1 поясните значение терминов опыление соцветие однодомные растения обоеполые цветки

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики – пестичные цветки, а другие – только тычинки – тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.

Растения однодомные и двудомные

Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения – тычиночные цветки на одном растении, а пестичные – на другом.

Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.

Цветки образуются на побегах. Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.

В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми. Если цветки на боковых осях – то это сложные соцветия.

Биологическое значение соцветий

Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.

Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.

Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.

При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.

Перекрёстное опыление

При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.

Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.

Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу. Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.

Пыльники расположены на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.

Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами. Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.

В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками. Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой. Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.

При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.

Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах – в лесной чаще или гуще травы.

Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений. Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.

Орнитофилия (опыление птицами). Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.

Гидрофилия (опыление с помощью воды). Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.

Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами – цветение ночью.

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем – столбика и наконец врастает в полость завязи.

Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй – с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.

Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.

После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.

Образование спор

Одновременно с образованием пыльцы в тычинках, в семяпочке происходит образование крупной диплоидной клетки. Эта клетка делится мейотически и даёт начало четырём гаплоидным спорам, которые называются макроспорами, так как по размерам они больше, чем микроспоры.

Из четырёх образовавшихся макроспор три отмирают, а четвёртая начинает разрастаться и постепенно превращается в зародышевый мешок.

орган семенного размножения растений, видоизмененный, укороченный и ограниченный в росте побег. Часть стебля под цветком, лишенная листьев, — цветоножка (1) продолжается в цветоложе (2). В центре цветка — пестик (6), образующий плодолистики, состоит из рыльца, столбика и завязи, защищающей семяпочку. Пестик окружен тычинками(9) из тычиночной нити (7) и пыльника (8), каждая тычинка несет 4 микроспорангия (пыльцевых мешка).

Тычинки и пестики (главные части цветка) окружены венчиком из лепестков, вокруг — чашелистики (3). Лепестки (4) и чашелистики образуют околоцветник; 5-двойной околоцветник.

Чашелистики происходят от листьев и выполняют защитную функцию. Лепестки произошли от тычинок либо листьев и служат для привлечения насекомых-опылителей.

Число частей околоцветника, количество тычинок и пестиков у каждого вида постоянно. В состав цветка входят особые железы — нектарники, образующие нектар.

несущие и тычинки и пестики – обоеполые

имеющие только тычинки или только пестики – однополые

на которых образуются тычиночные (мужские) и пестичные (женские) цветки, однодомные (обоеполые)

если мужские цветки располагаются на одном растении, а женские — на другом, растения двудомные (однополые).

специализированный цветоносный побег, который несет цветки и видоизмененные прицветные листья:

простые (а) — цветки расположены на главной оси:

кисть—1 (с цветками на ножках, выходящих из пазух листьев: черемуха, ландыш, капуста)

простой колос —2(соцветие из цветков на цветоносном стебле: подорожник),

корзинка—6 (мелкие цветки расположены на цветоложе: одуванчик, подсолнечник)

простой зонтик—4 (от верхушки стебля отходят короткие цветоножки: лук)

початок – 3 (кукуруза)

сложные (б) – имеют ветвящуюся ось, на которой – цветки:

сложный зонтик—8 (морковь, укроп, петрушка)

сложный колос—10 (пшеница, рожь, ячмень)

метелка—9 (овес, сирень).

перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика:

самоопыление в пределах одного цветка происходит у растений, образующих нераскрывающиеся цветки, либо у обоеполых цветков, когда на одном растении образуются и мужские и женские цветки (горох, ячмень)

перекрестное опыление — перенос пыльцы между цветками разных особей, осуществляется разными способами: с помощью насекомых, птиц, летучих мышей, ветра и воды (рожь, кукуруза, огурец). У растений выработались различные приспособления, облегчающие опыление: лепестки цветков ярко окрашены, сильный запах, источаемый цветками, легкая пыльца, переносимая ветром и др. Биологическая целесообразность перекрестного опыления в увеличении генетического разнообразия внутри вида

Развитие половых клеток и оплодотворение у цветковых растений происходит в цветке.

Семя – орган размножения цветкового растения, который образуется в результате двойного оплодотворения из семязачатка:

из оплодотворенной яйцеклетки формируется тело зародыша, состоящее из зародышевых органов: корешка, стебелька и почечки. Зародыш – новое поколение, образующееся в результате развития зиготы и имеющее диплоидный набор хромосом. Стебелек переходит в корешок — зачаток главного корня. Вверху стебелька находятся семядоли (зародышевые листья) с запасными питательными веществами

эндосперм - триплоидная питательная ткань, формирующаяся в результате двойного оплодотворения из триплоидной клетки (центральное ядро+спермий).

ткань, покрывающая зародышевый мешок снаружи, превращается в кожуру семени.

вместилище семян цветкового растения. Образуется в результате двойного оплодотворения из завязи пестика и служит для сохранения и распространения семян:

по количеству пестиков, из которых образовался плод:

простые – из одного пестика (боб, стручок, орех, яблоко)

сборные – из нескольких пестиков (малина – сборная костянка, земляника – сборная семянка, шиповник – сборный орешек)

соплодия – собрание плодов растения, которые при созревании остаются единым целым, образуются из соцветия (свекла, инжир, шелковица, ананас)

по характеру околоплодника:

сочные (ягода, яблоко, тыквина, костянка)

сухие (зерновка, семянка, коробочка, орех, боб, стручок)

односемянные (костянка, орех, семянка, зерновка)

многосемянные (боб, стручок, коробочка, ягода, яблоко, тыквина)

Сухие односеменные плоды – семянка, зерновка, орех (подсолнечник, рожь, лещина).

Сухие многосеменные плоды – боб, стручок, коробочка (соя, капуста, мак).

Сочные односеменные – костянка (вишня, слива, абрикос).

Сочные многосеменные – ягода (виноград, томат).

Особые виды сочных многосеменных плодов:

– яблоко – завязь погружена в ткань цветоложа (яблоня, груша, айва);

– тыквина – околоплодник твердый, образован из нижней завязи (огурец, дыня);

– померанец – многогнездный плод, образованный из верхней завязи (апельсин, лимон, мандарин).

Приспособления плодов к распространению связаны со способом распространения – животными, ветром, водой. Крючки, зацепки, цвет, вкус, летучки, парашютики и др. приспособления обеспечивают расселение растений.

половой процесс у покрытосеменных растений (1898 г., С.Г. Навашин). В оплодотворении участвуют 2 спермия: 1 сливается с яйцеклеткой, 2 – с центральным ядром зародышевого мешка. В результате образуются:

из зиготы – зародыш семени

из оплодотворенного центрального ядра – триплоидный эндосперм семени

из семязачатка – семя

из завязи – плод.

Тематические задания

А1. Корневую систему растения образуют корни

4) все виды корней

А2. Какую из функций корни не выполняют?

1) закрепление растения в почве

2) всасывание минеральных растворов солей

3) запасание органических веществ

4) образование органических веществ

А3. У срезанной ветки тополя, поставленной в воду, будут развиваться корни

4) все виды корней

А4. Корневой чехлик защищает зону

А5. Цветки развиваются из почек

А6. Если в одном узле побега развивается 3 и более листьев, то расположение листьев на этом побеге называется

Весенний воздух наполнен цветочной пыльцой. Её частички настолько малы, что обычный человек этого не замечает. Необходимо проявиться сезонной аллергии, чтобы в перерывах между чиханием и кашлем положить начало пристальному рассмотрению каждого цветка. Если в мае понюхать ветку яблони или вишни, усыпанную бело-розовыми соцветиями, нос станет жёлтым и сообщит, что к опылению всё готово, поэтому жизнь будет продолжаться.

Основные термины

Природа разумно распределила роли: тычинки являются мужскими органами, пестики и семяпочки — женскими. Новая жизнь в виде семени образуется при условии удачного захвата пыльцы и своевременного оплодотворения. Выделяют два основных типа опыления растений:

Во всех случаях, когда цветки свободно опыляются своей пыльцой, говорят об идиогамии или самоопылении. Вариантом считается форма гейтоногамии — соседственного опыления, когда в пределах одного растения пыльца на рыльце попадает от разных цветков той же особи. К самоопылителям относятся ячмень, пшеница, овёс, горох и просо — их бутоны не раскрываются до конца, но даже мелкие и невзрачные цветки дают полноценные семена. Самоопыление на постоянной основе считается тупиком развития, когда процессы микроэволюции затухают, а вид расщепляется на чистые линии.
Участие специального посредника, который доставляет пыльцевые зёрна от тычинок к рыльцам пестиков между цветками различных особей, делает опыление перекрёстным или ксеногамией. Это основной тип размножения для однодомных и двудомных растений: в соцветиях обнаруживается разделение полов или в популяции равноправно сосуществуют одно- и двуполые цветки.

Обмен генами и интеграция возможных мутаций помогают виду лучше приспосабливаться к окружающей среде, поддерживают высокий уровень жизнеспособности популяции, отвечают за целостность и единство сообщества. Создаётся широкое поле деятельности для естественного отбора. Положительные и отрицательные стороны обоих типов приводятся в таблице:

Наименование	Достоинства	Недостатки	Примеры
Самоопыление	Адаптация к неблагоприятным условиям. Позволяет оперативно восстановить популяцию однолетних растений	Малое количество семян. Слабое потомство	Кукуруза, пшеница, фиалка
Перекрёстное опыление	Разнообразие способов переноса пыльцы. Яркая окраска и сильный запах цветов	Зависимость от внешних факторов. Исчезновение опылителей сокращает популяцию. Особые требования к расположению и форме цветков	Маргаритка, лютик

Если перекрёстное опыление происходит при помощи живых организмов, его считают биотическим, а насекомые или животные, участвующие в нём, носят название агентов опыления или опылителей. Биотическими считаются энтомофилия, зоофилия и искусственное опыление, во всех остальных случаях речь идёт об абиотических процессах — анемофилии и гидрофилии.

Энтомофилия — работают бабочки

Опылителями выступают насекомые: осы и пчёлы из улья, реже — муравьи, жуки, улитки, бабочки и мухи. Для этого двуполые растения стараются их привлекать: запасаются сладким нектаром, берут на вооружение приятные запахи, кричащую окраску и крупные размеры соцветий. Насекомые легко переносят липкую пыльцу с одного цветка на другой, обеспечивают продолжение рода калины и гречихи, ромашки и шалфея, молочая и мака.

Зоофилия — не обойтись без лемура

Процесс происходит при активном участии животных, относящихся к группе позвоночных. Различают орнитофилию, где роль агентов опыления играют птицы (нектарницы, близкие родственницы воробьёв, уникальные вертолётики колибри или медососы с особыми щёточками на языке) и хироптерофилию, когда за дело берутся насекомоядные летучие мыши, мелкие обезьяны, австралийские сумчатые грызуны или мадагаскарские лемуры. Зоофилией характеризуются тропические растения с яркими призывно окрашенными цветами.

Искусственный процесс

Для нужд овощеводства, плодового и декоративного садоводства или лесного хозяйства пыльцу с тычинок на пестики переносят специально обученные люди. Чтобы не отстать от матери-природы, они используют различные приспособления. Эти агротехнические приёмы широко применяются для скрещивания и получения новых видов и сортов растений.

Простейший пример — дополнительное опыление ржи: два человека хватаются за концы верёвки, растягивают их и движутся по ржаному полю, касаясь цветущих растений. От сотрясения пыльца осыпается с тычинок и легко оказывается на рыльцах пестиков. Существенно повысить урожайность позволяет обработка порядка 10% цветков, проведённая в первой половине сухого солнечного дня при температуре не выше +30 °C.

Анемофилия и гидрофилия

Гидрофилия — опыление с участием воды, а иногда ему на помощь приходят и слизни. Немногочисленные гидрофильные растения (элодея и взморник, наяда и руппия) имеют нитевидную пыльцу или рыльца, раскрывают пыльники под водой, где и создаются наилучшие условия для продолжения рода.

Значение опыления нельзя переоценить: ему отводится важнейшая роль в размножении любых цветковых растений — от малых причудливых форм до гигантских деревьев. До 80% представителей биологического царства относятся к биотическому типу опыления, а из оставшихся двадцати около 19% опыляются ветром.

Описание механизма

Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.

Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые. Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия. По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.

Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:

кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
минеральные соли;
ферменты;
ароматические компоненты.

Нектары безобидных рододендронов, багульников, азалии и чемерицы содержат токсичные вещества, а ядовитых белены, болиголова, олеандра и наперстянки — относительно безопасны. Растения вырабатывают неодинаковые объёмы нектара, например, единичный цветок малины — чемпион в этом отношении, но для учёта общего количества продукта на заданной площади учитывают ещё и численность цветков в соцветии.

Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносныепчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).

Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.

После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.

Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.

Примеры в окружающей природе

От опыления зависит сохранение вида, поэтому так важно, чтобы всё проходило успешно. Растения, в отличие от животных, не могут самостоятельно передвигаться в поисках партнёра для размножения и вынуждены уповать на помощь союзников — ветра, воды или живых существ. Самоопыляющимся растениям присущи следующие отличительные признаки:

цветки не имеют запаха и не выделяют нектара;
пестики располагаются ниже тычинок;
пыльца созревает ещё на стадии бутонизации, и опыление осуществляется в нераспустившемся цветке, как у гузмании или арахиса.

Мужские деревья двудомных тополя и облепихи интересны только цветками с пыльцой, а женские особи плодоносят. В случае тополя пушистые семена — продукт жизнедеятельности женских деревьев. Если высаживать для озеленения исключительно мужские черенки, можно навсегда избавиться от надоедливого пуха. Оранжевые плоды облепихи дают только женские кусты, но если рядом не посадить мужское растение, то урожая не будет, а обычное соотношение составит 10:1.

Презентация на тему: " Обоеполые и однополые цветки. Формула цветка. С ОЦВЕТИЕ." — Транскрипт:

1 Обоеполые и однополые цветки. Формула цветка. С ОЦВЕТИЕ.

2 Однодомные и Двудомные растения Однодомные – раздельнополые цветки располагаются на одном растении (тыква, береза, лесной орех) Двудомные - раздельнополые цветки располагаются на разных растениях (конопля, крапива, тополь, ива) Бесполые цветы – цветы, в которых не развиваются органы полового размножения (тычинки и пестики) – подсолнечник, василек

3 Обоеполые и однополые цветки Обоеполые цветки – цветы у которых есть тычинки и пестик (тюльпан, картофель, лилия) Однополые цветки – цветы которые имеют либо только тычинки (тычиночные) либо только пестики (пестичные) – дуб, береза, кукуруза

4 Формула цветка Ч – чашечка, Л – лепестки, Т – тычинка, П – пестик, 1 – неправильный цветок, * - правильный цветок, ( ) – сросшиеся части цветка, цифры – количество частей цветка, части цветка больше 12

6 Цветок вишни правильный, чашелистиков – 5 сросшихся, лепестков – 5, тычинок много, пестик – 1; * Ч(5) Л5ТП1

7 Цветок василька правильный, чашелистиков – 5, лепестков – 5 сросшихся, тычинок – 5, пестик – 1. *Ч5 Л(5) Т5 П1

8 Соцветие Соцветие – группа мелких цветков, расположенных на цветоносе в определенном порядке Соцветия развиваются на верхушках вегетативных побегов Число цветков в соцветии может варьироваь от 2 до несколько сотен В соцветиях различают главные и боковые побеги (оси) Соцветия могут быть: простые и сложные.

9 Типы соцветия У простых соцветий цветки расположены на главной оси. Например, соцветие кисть. У сложных соцветий цветки расположены на боковых осях. Например, соцветие сложный колос.

12 Виды соцветий КистьКолосЩитокЗонтик ПочатокГоловка Корзинка

13 Биологическая роль цветов и соцветий Эстетической значение Используются в медицине и парфюмерии Используют в пищевой промышленности Соцветия привлекают насекомых и делают растение заметным Только растения с опыленными цветками могут давать плоды и распространяя семена, размножаться

14 Домашнее задание: Параграф 21,22, Лабораторная работа 11 и 12. Заполнить таблицу: Тип соцветия Характери стика Пример Кисть От длинной главной оси отходят цветоножки, на которых расположены цветки. Ландыш

Читайте также: