Размножение голосеменных и покрытосеменных растений: Размножение голосеменных и покрытосеменных растений

Размножение голосеменных и покрытосеменных растений

Определение 1

Размножение с помощью семян – это основной отличительный признак, характерный для голосеменных и покрытосеменных растений по отношению к более ранним эволюционным группам флоры.

Механизмы размножения голосеменных и покрытосеменных растений

Отличительной чертой голосеменных растений является тот факт, что они не образуют цветков и плодов. Отследить особенности процесса размножения голосеменных можно на примере сосны обыкновенной. Весной на ее молодых ветках образуются маленькие шишки, двух видов:

• мужские шишки окрашены в зеленовато-желтый цвет и собраны весьма тесными группами близко к основанию молодого побега;
• женские шишки, напротив, сидят одиночно на апексах побегов.

Любая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуях. Каждая чешуйка содержит в себе по два семязачатка с женскими половыми клетками – гаметами или яйцеклетками. Каждая чешуйка мужской шишки содержит в себе по два пыльцевых мешка и созревшую внутри них пыльцу. Созревшая пыльца разносится ветром на достаточно большие расстояния. Для того, чтобы произошло опыление, пыльце необходимо попасть на женскую шишку растения. Если это происходит, то женские шишки склеивают свои чешуи смолой. В дальнейшем внутри женских шишек пыльца прорастает в пыльцевые трубки и образует спермии.

Подобная черта говорит о высокой степени прогресса голосеменных растений, которая обусловлена их обитанием в наземно-воздушной среде. Внутри семязачатка шишек происходит оплодотворение, из зиготы развивается зародыш, а из всего семязачатка появляется семя. Семена голосеменных растений имеют специализированную ткань – эндосперм, из которой зародыш получает питательные вещества.

Отличительные особенности размножения голосеменных и покрытосеменных растений

Шишки голосеменных растений вначале имеют зеленый цвет, затем становятся более древесными и после созревания раздвигают собственные чешуйки, высыпая семена. На каждом семени имеется «крыло», дающее возможность с помощью ветра перемещаться на дальние расстояния.

Результатом полового размножения голосеменных растений является образование семян, в которых присутствует зародыш, эндосперм, семенная кожура. Вегетативное размножение голосеменных растений встречается гораздо реже, чем половой процесс.

Что касается покрытосеменных растений, то процесс их полового размножения связан с цветками. Важнейшими частями цветка можно назвать пестики и тычинки. Частью сложного процесса размножения цветковых растений являются опыление и оплодотворение.

Определение 2

Опыление – это процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика.

Цветковые растения имеют ряд особенностей, которые характерны для полового размножения. К ним относят:

• образование редуцированного гаплоидного поколения гаметофита;
• разбухание зерна и образование пыльцевой трубки.

Для покрытосеменных растений характерно два способа оплодотворения:

• самоопыление, если пыльца с тычинок попадает на рыльце пестика. Такой способ опыления характерен для овса, ячменя, хлопчатника;
• перекрестное опыление заключается в том, что пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка. Перекрестным опылением также признается перенос пыльцы между цветками одного и того же растения.

Перекрестное опыление происходит при помощи ветра, воды, насекомых, птиц или воды. С помощью ветра опыляются дуб, ольха, рожь, кукуруза и орешник. Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветёт весной, до распускания листьев. Каждый из представленных способов опыления можно признать в той или иной степени эффективным, в зависимости от конкретных условий существования того или иного представителя голосеменных.

У ветроопыляемых растений, как правило мелкие цветки без околоцветника. Пыльники обычно обладают длинными свисающими нитями и мелкой, легкой пыльцой. Для насекомоопыляемых растений характерны цветки с яркими околоцветниками, источающие аромат и содержащие нектар.

Для цветковых растений характерен оригинальный процесс размножения, который заключается в двойном оплодотворении.

Рисунок 1. Двойное оплодотворение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение 3

Двойное оплодотворение – это оригинальная разновидность полового процесса, при которой спермии одновременно оплодотворяют яйцеклетку и центральную клетку в завязи пестика.

Этот процесс был открыт С. Г. Навашиным, он установил, что процесс полового размножения покрытосеменных растений принципиально отличается от такового у голосеменных растений, поэтому эндосперм цветковых растений в отличие от голосеменных является продуктом полового размножения.

Суть двойного оплодотворения у цветковых растений заключается в том, что в нём участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку и образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм), которая выполняет функции запаса и питания.

При этом зигота обладает диплоидным набором хромосом, а эндосперм триплоидным. Подобному оплодотворению предшествует образование гаметофитов. Мужской гаметофит образуется в пыльцевых камерах пыльников (тычинок) микроспоры. Пыльцевое зерно представлено двумя гаплоидными клетками: вегетативной и генеративной. Обе клетки покрыты оболочками. Женский гаметофит образуется из мегаспоры в завязи пестика. Зародышевый мешок состоит из семи клеток: гаплоидной яйцеклетки, центральной клетки и пятив вспомогательных клеток.

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, вегетативная клетка делится и образует пыльцевую трубку, которая, в свою очередь, прорастает через столбик пестика и достигает пыльцевхода семязачатка. Генеративная клетка пыльцевого зерна также делится и образует два спермия. Спермии проникают в семязачаток и один из них сливается с яйцеклеткой и образует диплоидную зиготу. Второй спермий объединяется с центральной клеткой и образует триплоидный эндосперм.

Впоследствии зигота делится и развивается зародыш. Стенки семязачатка образуют семенную кожуру. Семязачаток становится семенем.
Таким образом, образование семени является центральным ароморфозом в системе развития растительной части органического мира.

Биология Размножение голосеменных растений

Материалы к уроку

Конспект урока

Тема: Размножение голосеменных растений

Ход урока    

1. Организационный момент. Постановка целей урока

О каком жизненно важном свойстве организмов идет речь в загадке?

В землю теплую уйду, 

К солнцу колосом взойду.

В нем тогда таких, как я, 

Будет целая семья.

(Размножение.)

Тема нашего урока сегодня это: Размножение голосеменных растений.

2. Актуализация знаний

Давайте вспомним, материал который изучали на прошлом уроке, разгадав кроссворд.
По вертикали:

1. Форма размножения, в результате новая особь наследует все признаки материнского организма.

2. Самые древние живые ископаемые растения.

3. Для этой водоросли характерно только бесполое размножение.

4. Низшие споровые растения.

5. Форма размножения, в результате образуется новый организм путем слияния гамет.

6. Растения, группы папоротникообразных, имеют два вида побегов — летний и зимний.

7. Он образуется из зиготы.

8. Половые клетки.

По горизонтали

1. По способу размножения эти растения относятся к ….

3. Изучение нового материала

Вашему вниманию предоставляются загадки. Вам необходимо выяснить о каком растении идет речь.

Что же это за девица?

Не швея, не мастерица,

Ничего не шьет,

А в иголках круглый год. 

(Ель)

Елочка отличная

Только необычная —

К холодам у этой елки

Осыпаются иголки. 

(Лиственница)

В жару слезою желтой плачет,

А в холод слезы прячет.

Не лиственница и не елка,

Хоть есть и шишки, и иголки. 

(Cосна)

Шишки словно у сосны,

Но орешки в них вкусны.

 (Кедр)

Зеленеет кустик стройный,

Как сосна и елка хвойный,

Но не колки, как у елки

И у сосны, его иголки. 

(Можжевельник)

К какому отделу относятся все эти растения?

Ответы учащихся.

 Отдел Голосеменные растения.

          Вспомните основные признаки , характерные для голосеменного растения. Голосеменные – это очень древняя группа высших семенных растений.

• Голосеменные имеют стебель, корень, листья – хвоинки, чешуйки.
• Голосеменные имеют своеобразный орган – шишки.
• Голосеменные образуют семена, с помощью которых размножаются и распространяются.
• Семена лежат открыто на поверхности чешуек шишек.

Итак, какова же тема сегодняшнего урока : «Размножение голосеменных растений». На пример веточки сосны мы будем рассматривать вопрос о размножении голосеменных растений.

Выскажите свое предположение о способах размножения голосеменных растений, исходя из их названия.

Предположительные ответы учащихся.

Основным способом размножения голосеменных является половой способ, то есть размножение с помощью специализированных половых клеток – гамет. Вегетативное размножение встречается очень редко.

4. Физкультурная минутка

Спал цветок и вдруг проснулся, (встать, руки на поясе) 

Больше спать не захотел.  

Шевельнулся, потянулся, (руки вверх, потянуться вправо, влево, вверх) 

Взвился вверх и полетел. (бег) 

Солнце утром лишь проснется, 

Бабочка кружит и вьется.

Сосна – однодомное растение. Весной на молодых ветвях сосны видны маленькие шишки двух видов: зеленовато-желтые собраны тесными группами у основания молодых побегов, красноватые сидят поодиночке на их вершинах.

Шишки представляют собой видоизмененные побеги. Красноватые шишки – женские шишки. На каждой чешуйке красной шишки развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы – яйцеклетки, имеющие гаплоидный набор хромосом.

Зеленовато-желтые шишки – мужские.

На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Пыльца включает в себя пыльцевое зерно, состоящее из вегетативной и генеративной клеток и два воздушных мешочка, которые придают легкость пыльце. Пыльца легко может переноситься ветром.

Весной сосны начинают “пылить”, то есть из мужских шишек начнет высыпаться пыльца. Созревшая пыльца высыпается, подхватывается ветром и переносится в женские шишечки на пыльцевход семязачатков. Этот процесс называется опылением.

Голосеменные производят огромное количество пыльцы. Перенос пыльцы ветром зависит от случая, малоэффективен, поэтому у хвойных образуется очень много пыльцы. После опыления чешуи красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой. Оплодотворение у сосны происходит только на следующий год – через 12–14 мес. после опыления. Пыльца прорастает, из вегетативной клетки зерна образуется пыльцевая трубка, а из генеративной клетки внутри этой трубки образуются два спермия. В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение. В оплодотворении участвует только один спермий, второй – погибает. В результате оплодотворения образуется зигота с диплоидным набором хромосом. Зигота дает начало зародышу, а из всего семязачатка образуется семя с запасом питательных веществ, который находится в эндосперме. Оболочка семени образуется из покрова семязачатка. Шишки растут и одревесневают.

Семена сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек почти через два года.

Итак, в результате полового размножения у голосеменного растения образуются семена, состоящие из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.

Каждое семечко снабжено крылышком – это приспособление для распространения семян ветром. Попадая в почву, семя прорастает в проросток, который дает начало молодому растению.

Появление семени – важный этап в эволюции растений. В чем заключается преимущество семенного размножения перед размножением спорами?

Предположительные ответы учащихся.

В семени зародыш в течение длительного времени сохраняется от неблагоприятных условий. У всех семян имеется запас питательных веществ, который увеличивает шансы молодого растения на выживание. Семенное размножение не зависит от наличия воды.

5. Рефлексия                                                                   

/на экране проектируются фото различных растений из отдела голосеменные –сосна, ель, пихта, кедр. /  

Какие красивые растения мы увидели сейчас? А какое значение они имеют в природе?

6. Подведение итогов

Мы должны об этом помнить и не забывать, что лес – это легкие планеты!   

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

• Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

• Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

• Повысим успеваемость по школьным предметам

• Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитора

32.2: Репродуктивное развитие и структура растений. Половое размножение голосеменных

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Безграничный
• Безбрежный

Цели обучения

• Описать процесс полового размножения голосеменных растений

Половое размножение голосеменных

Как и у покрытосеменных, жизненный цикл голосеменных также характеризуется чередованием поколений. У хвойных, таких как сосны, зеленая лиственная часть растения является спорофитом; шишки содержат мужские и женские гаметофиты. Женские шишки крупнее мужских и расположены ближе к вершине дерева; маленькие мужские шишки расположены в нижней части дерева. Поскольку пыльца сбрасывается и разносится ветром, такое расположение затрудняет самоопыление голосеменных растений.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Жизненный цикл хвойного дерева: На этом изображении показан жизненный цикл хвойного дерева. Пыльца с мужских шишек взмывает на верхние ветки, где оплодотворяет женские шишки. Примеры показаны для женских и мужских конусов.

Мужской гаметофит

Мужская шишка имеет центральную ось, к которой прикреплены прицветники, вид видоизмененных листьев. Прицветники, известные как микроспорофиллы, являются местами, где будут развиваться микроспоры. Микроспоры развиваются внутри микроспорангиев. В микроспорангии клетки, известные как микроспороциты, делятся путем мейоза с образованием четырех гаплоидных микроспор. При дальнейшем митозе микроспоры образуются два ядра: генеративное ядро ​​и трубчатое ядро. По мере созревания мужской гаметофит (пыльца) высвобождается из мужских шишек и переносится ветром на женские шишки.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Мужские и женские гаметофиты: На этой серии микрофотографий показаны мужские и женские гаметофиты голосеменных растений. (а) Эта мужская шишка, показанная в поперечном сечении, имеет примерно 20 микроспорофиллов, каждый из которых производит сотни мужских гаметофитов (пыльцевых зерен). (б) В этом единственном микроспорофилле видны пыльцевые зерна. (c) На этой микрофотографии показано отдельное пыльцевое зерно. (г) На этом поперечном сечении женской шишки видны части примерно из 15 мегаспорофиллов. (e) В этом единственном мегаспорофилле видна семяпочка. (f) Внутри этой единственной семяпочки находятся материнская клетка мегаспоры (MMC), микропиле и пыльцевое зерно.

Женский гаметофит

Женская шишка также имеет центральную ось, на которой расположены прицветники, известные как мегаспорофиллы. В женской шишке материнские клетки мегаспор присутствуют в мегаспорангии. Материнская клетка мегаспоры делится мейозом с образованием четырех гаплоидных мегаспор. Одна из мегаспор делится, образуя многоклеточный женский гаметофит, а другие делятся, образуя остальную часть структуры. Женский гаметофит содержится в структуре, называемой архегонием.

Репродуктивный процесс

При попадании на женскую шишку трубчатая клетка пыльцы образует пыльцевую трубку, по которой генеративная клетка мигрирует к женскому гаметофиту через микропиле. Пыльцевой трубке требуется около года, чтобы вырасти и мигрировать к женскому гаметофиту. Мужской гаметофит, содержащий генеративную клетку, распадается на два ядра спермия, одно из которых сливается с яйцеклеткой, а другое дегенерирует. После оплодотворения яйцеклетки образуется диплоидная зигота, которая делится путем митоза, образуя зародыш. Чешуйки шишек закрыты во время развития семени. Семя покрыто семенной оболочкой, которая образуется из женского спорофита. Развитие семян занимает еще один-два года. Как только семена готовы к рассеиванию, прицветники женских шишек открываются, позволяя семенам рассеиваться; образования плодов не происходит, так как семена голосеменных растений не имеют оболочки.

Покрытосеменные в сравнении с голосеменными

Размножение голосеменных отличается от размножения покрытосеменных несколькими способами. У покрытосеменных женский гаметофит в семязачатке существует в закрытой структуре, завязи; у голосеменных женский гаметофит находится на открытых прицветниках женской шишки и не заключен в завязь. Двойное оплодотворение является ключевым событием в жизненном цикле покрытосеменных, но полностью отсутствует у голосеменных. Структуры мужского и женского гаметофитов присутствуют на отдельных мужских и женских шишках у голосеменных, тогда как у покрытосеменных они являются частью цветка. Наконец, ветер играет важную роль в опылении голосеменных растений, потому что пыльца, переносимая ветром, попадает на женские шишки. Хотя многие покрытосеменные также опыляются ветром, опыление животными более распространено.

Ключевые моменты

• У голосеменных листовой зеленый спорофит образует шишки, содержащие мужские и женские гаметофиты; женские шишки крупнее мужских и расположены выше на дереве.
• Мужские шишки содержат микроспорофиллы, в которых образуются мужские гаметофиты (пыльца), которые позже переносятся ветром на женские гаметофиты.
• Материнская клетка мегаспоры в женской шишке делится мейозом с образованием четырех гаплоидных мегаспор; одна из мегаспор делится, образуя женский гаметофит.
• Мужской гаметофит приземляется на женскую шишку, образуя пыльцевую трубку, по которой проходит генеративная клетка, чтобы встретиться с женским гаметофитом.
• Один из двух сперматозоидов, выпущенных генеративной клеткой, сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, которая делится, образуя эмбрион.
• В отличие от покрытосеменных, у голосеменных отсутствуют завязи, не происходит двойного оплодотворения, мужские и женские гаметофиты присутствуют на шишках, а не на цветках, опыление осуществляется ветром (а не животными).

Ключевые термины

• мегаспорофилл : несет мегаспорангий, который производит мегаспоры, которые делятся на женский гаметофит
• микроспорофилл : листовидный орган, несущий микроспорангий, образующий микроспоры, которые делятся на мужской гаметофит (пыльцу)

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Безграничный

   Количество столбцов печати

   Два

   Печать CSS

   Плотный

   Лицензия

   CC BY-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   На этой странице нет тегов.

Сравнение репродукции голосеменных и покрытосеменных растений