Способы размножения организмов часто встречаются в разных линиях ЕГЭ по биологии. Например, в задании 4 нужно уметь определять хромосомный набор, в линии 7 — выбирать правильные признаки процесса, а в заданиях второй части — давать развёрнутый ответ с объяснением биологического смысла. Разберём теорию по бесполому и половому размножению и сформируем алгоритм работы с экзаменационными заданиями.
Половое размножение — увеличение числа особей, которое осуществляется с помощью гамет, приводит к появлению генетически разнообразного потомства.
Процесс размножения имеет две основные формы: половое и бесполое. Ниже приведены общие характеристики каждого процесса, в ЕГЭ часто встречаются задания на знание различий между этими формами.
Бесполое размножение
В бесполом размножении не участвуют половые клетки, задействована только одна родительская особь. Потомки получают абсолютно идентичный набор генов, становясь точными копиями родителя.
Клоны — генетически идентичные организмы, образовавшиеся в результате бесполого размножения.
Основные формы бесполого процесса:
- бинарное деление — клетка разделяется надвое, что выступает классическим вариантом для бактерий и обыкновенной амёбы;
- шизогония — процесс множественного деления, при котором ядро делится много раз, а затем клетка распадается на множество мелких (пример — малярийный плазмодий);
- почкование — на материнском организме образуется выпячивание, которое растёт и затем отделяется (характерно для дрожжей и пресноводной гидры);
- спорообразование — размножение с помощью специализированных клеток, свойственное мхам, папоротникам и грибам;
- вегетативное размножение — образование новой особи из многоклеточной части тела родителя (у растений происходит с помощью черенков, усов, клубней или луковиц);
- фрагментация — разделение тела на части, каждая из которых даёт начало новому организму (встречается у плоских червей и морских звёзд).
Встречается частая ошибка: споры растений и грибов путают со спорами бактерий. Бактериальные споры нужны исключительно для переживания неблагоприятных условий.
Биологическое значение бесполого размножения — высокая скорость увеличения численности популяции. Оно позволяет быстро занять территорию и полностью сохранить полезные признаки в стабильных условиях окружающей среды.
Половое размножение
В основе полового процесса лежит участие специализированных клеток — гамет. В ходе их образования происходит перекомбинация генетического материала благодаря мейозу.
Ключевые формы полового воспроизведения:
- с оплодотворением — происходит слияние мужской и женской половых клеток, характерное для большинства животных и многих растений;
- без оплодотворения (партеногенез) — развитие нового организма идёт из неоплодотворённой яйцеклетки.
Примеры партеногенеза включают развитие трутней у пчёл, размножение дафний летом и появление потомства у скальных ящериц. Партеногенез относится к половому размножению, так как в его основе лежит развитие из половой клетки.
Биологическое значение полового процесса состоит в том, что он создаёт генетическое разнообразие потомства. Это даёт богатый материал для естественного отбора и повышает шансы вида выжить при изменении условий среды.
Алгоритм и примеры решения заданий ЕГЭ
Рассмотрим алгоритм решения на примере задания на установление соответствия.
Задание. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Характеристиками полового размножения являются:
1) сливаются гаплоидные ядра
2) образуется зигота
3) происходит с помощью спор или зооспор
4) проявляется комбинативная изменчивость
5) образуется потомство, идентичное исходной особи
6) генотип родительской особи сохраняется в ряду поколенийРешение:
Характеристики полового размножения:
1) кариогамия. слияние одинарных (гаплоидных) хромосомных наборов ядер является ключевым моментом оплодотворения.
2) слияние мужской и женской гамет приводит к появлению двойной (диплоидной) клетки — зиготы
4) комбинативная изменчивость возникает из-за случайного перераспределения генов в процессах мейоза и оплодотворения.Неверные варианты (бесполое размножение):
3) размножение посредством спор или подвижных зооспор свойственно водорослям, грибам и ряду растений.
5) образуется потомство, идентичное исходной особи — главная особенность бесполого размножения;
6) генотип родительской особи сохраняется в ряду поколений — признак клонального размножения.Ответ: 124.
Задание. Известно, что половое размножение организмов связано с большими энергетическими затратами: необходимостью поиска полового партнёра, рисками гибели гамет, затратами на развитие половых систем и брачное поведение. Однако в процессе эволюции половой процесс стал преобладающим у большинства групп живых организмов. Объясните, в чём заключаются главные эволюционные и генетические преимущества полового размножения перед бесполым. Назовите не менее четырёх факторов, обеспечивающих эти преимущества.
Решение
- Половое размножение обеспечивает генетическое разнообразие потомства за счёт комбинативной изменчивости.
- Источниками комбинативной изменчивости служат: кроссинговер в профазе мейоза I, независимое расхождение гомологичных хромосом в анафазе мейоза I и случайное слияние гамет при оплодотворении.
- Генетическая разнородность особей в популяции повышает эффективность естественного отбора и даёт материальное основание для адаптации к изменяющимся условиям среды.
- Вредные рецессивные мутации при половом размножении переходят в гетерозиготное состояние (маскируются доминантными аллелями) и не проявляются фенотипически, что снижает смертность в популяции.
Практика
Закрепим изученный материал на экзаменационных заданиях. Выполни их самостоятельно.
Рассмотрите схемы А и Б, иллюстрирующие две формы воспроизведения организмов. Выполните задания 5 и 6.
Задание 5
Каким номером на схемах (А или Б) обозначена форма воспроизведения, обеспечивающая генетическое разнообразие потомства? В ответе запишите соответствующую букву.
На схеме Б показано половое размножение (две родительские особи), которое обеспечивает генетическое разнообразие.
Ответ: Б.
Задание 6
Установите соответствие между характеристиками и формами воспроизведения, обозначенными на схемах буквами А и Б: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) обеспечивает обмен генетической информацией
Б) позволяет создавать идентичные организмы
В) в процессе клетки делятся только митозом
Г) сопровождается образованием гамет
Д) позволяет в короткие сроки получить большое количество потомства
Е) в процессе происходит слияние гаплоидных клетокФОРМЫ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ:
1) Бесполое размножение (схема А)
2) Половое размножение (схема Б)Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г Д Е
А — 2: обмен генами бывает только при половом процессе.
Б — 1: при бесполом потомки — точные копии (клоны) родителя.
В — 1: митоз копирует клетки и лежит в основе бесполого размножения.
Г — 2: гаметы — это половые клетки.
Д — 1: бесполое размножение быстрее, так как не нужен партнер.
Е — 2: слияние гамет (оплодотворение) — суть полового процесса.
Ответ: 211212.
Заключение
Теперь ты чётко знаешь разницу между бесполым и половым размножением. Эти знания помогут на экзамене:
- определять способы размножения по заданным характеристикам;
- рассчитывать набор хромосом на различных стадиях жизненного цикла растений и животных;
- устанавливать последовательность этапов образования половых клеток.
Чтобы закрепить навыки и не путаться в терминологии, рекомендуем регулярно решать тематические задания из банка ЕГЭ, уделяя особое внимание примерам партеногенеза и формам бесполого деления.
