Как у сосны происходит опыление и оплодотворение
Добавил пользователь Alex Обновлено: 19.09.2024
Голосеменные размножаются семенами, которые образуются в женских шишках после оплодотворения. Для оплодотворения голосеменных не нужна вода, мужские половые клетки (спермии) доставляются к яйцеклеткам с помощью пыльцевой трубки. Спермии и пыльцевая трубка образуются из клеток пыльцы. Семена содержат зародыш и запасную питательную ткань — эндосперм. Семя надежно защищено семенной кожурой.
Органы размножения голосеменных
У основания молодых веточек сосны обыкновенной расположены мужские, а на верхушках веточек — красноватые женские шишки.
Мужские шишки
Мужские шишки мелкие, зеленовато-желтые, собраны группами (рис. 92). Каждая шишечка состоит из оси, к которой прикреплены чешуи. На каждой чешуе находится по два пыльцевых мешка. Пыльцевой мешок — это спорангий, знакомый нам по мхам и папоротникам. В пыльцевых мешках образуются споры, каждая из которых покрывается плотной оболочкой, и ее содержимое делится. В результате образуются пыльцевые зерна (пыльца).
Шишки растут и одревесневают. Сначала они зеленые, а затем становятся бурыми.
Таким образом, у голосеменных зародыш будущего растения образуется внутри семени, находящегося на поверхности чешуек женской шишки.
Созревание семян
У сосны обыкновенной от опыления до созревания семян проходит 1 год 8 месяцев. У елей и пихт семена созревают в год опыления, т. е. осенью, а у лиственницы семена высеваются из шишек уже в августе.
После созревания семена высыпаются и разносятся ветром с помощью пленчатых крылышек (рис. 94). Попав в благоприятные условия, зрелое семя прорастает в молодое растение. Через какое-то время на нем образуются мужские и женские шишки, и весь процесс снова повторяется.
Голосеменными называют наземные растения, например кустарники и вечнозеленые деревья. У них есть органы: корень, стебель, листья. Такое название эти растения получили потому, что семена у них располагаются на поверхностях чешуйчатых шишек и ничем не прикрыты.
№ 2. В чём преимущества семян перед спорами?
В семенах есть запас питательных веществ, которые необходимы при прорастании растения.
§ Стр. 128
Вопросы
№ 1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?
Пылинки и семязачатки образуются у сосны в шишках. Пылинки (пыльца) – в пыльниках на чешуйках шишек мужского пола, а семязачатки – на чешуйках шишек женского пола.
№ 2. Как у сосны происходит опыление и оплодотворение?
При попадании пыльцы на семязачатки шишки женского пола она через пыльцевход проникает внутрь. Далее чешуйки шишки смыкаются и склеиваются смолой. В шишке попавшая пыльца начинает прорастать, образуя пыльцевую трубку и спермии.
Через 12 месяцев после опыления происходит процесс оплодотворения: яйцеклетка сливается со спермием и образуется зигота. Далее развивается зародыш, а из всего семязачатка – семя сосны.
№ 3. Каково строение семени сосны?
Строение семени сосны:
Эндосперм (содержит запас питательных веществ);
Стр. 128. Подумайте
В чём преимущество семенного размножения перед споровым?
При семенном размножении образуется семя, которое защищено семенной кожурой от повреждений и содержит большой запас питательных веществ, поэтому имеет намного больше шансов для прорастания, чем споры.
Стр. 128. Фенологические наблюдения
При проведении наблюдения можно заметить, что пылить (появление пыльцы) сосна и ель начинают примерно в середине мая.
Произведение большого количества пыльцы голосеменными можно пояснить тем, что таким образом повышается вероятность опыления ветром.
1. Сосна предпочитает песчаные почвы, но способна расти на скалах, около болот, в долинах рек. Можно говорить о ее неприхотливости к почвам.
2. Очень светолюбива, хорошо уживается с торфяными мхами.
3. На плотных почвах сосна имеет развитый главный корень, а вот на песчаных почвах или вблизи болот отращивает множественные боковые корни.
4. Игловидные листья сосны — хвоинки. Они отличаются толстой кожицей и малым количеством устьиц, расположенных в углублениях. Живут хвоинки два-три года.
