Текст книги "Биология. Многообразие покрытосеменных растений. 6 класс". Размножение покрытосеменных растений
Половое размножение покрытосеменных растений – зародыш, двойное оплодотворение и особенности
Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. В цветке, органе размножения, происходит созревание мужских и женских половых клеток (гамет), и их последующее слияние с образованием первой клетки дочернего организма.
Отличие полового размножения от вегетативного
Половое и вегетативное – два вида размножения покрытосеменных. При вегетативном размножении новые организмы возникают за счёт регенерации вегетативных органов (лист, корень, побег).
Цветок не относится к вегетативным, а является репродуктивным (лат. – reproductio – воспроизведение) органом. В нём при слиянии гамет образуется зигота, из которой впоследствии развивается зародыш нового растения.
Гаметы
Гаметы имеют существенное отличие от всех других клеток. Число хромосом в ядрах гамет в два раза меньше, чем в остальных клетках. Такой набор хромосом называется гаплоидным. Набор хромосом обычных клеток тела называется диплоидным.
Хромосомы содержат наследственную информацию о признаках организма. Дочерний организм имеет половину хромосом от мужской гаметы и столько же от женской.
Тычинки и пестики
На тычинках развивается пыльца. Пыльца содержит генеративную клетку, которая, делясь, образует две мужские гаметы, называемые спермиями.
Женская гамета, или яйцеклетка, вместе с сопутствующими ей клетками находится внутри завязи пестика, в полости зародышевого мешка.
Рис. 1. Зародышевый мешок.
Опыление
Опыление – это процесс переноса пыльцы на рыльце пестика, который осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых и некоторых других животных. Человек может и сам, целенаправленно, вручную производить опыление растений.
Пыльца на пестик может попадать с других цветков, а может с тычинок этого же цветка.
С помощью ручного опыления можно повышать урожайность и выводить множество новых сортов растений.
Рис. 2. Ручное опыление.
Двойное оплодотворение
После опыления спермии продвигаются в зародышевый мешок. Это происходит с помощью пыльцевой трубки, которая является неполовой клеткой пыльцы. Пыльцевая трубка быстро растёт (35 мм/час) в направлении яйцеклетки, и с ней продвигаются спермии.
Спермии бывают различной формы и не имеют жгутиков. Когда пыльцевая трубка достигает яйцеклетки, один спермий соединяется с ней, а другой с центральной клеткой зародышевого мешка.
В итоге, при двойном оплодотворении у покрытосеменных растений происходит образование следующих клеток:
- первый спермий + яйцеклетка = зигота;
- второй спермий + центральная клетка = эндосперм.
Зигота впоследствии делится и превращается в зародыш. Эндосперм служит для зародыша источником питательных веществ. Вместе, зародыш и эндосперм, образуют семя.
Рис. 3. Схема двойного оплодотворения.
Зародыш
Зародыш покрытосеменных растений – это зачаточный дочерний организм, который находится в семени в состоянии покоя, пока семя не начало прорастать. Набор хромосом у зародыша, как и у зиготы, диплоидный.
Семя с зародышем созревает, в эндосперме накапливаются питательные вещества. Завязь пестика разрастается и превращается в плод.
Что мы узнали?
Изучая в 6 классе половое размножение покрытосеменных, мы должны понимать какие особенности характерны для этих растений. Главная особенность покрытосеменных – это наличие цветка. В цветке образуются и развиваются гаметы. Покрытосеменные размножаются семенами. Семя образуется в результате полового процесса, который у цветковых заканчивается двойным оплодотворением.
Тест по теме
obrazovaka.ru
Половое размножение покрытосеменных растений
У цветковых растений органом семенного размножения является цветок. Вспомним его строение.
Пестик является женской частью цветка. Тычинка является мужской частью цветка. В пыльниках тычинки образуются пыльцевые зёрна, или пыльца.
Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке пестика формируется зародышевый мешок. Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок, состоящий из восьми клеток: по три клетки на полюсах, и две клетки в центре, сливаясь, образуют центральную клетку. На одном из полюсов находится крупная яйцеклетка.
Для дальнейшего развития пыльца должна попасть на рыльце пестика. Итак, опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.
Если пыльца попадает с тычинки на рыльце пестика в пределах одного цветка, то такой процесс называется самоопылением. Так опыляются пшеница, рис, горох, фасоль. При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.
А если пыльца цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другой особи, то происходит перекрёстное опыление. При перекрёстном опылении происходит перераспределение наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей.
Разберёмся, как пыльца может попасть с тычинки на пестик. Чаще опыление происходит с помощью ветра или участием животных (насекомых, птиц и даже летучих мышей), а также с помощью воды и человека.
У водных растений перенос пыльцы осуществляет вода. У некоторых водных растений (элодея, валлиснерия) пыльца переносится водой. У таких растений оболочка пыльцы содержит много жирных веществ, благодаря которым пыльца плавает, не смачивается водой, не разбухает и не лопается.
Растения, которые опыляются с помощью насекомых, называются насекомоопыляемыми. Опылителями являются пчёлы, шмели, бабочки, жуки. Насекомые-опылители посещают цветки ради сбора пыльцы и нектара, которые служат для них пищей. У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Многие растения имеют ярко окрашенные цветки, которые хорошо заметны на фоне зелёной листвы. Многие цветки выделяют сахаристую жидкость — нектар. У душистого табака, маттиолы цветки раскрываются в ночное время и издают приятный аромат, который привлекает ночных бабочек. Цветки рябины, наоборот, имеют неприятный запах, но он привлекает мух, которые их и опыляют. Для многих жуков пищей является пыльца, ради сбора которой они и посещают цветки. Перемазавшись в пыльце, они перелетают с одного растения на другое и переносят прилипшие к телу пылинки на рыльца пестиков соседних цветков.
Растения, у которых опыление происходит с помощью ветра, называются ветроопыляемыми. Они имеют мелкие невзрачные цветки, лишённые нектарников и в большинстве случаев, не имеющих запаха, свисающие пыльники на длинных тычиночных нитях, длинные пестики с широкими рыльцами для улавливания большого количества пыльцы. Пыльца лёгкая и образуется в большом количестве. Многие ветроопыляемые растения (орешник, ольха, берёза) растут большими скоплениями и цветут рано весной, когда на деревьях еще нет листьев, которые могли бы помешать распространению пыльцы.
Человек иногда сознательно переносит пыльцу с тычинок одного растения на рыльца пестиков другого растения. Такое опыление называют искусственным. Его осуществляют с целью выведения новых сортов и повышения урожайности некоторых растений. Переносят пыльцу чистой сухой кисточкой.
Пыльца попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльца одета двумя оболочками – тонкой, внутренней, и прочной, наружной. В наружной оболочке есть более тонкие участки – поры. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной.
Процесс оплодотворения — очень важный биологический процесс. Под оплодотворением понимают слияние двух половых клеток — гамет. При половом размножении происходит слияние двух гамет и образуется особая клетка – зигота. Из которой в дальнейшем образуется новый организм. Запишем формулу полового размножения: гамета + гамета = зигота.
При попадании на рыльце пестика пыльцевое зерно прорастает и превращается в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует два спермия. Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.
Второй спермий сливается с центральной клеткой и образуется эндосперм, в котором накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша.
Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота, а второй спермий сливается с крупной центральной клеткой, и в результате образуется эндосперм. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.
Разберёмся, что же происходит с цветком после двойного оплодотворения. Сначала начинает образовываться эндосперм и в его клетках постепенно накапливаются запасные питательные вещества. После этого начинает делиться зигота. Из зиготы образуется зародыш — зачаток нового организма. Для своего развития он использует питательные вещества, накапливающиеся в клетках эндосперма.
После оплодотворения весь семязачаток разрастается и превращается в семя.
Параллельно с развитием семени завязь преобразуется в зрелый плод.
Стенки завязи образуют стенку плода — околоплодник. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий.
Если в образовании плода принимают участие только стенки завязи, то такой плод называется истинным (горох, томат). В образовании плода могут участвовать разросшиеся цветоложе, основания тычинок и лепестков. Такие плоды называются ложными (шиповник, яблоко).
Внутри плода развиваются семена. Таким образом, плод состоит из околоплодника и семян.
videouroki.net
Размножение покрытосеменных растений
Процесс полового размножения цветковых растений включает несколько этапов: цветение, опыление, оплодотворение, созревание и распространение семян.
Цветение - процесс, начинающийся с открытия бутонов, с последующим раскрытием пыльников, освобождением пыльцы, функционированием пестиков и увяданием цветка. Продолжительность цветения у разных видов варьирует от нескольких часов до нескольких недель.
Опыление - процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают два вида опыления: 1) самоопыление - перенос пыльцы с тычинок на пестики одной и той же цветка 2) перекрестное опыление - перенос пыльцы с тычинок одного цветка на пестики другой.
Распространенный способ опыления - с помощью насекомых. Насекомые-опылители посещают цветки, чтобы использовать в пищу нектар и (или) пыльцу.
Цветки ветроопыляемых растений мелкие, лишенные яркой окраски и запаха, пыльца очень мелкий, легкий, образуется в огромных количествах.
Опылению предшествует процесс созревания пыльцы и пестиков. Эволюция растений шла по пути усложнения и совершенствования дипломы идного спорофита и редукции гаплоидного гаметофита. У покрытосеменных растений различия между гаметофитом и спорофитом достигли наивысшей степени.
Тычинка представляет собой эволюционирующий спорофил, ПИЛЯК - верхнюю часть микроспорофила с возросшими микроспорангиями. Внутри пыльника в результате мейотического деления образуются микроспоры, покрытые оболочкой. Затем микроспора прорастает под оболочкой. В результате одного деления образуются две клетки: маленькая - генеративные и большая - вегетативная. Это и есть мужской гаметофит. Оболочка микроспоры становится оболочкой гаметофита - пыльцевого зерна. Размеры пыльцевых зерен и форма оболочки могут значительно варьировать.
Пестик образуется в результате срастания краев одного или нескольких плодолистиков. Плодолистики образовались в процессе эволюции с мегаспорофилив. Внутри завязи содержится один или несколько семенных зачатков. Семенной зачаток состоит из ядра и покровов. Ядро семенного зачатка образовалось в ходе эволюции с мегаспорангия. В покровах семенного
зачатка является узкий проход - микропиле (через него в семенной зачаток проникает пыльцевая трубка). В семенном зачатке образуются мегаспоры - как правило, четыре, реже две или одна. Затем одна мегаспора начинает делиться, образуя зародышевый мешок, а другие рассасываются. В результате разделения мегаспора вытягивается, у ее полюсов образуется по четыре ядра. Далее от полюсов отделяется по одному ядру, которые направляются в центр зародышевого мешка и сливаются, образуя центральное ядро. Поскольку мегаспора сформировалась в результате мейотического деления, то образованные в ней ядра имеют гаплоидный набор хромосом. Центральное ядро имеет диплоидный набор хромосом, поскольку образуется в результате слияния двух гаплоидных ядер. Из ядер, оставшиеся у полюсов зародышевого мешка, образуются клетки. С клеток, расположенных у полюса, обращенного к микропиле, развиваются яйцеклетка и клетки-спутницы (синергиды). На противоположном конце образуются три клетки - антиподы.
worldofscience.ru
Вегетативное размножение покрытосеменных растений
Вегетативное размножение – увеличение числа особей растений в результате их развития из корней, стеблей и листьев. Вегетативное размножение происходит в природе самопроизвольно, без вмешательства человека. В практике человек сознательно размножает растения вегетативным способом, как целыми вегетативными органами, так и их частями.
Вегетативное размножение характерно для большинства групп растений, а у некоторых растений (малины, осины, ивы) оно может даже преобладать над половым. Примером растения, которое размножается только вегетативно, является двудомная элодея канадская, завезённая в Европу из северной Америки в форме женских особей, неспособных формировать семена в отсутствии мужских растений.
Можно размножать растения следующими способами: отводками, делением куста, стеблевыми, листовыми и корневыми черенками, а также корневищами, клубнями и луковицами.
Одним из распространённых способов вегетативного размножения многолетних растений является деление куста. При этом способе растение выкапывают и делят на части нужной величины. Важно, чтобы на каждой части корня была хотя бы одна хорошая почка.
Размножение отводками основано на образовании корней на побеге до того, как он будет отделён от материнского растения. Побег пригибают к земле и неглубоко закапывают или прижимают. Над поверхностью почвы оставляют только верхушку побега. Как только образуются корни и побеги из боковых почек, отводок отделяют от материнского растения и пересаживают на новое место. Таким способом легко размножаются смородина и крыжовник.
Размножение черенками. Черенок — это отрезок любого вегетативного органа растения. Различают черенки стеблевые, корневые и листовые. При размножении черенками на их нижней части образуются корни, а на верхней из почек развиваются надземные побеги.
Стеблевой черенок — это отрезок стебля с листьями. Стеблевыми черенками размножают многие комнатные растения, а также смородину, тополь, иву и некоторые другие деревья и кустарники. Для этого весной, до распускания почек, однолетние одревесневшие черенки длинной 25 – 30 см сажают в почву. К осени на черенках вырастают придаточные корни. Тогда черенки выкапывают и сажают на постоянное место.
Корневыми черенками можно размножать те растения, у которых на корнях образуются придаточные почки (вьюнок, пион, одуванчик). Корневой черенок – это отрезок корня длинной 20 – 25 см. На посаженном в почву корневом черенке из придаточных почек развиваются надземные побеги, от оснований которых отрастают придаточные корни. Развивается новое, самостоятельно существующее растение.
У таких растений, как осина, тополь, сирень на корнях из придаточных почек вырастают побеги — корневые отпрыски. Такие растения называются корнеотпрысковыми. Со временем у корнеотпрысковых многолетников старые участки корней разрушаются, и отпрыски становятся самостоятельными растениями.
Листовыми черенками в природе размножаются немногие растения. А вот при размножении декоративных травянистых растений (фиалки, бегонии) этот способ применяется довольно широко. Листья сажают во влажный песок или в воду. После этого у листовых черенков образуются придаточные почки и корни.
Видоизменённые побеги (корневище, клубень, луковица) служат не только для отложения запасных питательных веществ, но и для вегетативного размножения.
Корневищами размножаются, например, ландыш, пырей, ирис. На их корневищах образуются придаточные почки и корни. Пырей – это сорное растение, от которого очень трудно избавиться. Его крепкие корневища пронизывают почву, переплетаясь с корнями культурных растений, что очень затрудняет прополку. Чтобы уничтожить пырей, нужно тщательно выбирать из почвы все его корневища.
Летом возле материнской подземной луковицы тюльпана, нарцисса, лилии образуются дочерние луковички-детки, которые служат для размножения.
Надземные луковички образуются в пазухах листьев (лилия тигровая) или в соцветиях (чеснок). Со временем они опадают и дают начало новым растениям.
Вы уже знаете, что клубни картофеля и топинамбура — это подземные образования. Так как на них образуется много придаточных почек — глазков, растения можно размножать не только целыми клубнями, но и их небольшими частями. При размножении картофеля глазками надо вырезать почки с небольшими кусочками мякоти клубня и высадить в ящик с плодородной почвой. Из посаженных почек разовьются ростки, в нижних частях которых отрастут придаточные корни. Полученную рассаду можно высаживать в поле.
Растения часто размножаются надземными побегами, например земляника. От одного материнского растения летом отрастает несколько ползучих побегов – усов, в узлах которых развиваются вертикальные побеги и придаточные корни. После укоренения нового растения усы разрушаются.
Плодовые деревья (яблони, груши, сливы, вишни) обычно размножают прививкой. Прививка как способ вегетативного размножения используется только при искусственном размножении – размножении, производимом человеком. Прививка всегда связана с отделением части одного растения и приживлением его (прививкой) на другое. При прививке части двух растений срастаются, и в дальнейшем продолжают расти как единый организм. Существуют различные способы прививок: прививают целые веточки (черенки) и отдельные почки.
Почку-глазок или черенок культурного растения сращивают со стеблем дичка. Дичок — молодое растение, выращенное из семени плодового дерева.
Корневая система дичка обладает большей мощностью, неприхотливостью к почве, морозостойкостью и другими качествами, которых нет у прививаемого культурного растения. Глазок или черенок культурного растения, взятого для прививки, называют привоем, а дичок, к которому прививают, — подвоем.
Прививкой также размножают многие сорта роз. Делается это не только для того, чтобы сохранить их сортовые особенности, но и для того, чтобы повысить морозостойкость.
Прививку черенком производят весной, пока не тронулись в рост почки. Срезанный с культурного растения черенок соединяют со стеблевой частью подвоя. Чтобы прививка была удачной, нужно прижать камбий привоя к камбию подвоя. Место прививки туго обвязывают лентой, а срез пенька замазывают специальным веществом. Если прививка сделана правильно, произойдет срастание подвоя с привоем и почки привоя начнут распускаться.
Для прививки почкой у основания стволика дичка-подвоя ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Затем с побега культурного сорта срезают хорошо развившуюся почку с тонким слоем древесины длиной около 2 см и вставляют ее под кору дичка в надрез. Место прививки туго обвязывают, так, чтобы сама почка оставалась свободной от обвязки. Если прививка сделана правильно, через 2 — 3 недели подвой срастется с привоем, а весной следующего года из привитой почки разовьется побег. После этого стебель надо срезать выше места прививки. Через 2 — 3 года побег превратится в деревце культурного сорта, которое можно посадить в саду.
Таким образом, вегетативное размножение растений очень широко распространено в природе. Как и семенное размножение, оно способствует увеличению числа особей и их расселению. При вегетативном размножении растения наследуют признаки материнского растения. Это используется в практике сельского хозяйства для быстрого получения высоких урожаев (например, клубней картофеля) и для сохранения ценных сортов культурных растений (например, плодовых деревьев на прививках).
videouroki.net
Читать книгу Биология. Многообразие покрытосеменных растений. 6 класс В. В. Пасечника : онлайн чтение
Текущая страница: 7 (всего у книги 11 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]
§ 23. Размножение голосеменных растений
1. Какие растения относят к голосеменным? Почему их так называют?
2. В чём преимущества семян перед спорами?
Размножение семенами – основной признак, по которому голосеменные отличаются от растений, размножающихся спорами.
В отличие от цветковых растений, голосеменные растения плода не образуют.
Рассмотрим размножение голосеменных на примере сосны (рис. 97). Весной на её молодых ветвях видны маленькие шишки двух видов: зеленовато-жёлтые собраны тесными группами у оснований молодых побегов, красноватые сидят поодиночке на их вершинах. Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.
Рис. 97. Размножение голосеменных
На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом. Такие пылинки ветер может переносить на большие расстояния.
Красноватые шишки сосны расположены на тех же деревьях, что и зеленовато-жёлтые. На каждой чешуе развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).
Созревшая пыльца высыпается, и её подхватывает ветер. Если она попадёт на женские шишки, произойдёт опыление. После этого чешуи красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой.
На женских шишках пыльца прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы – спермии. В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка – семя, а шишки растут и древеснеют. Сначала они зелёные, затем коричневые.
Семена сосны созревают через полтора года после опыления, а высыпаются из шишек почти через два года. В семенах голосеменных растений имеется ткань, содержащая запас питательных веществ. Это эндосперм, окружающий зародыш.
В результате полового размножения у голосеменных образуются семена, состоящие из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.
Таким образом, у голосеменных зародыш будущего растения образуется внутри семени, находящегося на поверхности чешуй женской шишки.
Вегетативное размножение у голосеменных встречается очень редко.
ПЫЛЬЦЕВОЙ МЕШОЧЕК. ПЫЛЬЦЕВАЯ ТРУБКА
Вопросы
1. Где образуются пылинки и семязачатки у сосны?
2. Как у сосны происходит опыление и оплодотворение?
3. Каково строение семени сосны?
Подумайте
В чём преимущество семенного размножения перед споровым?
Фенологические наблюдения
Весной проведите наблюдения за развитием мужских и женских шишек у сосны и ели. Отметьте, когда деревья начнут «пылить», т. е. когда из мужских шишек начнёт высыпаться пыльца. Объясните, почему голосеменные производят огромное количество пыльцы.
Знаете ли вы, что…
• У зародыша сосны семядолей не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше – 4–7. Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это маленькие растеньица, у которых стебелёк не длиннее спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей.
§ 24. Половое размножение покрытосеменных растений
1. Что такое цветок?
2. Какое строение он имеет?
3. Какое строение имеет тычинка?
4. Какое строение имеет пестик?
5. Что называют соцветием?
6. Какой процесс называют оплодотворением?
Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. Важнейшие части цветка – тычинки и пестики. С их участием происходят сложные процессы полового размножения – опыление и оплодотворение.
Опыление. Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.
При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка (рис. 98). Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, т. е. в бутоне. Когда цветок раскроется, оно уже закончено.
Рис. 98. Схема самоопыления
При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате самоопыления, очень похоже на родительское растение.
При перекрёстном опылении пыльца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльца пестиков цветков других растений (рис. 99).
При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно.
В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление. Более того, у растений выработались специальные приспособления, затрудняющие самоопыление или делающие его невозможным: тычинки и пестики на одном цветке созревают неодновременно, тычинки бывают короче пестиков. У таких растений, как кукуруза, огурец, арбуз, орешник, самоопыление затруднено, потому что тычинки и пестики у них находятся в разных цветках. Невозможно самоопыление и у двудомных растений (тополь, ива). У них мужские и женские цветки расположены на разных растениях.
Рис. 99. Схема перекрёстного опыления
Вы знаете, что у голосеменных растений пыльцу переносит ветер. У покрытосеменных её могут переносить, помимо ветра, насекомые, птицы, вода.
Искусственное опыление. Иногда в роли опылителя выступает человек. При этом он иногда сознательно переносит пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление называют искусственным. Его осуществляют с целью выведения новых сортов и повышения урожайности некоторых растений.
Переносят пыльцу чистой, сухой, мягкой кисточкой или кусочком резины, прикреплённым к проволоке. У некоторых растений цветки готовят к опылению заранее, пока они не распустились. Для этого осторожно открывают бутоны и удаляют из них тычинки, чтобы не произошло самоопыление (рис. 100).
Затем на бутоны надевают марлевые мешочки, чтобы ветер или насекомые случайно не занесли пыльцу на рыльца. Когда эти бутоны распустятся, на их рыльца наносят заблаговременно заготовленную пыльцу.
Оплодотворение у цветковых растений (рис. 101). Пыльца растения состоит из множества клеток – пыльцевых зёрен. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает (рис. 102). Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем – столбика и, наконец, врастает в полость завязи.
Рис. 100. Искусственное опыление
Рис. 101. Схема оплодотворения у цветковых растений
В пыльцевой трубке из пыльцевого зерна образуются две мужские гаметы (спермин). У цветковых растений они намного мельче, чем женские гаметы (яйцеклетки). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь завязи, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.
Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клетки зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, а второй – с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик С. Г. Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.
Рис. 102. Пыльцевые зёрна разных растений
Образование семян и плодов. Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения (рис. 103).
Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника – несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч.
Рис. 103. Развитие покрытосеменных
После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.
ОПЫЛЕНИЕ. САМООПЫЛЕНИЕ. ПЕРЕКРЁСТНОЕ ОПЫЛЕНИЕ. ИСКУССТВЕННОЕ ОПЫЛЕНИЕ. ПЫЛЬЦЕВОЕ ЗЕРНО. ПЫЛЬЦЕВАЯ ТРУБКА. ПЫЛЬЦЕВХОД. ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК. ЦЕНТРАЛЬНАЯ КЛЕТКА. ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Вопросы
1. Почему у цветковых растений оплодотворение называют двойным?
2. Как образуется зародыш растения?
3. В результате какого процесса, происходящего в завязи, образуется эндосперм?
4. Из чего развивается семенная кожура?
5. Какие способы опыления вы знаете?
6. С какой целью проводят искусственное опыление?
Подумайте
Почему перекрёстное опыление распространено в природе значительно шире, чем самоопыление?
Задания
Проанализировав текст § 24 и рисунок 102, объясните, с чем связаны особенности строения оболочки пыльцевого зерна.
Знаете ли вы, что…
В связи с особенностями опыления у растений выработались особые признаки. В зависимости от способа переноса пыльцы среди перекрёстноопыляемых растений выделяют насекомоопыляемые и ветроопыляемые.
Признаки насекомоопыляемых растений. Крупные одиночные цветки или собранные в соцветия мелкие цветки, яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника, наличие нектара и аромата – признаки насекомоопыляемых растений. Обилие пыльцы в цветке – ещё одна хорошая приманка для насекомых. Крупная, липкая, шероховатая пыльца цветков насекомоопыляемых растений хорошо прилипает к мохнатому телу насекомого. Перемазавшись в пыльце, оно перелетает с одного растения на другое и переносит прилипшие к телу пылинки на рыльца пестиков соседних цветков (рис. 104). Цветки душистого табака раскрываются только с наступлением сумерек. Они сильно пахнут. Как они опыляются? К ночи аромат усиливается, и белые крупные цветки ещё издали привлекают ночных бабочек.
Есть растения, цветки которых опыляются только определёнными насекомыми. Например, львиный зев, клевер опыляются шмелями.
Во время цветения в сады привозят ульи с пчёлами. Пчёлы в поисках корма опыляют цветки плодовых деревьев, и урожай плодов повышается.
Рис. 104. Опыление растений насекомыми
Признаки ветроопыляемых растений. У растений, опыляемых ветром, не бывает ярких, крупных и душистых цветков. Невзрачные, обычно мелкие цветки, часто собранные в соцветия, перистые рыльца, пыльники на длинных свисающих нитях, очень мелкая, лёгкая, сухая пыльца – всё это приспособления к опылению ветром.
Ветроопыляемые растения чаще растут большими скоплениями, например заросли орешника, берёзовые рощи, дубравы.
Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветёт весной, до распускания листьев. Пыльца легко попадает на рыльца. У ветроопыляемых деревьев и кустарников образуется очень много пыльцы. Но большая часть пыльцы на рыльца пестиков не попадает. Ветром опыляются тополь, ольха, дуб, берёза, орешник, рожь, кукуруза и другие растения.
• Подсолнечник – перекрёстноопыляемое растение. Его опыляют насекомые. В холодную погоду насекомых мало, тогда подсолнечник опыляют искусственно. Человек проходит вдоль рядов растений и варежкой из мягкой материи переносит пыльцу с одного соцветия корзинки на другое.
• При искусственном опылении кукурузы пыльцу собирают, стряхивая её с метёлки в воронку из плотной бумаги. Затем собранную пыльцу наносят на рыльца пестичных цветков.
Задания
1. Изучите дополнительный текст. Определите, в чём сходство и различие ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений.
2. Проведите наблюдение за цветением растений в районе школы. Определите, какие из них являются ветроопыляемыми, какие – насекомоопыляемыми.
Знаете ли вы, что…
• Прекрасные белые цветки африканского баобаба распускаются вечером или ночью, наполняя воздух своеобразным ароматом. Эти цветки привлекают летучих мышей, которые их и опыляют.
• В процессе размножения растений происходит смена полового и бесполого поколений. Поколение, образующее гаметы, называют гаметофитом. Поколение, производящее споры, называют спорофитом.
• У низших растений наибольшего развития достигает гаметофит, но по мере усложнения растений происходит подавление гаметофита и преобладающей формой становится спорофит (рис. 105).
Задания для любознательных
Проанализируйте рисунок 105. Сделайте вывод и обсудите его в классе.
Рис. 105. Схема изменения соотношения гаметофита и спорофита у растений в процессе эволюции
§ 25. Вегетативное размножение покрытосеменных растений
1. Какие растения относят к покрытосеменным, или цветковым?
2. В чём отличие покрытосеменных растений от голосеменных?
3. Какие вегетативные органы имеет цветковое растение?
4. Перечислите известные вам видоизменённые подземные побеги.
Покрытосеменные, или цветковые, растения размножаются как половым, так и вегетативным путём.
Вегетативное размножение цветковых растений широко распространено в природе, но ещё чаще его использует человек при размножении сельскохозяйственных и декоративных растений.
Размножение черенками. Чаще всего растения размножаются вегетативно черенками. Черенок – это отрезок любого вегетативного органа. Вы наверняка наблюдали, как сильный ветер ломает ветки у тополей или как ранней весной при ледоходе отламываются вмёрзшие в лёд ветви растущих по берегам рек ив или других растений. Если эти ветки попадают на влажную почву, они могут дать придаточные корни и укорениться. Так на новом месте вырастает тополь, ива или другое растение.
Способность многих растений легко образовывать придаточные корни на побегах широко используют в садоводстве и цветоводстве. Стеблевыми черенками (отрезок побега с несколькими почками) размножают смородину, розу, тополь, иву и многие другие деревья и кустарники (рис. 106). Для этого весной, до распускания почек, однолетние одревесневшие черенки длиной 25–30 см сажают в подготовленную почву. К осени на черенках вырастают придаточные корни. Тогда черенки выкапывают и сажают на постоянное место. Стеблевыми черенками размножают также многолетние декоративные растения, например флоксы, и многие комнатные растения: бальзамин, колеус, пеларгонию и др.
В сельском хозяйстве для размножения растений используют корневые черенки. Корневой черенок – это отрезок корня длиной 15–25 см. Корневыми черенками размножают только те растения, у которых на корнях могут формироваться придаточные почки. На посаженном в почву корневом черенке из придаточных почек развиваются надземные побеги, от оснований которых отрастают придаточные корни. Развивается новое, самостоятельно существующее растение. Корневыми черенками размножают садовую малину, шиповник, некоторые сорта яблонь и декоративных растений. Корневыми черенками легко размножается одуванчик. Если отрезать лопатой кусочек корня одуванчика, на нём летом образуются придаточные почки, из них – новые растения.
Рис. 106. Способы вегетативного размножения растений
У таких растений, как осина, рябина, тополь, сирень, вишня, малина, осот, иван-чай, из придаточных почек на корнях вырастают побеги – корневые отпрыски. Эти растения называют корнеотпрысковыми. Со временем у корнеотпрысковых многолетников старые участки корней разрушаются, и отпрыски становятся самостоятельными растениями (см. рис. 106).
Некоторые виды комнатных растений – бегонию-рекс, сансевьеру, сенполию (узамбарскую фиалку) размножают листовыми черенками (см. рис. 106). Листья сажают во влажный песок, и на них развиваются придаточные почки и придаточные корни. В природе листьями размножается сердечник луговой.
Размножение ползучими побегами. Летом от материнского растения земляники отрастает несколько ползучих побегов – усов, в узлах которых развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками. Так же размножаются клюква, живучка, луговой чай и др. (см. рис. 106).
Размножение отводками. Смородину, крыжовник, калину, яблоню можно размножать отводками, т. е. пригнуть весной молодой побег так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх (см. рис. 106). На нижней части побега под почкой надо надрезать кору, в месте надреза пришпилить побег к почве и окучить влажной землёй. Затем верхушку побега следует подвязать к воткнутой в землю палке. К осени в месте надреза образуются придаточные корни. Тогда побег надо отрезать от материнского растения и посадить на постоянное место.
Рис. 107. Размножение подземными видоизменёнными побегами
Размножение подземными видоизменёнными побегами. Корневищами размножаются такие сорняки, как пырей, сныть, тысячелистник, подмаренник. Корневищные сорняки – бич полей. Они быстро расселяются и размножаются, заполняя корневищами весь пахотный слой. Через несколько дней после прополки появляются новые побеги из почек, находившихся на оставшихся в почве кусочках корневищ. Чтобы уничтожить сорняки, нужно тщательно выбрать из почвы все их корневища. Корневищами размножают многие ценные декоративные растения: ирисы, нивяник, ландыши, многолетние астры (рис. 107).
Клубнями размножают картофель, топинамбур. Когда клубней недостаточно, ценные сорта можно размножать частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней. Это тоже относится к вегетативному размножению побегами.
Луковицами размножают лук, тюльпаны, нарциссы, лилии. Одна луковица может образовать несколько маленьких луковичек-деток (см. рис. 107). Попадая в почву и укореняясь, каждая из них даёт начало новому растению.
Размножение прививкой. В естественных условиях прививки встречаются очень редко. Например, иногда происходит срастание соприкасающихся ветвей рядом растущих деревьев.
Рис. 108. Прививка черенком
В садоводстве прививки применяют с давних времён. Плодовые деревья – яблони, груши, сливы, вишни – часто размножают прививками. Почку-глазок или черенок культурного растения сращивают со стеблем дичка. Дичок – молодое растение, выращенное из семени плодового дерева. Корневая система дичка обладает большей мощностью, неприхотливостью к почве, морозостойкостью и другими качествами, которых нет у прививаемого культурного растения. Глазок или черенок культурного растения, взятого для прививки, называют привоем, а дичок, к которому прививают, – подвоем.
Прививку черенком производят весной, пока не тронулись в рост почки (рис. 108). Срезанный с культурного растения черенок соединяют со стеблевой частью подвоя. Чтобы прививка была удачной, нужно прижать камбий привоя к камбию подвоя. Место прививки туго обвязывают мочалом или лентой из полиэтиленовой плёнки, а срез пенька замазывают варом. Если прививка сделана правильно, произойдёт срастание подвоя с привоем и почки привоя начнут распускаться.
Рис. 109. Прививка почкой (окулировка)
Для прививки почкой во второй половине лета с культурного плодового дерева срезают однолетний побег (рис. 109). С него удаляют листовые пластинки, оставляя только черешки. У основания стволика дичка-подвоя острым ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Поворачивая лезвие ножа в надрезе, отделяют кору дичка от древесины. Затем с побега культурного сорта срезают хорошо развившуюся почку с тонким слоем древесины длиной 2–2,5 см и вставляют её под кору дичка в надрез. Место прививки туго обвязывают, так, чтобы сама почка оставалась свободной от обвязки.
Если прививка сделана правильно, через 2–3 недели подвой срастётся с привоем, а весной следующего года из привитой почки разовьётся побег. После этого стебель надо срезать выше места прививки. Через 2–3 года побег превратится в деревце культурного сорта, которое можно посадить в саду.
Размножение культурой тканей. Сравнительно недавно начали выращивать растения из клеток образовательной ткани, помещённых в особую питательную среду. Такой способ размножения растений называют культурой тканей (рис. 110).
Рис. 110. Размножение культурой тканей
В специальных камерах, в которых поддерживают определённую температуру, влажность и освещённость, клетки образовательной ткани активно делятся и из них образуются крохотные растения.
В настоящее время этот способ используют для размножения орхидей, садовой гвоздики, герберы, женьшеня и даже картофеля. Используя культуру тканей, можно получить большое количество посадочного материала в любое время года. Очень важно, что получаемый посадочный материал не заражён никакими болезнетворными микроорганизмами.
Значение вегетативного размножения в природе. Благодаря вегетативному размножению многие растения быстро расселяются, захватывая новые территории.
Кроме того, в некоторых случаях семенное размножение бывает затруднено. Например, земляника или сныть, растущие в тени, практически не цветут и не образуют плодов и семян. В таких условиях они размножаются в основном вегетативно. Важную роль вегетативное размножение играет в распространении таких растений, как ландыш, майник, живучка и др.
ЧЕРЕНОК. ОТПРЫСК. ОТВОДОК. ПРИВИВКА. ПРИВОЙ. ПОДВОЙ. КУЛЬТУРА ТКАНЕЙ
Вопросы
1. Какие способы размножения надземными побегами вы знаете?
2. Что такое черенок?
3. С какой целью производится прививка в садоводстве?
4. В какое время следует проводить прививку черенком, а в какое почкой? Почему?
5. Какое значение имеет вегетативное размножение в природе?
Подумайте
Почему вегетативное размножение широко применяется в садоводстве и цветоводстве?
Задания
Размножьте комнатные растения черенками.
1. Осторожно срежьте стеблевые черенки с 3–4 листьями с предложенных вам комнатных растений.
2. Удалите с них два нижних листа, поместите в стаканы или банки с водой так, чтобы нижний узел был в воде. Поставьте черенки в тёплое и хорошо освещённое место.
3. Через каждые 3–4 суток воду в сосудах заменяйте отстоявшейся водопроводной водой.
4. После того как придаточные корешки достигнут 2 см, высадите черенки в цветочные горшки с почвой.
5. Накройте черенки стеклянной банкой и выдержите на рассеянном свету до тех пор, пока у них полностью не разовьётся корневая система и почки не тронутся в рост.
6. Ведите регулярные наблюдения за ростом и развитием черенков. Данные записывайте в таблицу.
Проанализируйте полученные результаты. Сделайте выводы и обсудите их в классе.
Знаете ли вы, что…
• С 1 га земляники можно получить за год до 250 тыс. усов – количество, достаточное для засадки 5 га.
• Повсеместно растущая почти во всех реках и озёрах элодея канадская, или «водяная чума», впервые появилась в Европе в середине XIX в. Из Америки в Европу попали лишь женские растения, поэтому она может размножаться только вегетативно, легко отламывающимися веточками – стеблевыми черенками.
• Корнеотпрысковые сорняки (бодяк, осот, льнянка) – самые злостные и трудноискоренимые. Их отпрыски появляются с глубины более метра, а корни проникают в почву на глубину до 10 м и выделяют вещества, снижающие всхожесть семян и рост культурных растений.
Краткое содержание главы
Для растений, как и для всех живых организмов, характерны основные процессы жизнедеятельности – обмен веществ, рост, развитие и размножение.
В состав растений входят органические вещества, минеральные соли и вода. Зелёные растения синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза.
У растений различают бесполое и половое размножение.
Строение растений связано не только со средой обитания, но и с теми процессами жизнедеятельности, которые в них протекают, а строение органов определяется выполняемыми ими функциями.
Знания о жизни растений необходимы человеку для успешного выращивания культурных растений, для сохранения и умножения растительного многообразия в природе.
iknigi.net
Блог учителя биологии и химии Полежаевой Елены Феофиловны: Размножение Покрытосеменных (Цветковых) растений
Пестик цветка –………..орган размножения. Он состоит из:
· рыльца;
· …………. ; · завязи.
· ………… цветка – мужской орган размножения.Он состоит из:
- тычиночной ……… ;
- пыльцевого ……. (пыльника).
Обоеполыми называются цветки, содержащие одновременно и…., и….. Примеры: яблоня, черемуха, капуста, вишня, тюльпан. ……….. называются цветки, содержащие либо только пестики, либо только тычинки. Примеры: огурец, тополь, облепиха, ольха Двудомные растения, у которых мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся не на………., а на…………. Примеры: тополь, ива, осина, конопля, крапива и др. …… растения, имеющие однополые цветки, при этом мужские и женские цветки располагаются на одном растении. –Цветки редко располагаются поодиночке, чаще всего собраны в группы(клевер, астра, кукуруза, груша).Такую группу называют……..; В цикле развития чередование поколений: бесполого и полового. –Само цветковое растение, которое мы встречаем в природе – спорофит……….поколение, состоящее из вегетативных органов – бесполого(вегетативного) размножения– …., …..и……... –Мужской ………..формируется в пыльнике (пыльцевом мешке). В результате мейоза получаются микроспоры с половинным (гаплоидным) набором хромосом(n). Микроспора делится ……..и получается мужской гаметофит: две клетки – ……….(в.) и ………(г.). –Вегетативная клетка, на рыльце пестика, прорастёт в …………трубку, –…………клетка даст два спермия. Это и есть зрелый мужской гаметофит. –……… гаметофит формируется в зародышевом мешке завязи пестика. В результате …….получаются мегаспоры с половинным (………) набором хромосом(n). –…….. делится митозом и получается 6-ядерный женский гаметофит: яйцеклетка (n), две клетки –……….. и три клетки – ………..
–Зародышевый мешок с этими клетками – зрелый женский гаметофит. –Центральная клетка тоже в завязи, но она………, содержит как неполовая клетка …….. набор хромосом. Двойное оплодотворение по Навашину. Насекомое, осыпанное пыльцой, прилетает на другой цветок. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика. Так происходит………. Вегетативная клетка, находясь на рыльце пестика, ………внутри столбика, образуя пыльцевую………. ……..клетка состоит из двух гамет – спермиев. Оба проникают по пыльцевой трубке внутрь завязи. В завязи, через пыльцевход, спермии проникают в………….. Происходит слияние: 1оплодотворение: один спермий сливается с……., образуется зигота –первая клетка зародыша……..(n + n = 2n - диплоидный набор хромосом) 2 оплодотворение: второй спермий сливается с ……..клеткой, получается питательное вещество для зародыша –….(2n + n = 3n –…..набор хромосом) Поэтому называется Двойное оплодотворение. Образуется семя из семяпочки, в котором и находился женский гаметофит –клетка зародышевый мешок: Семя=…….. + ……..(еда зародыша) + две ………. Завязь разрастается, превращается в………, семя оказывается …….плода. Поэтому Цветковые растения называются………... Плод-орган Цветковых растений служит для……, ……семян. То есть служит для размножения Цветковых растений.polseal.blogspot.com
Параграф 24. Половое размножение покрытосеменных растений.
105. Объясним, откуда произошло название двойного оплодотворения у цветковых растений.У цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой и образуется зигота, второй - с крупной центральной клеткой и образуется эндосперм.
106. Подпишем элементы цикла развития цветкового растения, обозначенные на рисунке цифрами.
1. взрослое растение2. цветок3. пыльцевое зерно4. завязь5. созревающий плод6. спелый плод с семенами7. семя8. молодое растение.
107. Соеденим части цветка с образовавшимися из них плодами.
108. Напишем способы опыления, обозначенные на рисунке.
1. Самоопыление.2. перекрестное опыление.
109. Объясним, почему перекрестное опыление больше распространено, чем самоопыление.Перекрестное опыление обеспечивает разнообразие признаков у потомков, так как размножаются различные организмы, а не один (как при самоопылении). Это более выгодно в плане эволюции. Именно поэтому в природе выработались многочисленные механизмы у растений, которые препятствуют самоопылению. Также существует большое количество переносчиков пыльцы (животные, ветер, человек).
110. Заполним таблицу.
111. Распределим ветроопыляемые и насекомоопыляемые растения.Ветроопыляемые: берёза, дуб, орешник, рожь, кукуруза, ольха.Насекомоопыляемые: липа, яблоня, клевер, шиповник, душистый табак, львиный зев.
112. Обозначим последовательность действий при искусственном опылении.
biogdz.ru
