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.
Строение цветка
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.
Покрытосеменные или цветковые — самый многочисленный отдел царства растений. Какие растения скрываются под этими терминами? Самое важное — просто и понятно.
235 тысяч видов таких растений распространены по всей планете.
Больше всего представителей этого отдела в тропических лесах.
Цветок – это основной отличительный признак покрытосеменных растений. Он может быть разной формы и вида. Они отвечают за размножение. Именно в цветах происходят важные процессы опыления, оплодотворения, возникновение и рост плода.
Семена цветковых бывают двух видов. Семя с одной долей это признак класса однодольных. Семена с двумя долями образуют класс двудольных.
Семена бывают однодольные и двудольные. Главные отличия между этими классами:
- по строению корней (мочковатая корневая система однодольных против стержневой — двудольных);
- по формированию камбия (у однодольных он не формируется);
- по строению цветка (простой околоцветник однодольных против двойного у двудольных);
- по строению зародыша (количество семядолей зародыша положило начало названию класса).
Признаки покрытосеменных растений
Растения имеют общие признаки строения, развития и размножения.
Покрытосеменные растения различаются своим внешним видом. Самые главные отличительные особенности:
- разнообразные по строению цветки;
- есть пестик, который развивается в плод;
- у пестика есть рыльца, улавливающие пыльцу;
- семена защищены с помощью плода;
- растения обладают сосудами (трахеями).
Строение и размножение
Цветковое растение состоит из корня и побега. Побег – это стебель, листья, почки. Из почек вырастают цветы.
Строение органов у цветковых достигает наибольшей сложности. Процесс полового размножения покрытосеменных растений начинается с опыления.
Пыльца переносится с тычинок на пестик.
Опыление бывает перекрестным и самоопылением. Фиалки и арахис способны опыляться еще в не распущенном цветке одного и того же растения.
Большинство самоопыляющихся цветковых опыляются в пределах одного растения.
Покрытосеменные растения опыляются двумя способами. Второй вид опыления — перекрестный. Пыльца переносится с тычинок мужских растений на пестики женских. Растения, опыляемые таким способом более жизнеспособны, поскольку происходит обмен генами.
Цветковые растения в процессе длительной эволюции выработали различные приспособления для эффективного опыления. Пыльца переносится с помощью насекомых – биотический способ. Ветер и вода также могут стать опылителями. Это называется абиотическим способом опыления.
При искусственном опылении пыльцу переносит человек.
Покрытосеменные отличаются двойным оплодотворением.
Оно состоит из нескольких этапов:
- клетки пыльцы прикрепляются на рыльце пестика;
- развиваясь и прорастая, они превращаются в пыльцевую трубку, которая прорастает в завязь;
- из пыльцевой трубки выделяется спермий и срастается с яйцеклеткой завязи;
- другой спермий соединяется с ядром центральной клетки зародыша;
- в результате оплодотворения образуется зигота.
Зигота делится и превращается в зародыш, центральная клетка превращается в эндосперм с запасом питательных веществ.
К завязи притекают питательные вещества, формируется спелый плод. Околоплодник защищает семена.
Для цветковых возможно и вегетативное размножение, то есть с помощью корней, побегов или листьев.
Примеры жизненных форм покрытосеменных растений
Жизненные формы у цветковых разнообразны: однолетние и многолетние травы, кустарники и полукустарники, лианы, деревья, кустарнички и полукустарнички.
Деревья отличаются наличием ствола и высокорослостью.
Жизненные формы у цветковых разнообразны. У кустарников ствол ярко не выражен и малозаметен среди системы ветвей (примеры: смородина, сирень, акация, малина).
Все они имеют листья, состоящие из листовых пластин. Большая площадь листовых пластин ускоряет все главные процессы растений: фотосинтез, испарение влаги, дыхание. Повышается эффективность этих процессов.
При наступлении неблагоприятных условий (засухи или низких температур) листья опадают. Процесс листопада позволяет сохранить жизнь растению в неблагоприятный период.
Кустарнички отличаются маленькими размерами, встречаются в условиях тундры, на болотах и высоко в горах (примеры: толокнянка, линнея северная, зимолюбка, все болотные ягоды).
Полукустарнички и полукустарники ежегодно обновляют свои побеги (примеры: вероника, лапчатка, тимьян).
Травы, плодоносящие в течение нескольких лет (многолетние), делятся на виды по форме корней:
- стержнекорневые (бобовые, люцерна);
- кистекорневые (буквица, подорожник);
- коротко-корневищные (овсяница, мятлик, полевица тонкая);
- длиннокорневищные (зубовка, вейник);
- клубневые (нарциссы, тюльпаны);
- луковичные (гиацинт, чеснок).
Один раз за жизнь плодоносят травы однолетние (горох, укроп).
Удивительно, но укроп тоже является покрытосеменным растением. Еще одна группа — водные покрытосеменные. Они бывают: прибрежные, полупогруженные, плавающие и подводные.
Охраняемые виды растений
Несмотря на высокую приспособляемость и широкое распространение, есть виды цветковых растений, нуждающиеся в охране.
В Красную книгу России занесено около 500 видов растений, которые скоро исчезнут. Среди них 23 вида злаков: несколько разновидностей ковыля, мятлик, пырей и др. Дубы, клены и другие деревья тоже нуждаются в защите и охране.
Сейчас разрабатываются новые способы сохранения исчезающих видов растений. Способов охраны несколько:
- устройство заказников, заповедников и природоохранных зон;
- культурное разведение исчезающих видов;
- ограничение или прекращение заготовки ценных видов растений.
Ботанические парки и дендрарии выполняют не только природоохранную функцию, но и просветительскую. В таких местах можно получить больше информации об охраняемых растениях и разрабатывать новые способы охраны редких и исчезающих видов.
Значение покрытосеменных в природе и жизни человека
Все эти растения играют центральную роль в формировании жизни на земле.
Большинство сельскохозяйственных культур относятся именно к этому отделу.
Цветковые растения используют и в промышленности, и в фармацевтике, в медицине и животноводстве. Красота цветковых — источник вдохновения для творчества, благоприятное воздействие на нервную систему.
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»
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 .
Цветок - видоизмененный побег, несущий чашелистики, лепестки, тычинки, пестики.
В пыльниках тычинок происходит деление. В результате образуются многочисленные клетки, которые созревают в пыльцу. Пыльцевые зерна - производные спор. Они покрыты двухслойной оболочкой. Наружная оболочка неровная, с выростами, которые помогают пыльцевым зернам удерживаться на рыльце пестика. Под оболочкой расположены вегетативная и генеративная клетки (см. Рис. 1). Это мужской гаметофит покрытосеменных.
Рис. 1. Клетки пыльцы
Семязачатки (см. Рис. 2) развиваются на внутренней стороне стенок завязи. Их количество зависит от видовой принадлежности растения.
Рис. 2. Семязачатки
В семязачатке образуется зародышевый мешок (см. Рис. 3) - женский гаметофит цветковых растений. Напротив микропиле находится яйцеклетка, а в центре - центральная клетка.
Рис. 3. Зародышевый мешок
Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему, благодаря особенности строения оболочки и липким сахаристым выделениям рыльца.
Пыльцевое зерно набухает и прорастает, образуя пыльцевую трубку - производную вегетативной клетки. Трубка врастает в полость завязи. В пыльцевой трубке генеративная клетка делится на 2 спермия. При проникновении пыльцевой трубки через микропиле в полость зародышевого мешка один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение и образуется зигота. Второй спермий сливается с ядром центральной клетки.
Оплодотворение - процесс слияния 2 половых клеток с образованием зиготы.
Этот процесс называется двойным оплодотворением и характерен только для цветковых растений.
Зигота приступает к делению, в результате которого образуется многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка делится, образуя эндосперм. Из оболочек семязачатка формируется семенная кожура. К завязи притекают питательные вещества, постепенно она становится спелым плодом. Стенки завязи дают околоплодник, защищающий семена от негативных воздействий. У некоторых растений в образовании плода принимают участие чашелистики и цветоложе.
Опыление - процесс переноса пыльцы с пыльника тычинки на рыльце пестика.
Опыление:
- Самоопыление - пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка (рис, пшеница, горох, фасоль). Может происходить еще в бутоне. Не происходит комбинации наследственной информации, поэтому разнообразие потомства мало.
- Перекрестное опыление - пыльца от тычинки одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка (кукуруза, огурец, арбуз, тополь, ива). Высокое разнообразие потомства. Но мала вероятность попадания пыльцы на рыльце пестика. У таких растений выработаны приспособления против самоопыления: пестики и тычинки созревают в разное время, тычинки короче пестиков (гетеростилия) (см. Рис. 4), некоторые растения двудомны.
Рис. 4. Пестики кукурузы
Для некоторых растений (орхидеи) характерно смешанное опыление.
Зоофилия - опыление растения животными. Цветки или соцветия крупные, яркие, заметные для опыления. Могут иметь метки в ультрафиолетовом спектре, который виден насекомым. В наличии нектар и сильный аромат (табак душистый). Пыльцевые зерна крупные, пыльца липкая, поэтому приклеивается к насекомым (см. Рис. 5), перьям птиц, шерсти млекопитающих.
Рис. 5. Пыльца на пчеле медоносной
Есть цветки, которые опыляются только одним видом животных, так, львиный зев и клевер опыляются шмелями (см. Рис. 6).
Рис. 6. Львиный зев
Кигелия опыляется только летучими мышами. Орхидея ангрекум полуторафутовый опыляется только бражником предсказанным (см. Рис. 7).
Рис. 7. Бражник предсказанный
Анемофилия - опыление растений ветром (тополь, ольха, дуб, орешника, рожь). Цветки мелкие, невзрачные. Пыльца мелкая, легкая, сухая. Пыльники расположены на длинных свисающих нитях. Растения растут большим скоплениями (орешник (см. Рис. 8)).
Рис. 8. Цветки орешника
Деревья цветут весной, до распускания листьев.
Некоторые растения могут опыляться обоими способами: насекомыми и ветром (подорожник).
Искусственное опыление - опыление, производимое человеком. Происходит с целью гибридизации, получения новых сортов, повышения урожайности культур.
Пыльцу переносят мягкой сухой кисточкой или кусочком резины, надетым на проволоку. Цветки некоторых самоопыляемых растений готовят заранее. Для этого бутон открывают и удаляют тычинки. На некоторые бутоны надевают специальные колпачки. Это предупреждает случайное опыление. При распускании цветков на рыльца пестиков наносят заранее заготовленную пыльцу.
Список литературы
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил.
- Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.
- Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.
- Betonolog.ru ().
- Activestudy.info ().
- Lotoskay.ucoz.ru ().
Домашнее задание
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил. - с. 215, задания и вопрос 7, 9 ().
- Как устроен семязачаток и пыльцевое зерно?
- Опишите процесс двойного оплодотворения.
- * Подумайте, какой тип опыления покрытосеменных возник первым. Какой из типов опыления является наиболее совершенным? Почему?
Загрузка...
