CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA SINH VẬT doc

Sinh sản vô tính Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản mà trong đó không có sự kết hợp giữa các yếu tố đực và yếu tố cái không qua thụ tinh.. b Sự sinh sản sinh dưỡng: là hình thức sin

CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA SINH VẬT

1 Sinh sản vô tính

Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản mà trong đó không có sự kết hợp giữa các yếu tố đực và yếu tố cái (không qua thụ tinh) Có 3 hình thức sinh sản vô tính

a) Sự phân đôi: là hình thức sinh sản phổ biến nhất của những sinh vật bậc

thấp (vi khuẩn, thực vật va` động vật đơn bào) Cơ thể mẹ tự co thắt ở giữa rồi tách làm 2 phần giống nhau, mỗi phần sẽ lớn dần lên cho tới lúc bằng

mẹ Sự phân đôi tế bào bao gồm cả chất nguyên sinh, các bào quan và nhân

Nhân của cá thể con vẫn giữ nguyên số nhiễm sắc thể là 2n, như của mẹ

b) Sự sinh sản sinh dưỡng: là hình thức sinh sản của các cơ thể đa bào mà

trong đó các cá thể con được sinh ra từ các bộ phận sinh dưỡng của cơ thể

mẹ

* Ở động vật: có 2 dạng sinh sản sinh:

- Sự nảy chồi là một phần nhỏ của cơ thể mẹ có thể lớn nhanh hơn những

vùng lân cận, để trở thành một cơ thể mới Sau đó, cơ thể con có thể tiếp tục

sống bám trên mình cơ thể mẹ hoặc tách hẳn thành một cá thể độc lập Ví

dụ, sự nảy chồi ở thuỷ tức Ở thực vật, bèo tấm cũng sinh sản bằng nảy chồi

- Sự tái sinh là khả năng mọc lại (tái tạo) những phần đã mất (đuôi, chi, )

của một số động vật Khả năng tái sinh đó nếu đạt mức độ cao, có thể xem như là một dạng sinh sản vô tính Ví dụ, khi bọt biển, thuỷ tức, sao biển, đỉa biển Planaria bị cắt thành nhiều mảnh vụn, mỗi mảnh sẽ mọc những phần còn thiếu để tạo lại ,một cơ thể nguyên vẹn mới

* Ở thực vật: Trong thiên nhiên, thực vật bậc cao có khả năng tạo những cơ

thể mới từ một phần của thân bò (rau má), thân rễ (cỏ gấu), thân củ (khoai tây), thân hành (củ hành), rễ củ (khoai lang), lá (cây lá bỏng) Đó là những hình thức sinh sản sinh dưỡng tự nhiên

Trong trồng trọt, người ta thường nhân giống nhờ hiện tượng sinh sản sinh dưỡng của thực vật, bằng cách cắt rời các phần nhỏ của cây mẹ để tạo thành những cây con mới Đó là sự sinh sản sinh dưỡng nhân tạo Có 3 dạng sinh sản sinh dưỡng nhân tạo là giâm, chiết và ghép

Ngoài ra, phương pháp nuôi cấy mô cũng là một phương pháp nhân giống

vô tính đang được con người sử dụng để nhân các giống quí

c) Sinh sản bằng bào tử là hình thức mà trong đó cơ thể mới được sinh ra từ

một tế bào gọi là bào tử Bào tử có thể được hình thành từ ngay tế bào cơ thể

mẹ (tảo lục đơn bào) hoặc từ một cơ quan riêng biệt của cơ thể mẹ gọi là túi bào tử (dương xỉ) Bào tử có thể không di động được, chúng được phát tán đi nhờ gió, nước; hoặc có thể di chuyển được trong nước nhờ roi Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử sẽ nảy mầm thành cơ thể mới

Với hình thức sinh sản bằng bào tử, một cá thể mẹ có thể sinh ra rất nhiều

cá thể con Các cá thể con đều giống nhau và có bộ NST được “sao chép” nguyên vẹn từ bộ NST của cơ thể mẹ nên hầu như đều lặp lại những tính chất của cơ thể mẹ

2 Sự sinh sản hữu tính

Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản cần có sự kết hợp của 2 tế bào gọi

là giao tử Các giao tử có thể chưa phân hoá rõ rệt hoặc đã phân hoá rõ rệt thành trứng và tinh trùng Sự kết hợp giữa 2 giao tử sẽ tạo thành 1 hợp tử Hợp tử phát triển thành cơ thể con

a) Hiện tượng giảm phân và hình thành giao tử

Khác với nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm), giảm phân (phân bào giảm nhiễm) xảy ra trong các tế bào sinh dục Tế bào mẹ lưỡng bội (2n) phân chia 2 lần tạo ra 4 tế bào con đơn bội (n) Cơ quan sinh dục đực sinh ra giao tử đực (tinh trùng), còn cơ quan sinh dục cái sinh ra giao tử cái (trứng)

* Giao tử đực: Tinh trùng gồm 3 phần: đầu, thân va` đuôi (roi) có khả năng

chuyển động để tìm đến giao tử cái (trứng)

