В чем особенность семенного размножения цветковых растений
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
Если из семян, то цветы совершенно особенные! Не то, что из стебля какого-нить или пестика с тычинками. Лист опять же, если воткнуть, ничего особенного точно не получится - обнакновенный цветочек, ничего особенного. А вот из семян совершенно другое дело, из семян цветы особенные, и в этом их особенность.
Проще посадить - насыпал в лунку, присыпал землей, полил и все ))). Только надо будет проредить или стараться на нуном расстоянии сеять. При загущености стебли тонкие и вытянутые. В лунку добавляю перегной.
В видеоуроке рассматриваются отделы Голосеменные и Покрытосеменные растения, особенности строения их органов размножения, а также особенности размножения голосеменных и покрытосеменных и процесс двойного оплодотворения цветковых. В данном уроке приводятся следующие понятия: семязачаток, оплодотворение, репродуктивные органы, генеративные органы, завязь, семяпочка, двойное оплодотворение, опыление.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Семенные растения. Отдел Голосеменные и Покрытосеменные. Оплодотворение у цветковых растений"
Все растения можно разделить на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные. А высшие семенные растения подразделяют на голосеменные и покрытосеменные (цветковые).
Голосеменные — это исключительно наземные вечнозелёные, реже листопадные деревья.
Своё название голосеменные получили потому, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек.
Наличие семян создаёт им огромное преимущество перед споровыми.
Из современных голосеменных наиболее известны хвойные. К ним относятся ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, лиственница и др.
Голосеменные имеют стебель, корень, листья.
У большинства представителей листья представлены хвоей. Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям.
Отдел Голосеменные включает четыре класса: класс Гинкговые, класс Гнетовые, класс Саговниковые (Цикадовые), класс Хвойные
Наиболее широко распространёнными представителями хвойных в России являются сосна обыкновенная и ель обыкновенная, или европейская.
Сосна, как и все хвойные растения, размножается семенами. Она светолюбива, поэтому в сухих сосновых лесах (борах) всегда светло.
В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленовато-жёлтых мужских шишек длиной 4—6 мм.
На других побегах того же растения образуются женские шишки. Сначала они зелёные, а потом становятся красновато-коричневыми.
Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.
На чешуях мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом. Такие пылинки ветер может переносить на большие расстояния.
На чешуе женских шишек развивается по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).
Если пыльца с мужских шишек попадёт на женские шишки, произойдёт опыление. После этого чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой.
Оплодотворение, то есть слияние спермия и яйцеклетки, у сосны происходит через год после опыления.
Пыльца с одного дерева при помощи ветра перелетает на другое и, попав на женскую шишку, прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы — два спермия. Пыльцевая трубка достигает семязачатка, где находится яйцеклетка, затем происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, а из всего семязачатка — семя.
Таким образом, семена в шишках сосны созревают через год после опыления.
Семя находится на поверхности чешуи женской шишки.
У большинства видов сосны семена имеют плёнчатые крылышки, благодаря которым могут распространяться.
Тем временем женские шишки растут и одревесневают, из зелёных они превращаются в коричневые.
Зрелое семя сосны выпадает из шишки и распространяется. В дальнейшем, попав в благоприятные условия, зародыш трогается в рост и начинает прорастать.
Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это меленькие растеньица, у которых стебелёк очень тонкий. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей.
Покрытосеменные растения, как считают учёные, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает примерно 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатически зонах.
Покрытосеменные, или цветковые, — отдел наиболее совершенных высших растений, имеющих цветок. Цветок — это орган семенного размножения. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой, верхнюю часть которой называют цветоложем. Цветок снаружи окружает околоцветник. Он выполняет защитную функцию, и к тому же лепестки могут привлекать опылителей.
В середине цветка находятся репродуктивные части, участвующие в размножении: пестик (или пестики) и тычинки.
Пестик — это женский репродуктивный орган цветковых растений.
Тычинка — это мужской репродуктивный орган, в котором образуется пыльца.
Пыльца — порошкообразные споры, обычно жёлтого цвета, содержащие мужские половые клетки.
Цветок может иметь и пестик, и тычинки, и тогда он будет обоеполым цветком. У однополых цветков имеются или только тычинки (тычиночные, или мужские, цветки), или только пестик (пестичные, или женские, цветки).
Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Но семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.
Отсюда и название этого отдела высших растений ― покрытосеменные (или цветковые).
Все покрытосеменные, несмотря на своё многообразие, имеют общий план строения. Их органы подразделяют на репродуктивные, или генеративные, и вегетативные.
Репродуктивные, или генеративные, органы связаны с половым размножением растений. К ним относят цветок и плод с семенами.
Вегетативные органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение — это один из способов бесполого размножения. К вегетативным относят корень, стебель, лист.
Период жизни покрытосеменных растений может быть различным.
Если растение проживает только один вегетативный период (то есть период, когда возможен его рост и развитие), например с весны по осень, то такое растение называют однолетним. К однолетним растениям относят горох, кукурузу, астру и другие.
Двулетние растения в первый год накапливают питательные вещества в корнях и стеблях, а на следующий год заканчивают свою жизнь цветением и плодоношением (капуста, морковь, свёкла и другие).
У многолетних растений цветение и плодоношение может быть многократным. К таким растениям относят картофель, чеснок, лук и другие.
Размножение покрытосеменных растений связано с цветком.
Важные части цветка — это пестик и тычинка. С их участием происходят сложные процессы полового размножения — опыление и оплодотворение.
Но сперва в будущем цветке начинают образовываться половые клетки.
Женские половые клетки формируются в завязи пестика в семяпочке.
Одна из клеток семяпочки делится. В результате образуются 4 клетки — это женские споры цветкового растения. И только одна из четырёх клеток растёт. В ней содержится большое количество цитоплазмы.
Ядро этой клетки делится, в результате чего образуются 2 дочерних ядра. Ядра расходятся в противоположные стороны и вновь делятся дважды. В результате образуется восьмиядерная клетка. В верхних и нижних её частях образуется по четыре ядра. От каждой группы к центру перемещается по одному ядру. Вокруг остальных ядер образуется цитоплазма.
Одна из клеток становится женской гаметой — яйцеклеткой.
Ядра, содержащие гаплоидный набор хромосом, которые переместились к центру, сливаются, получается одно диплоидное вторичное ядро. Так образуется зародышевый мешок, который состоит из нескольких клеток. Это и есть гаметофит женского цветкового растения.
Посмотрим, как образуется мужской гаметофит.
Все клетки пыльника вначале однородны. Затем первичные спорогенные клетки начинают делится. В результате деления получаются гаплоидные микроспоры. Они находятся в гнёздах пыльника. Зрелая пыльцевая клетка (микроспора) одноядерна.
Каждая спора делится и образует две клетки: вегетативную и генеративную.
Пыльник созревает, и пыльца высыпается. Она несёт только генетическую информацию. Пылинка попадает на рыльце пестика и происходит опыление.
Под действием вещества, которое находится на рыльце, пыльца прорастает в направлении семяпочки. Из вегетативной клетки пыльцевого зерна образуется пыльцевая трубка.
Генеративная клетка делится, в результате образуются две мужские клетки гаметы ― спермии. А вегетативная клетка исчезает.
Пыльцевая трубка через пыльцевход прорастает в семязачаток. И обе мужские гаметы вливаются в зародышевый мешок.
Одна из гамет перемещается к яйцеклетке и сливается с ней.
Из двух гаплоидных гамет в результате оплодотворения возникает диплоидная зигота. Из неё развивается зародыш семени.
Вторая мужская гамета перемещается к диплоидному вторичному ядру, образуется ядро, которое содержит тройной набор хромосом.
Оплодотворение, при котором одна мужская гамета сливается с яйцеклеткой, а вторая ― с вторичным ядром, называется двойным оплодотворением.
Триплоидное ядро многократно делится. Из получившихся клеток образуется питательная ткань эндосперм.
К завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий окружающей среды.
В последствии из него образуется новое растение. А богатые питательными веществами ткани эндосперма обеспечат проросток необходимым питанием.
Процесс двойного оплодотворения открыл в 1898 году русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин.
Прежде чем произойдёт оплодотворение, как мы уже говорили, должно произойти опыление. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.
При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, горох и др.
При перекрёстном опылении пальца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльца пестиков цветков других растений. В природе перекрёстное опыление происходит значительно чаще, чем самоопыление.
Цель: изучить понятия “рост” и “развитие” организма; раскрыть особенности индивидуального развития цветкового растения; показать роль семени в индивидуальном развитии растения.
- Начальные этапы индивидуального развития растений.
- Преимущества и эволюционное значение семенного размножения цветковых растений.
- Разнообразие способов распространения семян и значение этого периода в жизни цветковых растений.
- Условия и этапы прорастания семян. Биологическое значение покоя семян.
- Рост зародыша и развитие проростка. Особенности роста растений.
- научатся объяснять понятия “рост” и “развитие организма”;
- научатся объяснять условия прорастания семян, рост и развитие проростка;
- характеризовать особенности индивидуального развития цветкового растения;
- научатся объяснять роль семян в индивидуальном развитии растений.
Метапредметные и личностные результаты:
Регулятивные УУД
1. Сформировать умение самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока).
2. Сформировать умение, работая по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.
3. Воспитывать бережное отношение к природе.
1. Сформировать умение анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления; выявлять причины и следствия простых явлений (работа с учебником – анализ схем и иллюстраций, подводящий диалог с учителем, выполнение продуктивных заданий).
1. Сформировать умение самостоятельно организовывать учебное взаимодействие в парах.
Тип урока: Изучение нового материала.
Методы обучения: словесные, наглядные, беседа, проблемный, частично-поисковый.
Слайд № 1 Видео “Рост и цветение растений”. Приложение 1
Слайд № 2 Формулирование темы урока учащимися и запись в рабочий лист. Приложение 2
Слайд № 3 Формулирование цели урока учащимися.
Слайд № 4 Видео “Ускоренный рост растений”.
| Деятельность учителя | Деятельность учеников |
| Слайд № 5 |
Рост - возрастание массы и объема индивида или его органов, происходящее за счет увеличения числа и размеров клеток в процессе обмена веществ. У растений нередко продолжается всю жизнь, но часто снижается с возрастом.
Развитие - необратимый, закономерно направленный процесс тесно взаимосвязанных количественных и качественных изменений особи.
2.- Индивидуальное развитие, или онтогенез, подразделяется на этапы.
Что будет являться начальным этапом онтогенеза у цветковых растений? Найдите ответ в тексте учебника, в разделе 21, и запишите в виде схемы в рабочий лист.
- Оплодотворение яйцеклетки
- образование зиготы
- многократное деление
- формирование зародыша
- образование семени
Что же такое семя, и почему семенное размножение цветковых растений получило преимущество в ходе эволюции?
Делают записи в рабочих листах. (Приложение 2)
4. - Поговорим подробнее об одном из преимуществ семенного размножения, о разнообразии способов распространения семян.
Преимущества семенного размножения
Защитные покровы - защищают зародыш от неблагоприятных воздействий среды.
Запас питательных веществ - обеспечивает зародыш на первых порах питанием.
Приспособления к распространению - способствуют переносу семян на большие расстояния и расселению.
Плотная оболочка - позволяет семени долго жить в состоянии покоя, дожидаясь благоприятных условий для прорастания.
Читают текст. Рассматривают иллюстрации. Слайд № 10 - 16
Сочный плод - привлекает животных в качестве пищи.
Семена в пищеварительном тракте животных не теряют всхожести, но получают лучшие условия для прорастания.
Выросты на семенах помогают им прицепляться к животным (череда).
Хохолки, парашютики, крылышки помогают при распространении ветром (клен).
Малый вес семян также способствует распространению ветром (орхидеи).
Особые приспособления для саморазбрасывания семян (бешеный огурец).
5. - Для развития в семени зародыша должны сложиться определенные условия, благоприятные для прорастания. Что это за условия? Найдите их описание в тексте учебника или назовите сами.
8. - В процессе прорастания семян также выделяются свои этапы, а каждый этап выполняет свою функциональную нагрузку.
В ходе эволюции многие растения, которые раньше размножались спорами, приобрели одну важную особенность: у них появились семена. Для нормального развития спорам требовалось большое количество воды, однако далеко не всегда такие условия имеют место.
Строение же семени растения таково, что внутри него уже имеется достаточный для прорастания запас воды и питательных веществ. А значит, семена, распространяясь по ветру и другими способами, могут прорастать на довольно больших расстояниях от источников воды. Таким образом, разнообразные представители флоры заняли большую часть суши.
Что такое семя
Семя представляет собой сложную многоклеточную структуру, имеющую определенные функции.
После процесса оплодотворения в семени формируется зародыш, а затем и полноценное новое растение.
А значит, семя необходимо для размножения и распространения многочисленных представителей флоры, населяющих нашу планету.
Семя нередко называют органом, предназначенным для размножения, хотя по большому счету оно не является органом в прямом значении этого слова. Скорее, это особая структура, в которой содержатся клетки нескольких поколений жизненного цикла (2 или 3).
Многие склонны считать семена зачатками новых растений, в этом случае подразумевается, что из одного семени при наличии подходящих условий в дальнейшем сформируются полноценные взрослые особи.
Семя имеет сложную структуру. В его состав входит зародыш, который принято считать основным элементом, и несколько дополнительных (добавочных), задачей которых является обеспечение нормального роста зародыша и его защита.
Какие растения размножаются семенами
Семенной способ размножения характерен для большинства высших растений.
- Односемянные растения (пример: подсолнечник, желудь, семянка, различные виды орехов).
- Многосемянные (смородина, крыжовник, черника).
- Злаковые и зерно (пшеница, рис, ячмень).
- Плодовые растения и кустарники (названия: яблоня, грушевое дерево, слива, персик, различные ягоды).
- Овощные культуры и бобы (фасоль, томаты, огурцы).
- Другие сельскохозяйственные растения (лен, хлопок).
В зависимости от типа растения семена у них могут быть различными. Таким образом, все культуры, имеющие такой способ размножения, делят на 2 больших вида — голосеменные и покрытосеменные.
Строение
В зависимости от типа растения и его структуры выделяют различные виды строения семени растений.
Голосеменные
Голосеменными принято называть многолетние растения, семена которых не защищены внешней оболочкой, помимо семенной чешуи (отсюда и название вида). У таких представителей флоры отсутствуют цветки и плоды, а опыление осуществляется при помощи ветра. Эти растения принято относить к разряду высших из-за их сложного строения (наличия корней, стебля, листьев и других структур).
Семя формируется на поверхности специальной чешуи, оно имеет сложную многоклеточную структуру.
Само семя состоит из эндосперма, зародыша и чешуи, защищающей их от воздействия окружающей среды (как правило она яркого цвета).
До того как растение будет оплодотворено, место эндосперма занимает нуцеллус – часть зачатка растения, которая после оплодотворения практически полностью разрушается, заменяясь эндоспермом.
Гаплоидный эндосперм у таких растений формируется из тканей женской половой клетки.
Чешуя имеет сложное строение, включает в себя несколько слоев:
- мягкий саркотест – наружный слой,
- более плотный и твердый склеротест – средний слой,
- внутренний слой эндотест, который к моменту созревания семени истончается, превращаясь в пленку.
Покрытосеменные
Покрытосеменные (цветковые) растения появились на планете сравнительно недавно (позже, чем голосеменные), при этом они представляют собой наиболее совершенную и многочисленную форму развития. Это различные многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники, цветущие травы (данная форма характерна преимущественно для цветковых растений).
Эти виды отличаются наличием плодов, которые бывают сочными (например, яблоневый плод, груша, смородина) или сухими (например, стручок). Также плоды могут быть многосемянными или односемянными (например, костянка).
Несмотря на все многообразие видов, все эти растения имеют приблизительно одинаковое строение семян.
Отличительной их особенностью является то, что все они находятся внутри плода покрытосеменных (у голосеменных растений семена расположены на поверхности) и защищены его тканями. Внутри семена состоят из эндосперма, зародыша, а снаружи они покрыты кожурой.
Семенная кожура
Все семена оснащены семенной кожурой. Это внешний слой семени, имеющий плотную структуру. Этот элемент имеет защитную функцию, предохраняет эндосперм и зародыш от высыхания и вредного воздействия окружающей среды, а также от механических повреждений.
Кожура формируется из тканей почки растения. Когда зародыш сформировался, на поверхности кожуры появляется микропиле – небольшое отверстие, через которое пробивается росток.
Эндосперм
Под кожурой располагается эндосперм — мягкая структура, обладающая запасом необходимой влаги и питательных веществ, без которых невозможно полноценное развитие зародыша.
Изначально структура эндосперма не имеет четкого клеточного деления, когда цитоплазма и ядра отдельных клеток не полностью разграничены друг от друга клеточной мембраной. С течением времени клетки эндосперма приобретают привычную форму и более плотную мембрану.
Клетки эндосперма могут быть различными, выделяют:
- гаплоидные,
- диплоидные,
- триплоидные,
- полиплоидные формы.
Перисперм
Это дополнительная структура, имеющая сходные с эндоспермом функции. Однако в нем содержится значительно меньший запас питательных веществ (в основном это крахмал и жировые соединения).
Зародыш
Зародыш принято называть зачатком будущего растения. Он расположен под семенной оболочкой и окружен эндоспермом. В большинстве случаев этот элемент имеет сложную структуру.
Выделяют фрагменты зародыша:
- корешок,
- стебель зародыша,
- семяпочки,
- семядоли (около 75 % цветковых имеют 2 такие доли).
В зависимости от типа растения количество долей может варьироваться. Так, у покрытосеменных чаще всего имеются 1 или 2 доли, у голосеменных это количество значительно больше. Основной задачей таких долей (в особенности, у однодольных является обеспечение внутренних обменных процессов, и, как результат, полноценное формирование крепкого зародыша).
Особенности
Несмотря на то, что внутренняя структура семян одинакова, каждый вид имеет свои особенности, касающиеся формы и размеров.
В зависимости от формы принято выделять следующие виды:
- Шарообразные (горох, просо, некоторые сорта кукурузы и крестоцветных.
- Чечевицеобразная форма, при которой ширина и длина примерно равны, а толщина значительно уступает по размерам. Такая форма характерна для семян чечевицы.
- Эллиптическая форма (большинство сортов бобовых). Толщина в этом случае равна ширине, а длина превышает эти показатели.
- Удлиненная форма (большинство видов злаковых, яблоко). Все размерные показатели отличаются друг от друга, длина семени значительно превосходит другие параметры.
- Треугольная форма (гречиха, сорные растения). Все грани семени расположены в треугольной плоскости.
Какие бывают размеры
В зависимости от сорта растения и уровня влажности среды, в которой оно развивалось (чем выше влажность, тем более крупными будут семена), размеры семян могут быть различными.
Читайте также: