Оплодотворение при наличии воды папоротниковидные или цветковые

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

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:

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Жизненные циклы растений

8.1. Установите соответствие между характеристиками и поколениями папоротника, обозначенными цифрами 1 и 2, к каждой позиции данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 21211

A) имеет гаплоидный набор хромосом

Б) имеет диплоидный набор хромосом

B) формируется в результате деления споры митозом

Г) формируется из зиготы в результате митоза

Д) образует споры

8.2. Установите соответствие между характеристиками и поколениями папоротника, обозначенными цифрами 1 и 2, к каждой позиции данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 12212

A) происходит образование спор

Б) происходит образование половых клеток

B)половые клетки сливаются

Г) представляет собой спорофит

Д) представляет собой гаметофит

8.3. Установите соответствие между характеристиками и поколениями хламидомонады, обозначенными цифрами 1 и 2: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 12122

A)доминирует в цикле развития

Б) делится путём мейоза

B)образует половые клетки

Г) зимует на дне водоёма

Д) с наступлением благоприятных условий прорастает

8.4. Установите соответствие между характеристиками и поколениями хламидомонады, обозначенными цифрами 1 и 2; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 22112

A) имеет диплоидный набор хромосом

Б) образуется в результате слияния клеток

B)делится путём митоза

Г) имеет гаплоидный набор хромосом

Д) образует зооспоры

8.5. Установите соответствие между характеристиками и половыми поколениями цветковых растении, обозначенными цифрами 1 и 2; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 21221

А) имеет гаплоидный набор хромосом в 8 ядрах

Б) представляет пыльцевое зерно

В) спермий сливается с яйцеклеткой

Г) спермий сливается с центральной клеткой

Д) образует пыльцевую трубку

ПОКОЛЕНИЯ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ

8.6. Установите соответствие между характеристиками и поколениями мха, обозначенными цифрами 1 и 2; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 21121

А) происходит образование спор

Б) происходит образование половых клеток

В) образуется зигота

Г) представляет собой спорофит

Д) представляет собой гаметофит

8.7. Установите соответствие между характеристиками и поколениями мха, обозначенными цифрами 1 и 2; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 12122

А) имеет гаплоидный набор хромосом

Б) имеет диплоидный набор хромосом

В)формируется в результате митотического деления споры

Г) формируется в результате митотического деления зиготы Д) содержит споры

9.1. Выберите три верных ответа из шести и запишите циф ры, под которыми они указаны. Покрытосеменные растения, в отличие от голосеменных: 345

1) являются многолетними растениями 4) образуют плоды с семенами

2) содержат хлоропласты с хлорофиллом 5) представлены разнообразными жизненными формами

3) имеют цветки и соцветия 6) размножаются семенами

9.2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.На рисунке изображено растение. Укажите признаки, характерные для отдела, к которому относят это растение. 356

1) клеточное строение

2) способность к фотосинтезу

3) зависимость размножения от наличия воды

4) наличие в клетках хлорофилла

5) преобладание гаметофита над спорофитом

6) отсутствие корней

10.1. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 112122

ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

А) отсутствие корней 1) Моховидные

Б) преобладающее поколение — гаметофит 2) Папоротниковидные

В) образование заростка в цикле развития

Г) участие в образовании торфа

Д) наличие корневища

Е) участие в образовании каменного угля

10.2. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 121221

ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

A) в большинстве травянистые растения 1) Папоротниковидные

Б) преобладают деревья и кустарники 2) Голосеменные

B) размножаются спорами

Г) опыление происходит с помощью ветра

Д) оплодотворение не связано с водной средой

Е) образуют заростки в процессе развития

10.3. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 211122

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) образование плодов 1) Папоротниковидные

Б) половое поколение представлено заростком 2) Покрытосеменные

B) размножение спорами

Г) зависимость процесса оплодотворения от наличия воды

Д) редукция гаметофита в цикле развития

Е) двойное оплодотворение

10.4. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 122212

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) не выносят засушливых условий 1) Папоротниковидные

Б) в основном деревья и кустарники 2) Голосеменные

B) имеют семязачаток

Г) образуют пыльцу

Д) половое размножение при наличии воды

Е) редукция гаметофита в жизненном цикле

10.5. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят; к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. 221122

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) наличие вегетативных органов – стебля с листьями 1) Водоросли

Б) спорофит в виде коробочки на ножке 2) Моховидные

B) отсутствие органов и тканей

Г) обитание большинства видов в водоемах

Д) наличие покровной ткани

Е) участие в образовании торфа

10.6. Установите соответствие между особенностями размножения и отделами растений, для которых они характерны 112221

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) размножение спорами 1) Папоротниковидные

Б) для оплодотворения необходима вода 2) Цветковые

B) образование половых клеток в семязачатках

Г) для оплодотворения не требуется вода

Д) редукция гаметофита

Е) образование спор на листьях в спорангиях

10.7. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны 221112

ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

A) опыление ветром 1) Моховидные

Б) корневая система стержневая 2) Голосеменные

B) размножаются спорами

Г) образование предростка в жизненном цикле

Д) наличие ризоидов

Е) доставка мужских гамет к яйцеклеткам с помощью пыльцевой трубки

10.8. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны. 221112

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) образуют шишки 1) Папоротниковидные

Б) семязачатки расположены на чешуях открыто 2) Голосеменные

B) размножение связано с водой

Г) большинство растений - травы

Д) заростки - тонкие зеленые пластинки

Е) редукция гаметофита в жизненном цикле

27.1. Какой хромосомный набор характерен для клеток спороносных побегов и заростка плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.

1) спороносные побеги 2 n , заросток плауна n

2) спороносные побеги – часть спорофита, образуются из (2 n ) зиготы, митозом

3) заросток плауна – гаметофит, образуется из ( n ) споры, митозом

27.2. У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор зооспоры и гамет хламидомонады. Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки при половом размножении.

1) зооспоры n , гаметы n

2) зооспоры образуются из (2 n ) зиготы, мейозом

3) гаметы образуются из ( n ) взрослой хламидомонады, митозом

27.3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор мха кукушкин лён? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

1) гаметы n , споры n ,

2) гаметы образуются на ( n ) гаметофите (взрослое листостебельное растение), митозом

3) споры образуются на (2 n ) спорофите (коробочка на ножке), мейозом

27.4. Какой хромосомный набор характерен для клеток восьмиядерного зародышевого мешка и зародышевой почечки семени пшеницы? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

1) восьмиядерный зародышевый мешок n , зародышевая почечка семени 2 n

2) восьмиядерный зародышевый мешок – гаметофит, образуется из ( n ) мегаспоры, митозом

3) зародышевая почечка семени – из (2 n ) зародыша, митозом

Жизненные циклы растений

8.1. Установите соответствие между характеристиками и поколениями папоротника, обозначенными цифрами 1 и 2,

A) имеет гаплоидный набор хромосом

Б) имеет диплоидный набор хромосом

B) формируется в результате деления споры митозом

Г) формируется из зиготы в результате митоза

Д) образует споры

8.2. Установите соответствие между характеристиками и поколениями папоротника, обозначенными цифрами 1 и 2,

A) происходит образование спор

Б) происходит образование половых клеток

B)половые клетки сливаются

Г) представляет собой спорофит

Д) представляет собой гаметофит

8.3. Установите соответствие между характеристиками и поколениями хламидомонады, обозначенными цифрами 1 и 2

A)доминирует в цикле развития

Б) делится путём мейоза

B)образует половые клетки

Г) зимует на дне водоёма

Д) с наступлением благоприятных условий прорастает

8.4. Установите соответствие между характеристиками и поколениями хламидомонады, обозначенными цифрами 1 и 2

A) имеет диплоидный набор хромосом

Б) образуется в результате слияния клеток

B)делится путём митоза

Г) имеет гаплоидный набор хромосом

Д) образует зооспоры

8.5. Установите соответствие между характеристиками и половыми поколениями цветковых растении, обозначенными цифрами 1 и 2

А) имеет гаплоидный набор хромосом в 8 ядрах

Б) представляет пыльцевое зерно

В) спермий сливается с яйцеклеткой

Г) спермий сливается с центральной клеткой

Д) образует пыльцевую трубку

ПОКОЛЕНИЯ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ

8.6. Установите соответствие между характеристиками и поколениями мха, обозначенными цифрами 1 и 2