* Giao tử cái: Các giao tử cái (trứng của động vật, noãn cầu của thực vật)

bao giờ cũng lớn hơn nhiều so với giao tử đực cùng loài, nhưng không di chuyển được

b) Sự thụ tinh

Sự thụ tinh ở động vật hay thực vật là sự hoà làm một của 2 giao tử đực và cái để tạo thành hợp tử

Đối với các sinh vật bậc thấp ở nước, sự thụ tinh xảy ra trong môi trường nước (cầu gai, sò, hến, rong biển ), còn với sinh vật bậc cao, sống ở cạn, sự thụ tinh xảy ra trong cơ quan sinh dục cái

c) Sự sinh sản hữu tính ở thực vật

* Tiếp hợp là hình thức sinh sản hữu tính sơ khai nhất ở thực vật Cơ quan

sinh sản chưa phân hoá rõ ràng Ví dụ: Sự tiếp hợp ở tảo xoắn Hai sợi tảo (đơn bội) áp sát nhau Trên 2 tế bào đối diện, xuất hiện 2 u nhỏ mọc xích lại gần nhau rồi nối liền với nhau thành một ống thông giữa 2 tế bào Nhân và tế bào chất của một trong 2 tế bào sẽ tràn vào trong ống rồi hoà vào nhân và tế bào chất của tế bào kia tạo thành hợp tử (2n) Hợp tử phân chia 2 lần liên tiếp để tạo thành 4 nhân đơn bội (n) Sau đó, 3 nhân bị thoái hoá, nhân còn lại tạo thành tế bào mầm đơn bội (n) và tiếp tục lớn lên theo cơ chế nguyên

phân

* Ở thực vật bậc cao (từ rêu trở lên), sinh sản hữu tính là một khâu không

thể thiếu được trong vòng đời của chúng

Sự xen kẽ thế hệ (thể giao tử và thể bào tử) cũng là sự xen kẽ giữa sinh sản

vô tính bằng bào tử và sinh sản hữu tính bằng giao tử

* Ở cây xanh có hoa:

- Cơ quan sinh sản đực (nhị):

Nhị gồm bao phấn, mọc ở đầu cuống nhị Bao phấn có 2 ngăn Mỗi ngăn chia thành 2 túi phấn chứa hạt phấn Khi túi phấn chín sẽ mở để phóng thích

hạt phấn ra ngoài Mỗi hạt phấn thường gồm 2 tế bào và có 2 lớp màng; lớp ngoài dày và lớp trong mỏng

Hạt phấn được hình thành từ các tế bào mẹ hạt phấn (2n) Mỗi tế bào mẹ này cho ra 4 bào tử, tức 4 hạt phấn đơn bội (n), do kết quả của sự phân chia giảm nhiễm Mỗi hạt phấn chứa 2 nhân (một nhân sinh dưỡng và một nhân sinh dục), bao quanh là chất nguyên sinh và ngoài cùng có vỏ bao bọc

- Cơ quan sinh sản cái (nhụy):

Nhụy gồm phần dưới phình to là bầu và phần trên bầu là vòi chứa mô nuôi dưỡng Đầu vòi phình to thành một khối hình cúc áo, giàu chất dinh dưỡng

và nhựa dính để giữ và nuôi hạt phấn Bầu chứa noãn Noãn có nhiều dạng khác nhau (thẳng, cong ) Mỗi noãn gồm một khối tế bào được bọc trong 1 hoặc 2 lớp màng bảo vệ và có lỗ thông (lỗ noãn), trong đó có một bộ phận quan trọng liên quan đến chức năng sinh sản là túi phôi

Túi phôi được tạo thành từ một tế bào mẹ (2n) qua 2 lần phân bào liên tiếp theo cơ chế giảm phân để tạo ra 4 tế bào con đơn bội (n) Nhưng trong đó

có 3 tế bào bị thoái hoá, chỉ một tế bào phân chia liên tiếp để kết thành túi phôi Túi phôi chứa nhiều nhân, trong đó có 2 nhân sẽ tham gia vào quá trình thụ tinh là noãn cầu đơn bội (n) và nhân phụ

- Sự thụ phấn

Thụ phấn là quá trình chuyển vận của hạt phấn từ nhị sang đầu vòi nhụy của các hoa cùng loài

Sự thụ phấn là trực tiếp (tự thụ phấn), khi hạt phấn rơi trên đầu nhụy của cùng hoa hay hoa khác cây Sự thụ phấn là gián tiếp (thụ phấn chéo) khi hạt phấn rơi trên đầu nhụy của cây khác cùng loài Sự thụ phấn chéo thường xảy

ra ở cây hoa đơn tính hoặc lưỡng tính, nhưng nhị và nhụy không chín cùng một lúc Tác nhân của thụ phấn có thể là trọng lực, gió, nước, sâu bọ (thụ phấn tự nhiên) hay người (thụ phấn nhân tạo)

- Sự nảy mầm của hạt phấn

Hạt phấn rơi vào đầu nhụy gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm mọc ra một ống phấn Ống phấn theo vòi nhụy đi vào bầu Nhân của tế bào ống phấn chuyển ra đầu ống, còn nhân của tế bào phát sinh tạo thành 2 tinh tử có n nhiễm sắc thể nằm ở ống phấn, được ống phấn mang tới noãn

- Sự thụ tinh

Khi ống phấn đến noãn, qua lỗ noãn tới túi phôi; đầu ống phấn vỡ ra, một tinh tử kết hợp với noãn cầu thành hợp tử (2n), sau phát triển thành phôi, còn

tinh tử thứ 2 sẽ kết hợp với nhân thứ cấp 2n (nhân phụ) để hình thành nên nội nhũ 3n Như vậy là ở thực vật hạt kín, có 2 giao tử đực đều tham gia vào thụ tinh nên được gọi là sự thụ tinh kép

Sau khi thụ tinh, noãn sẽ biến đổi thành hạt Hạt gồm có phôi, phôi nhũ và

vỏ bọc ngoài

d) Sự sinh sản hữu tính ở động vật

* Ở động vật đơn bào ( sự tiếp hợp)

Hình thức sinh sản hữu tính đơn giản nhất của động vật là sự tiếp hợp ở trùng đế giày Trùng đế giày vốn có 2 nhân (1 nhân lớn, 1 nhân bé) đều lưỡng bội Khi sinh sản, 2 trùng đế giày áp sát vào nhau Nhân bé giảm phân cho 4 nhân nhỏ đơn bội, trong số đó có 3 nhân sẽ thoái hoá còn 1 nhân nguyên phân một lần nữa để cho 2 nhân đơn bội Một nhân sẽ di chuyển sang trùng đế giày đối diện, nhân còn lại hoà hợp làm một (thụ tinh) với nhân bé từ trùng đế giày kia di chuyển sang, tạo thành một nhân bé lưỡng bội Hai nhân lớn trong 2 trùng đế giày đều tiêu biến Nhân bé mới hình thành sẽ nguyên phân để cho nhân bé và nhân lớn mới Sau đó 2 trùng đế giày tách rời nhau Mỗi trùng đế giày lại nguyên phân 1 lần nữa để cho 2 trùng đế giày con

Như vậy trong sự tiếp hợp của trùng đế giày đã có đủ 2 quá trình giảm phân

và thụ tinh, đặc trưng cho sự sinh sản hữu tính

* Ở động vật đa bào bậc thấp

Tất cả động vật đa bào (lưỡng bội – 2n) đều không qua quá trình giảm phân hình thành giao tử đơn bội (n) và qua quá trình thụ tinh tạo thành hợp

tử (2n) Hợp tử nguyên phân liên tiếp để trở thành cơ thể mới có bộ NST lưỡng bội (2n)

Trong quá trình tiến hoá của giới động vật đã thể hiện rõ: sự hoàn thiện dần các cơ quan sinh sản có liên quan đến sự hoàn thiện dần các hình thức thụ tinh, sự bảo vệ phôi và chăm sóc con non

- Sự hoàn thiện cơ quan sinh sản:

+ Từ chỗ chưa có cơ quan sinh sản đến chỗ có cơ quan sinh sản chuyên biệt

+ Từ chỗ chưa phân hoá tính đực – cái (chưa phân biệt giao tử đực và giao

tử cái) đến chỗ phân hoá rõ ràng thành giao tử đực (tinh trùng) và giao tử cái (trứng)

+ Từ chỗ lưỡng tính (cơ quan sinh sản đực và cái cùng nằm trên một cơ thể) như giun dẹt, giun đất đến chỗ đơn tính (các cơ quan sinh sản nằm trên các

cơ thể khác nhau) ở hầu hết các loài động vật

- Sự hoàn thiện hình thức thụ tinh:

+ Thụ tinh ngoài trong môi trường nước (con cái đẻ trứng, con đực phóng ngay tinh trùng vào đám trứng) hiệu quả thấp đến thụ tinh trong (nhờ các cơ quan giao cấu) đảm bảo xác suất thụ tinh cao

+ Từ chỗ tự thụ tinh đến thụ tinh chéo tạo ra những thay đổi về vật chất di truyền làm nguyên liệu cho các quá trình chọn lọc và tiến hoá

- Sự bảo vệ phôi và chăm sóc con:

+ Từ chỗ phôi trong trứng phát triển trong điều kiện môi trường tự nhiên (sâu bọ, bò sát) đến chỗ bớt lệ thuộc vào môi trường xung quanh (chim, thú)

+ Từ chỗ con non sinh ra không được bảo vệ chăm sóc đến chỗ được bảo vệ, chăm sóc và nuôi dưỡng trong một thời gian nhất định tuỳ theo loài

Như vậy, trong quá trình tiến hoá của động vật, sự hoàn thiện các cơ quan sinh sản, các hình thức thụ tinh đã đảm bảo tỉ lệ sống sót của con non ngày

càng cao Số giao tử và hợp tử tỉ lệ nghịch với xác suất sống sót của các cá thể được sinh ra