Arbeitsblatt: Geschlechtliche und Ungeschlechtliche Fortpflanzung

Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung 1. Formen der ungeschlechtlichen Fortpflanzung Zweiteilung Wasserpfützen auf Feldwegen färben sich oft innerhalb weniger Tage grün. Im Mikroskop erkennt man den Grund dafür: grüne Augentierchen haben sich durch Zweiteilung in so kurzer Zeit milliardenfach vermehrt. Auch viele andere Einzeller, wie z.B. die Amöben, vermehren sich durch Zweiteilung: Man bezeichnet dies als ungeschlechtliche oder vegetative Vermehrung. Dabei wird das genetische Material verdoppelt und auf die beiden Tochterzellen identisch verteilt. Es findet eine Mitose statt. Da die Elternzelle vollständig in den beiden Tochterzellen aufgeht, also keine der Ausgangszellen abstirbt, kann man Einzeller als „potentiell unsterblich bezeichnen. Abgliederung von Einzelzellen Brot, das einige Zeit in feuchter Umgebung liegt, schimmelt. Was wir als Schimmel sehen, sind besondere Zellfäden des Schimmelpilzgeflechts, die als Sporenträger bezeichnet werden. An ihrem Ende werden auf ungeschlechtlichem Wege die Sporen abgegliedert. Sie dienen der Vermehrung des Pilzes. Wenn sich Bierhefe in der Maische vermehrt, schnürt sie kleine Zellen ab. Dieser Vorgang heisst Sprossung. Abgliederung von Zellgruppen Bei den Schwämmen kann der ganze Körper in vielzellige Teile zerfallen. Diese Zellgruppen ergänzen sich wieder zu vollständigen Individuen. Die Fähigkeit der Schwämme zur Regeneration ist also sehr gross. Bei Blütenpflanzen ist die Fähigkeit zur ungeschlechtlichen Vermehrung sehr ausgeprägt. Erdbeeren bilden oberirdische Ausläufer, die sich bewurzeln, Kartoffeln bilden unterirdische Sprossknollen als Vermehrungsorgane. Der Mensch macht sich die Fähigkeit vieler Pflanzen zur vegetativen Vermehrung bei der Stecklingsvermehrung zunutze. Man steckt dazu Blatt- oder Stengelstücke in die Erde, wo die Wurzeln ausbilden. Ein besonderer Vorteil dieser ungeschlechtlichen Fortpflanzungsarten liegt darin, dass man damit Pflanzenarten vermehren kann, die z.B. durch Züchtung steril geworden sind, wie viele Citrusgewächse. Auch Pflanzen, die bei geschlechtlicher Fortpflanzung wieder unerwünschte Merkmale der Wildformen zeigen würden, wie viele unserer Obstarten, werden so vermehrt. 2. Geschlechtliche Fortpflanzung Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung verschmelzen zwei geschlechtlihc differenzierte Keimzellen miteinander. Bei der Bildung dieser Keimzellen wird das genetische Material, das in den Körperzellen doppelt vorhanden ist, zu einem einfachen Satz reduziert. Dieser Vorgang geschieht während der Maiose. Verschmelzen dann bei der Befruchtung eine männliche und eine weibliche Keimzellen miteinander, so kommen zwei Chromosomensätze zusammen. Das Ergebnis ist die befruchtete Eizelle, die Zygote. Sie erhält wieder einen doppelten Satz des genetischen Materials. Bau der Keimzelle Keimzellen haben die Aufgabe, die Erbinformation eines Individuums auf die nächste Generation zu übertragen. Dazu sind sie in besonderer Weise gebaut. Eizellen sind in der Regel sehr plasmareich und unbeweglich, wogegen männliche Keimzellen plasmaarm und meist aktiv beweglich sind. Findet die Entwicklung nicht wie bei Säugetieren im Mutterleib statt, sondern ausserhalb des Körpers, so hat das Ei Schutzeinrichtungen. Eier werden durch die Schalen vor Austrocknung und Beschädigung geschützt. Während die im Mutterleib sich entwickelnden Säuger über das mütterliche Blut ernährt werden, müssen z.B. bei den Vögeln alle Nährstoffe bereits im Ei enthalten sein. Solche Eizellen sind deshalb sehr dotterreich. Bildung der Keimzellen Im Tierreich und bei vielen Menschen beginnt die Bildung der Keimzellen in einem sehr frühen Stadium der Individualentwicklung. Schon nach wenigen Teilungen der Zygote steht fest, aus welcher Zelle später die Keimdrüsen und damit die Keimzellen hervorgehen. Je nach Geschlecht entwickeln sich bei einem Säugerembryo in den Keimdrüsenanlagen Ureizellen bzw Ursamenzellen. Alle Eizellen des Menschen werden also von Ureizellen gebildet, die schon vor der Geburt vorhanden waren. Nach einer Ruhepause folgt also nach der Pubertät lediglich ein Reifungsprozess. Im männlichen Geschlecht dagegen findet nach der Pubertät eine ständige Spermienbildung statt. Im Pflanzenreich werden ebenfalls Keimzellen gebildet. Bei den bedecktsamigen Samenpflanzen sind die Eizellen im Fruchtknoten eingeschlossen. Die männlichen Keimzellen entstehen in den Pollenkörnern, die ihrerseits in den Staubblättern gebildet werden. Bei der Bestäubung gelangt das Pollenkorn auf die Narbe des Stempels, ein Pollenschlauch wächst aus und bringt die Geschlechtskerne, die die Befruchtung vollziehen, zur Eizelle. Geschlechtsverteilung und Geschlechtsbestimmung Wir unterscheiden bei Tieren und Menschen männliche und weibliche Individuen. Bei Tieren tritt aber auch Zwittrigkeit, d.h. Zweigeschlechtlichkeit, auf, z.B. bei Schnecken. Im Pflanzenreich herrscht bei den Blütenpflanzen Zwittrigkeit vor. Männliche und weibliche Keimzellen werden in diesem Fall in einer Blüte gebildet. Es können aber auch rein männliche und rein weibliche Blüten vorkommen, bei denen nur Staubblätter, bzw. Fruchtblätter ausgebildet werden. Das Geschlecht eines Individuums kann durch zweierlei Bedingungen festgelegt werden. Einmal sind es genetische Faktoren, die das Geschlecht bestimmen. Dies ist die genotypische Geschlechtsbestimmung. Wirbeltiere und Insekten gehören zu dieser Gruppe. Die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale bei Wirbeltieren wird dabei durch Sexualhormone gesteuert. Zum anderen können Umweltfaktoren wie Temperatur oder physiologische Bedingungen des Individuums selbst die Richtung der sexuellen Entwicklung bestimmen. Man spricht dann von modifikatorischer Geschlechtsbestimmung. Erkläre in eigenen Worten den Unterschied von geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung: