Выберите гаплоидные стадии развития папоротника

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

— очень древняя группа растений, произошедших от риниофитов в середине девонского периода палеозойской эры и достигшая расцвета в каменноугольном периоде; высшие споровые.

Древние древовидные плауны вымерли в палеозое, дав залежи каменного угля.

Это травянистые многолетние вечнозеленые растения, живущие на земле или стволах деревьев. Живут до ста лет.

Плауны имеют прямостоячие, ползучие, полегающие, свисающие или стелющиеся побеги.

Жизненный цикл.

На прямостоячих стеблях образуются спороносные колоски со спорангиями из спорогенной ткани (2n) - путем мейоза - гаплоидные споры, которые высыпаются в почву и через 12 – 15 лет из них развивается гаплоидный заросток с архегониями и антеридиями (обоеполый гаметофит), питающийся гетеротрофно за счет симбиоза с грибами. После опдодотворения в архегонии образуется зигота, из которой вырастает новый плаун (диплоидный спорофит).

В цикле преобладает спорофит.

Плаунам свойственно также вегетативное размножение — почками, побегами.

Некоторые плауны ядовиты. Споры плаунов используют в медицине в качестве детской присыпки (натуральный тальк), ветеринарии, а также в промышленности для получения желтой и зеленой красок.

Отдел хвощевидные

произошли от риниофитов (псилофитов). Ископаемые древовидные формы вместе с папоротниками и плаунами формировали леса каменноугольного периода около 300 млн лет назад. В настоящее время сохранилось всего около 30 видов, распространенных преимущественно во влажных местах.

Современные хвощи — многолетние травянистые растения с жестким стеблем (зелеными и бурыми побегами) и хорошо развитыми корневищами (горизонтальными и вертикальными), от которых отходят придаточные корни и образуются клубеньки (с запасенным крахмалом).

В отличие от остальных споровых растений хвощевидные характеризуются:

членистостью (метамерностью) побегов, т. е. их стебли расчленены на узлы и междоузлия. На стебле в узлах расположены мутовки мелких чешуевидных листьев

накоплением кремнезема в стенках клеток всего растения, играющего механическую и защитную роль.

Хвощи довольно широко распространены в основном в северном полушарии. Они поселяются в местах с достаточным увлажнением.

Жизненный цикл.

Весной на корневищах вырастают бурые побеги , которые заканчиваются спороносными колосками , в которых – спорангии , в них путем мейоза формируются гаплоидные споры . Из спор развиваются гаметофиты (заростки) – раздельнополые или обоеполые – с антеридиями и архегониями. Оплодотворение у хвощей осуществляется в присутствии капельно-жидкой влаги. Зигота прорастает в спорофит .

После созревания и осыпания спор весенние спороносные побеги хвоща отмирают, а вместо них образуются летом из этого же корневища другие светло-зеленые побеги спорофита, называемые вегетативными. По своему строению вегетативные побеги резко отличаются от спороносных. Они сильно ветвятся, ветви расположены на стебле мутовчато и покрыты редуцированными чешуйчатыми листьями. На вегетативных побегах споры не образуются, их функция иная: они осуществляют процесс фотосинтеза.

Большого практического значения хвощи не имеют, хотя некоторые виды (хвощ пестрый) являются кормовыми растениями для северных оленей. В агрономической практике хвощи рассматриваются как злостные сорняки, а иногда как вредные и ядовитые для животных растения лугов и пастбищ.

Отдел папоротниковидные

– произошли от риниофитов в девоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозойской эры, когда занимали на суше огромные территории.

В настоящее время папоротниковидные сохранились в виде травянистых растений в лесах умеренной зоны и в виде древовидных форм и лиан в тропиках. Это многолетние растения, возраст отдельных особей составляет 300 лет и более.

Тело: стебли (у трав – корневища), придаточные корни, листовидные органы – вайи, на которых расположены спорангии , где путем мейоза образуются гаплоидные споры . Из спор на почве развиваются заростки (обоеполые гаплоидные гаметофиты) в виде зеленой пластинки с ризоидами. На них формируются гаметангии – антеридии и архегонии. С водой сперматозоиды из антеридиев переносятся в архегонии, оплодотворяют яйцеклетку. В результате образуется зигота , из которой вырастает новый папоротник – диплоидный спорофит .

В цикле развития папоротников преобладает бесполое поколение — спорофит (растение с крупными листьями, на котором образуются спорангии со спорами), гаметофит сильно редуцирован.

Семенные папоротники в настоящее время вымерли, они являются родоначальниками более высоко организованных растений — голосеменных. Наиболее широко распространенный в настоящее время вид папоротников — щитовник мужской.

Задания:

1. Растения отдела Папоротниковидные характеризуются следующими признаками:

1) оплодотворение происходит в водной среде

2) образуется обоеполый заросток

3) орган размножения — цветок

4) опыляются насекомыми

5) не имеют корней

6) на нижней стороне листьев образуются споры.

2. Какие приспособления имеют растения к жизни в засушливых условиях?

3. Назовите отличия семенных растений от мохообразных.

Ответы на задания будут 01.02. в 21.00 по Москве, при наличии минимум 3 комментарий.

С условиями участия в марафоне можно ознакомиться здесь .

В Жизненный цикл папоротника Есть две хорошо дифференцированные стадии: спорофит и гаметофит, также называемые диплоидной и гаплоидной фазами. Диплоидная фаза - бесполая, а диплоидная - сексуальная.

Папоротники - это наземные растения, не производящие семян. Эти растения обычно описываются как растения, продуцирующие сосудистые споры, и их легко определить по их листьям, которые часто выглядят как перья.

Есть много разных папоротников: один из последних подсчетов показывает, что в настоящее время существует более 13000 видов, распространенных в основном в лесных тропических регионах планеты, где температура относительно теплая, много влажности и много тени.

Поскольку они размножаются спорами, папоротники могут расти в самых разных местах, включая стволы и ветви деревьев, груды камней, скопления мертвых листьев, пруды и болота, а также в других местах.

На что похож папоротник?

Папоротники - растения с красивыми листьями, высоко ценимые с декоративной точки зрения. Однако растение, которое мы связываем с этим названием, представляет только одну из стадий жизненного цикла, которую мы знаем как спорофит.

Ветви спорофитов имеют листья по всей своей структуре и известны как листья. Листья, окружающие ветви, называются листочками или ушными раковинами.

Многие листочки имеют на нижней стороне своего рода темные пятна (красноватые, зеленые, желтоватые, коричневые или черноватые), содержащие бесчисленное количество спор. Листья, у которых есть листочки с этими характеристиками, называются плодородные листья.

Папоротники, как и большинство растений, имеют корни или корневища которые помогают им держаться за субстрат, на котором они растут и через который они поглощают воду и большое количество питательных веществ.

– Споры

Споры - это почти микроскопические структуры, из которых может образоваться новый папоротник.

Жизненный цикл папоротника

У папоротников есть жизненный цикл, который смена поколений. Другими словами, его жизненный цикл требует для завершения двух поколений растений.

Два поколения отличаются друг от друга по нескольким аспектам, и одно из них - хромосомная нагрузка. Таким образом папоротник проходит через поколение диплоид, где участвует только что описанный спорофит, а для другого поколения гаплоидный, Он известен как защити это или гаметофит.

Диплоидное поколение состоит из растения с двумя наборами идентичных хромосом в каждой клетке (2n), а гаплоидное поколение имеет половину из них, то есть имеет только один набор хромосом вида (n).

Спорофит

Если мы опишем жизненный цикл папоротника, начиная со спорофита, который является растением, которое мы узнаем как папоротник, то мы можем сказать, что он начинается с образования споры.

В листочках споры образуются в процессе деления клеток, который называется мейоз, посредством которых образуются гаплоидные споры (n).

Этот процесс очень похож на тот, который происходит в гонадных железах животных по производству яйцеклеток и сперматозоидов, которые являются половыми клетками.

Гаметофит

Когда ветер или какое-то животное разгоняет споры, они могут упасть на подходящий субстрат и прорасти, разделившись на митоз обучить гаметофит или защити это, гаплоидная структура растения (n) в форме почки или сердца (как описано в некоторых книгах).

– Гаметы

Рано или поздно гаметофит, возникший из гаплоидной споры, дает клетки, называемые гаметы, которые также являются гаплоидными клетками, предназначением которых является слияние с другой комплементарной клеткой с образованием диплоидного растения, то есть спорофита.

Некоторые проталы производят мужские и женские гаметы одновременно, а другие производят только одну из двух. Специализированная структура, с помощью которой гаметофиты производят женские гаметы (яйца или яйцеклетки), известна как архегоний и что из мужских, как антеридий.

– Удобрение

Папоротники, с другой стороны, бесспорно, нуждаются в воде, так как оплодотворение, то есть, процесс слияния женской половой клетки с мужской гаметы, происходит в воде.

– Зигота

Зигота, если вокруг нее созданы правильные условия, делится путем митоза и снова образует спорофит диплоид, который снова сможет производить гаплоидные споры, завершая жизненный цикл.

В итоге…

Если бы нам нужно было перечислить жизненный цикл папоротника, мы могли бы написать что-то вроде этого:

Диплоидная фаза, называемая спорофитом, производит гаплоидные споры посредством мейоза.
Споры разносятся ветром или другими агентами и прорастают на субстрате, образуя гаметофит, который является гаплоидной фазой.
Клетки гаметофита делятся путем митоза. Гаметофиты образуют женские и мужские гаметы в структурах, называемых, соответственно, архегониумом и антеридием.
Мужские гаметы представляют собой жгутиковые клетки. Когда в окружающей среде есть вода, сперматозоид гаметофита может подплыть к архегонию, который содержит семяпочки другого гаметофита, и оплодотворить его, образуя зиготу.
Зигота, диплоидная клетка, последовательно делится путем митоза и образует спорофит, который снова может производить мейотические споры и завершать цикл.

Бесполое размножение папоротников

Жизненный цикл, который мы только что рассмотрели, предполагает половое размножение папоротника, однако эти растения также могут размножаться бесполым путем, что является обычным для многих растительных организмов.

В апогамия Это один из методов бесполого размножения папоротников, связанный с образованием спорофита непосредственно из гаметофита без оплодотворения.

Обычно его проводят, когда условия не подходят для воспроизводства, например, во времена или сезоны засухи.

Цели занятия: повторение и обобщение материала по разделу “Жизненные циклы растений”; обучение решению задач части С5 ЕГЭ по жизненным циклам растений разных отделов.

Форма занятия: лекционно-практическая.

Оборудование: проектор, слайды, набор карточек с задачами.

Понятие о жизненном цикле растений

В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.

Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .

Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).

После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).

Жизненный цикл зелёных водорослей

В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 1. Жизненный цикл зелёных водорослей. (Приложение)

Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).

В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)

Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

Жизненный цикл папоротников

У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n). (Демонстрация слайдов).

Схема 3. Жизненный цикл папоротников

Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.

Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

Листостебельное растение голосеменных растений – спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).

На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.

На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.

Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).

Схема 4. Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

Задача 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

1. В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.

2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 7. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

1. В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

2. В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.

Жизненный цикл покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.

В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз и образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n), одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).

В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).

После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).

Схема 5. Жизненный цикл покрытосеменных растений

Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).

1. В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.

2. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.

3. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.

1. Установите соответствие в цикле развития мха:

СТАДИЯ РАЗВИТИЯ	ПЛОИДНОСТЬ СТАДИИ
А) спора Б) протонема (зелёная нить) В) листостебельное растение Г) коробочка Д) гаметы Е) зигота	1) гаплоидная 2) диплоидная

2. Установите соответствие в цикле развития папоротников:

СТАДИЯ РАЗВИТИЯ	ПЛОИДНОСТЬ СТАДИИ
А) спора Б) заросток В) зрелый спорофит Г) молодой спорофит Д) гаметы Е) зигота	1) гаплоидная 2) диплоидная

3. Выберите гаплоидные стадии развития папоротника.

1) спермий 3) листья 5) зигота

2) спорангий 4) спора 6) заросток

Семенами размножаются

1) капуста белокочанная 4) олений мох

2) клевер ползучий 5) хвощ полевой

3) плаун булавовидный 6) лук репчатый

5. Выберите клетки, в которых набор хромосом гаплоиден.

1) клетки заростка папоротника 4) спермии ржи

2) клетки коробочки мха 5) клетки эндосперма пшеницы

3) клетки камбия липы 6) споры хвоща

Установите хронологическую последовательность процессов, происходящих при половом размножении покрытосеменных растений

А) образование микроспор

Б) формирование пыльцевой трубки

B) образование мужского гаметофита, состоящего из двух клеток – генеративной и вегетативной

Г) двойное оплодотворение

Д) развитие семени

Е) образование двух спермиев

Установите хронологическую последовательность стадий развития кукушкиного льна, начиная с оплодотворения

A) образование зиготы Г) развитие спорофита

Б) образование спор Д) развитие тонкой зеленой нити — протонемы

B) формирование половых клеток Е) образование гаметофита

8. Установите хронологическую последовательность стадий развития папоротника, начиная с образования спорангиев

A) образование спорангиев и образование спор Г) формирование половых клеток

Б) развитие заростка Д) формирование спорофита из зиготы

B) образование гаметангиев Е) оплодотворение

В отличие от голосеменных у покрытосеменных растений

A) яйцеклетка развивается в архегонии

Б) отсутствует околоплодник

B) эндосперм семени триплоидный

Г) семязачаток расположен внутри завязи

Д) оплодотворение происходит в зародышевом мешке

Е) пыльцевая трубка обеспечивает доставку спермия к яйцеклетке

У цветковых растений пыльцевые зёрна образуются в

1. пыльниках тычинок 3. пыльцевой трубке

2. рыльце пестика 4. зародышевом мешке

1) Пыльцевая трубка достигает зародышевого мешка.

2) В оплодотворении участвуют вегетативная клетка и спермий.

3) Из материнских клеток спор образуются микро и макроспоры.

4) Гаметы — спермии и яйцеклетки — образуются в результате мейоза микроспор.

5) Яйцеклетка оплодотворяется одним спермием, а другой спермий оплодотворяет центральную клетку.

1) спорофит 3) листья

2) спорангий 4) спора 5) зигота

1) спермий 3) листья