При половом размножении ДНК детей и родителей различается - ВОДОРОСЛИ - СЛОЕВИЩНЫЕ РАСТЕНИЯ - РАСТЕНИЯ

Определяем проблему урока

Антошка: Если ДНК водорослей такая же, как ДНК их родителей, значит, за всю историю Земли не появилось новых видов водорослей?

Биолог: В появлении новых видов важную роль играет другой вид размножения.

• Что нужно обсудить Антошке с биологом, чтобы найти ответ на свой вопрос? Сравни с авторским вариантом (стр. 171).

Вспоминаем то, что знаем

• Может ли многоклеточная водоросль размножаться делением? (§ 20)

• Могут ли споры образоваться в органе из многих клеток? (§ 20)

• Как бактерии обмениваются ДНК? (§ 11)

Решаем проблему, открываем новые знания

• Найди в тексте отличия полового размножения от бесполого.

Половое размножение - потомки отличаются от родителей.

В процессе полового размножения участвуют две особи. В результате оплодотворения каждая из них передаёт свою ДНК потомку.

У одних водорослей эта передача осуществляется при слиянии содержимого обычных клеток, такой процесс называют конъюгацией (рис. 21.1).

21.1. Схема конъюгации.

У других ДНК передаётся при слиянии специально выработанных половых клеток - гамет. Гаметы образуются в специальных клетках - гаметангиях (изредка - в обычных клетках). В одном гаметангии созревает от одной до сотни гамет.

Гаметы находят друг друга в воде и сливаются (соединяются). В результате образуется зигота - клетка, содержащая ДНК обоих родителей.

21.2. Схема жизненного цикла водоросли хламидомонады.

• Найди на схеме все описанные в тексте стадии жизненного цикла этой водоросли.

Зигота превращается в водоросль, и пути этого превращения очень многообразны. Из гаметы водоросль не вырастает.

Антошка: После слияния гамет в зиготе оказывается ДНК двух родителей. У внуков - вдвое больше ДНК, а у правнуков - вчетверо. Что же будет через 100 поколений?

Биолог: В клетках оказалось бы огромное число наборов ДНК. На самом деле этого не происходит потому, что количество ДНК в клетках может уменьшаться при делении. В клетках может содержаться или одинарный, или двойной набор ДНК.

Редукционное деление нужно для уменьшения количества наборов ДНК

Клетка с двойным набором ДНК может делиться двумя способами: так, что у каждой дочерней клетки будет двойной набор ДНК, и так, что у каждой дочерней клетки будет одинарный набор ДНК.

Деление, при котором у клетки потомка вдвое меньше ДНК, чем у родительской клетки, называется редукционным делением (редукция здесь означает “уменьшение”).

Редукционное деление может происходить в разные моменты: при образовании гамет, сразу после деления зиготы, спустя продолжительный срок после образования зиготы.

Развитие улотрикса

Улотрикс - бентосная зелёная водоросль в виде нити. Каждая клетка нити улотрикса (рис. 21.3) содержит одинарный набор ДНК. В каждой из клеток (кроме той, которой улотрикс прикреплён к грунту) в результате деления ядер могут образоваться гаметы - и в каждой из гамет тоже одинарный набор ДНК. Гаметы выходят в воду, находят друг друга и сливаются попарно.

В результате слияния образуется зигота с двойным набором ДНК. Зигота делится два раза.

21.3. Половое размножение улотрикса: 1 - клетка, у которой нить прикреплена к грунту; 2 - созревание гамет; 3 - слияние гамет и образование зиготы; 4 - зигота;

5 - созревание спор; 6 - развитие водоросли из споры.

После двух делений образуются четыре споры, в каждой из которых - одинарный набор ДНК. Из споры вырастает нить.

Смена поколений у водорослей

У некоторых видов водорослей и гаметы, и споры могут развиваться у одной особи. Например, при высокой температуре водоросль производит споры, а при низкой - гаметы.

У других водорослей особи одного вида могут быть двух сортов. Одни из них - спорофиты - производят споры и имеют двойной набор ДНК в клетках. Другие производят гаметы. Их называют гаметофиты, и они имеют одинарный набор ДНК в клетках.

Гаметофит может быть внешне похожим на спорофит, а может и отличаться формой и размером. У ламинарии, например, гаметофит микроскопический в виде нити, а спорофит представляет собой ленту длиной до 12 метров.

Сравниваем свой вывод с авторским

При половом размножении потомки разнообразны и наследуют в том или ином сочетании свойства обоих родителей, но встречу гамет обеспечить трудно.

Редукционное деление, гаметофит, спорофит, гамета, зигота

Применяем новые знания

1. Чем спора водоросли отличается от гаметы?

2. Что такое редукционное деление?

3. Чем спорофит отличается от гаметофита?

4. Придумай ситуацию, в которой водоросли выгодно иметь спорофит и гаметофит одинакового строения.

5. Придумай ситуацию, в которой водоросли выгодно иметь спорофит и гаметофит разного строения.

6. Рассмотри схемы в приложении на стр. 167-170. Найди схему, посвящённую жизненному пути водорослей. Разберись в условных знаках и объясни смысл схемы.

Мои биологические исследования

Размножение водорослей

Рассмотри под микроскопом капли воды из банки с водорослями, подготовленной к предыдущему занятию. Постарайся разыскать почкующиеся водоросли, гаметы, споры. Обнаруженные объекты зарисуй. Объясни особенности жизненного цикла водорослей.