Жизненные циклы различных групп растений.
Жизненный цикл — последовательность стадий от зиготы до зиготы.
С многоклеточными животными все ясно: зигота — организм — гаметы — зигота. А вот у растений все гораздо сложнее. У них в этот цикл вклинивается с разными вариациями бесполое размножение с помощью спор.
Определения:
Спорофит — диплоидная (2n) многоклеточная фаза, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и производящая гаплоидные (1n) споры.
Споры растений — микроскопические зачатки низших и высших растений, служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. Представляют собой одноклеточные или состоящие из нескольких клеток образования.
Гаметофит — гаплоидная (1n) многоклеточная фаза, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы. Соответственно, существуют мужской и женский гаметофиты.
В жизненном цикле растений можно проследить чередование бесполого и полового поколения.
У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.
Вегетативное размножение может осуществляться как простым разделением многоклеточного организма (фрагменты нитей Spirogyra (спирогира) или колонии (Synura) на несколько частей), так и при помощи специализированных органов. Например, бурые водоросли из порядка сфацеляриевых имеют для этой цели специальные выводковые веточки, а водоросли из порядка харовых — клубеньки на ризоидах.
Бесполое размножение водорослей осуществляется при помощи подвижных зооспор или неподвижных апланоспор. При этом протопласт клетки-спорангия делится на части и продукты деления выходят из её оболочки. Особь, на которой формируются спорангии, называют спорофитом. Часто подвижные или неподвижные споры имеют специальные названия. Например, апланоспоры, приобретающие форму материнской клетки, находясь внутри неё, называются автоспорами, а если апланоспора одевается толстой оболочкой и впадает в состояние покоя, то это гипноспора; зооспоры, утратившие жгутики, но сохранившие сократительные вакуоли и глазок, будут называться гемизооспорами.
Половое размножение. При половом размножении происходит попарное слияние гаплоидных клеток с образованием диплоидной зиготы. У водорослей есть несколько вариантов полового процесса: изогамия — слияние двух одинаковых по форме и размеру подвижных гамет; гетерогамия — слияние двух подвижных гамет одинаковых по форме, но разных по размеру; оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом. Клетки, в которых образуются гаметы, называются гаметангии, а сами растения с гаметангиями — гаметофитами. Гаметангии бывают двух типов: образующие многочисленные сперматозоиды — антеридии и образующие одну или несколько яйцеклеток оогонии. Также половое размножение в некоторых группах водорослей может осуществляться и без образования гамет. Например, если сливаются две подвижные одноклеточные водоросли, то это хологамия; слияние протопластов двух неподвижных гаплоидных вегетативных клеток с образованием зиготы — конъюгация. Если гаметофиты и спорофиты в жизненном цикле водоросли имеют выраженные морфологические различия, то это называется гетероморфная смена форм развития, а если они морфологически не отличаются, то изоморфная смена форм развития. Также гаметофиты могут быть однодомными (обоеполыми) — на одной особи развиваются и мужские, и женские гаметы, или двудомными (раздельнополыми) — мужские гаметы — на одних особях, а женские — на других.
Типы жизненных циклов зеленых водорослей
Жизненные циклы зеленых водорослей сложны и разнообразны, пластичны и детерминируются многими экологическими факторами, но все они могут быть разбиты на две группы
-
жизненные циклы водорослей, не имеющих полового процесса.
-
жизненные циклы водорослей, имеющих половой процесс.
В первом случае в цикле развития водорослей происходит только вегетативное и (или) собственно бесполое размножение. Например, хлорелла.
Во втором случае всегда имеет место мейоз и выделяют следующие жизненные циклы:
-
гаплобионтный (гаплофазный) жизненный цикл гаплобионтов (гаплонтов) с зиготическим (начальным) мейозом, (жизненный цикл с зиготическим мейозом). Гаплоидная фаза доминирует.
Гаплоидными стадиями являются протопласты, выполняющие роль гамет, проросток, взрослый организм, споры, которые он образует. Диплоидна только зигота.
-
Диплобионтный (диплофазный) жизненный цикл диплобионтов (диплонтов) с гаметическим (гаметным, конечным) мейозом (жизненный цикл с гаметическим мейозом). Диплоидная фаза доминирует. Диплоидными стадиями являются взрослый организм, споры, которые он образует, зигота. Гаплоидны только гаметы. Примером могут служить часть сифонофициевых, протококковых. Например, пресноводная водоросль кладофора.
-
Гаплодиплобионтный (гаплодиплофазный) жизненный цикл гаплодиплобионтов (гаплодиплонтов).
А. со спорическим (промежуточным) мейозом, (жизненный цикл со спорическим мейозом).
Гаплоидными стадиями являются гаметофит, гаметы, мейотические споры (зооспоры, апланоспоры). Диплоидными стадиями являются спорофит, зигота.
Всегда имеет место чередование поколений – диплоидного спорофита (бесполого поколения) и гаплоидного гаметофита (полового поколения).
Изоморфное чередование поколений – чередование поколений, морфологически неразличимых (ульва, морские виды улотрикса, морские виды кладофоры).
Гетероморфное чередование поколений – чередование поколений, различимых морфологически. В этом случае различают
– циклы с доминированием гаметофита (пресноводные улотриксы, многие хетофоровые),
– циклы с доминированием спорофита (такой цикл у зеленых очень редкий. Например, халицистис(n)-дербезия(2n)).
Б) с соматическим мейозом (жизненный цикл с соматическим мейозом).
Мейоз идет в соматических клетках диплоидного растения, которое может само размножаться диплоидными спорами. В результате мейоза не образуется спор, которые бы проросли в гаметофит. Гаметофит вырастает из верхней части 2n-таллома (Prasiola). Возникают дибионты.
Гаплоидными являются верхняя часть дибионта, гаметы. Диплоидными являются нижняя часть дибионта, зигота, митотические споры, которыми размножается дибионт до соматического мейоза.
При бесполом размножении хламидомонада:
-
Останавливается. Теряет жгутики.
-
Её содержимое делится на 4 части.
-
Каждая часть образует жгутики и собственную оболочку.
-
Образовалось 4 клетки-споры или зооспоры, выполняющие функцию расселения.
-
Оболочка материнской клетки разрывается, и маленькие хламидомонады выплывают в воду.
-
Поплавав в воде некоторое время, клетки дорастают до размеров материнской особи и вновь приступают к бесполому размножению.
При половом размножении хламидомонады:
-
В материнской клетке образуются двужгутиковые гаметы.
-
Выходят из оболочки материнской клетки.
-
Сливаются попарно с другими особями.
-
Образуется зигота, покрытая плотной оболочкой и зимует.
-
Весной благоприятные условия дают возможность зиготе делиться. В результате чего образуются 4 хламидомонады.
-
Молодые хламидомонады питаются, растут до материнских размеров.
Таким образом размножение хламидомонады происходит:
При бесполом размножении – при помощи зооспор.
При половом размножении – при помощи двужгутиковых гамет.
В жизненных циклах большинства высших растений чаще всего спорофит преобладает. Почему? В чем его преимущества?
Во-первых, в наземной среде более изменчивые условия, поэтому диплоидный организм легче сохраняет рецессивные признаки, которые в изменяющихся условиях могут оказаться необходимыми для выживания.
Во-вторых, передвижение гамет осуществляется в водной среде, споровые растения еще не приспособились для распространения в наземной среде.
В жизненном цикле высших растений проходит две стадии жизненного цикла. Эти стадии называются гаметофитом (организм, вырабатывающий гаметы) и спорофитом (организм, вырабатывающий споры). Таким образом, у высших растений за половое размножение отвечает гаметофит, а за бесполое — спорофит. Во время образования спор происходит мейоз.
У высших растений спорофит диплоиден (обозначается 2n), а гаметофит — гаплоиден (1n). Но считать, что плоидность является неотъемлемым признаком спорофита или гаметофита, ни в коем случае нельзя.
Смена поколений у высших растений.
Споры образуются в специальных органах бесполого размножения — спорангиях. У высших растений это многоклеточные «мешочки», в которых образуются материнские клетки спор (они пока диплоидны). При созревании спор материнские клетки спор делятся мейозом и образуют споры. Задача спор — прорасти в последующем с образованием гаметофита.
Гаметофит должен образовывать гаметы, то есть, половые клетки. Гаметы образуются в половых органах.
Женский половой орган у высших растений называется архегоний и представляет из себя кувшинчик, на дне которого прячется яйцеклетка.
Мужской половой орган — антеридий. Это шарик, набитый сперматозоидами. У семенных происходит сильная редукция гаметофита, так что для образования архегониев и антеридиев не хватает клеток.
Если гаметофиты образуют и архегонии, и антеридии, то они будут обоеполыми. Если только архегонии, то они будут называться женскими, если только антеридии — мужскими. Так как у гаметофита все клетки гаплоидны, то гаметы могут образовываться только путем митоза.
Задача мужского гаметофита — образовать сперматозоиды. А вот задача женского — не только образовать яйцеклетку, но и служить источником энергии для развивающегося проростка спорофита. Размеры гаметофита у некоторых групп косвенно связаны с размером споры, из которой они прорастают. Поэтому женский гаметофит образуется из мегаспор, а мужской из микроспор. Заметьте, что споры — это бесполое размножение, поэтому про них нельзя сказать, как про гаметофит — женская или мужская.
Рассмотрим жизненный цикл развития различных отделов высших растений.
Жизненный цикл Моховидных на примере Кукушкина льна.
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).
Как у всех мхов, у кукушкина льна в жизненном цикле преобладает гаметофит. Стебель, листья – все, что мы видим у кукушкина льна – а также ризоиды, и есть его гаметофит (настоящие стебли и листья у кукушкина льна отсутствуют, так как у них отсутствуют проводящие ткани).
Мужские половые органы – антеридии – развиваются на одних побегах кукушкина льна, женские – архегонии – на других. Подобные растения (не только мхи) принято называть двудомными. Созревшие сперматозоиды должны попасть к яйцеклеткам. А для этого нужна вода, хотя бы дождевая.
После оплодотворения из яйцеклетки вырастет растение нового поколения – спорофит. Уже с двойным, диплоидным набором хромосом в клетках. Спорофит мхов живет за счет гаметофита, и называют его спорогоном. У кукушкина льна это ножка с коробочкой – спорангием на конце. Понятно, что вырастает спорогон только на женских растениях.
Созревшие споры разносит ветер. Часть из них прорастет. И с зеленой ниточки начнется жизнь нового растения в вечном круговороте жизни.
Великолепно размножается мох и вегетативно – приживаются даже небольшие участки побега.
Жизненный цикл развития плаунов.
Спорофит плауна булавовидного – многолетнее вечнозеленое растение, преобладает в цикле развития. В своем составе имеет стелющийся дихотомически разветвленный стебель, покрытый спирально расположенными маленькими ланцетно-линейными листочками и закрепленный в почве дихотомически разветвленными корнями. Стеблевые побеги заканчиваются верхушечными почками или спороносными колосками (стробилами).
Спороносные колоски на длинных ножках состоят из оси, на которой спирально расположены спороносные листья (спорофиллы) со спорангиями с верхней (дорсальной) стороны. После редукционного (мейотического) деления материнских диплоидных клеток образуются гаплоидные споры.
Споры покрыты двойной оболочкой (эндо- и экзоспорием) и содержат до 50% масла. После созревания споры рассеиваются и в благоприятных условиях прорастают.
Развитие гаметофита (заростка) из спор происходит медленно в течение 12-20 лет. Он образует ризоиды, которыми закрепляется в почве и поглощает воду, а также вступает в симбиоз с мицелием гриба. Заросток развивается в почве без доступа света, поэтому не имеет хлоропластов, однако если он выходит на поверхность, они образуются. Гаметофит двуполый и напоминает луковицу, позже разрастается до 2-3 см в диаметре, и имеет блюдцеобразную форму. Антеридии и архегонии размещены рядом на верхней стороне и погружены в паренхимную ткань. Антеридии овальной формы, архегонии – колбообразные. В брюшной части архегониев содержится яйцеклетка и брюшная канальцевая клетка, в шейке – шейные канальцевые клетки. Для перемещения сперматозоидов с антеридиев к яйцеклеткам архегониев необходима вода. Заплывая в шейку архегония, сперматозоид движется в брюшко архегония, где сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу – первую диплоидную клетку спорофита.
Зародыш – молодой спорофит, медленно развивается на гаметофите, получая из него необходимые питательные вещества. Когда корни зародыша прорастают в почву, он отсоединяется от гаметофита и разрастается во взрослое растение. При постепенном созревании архегониев на гаметофите в них могут образовываться и развиваться несколько разновозрастных спорофитов одновременно.
Схема развития плауна
споры
мейоз
антеридий
(n)
архегоний
(n)
Зи
го
та
(2n)
спорофит
Обоеполый гаметофит в почве
Жизненный цикл развития хвощей.
В цикле развития хвоща полевого преобладает спорофит – взрослое, многолетнее растение, состоящее из корневища (1), закрепленного в почве придаточными корнями.
Весной из почек корневища на поверхность почвы вырастает спороносный, бесхлорофилльный вертикальный побег (стебель) с мутовчатым расположением редуцированных (маленьких) листьев, заканчивающийся спороносным колоском (стробилом) (3). Сам спороносный колосок в своем строении имеет ось, на которой размещены зонтиковидные спороносные листья (щитки на ножках) – спорофиллы (4). С нижней стороны спорофиллов, обращенной к оси стробила, находится от 5 до 10 спорангиев (5). В спорангиях в результате редукционного деления мейозом клеток спорогенной ткани (2n) образуются гаплоидные, морфологически одинаковые, но разнополые споры (мужские и обоеполые) (6). Оболочки спор имеют специальные выросты – элатеры, которые скручены спирально вокруг спор во влажном состоянии, а при подсыхании разворачиваются. Это позволяет спорам цепляться друг за друга и распространяться группами.
После созревания спор спороносные листья стробила размыкаются, спорангии лопаются и споры разносятся ветром. Вследствие содержания в спорах хлоропластов они быстро (в течение 3-х недель) теряют всхожесть.
Попадая на увлажненный илистый грунт, группы спор прорастают в хлорофиллоносные гаметофиты в виде лопастных пластинок, закрепляющихся в субстрате ризоидами. Гаметофиты достигают половой зрелости через 3-5 недель после прорастания. На мужских гаметофитах (8), меньшего размера, образуются антеридии – мужские гаметангии, в которых образуются многожгутиковые сперматозоиды. На двуполых гаметофитах, более рассеченной формы, архегонии (женские гаметангии) развиваются раньше антеридиев, что увеличивает вероятность перекрестного оплодотворения. Для достижения сперматозоидами яйцеклеток, находящихся в архегониях, необходима вода. На одном гаметофите могут быть оплодотворены сразу несколько яйцеклеток, из которых в дальнейшем развиваются зародыши, есть молодые спорофиты (14).
Зародыши крепятся стопой к животику архегония и получают из гаметофита необходимые питательные вещества для развития, формируя зачаточный корешок, стебель и почку. После формирования, зародышевый корешок начинает расти, закрепляется в почве и молодой спорофит отсоединяется от гаметофита, который через некоторое время отмирает. После спороношения весенние (спороносные) побеги отмирают и из почек корневища вырастают зеленые ассимиляционные побеги (2).
Ассимиляционные побеги имеют вертикальный стебель с мутовчатым расположением на нем боковых ветвей и листьев под ними. Они выполняют функцию образования органических соединений в процессе фотосинтеза и накопления их в корневище. В конце вегетационного периода ассимиляционные побеги отмирают, остается корневище, которое зимует в почве.
Жизненный цикл развития папоротника.
Цикл развития папоротника включает в себя два поколения, которые резко отличаются друг от друга — бесполое и половое. Интересным является тот факт, что обычно мы называем папоротником как раз бесполое поколение, которое называется спорофитом.
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. Из огромного количества спор, которые образуются на листьях папоротника, только очень малое их количество попадает в благоприятные для них условия, и тогда они дают новую жизнь молодым растениям.
Благоприятными факторами для спор считаются влага, тепло и свет.
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 растения происходит только при высокой влажности воздуха и наличии воды на поверхности маленького растения, ведь сперматозоиды гаметофита могут передвигаться только по воде от антеридий к архегониям.
Мужские гаметы – сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются. Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).
Развитие спорофита начинается после оплодотворения. Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории – ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша. Со временем из заростка развивается растение папоротник.
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.
Некоторые виды папоротников размножаются вегетативным способом, т.е. выводными почками на листьях растения, а вообще цикл развития папоротника достаточно интересен и требует особого изучения у заинтересовавшихся этим растением.
Жизненный цикл голосеменных на примере сосны обыкновенной.
Сосна размножается при помощи семян. В жизненном цикле семенных растений полностью преобладает спорофит (2n).
В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита — с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты не имеют антеридиев.
Чередование поколений у голосеменных рассмотрим у однодомного растения — сосны обыкновенной.
Семена формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в мегастробилы. У разноспоровых голосеменных стробилы дифференцированы на микростробилы (мужские шишки), образованные только микроспорофиллами, и мегастробилы (женские шишки), состоящие из мегаспорофиллов.
Женские шишки состоят из оси и семенных чешуй, на верхней стороне которых развивается по 2 семязачатка. Семязачаток состоит из нуцеллуса, покрытого интегументом, в котором имеется отверстие – микропиле. Внутри нуцеллуса путем мейоза образуются 4 мегаспоры, 3 из них отмирают, а одна прорастает в женский гаметофит – зародышевый мешок, в котором образуются 2 яйцеклетки.
Мужские шишки после производства пыльцы быстро засыхают и опадают с ветвей. Пыльцевое зерно содержит мужской гаметофит, состоящий из двух клеток – вегетативной и генеративной. Опыление происходит с помощью ветра в начале лета. Пыльца прилипает к капле клейкой жидкости, которая выделяется в области микропиле, вегетативная клетка начинает удлиняться в пыльцевую трубку, чешуи женских шишек смыкаются.
В начале весны происходит оплодотворение: генеративная клетка делится с образованием двух спермиев, которые движутся по пыльцевой трубке и сливаются с яйцеклетками. Одна из двух зигот отмирает, а другая развивается в зародыш нового спорофита. Женский гаметофит превращается в гаплоидный эндосперм (запасающую ткань), интегумент превращается в семенную кожуру, таким образом, семязачаток превращается в семя. Зимой третьего по счету года семена высыпаются из шишек.
В каждой чешуйке шишки есть по два семени, которые лежат там открыто. Поэтому сосна относится к голосеменных. Как же образуются семена у сосны? Весной на молодых ветвях этого растения заметно маленькие шишечки. Одни из них зеленовато — желтые (женские шишки) и собраны тесными группами у основания молодых побегов. Другие — красноватые, одиночные (мужские — стробилы). Каждая шишка состоит из оси и чешуек (спорофилив). (Демонстрация соответствующих фотографий).
На чешуе зеленых шишек развиваются по два пыльцевые мешочки.
В них созревает пыльца. Оболочка каждого пила имеет два пузырьки, заполненные воздухом. Такие пилы ветер разносит на значительные расстояния.
Красные шишки размещены на тех же деревьях, и зеленовато — желтые. Но они находятся на верхушках молодых ветвей. На чешуе красноватых шишек развиваются семенные зачатки, по два на чешуе.
Созрев, пыльца высыпается, и его подхватывает ветер. Опыление осуществит то пыльца, перенесется на шишковходы семенных зачатков. После опыления семенных зачатков чешуи красноватых шишек замыкаются и склеиваются смолой. В пыльцы образуются мужские гаметы, а в семенных зачатках — женские. Оплодотворение происходит в семенных зачатках закрытых шишек. Из зиготы развивается зародыш, а из всего семенного зачатка — семя; шишки растут и деревенеют. Сначала они зеленые, а затем коричневые.
Семена у сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпается из шишек почти через два года. В семенах голосеменных растений являются ткань, содержащая запас питательных веществ. Эта ткань окружает зародыш.
Семена сосны имеет пленчатые крылышки, благодаря которым оно распространяется ветром. Но у семян некоторых сосен крылышек нет. Семена сосны сибирской («кедровой сосны») называют кедровыми орешками. Вопрос к ученикам: объясните, какие ошибки допущены в названии «кедровые орешки».
Жизненный цикл покрытосеменных растений.
Покрытосеменные — разноспоровые растения.
В жизненном цикле цветковых растений все еще сохраняется чередование поколений. Поскольку гаметофитное поколение почти исчезло и уже не представлено свободноживущей особью, было бы трудно заметить, что чередование поколений имеет место, если бы не возможность провести сравнение с более примитивными предками. Жизненный цикл цветкового растения складывается из бесполого размножения доминирующего спорофита (цветковое растение как таковое) и полового размножения гаметофита.
Особенность полового размножения — двойное оплодотворение.
Цветки можно считать органами как бесполого, так и полового размножения — бесполого потому, что они производят споры (пыльцевые зерна и зародышевые мешки), а полового — потому что в дальнейшем в спорах образуются гаметы. Обычно цветки называют просто органами полового размножения.
В тычинках и плодолистиках происходит важный процесс — мейоз, завершающийся образованием гаплоидных клеток и полового поколения растения — гаметофита, имеющего одиночный набор хромосом. В тычинках (мужском органе) в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры, развивающиеся в мужской гаметофит (пыльцевое зерно); в завязи (женском органе), формирующейся из одного или нескольких плодолистиков, в процессе мейоза образуется гаплоидная мегаспора, развивающаяся в женский гаметофит (зародышевый мешок). Мужской и женский гаметофиты в конечном счете дают начало половым клеткам, т. е. спермию и яйцеклетке. Спермий по пыльцевой трубке проникает в семязачаток и оплодотворяет яйцеклетку. В результате слияния двух половых клеток восстанавливается бесполое поколение — спорофит, имеющий двойной набор хромосом.
Так как плодолистик это мегаспорофилл (лист, на котором образуются мегаспорангии), то теперь можно на нем найти мегаспорангий. Семяпочка? Не совсем. Мегаспорангий у Покрытосеменных покрыт двумя оболочками, которые называются интегументы. Сам мегаспорангий называется нуцеллус.
В мегаспорангии должно происходить образование материнской клетки мегаспор (в данном случае одной). Материнская клетка спор — последняя диплоидная клетка, которая отличается от остальных только тем, что делится мейозом с образованием четырех клеток — гаплоидных мегаспор. Но у Покрытосеменных 3 мегаспоры редуцируются и остается одна мегаспора. Далее мегаспора должна прорастать и образовывать женский гаметофит. В результате трёх митотических делений образуется зародышевый мешок, который по сути и является женским гаметофитом. В результате делений образуется 8 ядер, которые могут огораживаться цитоплазматической мембраной (а могут и нет) и в результате образуется: 1 — яйцеклетка, 2 клетки, лежащие около нее (синергиды), 1 двухядерная центральная клетка, 3 клетки, лежащие напротив яйцеклетки (антиподы). Женский гаметофит образован, яйцеклетка — тоже. Архегония в данном случае не образуется.
Тычинка у нас это микроспорофилл, т.е. лист, несущий микроспорангии. На каждом листе имеется два пыльника, каждый из который состоит из двух пыльцевых мешков. Вот пыльцевой мешок — это и есть микроспорангий. В нем образуется спорогенная ткань (т.е. множество материнских клеток спор), которая делится путем мейоза и образует гаплоидные микроспоры.
Микроспоры — это и есть пыльцевое зерно. Но здесь тут же начинает развиваться мужской гаметофит, сначала состоящий из 2 клеток: вегетативной и генеративной, а потом из 3 (вегетативная и 2 спермия). Опять же, речи о возникновении антеридиев не идет, т.к. гаметофит слишком мал.
При опылении пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, в это время оно может представлять собой любую стадию от микроспоры до 3-клеточного гаметофита. Клетка пыльцевой трубки прорастает, два спермия (1n) достигают зародышевого мешка и происходит двойное оплодотворение, которое является специфическим для покрытосеменных растений. При оплодотворении яйцеклетки (1n) образуется зигота (1n + 1n = 2n), при оплодотворении центральной клетки (2n) образуется первичная клетка эндосперма (1n + 2n = 3n). Из зиготы образуется зародыш семени, из первичной клетки эндосперма — соответственно, эндосперм.
Разбор типовых заданий
Объяснение: Соматическим клеткам характерен диплоидный набор хромосом, при этом каждая хромосома состоит из 1 молекулы ДНК. Перед мейозом в синтетический период интерфазы происходит удвоение числа молекул ДНК. Набор хромосом при этом не изменяется. Следовательно, в клетках семязачатка перед началом мейоза будет содержаться 28 хромосом и 56 молекул ДНК. В анафазе мейоза 1 к полюсам расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух молекул ДНК. В телофазе мейоза 1 происходит цитокинез – деление цитоплазмы, в результате образуются 2 клетки набор хромосом в которых 14, ДНК – 28. Перед вторым делением удвоение ДНК не происходит, в анафазе мейоза 2 к полюсам расходятся хроматиды, каждая из которых становится самостоятельной хромосомой; после деления цитоплазмы, в конце телофазы мейоза 2 в клетках будет содержаться 14 хромосом и 14 молекул ДНК.
Объяснение: Клетки эндосперма триплоидный (3n). Мейозом делятся диплоидные клетки (2n), набор хромосом 21 : 3 х 2 = 14. В интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, следовательно, в интерфазе клетка содержит 14 хромосом, 28 молекул ДНК. В анафазе мейоза 1 к полюсам расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух молекул ДНК. В телофазе мейоза 1 происходит цитокинез – деление цитоплазмы, в результате образуются 2 клетки с гаплоидным набором хромосом, равным 7, ДНК – 14. Перед вторым делением удвоение ДНК не происходит, в анафазе мейоза 2 к полюсам расходятся хроматиды, каждая из которых становится самостоятельной хромосомой; после деления цитоплазмы, в конце телофазы мейоза 2 в клетках будет содержаться 7 хромосом и 7 молекул ДНК.
Объяснение: Клетки зародыша характеризуются диплоидным набором хромосом, так как зародыш образуется из зиготы, которая образуется путём слияния двух гаплоидных клеток, путём митоза. Эндосперм семени образуется в результате слияния гаплоидного спермия и диплоидной центральной клетки зародышевого мешка и имеет триплоидный набор хромосом. Все клетки вегетативных органов имеют диплоидный набор, так как образуются путём митоза из диплоидных клеток зародыша, следовательно клетки листа имеют диплоидный набор хромосом.
Объяснение:
Клетки пыльцевого зерна и спермии сосны имеют гаплоидный набор хромосом. Клетки спорофита сосны имеют диплоидный набор хромосом, делятся мейозом и образуют гаплоидные споры. Споры делятся митозом и образуют клетки пыльцевого зерна. Генеративная клетка пыльцевого зерна снова делится митозом и образует гаплоидные спермии.
Объяснение: Гаплоидные микроспоры пыльцевого зерна делятся митозом и образуют две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Генеративная клетка делится митозом и образует два гаплоидных спермия. Во время двойного оплодотворения один спермий (n) сливается с диплоидной центральной клеткой и образуется триплоидная клетка, которая делится митозом и образует эндосперм (3n).
Объяснение: Гаметы мха кукушкин лён образуются на гаплоидных гаметофитах путём митоза и поэтому имеют гаплоидный набор хромосом.
Споры кукушкина льна образуются из диплоидных клеток спорофита (коробочка) путём мейоза, поэтому споры мха имеют гаплоидный набор хромосом.
Объяснение: Гаплоидный набор хромосом характерен для гамет. Лист гороха – вегетативный орган, следовательно, все клетки его имеют диплоидный (двойной) набор хромосом 7 х 2 = 14.
Зародыш образуется из зиготы путём митоза. Зигота образуется путём слияния двух гаплоидных гамет, следовательно, зародыш имеет диплоидный набор 7 х 2 = 14 хромосом.
В семядолях содержится запас питательных веществ, клетки семядолей образовались путём слияния гаплоидного спермия и диплоидной центральной клетки и имеют триплоидный набор 7 х 3 = 21 хромосом.
Объяснение: Для эндосперма характерен триплоидный набор хромосом – 24 хромосомы. Перед митозом в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, таким образом, каждая хромосома перед митозом состоит из двух хроматид. В анафазе митоза хроматиды расходятся к полюсам и становятся самостоятельными хромосомами, значит в анафазе митоза в клетках эндосперма лука содержится 48 хромосом.
Использованные источники:
Жизненный цикл Высших растений — http://bio-repetitor.livejournal.com/1074.html
http://biology.ru/course/content/chapter4/section1/paragraph2/theory.html#3
https://ru.wikipedia.org/wiki/
Жизненный цикл мохообразных — https://distant-lessons.ru/wp-content/uploads/2014/03/jiznennij-cikl-mhov.jpg
побиологии.рф/Учебные-материалы/Царство-Растения
Жизненный цикл покрытосеменных — https://drofa-ventana.ru/material/pokrytosemennye-zhiznennyy-tsikl/
Схемы циклов из ЕГЭ по биологии
Многие вещи цикличны. И биология — не исключение.
Циклы можно встретить как в первой части экзамена, так и во второй.
Лови подборку часто встречающихся циклов на ЕГЭ по биологии:
- круговорот воды;
- круговорот углерода;
- круговорот азота;
- круговорот кислорода;
- жизненный цикл кукушкин лён;
- жизненный цикл хвощ;
- жизненный цикл плаун;
- жизненный цикл папоротник.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!
Вам также будет интересно
Past Perfect
В Past Perfect нет указания на точное время, важно лишь то, что действие закончилось и свершилось к…
Закон Кулона
Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются (говоря заряды, конечно же,…
Окраска пламени
Многие металлы и их соединения окрашивают пламя в определённый, характерный для данного металла,…
Чётный дискриминант
Наверняка ты знаком с обычным дискриминантом, а что, если я тебе скажу, что его можно упростить? :)…
Глагол need — needed to
He needs to win this game to stay in the team. — Ему необходимо (он должен) выиграть эту игру,…
0 комментария
Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Материал для подготовки к ГИА-11.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Схема 1. Жизненный цикл зелёных водорослей.
Взрослая особь (n) – митоз – гаметы (n) – оплодотворение – зигота (2n) – мейоз – споры (n) – митоз – новые особи (n).
Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён).
мужской гаметофит (n) женский гаметофит (n)
митоз митоз
антеридии (n) архегонии (n)
митоз митоз
сперматозоиды (n) яйцеклетки (n)
вода
зигота (2n)
митоз
спорофит – коробочка на ножке (2n)
мейоз
микроспоры (n) макроспоры (n)
митоз митоз
мужской гаметофит (n) женский гаметофит (n)
Схема 3. Жизненный цикл папоротников.
Взрослое растение (2n) – митоз – спорангии на листьях (2n) – мейоз – споры (n) – митоз – заросток (n) – митоз – антеридии (n) и архегонии (n) – митоз – сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n) – оплодотворение – зигота (2n) – митоз – зародыш нового растения (2n).
Схема 4. Жизненный цикл голосеменных растений (сосна).
взрослое растение – спорофит (2n)
женские шишки (2n) мужские шишки (2n)
митоз митоз
семязачатки – мегаспорангии (2n) пыльцевые мешки – микроспорангии (2n)
мейоз мейоз
4 мегаспоры (n), 3 погибают микроспоры (n), все развиваются
митоз митоз
эндосперм (n) и 2 архегония (n) пыльцевое зерно (n)
(женский гаметофит) (мужской гаметофит)
митоз митоз
2 яйцеклетки (n), 1 погибает (внутри пылинки)
вегетативная + генеративная
клетка (n) клетка (n)
митоз митоз
пыльцевая трубка (n) 2 спермия (n) (1 погибает)
врастает внутрь семязачатка участвует в оплодотворении
(внутри семязачатка)
зигота (2n)
митоз
зародыш (2n) семени
Схема 5. Жизненный цикл покрытосеменных растений.
взрослое растение – спорофит (2n)
цветок (2n)
пестик (2n) тычинка (2n)
митоз митоз
семязачатки – мегаспорангии (2n) пыльцевые мешки – микроспорангии (2n)
мейоз мейоз
4 мегаспоры (n), 3 погибают микроспоры (n), все развиваются
митоз митоз
зародышевый мешок (n) из 8 клеток пыльцевое зерно (n)
(женский гаметофит) (мужской гаметофит)
яйцеклетка (n) + центральная клетка (2n) митоз
(внутри пылинки)
вегетативная + генеративная
клетка (n) клетка (n)
митоз митоз
пыльцевая трубка 1-й спермий + 2-й спермий
(n) (n) (n)
врастает внутрь семязачатка участвуют в оплодотворении
с яйцеклеткой с центральной
(n) клеткой (2n)
(внутри семязачатка)
зигота (2n) + эндосперм (3n)
митоз
зародыш (2n) семени
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Презентация «Жизненные циклы растений»
Презентация для подготовки к ЕГЭ по биологии. Рассматриваются жизненные циклы всех отделов растений: водоросли,мхи,папоротники, плауны, хвощи, голосеменные и покрытосеменные. По теме дается теория и п…
- Мне нравится
Подготовка
к ЕГЭ по биологии. Самая сложная тема в разделе «Ботаника»
Подготовила:
учитель биологии
МОУ
«СОШ № 64 имени героя Советского Союза
И.В.
Панфилова Ленинского района г. Саратова»
Бадретдинова
Венера Абдуллаевна.
ЖИЗНЕННЫЙ
ЦИКЛ РАСТЕНИЙ
Систематика
растений
Царство
Растения
Подцарство
Низшие растения Подцарство Высшие растения
(нет
тканей и органов, тело – слоевище) (есть ткани
и органы)
Отделы:
Красные
водоросли
Споровые Семенные
Бурые водоросли
Отделы:
Зелёные
водоросли Моховидные Отдел
Отдел
Плауновидные Голосеменные Покрытосеменные
Хвощевидные
Папоротниковидные
Чередование поколений – закономерная смена в жизненном цикле
организмов поколений, различающихся способом размножения. Способы размножения:
половое – происходит с образованием половых клеток (гамет), бесполое –
происходит без образования половых клеток — с помощью спор.
Поколение, образующее органы полового размножения, называется половым
поколением, или гаметофитом (рождающий гаметы). Гаметофит преобладает у
водорослей и мхов (листостебельное растение). Исключение – водоросль
Ламинария, у неё преобладает спорофит.
Поколение, на котором образуются органы бесполого размножения, с
развивающимися в них спорами, называется бесполым, или спорофитом (рождающий
споры). Оно развивается из зиготы. На спорофите образуются споры, которые
затем прорастают в гаметофит. Спорофит преобладает у Папоротников, Хвощей,
Плаунов, голосеменных и Покрытосеменных растений.
Спорофит и гаметофит могут быть похожи внешне друг на друга, могут иметь
одинаковую или разную продолжительность жизни.
Спорофит и гаметофит могут развиваться либо как самостоятельное растение и быть
относительно независимыми друг от друга, а могут занимать подчинённое
положение: гаметофит существует за счёт спорофита, либо спорофит существует за
счёт гаметофита, но всегда преобладает какое-то одно поколение: либо половое,
либо бесполое.
В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового
размножения и связанное с этим чередований поколений. Одновременно с
чередованием поколений происходит чередование хромосомного набора: диплоидного
и гаплоидного.
Схема
чередования поколений.
Запомни!!!
У
высших растений половые клетки (гаметы) образуются при помощи митоза,
а споры – при помощи мейоза.
У
высших растений зигота и спорофит диплоидны (2n). Все
остальные – споры, гаметофит и гаметы – гаплоидны (n).
Цикл
развития растений.
Зигота
(2n) → митоз → спорофит
(2n) → мейоз
→ спора (n) → митоз
→ гаметофит (n) →
→
митоз → гаметы (n) →
оплодотворение → зигота (2n)
Способы
деления клеток
1.
Митоз
–
деление эукариотической (2n) клетки. Происходит строго одинаковое
распределение хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование
генетически идентичных дочерних клеток. Из одной клетки (2n) получаются две
точно такие же (2n).
2.
Мейоз —
редукционное деление клетки (2n). Происходит уменьшение числа хромосом в два
раза (n).
Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом
(n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются из клеток гаметофита
(в половых органах — гаметангиях) 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) из спорофита (2n) после мейоза образуются
гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты
(n).
Отдел
зелёные водоросли.
Представители:
хламидомонада, хлорелла, спирогира, улотрикс, вольвокс, ульва.
Жизненный
цикл зелёных водорослей.
Название
своё зелёные водоросли получили благодаря окраске, которая зависит от
преобладающих пигментов. В зелёных водорослях преобладает пигмент хлорофилл,
подавляющий прочие. Он поглощает красные и сине-фиолетовые лучи солнечного
спектра, а зеленые отражает.
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 плотной оболочкой
зимует, а при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием
гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n).
Хламидомонада —
крошечная зеленая водоросль, состоящая из единственной клетки. При этом
водоросль активна и подвижна, передвигаться ей помогают жгутики. Обитают
хламидомонады в пресной воде: реках, прудах, даже бассейнах и лужах. Летом
водоемы «зацветают», покрываются зеленым ковром. Хламидомонада может питаться
гетеротрофно, то есть потреблять готовые органические вещества.
Строение
1. Имеет типичные органоиды
эукариот (ядерных организмов), а также два жгутика.
2. Крупный хлоропласт,
хроматофор — чашевидной формы.
3. Светочувствительный глазок
(стигма), функция которого заключается в обеспечении положительного фототаксиса
(движение на свет).
4. Две мелкие пульсирующие
вакуоли, выбрасывающие из хламидомонады избыток воды.
5. В цитоплазме имеет пиреноид
(включение внутри хлоропласта), запасающий крахмал.
Размножение
В жизненном цикле преобладает гаметофит
(взрослая хламидомонада) – половое поколение (n). Хламидомонада
может размножаться и бесполым способом, и половым — его выбор зависит от
условий внешней среды.
Бесполое размножение
1. Летом, при благоприятных условиях,
внутри водоросли в результате митотического деления ядра образуются зооспоры
(подвижные) — четыре клетки.
2. Зооспоры вырастают и становятся
молодыми.
Половое размножение
1. При неблагоприятных условиях среды
в материнской клетке идет процесс множественного митотического деления ядра.
В результате образуются абсолютно одинаковые по строению (изогамия) половые
клетки (n) — гаметы со жгутиками.
2. Гаметы покидают материнский
организм и выходят «в свободное плавание». При удачной встрече двух гамет
разных водорослей, образуется диплоидная зигота (2n), которую зимой сохраняет
ее плотная оболочка.
3. В благоприятных условиях
зигота делится мейозом, итогом которого становятся четыре гаплоидные клетки —
зооспоры, из них вырастают новые хламидомонады.
4. Таким образом, большую часть
жизни хламидомонады у нее преобладает гаплоидная стадия (диплоидной является
только зигота).
Многоклеточные зеленые водоросли. Улотрикс.
Строение и размножение
Улотрикс — еще один представитель зеленых
нитчатых водорослей. Обитает в проточных водоемах, гораздо чаще встречается в
пресных, чем в соленых.
Строение
Клетки улотрикса формируют неветвящуюся
ниточку, длина которой достигает 10 сантиметров. Хроматофор имеет вид кольца
или пояска в пристеночном слое цитоплазмы.
Размножение
Как и названные выше водоросли, улотрикс
может размножаться вегетативно, фрагментами слоевища. Нить улотрикса
также сочетает возможности для бесполого и полового размножения. В жизненном
цикле преобладает гаметофит (взрослая зелёная водоросль) – половое
поколение (n). Спорофит
– это зигота (2n).
Бесполое размножение
1. При
благоприятных условиях происходит митоз, из одной клетки образуются две зооспоры,
каждая имеет по четыре жгутика.
2. Зооспоры
свободно плавают, защищенные слизистым мешочком. Прикрепившись к грунту или
другой поверхности, из них путем митоза вырастает новый улотрих.
Половое размножение
1. В процессе митоза происходит изогамия
(когда сливаются две близкие по размеру гаметы), образуется до двух сотен
двухжгутиковых гамет.
2. Они выходят и сливаются с
гаметами, принадлежащими другим особям, образуется четырёхжгутиковая зигота.
Жгутики отваливаются, зигота покрывается защитными оболочками, зимует.
3. В
зиготе идет мейоз, она делится, образуют безжгутиковые споры. Они крепятся ко
дну, делятся митозом, из них развиваются новые улотриксы.
Строение
улотрикса: 1
– оболочка, 2 – цитоплазма, 3 — ядро, 4 – хроматофор в виде незамкнутого
кольца. Размножение улотрикса: 1) половое размножение (5-9) и 2) бесполое
размножение (10-11): 5 – гаметы, 6 – слияние гамет, 7 – зигота (спорофит), 8 –
споры, 9 – гаметофит (новая особь, образующая гаметы), 10 – зооспоры, 11 —
гаметофит (новая особь, образующая гаметы).
В цикле развития большинства водорослей доминирует гаплоидный
гаметофит, то есть сама водоросль, это и есть гаметофит. Значит она
образует гаплоидные гаметы, которые, сливаясь, формируют диплоидную зиготу
(n+n=2n). Зигота — это всё, что есть у водоросли от спорофита, т.е. зигота=спорофит.
Значит зигота делится мейозом, с образованием гаплоидных подвижных зооспор
(споры у растений всегда образуются мейозом, а гаметы — митозом). Затем спора
прорастает в своё половое поколение — гаметофит — саму водоросль хламидомонаду.
Спирогира. Строение и размножение
Спирогира
— нитчатая водоросль. Обитает в прудах, в стоячей воде, где ее густая масса
образует тину.
Строение
1. Тело спирогиры представлено
ниточкой, в которой в один ряд выстроились цилиндрические клетки. Снаружи
каждая нить покрыта слизистым чехлом.
2. Хроматофор спиральный, имеет
вид закрученной ленты.
3. Крупное ядро с ядрышком.
4. Большая вакуоль.
Размножение
В жизненном цикле преобладает гаметофит
(взрослая зелёная водоросль) – половое поколение (n).
Спирогира способна размножаться как
бесполым способом, так и половым.
При бесполом размножении идет
процесс фрагментации (размножение кусочками нитей),
нить водоросли рвется на отдельные участки, из которых формируются новые новая
спирогиры.
Половое размножение спирогиры
идет путем конъюгации.
1. При конъюгации две нити сближаются
между собой, между клетками разных спирогир образуются выросты — канал.
2. Живое содержимое одной клетки по
этим каналам перетекает в другую клетку. При этом ядра клеток соединяются
вместе, образуется зигота (2n).
3. Зигота покрывается защитной
оболочкой и называется зигоспорой. Зимует .
4. Весной зигота делится
мейозом, давая в результате четыре клетки. Три из них отмирают, а из одной
митозом вырастает новая спирогира.
5. Гаметы не образуются, так как у
конъюгатов нет подвижных стадий размножения: зооспор и гамет.
Отдел
бурые водоросли. Ламинария.
Название своё бурые водоросли получили благодаря окраске, которая
зависит от преобладающих пигментов. В бурых водорослях содержатся пигменты
каротиноиды, преобладает пигмент фукоксантин, подавляющий прочие.
Он поглощает солнечный свет в сине-зеленой части видимого спектра, придают водорослям желтовато-бурый цвет. Бурые
водоросли очень редко встречаются в пресных водах, предпочитая моря и океаны. Бурые
водоросли являются бентосными формами, то есть прикрепляются ко дну.
Бурые водоросли можно встретить повсеместно, но больше всего их
произрастает в холодных морях. Они растут на грунте, скалах и других
поверхностях на глубине 20-30 метров, либо совсем неглубоко в приливно-отливной
зоне. Могут образовать настоящие подводные леса — обширные и наполненные
живностью. Интересно, что эти водоросли способны в течение нескольких часов,
пока длится отлив, находиться без воды.
Клетки бурых водорослей имеют по одному ядру и несколько мелких хроматофоров. Бесполое
размножение у них осуществляется при помощи спор, а половое —
посредством гамет. Однако бурые водоросли приспособлены и к вегетативному
размножению, которое идет путем деления слоевища (таллома).
К бурым водорослям относят ламинарию, фукус (имеет рассеченное слоевище и
«плавники»), саргассум, чьё слоевище похоже на побег с листьями и плодами.
Ламинария. Строение и размножение
Ламинария, которую в обиходе прозвали
«морской капустой», — широко распространенная крупная водоросль, употребляемая
в пищу (содержит большое количество йода) и используемая в качестве удобрения.
Строение
1. Тело — слоевище.
2. Имеет ризоиды — похожие
на тонкие нити выросты на нижней части слоевища, выполняют функцию прикрепления
к субстрату, но не выполняют функцию всасывания.
3. Внутри слоевища
имеются ситовидные клетки, которые напоминают ситовидные трубки. Сосудов
нет.
Размножение
1.В цикле развития ламинарии
идет чередование поколений — бесполого и полового, которые сменяют
друг друга. Фактически бесполое размножение плавно переходит в половой процесс.
2. Бесполое размножение ламинарии
осуществляется с помощью зооспор. На спорофите образуются спорангии, в которых
под действием мейоза образуются подвижные зооспоры (n).
3. Далее зооспоры прорастают в два
типа заростков — мужской или женский — нитевидные образования,
которые недолго живут на дне моря.
Обратите внимание, заростки —
это гаметофиты, так как в них образуются гаметы (половые клетки). Значит,
у ламинарии образуются мужской и женский гаметофит.
4. На мужских гаметофитах формируются
антеридии – мужские половые органы, в них созревают сперматозоиды (n). На
женских гаметофитах – архегониях созревают яйцеклетки (n).
5. После слияния и
оплодотворения образуется зигота (2n), которая делится митозом, из нее
образуется новая ламинария.
6. Сама водоросль ламинария
— спорофит, или бесполое поколение, так как образует споры (зооспоры).
7. Вывод:
в жизненном цикле ламинарии преобладает стадия спорофита (взрослая
ламинария), гаметофит представлен слабее, в виде заростков.
Отдел
красные водоросли.
Представители:
анфельция, филлофора, родимения, порфира.
На
большие глубины морей проникают не все лучи светового спектра, а
только синие и фиолетовые, которые поглощаются красными и желтыми
пигментами — фикобилинами, поэтому на больших глубинах
водоросли приобретают красную окраску.
Практикум.
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.
Ответ:
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.
Ответ:
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.
Задача
3.
У
хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите
хромосомный набор споры и гамет хламидомонады. Объясните, из каких исходных
клеток и в результате какого деления образуются эти клетки при половом
размножении.
Ответ:
1)
Споры (зооспоры) хламидомонады гаплоидны – 1n. Весеннее поколение зооспор
образуется в результате мейотического деления зиготы;
2)
Летние поколения зооспор формируются в ходе митотического деления гаплоидной
вегетативной клетки – взрослой особи хламидомонады.
3)
Гаметы хламидомонады гаплоидны — 1n. Они формируются в ходе нескольких
митотических делений вегетативной клетки.
Задача 4. Какой
набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его
гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они
образуются.
Ответ:
1)
Слоевище улотрикса имеет гаплоидный (n) набор хромосом в клетках, т.к.
формируется из спор, а они гаплоидны.
2)
Рост слоевища осуществляется в ходе митотического деления клеток.
3)
Гаметы улотрикса образуются из отдельных клеток гаплоидного слоевища (n)
(гаметофита) в ходе митотического деления и тоже имеют гаплоидный набор
хромосом.
Задача
5. Какой
набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных
водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они
образуются.
Ответ:
На
примере
улотрикса:
1)
Зигота образуется при слиянии двух мелких гаплоидных клеток, выступающих в роли
гамет. Набор хромосом в зиготе диплоидный – 2n.
2)
Споры улотрикса гаплоидны – 1n. Весеннее поколение спор образуется в ходе
мейотического деления зиготы, летние поколения спор (зооспоры) образуются в
ходе митоза гаплоидных клеток слоевища.
Задача
6.
Ответ: 12112
Жизненный
цикл мхов (Кукушкин лён)
Строение
1.
Имеет покровную и поводящую ткань простого строения. Проводящая ткань —
тяж водопроводящих клеток без утолщений, в зрелом виде не имеющих
цитоплазмы.
2.
Можно утверждать, что настоящих проводящих тканей — древесины и луба — у
кукушкиного льна, как и у других мхов, нет.
3.
В клетках листостебельного растения (гаметофита) имеется гаплоидный набор
хромосом. Диплоидны только клетки спорофита — гаустории, ножки и коробочки.
4. Зеленая
нить в цикле развития мхов (протонема) имеет сильное сходство с нитчатой зеленой
водорослью, и это является веским доказательством того, что предками первых
мхов на планете были именно водоросли.
Мхи высотой
до 50 см, корней нет, имеются ризоиды, проводящей ткани нет, механическая ткань
развита плохо. Это примитивные растения – тупиковая ветвь эволюции. Самые
близкие родственники риниофитов, псилофитов. Обильно растут в местах с высокой
влажностью. Плохо приспособлены к жизни на суше. Гаметофит (половая
стадия жизненного цикла, развивается из спор, производит гаметы) –
листостебельное растение. В конце весны или в начале лета можем видеть
спорофит мха. Спорофит (бесполая стадия) – коробочка на ножке (в
ней созревают споры) формируется на гаметофите.
Жизненный
цикл мха (кукушкин лён)
Размножение
1. Мужские растения мха имеют
красно-желтый верх стебельков, где расположены длинные мешочки, мужские половые
органы — антеридии, со сперматозоидами, имеющими по два жгутика.
2. Женские растения имеют сверху
колбочки с длинной шейкой — это женские половые органы, архегонии.
Яйцеклетка находится в расширенной части колбочки.
3. С помощью воды (во время
дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение,
возникает зигота (2n).
4. 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), т.е. спорофит паразитирует на гаметофите. Спорофит
и гаметофит – это одно растение.
5. В коробочке спорофита (2n) путём
мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры
– мужские и макроспоры – женские.
6. Споры высыпаются, прорастают при
делении митозом и превращаются в разветвленную зеленую нить, состоящую из
многих клеток — протонему, или предросток.
7. Протонема
начинает почковаться. Из каждой почки (n) затем вырастает гаплоидный (n)
гаметофит — взрослые растения.
У
мхов в цикле развития преобладает половое поколение — гаметофит (n).
Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). Мхи – двудомные
растения, т.к. антеридии и архегонии развиваются на разных растениях. На
мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на
женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n).
Практикум
Задача
1. Какой
хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из
каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Ответ:
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.
Задача2. 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.
Ответ:
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.
Задача
3. Какой
набор хромосом характерен для листьев и для спор зелёного мха кукушкина льна?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются
эти клетки.
Ответ:
1.Листья
мха образуются в результате митотического деления почек на протонеме, а споры в
результате мейоза в коробочке на ножке.
Задача
9.
Ответ:
235
Жизненный
цикл папоротников
Папоротники произошли
от псилофитов (риниофитов). От вымерших Семенных папоротников произошли
Голосеменные растения.
Строение
1. В основном это травы
(Щитовник мужской, орляк, Страусник), но древовидные формы также встречаются
(древовидные папоротники Тропиков). Обитают почти во всех природных зонах.
2. Имеют крупные и рассечённые листья
(вайи). Черешки листа часто покрыты чешуйками.
3. Молодые листья закрученные,
улиткообразные и выходят из почки, расположенной на корневище.
4. Лист длительно растет верхушкой,
как побег, так как имеет побеговое происхождение.
5. Нижняя часть листа
покрыта сорусами со спорангиями, в которых созревают споры.
6. Камбия нет.
7. Имеют придаточные корни, отходящие от
корневища.
8. Хорошо развита проводящая система.
Стебли плохо развиты (листва по биомассе преобладает над стеблем).
Образуют залежи каменного угля. Как шел процесс образования каменного угля?
1.
Угольные
пласты формируются из продуктов
разложения папоротникообразных при
наличии повышенных давления и температуры.
2. Уголь начал откладываться в силуре
палеозойской эры, но активнее этот процесс пошел в каменноугольный период.
3. В заболоченных лесах карбона деревья
падали в воду, их гниение было затруднено в связи с недостатком кислорода.
4.В таких условиях — при небольших
температурах и давлении, а также недостатке кислорода образовывался бурый уголь.
5.С течением времени, под воздействием
более высоких температур и давления он превратился в каменный уголь.
Жизненный цикл щитовника мужского
Гаметофит
и спорофит у папоротников — это самостоятельные организмы. У
папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает
спорофит (2n), бесполое поколение – мощное многолетнее листостебельное
растение (2n).
1.
На
нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых
путём мейоза образуются споры (n).
2.
Споры
(n) делятся митозом и, попав во влажную почву, прорастают в заросток (n) —
обоеполый гаметофит.
3.
Гаметофит
(половое поколение) очень маленький – зелёная фотосинтезирующая сердцевидная
пластинка (размер с 50-копеечную монету), которая крепится в почве ризоидами.
На её нижней стороне в нижней части развиваются антеридии (n) и в верхней
части — архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n)
(сперматозоиды папоротника обладают подвижностью) и яйцеклетки (n).
4.
С
капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к
яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n) на заростке.
5.
Из
зиготы образуется молодой спорофит – зародыш нового растения (2n). Молодой
спорофит прорастает во взрослый спорофит — новый папоротник.
Схема
3. Жизненный
цикл папоротников
Отдел плауновидные. Род Плаун. Вид
плаун булавовидный.
Плауны — наиболее
древние из высших растений, преобладают в тропическом и субтропическом поясах,
реже встречаются в умеренных широтах, — прежде всего во влажных сосновых лесах.
Строение
1. Имеют побеги с придаточными
корнями.
2. Выделяется два типа побегов: горизонтальные стелющиеся
и множественные вертикальные со спороносными
колосками.
3. Листья относительно мелкие.
4. Стебель густо покрыт листьями.
Жизненный цикл плауна булавовидного
1. Преобладает спорофит, в котором
внутри колосков развиваются спорангии со спорами. Происходит мейоз с
образованием спор.
2. Споры прорастают и дают бесцветный
обоеполый заросток (гаметофит).
3. Заросток живет под землей и
получает питание
от гифов гриба. Развитие идет чрезвычайно долго, в течение 15-20
лет. Именно поэтому плауны считаются редкими растениями и подлежат охране.
4. Заросток обоеполый: в
антеридиях митозом образуются сперматозоиды, в архегониях — яйцеклетки, на нем
при наличии воды идет оплодотворение. Некоторые плауновидные, например,
селягинелла, являются разноспоровыми растениями (имеют разнополые заростки).
5. Из зиготы митозом развивается
новый спорофит — взрослый плаун.
Отдел хвощевидные. Класс Хвощовые.
Род Хвощ. Вид Хвощ полевой.
Преобладают в умеренных широтах.
Предпочитают влажную почву, имеющую повышенную кислотность (на болотах, лугах).
Часто являются сорными травами, как, например, известный хвощ полевой, от
которого очень трудно избавиться.
Строение
1. Имеют ветвящиеся корневища с
придаточными почками.
2. Два типа надземных побегов — вегетативные зеленые
с чешуевидными листьями (летние побеги) и спороносные, не содержащие хлорофилла (весенние).
3. Листорасположение мутовчатое, листья
редуцированы до зубчиков,
сросшихся в каждом узелке в пленчатое кольцо.
4. Фотосинтез чаще идет в стебле, в
эпидерме которого накапливается кремнезем.
Цикл развития хвоща полевого
1.Преобладающей жизненной фазой является
спорофит.
2. Весной на корневище трогаются в
рост придаточные почки, из которых вырастают спороносные побеги бурого цвета (весенние
побеги), продуцирующие споры путём мейоза.
3. Из спор развиваются заростки, в
которых при наличии воды идет оплодотворение, образуется зигота.
4. На последнем этапе из зиготы путём
митоза вырастает спорофит — зеленый вегетативный (летний) побег.
Практикум
Задача
1. Какой
хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются
эти клетки.
Ответ:
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.
Задача
2.
Какой
хромосомный набор характерен для заростка и зародыша растения плауна?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются
клетки заростка и зародыша плауна.
Ответ:
1.Клетки
заростка будут гаплоидны (n), они образовались в результате митоза
при прорастании споры.
2.Клетки
зародыша – диплоидны (2n), зародыш
развивается в результате митоза из зиготы.
Задача
3. Установите
соответствие между характеристиками жизненных циклов и группами растений: к
каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из
второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛОВ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ
А)
преобладание спорофита в жизненном цикле 1) Мхи
Б)
образование спор в
коробочке 2)
Папоротники
В)
наличие заростка в жизненном цикле
Г)
гаплоидный набор хромосом в соматических
клетках взрослого растения
Д)
расположение спорангиев на листьях-вайях
Ответ:
21212
Задача
4. Установите
соответствие между процессами в жизненных циклах и отделами растений: к каждой
позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго
столбца.
ПРОЦЕССЫ
В ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛАХ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ
А)
образование коробочки на
ножках 1) Моховидные
Б)
развитие взрослых растений-гаметофитов 2)
Папоротниковидные
В)
развитие взрослого растения из зиготы
Г)
образование заростка
Д)
образование спорангиев на листьях
Е)
формирование протонемы
Ответ:
112221
Задача
5.
Какой хромосомный набор (n)
характерен для клеток листьев и коробочки на ножке (спорогона) у мха кукушкина
льна? Объясните, в результате какого деления и из каких исходных клеток
образуются эти органы.
Ответ:
1)
в
листьях мха гаплоидный набор хромосом – n;
2)
листья
взрослого растения мха развиваются их гаплоидной споры (протонемы) митозом;
3)
в
коробочке на ножке (спорогоне) диплоидный набор хромосом – 2 n;
4)
коробочка
на ножке (спорогон) развивается из диплоидной зиготы (оплодотворённой
яйцеклетки), которая делится путём митоза.
Задача
6.
Ответ: 211211
Задача
8.
Какой хромосомный набор характерен для клеток заростка и клеток корневища
щитовника мужского? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления
образуются эти клетки.
Ответ:
1)
клетки
заростка папоротника имеют n (гаплоидный) набор хромосом;
2)
заросток
– гаметофит, развивается из гаплоидной споры в результате деления митозом;
3)
клетки
корневища папоротника имеют 2n (диплоидный) набор хромосом;
4)
корневище
(как и всё взрослое растение) развивается из диплоидной зиготы (клеток
зародыша) в результате деления митозом.
Задача
9. Какой
набор хромосом характерен для клеток спороносных колосков (стробилов) и
заростка плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого
деления они образуются?
Ответ:
1) в клетках
спороносных колосков диплоидный набор хромосом – 2n;
2) спороносные
колоски развиваются из зиготы в результате митоза (в результате деления клеток
взрослого растения митозом);
3) в клетках заростка
гаплоидный набор хромосом – n;
4) заросток
развивается из споры в результате митоза.
Жизненный
цикл голосеменных растений (сосна).
Условия
размножения
1.
У
споровых (Мхи, Папоротники, Хвощи, Плауны) сперматозоиды подвижны, для
оплодотворения споровым растениям нужна вода. Размножаются спорами – одноклеточные
образования без запаса питательных веществ.
2.У семенных
(Голосеменные, Покрытосеменные) спермии неподвижны, для оплодотворения
семенным растениям вода не нужна. Размножаются семенами – многоклеточные
образования с запасом питательных веществ. В их цикле развития преобладает
спорофит. Гаметофит редуцирован до предела – имеет микроскопические размеры и развивается
внутри спорофита в спорангиях. Женский гаметофит – зародышевый мешок, мужской –
пыльцевое зерно.
Голосеменные
растения
Жизненные
формы: деревья и кустарники.
Игольчатые
листья (хвоя) покрыты жёсткой кутикулой, устьица погружены в ткань (уменьшение
транспирации – испарения воды через листья). Могут расти на песчаных почвах. Имеют
стержневую корневую систему. В стебле есть смоляные каналы.
Классы:
1.
Гинговые.
Гинга двулопастный.
2.
Гнетовые.
Эфедра, Вельвичия.
3.
Хвойные.
Семейства: сем. Кипарисовые –Кипарис, Можжевельник; сем. Тисовые –Тис ягодный;
сем. Хвойные – Сосна, Ель, Пихта, Лиственница.
Голосеменные размножаются семенами, семя лежит открыто на чешуе шишки, не имеют
цветков и плодов. Шишка не плод, а видоизменённый побег(ось, несущая
много чешуек). Эндосперм семени гаплоидный (n), опыление только
ветром, семена развиваются из семяпочек, лежащих открыто (голо) на чешуйках
шишек.
Листостебельное растение голосеменных растений – это спорофит (2n),
на котором развиваются женские и мужские шишки (2n). Это разноспоровые растения, у них мужские и женские
споры развиваются на разных шишках.
Жизненный цикл голосеменных
растений (сосна)
Весной
на спорофите образуются шишки:
1)
зеленовато-жёлтые мужские шишки, в них образуется пыльца (каждая пылинка имеет
две воздушные камеры).
2)
Красновато-коричневые женские шишки, в них образуются семязачатки (по два
семязачатка на одной чешуе), а после оплодотворения семена. Развитие
семязачатка происходит медленно, обычно больше года
На внутренней стороне каждой семенной чешуи женских шишек располагаются два
семязачатка – это мегаспорангии (макроспорангии) (2n), в них путём мейоза
образуются 4 мегаспоры (макроспоры) (n), 3 из них погибают, а из одной оставшейся
– развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В каждой
архегонии образуется митозом по 1 яйцеклетке (n), одна погибает.
На нижней стороне чешуек мужских шишек располагаются по два пыльцевых мешка –
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, содержащее
внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Схема.
Жизненный
цикл голосеменных растений (сосна)
Практикум
Задача
1. Какой
хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются
эти клетки.
Ответ:
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
2. Какой
хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются
эти клетки.
Ответ:
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.
Задача 3. Какой
хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются
эти клетки.
Ответ:
1.Мякоть
иголок сосны диплоидна (2n), она
образуется в результате митоза при прорастании и росте семени сосны (2n).
2.Спермии сосны – это гаметы (n), образуются путём митоза из гаметофита,
который образовался из микроспор (n).
Задача 4.
Ответ:
212121
Задача
5. Определите
число хромосом (n) и число
молекул ДНК (с) при формировании пыльцевого зерна сосны перед началом деления
материнской клетки микроспор и в каждой клетке тетрады микроспор. Ответ
обоснуйте.
Ответ:
1)
Число
хромосом перед началом деления материнской клетки микроспор – 2n, число
молекул ДНК – 4c;
2)
Это
наблюдается потому, что клетка относится к спорофиту (диплоидна), а число
молекул ДНК перед делением удваивается;
3)
Число
хромосом в каждой клетке тетрады микроспор – n, число молекул
ДНК – с;
4)
Это
наблюдается потому, что тетрада микроспор образуется из диплоидной материнской
клетки микроспор в результате мейоза.
Задача
6. Какой
хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев
пыльцевого зерна цветкового растения? объясните, из каких исходных клеток и в результате
какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1)
Набор
хромосом вегетативной и генеративной клеток – n;
2)
Вегетативная
и генеративная клетки пыльцевого зерна образуются путём митоза из гаплоидной
микроспоры (мужские споры);
3)
Хромосомный
набор спермиев – n;
4)
Спермии
образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна путём митоза.
Жизненный
цикл покрытосеменных растений
Жизненные формы: деревья, кустарники, травы. Покрытосеменные растения образуют
цветки и плоды, размножаются семенами. Опыление ветром, насекомыми, животными.
Двойное оплодотворение. Появление семени – крупный ароморфоз. Семя содержит
многоклеточный зародыш, питательные вещества, мощные оболочки. Семя находится
внутри плода и защищено.
Спорофит (2n) – это листостебельное растение. Гаметофит спрятан внутри
спорофита, он редуцирован до предела, имеет микроскопические размеры. Где
спрятан гаметофит? Покрытосеменные (цветковые) растения в процессе развития
приобрели важный ароморфоз – цветок (видоизменённый побег), орган семенного
размножения. Главные части цветка: тычинки и пестики. В них будут формироваться
мужские и женские гаметофиты.
Мужской гаметофит. Тычинки состоят из пыльников и из тычиночной нити. В пыльнике
(пыльцевом мешке или микроспорангии -2n), расположенном на тычинке, путём
мейоза созревают половые клетки – пыльцевые зёрна (микроспоры — n). Из них
развивается мужской гаметофит. Зрелый гаметофит – это пыльцевое зерно (пылинка).
Гаметофит состоит из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).
Генеративная разделится путём митоза и превратится в два спермия. Вегетативная
будет делиться митозом и образует пыльцевую трубку, по которой спермии попадут
в завязь пестика.
Женский гаметофит. Он образуется в пестике. В нём есть три части:
завязь, столбик и рыльце. В завязи пестиков цветка находятся семязачатки –
мегаспорангии (2n). Сколько семязачатков в завязи пестика, столько и будет
семян. Одна из клеток семязачатка дважды делится мейозом и образуются четыре
мегаспоры (n). Три из них — погибают, а из оставшейся (мегаспоры), которая трижды
делится митозом, развивается женский гаметофит (зародышевый мешок) из 8 гаплоидных
клеток (n). Четыре клетки располагаются на одном полюсе (антиподы), а четыре
другие на противоположном полюсе (синергиды). Затем от каждого полюса в центр
зародышевого мешка мигрируют по одной клетке, сливаясь, они образуют центральную
диплоидную клетку зародышевого мешка(2n). Одна из трёх гаплоидных клеток,
расположенных у пыльцевхода, является крупной яйцеклеткой, две другие –
вспомогательные клетки — спутницы (синергиды). Формируется зрелый женский
гаметофит – зародышевый мешок.
Когда
сформируются мужской и женский гаметофиты происходит перенос пыльцы на рыльце
пестика. 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) – запасное питательное
вещество семени.
Процесс
Слияния яйцеклетки и сперматозоида, в результате чего
образуется зигота – зародышевая клетка или первая клетка нового
организма, называется оплодотворением.
Такое
оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
Из
покровов семязачатка образуется семенная кожура. В целом из семязачатка
формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш
(2n) и эндосперм триплоидный (3n). К стенкам завязи будет притекать вода,
питательные вещества (сахара) — образуется плод.
Покрытосеменное
растение в целом, в том числе и цветок, плод, семена – это спорофит. Гаметофит
– это пыльцевые зёрна (n) и
зародышевый мешок (n).
Практикум
Задача
1. 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.
Ответ:
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).
Задача 2. Установите
соответствие между примерами клеток и их наборами хромосом: к каждой позиции, данной
в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ
КЛЕТОК НАБОРЫ
ХРОМОСОМ
А) спермии
покрытосеменных 1)
гаплоидный
Б) клетки
заростка папоротника
2) диплоидный
В) клетки спорофита
мхов
Г) споры хвощей
Д) бластомеры
ланцетника
Е) клетки
энтодермы гаструлы гидры
Ответ:
112122
Задача
3. Выберите
три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они
указаны.
В
процессе размножения и развития покрытосеменных растений происходит
1)
Формирование
заростка с ризоидами
2)
Формирование
пыльцы
3)
Образование
семязачатка в завязи пестика
4)
Двойное
оплодотворение
5)
Расселение
с помощью спор
6)
Формирование
гаплоидного эндосперма
Ответ:
234
Задача 4. Установите
последовательность процессов, происходящих при размножении цветковых растений.
Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) Формирование
зиготы и эндосперма
2) Проникновение
спермиев в семязачаток
3) Перенос пыльцы на
рыльце пестика
4) Слияние спермиев с
ядрами зародышевого мешка
5) Формирование
пыльцевой трубки
Ответ: 35241
Задача 5.
Установите соответствие между признаками и отделами растений: к каждой позиции,
данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ
ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ
А) развитие
заростка
1) Цветковые
Б) редукция
гаметофита до нескольких клеток 2)
Папоротниковидные
В) расселение
спорами
Г) оплодотворение
при наличии воды
Д) осуществление
опыления и оплодотворения
Е) развитие
зародышевого мешка в семязачатке
Ответ: 212211
Общие
выводы
В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и
развитие спорофита.
Чередование поколений – это закономерная смена бесполого и полового поколения.
На бесполом поколении, которое называется спорофитом (2n), образуются путём
мейоза гаплоидные споры (n). Они прорастают в гаплоидный гаметофит. На
гаметофите образуются гаметангии, в которых формируются гаметы (n) путём
митоза. Когда гаплоидные гаметы сливаются, происходит оплодотворение и в зиготе
восстанавливается диплоидный набор хромосом. Из диплоидной зиготы вырастает
диплоидный спорофит.
Значение
чередования поколений.
Выгоден для
растений:
1. Преимущество
бесполого размножения – простота, быстрота и эффективность. Можно быстро
увеличить количество особей.
2. Преимущество
полого размножения – происходит объединение генетического материала двух
особей, перекомбинация признаков. Позволяет увеличить генетическое разнообразие
и усилить приспособленность организмов к окружающей среде.
Список использованных
источников
ЕГЭ Биология: Типовые
экзаменационные варианты: 30 вариантов/ под ред. В.С. Рохлова (задания и
ответы). – М.: Издательство «Национальное образование», 2021. – 368 с.: ил. –
(ЕГЭ. ФИПИ – школе).
ЕГЭ 2021. Биология: Сборник
заданий: 600 заданий с ответами/ Г.И. Лернер, — Москва: Эксмо. 2020. – 256 с. –
(ЕГЭ. Сборник заданий).
ЕГЭ 2021. Биология:
Тренировочные варианты. 20 вариантов/ Г.И. Лернер, — Москва: Эксмо. 2020. – 280
с. – (ЕГЭ. Тренировочные варианты).
https://urok.1sept.ru/articles/652893 — Решение задач ЕГЭ по жизненному циклу растений
https://vk.com/idbiorepetitor — Катерина Лукомская (Егэ-Огэ-Биология)
https://vk.com/bio_darvin
— Вебиум Биология 2020
https://vk.com/bubo_bio
— Готовим к ЕГЭ по биологии онлайн. Биология с
Линой
https://vk.com/concentrate_27bio — КОНЦЕНТРАТ ПО 27 ЗАДАНИЮ ЕГЭ | Биология с Линой
https://vk.com/zhanna239
Жанна Фрейд
https://www.youtube.com/channel/UCu3dnuQf7OP2jw7Fld6qsXw/videos
— краб-канал Жанны Фрейд
https://www.youtube.com/channel/UCW5E1IyPfdF6c2Vz4yu0uXA
— ЕГЭ 2021. БИОЛОГИЯ ОТ СЕРДЦА
https://www.youtube.com/channel/UCQJlbjd2TOANxns0XVP380g
— Bubo Unicus: ЕГЭ БИОЛОГИЯ С
ЛИНОЙ КЛЕВЕР
https://www.youtube.com/channel/UC-sOFt9AYTUaz7mFYCex9Bw
— ЕГЭ БИОЛОГИЯ / Даниил Дарвин /
Вебиум
https://www.youtube.com/channel/UCxPzpxcfMmyo3FEy_dsXybA
— Екатерина Лукомская — ЕГЭ
БИОЛОГИЯ
http://biologyonline.ru/index.php/2-uncategorised/55-zhiznennye-tsikly-rastenij-teoreticheskie-voprosy-chast-2
-Биология ЕГЭ
https://www.yaklass.ru/p/biologia/bakterii-griby-rasteniya/protcessy-zhiznedeiatelnosti-rastenii-14968/razmnozhenie-rastenii-13861/re-ed6044be-f890-444f-80b2-aba2b90b8288
-ЯКЛАСС
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
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 материнской клетки мегаспор (2n),образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся путем митоза – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает, одна яйцеклетка остается(n).
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).
25 марта 2021
В закладки
Обсудить
Жалоба
Жизненный цикл растений
Конспект по биологии.
Чередование поколений – закономерная смена в жизненном цикле организмов поколений, различающихся способом размножения. Способы размножения: половое – происходит с образованием половых клеток (гамет), бесполое – происходит без образования половых клеток — с помощью спор.
zhiznen_tsikl_rasteniy.pdf
Жизненные циклы растений
Ключ для решения проблемы запоминания жизненных циклов растений, заключен в данной схеме:
Основные понятия по данной теме:
Гаметофит – заросток, гаплоидное половое поколение в цикле развития растения, дающее споры.
У споровых растений заростки формируются из спор, выпадающих из спорангия на почву, и живут самостоятельно, на них имеются архегонии и антеридии. Обычно эти заростки обоеполые. У семенных растений споры не выпадают из спорангиев и раздельнополые заростки развиваются внутри них.
У голосеменных женский заросток – первичный эндосперм с двумя архегониями, у покрытосеменных – восьмиядерный зародышевый мешок (без архегониев). Мужской заросток у семенных растений – пыльца (не имеет антеридиев).
Оплодотворение – слияние сперматозоида (спермия) с яйцеклеткой.
У споровых растений для оплодотворения нужна воды, которая переносит сперматозоиды, у семенных растений спермии (обычно их два) доставляются по пыльцевой трубке. У голосеменных в оплодотворении принимает участие один из спермиев. Для покрытосеменных характерно двойное оплодотворение.
Семя – орган размножения и расселения голосеменных и покрытосеменных.
Образуется из семязачатка в результате оплодотворения. Состоит из кожуры, зародыша и запасающей ткани – эндосперма.
Семязачаток – видоизмененный мегаспорангий семенных растений, в котором происходит образование мегаспор, развитие женского гаметофита и оплодотворение, в результате чего образуется семя.
Семязачатки голосеменных открыто лежат на чешуе шишек, у покрытосеменных – внутри завязи.
Спорофит – бесполое диплоидное поколение в цикле развития растения, которое чередуется с гаплоидным поколением – гаметофитом.
Спорофит развивается из зиготы, на нем образуются спорангии со спорами. У бурых водорослей, папоротников, хвощей, плаунов спорофит и гаметофит представляют собой разные особи, при этом гаметофит микроскопически мал. У мхов оба эти поколения находятся на одной особи и гаметофит является листостебельным растением, а спорофит – коробочка на ножке. У голо- и покрытосеменных оба поколения также находятся на одном растении, но преобладает спорофит, а гаметофиты редуцированы и микроскопически малы.
Запомните! Споры образуются путем мейоза, а гаметы – путем митоза.
Чтобы окончательно разобраться в циклах развития растений, стоит посмотреть на следующие схемы:
Цикл развития спорового растения
Цикл развития сосны
*Жизненный цикл покрытосеменных см. в теории «Двойное оплодотворение цветковых».