Тест по биологии: Партеногенез (8 класс)

Пояснение:

Партеногенез — это особая форма полового размножения, при которой развитие нового организма начинается из женской половой клетки (яйцеклетки) без её оплодотворения мужской гаметой (сперматозоидом). Несмотря на то, что в процессе участвует только один родитель (самка), партеногенез относят к половому размножению, так как в его основе лежит развитие из специализированной половой клетки, а не из соматической, как при бесполом размножении (делении или почковании).

Пояснение:

У общественных насекомых, таких как медоносные пчёлы, партеногенез является механизмом определения пола. Пчелиная матка откладывает два типа яиц: оплодотворённые и неоплодотворённые. Из оплодотворённых (диплоидных) яиц развиваются самки — рабочие пчёлы или новые матки. А из неоплодотворённых (гаплоидных) яиц в результате партеногенеза развиваются самцы, которых называют трутнями. Их единственная функция — оплодотворение молодых маток.

Пояснение:

Утверждение о том, что партеногенез является формой бесполого размножения, неверно. Несмотря на внешнее сходство (участие одной особи), партеногенез относят к половому размножению. Принципиальное отличие заключается в том, что при партеногенезе новый организм развивается из специализированной половой клетки (яйцеклетки), а при бесполом размножении — из соматических (неполовых) клеток или их групп. Поэтому партеногенез корректнее называть особой, однополой формой именно полового размножения.

Пояснение:

Циклический партеногенез — это стратегия размножения, при которой у вида в течение жизненного цикла закономерно сменяются поколения, размножающиеся партеногенетически, и поколения, размножающиеся обычным половым путём с оплодотворением. Это характерно для многих организмов с коротким жизненным циклом, например, для тлей и дафний. Летом они размножаются партеногенетически, быстро увеличивая численность, а осенью переходят к половому размножению для создания генетического разнообразия и образования зимующих яиц.

Пояснение:

Для дафний (мелких пресноводных рачков) характерен именно циклический партеногенез, тесно связанный с сезонами года. В благоприятных летних условиях в популяции присутствуют только самки, которые размножаются партеногенетически, производя на свет новых самок. Осенью, при ухудшении условий, часть самок партеногенетически производит самцов, происходит половое размножение, и откладываются оплодотворённые покоящиеся яйца, способные пережить зиму. У пчёл и ящериц партеногенез не носит такого строгого циклического характера.

Пояснение:

Главное преимущество партеногенеза заключается в высокой скорости воспроизводства. Поскольку для размножения не требуется тратить время и энергию на поиск партнёра, а каждая самка способна давать потомство, численность популяции может расти в геометрической прогрессии. Это особенно выгодно для видов с коротким жизненным циклом (как у тлей), которые могут за короткий благоприятный сезон произвести огромное количество особей и максимально использовать доступные ресурсы. Генетическое разнообразие при этом, наоборот, снижается.

Пояснение:

Укорачивание продолжительности светового дня (фотопериод) является самым надёжным астрономическим сигналом о приближении осени и зимы. Именно этот стимул воспринимается организмами дафний и тлей и запускает в их жизненном цикле переключение с летнего партеногенетического размножения на осеннее половое. Этот переход необходим для того, чтобы произвести оплодотворённые, устойчивые к неблагоприятным условиям зимующие яйца, которые обеспечат выживание вида и дадут начало новой популяции весной.

Пояснение:

Партеногенез встречается и среди позвоночных, хотя и гораздо реже, чем у беспозвоночных. Самый известный пример — некоторые виды скальных ящериц, обитающие на Кавказе. Их популяции состоят исключительно из самок, которые откладывают неоплодотворённые, но диплоидные яйца. Из этих яиц развиваются снова только самки, являющиеся генетическими копиями своих матерей. Такой способ размножения, вероятно, закрепился в условиях географической изоляции, когда встреча с самцами стала невозможной.

Пояснение:

У пчёл наблюдается генеративный (гаплоидный) партеногенез, который служит для определения пола. Из неоплодотворённых гаплоидных яиц развиваются самцы, или трутни. Их единственная роль в улье — оплодотворение молодых маток. Все женские особи в пчелиной семье — и матка, и рабочие пчёлы — развиваются из оплодотворённых диплоидных яиц. Таким образом, у пчёл все самцы не имеют отца, а всю свою наследственную информацию получают только от матери.

Пояснение:

Главным эволюционным недостатком партеногенеза является резкое снижение или полное отсутствие генетического разнообразия. Поскольку потомство развивается из клеток одной материнской особи без участия второй, оно является её почти или полностью точной генетической копией. Это делает популяцию, состоящую из клонов, очень уязвимой к любым изменениям среды. Если появится новый вирус, паразит или изменится климат, то фактор, губительный для одной особи, окажется губительным для всех.

Пояснение:

Несмотря на то, что в партеногенезе участвует только одна родительская особь (самка), его относят к половому размножению. Это связано с тем, что развитие нового организма происходит из специализированной половой клетки — яйцеклетки. Это принципиально отличает партеногенез от бесполого размножения (вегетативного, почкования, деления), где новые особи развиваются из соматических, то есть неполовых, клеток или частей тела родителя. Поэтому партеногенез корректно называть однополой формой полового размножения.

Пояснение:

При соматическом партеногенезе, характерном для тлей, дафний и скальных ящериц, развитие происходит из яйцеклетки, которая сохранила диплоидный (двойной) набор хромосом. Это может происходить из-за нарушения мейоза или других цитологических механизмов. В результате из такой яйцеклетки без оплодотворения развивается диплоидный организм, обычно самка, являющаяся генетической копией матери. При генеративном партеногенезе развитие идёт из гаплоидной яйцеклетки.

Пояснение:

Для популяций, оказавшихся в географической изоляции (например, в отдельной горной долине), где численность крайне мала, встреча особей разного пола может стать невозможной. В таких условиях способность самок к партеногенетическому размножению становится единственным способом сохранить популяцию от вымирания. Каждая самка может самостоятельно оставить потомство, поддерживая численность группы. Это крайняя мера выживания, платой за которую является потеря генетической изменчивости.

Пояснение:

Трутни (самцы пчёл) развиваются из неоплодотворённых яйцеклеток, которые несут гаплоидный, то есть одинарный, набор хромосом (n). Соответственно, все клетки тела взрослого трутня также являются гаплоидными. В отличие от них, все самки в улье (матка и рабочие пчёлы) развиваются из оплодотворённых яиц и имеют диплоидный, то есть двойной, набор хромосом (2n). Эта особенность, когда самцы гаплоидны, а самки диплоидны, характерна для всех общественных перепончатокрылых.

Пояснение:

Для тлей характерен сложный жизненный цикл с чередованием партеногенетического и полового размножения. В летний период, когда условия благоприятны, самки-основательницы рождают живых дочерних самок без оплодотворения. Это обеспечивает стремительный рост численности колонии. Осенью в популяции появляются самцы, происходит половое размножение, и откладываются оплодотворённые зимующие яйца. Дождевой червь — гермафродит, гидра размножается почкованием, а рак — раздельнополое животное.