Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

105. Объясним, откуда произошло название двойного оплодотворения у цветковых растений.
У цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой и образуется зигота, второй - с крупной центральной клеткой и образуется эндосперм.

106. Подпишем элементы цикла развития цветкового растения, обозначенные на рисунке цифрами.

1. взрослое растение
2. цветок
3. пыльцевое зерно
4. завязь
5. созревающий плод
6. спелый плод с семенами
7. семя
8. молодое растение.

107. Соеденим части цветка с образовавшимися из них плодами.

108. Напишем способы опыления, обозначенные на рисунке.

1. Самоопыление.
2. перекрестное опыление.

109. Объясним, почему перекрестное опыление больше распространено, чем самоопыление.
Перекрестное опыление обеспечивает разнообразие признаков у потомков, так как размножаются различные организмы, а не один (как при самоопылении). Это более выгодно в плане эволюции. Именно поэтому в природе выработались многочисленные механизмы у растений, которые препятствуют самоопылению. Также существует большое количество переносчиков пыльцы (животные, ветер, человек).

110. Заполним таблицу.

111. Распределим ветроопыляемые и насекомоопыляемые растения.
Ветроопыляемые: берёза, дуб, орешник, рожь, кукуруза, ольха.
Насекомоопыляемые: липа, яблоня, клевер, шиповник, душистый табак, львиный зев.

112. Обозначим последовательность действий при искусственном опылении .

Покрытосеменные или цветковые растения – это наиболее прогрессивная группа растений. К цветковым растениям причисляют практически 250.000 видов, которые обитают по всей планете.

Цветковые растения возникли в результате труппы вымерших водорослей, которая дала начало и семенным папоротникам. Первые представители обнаружены ещё в ранних меловых отложениях.

Научные факты просто поражают : травянистый многолетник ряска, представляет собой самое маленькое цветковое растение, а к разряду крупнейших покрытосеменных представителей, относятся деревья, отдельные особи которых могут вырастать в высоту больше 95-ти метров.

Почему эту группу называют цветковыми? Все благодаря развитию у них особенного органа размножения – цветка и замкнутого хранилища у семяпочки. Для примера, это могут быть садовые или полевые цветы, имеющие ярко выраженную окраску, несказанно приятный аромат и другие характерные признаки. Цветы некоторых представителей с виду похожи на обычную траву и не имеют красивого внешнего вида, а цветки отдельных деревьев вообще по виду не напоминают цветы.

Покрытосеменными их назвали благодаря защитным особенностям семечка растения . Оно прорастает внутри плода, и на свет появляется после того, как пробьет его скорлупу, выполняющую роль защитного панциря. Вот почему цветковые растения называют также покрытосеменными. Если семена заключены в чешуйках, то это голосеменные растения.

Разнообразие цветов просто ни счесть, несмотря на схожесть строения. Места, где растут цветковые растения, удивят даже самых изысканных цветоводов. Они могут поселиться как на заснеженных пустынях Арктики, так и в тропических лесах Южной Америки. Их можно встретить в воде (элодея, кувшинки), песчаных пустынях (саксаул, верблюжья колючка) и даже в степи, которую может покрывать прекрасный .

Можно сказать, что строение цветковых растений одинаковое – об этом говорят научные факты. Все без исключения элементы цветка выполняют различные роли. Внешние элементы — это чашелистики, защищающие данный орган, когда он представляет собой еще только почку. Органами, влияющими на эстетический вид – являются лепестки. Как правило, у них присутствует особый запах, призванный привлекать различных насекомых.

Пыльца цветковых растений формируется в тычинках. Пыльца (мужские половые клетки) «кочует» с одного цветка на другой. В завязи пестика, в семязачатке формируется женская половая клетка. Ее еще называют яйцеклеткой. Яйцеклетка сама по себе не может родить новый цветок до момента соединения с пыльцой – это тоже старинные научные факты. Большинство покрытосеменных содержат в себе как тычинки, так и завязи. Однако, есть и такие, какие имеют отдельные цветки мужского и женского пола (ивы, дубы и т.д.)

Листья призваны доставлять растению пищу, методом синтеза питательных веществ из воды и углекислого газа, используя при этом энергию солнца. Вот почему данный процесс называют фотосинтезом. Стебель по своей сути выполняет роль опоры. У них есть специальные трубки, с помощью которых обеспечивается движение воды от корня к листве, а уже от листьев пища подается в другие органы покрытосеменных растений. Корни нужны для того, чтобы всасывать воду из почвы и удерживать цветок на одном месте. Стержневой корень считается самым главным. Он формируется глубоко в грунте. Другие же, более мелкие и многочисленные корешки располагаются сразу под поверхностью земли.

Процесс опыления и оплодотворение у цветковых растений

Размножение цветковых растений – почему и как это происходит? Чтобы завязь могла образовать семена, необходимо, чтобы пыльца соединилась с яйцеклеткой. Оплодотворение — это как раз и есть этот процесс. Перед оплодотворением происходит опыление. Практически это обстоит следующим образом: пыльца одного растения попадает на яйцеклетку аналогичного цветка.

Распространение пыльцы происходит с помощью ветра или благодаря животным и насекомым (вроде пчел и стрекоз). Цветки сами по себе интересные, яркие и привлекательные, а также они заманивают насекомых своим характерным запахом. В цветке формируется сладкая жидкость, которую называют нектаром. Она накапливается в маленьких впадинках, которые расположены у оснований лепестков. Когда насекомые обнаруживают и начинают собирать нектар, на их телах оседает пыльца. Таким образом, эти насекомые переносят пыльцу на рядом растущие цветковые растения.

Цветковые растения, которые опыляются ветром (ветроопыляемые), как правило, обитают там, где обеспечивается хорошее движение воздушных масс . Эти факты подразумевают, что пыльца таких цветов очень легкая и совсем мелкая. Вот почему ее способно подхватить самое маленькое дуновение ветерка. Пыльца в подобных цветках содержится в очень большом количестве, поскольку шанс того, что каждое отдельное зернышко осядет на другом цветке, очень низкий. У этих растений имеются такие интересные органы, как рыльца. Вот они и ловят пыльцу, действуя по принципу сети-ловушки и таким образом размножаются.

Сразу после того, как пыльца была перенесена с цветка на следующий цветок, из зернышка начинает расти мизерная трубочка в пестик. Когда трубочка доходит до завязи, происходит оплодотворение – процесс слияния мужской и женской половых клеток (спермия с яйцеклеткой). Это и есть главные особенности оплодотворения. Оплодотворенная яйцеклетка начинает формировать семя. Вместе с этим завязь начинает разрастаться и образовывать плод. Именно так характеризуется процесс оплодотворения у цветковых растений.

Важно! Говоря за размножение цветковых растений, не лишним будет упомянуть про микроспорогенез

Это процесс формирования пыльцевых зерен (микроспор) в гнездах пыльника. Микроспоры образуются от материнских клеток, содержащих диплоидный набор хромосом. Результатом деления материнских клеток, является появление четырех микроспор, оперативно начинающих самостоятельную жизнь.

Классификация покрытосеменных

Покрытосеменные представители флоры разделяются на однодольные и двудольные. Главным и характерным отличием этих классов является строение семени, которое разделяется на доли. Именно оно и определило название классов. Основные их отличия приведены в таблице.

Жизнедеятельность покрытосеменных растений

Растение продолжает расти до того момента, пока у них не появится возможность размножения. Цветковые растения, которые отмирают каждый год, называются однолетними. Эти факты подтверждены тем, что им дано цвести всего один раз в жизни. Их семена зимуют, чтобы прорасти в следующем сезоне, и продолжить свою жизнедеятельность в новом лике.

Один раз цветут и двулетние цветковые растения, но развиваются они на протяжении двух лет. В первый год жизни развивается листва и стебель, а в корнях накапливается достаточное количество питательных веществ. После этого побеги умирают, а корни остаются зимовать. На следующий год семенные растения, за счет накопленных веществ начинают пускать побеги. Они-то уже начинают цвести и давать плоды, после чего уже отмирают. Много лет подряд могут цвести только многолетние покрытосеменные растения. У них в корнях ежегодно накапливается запас питательных компонентов, благодаря чему они растут, развиваются и плодоносят в следующем сезоне.

Репродуктивными органами покрытосеменных растений является цветок, семя и плод. В настоящей главе предлагается изучение процессов цветения, образования спор, гамет и оплодотворения у покрытосеменных растений, т.е. цветок будет рассмотрен как орган размножения.

Под цветением растений понимается период от начала раскрывания первых цветков до отцветания последних. Однолетние растения цветут в год посева, двулетние – на второй год. Многолетние цветут многократно на протяжении своей жизни, но начинают зацветать в разном возрасте. Травя- нистые многолетние зацветают чаще на первом, втором или третьем году жизни; древесные – через более продолжительное время (10 лет и больше). Растения, цветущие однократно в течение жизни, называют монокарпиче- скими, многократно – поликарпическими.

Продолжительность цветения отдельных цветков различна. У ама- зонской лилии, например, 20-30 минут, у некоторых тропических орхидей – до 80 дней. Раскрываются цветки у различных растений в разное время су- ток. Все перечисленные особенности являются наследственными, но могут определяться и условиями внешней среды.

При созревании цветков происходит опыление – перенос пыльцы на рыльце пестика. По способу опыления растения делят на перекрестноопы- ляемые (их больше) и самоопыляющиеся.

К самоопыляющимся относятся пшеница, горох, фасоль, овес, тома- ты и т.д. У некоторых растений самоопыление происходит в нераскрываю- щихся бутонах, такой способ получил название клейстогамии (у арахиса, льнянки, сердечника и др.)

Перекрестным опылением называется перенос пыльцы с цветков од- ного растения на цветки другого. Различают две формы перекрестного опыления: гейтоногамию , или соседственное опыление в пределах одного растения и ксеногамию (собственно перекрестное опыление), когда пыльца с цветка одной особи переносится на рыльце цветка другой особи.

Пыльца может переноситься насекомыми, ветром, животными, водой и др. Общее количество насекомоопыляемых (энтомофильных) растений достигает 80%. У них имеются различные приспособления для привлечения насекомых: нектар в нектарниках, яркая окраска венчика, выделение эфир- ных масел и др.

Около 19% перекрестноопыляемых растений опыляется ветром – анемофильные растения (многие злаки, береза, тополь, дуб и т. д.) У этих растений цветки мелкие, обычно собранные в соцветия, часто однополые, а пыльца очень мелкая, легкая и образуется в большом количестве.

Большинство растений имеет различные приспособления для предот- вращения самоопыления. Например: дихогамия – разновременное созрева- ние тычинок и пестиков и гетеростилия , или разностолбчатость – образо- вание длинных столбиков и коротких тычинок в одном цветке или наоборот (гречиха, первоцвет).

Процессу опыления у растений обязательно предшествуют микро- спорогенез и мегаспорогенез , а также микрогаметогенез и мегагаметоге- нез – соответственно формирование мужского и женского гаметофитов.

Микроспорогенез – это сложный процесс формирования в пыльнике микроспор с момента их возникновения до полного созревания. Обычно тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, который имеет две поло- винки (теки), соединенные связником. В каждой половинке по два гнезда, внутри которых образуется пыльца.

