«Размножение и оплодотворение у растений» - Преимущество двойного оплодотворения. Размножение. Споры папоротника. Процесс слияния мужских и женских половых клеток. Гаметы. Схема полового размножения. Размножение и оплодотворение у растений. Вегетативное размножение. Значение полового размножения. Половое размножение. Бесполое размножение. Споры. Размножение спорами. Способы размножения.
«Образование половых клеток у растений» - Чередование поколений. Найдите соответствие. Проверка заданий. Особенности размножения растений. Строение цветка. Что образуется в результате оплодотворения. Работа с текстом учебника. Механизм двойного оплодотворения. Спорофит. Формирование яйцеклетки. Образование половых клеток. Формирование спермиев.
«Бесполое размножение растений» - Прививка сближением. Способ размножения. Бесполое размножение. Размножение надземными побегами. Разноспоровость. Размножение спорами. Вегетативное размножение. Размножение прививкой. Орган растения. Вегетативное размножение растений. Прививка под кору. Луковица. Размножение листьями. Размножение корнями. Способы размножения подземными побегами. Способы размножения корнями. Размножение подземными побегами.
«Способы вегетативного размножения» - Специальные органы. Искусственное вегетативное размножение. Укоренение черенков. Специализированные ткани. Упоминание о сорте черного тюльпана. Корневища. Части растения. Выводковые почки. Почему у растения из части может образоваться целое. Как размножаются растения. Усы. Побег. Луковицы. Клетки растения. Голден делишес. Клубни. Способы размножения. Окулировка. Прививка черенком. Способы размножения растений.
«Размножение цветковых растений» - Размножение цветковых растений. Микроспорогенез, микрогаметогенез. Семязачаток. Половое размножение. Мегаспорогенез, мегагаметогенез. Микроспоры. Морфология цветка. Семенная кожура. Мужской гаметофит. Гаметофиты. Строение цветка. Три вида гинецеев. Двойное оплодотворение. Гинецей. Пыльца.
«Типы размножения растений» - Размножение растений отдельными его частями. Опыление. Размножение растений. Схема строения цветка. Размножение корневыми отпрысками. Цветок. Размножение усами. Размножение отводками. Половое размножение. Размножение луковицами. Размножение черенками. Вегетативное размножение. Размножение корневищами. Размножение клубнями. Знание учащихся о размножении растений. Плод. Типы плодов.
Размножение семенами - это половое размножение, при котором происходит «перетасовка» генного материала, что имеет большое значение для селекции и позволяет вывести растения с желаемыми признаками. Несмотря на таящиеся в таком размножении возможности, в комнатном декоративном цветоводстве к нему прибегают редко (только в тех случаях, когда не удается вегетативное размножение), так как оно достаточно хлопотное: у семян многих декоративных растений очень низкая всхожесть, которая может составлять всего 2 -3 %. Зато растения открытого грунта, в первую очередь, однолетники размножаются чаще всего именно так.
Растения могут иметь самые разнообразные по форме и размеру семена, что обусловливает многие особенности работы с ними. Не одинаковы и сроки их высевания: для одних видов семена высевают сразу по достижении созревания, другие - весной или осенью. Некоторые требуют особой предварительной обработки - предпосевной подготовки. Наиболее часто ее приходится проводить, как ни странно, не для полных экзотов: семена растений из широт, близких к умеренным (те же сухие субтропики), зимой пребывают в состоянии покоя и часто защищены оболочкой, которую для лучшего прорастания надо удалить. Это действие называется скарификацией.
Скарификацию можно производить трением (для этого используется наждачная бумага), «хирургическим путем» - при помощи скальпеля, семена многих бобовых (например, софоры) обливают кипятком.
Другим приемом предпосевной обработки семян является стратификация, при которой искусственно изменяют условия покоя: семена перемешивают с влажным песком или иным субстратом и выдерживают около месяца (в зависимости от особенностей вида) при постоянной температуре ненамного выше нуля (около 5 °С).
Семена таких растений высевают весной.
Семена большинства видов с крупными семенами высевают осенью, предварительно протравив или обеззаразив любым доступным способом.
Семена тропических растений, как правило, быстро теряют всхожесть, их надо высевать сразу после дозревания. Во всех случаях обеззараживание желательно, так как возбудители болезней и вредители легко могут погубить только что проросшее растение.
Существуют разные приемы обеззараживания семян. Наиболее простой и быстрый - это термическое обеззараживание, при котором семена замачивают в очень теплой воде (около 50 °С) в течение часа. Химическое обеззараживание называется протравливанием. Для него используют различные химические вещества от всем известной марганцовки (марганцовокислого калия), сурика, серы до многих специальных протравителей, ассортимент которых сегодня очень богат и разнообразен (способы их применения указаны на упаковках). Для растений, высеваемых в открытый грунт, химическое обеззараживание - более надежный способ, так как оно помогает защитить растения еще и от насекомых, а создать условия, полностью отвечающие санитарным требованиям, там просто невозможно.
Лучше всего высевать семена в ящики или кюветы, а для видов с мелкими семенами - в горшки, которые, во-первых, можно предварительно продезинфицировать моющими средствами, а во-вторых, легко передвигать, регулируя таким образом дозировку освещенности. Грунт в них должен быть достаточно плодородным. Чаще всего используется землесмесь из перегнойной и дерновой земли с добавлением песка; но требования разных видов к почве неодинаковы: для тропических лучше брать смесь торфяной земли с песком, для некоторых древесных и кустарниковых видов подходящим будет субстрат из опилок и так далее. Во всех случаях на дно емкости желательно уложить дренажный слой из гравия или другого инертного крупнозернистого материала, так как закисание почвы для прорастающих семян губительно.
Крупные семена заделывают в землю на глубину не более тройной толщины самих семян, мелкие высевают по поверхности без заделки. Неплохо, если сверху прикрыть их мульчей из мелкого песка или опилок. Мульчирование уменьшает пересыхание грунта и предотвращает образование на нем корки. Мелкие семена можно просто закрыть листом бумаги.
После размещения семян в грунте емкость закрывают полиэтиленом и помещают в темное место. На открытом грунте с теми же целями выставляются щиты или насыпают более толстый слой мульчи. Затенение надо поддерживать до появления всходов, но и молодые растения нельзя выставлять под открытые солнечные лучи. Исключение - семена кактусов, они могут прорастать и на свету.
Молодые проростки очень нежные, поэтому особо важно соблюдать для них правильный режим поливов (влажность должна поддерживаться равномерной и постоянной) и поливать их осторожно, чтобы струи воды не смывали мелкие семена и не изменяли глубину заделки средних. Полезным окажется устройство для постоянного увлажнения, можно использовать и опрыскиватель. Если семена проращиваются в горшке, удобным способом окажется увлажнение через поддон.
Не менее важно соблюдать и правильный температурный режим. Для субтропических видов достаточно комнатной температуры, для тропических видов она должна быть выше: 25-28 °С. Неправильно, что для семян всех растений чем выше температура, тем лучше. Важнее поддерживать ее постоянство.
Если всходы взошли густо или расположены слишком близко друг к другу, их надо пикировать.
Размножение спорами характерно для папоротников, хвощей и плаунов.
Высевают их споры в предварительно прокаленную легкую рыхлую влажную торфяную с песком землесмесь на ровную поверхность и прикрывают сверху полиэтиленом пли стеклом до появления проростков. Дренаж внизу обязателен. Оптимальная температура - 22 - 25 °С.
Спороношение у растений . Споры и спорангии. Спорами размножается большинство водорослей и грибов, а также мохо- и папоротникообразные. Последние называют высшими споровыми растениями, в отличие от семенных (голосеменных и цветковых), размножающихся семенами. Формирование спор на растении называют спороношением. Споры - это специализированные клетки, возникающие путем митоза или мейоза. В первом случае их называют митоспорами. Они встречаются только у водорослей. Второй вариант более универсален - это мейоспоры. У высших растений представлены только мейоспоры. Споры формируются внутри специального органа - спорангия. У водорослей и грибов спорангием служит одна клетка; содержимое ее делится, и формируются споры, которые выходят наружу при вскрывании клеточной оболочки спорангия.
Половой процесс у растений . Половой процесс в типичной форме заключается в слиянии (копуляции) двух половых клеток - гамет - и образовании зиготы. При этом сливаются цитоплазма и ядра гамет, однако хромосомы слившихся ядер сохраняют свою индивидуальность, и ядро зиготы содержит удвоенный (диплоидный) набор хромосом по сравнению с одинарным (гаплоидным) набором в ядрах гамет. Таким образом, слияние ядер - наиболее важный этап полового процесса, иначе называемого оплодотворением. В диплоидном наборе хромосом ядра зиготы объединяется наследственный материал двух генетически нетождественных родителей. В этом состоит биологическая роль полового процесса, обеспечивающего появление потомства генетически более разнообразного по сравнению с вегетативным, объединяющего и варьирующего сочетания признаков материнского и отцовского организмов (бипарентальное наследование).
При половом процессе из двух клеток (гамет) получается одна (зигота), т.е. происходит уменьшение числа клеток, и нельзя говорить о размножении. Таким образом, термины «половой процесс» (слияние гамет) и «половое размножение» (увеличение числа особей данного вида за счет новых особей, возникших в результате полового процесса) никак нельзя считать синонимами. Множественность полового потомства обеспечивается, как правило, множественностью гамет. Новые особи образуются либо непосредственно из зигот, либо из их производных.
Понятие о циклах воспроизведения . Жизнь каждого вида во времени протекает в форме непрерывной смены последовательных поколений особей, которая обусловлена, как уже говорилось, способностью каждой особи производить потомство. Из предыдущего изложения видно, что потомство возникает разными способами, которые различны не только у разных групп растений, но часто у одного и того же вида в разные моменты его жизни.
В связи с тем, что половой процесс и мейоз должны закономерно чередоваться, наблюдается, как правило, правильная смена ядерных фаз, процессов образования спорангиев и мейоспор, гаметангиев и гамет, слияния гамет; происходит смена морфологических и физиологических состояний особей. Иногда все это повторяется в каждом поколении; особи всех поколений одинаковы (у фукуса - только диплобионты, у улотрикса - только гаплобионты), воспроизведение осуществляется без смены поколений, гомофазно. Но на примере папоротника видно, что у него чередуются два разных поколения, между которыми разделились функции образования мейоспор и гамет. Дочерние особи при этом не подобны родительским: их появление - не воспроизведение; последнее совершается лишь через одно поколение. Спорофит производит из спор только гаметофиты, гаметофит из зиготы образует, как правило, только один спорофит.
Таким образом, в жизни видов (последовательной смене поколений особей) четко выделяются отрезки - циклы воспроизведения (циклы развития).Цикл воспроизведения - отрезок жизнивида, ограниченный двумя одноименными этапами: от гаплобионта до гаплобионта, от спорофита до спорофита, от зиготы до зиготы, от мейоспоры до мейоспоры и т.д. В ходе цикла воспроизведения, как правило происходит смена ядерных фаз, хотя бывают и исключения.
Общая характеристика семенного размножения растений. У голосеменных и покрытосеменных растений, объединяемых под названием семенные, органами воспроизведения, размножения и расселения служат не споры, а семена. Они образуются в большом количестве на материнском растении, а затем опадают с него, давая начало новым растениям, вполне подобным материнскому. Таким образом, семена выполняют и функцию воспроизведения. Чередование поколений при этом полностью замаскировано, однако, как выясняется при более подробном изучении процессов формирования семени, оно существует и здесь. Главное отличие семенных от высших споровых заключается в том, что гаметофиты, особенно женский, утратили способность к самостоятельному существованию и живут исключительно за счет спорофита. При этом осуществлено весьма важное приспособление к наземной жизни, давшее громадные преимущества семенным растениям перед споровыми: полный отрыв от водной среды при оплодотворении. Семенные растения не нуждаются в воде для передвижения гамет; взамен этого возник процесс опыления-переноса мужских гаметофитов по воздуху.
растений
По мнению некоторых ученых, произошли от разноспоровых древнейших папоротниковидных растений.
В Республике Беларусь естественно произрастают только 4 вида из хвойных: сосна обыкновенная, ель европейская, пихта белая и можжевельник обыкновенный . Около 100 видов интродуцированы: сосны банкса, веймутова, черная; лиственницы; туи; можжевельник казацкий и т.д.
1. «Голые» семязачатки и семена, т.е. они лежат открыто на поверхности спорофиллов (так называются листья, на которых располагаются спорангии) или аналогичных структур и не спрятаны в завязи. В семенах только эндосперм (остаток мегагаметофита, гаплоидный).
2. Обычно образуют шишки (стробилы) – собрание спорофиллов на оси, обособленной от вегетативной части. В них развиваются спорангии и споры. Опыление осуществляется ветром (анемофилия ).
3. Антеридии редуцированы и мужские гаметы образуются прямо на гаметофите.
4. Представлены исключительно древесными формами: деревьями, кустарниками и лианами (эфедры ) с моноподиальным типом ветвления.
5. В анатомическом строении стебля более развита древесина (на 90 – 95% состоит из трахеид , мало паренхимы или она вовсе отсутствует). Ксилема содержит только трахеиды (за исключением гнетовых – у них имеются трахеи). Во флоэме нет клеток-спутниц (вместо них – альбуминовые клетки , которые сходны по выполняемым функциям с клетками-спутницами, но отличаются от них происхождением).
Как кора, так и древесина многих современных хвойных содержит много смоляных ходов .
6. Хорошо развиты корни (главный и боковые), образуют с грибами микоризу.
7. Листья голосеменных растений сильно варьируют не только по числу и размерам, но также по морфологии и анатомическому строению. У большинства игловидные (хвоя), простые, с одной центральной жилкой; у некоторых крупные, рассеченные, похожие на вайи папоротников. В основном – вечнозеленые (лиственница – листопадное).
Хозяйственное значение хвойных: источник поделочной древесины; из них получают смолы, скипидар; используются при производстве бумаги; изготавливают пихтовый бальзам (из коры пихты сибирской); из древесины сосны обыкновенной получают вискозу, шелк, целлюлозу, бальзамы, смолы, камфору, спирт, уксусную кислоту, дубильные вещества; в медицине – лекарственное (концентрат витамина С, эфирное масло и т.д.); корм животным (лоси поедают хвою и молодые проростки, белки и разные птицы – семена) и др.
Общая характеристика покрытосеменных растений.
Покрытосеменные, или цветковые, – крупнейший отдел растительного мира, насчитывающий не менее 250 тысяч видов, превосходит по численности все остальные отделы растений, вместе взятые.
Проблема происхождения покрытосеменных до настоящего времени полностью не разрешена. Чаще высказывается мнение, что цветковые появились не ранее 135 млн. л.н. (в середине мелового периода). В конце мелового периода (~70 млн. л.н.) цветковые занимают господствующее положение, которое продолжается и по сей день.
В качестве вероятного предка ученые выдвигают вымерших семенных папоротников (отдел голосеменные). Реже полагают, что им могли быть также вымершие беннеттитовые с их обоеполыми стробилами или какие-либо древние и ныне исчезнувшие формы гнетовых .
Покрытосеменные растения подразделяют на два класса: однодольные и двудольные.
Покрытосеменные произрастают во всех климатических зонах, способны существовать в самых разных экологических условиях и в современную эпоху играют решающую роль в формировании растительного покрова Земли.
Прогрессивные изменения морфологической структуры репродуктивных и вегетативных органов поставили покрытосеменные в совершенно особое положение по сравнению с прочими представителями царства растений. Перечислим их:
1. Появление цветка – уникального органа, совместившего, структуру и функции полового и бесполого размножения. Представляет собой своеобразный метаморфизированный спороносный побег.
Наиболее важная часть цветка – пестик, образован сросшимися плодолистиками (макроспорофиллами) или одним плодолистиком.
Семязачатки располагаются не открыто, как у голосеменных, а в нижней части пестика – завязи, которая представляет собой своего рода влажную камеру надежно защищающую семязачатки от высыхания, перепада температур и поедания животными.
Пыльца при опылении попадает не на семязачатки, а на рыльце (верхняя часть пестика), которое содействует улавливанию и удержанию пыльцы (часто раздельное, перистое, липкое и т.д.), а часто и стимулирует или тормозит ее прорастание (благодаря белковому слою – пелликуле ).
Цветки часто имеют хорошо развитый околоцветник (венчик и чашечку), который охраняет тычинки и пестики от повреждений (механических, температурных и т.д.) и помогает опылению, привлекая насекомых (энтомофилия), а иногда даже птиц и летучих мышей.
2. Наличие плодов.
В результате оплодотворения из завязи и других частей цветка образуются плоды. Помимо главнейшей функции предохранения формирующихся семян от разного рода неблагоприятных воздействий внешней среды, плод очень часто играет активную роль в расселении растений (крылатки, «парашютики», прицепки и т.д.).
3. Гаметофитное поколение крайне редуцировано.
Гаметофит, потерявший самостоятельность уже у голосеменных, у покрытосеменных подвергся еще большему упрощению – вообще лишен половых органов (архегониев и антеридиев).
Спорофиты – хорошо развитые растения (деревья, кустарники, лианы и травы), которые имеют вегетативные (корни, стебли, листья) и репродуктивные (цветки, плоды) органы.
4. Двойное оплодотворение.
Заключается в том, что один из двух спермиев, образующихся в пыльцевой трубке, сливается с яйцеклеткой (оплодотворение), а другой соединяется с двумя центральными ядрами женского гаметофита (зародышевого мешка). Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) образуется зародыш, а из триплоидного центрального ядра – питательная ткань эндосперм.
Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что этим достигается существенная экономия энергетических и пластических ресурсов, так как в отличие от голосеменных, где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения.
5. В проводящей системе основными элементами стали трахеи (сосуды), что значительно ускорило движение воды и минеральных веществ.
Во флоэме ситовидные клетки (без клеток-спутниц), обычные у прочих отделов растений, заменяются члениками ситовидных трубок с клетками-спутницами .
6. Для большинства характерно симподиальное ветвление побегов.
Покрытосеменные растения играют важную роль в жизни биосферы и человека. Они поглощают огромное количество СО 2 и обогащают атмосферу кислородом; оказывают огромное влияние на климат и процессы почвообразования; образуют органическое вещество, которое используется всеми живыми организмами.
Человек использует покрытосеменные в пищу (зерновые, овощи, плодово-ягодные), на корм скоту (кормовые), в качестве сырья для промышленности, в качестве топлива, в декоративных целях и т.п.