После завершения цветения у покрытосеменных растений на месте цветков образуются
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
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.
Оплодотворение. Образование семян и плодов
Купить проверочные работы
и тесты по биологии
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.
Вопрос 1. Какие растения называют покрытосеменными? Почему они получили такое название?
Покрытосеменными называют растения, которые имеют орган семенного размножения — цветок. После оплодотворения (отцветания) у них образуется плод (обычно из завязи), в котором находятся семена. У покрытосеменных семена развиваются внутри плода, т. е. они защищены (покрыты), отсюда происходит их название.
Вопрос 2. Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных?
От голосеменных покрытосеменные отличаются тем, что у них появился новый орган — цветок. Семена, в отличие от голосеменных, развиваются внутри завязи. Из завязи развивается плод, и семена оказываются скрытыми внутри плода, т. е. защищенными (покрытыми). У голосеменных плода нет.
Вопрос 3. На каких примерах можно показать разнообразие покрытосеменных?
Покрытосеменные растения сильно различаются своими биологическими особенностями и представляют огромное многообразие форм. Одни из них живут очень недолго, всего несколько месяцев, например мокрица. Другие, как могучие дубы, могут жить сотни лет. Некоторые покрытосеменные имеют гигантские размеры. Эвкалипты достигают в высоту более 100 м. А есть и совсем крошечные растеньица, например ряска, размером чуть больше 1 см.
Высшие семенные растения: голосеменные и покрытосеменные.
Голосеменные – исключительно наземные вечнозелёные, реже листопадные деревья, кустарники или лианы. Голосеменные имеют корень, стебель и листья. Они образуют семена, с помощью которых размножаются и распространяются. Своё название голосеменные получили потому, что их семена открыто лежат на поверхности чешуи шишек. Из современных голосеменных наиболее известны хвойные.
Листья у большинства хвойных узкие, игольчатые – так называемая хвоя. У некоторых видов, например у кипариса, листья чешуйчатые. Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям.
Покрытосеменные растения, или цветковые, – самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает около 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатических зонах. Покрытосеменные растут в воде и в безводных пустынях, образуют леса и ковром разнотравья покрывают степи.
Покрытосеменные растения, как и голосеменные, имеют корень, стебель, листья, но у них есть и орган семейного размножения – цветок, отсюда происходит их второе название – цветковые растения. После завершения цветения образуется плод, в котором находятся семена, содержащие, как правило, запас питательных веществ.
У покрытосеменных семена развиваются внутри плода, то есть они защищены (покрыты), что позволяет им лучше переносить неблагоприятные условия. Среди покрытосеменных есть деревья, кустарники и травы. Покрытосеменные растения бывают однолетними, двулетними и многолетними. Одни из покрытосеменных живут очень недолго, всего несколько месяцев. За это время они вырастают из семян, зацветают и дают новые семена, после чего погибают. Такие растения называют однолетними. Двулетние растения зацветают, дают семена па второй год и погибают. Многолетние растения цветут и образуют семена многократно. Продолжительность их жизни может исчисляться десятками и даже сотнями лет. У большинства покрытосеменных стебли прямостоящие. Но есть растения с вьющимися, лазающими и ползучими стеблями. Форма и строение листьев, а также строение корневых систем у разных цветковых растений тоже очень разнообразны.
Среди покрытосеменных много культурных растений, например овощные, хлебные, плодово-ягодные, масличные, лекарственные, кормовые, технические, декоративные.
Значение семенных растений в жизни человека
Запах леса
Хвойные растения выделяют особые летучие вещества – фитонциды (от греч. фитон – растение и лат. цидо – убиваю), которые подавляют развитие многих бактерий не только в лесу, но и в его окрестностях.
Можжевельник выделяет фитонцидов в 6 раз больше, чем другие хвойные растения, и в 15 раз больше, чем лиственные. Поэтому там, где растёт можжевельник, воздух всегда чище.
В нашей стране встречается более 20 видов можжевельника. Все они нуждаются в охране.
Хвойные леса, называемые тайгой, занимают огромные пространства в нашей стране. В них обитают многие виды животных и растений. Хвойные леса дают основную массу строительной и поделочной древесины. Древесина хвойных широко используется для производства бумаги. Хвойные служат сырьём для получения бальзамов и смол, камфары, спирта, целлюлозы, медицинских препаратов и многих других продуктов. Семена некоторых хвойных содержат масло, используемое в пищу. Например, сосна сибирская (так называемый сибирский кедр) даёт не только ценную древесину, но и съедобные семена – кедровые орешки. Древесина лиственницы твёрдая, смолистая, долговечная, так как практически не поддаётся гниению. Поэтому древесина лиственницы всегда ценилась и ценится в настоящее время.
1. Познакомиться с разными способами опыления у цветочных растений.
2. Рассмотреть приспособление растений к разным способам опыления.
3. Узнать, как производится искусственное опыление.
4. Выяснить, почему оплодотворение цветковых растений называют двойным.
5. Определить, из каких частей цветка образуется плод и семя.
Вопросы для повторения.
1. Как устроен цветок?
2. Каковы главные части цветка?
3. Какое строение имеет тычинка?
4. Какое строение имеет пестик?
Опыление – процесс переноса пыльцы с тычинки на рыльце пестика Типы опыления растений.
В зависимости от способа переноса пыльцы среди перекрёстноопыляемых растений выделяют насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения.
Самоопыление - это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика того же цветка Приспособления к самоопылению
Признаки ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений.
Признаки растений.
Насекомо-опыляемые
Большие и яркие цветы.
Ветроопы-ляемые
Мелкие и яркие цветы, собранные в соцветия.
Мелкие невзрачные цветы, собранные в соцветия.
Пыльца крупн ая, липкая.
Цветут весной до распускания листьев.
Признаки ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений.
Признаки растений.
Насекомо-опыляемые
Большие и яркие цветы.
Ветроопы-ляемые
Мелкие и яркие цветы, собранные в соцветия.
Мелкие невзрачные цветы, собранные в соцветия.
Пыльца крупная , липкая.
Цветут весной до распускания листьев.
Примеры насекомоопыляемых растений
Примеры ветроопыляемых растений
Пыльца растений.
Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.
Строение семязачатка.
- В завязи пестика есть один или несколько семязачатков. Снаружи семязачаток окружён покровами, которые в одном месте не смыкаются, образуя пыльцевход .
Внутри семязачатка находится зародышевый мешок , который содержит несколько клеток. Наиболее важное значение имеют центральная клетка и яйцеклетка .
Этот процесс называется двойным оплодотворением .
Он был открыт русским ученым ботаником
Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 году.
Образование семени и плода.
- После оплодотворения зигота многократно делится и образует зародыш .
- В зародыше хорошо различимы зародышевый корень, зародышевый стебель и почка (побег). Если семязачатков в завязи было много, то и семян в плоде будет много.
- Одновременно с образованием семян разрастается и стенка завязи. Из неё образуется плод или, правильнее сказать, стенки плода – околоплодник .
Центральная клетка, слившись со спермием, также много раз делится и образует эндосперм .
Из покровов семязачатка образуется семенная кожура, которая защищает зародыш от внешних воздействий.
Из предложенных изображение растений выберите ветроопыляемые и насекомоопыляемые растения. Объясните свой выбор.
В нашу школу пришло письмо от жителя Цветочного города Незнайки. Он решил заняться ботаникой. Но как всегда, всё перепутал. Ваше задание- найти в рассказах Незнайки биологические ошибки.
безмятежно дрожит на ветру.
У одуванчика соцветие корзинка.
что плод картошки вкусный,
зелёный и круглый такой
Плод картофеля – ягода- ядовитый.
В пищу употребляют
видоизменённые побеги- клубни.
опыляла.
Берёза опыляется ветром.
расцвёл горошек сладкий.
Мушки, пчёлки налетят –
будем урожая ждать.
Горох самоопыляемое растение.
Конкурс “Вопрос от Знайки”
- Почему растения, цветущие вечером и ночью, чаще имеют венчики белого и желтого цвета?
2. Почему безветренная погода во время цветения может стать причиной снижения урожайности ржи, а на урожай пшеницы такая погода не повлияет?
3. Почему, когда в Австралию завезли семена клевера и посеяли его, клевер хорошо цвел, но плодов и семян не было?
Цветок стоит на цветоножке. Верхняя расширенная часть цветоножки называется цветоложе, на нем располагаются все остальные части цветка:
- чашелистики (все вместе образуют чашечку)
- лепестки (привлекают насекомых; образуют венчик; венчик и чашечка образуют околоцветник)
- тычинки (состоят из тычиночной нити и пыльника; в пыльнике образуется пыльца, состоящая из вегетативной и генеративной клетки)
- пестики (состоят из завязи, столбика и рыльца). Внутри завязи находится семязачаток, внутри семязачатка – зародышевый мешок, внутри зародышевого мешка – семь клеток, одна из которых яйцеклетка, а вторая – центральная диплоидная клетка.
При опылении пыльца оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка пыльцы прорастает в пыльцевую трубку, растущую через столбик по направлению к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на два спермия, которые двигаются по пыльцевой трубке. (Двойное оплодотворение [оплодотворение двумя спермиями] открыл русский ученый С.Г.Навашин.) Попав в зародышевый мешок
- один спермий оплодотворяет яйцеклетку, получается диплоидная зигота, из который вырастает зародыш
- второй оплодотворяет центральную диплоидную клетку, получается триплоидный эндосперм, который запасает вещества для питания зародыша (проростка) при прорастании семени.
Тесты
122-01. Какой буквой обозначена часть цветка, участвующая в привлечении насекомых-опылителей?
122-02. На рисунке изображена схема строения цветка. Какой буквой обозначена часть цветка, участвующая в половом размножении растений?
122-03. У покрытосеменных растений пыльца формируется в
А) венчике
Б) чашечке
В) тычинке
Г) пестике
122-04. В какой части цветка расположен зародышевый мешок с яйцеклеткой?
А) в чашечке
Б) в рыльце
В) в пыльнике
Г) в завязи
122-05. В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбца имеется взаимосвязь.
| Целое | Часть |
| … | Пыльник |
| Лист | Листовая пластинка |
А) цветоложе
Б) пестик
В) тычинка
Г) венчик
122-06. В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбца имеется взаимосвязь.
| Целое | Часть |
| … | Рыльце |
| Почка | Почечные чешуйки |
А) цветоножка
Б) пестик
В) тычинка
Г) чашелистик
122-07. Часть цветка, в которой происходит оплодотворение, обозначена буквой
122-08. Оплодотворение у цветковых растений называют двойным, так как в его ходе
А) оплодотворяются две женские гаметы
Б) увеличивается размер яйцеклетки в два раза
В) оплодотворяются яйцеклетка и вторичное ядро зародышевого мешка
Г) в оплодотворении участвуют мужская и женская половые клетки
122-09. Часть цветка, на которую должна попасть пыльца в процессе опыления, показана буквой
122-10. В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбца имеется взаимосвязь.
| Целое | Часть |
| … | завязь |
| лист | листовая пластинка |
А) цветоложе
Б) пестик
В) тычинка
Г) венчик
122-11. В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбца имеется взаимосвязь.
| Целое | Часть |
| … | столбик |
| лист | листовая пластинка |
А) цветоложе
Б) пестик
В) тычинка
Г) чашелистик
122-12. На рисунке изображена схема строения цветка. Какой буквой обозначена часть цветка, в которой происходит развитие яйцеклеток?
122-13. Часть цветка, в которой созревают мужские половые клетки, обозначена буквой
122-14. На рисунке изображена схема строения цветка. Какой буквой обозначена часть цветка, участвующая в половом размножении растений?
122-15. На рисунке изображена схема строения цветка. Какой буквой обозначена часть цветка, в которой активно протекает процесс фотосинтеза?
122-16. На рисунке изображена схема строения цветка. Какой буквой обозначена часть цветка, в которой происходит развитие пыльцы?
Читайте также: