Циклы развития водорослей егэ биология

Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее
понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.

Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные
различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.

Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды,
рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.

Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.

Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид)
водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических
тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.

Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным
строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между
собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся
пигменты, которые придают окраску растению.

Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание
постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря — в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких
сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.

Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис.
Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.

Жизненный цикл водорослей

Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).

Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется
фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием
жгутика), яйцеклетки.

При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n),
которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.

Типы половых процессов

У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:

• Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
• Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине,
  поведению
• Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.

Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки
соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в
другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.

Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении
у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры
выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.

Значение водорослей

В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя
в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру,
морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)

ИНТЕРНЕТ УРОК ПОСМОТРЕТЬ!!!! http://interneturok.ru/biology/5-klass/tsarstvo-rasteniya/vodorosli?seconds=0&chapter_id=2401

Водоросли являются наиболее древней группой растений. Они прошли длительный эволюционный путь, приспосабливаясь к различным сменявшимся условиям на Земле.

Водоросли относятся к низшим растениям, так как не имеют тканей и органов. Тело водорослей называется талломом, или слоевищем. У некоторых водорослей естьризоиды — нитевидные выросты, в основном предназначенные для прикрепления к субстрату. Могут выполнять функцию всасывания воды и минеральных веществ.

Обитая в водной среде, они поглощают питательные вещества всей поверхностью. Вода поглощает и рассеивает свет, поэтому по мере погружения освещенность падает. Волны красной части спектра практически не проникают на глубину свыше 12 м. А именно в этой области спектра «работает» хлорофилл. Поэтому для лучшего обеспечения фотосинтеза у многих групп водорослей появились дополнительные пигменты, поглощающие свет в синей области спектра. Для каждого отдела водорослей характерен свой набор пигментов, что отражается в их названиях.

отдел  зеленые водоросли

Зеленые водоросли не имеют дополнительных пигментов, поэтому их окраску определяет хлорофилл. Именно эта группа водорослей дала начало высшим растениям. Они широко распространены в пресных и морских водах, встречаются также на суше в увлажненных местах: в почве, на коре деревьев, на камнях. Размеры их варьируют от нескольких микрометров до метров. Они представлены различными жизненными формами: одноклеточными, колониальными, нитчатыми и многоклеточными. Представителями одноклеточных водорослей являются хламидомонада и хлорелла.

СТРОЕНИЕ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Рис. 1

Хламидомонада представляет собой округлую клетку, вытянутую с переднего конца (рис. 1). На этом конце находится пара жгутиков, за счет которых она довольно быстро передвигается. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. В центре клетки находитсягаплоидное ядро (содержит одинарный набор хромосом — n). Единственная крупная пластида, называемая хроматофор, имеет чашевидную форму и располагается по периферии клетки, делая всю ее окрашенной. В клетке имеется обычный набор эукариотических органелл. Кроме того, на переднем конце располагается пара сократительных вакуолей, выводящих из клетки избыток воды.

В условиях неравномерного освещения хламидомонада всегда плывет на свет. Это явление называется положительным фототаксисом. Для его осуществления у хламидомонады есть специальный органоид, видимый как маленькая красная точка в основании жгутиков. Он называется стигма, или глазок.

РАЗМНОЖЕНИЕ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Жизненный цикл хламидомонады идет с чередованием гаплоидной и диплоидной форм (рис. 2). В благоприятных условиях хламидомонада быстро размножается бесполым путем. Достигнув определенных размеров, клетка отбрасывает жгуты и округляется. Происходит, в зависимости от вида, 1, 2 или 3 митотических деления ядра. Под оболочкой материнской клетки образуется 2, 4 или 8 мелких клеток, имеющих пару жгутиков. Оболочка материнской клетки разрывается, и мелкие клетки, называемыезооспорами, выходят в среду. Они растут и превращаются во взрослых хламидомонад. 

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

В неблагоприятных условиях у хламидомонады начинается половой процесс. Внутри родительских клеток формируются подвижные гаметы, которые выходят в воду. Гаметы, происходящие из разных родительских клеток, соединяются попарно и образуют зиготу. Она покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоцисту, способную переживать неблагоприятные условия. При наступлении благоприятных условий в зигоцисте происходит мейоз, и из нее выходят 4 зооспоры, вырастающие во взрослую хламидомонаду.

ХЛОРЕЛЛА

В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности. Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет» (рис. 3).

Рис. 3

Размножается она только бесполым путем (рис. 4), а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются обычные клетки. Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.

Рис. 4

Представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.

УЛОТРИКС

Улотрикс растет в прикрепленном состоянии (рис. 5). Нижняя клетка нити, называемаяприкрепительной (ризоидальной) клеткой, плотно врастает в поверхность какого-либо подводного предмета, образует толстую клеточную стенку, ее цитоплазма отмирает. Остальные клетки имеют одинаковое строение и способны к делению и фотосинтезу. За счет их деления водоросль растет в длину.

Рис. 5

Улотрикс размножается половым и бесполым путем (рис. 6).

Бесполое размножение улотрикса осуществляется с помощью подвижных 4-жгутиковых зооспор. Они образуются путем митотического деления из клеток средней части нити. Прикрепившись к какой-нибудь поверхности, они сбрасывают жгуты и делятся митозом в плоскости, параллельной поверхности. Нижняя клетка превращается в прикрепительную, а верхняя продолжает делиться, образуя нить. Нити улотрикса могут размножаться фрагментацией.

В неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путем. В клетках нити формируются подвижные гаметы. Они, соединяясь попарно, образуют зиготу, которая превращается с зигоцисту, переживающую неблагоприятные условия. В благоприятных условиях в ней происходит мейоз, и образовавшиеся гаплоидные клетки дают начало новым нитям улотрикса.

Рис. 6 

СПИРОГИРА

Спирогира представляет собой длинные плавающие в толще воды нити, состоящие из крупных клеток (рис. 7). Центр клетки занимает крупная центральная вакуоль, цитоплазма находится в пристенном слое и пронизывает вакуоль отдельными тяжами. Особенность спирогиры: один или несколько лентовидных хроматофоров, закрученных в спираль, и гаплоидное ядро.

Рис. 7

Нить растет за счет деления всех клеток.

При фрагментации нити каждый ее кусочек может дать начало новой нити. Так происходит вегетативное размножение спирогиры. Часто в водоемах спирогира образует густые сплетения, похожие на зеленую вату. 

Половой процесс — конъюгация — у спирогиры происходит между обычными клетками двух разных нитей (рис. 8).

Рис. 8

При сближении нитей между ними образуется конъюгационная трубка. Содержимое одной клетки, принадлежащей к «+»-нити, перетекает в другую, принадлежащую «–»-нити.

Происходит слияние клеток, а затем и ядер. Формируется диплоидная зигота, которая окружается плотной оболочкой — образуется зигоспора. Зигота делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки.

В дальнейшем 3 из 4 клеток погибают. Оставшаяся прорастает в гаплоидную нить спирогиры.

СИФОНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

Одной из самых древних групп зеленых водорослей являются сифоновые водоросли. У них таллом образован, как правило, одной гигантской клеткой. В цитоплазме кроме одного или нескольких ядер содержится также один или несколько хлоропластов. Многочисленные хлоропласты обладают дисковидной или веретеновидной формой; когда хлоропласт один, он имеет сетчатое строение. Примерами таких водорослей являются каулерпа (рис. 9) и ацетабулярия (рис. 10).

       

Рис. 9                                                                           Рис. 10

АЦЕТАБУЛЯРИЯ

Нижняя часть одноклеточного слоевища (ризоид) находится в грунте. В ризоиде расположено ядро. Вверх растет ножка, достигающая в длину нескольких сантиметров. На ее конце формируется шляпка. Для размножения по периферии шляпки образуются споры, из которых вырастают новые растения.

отдел Бурые водоросли

С помощью дополнительных пигментов они могут осуществлять фотосинтез на глубине до 30 метров. Они встречаются только в морях и представляют собой крупные растения (до 30 метров в длину), состоящие из диплоидных клеток. Таллом образует ризоиды для прикрепления к субстрату (рис. 11). Многие из них растут в приливно-отливной зоне (литорале) и во время отлива оказываются на суше. Для защиты от высыхания бурые водоросли образуют много слизистых веществ. Представителями бурых водорослей является фукус (рис. 12) и ламинария (рис. 13). Таллом фукуса содержит многочисленные пузырьки воздуха для увеличения плавучести.

  

   Рис. 11                                    Рис. 12                                                  Рис. 13

В жизненном цикле бурых водорослей наблюдается чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита.

Размножаются бурые водоросли половым и бесполым путем. Диплоидные растения посредством мейоза образуют гаплоидные клетки. У одних (род фукус) они становятся гаметами, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому растению. У большинства же продуктами мейоза являются споры, которые дают начало гаплоидной стадии (рис. 14).

Рис. 14. Жизненный цикл ламинарии

Гаплоидная стадия представляет собой мелкие нитевидные образования, которые недолго живут на дне моря. Они раздельнополы. На них формируются многоклеточные (!) половые органы, в которых образуются гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. Они, сливаясь, образуют зиготу, из которой вырастают крупные диплоидные растения.

Отдел красные водоросли (багрянки)

На глубинах более 30 метров света не хватает и для бурых водорослей. Там обитают красные водоросли, пигменты которых способны использовать синий свет. Основные пигменты: хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие). Встречаются они и на более мелких участках дна, вплоть до границы воды и суши. В основном это морские растения средних размеров (десятки сантиметров в длину), но среди них есть и обитатели пресных вод, и одноклеточные представители. Представители: порфира (рис. 15) и филлофора (рис. 16). 

        

Рис. 15                                                    Рис. 16

В пресных водоемах (ручьях и болотах) распространен батрахоспермум ( «жабья икра») в виде разветвленных сине-зеленых кустиков, окутанных бесцветной студенистой слизью, придающей ему отдаленное сходство с икрой лягушек или жаб (рис. 17).

Рис. 17. 

У красных водорослей в жизненном цикле одинаково представлены гаплоидная и диплоидная стадии, часто они образуют единый таллом. Полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла. 

Многие виды красных водорослей употребляются в пищу, используются для получения агар-агара и медицинских препаратов.

значение водорослей

1. Одни из основных поставщиков кислорода наряду с таежными и тропическими лесами.
2. В морях они являются основными продуцентами органических веществ.
3. Начальное звено пищевых цепей водных экосистем.
4. Являются местом обитания и размножения водных организмов.
5. Пищевой продукт для человека.
6. Корм для скота.
7. Сырье для получения лекарственных веществ, микроэлементов (йода и др.), красителей, агар-агара и т. п
8. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПОСМОТРЕТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c684b6db-d9ae-7349-11a7-d00bddba6c9b/00135958702400568.htm

ЖИЗНЕННЫЕ ЦИКЛЫ РАСТЕНИЙ: ТЕОРИЯ, ЗАДАЧИ

ЦИКЛЫ РАЗВИТИЯ
ВОДОРОСЛЕЙ.

а) Хламидомонада.

СТРОЕНИЕ
ХЛАМИДОМОНАДЫ

Рис.1. Строение хламидомонады

Хламидомонада представляет
собой округлую клетку (Рис.1), вытянутую с переднего конца. На этом
конце находится пара жгутиков, за счет которых она довольно быстро
передвигается. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. В центре клетки
находится гаплоидное ядро (содержит одинарный набор хромосом —
n). Единственная крупная пластида, или хроматофор, имеет чашевидную
форму и располагается по периферии клетки, делая всю ее окрашенной. В клетке
имеется обычный набор эукариотических органелл. Кроме того, на переднем конце
располагается пара сократительных вакуолей, выводящих из клетки избыток воды.

В условиях неравномерного
освещения хламидомонада всегда плывет на свет. Это явление называется
положительным фототаксисом. Для его осуществления у хламидомонады
есть специальный органоид, видимый как маленькая красная точка в основании
жгутиков. Он называется стигма, или глазок.

РАЗМНОЖЕНИЕ
И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Жизненный цикл хламидомонады
идет с чередованием гаплоидной и диплоидной форм (Рис. 2). В
благоприятных условиях хламидомонада быстро размножается бесполым путем.
Достигнув определенных размеров, клетка отбрасывает жгутики и округляется.
Происходит, в зависимости от вида, 1, 2 или 3 митотических деления ядра. Под
оболочкой материнской клетки образуется 2, 4 или 8 мелких клеток, имеющих пару
жгутиков. Оболочка материнской клетки разрывается, и мелкие клетки, называемые зооспорами, выходят
в среду. Они растут и превращаются во взрослых хламидомонад. 

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

В неблагоприятных условиях у хламидомонады
начинается половой процесс. Внутри родительских клеток формируются
подвижные гаметы, которые выходят в воду. Гаметы, происходящие из разных
родительских клеток, соединяются попарно и образуют зиготу. Она покрывается
плотной оболочкой и превращается в зигоцисту, способную переживать
неблагоприятные условия. При наступлении благоприятных условий в зигоцисте
происходит мейоз, и из нее выходят 4 зооспоры, вырастающие во взрослую
хламидомонаду.

б) Хлорелла.

В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет
жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности (Рис.3).
Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет».

Рис.3. Строение
хлореллы

Размножается она только бесполым путем (Рис. 4),
а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются
обычные клетки. Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она
богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и
применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.

Рис.4.
Размножение хлореллы

в) Улотрикс

Улотрикс растет в
прикрепленном состоянии (Рис. 5). Нижняя клетка нити, называемая прикрепительной
(ризоидальной) клеткой, плотно врастает в поверхность какого-либо
подводного предмета, образует толстую клеточную стенку, ее цитоплазма отмирает.
Остальные клетки имеют одинаковое строение и способны к делению и фотосинтезу.
За счет их деления водоросль растет в длину.

Рис.5. Строение улотрикса

Улотрикс размножается половым
и бесполым путем (Рис.6).

Бесполое размножение улотрикса
осуществляется с помощью подвижных 4-жгутиковых зооспор. Они образуются путем
митотического деления из клеток средней части нити. Прикрепившись к
какой-нибудь поверхности, они сбрасывают жгутики и делятся митозом в плоскости,
параллельной поверхности. Нижняя клетка превращается в прикрепительную, а
верхняя продолжает делиться, образуя нить. Нити улотрикса могут размножаться
фрагментацией.

В неблагоприятных условиях
улотрикс размножается половым путем. В клетках нити формируются подвижные
гаметы. Они, соединяясь попарно, образуют зиготу, которая превращается с
зигоцисту, переживающую неблагоприятные условия. В благоприятных условиях в ней
происходит мейоз, и образовавшиеся гаплоидные клетки дают начало новым нитям
улотрикса.

Рис.6.Размножене улотрикса

г) Спирогира

Спирогира представляет собой
длинные плавающие в толще воды нити, состоящие из крупных клеток (Рис.7).
Центр клетки занимает крупная центральная вакуоль, цитоплазма находится в
пристенном слое и пронизывает вакуоль отдельными тяжами. Особенность спирогиры:
один или несколько лентовидных хроматофоров, закрученных в спираль,
и гаплоидное ядро.

Рис.7. Строение спирогиры

Нить растет за счет деления
всех клеток.

При фрагментации нити каждый
ее кусочек может дать начало новой нити. Так происходит вегетативное
размножение спирогиры. Часто в водоемах спирогира образует густые
сплетения, похожие на зеленую вату. 

Половой процесс — конъюгация —
у спирогиры происходит между обычными клетками двух разных нитей 

Рис.8. Размножение спирогиры

При сближении нитей между ними
образуется конъюгационная трубка. Содержимое одной клетки, принадлежащей к
«+»-нити, перетекает в другую, принадлежащую «–»-нити.

Происходит слияние клеток, а
затем и ядер. Формируется диплоидная зигота, которая окружается плотной
оболочкой — образуется зигоспора. Зигота делится мейозом, образуя 4
гаплоидные клетки.

В дальнейшем 3 из 4 клеток
погибают. Оставшаяся прорастает в гаплоидную нить спирогиры.

Примеры заданий с решением (водоросли)

1.(УЛОТРИКС)У зеленой водоросли улотрикс преодладающим поколением
является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и
спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в
результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.

1. хромосомный набор в
клетках взрослого организм — n (гаплоидный), спорофита — 2n
(диплоидный);

2. взрослый организм
образуется из гаплоидной споры путем митоза;

3. спорофит — это
зигота, образуется при слиянии гамет в процессе оплодотворения

2.
(УЛОТРИКС) 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.

3.
(УЛОТРИКС) 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.

4. 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.

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.

ЦИКЛЫ РАЗВИТИЯ ДРУГИХ
РАСТЕНИЙ.

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

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).

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).

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).

Примеры заданий с решением (другие растения)

1.(МОХ СФАГНУМ) Установите последовательность стадий жизненного
цикла мха сфагнума, начиная с оплодотворения. В ответе запишите соответствующую
последовательность цифр.

1)
оплодотворение

2) развитие
листостебельного растения

3) развитие
коробочки на ножке

4) развитие
половых органов и гамет

5) развитие
спор

6)
прорастание протонемы

Последовательность
стадий: оплодотворение → развитие спорофита (коробочки на ножке) → развитие
спор → высыпание спор → прорастание протонемы → развитие листостебельного
растения (гаметофита) → развитие половых органов и гамет.135624.

2. (МОХ СФАГНУМ) Какой
хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен для гамет и спор рас­те­ния мха ку­куш­ки­на
льна? Объ­яс­ни­те, из каких кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния они
об­ра­зу­ют­ся.

1) Га­ме­ты мха ку­куш­ки­на льна об­ра­зу­ют­ся на га­ме­то­фи­тах
из га­п­ло­ид­ной клет­ки путём ми­то­за. Набор хро­мо­сом у гамет оди­нар­ный
— n.

2) Споры мха ку­куш­ки­на льна об­ра­зу­ют­ся на ди­пло­ид­ном спо­ро­фи­те
в спо­ран­ги­ях путём мей­о­за из ди­пло­ид­ных кле­ток. Набор хро­мо­сом у
спор оди­нар­ный — n

3.  (МОХ СФАГНУМ) Какой хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен для га­ме­то­фи­та
и гамет мха сфаг­ну­ма? Объ­яс­ни­те из каких ис­ход­ных кле­ток и в ре­зуль­та­те
ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти клет­ки?

1) Га­ме­то­фит и га­ме­ты сфаг­ну­ма га­п­ло­ид­ны, и набор хро­мом,
и ко­ли­че­ство ДНК в клет­ках от­ве­ча­ют фор­му­ле nc.

2) Га­ме­то­фит об­ра­зу­ет­ся из споры, ко­то­рая об­ра­зу­ет­ся
в ре­зуль­та­те мей­о­за из тка­ней спо­ро­фи­та.

3) Спора де­лит­ся ми­то­зом, об­ра­зуя га­ме­то­фит.

4.  (МОХ СФАГНУМ) Какой
хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен для споры, га­ме­то­фи­та и спо­ро­фи­та мха
ку­куш­кин лён? Из каких ис­ход­ных кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния
об­ра­зу­ют­ся эти ста­дии раз­ви­тия мха?

 1) Спора и га­ме­то­фит мха со­дер­жат га­п­ло­ид­ный набор
хро­мо­сом, а спо­ро­фит ди­пло­и­ден.

2) Спора об­ра­зу­ет­ся в ре­зуль­та­те мей­о­за из спо­ро­нос­ных
кле­ток спо­ро­фи­та, а га­ме­то­фит об­ра­зу­ет­ся из споры путём ми­то­за.

3) Спо­ро­фит об­ра­зу­ет­ся после опло­до­тво­ре­ния из зи­го­ты
путём ми­то­за.

5. 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.

6. (ПАПОРОТНИКИ)Установите последовательность стадий
жизненного цикла папоротника орляка, начиная с оплодотворения. В ответе
запишите соответствующую последовательность цифр.

1)
оплодотворение

2) развитие
половых клеток

3) развитие
спорангиев на листьях

4) развитие
корневища

5) развитие
заростка

6) развитие
спор в спорангиях

Последовательность
стадий: оплодотворение → развитие спорофита (у которого есть корневище) →
развитие спорангиев на листьях → развитие спор в спорангиях → высыпание спор →
прорастание спор → развитие заростка (гаметофита) → развитие половых
клеток. 143652.

7. (ПАПОРОТНИКИ) Какой хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен для га­ме­то­фи­та и
гамет  папоротника? Объ­яс­ни­те из каких ис­ход­ных кле­ток и в ре­зуль­та­те
ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти клет­ки?

1) Га­ме­то­фит (заросток) и га­ме­ты папоротника га­п­ло­ид­ны, и
набор хро­мом, и ко­ли­че­ство ДНК в клет­ках от­ве­ча­ют фор­му­ле nc.

2) Га­ме­то­фит об­ра­зу­ет­ся из споры, ко­то­рая об­ра­зу­ет­ся
в ре­зуль­та­те мей­о­за из тка­ней спо­ро­фи­та ( взрослого растения)

3) Спора де­лит­ся ми­то­зом, об­ра­зуя при прорастании га­ме­то­фит.

8.
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.

9. (ХВОЩИ) Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для споры, га­ме­то­фи­та и спо­ро­фи­та хвоща? Из каких ис­ход­ных
кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти ста­дии раз­ви­тия
мха?

 1) Спора и га­ме­то­фит (заросток) хвоща со­дер­жат га­п­ло­ид­ный
набор хро­мо­сом, а спо­ро­фит  ( взрослое растение) ди­пло­и­ден.

2) Спора об­ра­зу­ет­ся в ре­зуль­та­те мей­о­за из кле­ток
спороносного колоска спо­ро­фи­та, а га­ме­то­фит об­ра­зу­ет­ся из споры путём
ми­то­за.

3) Спо­ро­фит об­ра­зу­ет­ся после опло­до­тво­ре­ния из зи­го­ты
путём ми­то­за.

 10. (ГОЛОСЕМЕННЫЕ) Какой хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен
для кле­ток мя­ко­ти иго­лок и спер­ми­ев сосны? Объ­яс­ни­те, из каких ис­ход­ных
кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти клет­ки

1) в клет­ках иго­лок сосны набор хро­мо­сом – 2n; в спер­ми­ях
сосны – n;

2) взрос­лое рас­те­ние сосны раз­ви­ва­ет­ся из зи­го­ты (2n);

3) спер­мии сосны раз­ви­ва­ют­ся из га­п­ло­ид­ных мик­ро­спор
(n) путём ми­то­за

11.
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.

12.
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.

13.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).

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 218    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 218    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Опубликовано 22.09.20 в 15:49

Размер файла: 71.22 Кбайт

4.5.1. Жизненный цикл водорослей

Отдел Зеленые водоросли включает в себя одноклеточные колониальные и многоклеточные растения. Всего около 13 тыс. видов. К одноклеточным относятся хламидомонада, хлорелла. Колонии образованы клетками вольвокса и пандорины. К многоклеточным зеленым водорослям относятся ульва, улотрикс, спирогира и другие. Общим для всех Зеленых водорослей является наличие хроматофора, содержащего хлорофилл.

Размножаются зеленые водоросли бесполым и половым путями. Бесполое размножение осуществляется жгутиковыми зооспорами, формирующимися внутри материнской клетки или частями тела – таллома. Половой процесс связан с образованием гамет и последующим их слиянием с образованием зиготы. При этом не у всех водорослей гаметы подразделяются на мужские и женские: у некоторых водорослей сливаются две одинаковые гаметы. Из зиготы либо образуется новая особь, либо зооспоры. В жизненном цикле водорослей гаплоидная фаза преобладает над диплоидной.

Жизненные циклы споровых растений. Моховидные, или Мохообразные, растения насчитывают более 20 тыс. видов. Все они представляют собой листостебельные растения, у которых нет корней и проводящих тканей. Поэтому воду они получают из осадков, тумана, росы. К субстрату некоторые мхи прикрепляются ризоидами – клеточными выростами, которые у молодых растений всасывают водные растворы минеральных солей из почвы. Позже они эту функцию утрачивают и служат органами прикрепления. В жизненном цикле мхов преобладает зеленое растение с листьями – гаметофит. Это половое поколение мха. Гаметофит развивается из гаплоидной споры, попавшей во влажную среду. У зеленого мха Кукушкин лен гаметофит представлен мужскими и женскими растениями. На мужском гаметофите в антеридиях и на женском – в архегониях образуются гаметы. Сперматозоиды кукушкина льна снабжены жгутиками. Оплодотворение происходит только во влажных условиях. После этого на женских растениях развивается спорофит – коробочка на ножке. Коробочка паразитирует на гаметофите. В коробочке из диплоидных клеток-предшественниц мейотическим путем образуются гаплоидные споры. Из споры, попавшей на землю, сначала вырастает зеленая нить – протонема. Из части протонемы образуются ризоиды (выросты отдельных клеток, углубляющиеся в почву), а из другой ее части – стебель и листья кукушкина льна. Таким образом размножаются мхи как с помощью спор, так и с помощью гамет.

Сфагновые мхи. Отличаются от зеленых мхов отсутствием ризоидов. Воду поглощают всей поверхностью тела, благодаря воздухоносным клеткам. Цикл развития такой же, как и у зеленых мхов. Из отмерших частей растения в условиях недостатка кислорода образуется торф.

Папоротниковидные. Многолетние травянистые или древесные растения, тело которых расчленено на стебель, лист (вайи) и корни или корневища. Развиты покровные и проводящие ткани. Спорангии находятся на нижней стороне листовой пластинки. Споры прорастают, попадая в почву. Из спор вырастают обоеполые (у равноспоровых) или разнополые (у разноспоровых) заростки, имеющие ризоиды. На заростках формируются антеридии и архегонии. После оплодотворения образуется зигота, из которой развивается диплоидный зародыш, а затем спорофит – листостебельное растение. На нижней стороне листьев развиваются сорусы – спорангии со спорами. У некоторых водных Папоротниковидных имеются мужские и женские заростки.

Голосеменные растения произошли от древнейших папоротниковидных в девонском периоде. В настоящее время насчитывают около 700 видов деревьев и кустарников. Основную группу составляют хвойные деревья: ель, сосна, лиственница, кедр, пихта, можжевельник, туя, кипарис и т.д. В жизненном цикле господствует диплоидный спорофит. Он представляет собой ствол с хорошо развитой корой и древесиной, пронизанными смоляными ходами. В ходах накапливаются смолы, эфирные масла, бальзамы. Листья хвойные или чешуевидные.

Сосна, многолетнее растение, размножающееся семенами, которые образуются в шишках. Шишки двух типов – мужские и женские. Мужские зеленые шишки развиваются у основания молодых побегов. На нижней стороне каждой чешуйки находятся 2 пыльцевых мешка. В них после мейотического деления исходных клеток развиваются гаплоидные микроспоры. Из микроспор образуются пыльцевые зерна. Пыльцевое зерно сосны является гаметофитом. Оно покрыто двумя оболочками, между которыми находится камера, заполненная воздухом. Воздух облегчает вес пыльцы. Внутри каждой микроспоры образуется два спермия и клетки, дающие начало пыльцевой трубке. Женские красноватые шишки развиваются на конце молодых побегов. На их оси находятся семенные чешуйки. На нижней стороне семенных чешуек формируется по 2 семязачатка. В семязачатке есть пыльцевход. Опыление у сосны происходит следующим образом: пыльца приклеивается к семязачаткам смолистым веществом. Вегетативная клетка пыльцы образует пыльцевую трубку, которая проникает в семязачаток. Примерно через 12—14 месяцев происходит оплодотворение. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, а другой погибает. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается семя. Семена, снабженные крылатыми выростами, разлетаются. При попадании в почву в благоприятных условиях они дают начало новому растению.

Покрытосеменные растения произошли предположительно в мезозое от голосеменных предков. Насчитывают около 250 тыс. видов. Они господствуют на большей части суши и создают основную часть фитомассы и кислорода. Освоить сушу покрытосеменные смогли благодаря прогрессивным изменениям вегетативных и репродуктивных органов.

К основным ароморфозам, обеспечившим появление и распространение цветковых растений, относятся:

– формирование сосудистых проводящих тканей – ксилемы и флоэмы;

– появление цветка, из завязи которого развивается плод, защищающий семена;

– возникновение двойного оплодотворения, обеспечивающего формирование триплоидного эндосперма, необходимого для развития диплоидного зародыша; редукция женского гаметофита до 8 клеток зародышевого мешка.

Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок и представляет собой пылинку. Пылинка содержит генеративную и вегетативную клетки. При попадании на рыльце пестика, пыльца прорастает. Из генеративной клетки образуется 2 спермия. Спермии по пыльцевой трубке, образовавшейся из вегетативной клетки, попадают в зародышевый мешок. Ядро одного спермия сливается с ядром яйцеклетки, а ядро другого спермия сливается с диплоидным центральным ядром. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из триплоидного ядра – ядра запасающей ткани – эндосперм. Этот способ оплодотворения был открыт С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

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).