Пыльцевое гнездо (рис. 88) сверху покрыто эпидермисом, под ним находится фиброзный слой, разрывающий пыльник при созревании; еще глубже располагаются средний слой и выстилающий слой – тапетум. Клет- ки тапетума крупные, с густой цитоплазмой и с несколькими ядрами. В процессе созревания пыльника содержимое клеток тапетума и среднего слоя идет на питание растущих микроспор. Самый внутренний слой пыль- ника – археспорий представлен большим количеством клеток из которых в результате митотического деления образуются материнские клетки микро- спор. Они также делятся по типу мейоза и образуют тетрады гаплоидных микроспор. Сформировавшаяся микроспора – это тонкостенная клетка с одним гаплоидным ядром. В процессе формирования мужского гаметофита или пыльцевого зерна из микроспоры (микрогаметогенез) в результате де- ления митозом образуется две клетки: большая – вегетативная и меньшая – генеративная.

Снаружи пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками: наружной – экзины и внутренней – интины. Экзина состоит из очень прочного вещества

– спорополленина и имеет поры; интина тонка, эластична и состоит из пек-

тина и целлюлозы. Пыльцевые зерна по размерам и структуре экзины мор- фологически очень разнообразны и видоспецифичны.

Рис. 88. Пыльник (поперечный срез). А – пыльцевое гнездо с археспорием, Б – вскрывшийся пыльник: 1 – эпидерма, 2 – фиброзный слой,

3 – дегенерирующий слой, 4 – тапетум, 5 – археспорий (спорогенная ткань), 6 – пыльца

Мегаспорогенез, или формирование зародышевого мешка происхо- дит в нуцеллусе семязачатка. В слое меристематических клеток под эпи- дермой против пыльцевхода разрастается одна клетка и становится отлич- ной от прочих паренхимных клеток – это археспориальная клетка. Как и все растение она имеет диплоидный набор хромосом, далее в результате мейоза из нее образуется тетрада гаплоидных мегаспор. Одна из мегаспор разрас- тается, три остальные дегенерируют. Затем начинается процесс мегагамето- генеза, т.е. формирование женского гаметофита – зародышевого мешка (рис. 89).

Рис. 89. Формирование семязачатка (схема): 1 – образование нуцеллуса, 2 – обособление археспориальной клетки, 3 – образование мегаспор,

4 – отмирание трех мегаспор, 5-8 – три митоза мегаспоры и образование женского гаметофита – зародышевого мешка

Ядро мегаспоры делится три раза и в результате в клетке получается восемь ядер: четыре на микропилярном полюсе и четыре на халазальном. Затем на микропилярном полюсе зародышевого мешка остаются три ядра,

превратившихся в три клетки путем обособления вокруг каждого из них ча- сти цитоплазмы зародышевого мешка. Это яйцевой аппарат. Одна из его клеток носит название яйцеклетки и является женской гаметой. Две другие называются синергидами или спутницами и играют вспомогательную роль при оплодотворении. Два так называемых полярных ядра отходят от полю- сов в центр зародышевого мешка и сливаются, образуя диплоидное вторич- ное ядро. Оставшиеся на халазальном полюсе три ядра превращаются в три клетки – антиподы. В таком виде женский гаметофит готов к оплодотворе- нию. Внешне он напоминает мешочек овальной формы, благодаря чему и получил название зародышевого мешка.

Оплодотворение – это процесс слияния двух половых клеток: муж- ской и женской гамет. Одна из клеток пыльцы, попавшей на рыльце пести- ка, вытягивается через пору в экзине в длинную пыльцевую трубку. В труб- ке за счет деления генеративной клетки образуются два спермия (рис. 90).

Рис. 90. Микроспора (А), образование мужского гаметофита – пыльцы (Б) и формирование пыльцевой трубки (В): 1 – экзина, 2 – интина,

3 – вегетативная клетка, 4 – генеративная клетка, 5 – спермии Пыльцевая трубка растет через рыхлую ткань рыльца и пестика, про-

никает в завязь, в семязачаток и в зародышевый мешок. Затем она лопается, и один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу; другой – с вто- ричным ядром, образуя триплоидный эндосперм. Так происходит двойное оплодотворение, свойственное только покрытосеменным растениям (рис. 91). Этот процесс был открыт в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.

Нормальное течение оплодотворения называется амфимиксис, а раз- нообразные случаи отклонения – апомиксис. Например: зародыш может образоваться из яйцеклетки без оплодотворения (партеногенез); из любой клетки зародышевого мешка, но не из яйцеклетки (апогамия); из клетки ну- целлуса, интегумента, халазы (апоспория). Результатом апоспории может стать полиэмбриония – многозародышевость семян.

Рис. 91. Схема двойного оплодотворения: 1 – рыльце, 2 – столбик, 3 – завязь, 4 – семязачаток, 5 – зародышевый мешок. 6 – яйцевой аппарат, 7 – антиподы, 8 – два полярных ядра. 9 – прорастающее пыльцевое зерно, 10 – пыльцевая трубка, 11 – пыльник, 12 – тычиночная нить, 13 – венчик,

14 - чашечка

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Тема: РАЗМНОЖЕНИЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ (7 класс)

Цель: изучение цветка как органа полового размножения Покрытосеменных растений

Домашнее задание: с. 80 – 81. Подготовить легенды о цветах (2мин)

Ход урока:

Деятельность учителя

Деятельность учеников

1

2

Орг.момент.

Целеполагание.

Слайд №1. Тема урока

На уроке мы изучим особенности размножения покрытосеменных, что способствует их процветанию в биосфере.

Слайд №2.Задачи

Контроль достижений учащихся

Показ видеофрагмента. Какое биологическое явление вы имели честь наблюдать? Для каких растений характерно это явление?

Слайд №3. План изучения нового материала (при невозможности посмотреть фильм)

Назвать особенности строения Покрытосеменных растений, как наиболее сложноорганизованных по сравнению с голосеменными растениями.

Дан натуральный объект. К какому отделу растений принадлежит этот представитель? Обоснуйте свою точку зрения.

Изучение нового материала

1. Размножение покрытосеменных растений. Способы размножения и их биологическое значение

? Какие способы размножения вам известны? ©-4

? Чем характеризуется каждый способ размножения? (по щелчку мыши)

? Каково биологическое значение данных способов размножения?

! ( при бесполом – новый организм обладает всеми признаками и свойствами материнского организма; при половом – образуются новые комбинации наследственного материала) – запись в тетрадь ©-5

? В чем преимущество новых комбинаций наследственного материала? (повышается возможность получить новые признаки и свойства, новые приспособления, повышает вероятность выживания ).

2.Особенности полового размножения. Цветок – орган полового размножения, его строение, однополые и раздельнополые цветки, особенности их строения в связи с функциями

? Какой орган цветкового растения участвует в половом размножении?

Вспомним строение цветка.

Слайд №6. Строение цветка

Назовите части цветка и их функции

? Какой цветок перед вами? Однополый или раздельнополый? (При затруднении можно обратиться к терминологии урока – лист с расшифровкой понятий, используемых при изучении темы Покрытосеменных растений см. Приложение).

? Какой цветок называют раздельнополым?

? Что означает название «однодомное» и «двудомное» растение? Учитель комментирует слайды презентации ©-7,8

Итак, цветок – укороченный видоизмененный побег, который приспособлен к семенному размножению, это орган полового размножения – репродуктивный орган.

Для осуществления полового процесса у покрытосеменных растений должно произойти образование половых клеток.

? Как называются половые клетки?

? Как будет называться часть цветка, которая отвечает за образование гамет?

Объяснение с демонстрацией плаката «Двойное оплодотворение» (на доске) Учитель записывает схему образования гамет растений на доске.

Мужской гаметофит представлен тычинками, в пыльниках которых происходит образование микроспор. После нескольких делений образуется пыльцевое зерно. Зрелое пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку (2 n ) и 2 спермия ( n ).

Женский гаметофит образуется внутри завязи пестика – семязачатке (= семяпочке). Мегаспора так же как и микроспора претерпевает несколько делений, в результате образуется зародышевый мешок, состоящий из яйцеклетки (n ), диплоидной центральной клетки(2 n ) и других дополнительных клеток.

Учитель продолжает объяснение по плакату «Двойное оплодотворение»

! При наступлении благоприятных условий, пыльца попадает на рыльце пестика, происходит опыление. Далее пыльца прорастает. Из вегетативной клетки пыльцевого зерна образуется пыльцевая трубка, которая растет по направлению к зародышевому мешку – к яйцеклетке. Спермии перемещаются за кончиком пыльцевой трубки. В зародышевом мешке пыльцевая трубка разрывается, один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой – с центральной клеткой. Происходит оплодотворение два раза. Такой процесс был открыт только у покрытосеменных растений русским ученым С.Г. Навашиным в 1898 г. и был назван двойным оплодотворением. ©-9

? Оплодотворенная яйцеклетка становится… С каким набором хромосом?

Зигота многократно делится и дает начало зародышу. ©-10

! Оплодотворенная центральная клетка имеет тройной набор хромосом и образует ткань, запасающую питательные вещества – эндосперм.©-11

Покровы семязачатка образуют сменную кожуру. Формируется семя. Завязь разрастается и образуется плод. В образовании плода могут принимать участие и основания тычинок, лепестков, чашелистиков, цветоложе.

Физкультминутка

Задание. На «5» и «4» Зарисовать схему двойного оплодотворения, обозначив структуры (перечень на доске); на «3» (для детей с ООП) обозначить на готовом рисунке эти же структуры (рисунок прилагается)

3. Бесполое размножение ©-12

Школьники работают с информацией на слайде

Закрепление

? Какой набор хромосом имеют гаметы?

? Что первично процесс опыления или процесс оплодотворения?

? Какой набор хромосом у зиготы?

? Какой набор хромосом имеет зародыш?

? Почему половой процесс у цветковых растений получил название двойное оплодотворение?

Выставление оценок. Сообщение домашнего задания:

с.80-81.Подготовить легенды о цветах

Учащиеся записывают дату и тему урока в рабочих тетрадях.

Просмотр фрагмента, прослушивание сообщения

(Ожидаемые ответы учащихся)

- Цветение. Оно характерно только для покрытосеменных (или цветковых) растений.

- Наличие цветка и покрытосемянность,

- повсеместное распространение,

- высокая специализация тканей и органов (высоко развита проводящая система, интенсивный обмен веществ, приспособленность к различным экологическим условиям),

- гаметофиты представлены частями цветка, - спорофиты представлены деревьями, кустарниками, травами,

- способны образовывать многоярусные сообщества

Ребята распознают на гербарных экземплярах представителей отделов высших растений, применяя в доказательство знание характерных особенностей строения отделов Моховидных, Хвощевидных, Плауновидных, Папоротниковидных, Голосеменных.

Ребята отвечают на вопросы:

- ( половое и бесполое ) Слайд №4. Способы размножения

- ( половое – образуются половые клетки; бесполое – размножение частями организма - вегетативное )

Выслушиваются варианты ответов детей. Учащиеся записывают в тетрадь Слайд №5.Биологическое значение способов размножения

Выслушиваются варианты ответов детей. Записывают в тетрадь под «половым размножением»: повышается вероятность выживания

- цветок

- цветоножка, цветоложе – место прикрепления цветка; чашечка, состоящая из чашелистиков, венчик, состоящий из лепестков – защита главных частей цветка; пестик: рыльце, столбик, завязь - женская часть цветка; тычинка: тычиночная нить и пыльник - мужская часть цветка.

Дети работают с терминами урока.

Отвечают:

- обоеполый, т.к. есть и женские и мужские органы размножения

- цветок, имеющий только пестики или тычинки

- растение, раздельнополые цветки которого находятся на одном растении – однодомное;

Слайд №7. Однодомное растение тыквы

- растение, пестичные и тычиночные цветки которого находятся на разных растениях - двудомное. Слайд №8. Двудомное растение ивы

Слушают учителя.

Отвечают на вопросы:

- гаметы

- гаметофит

Слушают объяснение учителя, находят аналогичные части цветка на слайде. Слайд №9. Строение цветка

Записывают схему образования гамет в тетрадь

Записывают определение. Опыление - перенос пыльцы на рыльце пестика.

Слушают учителя.

Записывают ФИО ученого. Слайд №10. Портрет Навашина С.Г.

Заканчивают фразу учителя:

- зиготой;

- 2 n

Учащиеся следят за объяснением учителя и находят на слайде называемые составляющие плода и семени. Слайд №11. Плод вишни

Выполняют задание: На «5» и «4» Выполняют рисунок двойного оплодотворения, обозначают структуры: женские и мужские органы размножения, пыльцевую трубку, спермии, зародышевый мешок, яйцеклетку, центральную клетку, на «3» обозначают на готовом рисунке эти же структуры (рисунок прилагается)

Ребята выполняют физические упражнения и упражнения для глаз (см. Приложение).

Учащиеся вспоминают виды вегетативного размножения, называя примеры. Слайд №12. Вегетативное размножение.

Закрепляют новый материал:

- n ; одинарный, гаплоидный;

- опыление предшествует оплодотворению; оплодотворение – слияние половых клеток;

-2 n ; двойной, диплоидный;

- 2 n - будущее растение;

- у покрытосеменных растений оплодотворение происходит дважды: яйцеклетка сливается с одним спермием и центральная клетка – с другим.

Ребята слушают результаты работы на уроке, записывают домашнее задание, подают дневники на оценку.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕРМИНЫ УРОКА

ТЕРМИН

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОРГАН

ТКАНЬ

ПОБЕГ

ПОЧКА

зачаточный побег

ОБОЕПОЛЫЙ ЦВЕТОК

РАЗДЕЛЬНОПОЛЫЙ ЦВЕТОК

ОДНОДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

ДВУДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОРГАН

РЕПРОДУКТИВНЫЙ ОРГАН

ОПЫЛЕНИЕ

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

ЗИГОТА

оплодотворенная яйцеклетка

ГАМЕТА

половая клетка

ГАМЕТОФИТ

(для распечатки учащимся)

Отдел Покрытосеменные растения

ТЕРМИН

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОРГАН

часть тела, выполняющая определенные функции

ТКАНЬ

группа клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющая определенную функцию

ПОБЕГ

часть стебля с листочками и почками

ПОЧКА

зачаточный побег

ОБОЕПОЛЫЙ ЦВЕТОК

цветок, имеющий и женские и мужские органы размножения

РАЗДЕЛЬНОПОЛЫЙ ЦВЕТОК

цветок, имеющий только женские или только мужские органы размножения

ОДНОДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

растение, раздельнополые цветки которого находятся на одном растении

ДВУДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

растение, женские или мужские цветки которого находятся на разных растениях

ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОРГАН

орган растения, не участвующий в размножении и распространении семян

РЕПРОДУКТИВНЫЙ ОРГАН

орган, участвующий в половом размножении

ОПЫЛЕНИЕ

перенос пыльцы на рыльце пестика

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

процесс слияния половых клеток

ЗИГОТА

оплодотворенная яйцеклетка

ГАМЕТА

половая клетка

ГАМЕТОФИТ

растение, производящее гаметы

Отдел Покрытосеменные растения

ТЕРМИН

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ОРГАН

часть тела, выполняющая определенные функции

ТКАНЬ

группа клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющая определенную функцию

ПОБЕГ

часть стебля с листочками и почками

ПОЧКА

зачаточный побег

ОБОЕПОЛЫЙ ЦВЕТОК

цветок, имеющий и женские и мужские органы размножения

РАЗДЕЛЬНОПОЛЫЙ ЦВЕТОК

цветок, имеющий только женские или только мужские органы размножения

ОДНОДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

растение, раздельнополые цветки которого находятся на одном растении

ДВУДОМНОЕ РАСТЕНИЕ

растение, женские или мужские цветки которого находятся на разных растениях

ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОРГАН

орган растения, не участвующий в размножении и распространении семян

РЕПРОДУКТИВНЫЙ ОРГАН

орган, участвующий в половом размножении

ОПЫЛЕНИЕ

перенос пыльцы на рыльце пестика

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

процесс слияния половых клеток

ЗИГОТА

оплодотворенная яйцеклетка

ГАМЕТА

половая клетка

ГАМЕТОФИТ

растение, производящее гаметы

Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок. Цветок — видоизмененный, укороченный, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.

У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.

Цветки большинства видов растений имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называют обоеполыми (вишня, горох). Цветки, которые имеют только пестики, называют пестичными (женскими). Цветки, которые имеют только тычинки, называют тычиночными (мужскими). В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают: однодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб); двудомные растения — растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других — мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха); многодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).

Цветоножка — междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).

Цветоложе — укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка.

Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров. Околоцветник может быть простым (не дифференцированным на чашечку и венчик, образованным совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску) и двойным (дифференцированным на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской. Простой околоцветник может быть венчиковидным (образованным ярко окрашенными листочками) или чашечковидным (образованным зелеными листочками). Цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь), называются голыми.

Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще.

Различают: раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик); сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).

Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Количество лепестков венчика может быть различным. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик,яблоня) либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика — привлечение опылителей.

Андроцей

Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник. Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, округлые в сечении. Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити, через него в пыльник поступают питательные вещества.

Микроспорогенез

Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.

Микрогаметогенез

Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.

Гинецей

Гинецей — совокупность пестиков одного цветка. Обычно в пестике выделяют три части: завязь, столбик и рыльце.

Завязь — замкнутая, нижняя, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. Завязь бывает: верхняя, нижняя, полунижняя. В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков. Стенки завязи выполняют функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.). Внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.

Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи, соединяет завязь и рыльце.

Рыльце — верхняя расширенная часть пестика, предназначено для восприятия пыльцы. Рыльце может быть разнообразной формы (двухлопастное, звездчатое, перистое и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.

Семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком . Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой .

В семязачатке происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.

Мегаспорогенез

Процесс формирования мегаспор называется мегаспорогенезом . Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит , или материнская клетка мегаспор.

Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Из них лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе, реже верхняя, обращенная к микропиле) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают.

Мегагаметогенез

Процесс формирования женских половых клеток происходит в зародышевом мешке. Формирование женского гаметофита начинается с разрастания мегаспоры, которая далее три раза делится митозом. В результате этого образуются восемь клеток, которые располагаются следующим образом: три — на одном полюсе зародышевого мешка (микропилярном), три — на другом (хадазальном), две — в центре. Две оставшиеся сливаются в центре клетки, образуя диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных на микропилярном полюсе, отличается большими размерами и является яйцеклеткой . Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными и называются синергидами . Группа из трех клеток, находящихся на противоположном, халазальном полюсе, называется антиподом . Таким образом, сформированный женский гаметофит включает шесть гаплоидных клеток (яйцеклетка, две клетки-синергиды, три клетки-антипода) и одну диплоидную клетку.

Оплодотворение. Образование семян и плодов

Процессу оплодотворения предшествует опыление — перенос пыльцы от пыльцевых мешков тычинок к рыльцам пестиков. Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать: образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика. В процессе формирования пыльцевой трубки принимает участие сифоногенная клетка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит спермагенная клетка, которая делится митозом с образованием двух спермиев (у некоторых растений спермагенная клетка дает начало двум спермиям еще до прорастания пыльцы). Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, из которой далее формируется эндосперм (питательная ткань) семени, обеспечивающий питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Вышеописанный процесс получил название двойного оплодотворения . Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.

После двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.

Перейти к лекции №14 «Размножение организмов»

Перейти к лекции №16 «Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом»