растениям относятся (_).
Задание 2. «Размножение корнями и листьями»
Задание 3. «Размножение
надземными побегами»
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
1. Какие способы размножения надземными побегами изображены на рисунке?
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
|
1. Какие способы размножения подземными побегами изображены на рисунке цифрами 1 – 3?
2. Как на практике возможно размножение растений данными способами?
1. Какой способ размножения изображен на рисунке?
2. Как на практике возможно размножение растений данным способам?
3. Почему для размножения используют конус нарастания?
Задание 7. «Способы вегетативного размножения»
Заполните таблицу:
Орган | Способ | Примеры | Описание способа размножения |
1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями | |||
1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками | |||
Надземные побеги | 1. Усами (столонами) 2. Ползучими побегами 3. Отводками 4. Черенками | ||
Подземные побеги | 1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами | ||
Прививки | 1. Сближением 3. Окулировка | ||
Культура тканей |
Задание 8. «Важнейшие термины и понятия темы»
Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):
1. Вегетативное размножение. 2. Корневые отпрыски. 3. Листовые детки. 4. Окулировка. 5. Привой. 6. Подвой. 7. Размножение культурой клеток. 8. Преимущества вегетативного размножения.
Задание 1.
1. Ода особь. 2. Не происходит слияния генетического материала. 3. Деление, споруляция, вегетативное размножение. 4. Деление и споруляция. 5. Гаплоидный. 6. Мейоза. 7. Митоза. 8. Диплоидный. 9. Апланоспоры, зооспоры. 10. Спорофит. 11. Гаметофит. 12. Растения, образующие споры, морфологически неразличимые. 13. Растения, морфологически отличающиеся – микроспоры и мегаспоры. 14. Водоросли, мхи, хвощи, некоторые плауны и папоротники. 15. Некоторые плауны, водные папоротники, голосеменные и цветковые растения.
Задание 2.
1. 1 – корневыми отпрысками; 2 – корневыми черенками; 3 – корнеклубнями. 2. Малина, слива легко образуют на корнях придаточные почки из которых развиваются корневые отпрыски, достаточно их отделить и осадить на постоянное место. Корень хрена можно разрезать на части и посадить, каждый корневой черенок дает новое растение. Георгины размножают корневыми клубнями. Осенью их выкапывают и разделяют, высаживают весной. 3. 4 – придаточными почками на листьях; 5 – целыми листьями; 6 – листовыми черенками. 4. У бриофиллюма по краю листа образуются придаточные почки и образуются миниатюрные растения – детки, которые легко приживаются на новом месте. Целыми листьями размножается бегония, сенполия. В воде отрезанные листья образуют придаточные корни и почки, которые хорошо приживаются. Сансевьеру и бегонию можно разрезать на листовые черенки и из которых образуются новые растения.
Задание 3.
1. 1 – размножение надземными столонами (усами); 2 – размножение ползучими побегами; 3 – размножение отводками; 4 – размножение черенками. 2. 1 – после образования дочернего растения столон отрезают, растение пересаживают на постоянное место; 2 – достаточно разделить растение на несколько самостоятельных; 3. Весной пригибают и прикапывают среднюю часть ветки, верхушку лучше привязать к колышку. Летом образуются придаточные корни и осенью растение можно отделить от материнского. 4. Многие растения размножаются черенками, например, отрезанный побег традесканции в воде или влажной почве дает придаточные корни и становится самостоятельным растением.
Задание 4.
1. 1 – корневищем; 2 – клубнем; 3 – луковицей. 2. Разрезая корневище комнатных растений на черенки можно увеличить число растений. Так размножают ирисы, астры многолетние. Целыми клубнями или частями клубней с почками размножают картофель. На луковицах часто образуются детки, которые используют для выращивания новых растений.
Задание 5.
1. 1 – копулировка (диаметр привоя и подвоя совпадают); 2 – окулировка, прививка глазком; 3 – прививка сближением; 4 – прививка в расщеп (диаметр привоя меньше диаметра подвоя); 5 – прививка в приклад (диаметр привоя меньше диаметра подвоя). 2. Привой – растение, которое прививают, подвой – растение, к которому прививают.
Задание 6.
1. Выращивание клеток на питательной среде называют культурой клеток. 2. Из растения берут клетки конуса нарастания, стерилизуют для уничтожения микроорганизмов и помещают их в питательную среду, где клетки размножаются. Затем их можно разделить и в пробирках, создавая определенные условия, можно добиться превращения их в миниатюрные растения. 3. Клетки конуса нарастания сохраняют способность к делению, являются образовательной тканью.
Задание 7.
Орган | Способ | Примеры | Описание способа размножения |
1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями |
Георгины | На корнях образуются придаточные почки, из которых развиваются корневые отпрыски. Корень разрезают на части, каждый корневой черенок дает новое растение. Осенью выкапывают корнеклубни и разделяют, высаживают весной. |
|
1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками | Сенполия Бриофиллюм | В воде отрезанные листья образуют придаточные корни и почки, которые хорошо приживаются. Нарезают листовые черенки и ставят в воду. Из них образуются новые растения. Детки, образующиеся по краю листа легко приживаются на новом месте. |
|
Надземные побеги | 1. Усами (столонами) 2. Ползучими побегами 3. Отводками 4. Черенками | Земляника Клевер ползучий Смородина Традесканция | После образования корней у дочернего растения столон отрезают, растение пересаживают на постоянное место. После образования корней достаточно разделить растение на несколько самостоятельных. Весной пригибают и прикапывают среднюю часть ветки. Осенью растение можно отделить от материнского. Отрезанный побег традесканции в воде или влажной почве дает придаточные корни и становится самостоятельным растением. |
Подземные побеги | 1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами |
Картофель | Разрезая корневище комнатных растений на черенки можно увеличить число растений. Целыми клубнями или частями клубней с почками размножают картофель. На луковицах часто образуются детки, которые используют для выращивания новых растений. |
Прививки | 1. Сближением 2. Прививка черенком (копулировка, в расщеп, под кору) 5. Окулировка | Срезают часть коры с древесиной с привоя и подвоя, совмещают их и забинтовывают. Если диаметр привоя и подвоя совпадает, косо срезают, совмещают кору и древесину и забинтовывают. Или прививают в расщеп или под кору, если диаметр привоя больше. Срезают с привоя почку с корой и древесиной и вставляют ее в Т-образный надрез подвоя. Забинтовывают. |
|
Культура | Клетками образовательной ткани | Жень-шень | Из растения берут клетки конуса нарастания, стерилизуют и помещают их в питательную среду, где клетки размножаются. Затем в пробирках, создавая определенные условия, можно добиться превращения их в миниатюрные растения |
Задание 8.
1. Размножение с помощью вегетативных органов. 2. Растения, образовавшиеся из придаточных почек на корнях. 3. Растения, образовавшиеся из придаточных почек, образовавшихся на листьях. 4. Способ вегетативного размножения с помощью прививки почек. 5. Растение, которое прививают. 6. Растение, к которому прививают. 7. Группа клеток образовательной ткани, из которой выращивают большое количество новых растений. 8. Вегетативное размножение полностью сохраняет свойства материнского растения.
Вегетативное размножение - это размножение частями растений: побега, корня, листа, либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение - одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено половое размножение.
Сущность вегетативного размножения
В основе вегетативного способа лежит регенерационная способность растений. Этот тип размножения широко распространен в природе и часто используется в растениеводстве. При вегетативном размножении у потомства повторяется генотип родителя, что очень важно для сохранения признаков сорта.
В природе вегетативное размножение происходит корневыми отпрысками (вишня, осина, осот, бодяк), отводками (скумпия, дикий виноград), усами (земляника, лютик ползучий), корневищами (пырей, тростник), клубнями (картофель), луковицами (тюльпан, лук), листьями (бриофиллум).
Все естественные способы вегетативного размножения растений широко используются человеком в практике растениеводства, лесоводства и особенно садоводства.
Природные способы размножения
Размножение отводками применяют для выращивания смородины, ореха, винограда, шелковицы, азалии и др. Для этого одно-, двулетний побег растения наклоняют в специально вырытую канавку, пришпиливают и засыпают землей так, чтобы конец побега оставался над поверхностью почвы.
Можно и без канавки разложить побеги радиусами на выровненной поверхности почвы, пришпилить их и присыпать землей. Укоренение идет лучше, если под почкой делают надрезы коры. Приток к надрезам питательных веществ стимулирует образование придаточных корней. Укоренившиеся побеги отделяют от материнского растения и рассаживают.
Ягодные кустарники размножают также делением куста на несколько частей, каждую из них высаживают на новое место.
Корневыми отпрысками размножают розу, сирень, айву, рябину, боярышник, малину, ежевику, вишню, сливу, хрен и др. Специально травмируя корни, садоводы вызывают усиленное образование корневых отпрысков. Пересаживают их с частью материнского растения.
Искусственные способы
Черенками называют срезанные для этой цели части побега, корня, листа. Стеблевые черенки - одно-, двулетние побеги длиной 20-30см. Срезанные черенки высаживают в почву. На их нижнем конце вырастают придаточные корни, а из пазушных почек - новые побеги. Для повышения приживаемости перед посадкой нижние концы черенков обрабатывают растворами стимуляторов роста. Черенкованием размножают многие сорта смородины, крыжовника, винограда, роз и др.
Листовыми черенками размножают бегонии, узамбарские фиалки, лимон и др. Срезанный с черенком лист кладут нижней стороной на влажный песок, сделав на крупных жилках надрез для ускорения формирования придаточных корней и почек.
Корневые черенки - участки боковых корней длиной 10-20см заготавливают осенью, хранят в песке и весной высаживают в парники. Применяют для размножения вишни, сливы, малины, цикория, яблони, розы и др..
Размножение прививкой широко используют в садоводстве . Прививка - сращивание почки или черенка одного растения со стеблем другого, растущего в почве. Черенок, или почка, называется привоем, а растение с корнем - подвоем.
Окулировкой называется прививка почки с кусочком древесины. При этом на стебле одно-, двулетнего сеянца делают Г-образный надрез длиной 2-3см, горизонтальный - не больше 1см. Затем края коры осторожно отгибают, под кору вставляют глазок, обрезанный с кусочком древесины. Глазок плотно прижимают к древесине отворотами коры. Место прививки обвязывают мочалом, оставляя открытой почку. После срастания стебель подвоя выше глазка удаляют. Окулировку проводят летом и весной.
Копулировка
- прививка однолетнего черенка с несколькими почками. В этом случае привой и подвой должны быть одинаковой толщины. На них делают одинаковые косые срезы. Привой прикладывают к подвою так, чтобы их ткани совпали (особенно важно совпадение камбия) и тщательно привязывают мочалом. При разной толщине подвоя и привоя делают прививку в расщеп, за кору, в прикладку и др.
Значение в сельском хозяйстве
Искусственное вегетативное размножение растений имеет большое значение в сельском хозяйстве. Оно дает возможность быстро получить большое количество посадочного материала, сохранять признаки сорта и размножать растения, не образующие семян.
Поскольку при вегетативном размножении происходит митотическое деление соматических клеток, потомство получает тот же набор хромосом и полностью сохраняет признаки материнских растений.
>>Вегетативное размножение растений побегами
1 - сенполия (узамбарская фиалка); 2 - бриофиллум; 3 - земляника
§ 38. Вегетативное размножение растений побегами
Способность размножаться - важное свойство всех живых организмов. В определенную пору жизни размножается каждое растение.
Тема урока: «Вегетативное размножение растений».
Цели урока:
изучить способы вегетативного размножения цветковых растений и научиться применять полученные знания на практике;
показать возможность применения информационно-коммуникационных технологий на уроке биологии.
раскрыть значение понятий: выводковые почки, дочерние розетки, черенки и их виды, отводки, корневые отпрыски, прививка почкой (окулировка), привой, подвой;
охарактеризовать значение прививки в садоводстве;
рассмотреть особенности вегетативного размножения комнатных растений.
развитие общеучебных и коммуникативных умений и навыков (сравнение, анализ, обобщение), навыков работы с современным компьютерным оборудованием, ;
формирование практических умений по осуществлению вегетативного размножения комнатных растений.
осуществление экологического, трудового воспитания;
воспитание уважения к мнению окружающих людей.
Ход урока
I. Организационный момент – 2 мин.
Приветствие отметка отсутствующих, выяснение причины отсутствия.
II. Опрос.
1.По карточкам.
2.Фронтальный. – 8 мин .
1.Что лишнее в предложенных предложениях и почему вы так считаете?
Для чего же мы с вами с вами на протяжении нескольких уроков изучали строение вегетативных органов растений? Для того ли только, чтобы знать это? Конечно же, нет. Эти знания имеют большое практическое значение в садоводстве и цветоводстве. Об этом мы поговорим сегодня на уроке.
Послушайте выдержку из дневника садовода-любителя и подумайте, как ему помочь?
Из дневника садовода-любителя
На часах только девять утра, а солнце уже вовсю припекает. Денёк обещает быть жарким. На небе ни облачка, а дождичка бы не мешало: вторую неделю ждут его яблони и сливы, крыжовник и смородина. Эх, люблю я свой сад, любуюсь каждый день и переживаю за него. Яблочки-то у меня крупные, наливные урождаются, а вот смородина каждый год мелкая и кислая. То ли дело у соседа: ягоды размером с вишню, сладкие, да много-то как! Такую и собирать приятно. Только вот нет у меня такой , а хочется…
Что же нужно сделать? Ответ на этот вопрос вы найдёте сегодня на уроке, тема которого «Вегетативное размножение цветковых растений».
Формулировка цели урока (озвучивание слайда).
2. Актуализация прежних знаний (вопросы классу) - 2 мин
Давайте посмотрим на тему, которую записали, и разберём, что она означает. Начнём с конца.
Какие растения являются Цветковыми? Как ещё их называют и почему?
На какие две группы можно разделить все органы цветковых растений? Что относят к вегетативным, а что к генеративным органам?
Какие способы размножения растений вам известны?
В чём принципиальное отличие вегетативного и полового размножения?
Вот видите, вы уже почти всё знаете, осталось познакомиться с тем, какими способами осуществляют вегетативное размножение цветковых растений.
Способы вегетативного размножения цветковых растений:
а) “усами”
б) корневыми черенками;
в) корневыми отпрысками;
г) стеблевыми черенками;
д) * отводками;
е) * прививка почкой (окулировка).
* Перед фрагментом “Размножение отводками” сообщение учителя :
К сожалению, при размножении стеблевыми черенками не всегда удаётся легко получить новое растение: черенки являются очень уязвимыми, они могут загнивать, повреждаться болезнями и вредителями. Поэтому в садоводстве чаще применяют другой, более надёжный способ – размножение отводками.
* Перед фрагментом “Прививка почкой (окулировка)” сообщение учителя :
Следующий способ размножения является достаточно сложным и может быть выполнен при наличии необходимых навыков. Без него не обходится ни один садовод, поэтому следите за тем, в каком порядке проводятся действия и запоминайте названия.
Итоговый вопрос по данному этапу урока: “Подскажите, как помочь садоводу, у которого никак не уродится хорошая смородина?
Вегетативное размножение комнатных растений
Знание способов вегетативного размножения растений имеет большое значение в комнатном цветоводстве.
Каланхое (бриофиллум) размножается выводковыми почками . Они опадают с листьев, быстро укореняются, и вскоре вырастают дочерние растения.
Специальные приспособления для вегетативного размножения имеются у некоторых видов кактусов – это боковые побеги – “детки” . Иногда уже в раннем возрасте они бывают снабжены зачаточными корешками.
Комнатное растение циперус размножают делением взрослого растения на части . Взрослое растение острым ножом делят на несколько частей и каждую из них сразу сажают в отдельный горшочек. Но для этого растения существует ещё один интересный способ размножения : верхушку побега можно наклонить и опустить в стакан с водой. Через две недели растение готово к посадке в почву!
Комнатное растение хлорофитум размножается посадкой дочерних розеток , которые образуются на горизонтальных побегах, легко приживаются и быстро начинают расти как самостоятельные растения.
Многие растения укореняются при контакте стебля с почвой, т.е. размножаются отводками . Один из побегов пришпиливают и присыпают в средней части почвой. Лучшее время для отводков – начало периода активного роста. Таким способом размножают традесканции , плющ .
Один из самых распространённых способов размножения комнатных растений–черенкование . Чаще всего используют стеблевые или листовые черенки в зависимости от вида растения . Корневыми черенками комнатные растения практически не размножают. При размножении стеблевыми черенками можно использовать верхушечный черенок, тогда будет расти верхушечная почка. Но если черенок без верхушки, то он должен содержать хотя бы один узел (из междоузлия не вырастет новый побег). Черенок должен быть здоровым, без посторонних пятен, повреждений.
Черенки одних растений можно просто поставить в воду и подождать, когда появятся корни, а потом пересадить в землю. К таким растениям относятся фикусы , традесканции . Черенки других растений укореняются сложнее. Это, например, комнатные розы . Для их укоренения лучше использовать смесь песка и торфа.
Стеблевыми черенками размножаются также алоэ (столетник), монстера , толстянка (денежное дерево). Так размножается и комнатная лиана хойя . При этом на каждом заготовленном черенке должно быть не менее двух пар листьев. Срезать необходимо ниже узла, так как корни появляются на междоузлиях. Укореняется в воде и в смеси песка и торфа.
Другой разновидностью черенков являются листовые . Для листового черенка важно правильно определить его возраст. Если лист ещё совсем молодой, то все его силы уйдут на то, чтобы закончить рост. Если слишком старый, то может легко увянуть.
Листовыми черенками легко размножается популярное комнатное растение сентполия (узумбарская фиалка) . Весной или летом срезают лист с черешком длиной 2-3 см и помещают в воду или сразу в почву (при этом заглубляют на одну треть листовой пластинки). Через некоторое время вырастают миниатюрные розетки с листочками.
Листовыми черенками можно размножать бегонии , глоксинии , а также сансевиерию (щучий хвост) . Лист сансевиерии разрезают поперёк на несколько частей (длиной 5-7 см) и сажают с наклоном в слегка влажный речной песок или специальную смесь, поддерживая температуру воздуха 20-22С.
Таким образом, знание особенностей вегетативного размножения растений позволит нам украсить свой дом, класс, школу разнообразными комнатными растениями, создать уют и улучшить экологическую обстановку.
IV. Закрепление (выполнение практических заданий) – 8 мин.
Сообщение учителя .
V. Домашнее задание – 2 мин.
Сообщение учителя . Открываем дневники и записываем домашнее задание §49
Составить четверостишие со словами: ветки, соседки,попрошу, посажу
VI. Итог урока – 2 мин.
Сообщение учителя . Сегодня на уроке мы изучили способы вегетативного размножения цветковых растений и научились применять полученные знания на практике.
Оценки за урок, их комментирование.
1. Из перечисленного перечня выберите особенности строения и функций, характерные для листьев растений (не менее трёх).
А) образуют на свету органические вещества из неорганических
Б) поглощают воду и минеральные вещества из почвы
В) защищают растения от перегрева, испаряя воду
Г) представляют собой боковой орган побега
Д) представляют собой осевой орган побега
Е) имеют клеточное строение
Задание. Для каждого из слоев клеток листа выберите соответствующие характеристики(цифры) и занесите их в таблицу.
Строение слоев клеток листа:
1. Отверстия, окруженные замыкающими клетками, содержащими хлоропласты.
2. Состоит из бесцветных клеток , выделяющих воскообразное вещество.
3. Состоит из рыхлых и плотных слоев клеток, содержащих хлоропласты.
4. Представлены сосудами, ситовидными трубками и механическими волокнами.
Функции клеток тканей листа:
1. Клетки тканей предохраняют лист от повреждений и внешних воздействий.
2. В клетках ткани осуществляется процесс фотосинтеза.
3.В клетках обеспечивают связь листа со стеблем, передвижение органических веществ от листьев к стеблю, минеральных веществ и воды – от стебля к листу.
4. Клетки обеспечивают газообмен и испарение воды.
Задание. «Внешнее строение и прикрепление листьев»
Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 5?
Как называются листья, обозначенные на рисунке буквами А, Б, В?
Задание. «Внутреннее строение листа»
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 12?
Что характерно для клеток кожицы листа?
Каковы функции столбчатой ткани в мякоти листа?
Каковы функции губчатой ткани в мякоти листа?
Другой вариант бесполого размножения осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации. Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное растение (например, яблоня) обладает некой удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта удачная комбинация почти наверняка будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение -- отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.
Бесполое размножение, воспроизводящее идентичные исходному организму особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.
3. Половое размножение
Принципиальное отличие полового размножения от бесполого состоит в том, что в нем участвуют обычно два родительских организма, признаки которых перекомбинируются у потомства. Половое размножение свойственно всем эукариотам, но преобладает оно у животных и высших растений.
Переход к этому типу размножения имел огромное значение для эволюции жизни на Земле. Половое размножение создает бесконечное разнообразие особей, в том числе и таких, которые успешно адаптируются к изменчивым внешним условиям, «завоевывают мир», распространяясь в новые места обитания, и оставляют потомство, передавая ему свой наследственный материал. Потомки же двух успешных родительских особей могут оказаться обладателями еще более удачной комбинации наследственных признаков, и соответственно они разовьют успех родителей. Особи с неудачной комбинацией признаков будут элиминированы естественным отбором. Таким образом, половое размножение создает богатый материал для естественного отбора и эволюции. Любопытно и другое: само возникновение особи как индивидуальности, неделимого и смертного существа, является результатом перехода к половому размножению. При бесполом размножении клетка бесконечно делится, повторяя саму себя: она потенциально бессмертна, но особью может быть названа только условно, так как не отличима от неопределенного множества дочерних клеток. При половом размножении, напротив, все потомки различаются между собой и отличаются от родителей, а те с течением времени умирают, унося с собой свойственные им неповторимые особенности. Американский зоолог Р.Хегнер, обсуждая простейших, выразил это таким образом: «Они приобрели очередное новшество - пол; цена этого приобретения - неминуемая естественная гибель... Не велика ли эта цена?»[ Гормональная регуляция размножения у млекопитающих. М., 1987] Подчеркнем однако, что одновременно открылись возможности для развития и совершенствования, и они привели к появлению разнообразных живых форм, не сопоставимых по уровню организации с теми организмами, которые остановились на бесполом размножении.
3.1. Половое размножение животных
Переход к половому размножению связан с появлением специализированных половых клеток - мужских и женских гамет, в результате слияния которых (оплодотворения) образуется зигота - клетка, из которой развивается новый организм, обладающий новой комбинацией исходных генетических признаков.[ Мэйнард Смит Дж. Эволюция полового размножения. М., 1981]
Половое размножение впервые появилось у простейших, но переход к нему не был связан с немедленной утратой способности к репродукции бесполым путем: ряд животных сохранили ее, обычно чередуя бесполое размножение с половым. Такое чередование поколений наблюдается у некоторых простейших, кишечнополостных и оболочников.
3.2. Гаметы и гонады
Основой образования гамет (гаметогенеза) служит мейоз - клеточное деление с уменьшением вдвое числа хромосом, вследствие чего гаметы, в отличие от всех других клеток организма, гаплоидны. Слияние гамет восстанавливает число хромосом в зиготе до диплоидного. Последующее деление зиготы происходит путем митоза. Отметим, что у всех многоклеточных организмов деление всех клеток тела, кроме половых, происходит путем митоза. Следовательно, бесполое размножение клеток посредством деления надвое сохранилось в эволюции как основной механизм роста и развития организма, но не его репродукции.
У многих простейших половое размножение происходит с участием морфологически одинаковых мужских и женских гамет (у фораминифер, например, они представлены очень мелкими клетками, образующимися в гаплоидной родительской клетке в цикле чередования поколений). Такое явление называется изогамией. Она свойственна только одноклеточным.
Однако уже у некоторых простейших, например споровиков, и у всех многоклеточных организмов произошла дифференциация гамет: они стали различаться по форме и функции - возникла гетерогамия, т.е. разделение половых клеток на яйца (женские гаметы) и сперматозоиды (мужские гаметы).
Большинству животных свойственна т.н. оогамия: крупная неподвижная яйцеклетка (яйцо) и мелкий подвижный сперматозоид, за счет активных движений которого происходит его контакт с яйцом, ведущий к оплодотворению.
У губок и некоторых ресничных червей половые клетки рассеяны в теле и выводятся через разрывы стенки тела или через ротовое отверстие, но у многих плоских червей (а в зачаточной форме - и у гидры) появились гонады - специальные железы, продуцирующие гаметы. Мужские гонады - это семенники, женские - яичники. Правда, у таких гермафродитных животных, как брюхоногие моллюски, мужские и женские половые клетки созревают в одной и той же гонаде, но обычно в разное время, так что гонада функционирует то как семенник, то как яичник, и самооплодотворения не происходит. У других гермафродитных животных, например плоских червей или пиявок, одна особь содержит и яичники, и семенники; однако даже в случае одновременного созревания яиц и сперматозоидов животное избегает самооплодотворения и обычно спаривается с другой особью (исключение составляют, например, солитеры (цепни), одиночно живущие в кишечнике). Гермафродитизм наиболее распространен у червей и моллюсков и редко встречается у более высокоорганизованных форм - иглокожих, членистоногих и позвоночных; с другой стороны, он довольно редок и у таких древнейших многоклеточных, как кишечнополостные и в частности медузы.
Уже у некоторых червей и моллюсков в дополнение к гонадам сформировались половые протоки - семяпроводы и яйцеводы. Гонады и половые протоки составляют основные функциональные части внутренних половых органов, и они имеются у всех более высокоорганизованных животных.