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無性生殖指的是不經過兩性生殖細胞結合,由母體直接產生新個體的生殖方式,分為分裂生殖(細菌及原生生物)出芽生殖(酵母菌、水螅等)孢子生殖(蕨類等)營養生殖(草莓匍匐莖等),具有縮短植物生長周期,保留母本優良性狀的作用。這是最簡單最原始的生殖方法,沒有性細胞(精子和卵子)的參加。只是一個親體的一部分或一部分細胞從親體上分離出來,形成新個體。在無脊椎動物的低等群類中普遍存在。

1 無性生殖 -概述

無性生殖指的是不經過兩性生殖細胞結合,由母體直接產生新個體的生殖方式,分為分裂生殖(細菌及原生生物)出芽生殖(酵母菌、水螅等)孢子生殖(蕨類等)營養生殖(草莓匍匐莖等),具有縮短植物生長周期,保留母本優良性狀的作用。 

這是最簡單最原始的生殖方法,沒有性細胞(精子和卵子)的參加。只是一個親體的一部分或一部分細胞從親體上分離出來,形成新個體。在無脊椎動物的低等群類中普遍存在。常見有:二分裂,在原生動物中存在,就是一個個體的細胞核和細胞質平均分裂為兩個新個體。有的沿身體的橫向一分為二,稱橫二分裂;有的沿身體的縱向一分為二,稱縱二分裂。多分裂,一個個體的細胞核分裂成多個,而後細胞質也隨之分裂,形成許多新個體。出芽,親體上一部分細胞突出體表,產生芽體。芽體逐漸成熟,外形如親體一樣,后脫離親體,形成一個獨立的新個體。有的芽體產生后不脫落,即形成了群體現象。孢子生殖,此為孢子蟲特有的一種生殖方式,即由合子產生許多孢子,而形成新個體,與分裂生殖相似。

2 無性生殖 -種類

裂殖(fission)
無性生殖裂殖

 是單細胞生物最常見的一種生殖方式。如細菌、變形蟲的裂殖是最簡單的分裂生殖。眼蟲為縱裂生殖,縱裂生殖先從中粒或基體開始,由每個中粒產生一個新的基體及一根鞭毛,每根新鞭毛與老鞭毛根部癒合,此時核進行有絲分裂,但核膜不消失,也不形成紡錘體,接著細胞質由前端向後端分裂並複製新的細胞器,最後形成兩個相似的子細胞。草履蟲進行橫二分裂繁殖(如右圖),草履蟲含2個核,分裂時小核行有絲分裂並出現紡錘絲;大核行無絲分裂,不形成紡錘絲,大核先伸長膨大,然後再濃縮集中,最後分裂。 

出芽生殖(budding)
無性生殖水螅出芽生殖

凡從母體上長出芽,由芽發育成新個體的生殖方式統稱為出芽生殖。這種生殖方式廣泛存在。釀酒酵母是出芽生殖,細胞核分裂,一個子核進入細胞表面突出的芽體內,使成為子細胞。水螅(圖8-1-2)及高等植物中均存在著出芽生殖。

孢子生殖

有的生物,身體長成以後能夠產生一種細胞,這種細胞不經過兩兩結合,就可以直接形成新個體。這種細胞叫做孢子,這種生殖方式叫做孢子生殖。例如根霉,它的直立菌絲的頂端形成孢子囊,裡面產生孢子。孢子落在陰濕而富含有機質的溫暖環境中,就能夠發育成新的根霉。一般的低等植物和真菌都是這種生殖方式。如鐵線蕨、青黴、麴黴。

營養生殖
無性生殖孢子生殖

 由植物體的營養器官(根、葉、莖)產生出新個體的生殖方式,叫做營養生殖。例如,馬鈴薯的塊莖、薊的根、草莓匍匐枝、秋海棠的葉,都能生芽,這些芽都能夠形成新的個體。   

營養生殖能夠使後代保持親本的性狀,因此,人們常用分根、扦插、嫁接、壓條等人工的方法來繁殖花卉和果樹。   

在自然狀態下進行營養繁殖,叫做自然營養繁殖。如草莓匍匐枝,秋海棠的葉,馬鈴薯的塊莖;在人工協助下進行營養繁殖,叫做人工營養繁殖。如扦插、嫁接   

扦插:把枝條剪成小段,插入土中,生根發芽后成為新植株。   

嫁接:把一株植物的枝條(或芽)接到另一株植物的枝幹上,將兩者的形成層對準,使它們彼此癒合起來,長成為一個植株。   

接穗:接上去的芽或枝   

砧木:被接的植物體   

成活原理:利用形成層的再生能力。   

成活關鍵:注意使接穗的形成層與砧木的形成層密合在一起。這樣兩個形成層分裂出來的細胞,就把接穗與砧木合成.   

植物的無性繁殖需要的條件 比如扦插,除去光照,水分,溫度,濕度等環境條件外,用作扦插的植物莖段需要具備的條件有:1.莖段(保留兩節),上方切口水平,下方切口斜上;2.葉片:上一節去掉部分,下一節去掉全部。 

組織培養

植物細胞具有全能性。 根據這個理論,用植物的組織培養技術, 可以完成植物的繁殖。植物組織培養的大致過程如下:在無菌的條件下,將植物器官、組織、細胞切下,放在適當的人式培養基上培養,這些器官或組織就會進行細胞分裂,形成新的組織。不過,這種組織沒有發生細胞分化,在適當的光照、溫度和一定的營養物質與植物激素等條件下,這部分細胞便開始分化,產生組織器官,進而發育成一棵完整的植株。   

植物的組織培養不僅取材少,培養周期短,繁殖率高,脫毒,而且還便於自動化管理。這項技術已在果樹和花卉的快速繁殖、培育無病毒植物等方面得到了廣泛的應用。例如,一個蘭菊花的莖尖,可以在一年內產出40萬株蘭花苗。又如,長期進行無性繁殖的植物,體內往往積累大量的病毒,從而影響植物的產量和觀賞價值,經研究發現,只有莖尖和根尖中不含有病毒,因此,人們利用莖尖進行組織培養,便得到了多種植物如(馬鈴薯、草莓、菊花)的無病毒株,取得可觀的經濟效益。

克隆

一個共同前體通過無性繁殖而形成的一群基因結構相同的細胞或個體。對於基因克隆,則指一個基因反覆擴增后產生的多個拷貝。   

先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎,當胚胎髮育到一定程度后,再被植入動物子宮中使動物懷孕,便可產下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造,那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。   

克隆技術不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結合,只需從動物身上提取一個單細胞,用人工的方法將其培養成胚胎,再將胚胎植入雌性動物體內,就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物,具有與單細胞供體完全相同的特徵,是單細胞供體的「複製品」。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了「克隆羊」和「克隆猴」。克隆技術的成功,被人們稱為「歷史性的事件,科學的創舉」。有人甚至認為,克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。 
 

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