Решу егэ микроспорогенез

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 898    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 898    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления
полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Строение цветка

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

• Стеблевой части, в которой выделяется:
• Цветоножка — разветвление стебля, на котором расположен цветок
• Цветоложе — расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
• Листовой части, которая подразделяется на:
• Чашелистики — видоизмененные листья, составляющие чашечку цветка
• Лепестки — внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик цветка

Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник
состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).

• Генеративной части, включающей в себя:
• Тычинки — мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
• Пестик — основная, расположенная в центре, часть цветка, является женским половым органом.

Состоит из завязи — нижней утолщенной части пестика, из
которой в дальнейшем образуется плод, столбика — центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца — широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью — картофель,
горох, редька, гвоздика и с нижней завязью — у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка.
Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем
(у огурца).

Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар — сахаристый сок с характерным запахом. При
попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление)
и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

Околоцветник

Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник.
Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не
разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У
некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются «голые» : у тополя, вербы.

Чашечка

Чашечка — наружная часть околоцветника, образованная чашелистиками. Строение чашечки у разных растений отличается. Выделяют:

• Раздельнолистную чашечку — состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
• Сростнолистная чашечка — чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха

Венчик

Венчик — внутренняя часть двойного околоцветника, образованная лепестками и обычно ярко окрашенная. Строение венчика может быть разным. Венчик может быть:

• Свободнолепестный — лепестки венчика разделены между собой
• Спайнолепестный — лепестки венчика срастаются друг с другом

В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число
берется в скобки.

Симметрия цветка

Исходя из особенностей симметрии цветка их подразделяют на:

• Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов.
  В формуле такие цветки обозначаются знаком *
• Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева.
  В формуле такой цветок обозначается знаком ↑

Однодомные и двудомные растения

Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на
цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) — мужские цветки, либо пестики (пестичные) — женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских
цветков эти растения делятся на:

• Однодомные — у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
• Двудомные — имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.

Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей.
Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и
идут в разные дома («двудомные растения»). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола
придется искать место для ночевки в одном доме («однодомные растения»).

Семязачаток

Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост),
называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

В семязачатке происходит процесс мегаспорогенеза, на котором мы остановимся подробнее:

• Мегаспорогенез

Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Материнская клетка (2n) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо,
получается четыре клетки — четыре гаплоидные мегаспоры (n). Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе — ткани, где соединяются
интегумент и нуцеллус.

Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит — зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле
развития, которая чередуется со спорофитом — диплоидной фазой.

Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей
веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского
гаметофита окончено.

От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые — полярные ядра. Таким образом, у полюсов
зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом.
На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в яйцеклетку, а две других становятся вспомогательными клетками —
синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.



• Микроспорогенез

Локализуется в микроспорангиях — гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с
гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая
генеративная — эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек — интины (внутренней) и экзины (наружной).

Важно отметить, что из генеративной клетки к моменту оплодотворения (еще в пыльнике (до опыления) или в пыльцевой трубке (после опыления)) путем митоза образуются мужские половые клетки — спермии (или сперматозоиды),
необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения — пыльцевое зерно.

Опыление

Опыление — процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семязачаток (у голосеменных). В изучении любой темы важным аспектом является классификация. Выделяют два типа опыления:

• Самоопыление

Самоопыление это опыление в пределах одной и той же особи, возможны : гейтоногамия (от греч. géitōn сосед и gámos брак), или автогамия, в пределах
одного цветка ( от др.-греч. αὐτός — «сам» и γάμος — «брак»). Самоопыление помогает выживать растениям в неблагоприятных условиях окружающей среды, на
отдаленных от суши островах, в тундре — когда затруднено или невозможно перекрестное опыление.

Признаки самоопыляющихся растений: запах и нектар отсутствуют, тычинки выше пестиков, иногда пыльца созревает еще в бутоне и опыление происходит в цветке еще до его распускания.

• Перекрестное опыление

Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет
человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо
ввести новые термины:

• Ветроопыляемые растения

Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах, нектар у цветов
отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают ранней весной, до появления листьев. Тычинки располагаются на длинных, свисающих тычиночных нитях. Пыльцы образуется очень много, она мелкая, легкая и сухая.



Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.



• Насекомоопыляемые растения

Эти растения отличают крупные цветки, мелкие — собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения
насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, липкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.

Теперь вы точно знаете, почему
именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться
насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить — вперед в березовую рощу

Оплодотворение

Оплодотворение — слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию
зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика,
растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление,
открытое С.Г. Навашиным — двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается
в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий
сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) — запасного питательного вещества.

После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется
семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

Соцветия

Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления — соцветия. Соцветие — часть годичного
побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

Этот раздел мы также изучим с помощью классификации. Соцветия подразделяются на:

• Простые

Простыми называют соцветия с одной осью — главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:

• Кисть — цветки поочередно крепятся к неразветвленной удлиненной главной оси. Имеется у ландыша, черемухи.



• Щиток — напоминает кисть, однако цветки располагаются на цветоножках разной длины. Чем ниже цветок, тем длиннее его цветоножка, и благодаря такой
  закономерности цветки располагаются на одном уровне в горизонтальной плоскости. Имеется у груши, спиреи.



• Колос — производное кисти: на удлиненной главной оси находятся сидячие цветки (цветоножка отсутствует). Имеется у подорожника, ятрышника.



• Початок — производное кисти, напоминающее колос. Отличается наличием разросшейся толстой и мясистой главной оси. Имеется у кукурузы, белокрыльника.



• Корзинка — главная ось соцветия утолщена и уплощена, представлена в виде чаши, на которой располагаются сидячие цветки. Встречается у одуванчика,
  ромашки.



• Зонтик — главная ось укорочена, цветоножки выходят из одной верхушечной точки. Зонтик характерен для примулы (первоцвета), вишни.



• Головка — производное зонтика. Главная ось укорочена, цветки на очень коротких цветоножках или сидячие. Имеется у клевера.



• Сложные соцветия

Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.

• Метелка — по-другому называется — сложная кисть. Главная ось ветвится, от нее отходят оси боковые, на которых расположены цветки — у сирени, или колоски: у овса, риса,
  просо.



• Сложный зонтик — от верхушки главной оси отходят простые соцветия, зонтики. Имеется у сныть-травы, тмина, моркови, петрушки, укропа.



• Сложный колос — от каждого узла на главной оси отходят отдельные колоски с сидячими на них цветками. Имеется у ржи, пшеницы, пырея, ячменя.

. Микроспорогенез
и формирование мужского гаметофита у покрытосеменных.

Микроспорогенез или образование мужского гаметофита. Взрослая
тычинка состоит из пыльника, связника и тычиночной нити, которая одета
эпидермой. Тычинка образуется из бугорка конуса нарастания цветоносного
побега, который сначала однороден, а затем дифференцируется. Постепенно в
двух участках каждого пыльцевого мешка начинает­ся заложение гнезд пыльника;
выделяется археспориальная клетка, а она де­лится,
образуя париетальную и спорогеннуюклетки.

Париетальные клетки дают субэпидермальный фиброзный слой и высти­лающий
– тапетум, обеспечивающий спорогенную ткань питательными вещества­ми.
Цитоплазма густая, вязкая, клетки крупные.

Спорогенные клетки, делясь мейозом, дают клетки микроспор, в
дальнейшем дифференцирующихся в пыльцу.

Ядро микроспоры делится на вегетативное и генеративное ядра.

Вегетативное — крупное, содержащее жирное масло и крахмал.

Генеративное — мельче, с хроматином.

Генеративное может делиться еще в пыльнике, образуя два спермия
— (сложноцветные, злаки, маревые, гвоздичные), или же в пыльцевой трубке
(орхидные, норичниковые).

Следовательно, зрелые пыльцевые зерна могут быть двух- и
трехъядерные, покрыты спородермой, состоящей из экзины и интины Экзина —
утолщенная слоистая оболочка, с выростами в виде шипиков, бугорков и т.д.
Состоит из вещества — полленина, клетчатки, пропитанной кутиноподобными
веществами, маслом с каротиноидами.

Интина состоит из пектиновых веществ.

Экзина имеет поры. Форма и характер поверхности экзины — диагно­стический
признак.

Вскрывание пыльников обусловлено, в основном, сокращением клеток
эпи­дермы при подсыхании.

Мегаспорогенез и
формирование женского гаметофита у покрытосеменных.

Мегаспорогенез или формирование женского гаметофита. Семяпочки
развиваются на внутренних стенках завязи и являются мегаспорангиями,
заключенными в интегументы. Закладываются в виде бугорков на плаценте (место
прикрепления семяпочки). Главная масса семяпочки — эмбриональные клетки,
образую­щиеся из бугорков, формирующие нуцеллус (питательная и защитная ткань
зародышевого мешка). Нуцеллус покрыт интегументами, оставляющими
уз­кий канал в виде пыльцевхода (микропиле). Часть семяпочки, противоположная
пыльцевходу – халаза.

Количество семяпочек в завязи неодинаково (слива, вишня — 1-2;
злаки — 1; мак — много), соответственно этому неодинаково и число семян.

Как и в пыльнике, в семяпочке мегаспорогенез начинается с
заложения археспория (против пыльцевхода) — обособляется одна из клеток
нуцеллуса, де­лится митозом, образуется тетрада мегаспор; три — дегенерируют;
внутренняя прорастает в женский гаметофит, который называется зародышевым
меш­ком. Внутри него происходит три деления ядра митозом — образуется
8-ядерный зародышевый мешок; по 4 ядра располагаются по полюсам; от каждого
полюса отходит по одному ядру к центру — вторичное ядро (около
него обособлена цитоплазма). На микропиллярном конце 3 клетки облекаются
цитоплазмой и образуется более крупная яйцеклетка с крупным ядром и вакуолью
— женская гамета, а также две синергиды. На противоположном — три клетки —
антиподы. Таким образом, зрелый 8-ядерный мешок имеет одну яйцеклетку, две
синергиды, три антиподы и диплоидную центральную клетку. Это классический тип
строения, встречаемый у 82% растений (покрытосеменных).

Форма зародышевого мешка разнообразна: овальный ,прямой,
изогнутый и т.п. В цитоплазме зародышевого мешка имеются лейко­пласты,
хондриосомы, крахмальные зерна, капли масла и т.д.

Семязачаток – это небольшое
образование, которое располагается в завязи пестика. Число семязачатков в
завязи пестика может быть от одного (пшеница, ячмень, слива, подсолнечник) до
нескольких тысяч (мак) и миллионов (орхидные). В семязачатке происходят
процессы формирования мегаспор, женского гаметофита и процесс оплодотворения.
После оплодотворения он развивается в семя.

Сформированный семязачаток представляет собой многоклеточное
образование. К плаценте он прикрепляется семяножкой – фуникулюсом.

Снаружи семязачаток покрыт одним-двумя покровами – интегуметами. На
верхушке интегументы не смыкаются, образуя таким образом канал – микропиле
(пыльцевход).

Под интегументами расположен многоклеточный нуцеллус,
или ядро семязачатка(гомологичен мегаспорангию).

Конец семязачатка, противоположный микропиле, называют халазой.
На уровне халазы происходит слияние нуцеллуса и интегументов (рис. 13).

Рис. 13. Строение сформированного семязачатка:

1, 2 – внутренний и наружный
интегументы; 3 – яйцеклетка; 4 –
зародышевый мешок; 5 – нуцеллус; 6 –
халаза; 7 – антиподы; 8 – вторичное
ядро; 9 – синергиды; 10 – семяножка;

11 – плацента; 12 –
проводящий пучок; 13 – пыльцевход (микропиле)

Особенности строения зрелого семени во многом определяются типом
образовавшего его семязачатка. В зависимости от ориентации, взаимного
расположения частей и степени изогнутости нуцеллуса различают пять
основных типов семязачатков (рис. 14):

Рис. 14. Основные типы семязачатков:

1 – ортотропный; 2 –
анатропный; 3 – гемитропный; 4 – кампилотропный;

5 – амфитропный

1) ортотропный (прямой) – микропиле и
семяножка находятся на противоположных концах оси семязачатка (гречишные,
ореховые);

2) анатропный (обратный, обращенный) –
нуцеллус повернут по отношению к прямой оси на 180°, поэтому микропиле и
семяножка расположены рядом (самый распространенный тип семязачатка);

3) гемитропный (полуповернутый) –
семязачаток повернут на 90°, в результате микропиле и нуцеллус расположены по
отношению к семяножке под углом 90° (некоторые первоцветные, норичниковые);

4) кампилотропный (односторонне
изогнутый) – нуцеллус изогнут только микропилярным концом, фуникулюс и
микропиле расположены рядом (бобовые, мальвовые);

5) амфитропный (двусторонне изогнутый) –
нуцеллус изогнут с двух сторон, в виде подковы, микропиле и фуникулюс
расположены рядом (тутовые, ладанниковые).

Мегаспорогенез – это процесс формирования
мегаспор в нуцеллусе семязачатка.В нуцеллусе вблизи микропиле обособляется,
увеличивается одна (реже несколько) клета археспория. Эта клетка становится
материнской клеткой мегаспор, она имеет диплоидный набор хромосом (2n). Материнская
клетка однократно делится мейозом, в результате возникает тетрада
гаплоидных мегаспор (четыре по 1n). Мегаспоры располагаются линейно от
микропиле к халазе (рис. 15).

Рис. 15. Развитие зародышевого мешка (схема):

1 – материнская клетка; 2 –
тетрада мегаспор; 3 – одна развитая мегаспора и три
отмирающие; 4 – двухъядерный мешок; 5 –
четырехъядерный мешок; 6 – восьмиядерный мешок; 7 –
развитый зародышевый мешок; с – синергиды; я –
яйцеклетка;

п – полярные ядра; а –
антиподы; м – три неразвитые мегаспоры; мз –
мейоз;

мт – митоз

Мегагаметогенез – это процесс формирования
женского гаметофита, которым является восьмиядерный зародышевый мешок. Одна
из четырех мегаспор, которая находится ближе к халазе, делится быстрее.
Поэтому остальные три мегаспоры подавляются в развитии, т. е. дегенерируют.

Единственная мегаспора увеличивается, разрастается, ее ядро
трехкратно делится митозом. В результате в сильно растянутой
клетке мегаспоры формируется восемь ядер, которые располагаются по четыре на халазальном
и микропилярном полюсах. Далее происходит дифференцировка ядер: от полюсов к
центру отходит по одному ядру. Эти ядра называют полярными.
Оставшиеся ядра обособляются в клетки. На микропилярном полюсе центральная
крупная клетка преобразуется в яйцеклетку, две рядом
расположенные боковые клетки – в синергиды. Яйцеклетка с
синергидами образует яйцевой аппарат. На противоположном
халазальном полюсе три клетки образуют группу антипод. В
центре два полярных ядра сливаются, в результате образуется вторичное
(центральное) ядрозародышевого мешка (см. рис. 13).

Таким образом, единственная мегаспора, прорастая внутри
семязачатка, образует женский гаметофит – зародышевый мешок. Он включает:

а) яйцевой аппарат состоит из яйцеклетки и двух
синергид; они расположены на микропилярном полюсе семязачатка;

б) три антиподы – расположены на халазальном
полюсе семязачатка; яйцеклетка, синергиды и антиподы являются гаплоидными
(1n);

в) вторичное (центральное) ядро зародышевого
мешка – образовано при слиянии двух полярных ядер; оно диплоидное (2n).

Оплодотворение. После опыления начинается
прорастание пыльцы. Липкая и неровная по­верхность рыльца способствует
удержанию большого числа пыльцевых зерен. Кроме того, если партнеры
совместимы, рыльце выделяет специальный энзим, стимулирующий прорастание
пыльцы. Прорастает несколько пыльцевых зе­рен. От индивидуальной скорости
роста зависит успех той или иной пыльцы. В пыльцевую трубку переходят два
спермия и вегетативное ядро, которое располагается у растущего конца трубки.
Трубка входит в семяпочку через микропиле, конец ее лопается и содержимое
изливается в полость заро­дышевого мешка. Один спермий сливается с гаплоидной
яйцеклеткой, другой с диплоидной вторичной клеткой.

Обычно в зародышевый мешок проникает одна пыльцевая трубка, если
се­мяпочек много, то несколько выполняют свое назначение.

Из диплоидной зиготы развивается зародыш семени, из триплоидной
— эндосперм. Описанный универсальный для покрытосеменных процесс — двойное
оплодотворение, открыт Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 году.

От голосеменных отличия:

1) гибридный, триплоидный эндосперм;

2) два (а не один) спермий.

3) время от опыления до оплодотворения — 1-2 дня.

Смена ядерных фаз и чередование поколений.
Женский гаметофит — зародышевый мешок.

Мужской гаметофит — пыльца.

Обыкновенный тип двойного оплодотворения — амфимиксис.
Но у некото­рых растений зародыш развивается из неоплодотворенных элементов.
Отклонения от нормального хода оплодотворения — апомиксис.
Различают:

1. Партеногенез –развитие зародыша из неоплодотворенной
яйцеклетки;

2. Апогамия — развитие зародыша из антиподы или синергиды;

3. Апоспория — зародыш развивается из клетки нуцеллуса или
интегумента.

После оплодотворения начинается деление оплодотворенных элементов
внутри зародышевого мешка. Триплоидная зигота образует эндосперм, раньше
зародыша. Зародыш развивается из зиготы. Может быть и перис­перм — из
нуцеллуса (вне зародышевого мешка). Интегументы становятся кожу­рой семени.

Зародыш, эндосперм, перисперм и кожура образуют семя .

Различают 4 типа семян.

1. Зародыш занимает всю полость зародышевого мешка, вытесняя
весь эн­досперм и перисперм. Питательные вещества — в семядолях (бобовые,
тыквен­ные, розоцветные, сложноцветные).

2. Зародыш занимает меньшую часть семени, большая принадлежит
эндосперму. Перисперма не образуется (злаки, пасленовые, зонтичные).

3. Есть только перисперм. Эндосперм полностью потреблен
зародышем в процессе формирования (гвоздичные, маревые).

4.Сохраняется эндо- и перисперм — редкий тип семян (черный
перец, лотос).

При образовании зародыша зигота делится на две клетки, образуя

1) подвесок или суспензор,

2) собственно зародыш.

Подвесок погружает зародыш в эндосперм, нередко выполняет
функции присоски.

Зародыш состоит из зародышевого корешка, стебелька, к верхней
части которого при­крепляются семядоли — первые листья растения. Стебелек
ниже семядолей — гипокотиль, выше — эпикотиль; верхушка стебля — почечка.

Эти два процесса
происходят в пыльнике тычинки.

Микроспорогенез
– это процесс образования микроспор
в микроспорангиях, которыми являются
гнезда пыльника. Клетки спорогенной
ткани несколько раз последовательно
делятся митозом.
В результате этого формируются диплоидные
(2n) микроспороциты
(материнские клетки микроспор). Каждый
микроспороцит делится однократно
мейозом, в результате чего возникает
тетрада (четыре) гаплоидных (n) микроспор.
Микроспора
– это тонкостенная клетка с одним
гаплоидным ядром. Чаще всего стадия
тетрады кратковременна, поэтому
микроспоры быстро обособляются друг
от друга. Иногда тетрады микроспор
сохраняются, образуя в последующем
тетрады пыльцевых зерен (рогоз, элодея,
вересковые, росянка).

Микрогаметогенез
– это процесс образования из микроспоры
мужского гаметофита (пыльцевого зерна).
У покрытосеменных растений развитие
мужского гаметофита сводится к одному
митотическому делению. Микроспора
делится митозом, в результате образуется
пыльцевое зерно (пылинка).

Пыльца
– это совокупность пыльцевых зерен,
образующихся в гнездах пыльника (рис.
8). Форма пыльцевых зерен может быть
разнообразной: шаровидная, эллипсовидная,
нитевидная и др. Их размер варьирует
от 2 мкм (незабудка) до 250 мкм (тыква).
Пыльца имеет гаплоидный набор хромосом.
Форма и строение пыльцы являются
постоянными наследственными признаками.

Рис.
8. Строение и развитие пыльцевого зерна:

А
– микроспора; Б
– пыльцевое зерно; В
– формирование пыльцевой трубки; Г
– часть пыльцевой трубки; 1
– экзина;

2
– интина; 3
– вегетативная клетка; 4
– генеративная клетка;

5
– два спермия

Пыльцевое
зерно у
покрытосеменных растений состоит из
двух клеток, покрытых общей оболочкой
(спородермой). Одна маленькая клетка
называется генеративной
(спермагенной),
вторая большая – сифоногенной
(клеткой пыльцевой трубки).
Генеративная клетка однократно делится,
в результате чего образуются два спермия
(рис. 8).

Спермий
– это гаплоидная гамета, лишенная
жгутика. Спермии
перемещаются по пыльцевой трубке,
достигают зародышевого мешка и участвуют
в оплодотворении.

Формирование
мужского гаметофита происходит в
пределах спородермы,
которая сохраняется и входит в состав
пыльцевого зерна. Спородерма состоит
из двух слоев:

1) экзина
– наружный толстый слой; он состоит из
стойких веществ спорополленинов,
которые нерастворимы в кислотах и
щелочах. Часто
экзина несет специальные выросты и
скульптурные утолщения, особенно
развитые у пыльцы растений, опыляемых
насекомыми;

2)  интина
– внутренний тонкий слой, который
состоит из целлюлозы и пектина.

Признаки строения,
формы, положения, число тычинок, а также
сам тип андроцея имеют большое значение
для систематики покрытосеменных и
познания их филогении.

Тестовые задания по теме «Андроцей»

1. Что
представляет собой андроцей?

– совокупность
лепестков одного цветка;

– совокупность
чашелистиков одного цветка;

– совокупность
тычинок одного цветка;

– совокупность
пестиков одного цветка.

2. Каковы
особенности строения двусильного
андроцея?

– две тычинки
длиннее остальных;

– две тычинки
короче остальных;

– все тычинки
различаются по длине;

– тычинки в
результате срастания сформировали две
группы.

3. Какие
растения имеют четырехсильный андроцей?

– люпин, клевер,
горох;

– яблоня, земляника,
малина;

– капуста, рапс,
редька;

– мята, шалфей,
чабрец.

4. Как
называется андроцей, для которого
характерно срастание всех тычинок в
одну группу?

– братственный;

– однобратственный;

– двубратственный;

– многобратственный.

5. Какие
растения имеют двубратственный андроцей?

– люцерна, клевер,
горох;

– яблоня, земляника,
малина;

– капуста, рапс,
редька;

– мята, шалфей,
чабрец.

6. Какие
растения имеют двусильный андроцей?

– люцерна, клевер,
горох;

– яблоня, земляника,
малина;

– капуста, рапс,
редька;

– мята, шалфей,
чабрец.

7. Каковы
морфологические части тычинки?

– тычиночная
нить, рыльце, пыльник;

– столбик, связник,
пыльник;

– тычиночная
нить, связник, пыльник;

– рыльце, столбик,
завязь.

8. Сколько
пыльцевых гнезд (микроспорангиев) имеет
каждый пыльник?

– 2;

– 4;

– 6;

– много.

9. Где
в тычинке проходят микроспорогенез и
микрогаметогенез?

– в пыльнике;

– связнике;

– завязи;

– столбике.

10. Какая
ткань покрывает пыльник?

– эпиблема;

– эпидерма;

– корка;

– пробка.

11. Для
какого слоя пыльника характерна
многоядерность клеток?

– фибриозный
слой;

– археспорий;

– тапетум;

– дегенерирующий
слой.

12. Какой
слой способствует вскрыванию гнезд
пыльника?

– фибриозный
слой;

– археспорий;

– тапетум;

– дегенерирующий
слой.

13. Из
какой ткани путем деления клеток мейозом
образуются микроспоры?

– фибриозный
слой;

– археспорий;

– тапетум;

– дегенерирующий
слой.

14. Как
называется процесс образования микроспор
в микроспорангиях (гнездах пыльника)?

– микроспорогенез;

– микрогаметогенез;

– мегагаметогенез;

– мегаспорогенез.

15. Какой
набор хромосом характерен для микроспор?

– 1n;

– 2n;

– 4n;

– все варианты.

16. Как
называется процесс образования из
микроспоры мужского гаметофита?

– микроспорогенез;

– микрогаметогенез;

– мегагаметогенез;

– мегаспорогенез.

17. Чем
у покрытосеменных растений представлен
мужской гаметофит?

– семязачатком;

– пыльцевым
зерном;

– восьмиядерным
зародышевым мешком;

– микроспорой.

18. Из
каких клеток состоит пыльцевое зерно
у покрытосеменных растений?

– спермагенная
и сифоногенная клетки;

– антеридиальная
и спермагенная клетки;

– антеридиальная
и сифоногенная клетки;

– антеридиальная,
спермагенная и сифоногенная клетки.

19. Как
называются гаплоидные мужские гаметы,
лишенные жгутиков?

– сперматозоиды;

– яйцеклетки;

– спермии;

– антеридии.

20. В
результате однократного деления какой
клетки образуются два спермия?

– спермагенной
клетки;

– сифоногенной
клетки;

– антеридиальной
клетки;

– клетки пыльцевой
трубки.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  14.05.201546.1 Mб43Ботаника Андреева, Родман.pdf

• #
• #
• #
• #

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

Форма занятия: лекционно-практическая.

Оборудование: проектор, слайды, набор
карточек с задачами.

Ход занятия

Лекция

Понятие о жизненном цикле растений

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

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

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

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

Жизненный цикл зелёных водорослей

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

Схема 1. Жизненный цикл зелёных
водорослей. (Приложение)

Практикум

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

Ответ:

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

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

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

Ответ:

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

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

Лекция

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

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

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

Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин
лён)

Практикум

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

Ответ:

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

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

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

Ответ:

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

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

Лекция

Жизненный цикл папоротников

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

Схема 3. Жизненный цикл папоротников

Практикум

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

Ответ:

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

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

Лекция

Жизненный цикл голосеменных растений
(сосна)

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

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

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

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

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

Схема 4. Жизненный цикл голосеменных
растений (сосна)

Практикум

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

Ответ:

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

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

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

Ответ:

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

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

Лекция

Жизненный цикл покрытосеменных
растений

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

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

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

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

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

Схема 5. Жизненный цикл
покрытосеменных растений

Практикум

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

Ответ:

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

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

Общие выводы

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

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

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