Жизненные циклы растений егэ биология теория

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).

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАСТЕНИЙ

      Чередование поколений – закономерная смена в жизненном цикле организмов поколений, различающихся способом размножения. Способы размножения: половое – происходит с образованием половых клеток (гамет), бесполое – происходит без образования половых клеток — с помощью спор.

      Поколение, образующее органы полового размножения, называется половым поколением, или гаметофитом (рождающий гаметы). Гаметофит преобладает у водорослей и мхов (листостебельное растение).  Исключение – водоросль Ламинария, у неё преобладает спорофит.

     Поколение, на котором образуются органы бесполого размножения, с развивающимися в них спорами, называется бесполым, или спорофитом (рождающий споры). Оно развивается из зиготы. На спорофите образуются споры, которые затем прорастают в гаметофит. Спорофит преобладает у Папоротников, Хвощей, Плаунов, голосеменных и Покрытосеменных растений.

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).

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).

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).

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).

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.

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).

Теория по биологии на тему «Жизненные циклы растений»

14.12.2016

Теория по биологии на тему «Жизненные циклы растений»

• отдел моховидные
• отдел папоротниковидные
• отдел голосеменных
• отдел покрытосеменных

Смотреть в PDF:

Или прямо сейчас: cкачать в pdf файле.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру:
от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями
органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.

В настоящее время цветковые господствуют на Земле. Такое доминирующее положение им позволили занять прогрессивные особенности:

• Возникновение цветка

Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения.
Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению
цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

• Защищенный семязачаток

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище —
завязи, сформированной из плодолистика (-ов).



• Двойное оплодотворение

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок
попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n).
Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.



• Возникновение плода

У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

• Хорошо развита проводящая ткань

Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами,
а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

• Редукция гаметофита

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

• Опыление

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.



• Многоярусные сообщества

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные,
бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

• Двудольные — семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
• В составе зародыша обычно имеется две семядоли

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.



• Листья

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

• Камбий

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

• Корневая система

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни.
Главный корень развивается из зародышевого корешка.



• Цветок

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.



• Однодольные — семейства: лилейные, злаки
• Зародыш содержит только одну семядолю
• Листья только простые, жилкование параллельное и дуговое
• Камбий отсутствует — из-за этого нет вторичного роста
• Корневая система мочковатая, главный корень и боковые рано отмирают, развиваются придаточные корни



• Цветок

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.



• Жизненные формы — травы (древесные формы очень редки)

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и
двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n)
в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в
семязачатке формируется женский
гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток.
Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя
два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n)
сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их
охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия,
они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют
медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.