Каково строение семени сосны
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Размножение голосеменных растений. Каково строение семени сосны?
Семя сосны состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.
Ещё по теме
Влияние хозяйственной деятельности человека на растительный мир. Охрана растений. Как охраняют природу в нашей стране?
Могут ли животные синтезировать органические вещества из неорганических?
Основы систематики растений. Почему, определяя, к какому классу относится растение, нельзя учитывать только один признак?
Движение. Чем отличается движение растений от движения животных?
Передвижение воды и питательных веществ в растении. На каком опыте можно убедиться, что органические вещества передвигаются по ситовидным трубкам луба?
Видоизменения побегов. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы она не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Наблюдайте за развитием у луковицы придаточных корней и зелёных листьев. Почему она растёт, хотя находится не в почве?
Координация и регуляция. Почему тигров дрессировать легче, чем крокодилов?
Организм как единое целое. Объясните, как влияет на растение повреждение листьев вредителями.
Размножение и рост клеток. Что такое размножение клеток?
Назовите известных вам теплокровных животных.
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
О сайте
На нашем сайте вы найдете множество полезных калькуляторов, конвертеров, таблиц, а также справочных материалов по основным дисциплинам.
Самый простой способ сделать расчеты в сети — это использовать подходящие онлайн инструменты. Воспользуйтесь поиском, чтобы найти подходящий инструмент на нашем сайте.
На сайте используется технология LaTeX.
Поэтому для корректного отображения формул и выражений
пожалуйста дождитесь полной загрузки страницы.
Сосна — светолюбивое растение, внешний вид которой зависит от условий произрастания. В густом лесу деревья сосны прямые, стройные, с гладким стволом, достигают 35-40м в высоту. Прозрачная крона располагается на самой вершине.
Нижние боковые ветви не выносят затенения и рано отмирают. На открытых местах сосны имеют раскидистую крону. Сосновые леса встречаются в самых различных условиях, в том числе на песчаных почвах, болотах, меловых горах, голых скалах.
Строение сосны
Корневая система сосны стержневая, очень хорошо развита. Кроме длинных корней, главных или боковых, есть короткие мелкие и сильно ветвящиеся боковые, как правило, с микоризой. Придаточных корней нет. Форма корневой системы зависит от типа почв. Так, на песке у сосны кроме глубоко уходящих корней разрастаются многочисленные поверхностные корни. На болотах у нее только поверхностные корни.
Ствол сосны имеет тонкую кору и массивную древесину, состоящую из трахеид. Паренхимы в древесине очень мало. Она располагается вокруг смолянистых ходов — удлиненных межклеточных пространств в виде каналов, наполненных эфирными маслами, смолой, бальзамом. Все эти вещества выделяются клетками однослойного эпителия, выстилающими смоляной ход.
В стволах сосны ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Они образуются, как и у цветковых растений, в результате сезонной периодичности деятельности камбия.
Листья сосны — сизо-зеленые иголки (хвоя) — живут 2-3 года. Располагаются они попарно на молодых ветвях. Поверхность хвоинок покрыта толстым слоем кутикулы, под которой находятся мелкие клетки эпидермиса с сильно утолщенными стенками.
Устьица погружены в углубления, заполненные зернышками воска. Такое размещение устьиц является приспособлением для уменьшения испарения воды. Благодаря этому в зимнее время сосна при наличии хвои испаряет воды в десятки раз меньше, чем оголенные покрытосеменные.
Ранней весной на ветвях сосны из зимующих почек появляются новые побеги. Различают два типа побегов:
- Удлиненные, покрытые буроватыми чешуйками;
- сидящие в пазухах этих чешуек укороченные, несущие по две хвоинки.
Молодые хвоинки новых побегов мягкие, имеют ярко-зеленую окраску. Во второй половине лета на концах побегов закладываются почки, надежно защищенные плотно прилегающими друг к другу тонкими чешуйками, покрытыми слоем смолы. Это зимующие почки.
Размножение сосны. Строение шишки
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:
Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:
- Наружные — кроющие;
- внутренние — семенные.
У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.
Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.
Опыление
Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.
После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.
Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.
Формирование, созревание и прорастание семян сосны
После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.
Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.
Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.
Вопрос 1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?
С нижней стороны чешуек зеленовато-желтых мужских шишек сосны развиваются по два пыльцевых мешочка. На каждой чешуе красноватых женских шишек сосны с верхней стороны развиваются по два семязачатка. Женские шишки сосны расположены на тех же деревьях, что и мужские.
Вопрос 2. Как происходит опыление и оплодотворение у сосны?
Весной у основания молодых побегов образуются желто-зеленые мужские шишки. В мужских шишках формируются пыльцевые зерна, состоящие из двух клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная клетка делится на две мужские гаметы — спермин. Пыльца переносится ветром к пыльцевходу семязачатка. Из пыльцевхода выделяется клейкая жидкость, при подсыхании которой пыльца втягивается внутрь семязачатка. Между опылением и оплодотворением проходит около года. Пыльцевое зерно прорастает в пыльцевую трубку, которая достигает архегония. В конце пыльцевой трубки находятся два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой одного из архегониев, а другой погибает. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш.
Вопрос 3. Каково строение семени сосны?
Семя сосны состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.
Главное отличие голосеменных растений от споровых — размножение семенами . Семена этих растений не защищены околоплодником, так как у них плод не образуется .
Рассмотрим как происходит размножение у сосны. К концу зимы на деревьях появляются шишечки двух видов. Мужские зеленовато-жёлтые шишки располагаются группами у основания молодых побегов. Женские шишки красноватого цвета располагаются на верхушках побегов.
Шишка представляет собой видоизменённый побег. В ней есть ось и чешуи. На каждой чешуйке женской шишки располагаются два семязачатка . В них образуются яйцеклетки .
В мужских шишках формируются пыльцевые мешочки . Внутри каждого пыльцевого мешочка образуются микроскопические пыльцевые зёрна. Лёгкая пыльца разносится ветром. Часть пыльцевых зёрен попадает на семязачатки. Этот процесс называется опылением . После опыления начинается процесс оплодотворения. Он происходит не сразу.
Сначала женские шишки закрываются и склеиваются смолой. Пыльца внутри шишек начинает прорастать, у неё появляется длинная тонкая пыльцевая трубка . В трубке образуются спермии — мужские половые клетки.
Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую доставку неподвижных мужских гамет (спермиев) к яйцеклетке, — прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жизнью в наземно-воздушной среде.
В закрытых шишках через некоторое время происходит оплодотворение. Из образовавшейся зиготы формируется зародыш, а из семязачатка образуется семя. Семена голосеменных растений имеют эндосперм, образованный запасающей тканью. В нём содержатся питательные вещества.
Результатом размножения у голосеменных является образование семян, в которых имеется зародыш и запас питательных веществ для его развития. Зародыш и эндосперм защищены от неблагоприятных воздействий семенной кожурой.
Оборудование: таблицы, рисунки, слайды о разнообразии и размножении хвойных голосеменных, гербарные экземпляры побегов и шишек сосны, ели; оборудование для лабораторных работ.
I. Домашнее задание. П. 42, завершить лабораторную работу.
- Органы растения.
- Отделы растений.
- Характерные черты водорослей. Представители.
- Характерные черты мхов. Представители.
- Характерные черты папоротникообразных. Представители.
Ш. Изучение нового матеериала
Сегодня мы приступаем к изучению новой группы растений – отдел голосеменные. Принципиальное отличие растений этой группы от растений, изученных нами ранее, состоит в способе размножения.
Как происходит размножение папоротников, мхов?
Посредством чего размножаются голосеменные? (Семенами).
Возникновение семян – очень важный этап в эволюции растений.
Слайды “Разнообразие голосеменных”.
Голосеменные появились на Земле примерно 370 млн лет назад. Они оказались гораздо лучше приспособлены к засушливым условиям, чем папоротники. Для оплодотворения им не нужна вода.
Отдел голосеменных насчитывает около 700 видов. Все современные голосеменные – это деревья и кустарники, редко – лианы. Многие из них образуют обширные леса и распространены почти на всех материках. Травянистых форм среди голосеменных нет.
Самостоятельная работа учащихся с учебником.
Пользуясь текстом учебника (п.42), выпишите основные признаки голосеменных.
- Размножение посредством семян.
- Не образуют плодов.
- Древесные растения или кустарники, иногда стелющиеся формы.
- Листья чаще игольчатые, слегка уплощенные или чешуевидные.
- Чаще всего вечнозеленые растения.
- Настоящие сосуды отсутствуют.
- Разнополые растения.
- Оплодотворение происходит без участия воды.
- Мужские гаметы – неподвижные спермии.
Свое название голосеменные получили благодаря семенам, которые лежат открыто, как бы голо, и в отличие от семян покрытосеменных растений не защищены стенками плода.
Наличие семян является большим эволюционным шагом, дающим этим растениям огромное преимущество перед споровыми.
В чем заключается это преимущество?
(В отличие от спор в семенах имеется запас питательных веществ, необходимых зародышу в первое время его развития, пока у молодого растения не сформируется корневая система. Кроме того, внутри семени зародыш будущего растения надежно защищен от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Все это значительно увеличивает шансы молодого растения на выживание).
Среди растений отдела голосенных много древних видов и уже вымерших, но много и современных. Наиболее знакомые и важные представители этого отдела – класс хвойные.
Назовите хвойные растения.
Закрепление знаний и умений.
1. Какие растения называют голосеменными?
2. В чем состоит главное отличие голосеменных растений от споровых?
3. Основные признаки голосеменных растений.
Тема. “Изучение внешнего вида хвойных растений”.
Цель: изучение внешнего вида побегов, шишек и семян хвойных.
Оборудование: лупа ручная, побеги сосны и ели, шишки сосны и ели, семена сосны и ели.
1. Рассмотрите внешний вид небольших веточек (побегов) сосны и ели. Укажите их основные отличия.
2. Изучите, как расположены хвоинки у этих растений. Найдите укороченные боковые побеги сосны, на которых находятся хвоинки. Сколько их на этих побегах?
3. Сравните хвоинки сосны и ели, их форму, размер. Зарисуйте хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности хвоинок.
4. Рассмотрите шишки сосны и ели. Укажите их различия.
5. Найдите на чешуйках следы, оставшиеся от семян.
8. Рассмотрите семена хвойных. Проверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крылатое семя.
1 вариант описывает сосну.
Сравнительная характеристика сосны и ели.
Где образуются семена у голосеменных растений?
Почему отдел получил название “голосеменные”?
Плодоносить сосны начинают на 15-30 году жизни. На верхушках молодых побегов сосны в конце весны – начале лета можно увидеть небольшие красноватые шишечки. Это молодые женские шишки. Шишки представляют собой видоизменнный побег. У шишки можно выделить стержень (или ось), на которой расположены чешуи – видоизменные листья. На верхней стороне каждой чешуи расположено по два семязачатка, в каждом из них образуется яйцеклетка.
Мужские шишки более мелкие, всего 1-2 см в длину, желтоватые, собраны в небольшие тесные группы. Мужские шишки расположены ниже женских на тех же или на других ветках. На нижней стороне чешуек шишки расположено по 2 пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца, из которой образуются спермии. Спермии у сосны – неподвижные клетки, без жгутиков. Каждая пылинка сосны имеет по два небольших пузырька, наполненных воздухом. Благодаря наличию этих пузырьков пыльца очень легкая и легко переносится ветром.
В чем биологический смысл расположения мужских шишек ниже, чем женских? (Приспособление к перекрестному опылению).
Пыльца разносится ветром и попадает на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женских шишек. После опыления чешуйки смыкаются и склеиваются смолой: начинается подготовка к оплодотворению. Лишь через 13 месяцев после опыления происходит оплодотворение. Шишки и семена сосны созревают на второй год после опыления.
Слайд цикл развития сосны (Приложение)
После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена сосны. Через 1,5 года шишка сосны высыхает, трескается и семена высыпаются.
Семена голосеменных растений распространяются животными или ветром. Семена многих имеют особое пленчатое крылышко, способствующее перемещению их при помощи ветра.
При попадании семян в благоприятные условия они прорастают и дают начало новому организму.
Читайте также: