Характеристика самоопыления и перекрестного опыления у растений таблица

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Строение цветка

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

Стеблевой части, в которой выделяется:
- Цветоножка - разветвление стебля, на котором расположен цветок
- Цветоложе - расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
- Чашелистики - видоизмененные листья, составляющие чашечку листа
- Лепестки - внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик листа
Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).
- Тычинки - мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
- Пестик - основная расположенная в центре часть цветка, является женским половым органом.
Состоит из завязи - нижней утолщенной части пестика, из которой в дальнейшем образуется плод, столбика - центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца - широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью - картофель, горох, редька, гвоздика и с нижней завязью - у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка. Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем (у огурца).

Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар - сахаристый сок с характерным запахом. При попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление) и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

Околоцветник

Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник. Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются "голые" : у тополя, вербы.

Чашечка
- Раздельнолистную чашечку - состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
- Сростнолистная чашечка - чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха
Венчик
- Свободнолепестный - лепестки венчика разделены между собой
- Спайнолепестный - лепестки венчика срастаются друг с другом
В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число берется в скобки.

Симметрия цветка
- Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов. В формуле такие цветки обозначаются знаком *
- Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева. В формуле такой цветок обозначается знаком ↑
Однодомные и двудомные растения

Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) - мужские цветки, либо пестики (пестичные) - женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских цветков эти растения делятся на:
- Однодомные - у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
- Двудомные - имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.
Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей. Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и идут в разные дома ("двудомные растения"). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола придется искать место для ночевки в одном доме ("однодомные растения").

Семязачаток

Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост), называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Материнская клетка (2n) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо, получается четыре клетки - четыре гаплоидные мегаспоры (n). Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе - ткани, где соединяются интегумент и нуцеллус.

Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит - зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле развития, которая чередуется со спорофитом - диплоидной фазой.

Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского гаметофита окончено.

От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые - полярные ядра. Таким образом, у полюсов зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом. На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в яйцеклетку, а две других становятся вспомогательными клетками - синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.

Локализуется в микроспорангиях - гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая генеративная - эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек - интины (внутренней) и экзины (наружной).

Важно отметить, что из генеративной клетки к моменту оплодотворения (еще в пыльнике (до опыления) или в пыльцевой трубке (после опыления)) путем митоза образуются мужские половые клетки - спермии (или сперматозоиды), необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения - пыльцевое зерно.

Опыление

Признаки самоопыляющихся растений: запах и нектар отсутствуют, тычинки выше пестиков, иногда пыльца созревает еще в бутоне и опыление происходит в цветке еще до его распускания.

Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо ввести новые термины:

Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах, нектар у цветов отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают ранней весной, до появления листьев. Тычинки располагаются на длинных, свисающих тычиночных нитях. Пыльцы образуется очень много, она мелкая, легкая и сухая.

Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.

Эти растения отличают крупные цветки, мелкие - собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, липкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.

Теперь вы точно знаете, почему именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить - вперед в березовую рощу ;)

Оплодотворение

Оплодотворение - слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика, растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление, открытое С.Г. Навашиным - двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) - запасного питательного вещества.

После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

Соцветия

Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления - соцветия. Соцветие - часть годичного побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

Простыми называют соцветия с одной осью - главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:
Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Опыление — это перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестика или пыльцевход семяпочки. Различают два основных типа опыления: перекрёстное и самоопыление.

Перекрестное опыление

При перекрёстном опылении пыльца из пыльников попадает на рыльце пестика другого цветка. В результате этого соединяются наследственно разнородные гаметы, поэтому потомство получается более жизнеспособным, чем при самоопылении. Перекрёстное опыление биологически более совершенно и широко распространено в мире растений.

Приспособления к опылению

Для обеспечения перекрёстного опыления у растений в процессе эволюции выработался ряд приспособлений: автостерильность или самобесплодность (у вишни, груши, яблони); неодновременное созревание тычинок и пестиков (бобовые, зонтичные, сложноцветные и др.); разная длина тычинок и пестиков (губоцветные); образование однополых цветков (береза, ива, дуб).

Гибридизация

Перекрёстное опыление может происходить не только между особями одного вида, но и между разными видами и разновидностями. В этом случае происходит гибридизация, которая приводит к образованию половых гибридов со смешанной наследственностью.

Способы перекрестного опыления

Перенос пыльцы может осуществляться насекомыми, птицами, ветром, водой.

Опыление насекомыми. У растений, опыляемых насекомыми, цветки с ярким околоцветником, нередко имеют сильный запах. Мелкие цветки собраны в соцветия. Привлекают насекомых также нектар и пыльца, служащие для них пищей.

Все процессы полового размножения цветковых растений происходят в цветке , а точнее в его главных частях — тычинках и пестиках . Эти органы цветка предназначены для двух важнейших процессов — опыления и оплодотворения .

Опыление — процесс, во время которого пыльца с пыльников тычинок растения переносится на рыльце пестика.

1. При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в одном цветке. Так опыляются овёс, пшеница, ячмень, фасоль, горох, хлопчатник.

Самоопыление чаще всего совершается до распускания цветка (в бутоне). Имеются растения, у которых цветы вообще не распускаются.

2. При перекрёстном опылении пыльца, созревшая на одном цветке, попадает на рыльце пестика другого цветка.

Такое опыление может происходить между различными цветками одного растения или разных растений. Перекрёстное опыление совершается при помощи ветра, насекомых, воды, птиц.

С помощью ветра происходит опыление у кукурузы, ржи, подорожника, тополя, дуба, крапивы и многих других растений.

Такие растения обычно растут большими группами, например, заросли крапивы, дубравы. Многие ветроопыляемые растения цветут рано весной, когда на деревьях ещё нет листьев.

У растений, цветочную пыльцу которых переносит ветер, цветки мелкие, в основном без околоцветника, часто собранные в соцветия. У таких цветков обычно длинные тычиночные нити, а пыльца сухая и лёгкая. Пыльцы образуется очень много, но большая её часть на рыльца пестиков не попадает. На рисунке изображено, как мужские цветы, собранные в серёжковидные соцветия, раскачиваются на ветру и рассеивают пыльцу.

Опыление при помощи насекомых является наиболее распространённым в природе способом опыления. Насекомые, питаясь выделяемым растениями нектаром и пыльцой, облетают много растений, чтобы обеспечить себя пищей, одновременно перенося на своём теле пыльцу от одного цветка к другому.

У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Цветки многих растений крупные, с яркими околоцветниками, хорошо заметные издалека. Мелкие цветки обычно собраны в соцветия. Часто цветки имеют запах или выделяют нектар.

У некоторых растений строение цветков совпадает по размерам и форме со строением тела насекомого, которое его опыляет. Пыльца обычно устроена так, что легко прилипает к поверхности насекомого.

Весной часто в сады выставляют пчелиные ульи. Пчёлы собирают нектар и пыльцу с цветущих деревьев и опыляют их. Урожай значительно увеличивается.

Основное отличие - Само против перекрестного опыления

Самостоятельное и перекрестное опыление - это два метода опыления растений во время их полового размножения. Во время самоопыления зерна опроса переносятся из пыльника цветка либо в клеймо того же цветка, либо в другой цветок того же растения. Напротив, пыльцевые зерна переносятся из пыльника цветка в другой цветок другого растения того же вида во время перекрестного опыления. главное отличие между собой и перекрестным опылением - природа потомства; чистое потомство линии может быть получено путем самоопыления в то время как потомство с генетическими вариациями может быть получено путем перекрестного опыления.

Эта статья смотрит на,

1. Что такое самоопыление
- Характеристики, Механизм, Потомки
2. Что такое перекрестное опыление
- Характеристики, Механизм, Потомки
3. В чем разница между Я и перекрестным опылением

Что такое самоопыление

Отложение пыльцевых зерен с пыльника цветка на рыльце того же цветка или на рыльце другого цветка на том же растении называется самоопылением. Самоопыление происходит между пыльниками и клеймом генетически идентичных цветов, производя генетически идентичное потомство для родителей. Несколько типов методов размножения наблюдаются у самоопыляющихся растений. Опыление внутри одного цветка называется автогамия, У некоторых растений несколько цветов соединены с одним и тем же стеблем. На этих цветках пыльцевые зерна разных цветов опыляют цветки в одном и том же стебле. Это называется geitonogamy, Ковры и тычинки имеют одинаковую длину, сгруппированы в цветы, которые используют геитоногамию. Некоторые цветы самоопыляются еще до вскрытия. Это называется самоопыление, Некоторые из растений, которые проявляют cleistogamy никогда не открываются. Преимущество самоопыления заключается в том, что растения способны к размножению, даже если нет внешних опыляющих агентов, способствующих опылению. Недостаток самоопыления заключается в том, что оно снижает генетическое разнообразие растений одного и того же вида.

Рисунок 1: самоопыление

Что такое перекрестное опыление

Отложение пыльцевых зерен пыльника одного цветка на рыльце цветка другого растения того же вида называется перекрестным опылением. Тип размножения, который используется при перекрестном опылении: аллогамия, Генетический материал двух растений объединяется во время перекрестного опыления, в результате чего получается генетически разнообразное потомство родителей. Лучшие томатные варианты получают намеренно путем перекрестного опыления. Для перекрестного опыления требуются внешние опылители, такие как вода, ветер, животные и насекомые. Животные, такие как птицы и насекомые, такие как муравьи, бабочки, жуки и пчелы, участвуют в перекрестном опылении. Наиболее распространенными опылителями являются пчелы. Цветки перекрестного опыления состоят из нескольких характеристик, таких как яркие лепестки, нектар и аромат, чтобы привлечь насекомых, а также длинные тычинки и пестики, чтобы пролить пыльцевые зерна на организм насекомых и получить пыльцевые зерна от разных растений, которые переносятся из насекомых. Эти перекрестноопыляющиеся цветы состоят из нескольких механизмов, таких как созревание тычинок и ковров в разное время, чтобы предотвратить самоопыление. Пчела опыляет розу показано на фигура 2.

Рисунок 2: Перекрестное опыление

Разница между собой и перекрестным опылением

Механизм

Самоопыление: Во время самоопыления пыльцевые зерна переносятся из пыльника цветка либо в клеймо одного и того же цветка, либо в другой цветок того же растения.

Перекрестное опыление: Во время перекрестного опыления пыльцевые зерна переносятся из пыльника цветка в другой цветок другого растения того же вида.

Количество растений, участвующих в опылении

Самоопыление: Отдельное растение участвует в самоопылении.

Перекрестное опыление: Два разных растения одного и того же вида участвуют в перекрестном опылении.

Вхождение

Самоопыление: Самоопыление происходит между генетически идентичными цветами.

Перекрестное опыление: Перекрестное опыление происходит между генетически различными растениями одного и того же вида.

Совершенные / несовершенные цветы

Самоопыление: Самоопыление происходит только у прекрасных цветов.

Перекрестное опыление: Перекрестное опыление может происходить как в идеальных, так и в несовершенных цветах.

Различия в растениях

Самоопыление: Растения, которые используют самоопыление, содержат маленькие цветы.

Перекрестное опыление: У перекрестноопыляющихся цветов обычно есть яркие лепестки, нектар и аромат, а также длинные тычинки и пестики.

Успешность метода

Самоопыление: Самоопыление - верный метод, который редко дает сбой.

Перекрестное опыление: Перекрестное опыление может иногда не удаться.

Агенты внешнего опыления

Самоопыление: Внешние агенты опыления не обязательно требуются для самоопыления.

Перекрестное опыление: Внешние агенты опыления обязательно требуются путем перекрестного опыления.

Методы опыления

Самоопыление: Пролить пыльцу прямо попадают на клеймо.

Перекрестное опыление: Внешние агенты опыления, такие как ветер, вода, животные и насекомые, такие как пчелы, необходимы для переноса пыльцевых зерен.

Количество пыльцевых зерен

Самоопыление: Самоопыляющиеся цветы дают небольшое количество пыльцевых зерен.

Перекрестное опыление: Поперечные опыляющие цветки дают большое количество пыльцевых зерен.

Типы воспроизведения

Самоопыление: Автогамия и геитоногамия являются типами размножения у растений с перекрестным опылением.

Перекрестное опыление: Аллогамия - это тип размножения у самоопыляющихся растений.

Потомки

Самоопыление: Гомозиготное потомство возникает в результате самоопыления.

Перекрестное опыление: В результате гетерогенного потомства происходит перекрестное опыление.

Генетические вариации у потомства

Самоопыление: Чистое потомство линии можно получить путем самоопыления.

Перекрестное опыление: Генетические изменения могут наблюдаться у перекрестно опыляемого потомства.

Вклад в эволюцию

Самоопыление: Самоопыление не имеет вклада в эволюцию.

Перекрестное опыление: Перекрестное опыление участвует в эволюции.

Персонажи

Самоопыление: Нежелательные символы не могут быть устранены, но желательные символы могут быть сконцентрированы путем самоопыления.

Перекрестное опыление: Нежелательные символы могут быть устранены, а также желательные символы.

Примеры

Самоопыление: Самоопыление наблюдается у арахиса. орхидеи, горох, подсолнух, пшеница, ячмень, овес, рис, помидоры, картофель, абрикосы и персики.

Перекрестное опыление: Цветы яблок, винограда, слив, груш, малины, ежевики, клубники, фасоли, тыквы, нарциссов, тюльпанов, лаванды перекрестно опыляются насекомыми. Цветы трав, сережек, одуванчиков, кленов и козлиной бороды перекрестно опыляются ветром.

Заключение

Самоопыление и перекрестное опыление - два типа механизмов, которые используются растениями во время их полового размножения. Самоопылением является отложение пыльцевых зерен одного цветка на рыльце второго цветка, которое генетически идентично первому цветку. Самоопыление не дает генетически различного потомства. Следовательно, он не имеет никакого вклада в эволюцию. Но предпочтительные черты могут быть сохранены через потомство путем самоопыления. Отложение пыльцевых зерен одного цветка на рыльце другого цветка того же вида, которое генетически варьируется по отношению к первому цветку, представляет собой перекрестное опыление. Перекрестные опыляющие цветы обладают особыми характеристиками для привлечения внешних цветочных агентов, таких как животные и насекомые, к цветку. Этими характеристиками являются яркий цвет, крупные лепестки, нектар и запахи. Генетически измененное потомство может быть получено путем перекрестного опыления, получая полезные признаки. Тем не менее, основное различие между собой и перекрестным опылением заключается в их вкладе в эволюцию.

Читайте также: