ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 10 клас
Тема 3. Репродукція та розвиток
§ 53. Репродукція як механізм забезпечення безперервності існування видів
Пригадайте!
Що таке розмноження?
Розмноження — це процес, за допомогою якого організми створюють більше організмів, схожих на себе. Він передбачає поєднання генетичного матеріалу двох батьків для створення нового, генетично унікального потомства. При статевому розмноженні це відбувається шляхом злиття чоловічих і жіночих статевих клітин, тоді як при нестатевому розмноженні це робиться одним організмом, який створює свій клон. Розмноження має важливе значення для продовження життя, оскільки це єдиний спосіб для виду вижити в довгостроковій перспективі.
ДІЯЛЬНІСТЬ
Порівняйте ознаки нестатевого й статевого розмноження та сформулюйте висновок про їхню роль у забезпеченні безперервності існування видів.
Нестатеве розмноження — це процес, у якому організм виробляє потомство без участі іншого організму, тоді як статеве розмноження — це процес, у якому два організми об’єднуються для створення потомства. Безстатеве розмноження є перевагою, оскільки воно дозволяє виду відтворюватися швидко та з меншими витратами енергії, тоді як статеве розмноження є перевагою, оскільки воно забезпечує більшу генетичну варіативність виду. Обидві форми розмноження мають важливе значення для забезпечення безперервності існування виду, оскільки обидві дозволяють передачу ознак і збереження виду.
Пригадайте цикл відтворення папоротей та назвіть його стадії. Яке значення має наявність у їхньому циклі поколінь, що розмножуються нестатево (спорофіта) та статево (гаметофіта)? Оцініть переваги нестатевої та статевої репродукції у природі. Чому багато видів рослин поєднують у своєму циклі відтворення нестатеве й статеве розмноження?
Папороті мають двостадійний життєвий цикл із чергуванням поколінь диплоїдних спорофітів і гаплоїдних гаметофітів. Стадія гаметофіту виробляє джгутикові сперматозоїди та яйцеклітини, які вивільняються у воду та згодом зливаються, утворюючи диплоїдну зиготу. Потім ця зигота росте і розвивається в спорофіт, який виробляє гаплоїдні спори. Ці спори розвиваються в гаметофіти, і цикл починається знову. Наявність у життєвому циклі папороті як нестатевого (спорофіт), так і статевого (гаметофіт) поколінь забезпечує безперервність виду, оскільки обидві форми розмноження необхідні для виживання виду. Безстатеве розмноження є перевагою, оскільки воно дозволяє виду відтворюватися швидко та з меншими витратами енергії, тоді як статеве розмноження є перевагою, оскільки воно забезпечує більшу генетичну варіативність виду. Багато видів рослин поєднують у своєму життєвому циклі безстатеве та статеве розмноження, оскільки обидві форми розмноження мають свої переваги. Безстатеве розмноження є перевагою, оскільки воно дозволяє виду розмножуватися швидко та з меншими витратами енергії, тоді як статеве розмноження дозволяє більшу генетичну варіативність виду. Поєднання двох форм відтворення в їхньому життєвому циклі дозволяє їм отримувати користь від обох форм відтворення, забезпечуючи виживання свого виду.
СТАВЛЕННЯ
Порівняйте репродукції картин «Соняшники» Клода Моне, Ван Гога і Марії Приймаченко із природним соняхом – результатом біологічної репродукції. Що є спільного й відмінного між художньою й біологічною репродукцією?
І художнє, і біологічне відтворення соняшників мають схожість і відмінність. Спільне між ними те, що соняшник є джерелом натхнення для обох. Клод Моне, Ван Гог і Марія Приймаченко використовували соняшник як предмет своїх творів мистецтва, а натуральний соняшник є результатом біологічного розмноження. Відмінності між художнім і біологічним відтворенням соняшників полягають в інтерпретації та зображенні квітки. Художні зображення соняшників часто дуже стилізовані та можуть передати різноманітні настрої та емоції. З іншого боку, біологічне розмноження соняшників — це процес, який суворо базується на генетичному матеріалі батьківської квітки та призначений для забезпечення виживання виду. Колір і форма квітки, а також інші характеристики визначаються генетичним матеріалом материнської рослини.
РЕЗУЛЬТАТ
1. Що таке репродукція?
Розмноження — це процес, за допомогою якого організми створюють більше організмів, схожих на себе. Він передбачає поєднання генетичного матеріалу двох різних організмів для отримання потомства, яке містить генетичний матеріал обох батьків. Статеве розмноження включає злиття чоловічих і жіночих статевих клітин, тоді як нестатеве розмноження передбачає народження потомства від одного батька.
2. На яких рівнях відбувається репродукція біологічних видів?
Біологічні види розмножуються як на індивідуальному, так і на популяційному рівнях. На індивідуальному рівні відтворення передбачає поєднання генетичного матеріалу двох різних організмів для отримання потомства, яке містить генетичний матеріал обох батьків. На популяційному рівні репродуктивна ізоляція може виникнути, коли особини або популяції демонструють різну поведінку, яка перешкоджає відтворенню між двома видами. Крім того, репродуктивна ізоляція може бути спричинена фізичними бар’єрами, такими як географічна відстань, які перешкоджають контакту двох видів.
3. Що таке нестатеве розмноження?
Нестатеве розмноження — це тип розмноження, який не передбачає злиття гамет або зміни кількості хромосом. Потомство, яке виникає в результаті нестатевого розмноження, генетично ідентично батьківському організму. Нестатеве розмноження може відбуватися як в одноклітинних, так і в багатоклітинних організмах, і може мати різні форми, включаючи поділ, брунькування, фрагментацію та партеногенез. Нестатеве розмноження часто є кращим у середовищах з обмеженими ресурсами, оскільки воно не потребує об’єднання двох організмів, щоб створити потомство.
4. Назвіть основні форми нестатевого розмноження.
Основними формами нестатевого розмноження є бінарний поділ, брунькування, фрагментація та партеногенез. Бінарне поділ передбачає поділ організму на дві однакові половини, тоді як брунькування передбачає ріст «бруньки», яка згодом стає окремим організмом. Фрагментація передбачає поділ організму на кілька окремих частин, кожна з яких здатна вирости в новий організм. Нарешті, партеногенез — це форма нестатевого розмноження, при якому яйцеклітина розвивається в потомство без запліднення самцем.
5. Що таке статеве розмноження?
Статеве розмноження — це тип розмноження, який передбачає злиття двох різних гамет від двох різних організмів для отримання потомства. Цей процес часто передбачає зміну кількості хромосом і може призвести до генетичних відмінностей між батьками та нащадками. Статеве розмноження необхідне для еволюції видів, оскільки воно створює генетичні варіації, які дозволяють розвивати нові ознаки та адаптації.
6. Назвіть основні форми статевого розмноження.
Основними формами статевого розмноження є внутрішнє запліднення, зовнішнє запліднення та гермафродитне розмноження. Внутрішнє запліднення включає злиття гамет в організмі одного з батьків і поширене у ссавців і птахів. Зовнішнє запліднення полягає у виході гамет у зовнішнє середовище і поширене у риб і земноводних. Гермафродитне розмноження включає злиття гамет між двома організмами одного виду і поширене у безхребетних.
7. Як забезпечується безперервність існування видів у часі?
Безперервність існування видів у часі забезпечується процесом еволюції, який обумовлений природним відбором і генетичним дрейфом. Природний відбір відбувається, коли організми з певними перевагами мають більшу ймовірність вижити та розмножуватися, ніж ті, що їх не мають, таким чином передаючи переваги наступному поколінню. Генетичний дрейф — це випадкова зміна частоти алелів у популяції, яка з часом може призвести до появи нових видів. Ці сили діють разом, щоб рухати процес еволюції та забезпечувати безперервність видів у часі.
8. Які особливості нестатевої форми розмноження?
До особливостей нестатевого розмноження відносяться: нестатеве розмноження не передбачає злиття гамет або зміни кількості хромосом. Нащадки, отримані в результаті нестатевого розмноження, генетично ідентичні батьківському організму. Нестатеве розмноження часто є кращим у середовищах з обмеженими ресурсами, оскільки воно не потребує об’єднання двох організмів, щоб створити потомство. Нестатеве розмноження може відбуватися як в одноклітинних, так і в багатоклітинних організмах, і може мати різні форми, включаючи поділ, брунькування, фрагментацію та партеногенез. Безстатеве розмноження не призводить до еволюції нових ознак або адаптації, оскільки не передбачає змішування генетичного матеріалу двох різних організмів.
9. Яке значення статевого розмноження в природі?
Значення статевого розмноження в природі полягає в тому, що воно забезпечує змішування генетичного матеріалу між двома різними особинами та забезпечує механізм для еволюції нових ознак і адаптації. Статеве розмноження також дозволяє утворювати нові комбінації алелів, які можуть викликати генетичні варіації та допомагати організмам адаптуватися до змін середовища. Крім того, статеве розмноження сприяє збільшенню генетичної різноманітності виду, що може бути важливим для його виживання в довгостроковій перспективі.
10. Порівняйте нестатеве та статеве розмноження.
Нестатеве розмноження включає утворення потомства від одного батька без участі іншого організму і не призводить до еволюції нових ознак або адаптації. З іншого боку, статеве розмноження передбачає злиття двох різних гамет від двох різних організмів для отримання потомства, що може призвести до генетичних варіацій між батьками та нащадками. Ця генетична варіація може призвести до еволюції нових рис і адаптацій.