5. В хвоинке всего два проводящих пучка.
Цикл развития голосеменных (сосна обыкновенная)
Голосеменные являются растениями разноспоровыми, у них мужские и женские споры развиваются на разных шишках. Сосна — однодомное растение, следовательно, на одном дереве вырастают как женские шишки, так и мужские.
Строение женской шишки сосны
1. Женская шишка содержит внутри ось — видоизмененный стебель, на котором сидят кроющие чешуи. В их пазухах формируются семенные чешуи, имеющие по два семязачатка.
2. Весной образуются красноватые женские шишки, которые через год после опыления станут зелеными, а далее, после созревания, бурыми.
3. Женские шишки расположены поодиночке (или в группе по две-три), на верхушках молодых побегов, но позже они оказываются внизу на основании побегов, так как побеги с мужскими шишками растут, возвышаясь над ними.
Строение мужской шишки сосны
1. Мужские шишки растут группами, они более мелкие, чем женские, имеют цвет желтовато-зеленый. Расположены они сначала у основания побега, затем отрастают вверх.
2. Мужская шишка также имеет ось и сидящие на ней микроспорофиллы — чешуйки.
3. На каждой чешуйке располагаются по два пыльцевых мешка, содержащие микроспоры-пылинки — мужские гаметофиты.
4. Пылинка сосны очень легкая, имеет два воздушных мешка.
Опыление у сосны обыкновенной
1. Пылинка из мужской шишки благодаря движению воздуха попадает на женскую шишку, в которой находятся семязачатки.
3. Чешуи женской шишки смыкаются, шишка покрывается смолой. Оплодотворение произойдет только через год после опыления!
Образование спермиев у сосны обыкновенной
1. Пылинка еще в пыльцевом мешке делится митозом, образуя вегетативную и генеративную клетки.
2. Вегетативная клетка создает пыльцевую трубку. Именно у голосеменных растений впервые в эволюции появилась пыльцевая трубка, которая обеспечила независимость их размножения от воды (спермий пассивно стекает к яйцеклетке по трубке).
3. Генеративная клетка делится на два спермия, один гибнет, второй по трубке проникает к семязачатку.
Образование женского гаметофита сосны обыкновенной
1. В основании семенной чешуи женской шишки имеются по два мегаспорангия — нуцеллуса. Нуцеллус, как и у цветковых, покрыт интегументом (он позже даст семенную кожуру семени) и вместе с ним образует семязачаток.
2. В каждом мегаспорангии из одной спорогенной клетки мейозом образуются четыре мегаспоры, три погибают, а одна делится митозом много раз и образует гаплоидный эндосперм — женский гаметофит голосеменных.
3. Одна из клеток эндосперма станет яйцеклеткой, с которой соединится спермий.
Оплодотворение у сосны обыкновенной
1. Один спермий сливается с яйцеклеткой внутри семязачатка. Спермию не требовалась вода, он проник сюда по пыльцевой трубке.
2. Образуется зигота, из которой формируется зародыш семени.
3. Эндосперм для питания зародыша уже был сформирован из мегаспоры.
4. Образованные семена (с пленчатым крылышком) лежат открыто на семенных чешуях.
Ель. Местообитание и строение
2. Сосновые и березовые леса могут сменяться еловыми лесами, так как ель вытесняет эти деревья на богатых глинистых почвах.
3. У ели преобладают поверхностные боковые корни, главный корень развит слабо.
4. Хвоинки ели на побегах расположены по одной, остаются на ветках по пять–семь лет.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - репетитор ЕГЭ (биология)
Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Голосеменные: строение пыльцы, зародышевого мешка, оплодотворение.
Большинство голосеменных составляет такая группа растений, как хвойные (сосна, ель, лиственница и др.).
У голосеменного пыльцевого зерна ко времени опыления состоит из нескольких живых клеток, среди которых имеются вегетативная (гаусториальная) и генеративная (антеридиальная). Первая из них в пыльцевой камере образует пыльцевую трубку (гаусторий), внедряющуюся в нуцеллус, вторая, делясь, — сперматогенную клетку и сестринскую клетку.
Сперматогенная клетка образует затем гаметы — многожгутиковые сперматозоиды (например, у саговников) или безжгутиковые спермии (например, у хвойных), которые доходят до архегониев женского заростка по пыльцевым трубкам. У каждой частички пыльцы имеются два воздушных пузырька, которые помогают ей удерживаться в воздухе.
Женские шишки собраны по 1-3 на концах молодых побегов. Каждая шишка представляет собой ось, от которой отходят чешуи двух типов: бесплодные и семенные. На каждой семенной чешуе с внутренней стороны формируется по два семязачатка. В центре семязачатка развивается эндосперм, который представляет собой женский гаметофит. Эндосперм развивается из мегаспоры, в его ткани образуются два архегония.
Процесс опыления и оплодотворения голосеменных на примере сосны.
Размножение: половое — семенами. Размножение осуществляется в два этапа: процесс опыления и процесс оплодотворения.
Процесс опыления
· Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.
· Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.
· Чешуи смыкаются и склеиваются смолой.
· Подготовка к оплодотворению.
· Пыльца, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку.
Процесс оплодотворения
Оплодотворение происходит в семязачатке через 12 месяцев после опыления.
· Спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
· Из зиготы развивается зародыш.
· Из всего семязачатка — семя.
Шишка растёт и постепенно одревесневает, цвет её становится бурым. Следующей зимой шишки раскрываются и семена высыпаются. Они могут долго находиться в состоянии покоя и прорастают только в благоприятных условиях.
Шишки сосны и ели. Сосна и ель, как и другие голосеменные, размножаются семенами. Однако в отличие от цветковых растений, семена у них образуются не внутри плодов, а на чешуях женских шишек.
Весной на верхушках молодых побегов сосны образуются мелкие (длиной около 5 мм) красноватые женские шишки. Каждая шишка имеет ось и отходящие от нее чешуи. На верхних сторонах чешуй располагаются по два семязачатка.
Побеги сосны с молодыми шишками
Мужские шишки у сосны образуются в основаниях молодых побегов. Они желтые, мелкие и располагаются группами. На нижних сторонах чешуй мужских шишек развиваются по 2 пыльцевых мешочка. Внутри мешочков созревает пыльца.
Опыление и оплодотворение в шишках сосны. Каждая пылинка сосны имеет 2 крупных пузырька, наполненных воздухом. За счет их пылинки приобретают легкость — поэтому ветер переносит их на десятки и даже сотни метров.
После того как пылинки попадают на семязачатки, чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой. Оплодотворение у сосны происходит только через год, так как семязачатки во время опыления к нему еще не готовы.
Летом следующего года женские шишки зеленеют и становятся крупнее. В семязачатках образуются яйцеклетки и запасающая питательная ткань — эндосперм.
Ветка сосны с шишками
Развившиеся при прорастании пыльцы неподвижные мужские половые гаметы — спермии попадают по пыльцевой трубке к яйцеклетке. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой — происходит оплодотворение, а затем образование зиготы.
Образование и строение семени сосны. Образовавшаяся в семязачатке зигота многократно делится — формируется зародыш. При этом семязачаток превращается в семя, состоящее из зародыша, эндосперма и семенной кожуры с пленчатым крылышком.
Образование семени у сосны
В конце зимы женская шишка достигает 4–6 см длины и приобретает бурый цвет. Семена в шишке лежат на чешуях открыто, голо (отсюда и название — голосеменные). После полного созревания семян, чешуи раздвигаются, высыпающиеся из шишек семена подхватывает ветер и разносит их на большие расстояния. Попадая на поверхность снежного наста, они скользят по нему, а после таяния снега попадают в почву и прорастают.
Семя сосны и развитие проростка
В отличие от сосны, опыление и оплодотворение у ели происходит в один и тот же год, и уже осенью созревают семена.
Значение хвойных. Хвойные — основные лесообразующие деревья нашей страны, а леса — это и места обитания многих животных, и места пополнения воздуха кислородом. Большое значение леса имеют в сохранении почвенной влаги и в смягчении климата.
Велико и практическое значение хвойных. Их древесина высоко ценится в строительстве и изготовлении бумаги, в получении смолы, скипидара, спирта. Кору используют при дублении кож.
Читайте также: