Раздел 11. РАЗМНОЖЕНИЕ. РОСТ И РАЗВИТИЕ

§52. Бесполое и половое размножение растений

Формы размножения организмов. Размножение — общее свойство живых организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее не­прерывность и преемственность жизни. Живые существа размножаются разными способами, которые делятся на две большие группы: бесполое и половое размножение (схема 12).

Схема 12

Бесполое размножение — тип размножения организмов, в котором не участвуют гаметы, т. е. половые клетки.

Половое размножение — тип размножения организмов, в котором обязательно участвуют гаметы.

Особенности бесполого и полового размножения принципиальны. Самым главным их отличием является распределение наследственного материала — ДНК и (или) хромосом у потомства.

Бесполое размножение — это наиболее древний способ. Так размно­жались самые первые живые организмы — одноклеточные прокариоты (бактерии). И до сих пор все бактерии в основном размножаются бес­полым путем — простым делением клетки надвое.

В бесполом размножении всегда участвует одна материнская особь. Это может быть клетка, если речь идет об одноклеточных. Наслед­ственная информация, полученная потомством при бесполом размно­жении, точно копирует материнскую.

Половое размножение — это наиболее прогрессивный, более молодой способ размножения. В ядре гаметы находится одинарный набор хромосом, который должен быть дополнен вторым набором, полученным из другой гаметы. Образование гамет — обязательное условие полового процесса.

Для оплодотворения не всегда нужны две особи, есть исключения в виде гермафродитизма и партеногенеза. Об этих частных случаях полового раз-множения речь пойдет далее.

Биологическое значение бесполого и полового размножения. При бесполом размножении каждый организм способен оставить потомство. Недостаток бесполого размножения — пониженная изменчивость т. е. все потомки похожи на своего единственного предка.

При половом размножении все потомки отличаются друг от друга (рис. 123). У потомства есть шансы получить наилучшее сочетание наследственных признаков, которые были не только у родителей, но и у разных предков.

Знание и понимание:

1. Объясните, для чего нужно размножение.
2. Дайте определение терминам: «зигота», «гермафродитизм», «гамета». Применение:
3. Опишите, какие условия необходимы для бесполого размножения. Приведите примеры известных вам бесполых способов размножения комнатных растений.
4. Опишите, какие условия обязательны для полового размножения.

Анализ:

1. Нарисуйте схему «Бесполое и половое размножение».
2. Проанализируйте процесс полового размножения.

Синтез:

1. Дайте общее описание бесполого размножения у растений, простей­ших, кишечнополостных, круглых червей.
2. Приведите примеры бесполого размножения.

Оценка:

Объясните значение полового и бесполого размножения в природе.

§53. Вегетативное размножение

Характеристика вегетативного размножении. Вегетативное раз­множение — один из способов бесполого размножения, при котором организмы размножаются частями своего тела или отдельными орга­нами. Причем части, которые отделились от материнского организма и дали начало новому живому существу, самые обыкновенные. Они не содержат каких-то особых структур, т. е. не были подготовлены имен­но к размножению.

Вегетативное размножение возникла у первых многоклеточных ор­ганизмов. При этом способе потомки полностью копируют материн­ский организм. За это их часто называют клонами. Ведь в дочерние организмы при клонировании попадают клетки, содержащие полную копию ДНК материнской особи. Клоны — организмы, возникшие из любых неспециализированных (не половых) частей тела другого орга­низма.

Вегетативное размножение частями тела характерно для всех ви­дов лишайников и некоторых грибов. У животных к вегетативному размножению можно отнести фрагментацию — распад на части (фраг­менты) у морских звезд (рис. 124) или некоторых червей, а также поч­кование кишечнополостных.

Вегетативное размножение у растений — это размножение их веге­тативными органами: черенками, листьями, усами и т. д. Существуют следующие способы вегетативного размножения (рис. 125):

• размножение с помощью видоизмененных побегов (корневища, клубни, луковицы, усы-столоны);
• размножение частями вегетативных органов (стебли, листья, корни);
• размножение прививкой (почки).

Использование вегетативного размножения в растениеводстве. Ве­гетативное размножение используют в разных целях:

• получение новых гибридных сортов растений, которые сочетают в себе качества организмов, не поддающихся скрещиванию половым путем;
• получение генетически однородных (чистых линий) ценных рас­тений;
• размножение тех сортов, которые не поддаются качественному размножению половым путем;
• проведение экспериментов по «кленовому отбору».

Черенкование — способ вегетативного размножения частями побе­га, содержащими на себе почки. Так размножаются деревья: тополь, ива, верба и др. Из кустарников — смородина, крыжовник, виноград. Из декоративных растений — розы, а из комнатных растений — традес­канция и циперус.

Если срезать 20 веток (черенков) с куста смородины и получить из них 20 самостоятельных растений, все они будут генетически одинаковы. Ставя над ними эксперименты по режиму полива, внесению удобрений и т. д.. можно точно установить, при каких условиях будет получен наилучший урожай.

Все растения, размножающиеся черенками, можно размножать и стебле- выми отводками. Для получения отводка ветку пригибают к земле и при­капывают. Оказавшись в почве, почки этой части стебля образуют придаточ­ные корни. Это и есть сформированный отводок. Теперь его можно отделять от материнского растения и пересаживать.

Существует большое количество сортов плодово-ягодных культур, которые были созданы с помощью прививки. Прививка — пересадка части одного растения на другое. Можно прививать теплолюбивый сорт на холодоустойчивый или наоборот. Так были получены некото­рые сорта яблонь, способные расти в условиях Северного, Восточного, Центрального Казахстана и даже Сибири и Дальнего Востока. Можно на выносливый дикий сорт привить культурный сорт с хорошими вку­совыми качествами и получить выносливое растение с нормальными вкусовыми качествами.

Прививку производят чаще всего двумя способами: черенком и глазком. При прививке черенком (рис. 126, 1-3) срезанную с одного растения ветку (привой) прививают на ветку другого растения (под­вой). Ее вставляют как раз на уровне кольца камбия, между корой и древесиной, и плотно приматывают.

При прививке главком (рис. 126, 4) срезают небольшую овальную часть ветки с почкой (привой). Почка и называется глазком. На коре другого растения (подвой) делают Т-образный разрез. Вставляют туда глазок и плотно приматывают его. Во всех этих случаях есть шансы, что клетки камбия, начав размножаться, объединят части двух расти­тельных организмов. У получившегося гибрида разные ветви растения будут содержать разные хромосомы. А внутри тела такого организма будут взаимодействовать вещества разных сортов или видов. Иногда такое сочетание приводит к неповторимым вкусовым качествам.

Методы биотехнологии — это размножение растений тканями. Для этого берут клетки образовательной ткани растения, например с верхушки почки, и помещают их па питательную среду. Здесь в стерильных условиях размножаются несколько поколений клеток. Они становятся похожи на клетки основной ткани и называются каллусом. Именно каллус образуется из камбия при прививке. Он объединяет привой и подвой. После получения нужного количества каллуса его обрабатывают специальными веществами — растительными гормонами. И тогда на этой однородной массе клеток начинает образовываться маленькое дочернее растение (иногда отдельная почечка или придаточные корни). Так можно получить новые сорта растений, клетки которых нс содержат вирусных частиц.

Знание и понимание:

1. Назовите растения, которые можно размножать вегетативными спосо­бами. Какие именно способы применяют для конкретных растений? Опишите их.
2. Объясните, когда и как возникло вегетативное размножения, его гене­тические особенности.

Применение:

1. Рассмотрев рис. 125, составьте список растений, которые размножа­ются своими органами.
2. Назовите, какие организмы могут размножаться вегетативным спосо­бом, опишите каждый из них.

Анализ:

1. Начертите схему «Способы вегетативного размножения».
2. Рассмотрите рисунок. Какой процесс на нем изображен?

Синтез:

1. Перечислите, в чем заключается различие между двумя способами прививки.
2. При каком из способов прививки, по вашему мнению, больше шансов того, что растения приживутся? Ответ обоснуйте.

Оценка:

Оцените значение следующих явлений: 1) вегетативное размножение в природе; 2) прививка для получения растений с нужными качествами; 3) размножение тканями.

№10. Способы вегетативного размножения растений. См. с. 241.