А) происходит образование спор

Б) происходит образование половых клеток

В) образуется зигота

Г) представляет собой спорофит

Д) представляет собой гаметофит

8.7. Установите соответствие между характеристиками и поколениями мха, обозначенными цифрами 1 и 2

А) имеет гаплоидный набор хромосом

Б) имеет диплоидный набор хромосом

В)формируется в результате митотического деления споры

Г) формируется в результате митотического деления зиготы Д) содержит споры

9.1. Выберите три верных ответа из шести и запишите циф ры, под которыми они указаны. Покрытосеменные растения, в отличие от голосеменных:

1) являются многолетними растениями 4) образуют плоды с семенами

2) содержат хлоропласты с хлорофиллом 5) представлены разнообразными жизненными формами

3) имеют цветки и соцветия 6) размножаются семенами

1) клеточное строение

2) способность к фотосинтезу

3) зависимость размножения от наличия воды

4) наличие в клетках хлорофилла

5) преобладание гаметофита над спорофитом

6) отсутствие корней

10.1. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны.

ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

А) отсутствие корней 1) Моховидные

Б) преобладающее поколение — гаметофит 2) Папоротниковидные

В) образование заростка в цикле развития

Г) участие в образовании торфа

Д) наличие корневища

Е) участие в образовании каменного угля

10.2. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны.

ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

A) в большинстве травянистые растения 1) Папоротниковидные

Б) преобладают деревья и кустарники 2) Голосеменные

B) размножаются спорами

Г) опыление происходит с помощью ветра

Д) оплодотворение не связано с водной средой

Е) образуют заростки в процессе развития

10.3. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят.

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) образование плодов 1) Папоротниковидные

Б) половое поколение представлено заростком 2) Покрытосеменные

B) размножение спорами

Г) зависимость процесса оплодотворения от наличия воды

Д) редукция гаметофита в цикле развития

Е) двойное оплодотворение

10.4. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят.

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) не выносят засушливых условий 1) Папоротниковидные

Б) в основном деревья и кустарники 2) Голосеменные

B) имеют семязачаток

Г) образуют пыльцу

Д) половое размножение при наличии воды

Е) редукция гаметофита в жизненном цикле

10.5. Установите соответствие между признаками растений и отделами, к которым их относят

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) наличие вегетативных органов – стебля с листьями 1) Водоросли

Б) спорофит в виде коробочки на ножке 2) Моховидные

B) отсутствие органов и тканей

Г) обитание большинства видов в водоемах

Д) наличие покровной ткани

Е) участие в образовании торфа

10.6. Установите соответствие между особенностями размножения и отделами растений, для которых они характерны

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) размножение спорами 1) Папоротниковидные

Б) для оплодотворения необходима вода 2) Цветковые

B) образование половых клеток в семязачатках

Г) для оплодотворения не требуется вода

Д) редукция гаметофита

Е) образование спор на листьях в спорангиях

10.7. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ

A) опыление ветром 1) Моховидные

Б) корневая система стержневая 2) Голосеменные

B) размножаются спорами

Г) образование предростка в жизненном цикле

Д) наличие ризоидов

Е) доставка мужских гамет к яйцеклеткам с помощью пыльцевой трубки

10.8. Установите соответствие между признаками и отделами растений, для которых эти признаки характерны

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ОТДЕЛЫ

A) образуют шишки 1) Папоротниковидные

Б) семязачатки расположены на чешуях открыто 2) Голосеменные

B) размножение связано с водой

Г) большинство растений - травы

Д) заростки - тонкие зеленые пластинки

Е) редукция гаметофита в жизненном цикле

Высшие споровые растения

Общая характеристика Папоротникообразных

Возникли в девоне. Биологического расцвета достигли в карбоне, став основной лесообразующей группой. Остатки лесов образовали обширные залежи каменного угля.
Наибольшее количество видов в тропической зоне.
Предпочитают влажные местообитания, т. к. мужские гаметы подвижны, и влага нужна для передвижения сперматозоида к яйцеклетке.
Есть ткани и органы.
В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.
Размножение половое и бесполое (спорообразование).
Органы полового размножения многоклеточные.

Отдел Папоротниковидные

В настоящее время отдел насчитывает примерно 12 000 видов.

Жизненные формы: травы, деревья (рис. 1) и лианы (несколько тропических видов). Есть водные формы (сальвиния плавающая (рис. 2)).

Листья могут быть дифференцированы на стерильные и фертильные (ужовник (рис. 4)), или выполнять одновременно обе функции (большинство папоротников (рис. 5)). У страусника фертильные листья не фотосинтезируют (рис. 6).

Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5

Большинство папоротников имеют подземное корневище и хорошо развитые придаточные корни (рис. 7).

Жизненный цикл папоротников включает чередование гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита. В жизненном цикле происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 8).

При бесполом размножении на нижней стороне листа образуются парные выросты —сорусы (рис. 9). Сорус представляет собой ножку и покрывальце, закрывающее снизу шаровидные спорангии (рис. 10), отходящие от основания ножки. В спорангиях формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом с образованием гаплоидных клеток, становящихся спорами. В сухую погоду края покрывальца отгибаются, а оболочка спорангия лопается из-за неравномерного утолщения стенок образующих ее клеток.

Из спор, попавших во влажное освещенное место, развивается гаплоидный гаметофит папоротника — заросток — в виде сердцевидной пластинки с многочисленными ризоидами. На его нижней стороне образуются антеридии со сперматозоидами и архегонии с яйцеклетками. Так же как и мхам, папоротникам для оплодотворения нужна вода. По ней многожгутиковые сперматозоиды папоротника плывут к архегониям. Там сперматозоиды сливаются с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Из нее вырастает новое диплоидное растение.

В лесах умеренной зоны наиболее часто встречаются щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк.

Отдел плауновидные

Побег стелющийся, дихотомически ветвящийся.
Листочки (филлоиды) мелкие простые с одной центральной жилкой.
Размножение половое и бесполое (спорообразование).
В жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит.

Представителем плаунов, часто встречающихся в нашей стране, является плаун булавовидный (рис. 11).

В жизненном цикле плаунов, как и всех папоротникообразных, происходит чередование полового и бесполого размножения (рис. 12). На концах побегов плауна образуются прямостоячие спороносные колоски — стробилы. Спороносные колоски покрыты видоизмененными чешуевидными листочками — спорофиллами — на которых образуются спорангии. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры. Созревшие споры высыпаются, и из них развивается гаплоидный заросток. У многих видов плаунов заросток развивается под землей в течение нескольких лет, питаясь гетеротрофно, в основном за счет симбиоза с грибом. На зрелом гаметофите образуются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. После оплодотворения из зиготы развивается диплоидный спорофит, который питается за счет гаметофита, пока не достигнет поверхности земли, где он начинает фотосинтезировать.

Отдел хвощевидные

Древняя группа сосудистых растений, представленная в настоящее время примерно 30 видами.

Стебли полые, состоящие из отдельных члеников и выполняющие функцию фотосинтеза (рис. 13). Для увеличения прочности под эпидермой проходят пучки волокон склеренхимы, образуя ребра на поверхности стебля. Кроме того, в стеблях хвощей откладываются мелкие кристаллы окиси кремния, увеличивающие их жесткость.

Под землей у хвоща образуется густая сеть корневищ, служащих для вегетативного размножения и переживания зимы.

Весной из-под земли вырастают спороносные побеги. Они имеют коричневый цвет, т. к. не содержат хлорофилла и живут за счет накопленных в прошлом году запасов питательных веществ. На их спорофиллах в результате мейоза образуются гаплоидные споры, которые имеют специальные нитевидные выросты, меняющие форму в зависимости от влажности. Это позволяет им легче покидать спорангий и шире распространяться. Они дают начало гаплоидному заростку. Жизненный цикл хвощей похож на жизненный цикл папоротников (рис. 14).

Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.

Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.

Строение

Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.

Общий вид папоротника

Размножение

Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.

Лист папоротника с нижней стороны

На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).

Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).

Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.

Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).

Со временем из заростка развивается растение папоротник.

Схема развития папоротника

Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.

Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.

Читайте также: