Семенной папоротник егэ

Спрятать пояснение

Спрятать критерии

Раздел: Основы эволюционного учения

Источник: РЕШУ ЕГЭ

На рисунке изображён медуллоза Ноэ — семенной папоротник — вымершее около 270 млн лет назад растение.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который вымирает данный организм, а также его возможного «близкого родственника» в современной флоре (ответ — на уровне отдела).

Какие черты строения характеризуют растение медуллоза Ноэ как высшее семенное растение?

Геохронологическая таблица

ЭРА	Период и продолжительность (в млн лет)	Животный и растительный мир
Название и продолжи- тельность (в млн лет)	Начало (млн лет назад)
Кайнозойская, 67	67	Антропоген, 1,5	Появление и развитие человека. Животный мир принял современный облик
Неоген, 23,5	Господство млекопитающих и птиц
Палеоген, 42	Появление хвостатых лемуров, позднее — парапитеков, дриопитеков. Бурный расцвет насекомых. Продолжается вымирание крупных пресмыкающихся. Исчезают многие группы головоногих моллюсков. Господство покрытосеменных растений
Мезозойская, 163	230	Меловой, 70	Появление высших млекопитающих и настоящих птиц, хотя зубастые птицы ещё распространены. Преобладают костистые рыбы. Сокращение папоротников и голосеменных растений. Появление и распространение покрытосеменных растений
Юрский, 58	Появление первых птиц, примитивных млекопитающих, расцвет динозавров. Господство голосеменных. Процветание головоногих моллюсков
Триасовый, 35	Начало расцвета пресмыкающихся. Появление костистых рыб
Палеозой, 340	Возможно, 570	Пермский, 55	Вымирание трилобитов. Возникновение зверозубых пресмыкающихся. Исчезновение каменноугольных лесов
Каменноугольный, 75–65	Расцвет земноводных. Появление первых пресмыкающихся. Характерно разнообразие насекомых

ПОЯСНЕНИЕ:

Воспользуемся таблицей, ВЫСЧИТАЕМ период, ориентируемся на указанную дату вымирания — 270 млн лет назад. Находим самую близкую дату — 230 млн лет назад — мезозой, здесь семенных папоротников уже нет, значит, вымерли в предыдущей эре — ПАЛЕОЗОЙСКАЯ, к 230 +55 (Продолжительность Пермского периода) = 285 млн лет назад

в четвертой колонке найдем вымирание папоротников — правильно!; определяем по первой и третьей колонкам эру и период, когда вымирают семенные папоротники.

Семенные папоротники — группа наиболее примитивная среди голосеменных растений. Одни ученые приходят к выводу, что они занимают промежуточное положение между настоящими папоротниками и голосеменными, в то время как другие считают эти группы возникшими и эволюционировавшими параллельно.

Элементы ответа:

1) Эра: Палеозойская

Период: Пермский (Пермь)

2) «Близких родственников» данного растения в современной флоре: Голосеменные

3) Признаки высших семенных растений:

Тело расчленено на корень, стебель, листья и органы размножения. Размножение семенных папоротников происходило с помощью семян. Спорофит является доминирующим поколением; гаметофит крайне редуцирован. Спорофит разноспоровый, т.е. образует споры двух типов: микроспоры и мегаспоры; микроспора – пыльцевое зерно, мегаспора – зародышевый мешок. Вода для полового размножения не нужна.

Примечание.

Существует точка зрения, согласно которой семенные папоротники не имели настоящего семени, хотя у них был семязачаток. В связи с этим их, а также современные саговниковые и гинкговые причисляли не к семенным, а к так называемым семязачатковым растениям.

Древовидные растения, внешним обликом и строением листьев напоминавшие настоящие папоротники, но размножавшиеся при помощи семян. Развитие зародыша, скорее всего, происходило уже после опадания семени на землю. Крупные стебли семенных папоротников содержали в себе вторичную ксилему; перистые листья отличались от настоящих папоротников только по строению эпидермы, устьиц и черешков.

        Изучая палеозойские и раннемезозойские растения, находимые в земных слоях в виде отпечатков и окаменелостей, палеоботаники нередко встречают ископаемые листья, по строению неотличимые от перистых листьев настоящих папоротников, но несущие семена на своих верхушках или по бокам жилок.

        Такое удивительное сочетание признаков семенных растений и папоротников, внервые установленное в 1904 г. выдающимися английскими палеоботаниками Ф. Оливером и Д. Скоттом, и дало повод назвать эту группу растений семенными папоротниками (Pteridospermae).

        Это была обширная группа растений, из которой к настоящему времени описано несколько сот видов, объединяемых в четыре основных порядка — лигиноптерисовые (Lyginopteridales), медуллозовые (Medullosales), кейтониевые (Caytoniales) и глоссоптерисовые (Glossopteridales) и около 10 семейств.

        Внешний вид этих вымерших растений наиболее удачно передает реконструкция медуллозы Ноэ (Medullosa noei), выполненная американскими палеоботаниками В. Стюартом и Т. Делевориасом по отпечаткам листьев и срезам окаменелых стеблевых частей (рис. 159).

        Семенные папоротники — полностью вымершие растения. Они существовали с позднего девона до раннего мела. Наиболее часто их остатки встречаются в отложениях карбона и перми. Одни из них были распространены по всему земному шару, другие, как, например, ангароптеридиум (Angaropteridium), были свойственны только ангарским флорам, а глоссоптерисовые и користоспермовые, напротив, приурочены главным образом к районам, соответствующим древнему материку Гондване, который существовал с середины карбона до конца триаса.

        Наиболее распространено мнение, что семенные папоротники карбона были обитателями более возвышенных участков, обрамлявших приморские заболоченные леса. Однако все больше данных за то, что, например, заключительные этапы существования формации карбопового низинного заболоченного леса, как правило, сопровождались пышным развитием семенных папоротников или кордаитовых.

        Семенные папоротники были похожи на настоящие папоротники не только по строению перистых листьев, но и по внешнему облику растений: древовидных, лиановидных и травянистых.

        Стебли древовидных семенных папоротников были или прямыми, или дихо- и моноподиально ветвящимися. У одних листья сидели в очередном порядке на радиально-симметричном стебле, у других были сближены на верхушке и располагались в виде кроны, как у многих современных древовидных папоротников. Поверхность стебля многих растений была покрыта волосками, а иногда особыми железками, как, например, железками булавовидной формы у калиматотеки (Calymmatotheca), которые выполняли, по-видимому, секреторную функцию. У одних растений стволы были более или менее гладкие, с рубцами от опавших листьев; у других покрыты основаниями опавших листьев, как у медуллозы. У лигиноптерисовых (Lyginopteridaceae) стебли были диаметром 2—4 см, а у медуллозовых (Medullosaceae) их диаметр достигал 20 см. У некоторых семенных папоротников на стебле между листьями и в узлах располагались воздушные корни. Стебли пельтаспермовых (Peltaspermaceae) и кейтониевых (Caytoniaceae) до сих пор не найдены, и обе группы известны только по находкам стерильных и фертильных листьев и семян.

        Листорасположение у семенных папоротников было спиральным. Как у лигиноптерисовых, так и у медуллозовых листья были довольно крупными и в основании вильчато делились на две симметричные половины, каждая из которых была перисто рассечена. В почкосложении листья были улиткообразно закручены, как у современных и многих ископаемых папоротников.

        У растений из порядка глоссоптерисовых листья сидели спирально или мутовчато (глоссоптерис) в утолщенных узлах тонких стеблей. Они были довольно крупными, но очень различными по форме — цельные, цельнокрайние, линейные, ланцетные, лопатчатые, яйцевидные, сидячие и на коротких черешках. Если у более древнего рода гангамоптерис (Gangamopteris) не было ясно выраженной средней жилки, то у глоссоптериса (Glossopteris) она была развита хорошо.

        Размножение семенных папоротников происходило с помощью семян, в которых до сих пор не найдены зародыши. Отсутствие зародыша, констатированное при изучении многих сотен ископаемых семян этих растений, до сих пор представляется загадкой. Существует точка зрения, согласно которой семенные папоротники не имели настоящего семени, хотя у них был семязачаток. В связи с этим их, а также современные саговниковые и гинкговые причисляли не к семенным, а к так называемым семязачатковым растениям. Однако едва ли это решает вопрос. Несомненно, что зародыш должен был развиться до прорастания этого семязачатка. По-видимому, развитие зародыша у семенных папоротников происходило в семязачатках, уже опавших с материнского растения на почву, как это происходит нередко у ныне живущего голосеменного гинкго двулопастного.

        Семязачатки развивались на расчлененных папоротниковидных листьях, располагаясь или по краю, или на верхушке листа (рис. 160). У наиболее примитивных родов семязачатки сидели на концах боковых или верхушечных перышек (сегментов), у более подвинутых родов (например, у сфеноптериса тонкого — Sphenopteris tenuis) — на поверхности перышек. Иногда положение семязачатков было вторичноверхушечным за счет редукции и видоизменения перышек в результате их превращения в семяножку.

        У большинства семенных папоротников семязачатки были окружены так называемой купулой, т. е. особым покровом, имеющим у различных растений очень разное строение и форму, иногда чашевидную, конусовидную или дисковидную. Считается, что купула возникла из сегментов (долек) листа, окружающих семязачаток. Листовое происхождение купулы подтверждается ее строением у наиболее древних представителей группы.

        Семязачатки были одиночными, как у лигиноптерисовых, или многочисленными, как у глоссоптерисовых. У лигиноптерисовых они достигали в длину 5,5 мм, у пельтаспермовых— 7 мм, а у користоспермовых — 3,5—7 мм.

        Рассмотрим строение семязачатка на примере калиматотеки Хёнингхауса (Calymmatotheca hoeninghausii, рис. 161). Снаружи семязачаток окружен купулой, несущей железки. Из ножки купулы проводящий пучок переходит в ножку семязачатка, имеющего овальную форму. По строению проводящий пучок ножки сходен с пучком листового черешка. Наружный покров семязачатка (интегумент) возникает, по мнению ученых, в результате длительной эволюции из кольцеобразно расположенных спорангиев, которые, потеряв фертильность и срастаясь между собой, обеспечили защиту центральному, сохранившему фертильность мегаспорангию. Таким образом, семязачаток — это синангии. Подтверждение этому — большое количество примитивно устроенных семязачатков, у которых сохранились признаки синангиальной структуры. Нуцеллус, соответствующий мегаспорангию, обычно тесно спаян с интегументом, но иногда, оставаясь свободным в верхушечной области семязачатка, он образует так называемую колонку пыльцевой камеры, в которой нередко находят пыльцу, причем иногда сохранившуюся в проросшем состоянии. На этом основании сделано предположение, что пыльцевая камера была заполнена сахаристой жидкостью, которая являлась благоприятной средой для прорастания пыльцы. Центральная часть семязачатка занята большой функционирующей мегаспорой, от которой у семенных папоротпиков чаще сохраняется только оболочка, но нередко также ткань гаметофита с архегониями, в которых даже сохраняются яйцеклетки.

