Какие преимущества дает растениям размножение семенами в отличие от размножения спорами

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

В отличие от цветковых растений, голосеменные растения плода не образуют. Их так называют, т.к. семя не защищено.

2. В чём преимущества семян перед спорами?

У семян по сравнению со спорами есть запас питательных веществ.

Вопросы

1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?

На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца.

На каждой чешуе красноватых шишек развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки). В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя.

2. Как у сосны происходит опыление и оплодотворение?

• 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.

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.

3. Каково строение семени сосны?

Семя сосны состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.

Подумайте

В чём преимущество семенного размножения перед споровым?

Преимущества семенного размножения перед размножением спорами состоит в том, что в семенах содержится гораздо больше питательных веществ и они лучше защищены, чем споры. С появлением семян процесс размножения перестал зависеть от внешней среды (наличия воды). Благодаря этому семенные растения смогли распространиться по всей Земле, они преобладают почти во всех биоценозах.

Пыльца появляется на сосне и ели в мае (на севере – в конце мая, в средней полосе – в середине месяца).

Перенос пыльцы ветром зависит от случая, малоэффективен, поэтому у хвойных образуется очень много пыльцы. Поэтому, чтобы повысить вероятность опыления, необходимо производить огромное количество пыльцы.

В чем преимущества семян перед спорами

1. Какие растения относятся к голосеменным? Почему их так называют?

Голосеменные растения — это растения, которые размножаются семенами, но, в отличие от цветковых растений, плода не образуют. В нашей стране большинство голосеменных растений — это хвойные деревья и кустарники: сосна, ель, кедр, тис, лиственница и прочие.

2. В чём преимущество семян перед спорами?

Семена помимо зародыша имеют в своем составе достаточный запас питательных веществ, что позволяет им лучше выживать в окружающей среде и обеспечивает больший процент прорастания.

У спор запаса питательных веществ не имеется, поэтому споры могут начать прорастать только при попадании в благоприятную среду.

Вопросы в конце параграфа

1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?

Пыльца сосны образуется в пыльцевых мешочках, которые попарно расположены на каждой чешуйке зеленовато-жёлтой сосновой шишки.

Семязачатки сосны образуются на красноватых шишках растения. Они также располагаются на каждой чешуйке шишки парами и в каждом семязачатке находятся женские гаметы — яйцеклетки.

2. Как у сосны происходит опыление и оплодотворение?

Опыление сосны происходит при помощи ветра. Пыльца зеленовато-жёлтых шишек высыпается и разносится ветром на дальние расстояния. Если пыльца попадает на красноватые (женские) шишки растения то происходит опыление, после которого чешуйки красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой.

Оплодотворение происходит следующим образом:

внутри красной шишки пыльца прорастает в пыльцевую трубку;
внутри пыльцевой трубки образуются мужские гаметы — сперматозоиды;
затем внутри семязачатков в процессе слияния мужской и женской гамет происходит оплодотворение;
из зиготы развивается зародыш, а из всего семязачатка — семя.

3. Каково строение семени сосны?

В семенах сосны имеется эндосперм с запасом питательных веществ, зародыш и семенная кожура.

Подумайте

В чём преимущество семенного размножения перед споровым?

Семена содержат необходимые для развития зародыша питательные вещества прямо внутри семени растения. Кроме того, семена снабжены семенной кожурой, которая надежно защищает их от повреждения и от отрицательного воздействия окружающей среды. Эти факторы позволяют семенным растениям значительно меньше зависеть от условий внешней среды для начала процесса размножения. Семена чаще прорастают, лучше защищены и намного эффективнее спор распространяются по планете.

Фенологические наблюдения

Наблюдать за цветением сосен и елей можно весной. Обычно зацветают деревья возраст которых не менее 30 лет. На таких деревьях очень красиво распускаются красные и зелёно-жёлтые шишки.

Зелёно-жёлтые и красные шишки ели

Словарик

Пыльцевой мешочек — это место созревания пыльцы голосеменных растений, которое расположено на чешуях зеленоватых шишек.

Пыльцевая трубка — это трубчатый вырост, который находится на красных шишках голосеменных растений и предназначен для преобразования пыльцы в мужские гаметы — сперматозоиды, и доставки их к месту оплодотворения.

§ 23. Размножение голосеменных растений

Подробное решение Параграф § 23 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Пасечник В. В. 2014

1. Какие растения относят к голосеменным? Почему их так называют?

2. В чём преимущества семян перед спорами?

У семян по сравнению со спорами есть запас питательных веществ.

Вопросы

1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?

На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца.

2. Как у сосны происходит опыление и оплодотворение?

• 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.

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.

3. Каково строение семени сосны?

Семя сосны состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.

Подумайте

В чём преимущество семенного размножения перед споровым?

Пыльца появляется на сосне и ели в мае (на севере – в конце мая, в средней полосе – в середине месяца).

Семя — типичный продукт полового размножения. Семя содержит зародыш растения и одну или две семядоли, которые содержат питательные вещества, необходимые для развития молодого растения, пока в нее не разовьется полноценное корни. Кожура защищает семена от высыхания и повреждения.

Рассказ с элементами беседы. Есть ли преимущества семенного размножения над споров? Какие? Преимуществом семенного размножения является то, что растение не побрезгует водной среды для полового размножения и поэтому лучше приспособлена к наземным условиям. Кроме того, семена защищает зародыш. Также семена содержат питательные вещества, необходимые для зародыша. Еще одним преимуществом является то, что обычно семена имеют приспособления для распространения и способно оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не наступят благоприятные условия.

Недостатками семенного размножения является то, что семена имеют относительно большие размеры и довольно тяжелое. Это затрудняет их распространение по сравнению со спорами. Также животные часто поедают семена через питательные вещества, что там содержатся. Иногда семена, пройдя невредимым через пищеварительный тракт животных, после вывода наружу прорастает. Но бывает и так, что оно повреждается, например, зубами животного, и тогда, конечно, уже не может прорасти. Еще одним недостатком является то, что опыление часто зависит от внешних факторов (ветер, насекомые, вода). То есть без определенного фактора опыления не происходит, семя не образуется.

В противоположность человеку, растения могут продлевать свой род различными методами. Сведения об их размножении умело используются человечеством для выращивания других организмов. В этом уроке мы рассмотрим способы репродукции растительных организмов и непосредственное применение этих знаний на практике.

План урока:

Виды размножения

Размножение — процесс, в результате которого число определённого организма увеличивается.

У растительных организмов различают следующие способы размножения:

Половое;
Бесполое (спорами и вегетативное).

У гамет есть два вида:

Мужские: подвижные мужские клетки называют сперматозоидами, а неподвижные — спермиями. У спермиев нет жгутиков (присущи покрытосеменным и голосеменным);
Женские: женские клетки именуются яйцеклетками. Обычно яйцеклетки намного крупнее мужских гамет, так как содержат запас питательных веществ. Яйцеклетка состоит из цитоплазмы — ооплазмы — и ядра.

Половые клетки должны слиться друг с другом. Процесс, в итоге которого создаётся единый организм, называется оплодотворение. Единый организм именуется зиготой, из которого далее сформируется новое растение. Свежий растительный организм содержит набор признаков, который ему передали женские и мужские клетки.

Наследственный материал содержится в хромосомах. Гаметы гаплоидны, то есть в них находится одинарный набор хромосом. На схемах такой хромосом отмечается латинской буквой n. Одинарный набор присущ всем гаметофитам и некоторым водорослям (хлорелла) и грибам (мукор).

При слиянии гамет формируется зигота, которая имеет двойной (диплоидный) набор хромосом. При этом родительские признаки перемешиваются, и образуется уникальное растение со своим набором признаков. В этом и состоит биологический смысл: комбинации генов увеличивают генетическое разнообразие потомства, что приводит к появлению новых более приспособленных организмов.

Бесполое размножение. Бесполая репродукция бывает двух видов: вегетативная и размножение спорами.

Вегетативное размножение. В отличие от полового размножения, в вегетативном размножении не участвуют специализированные клетки. Растительный организм развивается из частей вегетативных органов: корня и побега.

Такой способ размножения характерен для всех растений. Наиболее часто вегетативно размножаются покрытосеменные растения из-за большого разнообразия видоизменённых побегов и корней.

В ходе формирования знаний о садоводстве человечество освоило способ вегетативного размножения — увеличение числа растений посредством черенков и отводков. Черенки — это такие части растений, которые способны закрепиться в почве и дать новые корни. Для этого черенок отделяют от материнского растительного организма и сажают в почву. Таким образом можно размножить огромное множество растений, например, жимолость или бузину.

Растительные организмы, которые не способны хорошо укорениться в почве, размножают отводками (крыжовник). При этом способе дочернее растение не отделяют от материнского, а лишь загибают часть побега и присыпают сверху почвой.

Некоторые растения сами выработали органы для вегетативного размножения. Например, землянику легко клонировать самим, благодаря наличию видоизменённого побега — усов.

Размножение усами земляники

Размножение спорами. Не стоит путать споры бактерий и споры растений. Споры бактерий — стадия жизни микроорганизмов, в которой максимально замедлены обменные процессы. Споры нужны бактериям в неблагоприятных условиях для выживания. Бактерии покрываются толстой оболочкой, которая может пережить экстремальные температуры. Споры растительных организмов предназначены для размножения. Оболочка — спородерма — состоит из двух слоёв: экзины и интины. Экзина имеет выросты, которые позволяет цепляться за гладкие части. Таким способом размножаются грибы, водоросли и высшие растения.

В отличие от размножения гаметами, в процессе размножения спорами участвует одна клетка. Споры прорастают на стадии жизненного цикла растения, которая называется спорофит. Специальные органы, которые несут споры, называются спорангии.

Споры бывают подвижные и неподвижные. Подвижные споры — зооспоры — имеют жгутики для передвижения. У неподвижных спор жгутика нет.

Спорофит диплоиден, то есть имеет двойной набор хромосом. На схемах записывают как 2n. Растение, которое сформировалось из споры, полностью повторяет материнский растительный организм, потому что не происходит перемешивания генетических материалов.

Растению удобнее размножаться спорами, нежели гаметами, так как в этом процессе участвует всего одна клетка. Споры отделяются от материнского организма и прорастают там, где образуются благоприятные для прорастания условия.

Для многих растений характерно чередование поколений, то есть какое-то время организм пребывает на стадии спорофита, а какое-то — на стадии гаметофита. Из-за этого растения одного вида могут отличаться не только способом размножения, но и внешним видом. Всё дело в преимуществах поколений.

Преимущества полового размножения:

Смешение генетического материала гамет, что приводит к лучшему приспособлению в изменяющихся условиях среды.

Преимущества бесполого размножения:

Более высокая вероятность размножения, так как участвует всего одна клетка;
При вегетативном размножении развитие растения начинается не с одной клетки, а с нескольких, что уменьшает время появления нового растительного организма.

Чередование поколений папоротника

Поколение растения, которое существует в жизненном цикле дольше, называется доминирующим.

Изменение соотношения между гаметофитом и спорофитом в процессе эволюции

Размножение споровых растений

Споровые растения — растения, для которых характерно споровое размножение.

Споровые растительные организмы бывают:

Низшие: водоросли;
Высшие: мхи, плауны, хвощи, папоротники.

Вегетативное: водоросли размножаются таким способом, когда их части случайно отделяются от материнского организма из-за сильных течений или воздействия животных;
Споровое: споры водорослей бывают подвижные с жгутиками (зооспоры) и неподвижные; внутри материнской клетки формируется множество спор, которые далее выходят наружу в водную среду;
Половое: половая репродукция активизируется лишь при наступлении неблагоприятных условий для приспособления к изменяющимся внешним условиям; гаметы из гаметофита сближаются в водной среде и формируют зиготу, из которой формируется новое растение.

Размножение мхов. У мхов выражено чередование поколений. Доминирующим является поколение гаметофит. У кукушкина льна во влажную погоду сперматозоиды из мужского мха перемещаются к яйцеклетке на женском мхе. Бывшая зигота становится спорофитом — коробочкой на ножке. Там формируются споры, которые затем выбрасываются на землю. Из них вырастают мужские и женские мхи — гаметофиты.

Жизненный цикл мха

Размножение плаунов. В жизненном цикле плаунов уже заметно доминирование спорофита над гаметофитом. На зелёном организме — спорофите — образуются спорангии с множеством спор внутри. Споры формируют гаметофит растений, который у плаунов называется заростком. Там формируются мужские и женские половые части, которые производят гаметы. Они сливаются во влажную погоду, образуя спорофит.

Жизненный цикл плаунов

Размножение хвощей. Далее во всех растениях спорофит будет доминирующим поколением. Репродукция хвощей повторяет размножение плаунов. На спорофите образуются споры, из которых вырастает заросток — гаметофит — с женскими и мужскими гаметами.

Жизненный цикл хвощей

Размножение папоротников. Доминирующим поколением папоротников также является спорофит. Спорофит — растение с листьями, на нижней стороне которых образуются бурые бугорки — спорангии. Споры формируют гаметофит — заросток. На нём формируются мужские и женские клетки. При оплодотворении они создают зиготу, из которой развивается спорофит.

Жизненный цикл папоротников

Таким образом, репродукция низших и высших споровых растений отличается. Для низших споровых растительных организмов характерен выбор между бесполым или половым размножением. Редко встречается и тот, и другой вид репродукции. Для высших споровых растений характерна смена поколений с преобладанием гаметофита (мхи) или с преобладанием спорофита (плауны, хвощи, папоротники).

Размножение семенных растений

Семенные растения также называют голосеменными. Для этих растений характерно семенное размножение. В отличие от споровых растительных организмов, голосеменные размножаются не с помощью спор, а посредством семян. В отличие от покрытосеменных растений, голосеменные не защищают семена специальными образованиями — плодами.

Женские и мужские семена растений можно различить невооруженным глазом: женские семена намного крупнее, так как они несут в себе запас питательных веществ, который заключён в эндосперм. Женское семя состоит из зародыша, эндосперма и плотной семенной кожуры. Мужские семена больше похожи на пыльцу.

Строение семени сосны

Репродукцию голосеменных растений принято рассматривать на примере сосны обыкновенной. Сосна — однодомный растительный организм, то есть на одном растении расположены и женские шишки, и мужские.

Женские шишки: красные, сидят на вершине по одной; на чешуях женских шишек развиваются два семязачатка, в которых располагаются яйцеклетки;
Мужские шишки: жёлто-зелёные, небольшие, собраны группами; на чешуях мужских шишек развиваются два пыльцевых мешочка, в которых располагается пыльца и пузырьки, заполненные воздухом, для облегчения полёта.

Строение шишки сосны

Пыльца вылетает из мужской шишки и встречается с женской. Это стадия опыления. Чешуи женской шишки соединяются, чтобы пыльцевые зёрна не вылетели обратно. Пыльца становится пыльцевой трубкой, формируя неподвижные безжгутиковые спермии. Они соединяются с яйцеклеткой. Из сформировавшейся зиготы вырастает семя. Шишка одревесневает, открывается, освобождая семена для дальнейшего распространения.

В жизненном цикле голосеменных растений преобладает спорофит. Спорофит — взрослое растение. Оно формируется внутри семян шишек, а затем прорастает при попадании на землю. Гаметофит — шишки.

Жизненный цикл голосеменных растений

Также у семенных растительных организмов редко встречается вегетативная репродукция.

Размножение покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения — вершина эволюции. Для размножения у них выработались специальные органы: цветок и плод. Яркий цветок привлекает насекомых-опылителей, которые облегчают перенос пыльцы между растениями. Плод с околоплодником защищает хрупкие семена от неблагоприятных воздействий.

Мужской и женский гаметофит у покрытосеменных растений сильной отличается:

Мужской . Мужской гаметофит называется пыльцой и располагается на пыльнике тычинки. Представляет собой шарики с двухслойной оболочкой: наружная — неровная и внутренняя — гладкая. Неровности нужны для лучшего закрепления пыльцы. Под оболочками находятся две клетки: вегетативная и генеративная.
Женский . Женский гаметофит именуется зародышевым мешком и располагается в семязачатке пестика. В нём есть входное отверстие для пыльцы — микропиле. Напротив микропиле находится яйцеклетка, а в центре — центральная клетка.

Процесс переноса пыльцы называется опылением. Опыление растений бывает:

Самоопыление: пыльца попадает на тычинки того же растительного организма (горох, фасоль); высока вероятность опыление, но мало разнообразие потомства;
Перекрёстное опыление: пыльца попадает на тычинки другого растения (кукуруза, арбуз); высоко разнообразие потомства, но мала вероятность опыления.

Посредством насекомых-опылителей (зоофилия) или ветра (анемофилия) пыльца отделяется от тычинки и перелетает на рыльце пестика. Вегетативная клетка удлиняется и становится пыльцевой трубкой. Она вырастает и пробирается к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на 2 неподвижных спермия. Один из них соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. Второй объединяется с центральной клеткой, формируя в дальнейшем эндосперм. Этот процесс именуется двойным оплодотворением, то есть два спермия сливаются с двумя клетками.

Далее из зиготы развивается зародыш, который окружён эндоспермом с запасом питательных веществ. Постепенно формируется плод.

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение происходит с помощью вегетативных органов: корня, побега. В отличие от полового размножения, вегетативная репродукция даёт начало идентичным особям без разнообразия. Это понижает шансы на выживаемость в изменяющихся условиях среды.

В вегетативном размножении участвуют клетки паренхимы — основной ткани. Эти клетки не являются специализированными, поэтому в процессе развития могут дать начало любому органу.

Для вегетативного размножения растительные организмы выработали разнообразные способы:

Соединительная ткань состоит из внеклеточного матрикса и нескольких видов клеток. Клетки, относящиеся к соединительной ткани: фибробласты — производят коллаген и другие вещества внеклеточного матрикса, способны делиться.фиброкласты — клетки, способные поглощать и переваривать межклеточный матрикс; являются зрелыми фибробластами, к делению не способны.меланоциты — сильно разветвлённые клетки, содержащие меланин, присутствуют в радужной оболочке глаз и коже (по происхождению — эктодермальные клетки, производныенервного гребня)макрофаги — клетки, поглощающие болезнетворные организмы и отмершие клетки ткани (по происхождению моноциты крови)эндотелиоциты — окружают кровеносные сосуды, производят внеклеточный матрикс и продуцируют гепарин. Эндотелий по большинству признаков относят к эпителию.тучные клетки — продуцируют метахроматические гранулы, которые содержат гепарин и гистамин.мезенхимные клетки — клетки эмбриональной соединительной тканиМежклеточное вещество соединительных тканей (внеклеточный матрикс) содержит множество разных органических и неорганических соединений, от количества и состава которых зависит консистенция ткани. Кровь и лимфа , относимые к жидким соединительным тканям, содержат жидкое межклеточное вещество — плазму. Матрикс хрящевой ткани - гелеобразный, а матрикс кости, как и волокна сухожилий - нерастворимые твердые вещества. Соедини́тельная ткань — это ткань живого организма, не отвечающая непосредственно за работу какого-либо органа или системы органов, но играющая вспомогательную роль во всех органах, составляя 60—90 % от их массы. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Соединительная ткань образует опорный каркас и наружные покровы всех органов.

Не содержит кровеносных сосудов, питание диффузно, очень мало либо нет межклеточного вещества, прилегает к базальной мембране.

У мышей доминантный ген желтой окраски в гомозиготном состоянии приводит к смерти. Его рецессивный аллель в гомозиготном состоян

Из перечисленных химических соединений биополимером не является: А) РНК Б) фруктоза В) ДНК Г) крахмал

Читайте также: