§ 20. При бесполом размножении ДНК детей и родителей одинакова

Определения и обозначения

Бесполое размножение — появление нового организма без слияния половых клеток; обычно в нём участвует один родитель. Проще говоря, потомок развивается из клетки или части организма одного родителя. Это понятие помогает отличить такой способ размножения от полового, при котором сливаются половые клетки.

ДНК — молекула, в которой хранится наследственная информация организма. Её можно представить как набор инструкций, связанных с особенностями живого существа. Знание о ДНК помогает понять, откуда у потомка берутся признаки, похожие на родительские.

Копирование ДНК — создание копии наследственной информации перед образованием новых клеток. Благодаря этому информация не остаётся только в прежней клетке, а попадает и в новые. Без такого копирования клетки потомка не получили бы нужных наследственных сведений.

Потомок — организм, который появился в результате размножения другого организма. При бесполом размножении его развитие начинается от одного родителя. Это слово удобно использовать, чтобы различать исходный организм и новый, который от него появился.

Как это устроено

При бесполом размножении обычно достаточно одного родителя, потому что новый организм развивается из его клетки или части тела. Половые клетки двух организмов не должны сливаться, чтобы начать развитие потомка. Родитель уже содержит наследственную информацию, необходимую для образования новых клеток. Поэтому второй источник ДНК для такого способа размножения не требуется.

Перед образованием новых клеток ДНК копируется. Это необходимо потому, что каждая новая клетка должна получить наследственную информацию, а не только исходная клетка. Копии ДНК распределяются между новыми клетками во время их образования. Так сведения родителя оказываются у потомка.

ДНК потомка при бесполом размножении обычно совпадает с ДНК родителя, потому что для её создания служит копия родительской ДНК. При таком пути не соединяется наследственная информация двух родителей. Поэтому потомок часто имеет те же наследственные особенности, что и организм, от которого он произошёл. Слово «обычно» здесь важно: абсолютное совпадение бывает не всегда.

Разные способы бесполого размножения приводят к появлению новых организмов по-разному. При делении одна клетка разделяется на две, и каждая новая клетка получает копию ДНК. При почковании из клеток родителя вырастает небольшой вырост, который может отделиться. При образовании спор родитель производит особые клетки; при подходящих условиях из них могут развиться новые организмы.

Потомки всё же могут немного отличаться от родителя, потому что копирование ДНК иногда происходит с изменениями. Тогда в копии наследственной информации появляется отличие. Оно может передаться новой клетке и повлиять на особенности организма. Такие изменения не означают, что ДНК вовсе не передаётся: обычно передаётся её копия, но иногда она не полностью совпадает с исходной.

Бесполое размножение и сходство потомков с родителем

В таблице сравниваются три способа появления потомков и передача им наследственной информации. Читай строки по порядку: сначала найди способ, затем проследи, что происходит с родителем и как возникает потомок. Последний столбец показывает, почему наследственная информация потомка обычно похожа на родительскую.

Разбор задач

Одноклеточный организм разделился на две клетки. Нужно определить, сколько родительских организмов участвовало и откуда у новых клеток ДНК.

1. В условии назван один организм, который разделился. Значит, размножении участвовал один родитель, а не два.
2. До разделения наследственная информация его клетки копируется. Иначе обе новые клетки не смогли бы получить ДНК.
3. Копии ДНК распределяются между образовавшимися клетками. Поэтому каждая новая клетка получает наследственную информацию исходного организма.

Ответ: участвовал один родительский организм. ДНК новых клеток происходит из копии ДНК родительской клетки.

У гидры на теле образовалась почка, которая выросла и отделилась. Объясним, почему её ДНК обычно совпадает с ДНК гидры.

1. Почка возникает из клеток самой гидры, а не от другого организма. Значит, её клетки связаны с клетками одного родителя.
2. Когда клетки образуются и растут, наследственная информация родительских клеток копируется. Это позволяет клеткам почки получить ДНК.
3. Почка развивается, затем может отделиться и жить как новый организм. Так как её наследственная информация скопирована у гидры, ДНК потомка обычно совпадает с ДНК родителя.

Ответ: ДНК почки обычно совпадает с ДНК гидры, потому что почка образуется из её клеток и получает копии их наследственной информации.

У двух потомков одного организма, размножившегося бесполым способом, обнаружили небольшое различие. Можно ли утверждать, что бесполое размножение не передаёт ДНК родителя?

1. Сначала вспомним, что при бесполом размножении наследственная информация обычно копируется и передаётся потомкам. Само наличие различия не отменяет этого процесса.
2. При копировании иногда возникают изменения. Поэтому копия может немного отличаться от исходной ДНК, а потомки — друг от друга.
3. Сравним объяснения: передача ДНК происходит обычно, а изменения возможны иногда. Значит, небольшое различие показывает возможность изменения при копировании, а не отсутствие наследственной информации.

Ответ: нет, такого утверждения сделать нельзя. ДНК родителя обычно передаётся потомкам, но при её копировании иногда возникают изменения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что при бесполом размножении участвуют два родителя. Так можно подумать, потому что слово «размножение» часто связывают с участием пары организмов. Проверь себя: спроси, сливаются ли половые клетки; если нет, обычно достаточно одного родителя.

Ошибка — думать, что ДНК потомка появляется сама собой. Так кажется, если представить только итог — появление нового организма, — и забыть о клеточных процессах. Проверь объяснение: перед образованием новых клеток наследственная информация должна скопироваться и попасть в них.

Ошибка — утверждать, что потомки всегда абсолютно одинаковы. К этому приводит верное наблюдение, что они часто похожи на родителя, но из него делают слишком общий вывод. Проверь себя словом «обычно»: при копировании ДНК иногда возникают изменения, поэтому возможны различия.

Ошибка — путать размножение с простым ростом организма. Например, увеличение тела само по себе ещё не обязательно означает, что появился новый организм. Проверь результат: при размножении возникает новый организм или клетка, способная стать его началом, а при росте увеличивается уже существующий организм.

Связь с другими темами

Чтобы понять тему, нужно знать, что такое клетка, как она делится и какую роль играет ДНК в хранении наследственной информации. Эти знания объясняют, почему новые клетки получают копию ДНК и как она передаётся потомку. Если представить клетку и копирование информации, становится понятнее, откуда берётся сходство родителя и потомства.

Дальше эти представления пригодятся при сравнении бесполого и полового размножения. Они также помогут изучать наследственную изменчивость — различия, которые могут появляться у организмов. Так можно понять и сходство потомков с родителем, и причины некоторых отличий.

Что запомнить

• При бесполом размножении обычно достаточно одного родителя.
• Перед образованием новых клеток ДНК копируется.
• Потомок обычно получает копию наследственной информации родителя.
• Поэтому ДНК потомка и родителя обычно одинакова.
• При копировании ДНК иногда возникают изменения.
• Бесполое размножение может происходить разными способами, например делением или почкованием.