        Мужские спороношения у растений этой группы — обычного папоротникового типа. Они представлены или краевыми микроспорангиями, как у лигиноптерисовых, или микросинангиями, иногда сложно устроенными, как у медуллозовых и кейтониевых. Пожалуй, наиболее интересны сложно устроенные и очень разнообразные по форме мужские спороношения медуллозовых.

        Микроспоры семенных папоротников были разными по величине и строению. Например, у пельтаспермовых они были очень мелкими, диаметром всего 30 мкм, однобороздными, а у лигиноптерисовых и медуллозовых — диаметром до 400—500 мкм, и имели одну дистальную борозду наряду с трехлучевым тетрадным рубцом. Проросшие микроспоры этого типа были найдены в пыльцевых камерах некоторых семян, в частности, у пахитесты (Pachytesta). Предполагают, что гигантские микроспоры переносились на семязачатки, видимо, еще до полного развития мужского гаметофита, который завершал свое развитие в питательной жидкости пыльцевой камеры семязачатка.

        Семенные папоротники — группа наиболее примитивная среди голосеменных растений. Одни ученые приходят к выводу, что они занимают промежуточное положение между настоящими папоротниками и голосеменными, в то время как другие считают эти группы возникшими и эволюционировавшими параллельно. Как уже сказано, листья семенных папоротников часто очень похожи на листья настоящих папоротников или даже неотличимы от них. Это представляет яркий пример параллельного развития гомологичных органов. Но наличие семян, анатомическое строение стебля и корня и способность семенных папоротников к вторичному росту достаточно резко отличают их от настоящих папоротников.

        Анатомическое строение стеблей и корней семенных папоротников очень специфично. Так, стебель молодого растения калиматотеки был протостелическим, но с возрастом он становился сифоностелическим с хорошо развитой сердцевиной и гнездами склеренхимных клеток (рис. 161). Вокруг сердцевины располагались многочисленные мезархные пучки, их метаксилема состояла из крупных (в сечении) лестничных, сетчатых и точечных трахеид. Последние несли многорядные окаймленные поры на всех стенках. Как у большинства семенных папоротников, у калиматотеки была довольно мощная вторичная ксилема, состоящая также из точечных трахеид, но с порами только на радиальных стенках. Довольно широкие древесинные лучи, состоящие из паренхимных клеток, разбивали вторичную ксилему на секторы. Интересной особенностью внутреннего строения стебля этого семенного папоротника является структура наружной коры, которая состояла из сложного сетчатого переплетения тяжей склеренхимных клеток. На тангентальном срезе они имели вид ячеистой стенки, а на поперечном — вид радиально вытянутых полос, имеющих форму трабекул. Петли сетки были заполнены паренхимной тканью. Листовые следы имели двухпучковое строение. В основании листа эти два пучка срастались в F-образный (на поперечном срезе) пучок.

        У медуллозовых строение как стебля, так и листовых черешков было принципиально иным. Их стела рассечена на ряд элементарных стел (меристел), каждая из которых развивала свои вторичные проводящие ткани — ксилему и флоэму (рис. 159). Число меристел у видов медуллозы было различным. Хотя меристелы имеют вид самостоятельных проводящих систем, они анастомозируют друг с другом, соединяются в узлах, затем снова расходятся. Наружная кора у медуллозовых была обычно более просто устроена, чем у лигиноптерисовых, и состояла из массивной паренхимной ткани, в которой были рассеяны одиночные секреторные каналы, как у мараттиевых и саговниковых. Меристелы были погружены в основную ткань стебля, представленную паренхимой, в наружной части которой проходили многочисленные листовые следы. Листовые следы в своей нижней части близ стелы стебля имели концентрическое строение, а в наружной зоне коры и в листовом черешке были представлены многочисленными коллатеральными пучками. Этим они очень напоминают стебли однодольных растений.

        Остатки семенных папоротников играют большую роль в сложении каменных углей СССР, Западной Европы и Северной Америки. Почти на каждом срезе через угольные почки, составляющие окаменевшие участки древнего торфяника, превращенного в уголь, можно найти стебли, корни, семена и пыльцу семенных папоротников.

        Группа семенных папоротников взята на вооружение биостратиграфами, занимающимися вопросами расчленения палеозойских и мезозойских отложений. Например, по появлению отпечатков листьев растения каллиптерис (Callipteris) проводится нижняя граница пермского периода.

На этой странице вы узнаете

• Семя vs спора: какое размножение эффективнее и почему?
• Почему название отдела Голосеменные имеет тот же корень, что и слово “голый”?
• Как семенные растения смогли стать практически независимыми от влажности среды?

Вспомните любое культурное растение: картофель, пшеница, морковь, лук… Все они относятся к семенным. Хорошо, а какие деревья мы увидим, если пойдём по грибы в лес? Ель, сосну, березу, — и это тоже семенные растения. Нигде от них не укрыться: эта группа занимает господствующее положение в современной флоре Земли. А почему — вы узнаете при прочтении этой статьи.

Общая характеристика

К семенным растениям относятся представители отделов 

• Голосеменные, 
• Покрытосеменные. 

Для них характерен ряд признаков:

1. Размножение семенами

Это намного эффективнее, чем размножение спорами. 

1. Преобладающее поколение — спорофит

Гаметофит (половое поколение) созревает на спорофите (бесполом поколении) в период полового размножения. Чтобы лучше разобраться с понятиями “гаметофит” и “спорофит”, читайте статью «Споровые растения».

Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

1. Разноспоровость

Все семенные растения разноспоровые. Это означает, что существуют женская и мужская споры. Женская называется макроспорой, так как она очень крупная. Мужская спора маленькая, поэтому её называют микроспорой.

1. Половой процесс не зависит от воды

Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Всё, что называется “генеративным”, в биологии отвечает за половое размножение. Так и запомним: вегетативная клетка прорастает в пыльцевую трубку, а генеративная делится с образованием двух спермиев.

Как же все эти ароморфозы повлияли на жизнь семенных растений?

Все эти признаки позволяют голо- и покрытосеменным растениям произрастать даже на тех территориях, где обитание споровых невозможно! 

Например, они населяют холодные и аридные районы. Семенные растения представлены всем многообразием форм: среди них есть травы, кустарники, лианы, деревья. 

Семенные папоротники

Семенные папоротники — это очень древние растения. Именно ими питались в основном динозавры палеозоя. Современные семенные растения произошли именно от них.

Семенные папоротники — предки современных семенных растений.

Это группа вымерших в Палеозойской эре растений, которые обладали признаками как папоротников, так и голосеменных. 

Представители: медуллоза Ноэ, алетоптерис, калиматотека.

Признаки папоротников

1. Вайи — видоизмененные перисто-рассеченные листья. 
2. Отсутствие шишек. Семена у семенных папоротников формировались на нижней стороне листа, как споры у папоротников.

Признаки голосеменных

1. Размножение семенами, в которых до сих пор не найдены зародыши. Отсутствие зародыша, констатированное при изучении многих сотен ископаемых семян этих растений, до сих пор представляется загадкой. 
2. Многообразие форм. Семенные папоротники были представлены в основном древесными и лиановидными растениями.

Отдел Голосеменные

Голосеменные — отдел современных семенных растений, включающий более 1100 видов. 

Общая характеристика 

Голосеменные не имеют настоящих сосудов. Их ксилема (проводящая ткань) представлена только трахеидами, что осложняет восходящий ток минеральных веществ по растению. Но несмотря на это, большая часть голосеменных — высокие древесные растения.

Большинство представителей — многолетние вечнозелёные растения. Ель, сосна, лиственница — типичные представители этого отдела. Они не теряют листья зимой и постоянно остаются зелёными. Кстати для самого растения это не очень хорошо: в листьях за год накапливается большое количество токсинов, которые приходится перерабатывать и обезвреживать.

Классификация и представители

Отдел Голосеменные растения включает классы 

• Хвойные, 
• Гинкговые, 
• Гнетовые 
• и Саговниковые.

1. Класс Хвойные 

Представители: ель, сосна, лиственница, кипарис.

Этот класс наиболее многочислен. Представители группы имеют видоизмененные игольчатые (как у ели и сосны) или чешуевидные (как у кипариса) листья. 

Древесина развита очень хорошо, в ней присутствует густая сеть смоляных ходов. Хвойные растения выделяют токсические соединения — фитонциды.

Фитонциды — вещества, обладающие лекарственными свойствами для человека.

Фитонцидные лекарственные препараты обладают антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами и оказывают иммуностимулирующее действие. Например, популярное средство от насморка «Пиносол» имеет в составе пихтовое масло.

1. Класс Гинкговые

Единственным представителем этого класса в современной флоре Земли является Гинкго двулопастной, который растет только в некоторых районах Восточной Азии. Такие виды, как Гинкго двулопастной, считаются реликтовыми. 

Реликты — живые свидетельства существования почти вымершей группы организмов.

Листья Гинкго имеют необычную форму и напоминают вывернутый зонтик:

Экстракт гинкго применяется в медицине как биологически активная добавка (БАД). Препарат, получаемый из него используют для улучшения мозгового кровообращения. 

1. Класс Гнетовые

К группе относятся вельвичия, гнетум и эфедра. 

Гнетум — тропическая лиана. 

Эфедра — кустарник, имеющий чешуевидные листья и произрастающий в пустынях. 

Вельвичия — единственный представитель семейства Вельвичиевые. Растение выглядит как подземный побег с выходящими на поверхность длинными массивными листьями.

1. Класс Саговниковые

Представители этой группы — растения с мощной сердцевиной и слабо развитой древесиной. Для саговниковых характерны неветвящиеся стебли. Некоторые роды саговниковых считаются эндемиками.

Эндемики — организмы, живущие только в определённых ареалах и не встречающиеся на других территориях. 

Например, представители рода Саговники обитают только в Африке.

Размножение и развитие

Взрослое листостебельное растение сосны (представителя отдела Голосеменные) представлено спорофитом. 

1. На нём в период полового созревания вырастают шишки.
2. В них формируются спорангии. Подробнее об этих органах вы можете прочитать в статье «Споровые растения».
3. Женская спора делится митозом и образует зародышевый мешок, мужская — пыльцевое зерно. 
4. При опылении ветром пыльцевое зерно попадает на женскую шишку.
5. Из его вегетативной клетки прорастает пыльцевая трубка. Генеративная клетка делится митозом на 2 спермия. 
6. По пыльцевой трубке спермии попадают в зародышевый мешок, в котором уже сформировались 2 женские гаметы — яйцеклетки. Происходит оплодотворение, формируется зигота. 

1. Из зиготы путем нескольких митотических делений образуется зародыш. 
2. Семена распространяются ветром, попадают в субстрат и прорастают во взрослое растение — спорофит.

Анемохория — распространение семян ветром.

Значение для экосистем

• производят намного больше кислорода, чем покрытосеменные, за счёт увеличенной суммарной площади поверхности листьев; 
• вытесняют лиственные деревья из лесов. 

Значение для человека

• используются для изготовления бумаги и ценной древесины, 
• производства эфирных масел;
• в медицине для получения лекарственных препаратов.

Отдел Покрытосеменные

Покрытосеменные — отдел современных семенных растений, насчитывающий около 272 тысяч видов. 

Среди цветковых есть и травы, и кустарники, и деревья, и лианы. 

Отличительные признаки покрытосеменных растений

1. Наличие цветка и плода 

Цветок и плод защищают зародыш, “покрывая” его, именно за счет этого покрытосеменные получили такое название. 

Мужские цветки имеют тычинки, женские — пестики. 

Пестики и тычинки — это генеративные органы покрытосеменных.

Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца. 

Тычинка — из тычиночной нити и пыльника.

1. Двойное оплодотворение

При оплодотворении голосеменных сливается только одна пара гамет (спермий + яйцеклетка).

У покрытосеменных один спермий сливается с гаплоидной яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй — с диплоидной центральной клеткой, формируя триплоидный (2n + n = 3n) эндосперм.

1. Триплоидный эндосперм

Это усложнение строения семени очень выгодно. В три раза увеличенный набор хромосом позволяет синтезу белка в эндосперме происходить быстрее. А это значит, что у зародыша будет гораздо больше питательных веществ в запасе, и он сможет переживать неблагоприятные условия дольше.

Значение для человека

• Розы, тюльпаны, нарциссы используются людьми как декоративные растения. Их мы дарим на праздники близким, выращиваем в садах и огородах.
• Многие цветковые, например, ромашка, лаванда используются в качестве сырья для производства лекарственных препаратов и бытовой химии (гелей для душа, шампуней).
• Картофель, томат, лук — эти и многие другие цветковые растения люди употребляют в пищу.

Подробнее о представителях различных классов покрытосеменных вы можете прочитать в статье «Классы и семейства покрытосеменных».

Фактчек

• К семенным растениям относятся представители отделов Голосеменные и Покрытосеменные. 
• Размножаются семенные растения семенами, что намного эффективнее размножения спорами. 
• Семя — многоклеточный орган, имеющий в составе зародыш, эндосперм и семенную кожуру.
• Преобладающее поколение семенных — спорофит. 
• Женский гаметофит семенных называется “зародышевым мешком”, а мужской — “пыльцевым зерном”.

Проверь себя

Задание 1.

Чем цветковые растения отличаются от голосеменных?

1. они являются разноспоровыми
2. преобладающее поколение — спорофит
3. они имеют цветки и плоды
4. при оплодотворении сливается только одна пара гамет

Задание 2.

Семенные папоротники…

1. широко распространены на планете
2. обитают в северных районах
3. являются вымершей группой растений
4. на данный момент представлены только одним родом

Задание 3.

Класс Гинкговые насчитывает…

1. один вид
2. три рода
3. большое количество видов
4. около десяти родов растений

Задание 4.

Кипарис относится к…

1. покрытосеменным
2. голосеменным
3. папоротниковидным
4. моховидным

Задание 5.

Какой признак папоротниковидных характерен для медуллозы Ноэ?

1. наличие корня
2. размножение семенами
3. размножение спорами
4. наличие видоизмененных листьев — вай

Задание 6.

Какой набор хромосом у эндосперма лилии?

1. гаплоидный
2. диплоидный
3. триплоидный
4. полиплоидный

Ответы: 1 — 3; 2 — 3; 3 — 1; 4 — 2; 5 — 4; 6 — 3.

Термины

Аридные районы — засушливые территории пустынь и полупустынь.

Первая и очень распространенная ошибка абитуриентов, готовящихся к ЕГЭ по биологии, это пренебрижительное отношение к школьным учебникам. Названия, каких только сбрников и пособий (хорошо их сейчас в магазинах огромное количество) не звучат. При этом крайне редко выпускники говорят о школьных учебниках. И совершенно напрасно! Помните, что все задания ЕГЭ составляются строго с учетом школьной программы. Поэтому начинать подготовку нужно как раз со школьных учебников (на мой взгляд, подойдет лучше УМК под редакцией В.В. Пасечника). И для более полного усвоения материала необходимое условие – использование рабочих тетрадей к этим учебникам.

Рисунки встречаются в каждом варианте ЕГЭ. Часто они не очень хорошего качества. Здесь опять нельзя не вспомнить обычный школьный учебник, в котором, как правило, бывает много рисунков и таблиц. Чем чаще к ним обращаться, тем больше вероятность того, что рисунок из экзаменациооной работы окажется знакомым и понятным.

Часто от школьников приходится слышать, что заданий по ботанике в ЕГЭ мало, поэтому не стоит тратить на нее время. Действительно, на «ботанические» вопросы приходится не больше 10-12% заданий, но они включены в части В и С. Будет обидно терять баллы на этих заданиях, поэтому не советую игнорировать этот раздел биологии. А для лучшей подготовки рекомендую своим выпускникам заполнить материал иллюстративного типа (опять же из рабочей тетради).

Задание 1

Рассмотрите предложенную схему строения коры дерева. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.

Ответ: пробка.

Задание 2 

Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Палеонтологи изучают 

1) закономерности развития организмов

2) распространение живых существ на Земле

3) среду обитания организмов

4) ископаемые останки организмов животных

5) изучение окаменелых остатков пыльцы и спор древних растений

Ответ: 45.

Задание 3 

Сколько нуклеотидов в гене кодируют последовательность 60 аминокислот в молекуле белка. В ответ запишите только соответствующее число.

Ответ: 180

Пояснение

Каждую аминокислоту кодирует три нуклеотида (триплет), значит, 60 аминокислот кодирует 180 нуклеотидов.

Задание 4 

Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания световой фазы фотосинтеза в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

1) фотолиз воды

2) восстановление углекислого газа до глюкозы

3) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света

4) соединение водорода с переносчиком НАДФ+

5) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов

Ответ: 25

Пояснение

Для лучшего усвоения материала заполняю вместе со своими учащимися технологическую карту (смотри Приложение 1 «Метаболизм»). Задания из рабочей тетради Каменского 9 класс.

Задание 5 

Установите соответствие между признаками и этапами энергетического обмена: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИЗНАКИ		ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
А) протекает в цитоплазме Б) запасается 36 молекул АТФ В) протекает на кристах митохондрий Г) образуется ПВК Д) протекает в матриксе митохондрий		1) Гликолиз 2) Дыхание

Ответ: 12212

Пояснение

См. Приложение 1 «Метаболизм».

Задание 6 

При скрещивании гетерозиготного по одной паре признаков растения с гомозиготным доля гомозигот в потомстве составит

Ответ: 50.

Пояснение

Р: Аа х аа

G: А а а

F: Аа, аа

50% 50%

При таком скрещивании получается 50% гетерозигот и 50% гомозиготных рецессивных особей ИЛИ

Р: Аа х АА

G: А а А

F: АА, Аа

50% 50%

При таком скрещивании получается 50% гетерозигот и 50% гомозиготных доминантных особей.

Задание 7 

Выберите два верных ответа из пяти. Если у горностаевого кролика на определённом участке тела выщипать белую шерсть и воздействовать на него холодом, то на этом месте вырастет чёрная шерсть. Как называют такую изменчивость

1) геномная

2) мутационная

3) комбинативная

4) модификационная

5) фенотипическая

Ответ: 45

Пояснение

Модификации (фенотип) возникают под действием внешней среды, являются приспособлениями к окружающей среде. Для повторения материала по теме «Изменчивость» решаем с 11 классом тест (смотри Приложение 3 «Закономерности изменчивости»). Задания взяты из сборника А.В. Теремов, Р.А. Петросова Биология 10 класс. Пособие для самостоятельной работы обучающихся (углубленный уровень).

Задание 8 

Установите соответствие между процессами, происходящими на разных стадиях развития зародыша трёхслойных животных, и стадиями, на которых эти процессы происходят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРОЦЕССЫ		СТАДИИ
А) образуется однослойный зародыш Б) формируется мезодерма В) образуется двуслойный зародыш Г) образуется вторичная полость тела Д) образуется однослойный зародышевый пузырёк Е) начинается органогенез		1) бластула 2) гаструла 3) нейрула

Ответ: 132313

Задание 9 

Выберите три верных ответа из шести. Гриб в составе лишайника

1) создает органические вещества из неорганических

2) поглощает воду и минеральные соли

3) расщепляет минеральные вещества

4) защищает водоросль от воздействия неблагоприятных факторов

5) осуществляет связь лишайника с окружающей средой

6) использует синтезируемые водоросолью органические вещества

Ответ: 246

Задание 10 

Установите соответствие между признаками биологического объекта и объектом, к которому относится данный признак: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИЗНАКИ ОБЪЕКТА		ОБЪЕКТ
А) состоит из нуклеиновой кислоты и капсида Б) клеточная стенка из муреина В) вне организма находится в виде кристаллов Г) может находиться в симбиозе с человеком Д) имеет рибосомы Е) имеет хвостовой канал		1) бактериофаг 2) кишечная палочка

Ответ: 121221

Пояснение

Бактериофаг — это вирус: состоит из нуклеиновой кислоты и капсида; вне организма кристаллизуется; имеет хвостовой канал. Кишечная палочка — бактерии: муреиновая клеточная стенка, симбионт человеку, имеет рибосомы.

Задание 11 

В какой последовательности происходят процессы в организме у волка, охотящегося на зайца? Ответ запишите буквами без пробелов.

А) возбуждение зрительных рецепторов

Б) передача импульсов в зрительную зону коры

В) передача импульсов к мышцам

Г) анализ и синтез сигнала в коре мозга

Д) захват жертвы

Ответ: АБГВД

Пояснение

Описывается процесс передачи импульса по рефлекторной дуге.

Задание 12

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Неправильная осанка у подростков может привести к

1) ослаблению действия ферментов

2) деформации грудной клетки

3) увеличению содержания солей кальция в костях

4) смещению и сдавливанию внутренних органов

5) нарушению кровоснабжения внутренних органов

6) нарушению работы гипофиза

Ответ: 245

Задание 13 

Установите соответствие между эффектом воздействия отдела вегетативной нервной системы и отделом.

ЭФФЕКТ ВОЗДЕЙСТВИЯ		ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
A) расширяет зрачки Б) сужает зрачки B) повышает амплитуду сердечных сокращений Г) снижает кровяное давление Д) уменьшает вентиляцию лёгких		1) симпатическая 2) парасимпатическая

Ответ: 12122

Пояснение

Симпатическая нервная система – это система аварийных ситуаций.

Парасимпатическая система – система отбоя.

Мои учащиеся запомнили раз и навсегда, когда между людьми возникает чувство влюбленности, симпатия (симпатический отдел), то при этом учащается пульс, нет аппетита и т.д.)

Задание 14 

Установите правильную последовательность прохождения порции кислорода через организм человека от момента вдоха то поступления кислорода в ткани. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) лёгкие

2) трахея

3) носоглотка

4) бронхи

5) кровь

6) гортань

7) ткани

Ответ: 3624157

Задание 15 

Укажите социальные факторы антропогенеза.

1) способность к выработке условных рефлексов

2) творчество

3) изготовление орудий труда для производства орудий труда

4) добывание и сохранение огня

5) усложнение нервной системы

6) прямохождение

Ответ: 234

Задание 16 

Установите соответствие между примерами и возможными способами видообразования, которые иллюстрируются данными примерами.

ПРИМЕРЫ		СПОСОБЫ ВИДООБРАЗОВАНИЯ
А) ранне- и позднецветущие популяции погремка на одном лугу Б) подвиды тигров — амурский и бенгальский В) популяции форели в озере Севан, различающиеся сроками нереста Г) возникшие в результате пищевой специализации виды синиц Д) популяции обыкновенной белки в Центральной России и на Кавказе		1) географическое 2) экологическое

Ответ: 21221 

Пояснение

При географическом (аллопатрическом) видообразовании основным фактором является пространственная изоляция

При экологическом (симпатрическом) видообразовании изолирующими барьерами являются различия в способах взаимодействия организмов друг с другом и с окружающей средой (разные способы и места поиска пищи, разные сроки размножения и брачные ритуалы и т. д.).

Тесты по теме «Эволюция» мои учащиеся проходили на портале «Якласс».

Задание 17 

Приспособлением растений к жизни в засушливых условиях служит

1) наличие воскового налёта на листьях

2) цветение до распускания листьев

3) образование многочисленных устьиц на листьях

4) способность накапливать воду в тканях

5) ярусное расположение организмов

6) глубоко уходящая в почву корневая система

Ответ: 146

Задание 18 

Установите соответствие между организмами и типами межвидовых отношений, в которые они вступают: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ОРГАНИЗМЫ		ОТНОШЕНИЯ
А) чёрный и рыжий тараканы Б) свиной цепень и человек В) самцы пауков птицеедов Г) личинки жуков-плавунцов и стрекоз Д) таёжный клещ и лиса Е) гриб трутовик и берёза		1) конкуренция 2) паразитизм

Ответ: 121122

Пояснение

Конкуренция может быть как внутривидовая, так и межвидовая.

Лучше всего тема «Взаимоотношения организмов» описаны в учебнике В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин Общая биология 10-11 класс. Дрофа.

Задание 19

Установите правильную последовательность событий, происходящих при половом размножении цветковых растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) прорастание вегетативной клетки

2) перенос пыльцы на рыльце пестика

3) образование пыльцевой трубки

4) образование зиготы и эндосперма

5) проникновение спермиев в зародышевый мешок

6) формирование семени

Ответ: 213546

Пояснение

Так как задания подобного типа попадаются в каждом варианте ЕГЭ, советую использовать эти иллюстрации (смотри Приложение 2 «Жизненные циклы растений»).

Нужно обратить внмание, что зарыш диплоидный (2n), а эндосперм триплоидный (3n). вспомнить, что образование микроспор из спорогенной ткани происходит мейозом, а уже вегетативная и генеративная клетки из микроспор образуются в результате митоза.

Задание 20 

Вставьте в текст «Происхождение эукариот» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в ответ.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭУКАРИОТ

Согласно самой распространенной на сегодняшний момент теории, первыми на планете появились __________ (А) организмы. Эукариоты появились намного позднее. Теория гласит, что эукариоты возникли в результате постепенного усложнения строения архебактерий и вступления их в _________ (Б) с другими бактериями. Так, митохондрии, имеющие свою собственную ДНК и рибосомы, являются органоидами, произошедшими таким образом. Митохондрии выполняют функции поставщиков __________ (В) для клетки. Другими органоидами такого происхождения являются __________ (Г)

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:

1) паразитизм

2) симбиоз

3) органические вещества

4) энергия

5) прокариотический

6) эукариотический

7) хлоропласт

аппарат Гольджи

Ответ: 5247

Пояснение

Согласно самой распространенной на сегодняшний момент теории, первыми на планете появились прокариотические организмы. Эукариоты появились намного позднее. Эукариоты возникли в результате постепенного усложнения строения архебактерий и вступления их в симбиоз с другими бактериями. Так, митохондрии и хлоропласты, имеющие свою собственную ДНК, являются органоидами, произошедшими таким образом.

Задание 21 

Пользуясь таблицей «Размножение рыб» и знаниями из области биологии, выберите правильные утверждения.

Размножение рыб

Название рыбы	Количество икринок, тыс.	Средний диаметр икринок, мм	Среднее время наступления половозрелости, лет	Средний возраст рыб, выловленных рыбаками в разных водоёмах, лет
Щука обыкновенная	30	2,7	3–4	5
Норвежская сельдь	200	1,3	2–7	8
Треска балтийская	1000	1	5–9	3
Сазан	1500	1	5–6	8
Колюшка трёхиглая	0,1–1	1,8	1	2

1) Наибольший средний диаметр икринок у щук.

2) Треску балтийскую рыбаки отлавливают в неполовозрелом возрасте.

3) Наибольший средний диаметр икринок у сазана и трески.

4) Количество икринок у колюшки самое низкое, так как действует естественный отбор: поедают хищники, гибнут от болезней и случайных факторов.

5) Сазан выметывает самое большое количество икринок, т.к. это самые крупные рыбы, из указанных представителей.

Ответ: 12

Пояснение

Неверные предложения:

4) На всех рыб действует естественный отбор, а у колюшки трёхиглой прямая забота о потомстве.

5) В таблице не указаны размеры рыб.

Задание 22 

Какова роль условных рефлексов в жизни животных?

Пояснение

1) Условный рефлекс является ответным действием животного на определенный раздражитель, приобретаемый в процессе индивидуальной жизни

2) Условные рефлексы позволяют животным приспособиться к изменяющимся условиям жизни.

Задание 23 

На рисунке изображён медуллоза Ноэ — семенной папоротник — вымершее около 270 млн лет назад растение.

 Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который вымирает данный организм, а также его возможного «близкого родственника» в современной флоре (ответ — на уровне отдела).

Какие черты строения характеризуют растение медуллоза Ноэ как высшее семенное растение?

Пояснение

Воспользуемся таблицей, ВЫСЧИТАЕМ период, ориентируемся на указанную дату вымирания — 270 млн лет назад. Находим самую близкую дату — 230 млн лет назад — мезозой, здесь семенных папоротников уже нет, значит, вымерли в предыдущей эре — Палеозойская, к 230 +55 (Продолжительность Пермского периода) = 285 млн лет назад

в четвертой колонке найдем исчезновение каменноугольных лесов, определяем по первой и третьей колонкам эру и период, когда вымирают семенные папоротники.

Элементы ответа:

1) Эра: Палеозойская

Период: Пермский (Пермь)

2) «Близких родственников» данного растения в современной флоре: отдел Голосеменные

3) Признаки высших семенных растений:

Тело расчленено на корень, стебель, листья и органы размножения. Размножение семенных папоротников происходило с помощью семян. Спорофит является доминирующим поколением; гаметофит крайне редуцирован.

Существует точка зрения, согласно которой семенные папоротники не имели настоящего семени, хотя у них был семязачаток. В связи с этим их, а также современные саговниковые и гинкговые причисляли не к семенным, а к так называемым семязачатковым растениям.

Задание 24 

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите предложения, в которых сделаны ошибки, и исправьте их.

1. У растений, как и у всех организмов, происходит обмен веществ. 2. Они дышат, питаются, растут и размножаются. 3. При дыхании они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. 4. Растения растут только в первые годы жизни. 5. Наряду с растениями автотрофами, существуют гетеротрофы, это паразитические растения. 6. Все растения распространяются с помощью семян.

Пояснение

Ошибки допущены в предложениях:

1) 3 — при дыхании растения (как и все живые организмы) поглощают кислород и выделяют углекислый газ;

2) 4 — растения растут в течение всей жизни;

3) 6 — не все растения образуют семена (только Голосеменные и Покрытосеменные растения).

Задание 25 

Какой вид изменчивости проявляется у растений в результате их подкормки?

Пояснение

1) Модификационная изменчивость — изменение организмов под действием факторов среды (фенотипическая, ненаследственная).

2) Эта изменчивость не затрагивает гены организма. Наследственный материал не изменяется.

Задание 26 

В промышленных районах Англии на протяжении ХIХ-ХХ веков увеличилось число бабочек берёзовой пяденицы с тёмной окраской крыльев, по сравнению со светлой окраской. Объясните это явление с позиции эволюционного учения и определите форму отбора.

Пояснение

1) в потомстве популяции бабочек рождаются и светлые, и темные формы;

2) в загрязненных копотью промышленных районах с потемневших стволов птицами устраняются светлые особи, поэтому через ряд поколений преобладающей формой в популяциях стали бабочки с темной окраской;

3) изменение окраски в популяциях бабочек – появление движущей формы естественного отбора.

Задание 27 

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

Пояснение

1) Микроспоры образуются в результате мейоза из материнских клеток спор (спорогенной ткани).

2) Вегетативная и генеративная клетки пыльцевого зерна образуются в результате митоза микроспор.

3) Спермии образуются в результате митоза генеративной клетки.

4) Все названные клетки гаплоидны (n).

Задание 28 

У овец длинные уши не полностью доминируют над безухостью. Промежуточным признаком являются короткие уши. Чёрная шерсть доминирует над белой шерстью. Длинноухую чёрную овцу, гетерозиготную по второму признаку скрестили с короткоухим белым бараном. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы потомства и вероятность рождения безухих белых ягнят.

Пояснение

1) ♀ААВв х ♂Аавв

Гаметы АВ, Ав, Ав, ав

2) F1 AАВв – длинноухие, чёрные

ААвв – длинноухие, белые

АаВв – короткоухие, чёрные

Аавв – короткоухие, белые

3) Вероятность рождения безухих белых ягнят равна 0. Все ягнята либо длинноухие, либо короткоухие и имеющие как чёрную, так и белую шерсть.

Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах,
лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители — щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников,
хвощей, плаунов
доминирует спорофит.

Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры — карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.

Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей — травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и
вторичной древесины.

Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки — сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).

В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал «корень» — у мхов не было и корней,
вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного
побега — корневища.

Строение

Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя — щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата
умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.

Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки — «улитки».

Отметьте, что лист папоротника
называется вайя (от греч. baion — пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис — главную ось сложного листа,
соответствующую центральной жилке.

Жизненный цикл папоротниковидных

Листостебельное растение папоротника, изображенное выше — спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где
спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы — группы близкорасположенных
спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).

В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм «катапульты»,
споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.

Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы.
Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы —
соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).

Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления — гаустории (от лат. haustor — черпающий, пьющий).
Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а
затем взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение папоротников

Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания — продуцентами (производителями органических веществ). Человек
использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника
обыкновенного.

Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.