Жизненный цикл и чередование поколений у голосеменных растений. Жизненный цикл голосеменных растений
Жизненный цикл голосеменных
Особенности жизненного цикла голосеменных на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Сосна - крупное дерево, размножающееся семенами. Как известно, семена сосны и других хвойных образуются в шишках. Эти шишки и есть женские стробилы. Менее известны так называемые мужские шишки (стробилы), в которых созревает пыльца. Они появляются ранним летом и существуют весьма непродолжительное время.
Строение мужского стробила. Микроспорогенез и микрогаметогенез. На продольном срезе через мужскую шишку хорошо выделяется ось, к которой крепятся микроспорофиллы. В основании каждого из них размещаются гнезда двух крупных спорангиев (пыльцевых мешков). Гнезда микроспорангиев заполнены археспориальной тканью. Процесс микроспорогенеза состоит в том, что клетки археспориальной ткани делятся путем мейоза, в результате образуются тетрады гаплоидных микроспор. Каждая микроспора (пыльцевое зерно) имеет две оболочки: внутреннюю тонкую - интину и наружную, грубую и прочную - экзину. Характерной особенностью микроспор хвойных являются так называемые воздушные мешки, повышающие аэродинамические качества пыльцы, которая распространяется ветром.
Гаплоидное ядро микроспоры начинает делиться обычным митотическим путем. В результате двух, следующих друг за другом митотических делений, образуется четыре клетки: две проталлиальные, антеридиальная и сифоногенная. Проталлиальные (греч. проталлиум - заросток) клетки являются рудиментом вегетативного тела заростка. Эти клетки существуют очень непродолжительное время и вскоре разрушаются. Из сифоногенной (греч. сифон - трубка) клетки развивается пыльцевая трубка. Все дальнейшие изменения происходят с антеридиальной клеткой. Она делится еще один раз и, в результате этого деления, появляются клетка-ножка и спермагенная клетка. Назначение клетки ножки не вполне понятно, а вот при делении спермагенной клетки образуется две мужские гаметы - спермии. На этом процесс микрогаметогенеза заканчивается.
Строение женского стробила. Мегаспорогенез и мегагаметогенез. Более знакомая вам женская шишка (стробил) также имеет ось, к которой крепятся чешуи двух типов: пленчатые кроющие чешуи, в пазухах которых развиваются крупные плодущие или семенные чешуи. В основании семенных чешуй размещается по два семязачатка. Оба процесса: мегаспорогенез и мегагаметогенез происходят в семязачатке. Процесс мегаспорогенеза организован очень просто: внутри нуцеллуса обособляется клетка археспория, которая и становится материнской клеткой мегаспор. В результате редукционного деления этой клетки образуется тетрада мегаспор, три из которых быстро погибают и идут на питание единственной оставшейся мегаспоре. Из гаплоидной мегаспоры вырастает женский гаметофит, который со временем занимает практически весь объем семени. По своей функциональной роли женский гаметофит является питательной тканью семени - эндоспермом. Необходимо подчеркнуть, что эндосперм голосеменных растений является гаплоидной тканью, в отличие от триплоидного эндосперма цветковых растений.
На верхнем микропилярном полюсе гаметофита образуются два типичных архегония. В брюшке каждого из них находится крупная яйцеклетка. После формирования яйцеклетки женский гаметофит готов к оплодотворению. Оплодотворение совершается внутри семязачатка, при этом спермии по пыльцевой трубке проникают к архегониям и один из них сливается с яйцеклеткой. Вторая пара гамет обычно не дает зиготы. Такой тип оплодотворения называют сифоногамией. Из зиготы со временем развивается зародыш семени. Развитие зародыша - весьма сложный процесс, на деталях которого мы остановимся весьма поверхностно, поскольку это предмет особой дисциплины - биологии развития, которую вы будете изучать позже. При делении зиготы образуется две клетки: терминальная и базальная. Из терминальной клетки развивается так называемый подвесок, а из базальной - зародыш.
Цикл размножения голосеменных:
1 – женская шишка; 2 – семенная чешуя с двумя семязачатками; 3 – микропиле; 4 – мегаспоры; 5 – нуцеллус семязачатка; 6 – интегумент, один листочек; 7 – нуцеллус, образующий перисперм; 8 – архегоний; 9 – первичный эндосперм; 10 – мужская шишка; 11 – микроспорофилл с двумя микроспорангиями; 12 – антеридиальная клетка; 13 – сифоногенная клетка, клетка трубки; 14 – ядро спермагенной клетки; 15 – ядро клетки-ножки; 16 – клетка трубки; 17 – зародыш семени; 18 – первичный эндосперм; 19 – семенная кожура; 20 – шишка, возраст которой один год; 21 – шишка, возраст которой – два года.
Похожие статьи:
poznayka.org
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна). — Студопедия.Нет
Листостебельное растение голосеменных растений – спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Схема 4. Жизненный цикл голосеменных растений (сосна).
| взрослое растение – спорофит (2n) женские шишки (2n) мужские шишки (2n) митоз митоз семязачатки – мегаспорангии (2n) пыльцевые мешки – микроспорангии (2n) мейоз мейоз 4 мегаспоры (n), 3 погибают микроспоры (n), все развиваются митоз митоз эндосперм (n) и 2 архегония (n) пыльцевое зерно (n) (женский гаметофит) (мужской гаметофит) митоз митоз 2 яйцеклетки (n), 1 погибает (внутри пылинки) вегетативная + генеративная клетка (n) клетка (n) митоз митоз пыльцевая трубка (n) 2 спермия (n) (1 погибает) врастает внутрь семязачатка участвует в оплодотворении (внутри семязачатка) зигота (2n) митоз зародыш (2n) семени |
Практикум
Задача 6.Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1.В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.
2.В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 7.Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1.В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2.В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.
Лекция
Жизненный цикл покрытосеменных растений.
Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.
В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз и образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n), одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).
В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).
После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 19; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
studopedia.net
Жизненный цикл голосеменных растений
Главная » Биология. Учебник, часть 2 » Жизненный цикл голосеменных растений
Жизненный цикл голосеменных растений
В отдел входят 800 видов голосеменных растений, среди которых доминируют представители хвойных. Представители: сосна обыкновенная, кедр сибирский, можжевельник казацкий, эфедра, гинго двухлопастный. Голосеменные растения — это в основном деревья, есть кустарники, древовидные лианы и даже эпифиты. У большинства листья игловидные (хвоя) или чешуевидные. Разноспоровые растения: есть мелкие — микроспоры, которые образуются в мелких шишках, есть споры крупные, которые образуются в крупных так называемых женских шишках. Из микроспор появляется мужской гаметофит, производящий мужские гаметы, а из мегаспоры появляется женский гаметофит. Микроспоры (пыльца) образуются на чешуйках, в мешковидных образованиях (пыльниках). Мегаспора образуется внутри структур, называемых семязачатками. Они находятся в женских шишках, на чешуях, по два семязачатка на каждую чешуйку. Далее должны образоваться гаметофиты. Пыльца начинает прорастать внутри пыльцевой оболочки путем деления на несколько клеток. Часть из них отмирает, часть остается, но главное, что остаются две клетки, одна из которых потом будет иметь значение для оплодотворения, а из второй образуются два спермия. Выбрасываемая из пыльцевых мешков пыльца попадает на женскую шишку при помощи ветра. После того, как она туда попала, семяпочки выделяют сахаристую липкую жидкость, к которой прилипает пыльца. Она также позволяет прорасти пыльце только своего вида. После этого одна из клеток антеридий начинает расти, образуя трубку, которая буквально врастает в архегонию и освобождает спермин, которые по трубке проводятся к яйцеклетке. Получается нечто вроде внутреннего оплодотворения, без участия воды. Внутри семяпочки из зиготы развивается зародыш, из которого образуется семя. Зародыш — уже следующее поколение спорофита, который хорошо защищен внутри семени. Семя еще защищено оболочкой, семенной кожурой, некоторые семена имеют древовидные выросты, с помощью которых они и распространяются. Попав в благоприятные условия, семя прорастает и дает новый спорофит, который вырастает в дерево. У голосеменных семяпочки и семена лежат открыто на семенных чешуях.
referatwork.ru
Жизненный цикл и чередование поколений у голосеменных растений
Жизненный цикл и чередование поколений у голосеменных растений. Подготовила ученица 10 а класса Чистова Алла.
Современные голосеменные представлены преимущественно деревьями, значительно реже кустарниками и очень редко лианами, травянистых растений среди них нет.
Листья голосеменных значительно отличаются от других групп растений не только по форме и размерам, но и по морфологии и анатомии. У большинства видов они игловидные, называемые хвоей, или чешуевидные; у отдельных представителей листья крупные (например, у вельвичии удивительной они достигают 2 -3 м длины), перисторассеченные, двулопастные и др. Они располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках.
Водопроводящая система (ксилема) голосеменных состоит преимущественно из трахеид, и лишь у некоторых групп имеются настоящие сосуды.
Подавляющее большинство голосеменных — вечнозеленые, одно- или двудомные растения с хорошо развитыми стеблем и корневой системой, образованной главным и боковыми корнями. Сосна – однодомное растение. Можжевельник – двудомное растение.
Размножаются семенами, которые формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в мегастробилы. У разноспоровых голосеменных стробилы дифференцированы на микростробилы (мужские шишки), образованные только микроспорофиллами, и мегастробилы (женские шишки), состоящие из мегаспорофиллов. У хвойных мегаспорофиллы практически не различимы в общей слитной структуре семенной чешуи. Стробилы бывают одиночными, но чаще всего они соединяются в группы, аналогичные соцветиям покрытосеменных растений.
В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита — с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты не имеют антеридиев.
Чередование поколений у голосеменных целесообразно рассмотреть у однодомного растения — сосны обыкновенной.
В мае у основания молодых побегов сосны образуются пучки зеленоватожелтых мужских шишек длиной 4— 6 мм и диаметром 3— 4 мм. На оси такой шишки расположены многослойные чешуйчатые листочки или микроспорофиллы. На нижней поверхности микроспорофиллов находятся два микроспорангия — пыльцевых мешка у в которых образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно снабжено двумя воздушными мешками, что облегчает перенос пыльцы ветром. В пыльцевом зерне имеются две клетки, одна из которых впоследствии при попадании на семязачаток формирует пыльцевую трубку, другая после деления образует два спермия.
На других побегах того же растения образуются женские шишки красноватого цвета. На их главной оси располагаются мелкие прозрачные кроющие чешуйки, в пазухах которых сидят крупные толстые, впоследствии одревесневавающие чешуи. На верхней стороне этих чешуй расположены по два семязачатка, в каждом из которых развивается эндосперм — женский гаметофит, а также два очень упрощенных архегония с крупной яйцеклеткой в каждом из них. На вертушке семязачатка, имеется отверстие — пыльцевход.
Поздней весной или в начале лета созревшая пыльца разносится ветром и попадает на семязачаток (опыление). Через пыльцевход пыльца втягивается внутрь семязачатка, где и прорастает в пыльцевую трубку, которая проникает к архегониям. Образовавшиеся к тому времени два спермия по пыльцевой трубке попадают внутрь семязачатков. Затем один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой отмирает. Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) формируется зародыш семени, а семязачаток превращается в семя. Семена у сосны созревают на второй год, высыпаются из шишек и, подхваченные животными или ветром, переносятся на значительные расстояния.
По своему значению в биосфере и в хозяйственной деятельности человека хвойные занимают второе место после покрытосеменных, далеко превосходя все остальные группы высших растений. Это самая многочисленная группа голосеменных, которая насчитывает в настоящее время не менее 560 видов, образующих леса на обширных пространствах Северной Евразии и Северной Америки. Наибольшее число видов сосны, ели, лиственницы встречается у побережий Тихого океана.
Хвойные имеют огромное водоохранное и ландшафтное значение, служат важнейшим источником древесины, сырья для получения канифоли, скипидара, спирта, бальзамов, эфирных масел для парфюмерной промышленности, лекарственных и других ценных веществ. Некоторые хвойные культивируются как декоративные (пихты, туи, кипарисы, кедры и др. ). Семена некоторых сосен (сибирской, корейской, итальянской) употребляются в пищу; из них также получают масло.
Представители других классов голосеменных (саговниковые, гнетовые, гинкговые) встречаются значительно реже и менее известны, чем хвойные. Однако, почти все виды саговниковых декоративны и пользуются широкой популярностью у садовников. Вечнозеленые безлистные невысокие кустарники эфедры (класс гнетовых) служат источником сырья для получения алкалоида эфедрина, который применяется как средство, возбуждающее центральную нервную систему, а также при лечении заболеваний аллергического характера.
Спасибо за внимание!
present5.com
Open Library - открытая библиотека учебной информации
Биология 
Жизненный цикл голосеменных растений. Значение голосеменных в природных биогеоценозах и в жизни человека.
просмотров - 207
Голосеменные растения, их происхождение и разнообразие. Особенности строения тканей и органов хвойных растений в связи в жизни в условиях недостатка влаги.
Важно заметить, что для семенных характерно чередование поколений — бесполого (спорофита) и полового (гаметофита). Спорофит— взрослое многолетнее древесное или кустарниковое растение. Гаметофиты формируются в шишках.
Оплодотворение у голосеменных, в отличие от папоротников, происходит без наличия воды.
У голосеменных развивается главный корень, который способен сохраняться в течение всей жизни. От него отходят боковые корни. У многих голосеменных листья игольчатые. Только некоторые хвойные являются листопадными (лиственница), у остальных хвоя живет на стебле от 3 до 7 лет.
На ветке сосны обыкновенной из верхушечной почки развиваются побеги текущего года и на их вершине расположены маленькие (не более 5 мм длиной) красноватые шишечки. Каждая шишечка состоит из оси, к которой прикреплены чешуи. В основании каждой чешуи лежат два семязачатка — семяпочки. Семязачатки — особые образования, из которых развиваются семена. Семязачаток представляет собой спорангий, окруженный покровами. Покровы на вершине семязачатка не смыкаются и образуют пыльцевход. В спорангии формируется одна мегаспора, которая увеличивается в размерах и прорастает в женский гаметофит. На нем формируются два архегония с яйцеклетками — женскими гаметами. Женский гаметофит никогда не покидает пределов спорангия. Шишки, в которых формируются семязачатки, называются женскими.
Мужские шишки зеленовато-желтого цвета. На нижней стороне их чешуек располагаются по два пыльцевых мешка, в которых созревает гаплоидная пыльца. Пыльцевое зерно имеет овальную форму. Его оболочка образует два воздушных пузырька, что облегчает перенос пыльцы ветром.
Пыльца — микроспора — прорастает и дает начало мужскому гаметофиту. Его вегетативная клетка образует пыльцевую трубку, а генеративная — два спермия.
Образовавшаяся после слияния половых клеток зигота дает начало зародышу, а семязачаток — семени.
37.Покрытосеменные растения, их происхождение и жизненный цикл. Двойное оплодотворение.
1.Наличие цветка — основная особенность. В цветке образуются и прорастают споры, формируются мужские и женские гаме-тофиты с гаметами, происходит опыление, оплодотворение и развитие семян.
2.Покрытосемянность — вторая особенность растений этого отдела. В отличие от голосеменных семязачатки у них образуются внутри пестика и защищены от неблагоприятных условий. После оплодотворения из семязачатка формируется семя, а нижняя часть пестика превращается в плод. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, семена всегда скрыты внутри плода и хорошо защищены от неблагоприятных условий. По этой причине повышается гарантия сохранения потомства.
3. Двойное оплодотворение — третья особенность покрытосеменных. В оплодотворении принимают участие два спермия: один сливается с яйцеклеткой и образуется зигота͵ из которой развивается зародыш, а второй сливается с диплоидной клеткой женского гаметофита. После слияния из такой клетки формируется эндосперм — питательная ткань. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, у покрытосеменных эндосперм образуется после оплодотворения, а у голосеменных — до оплодотворения.
4. Сложность внутреннего строения — четвертая особенность растений этого отдела. В древесине этих растений, кроме трахеид, имеются более совершенные проводящие элементы — сосуды. Прочность стеблю придает специализированная механическая ткань (волокна), которая расположена в коре и древесине. Отток сахаров, крахмала от листьев во все органы происходит не по ситовидным клеткам, а по ситовидным трубкам.
5. У многих покрытосеменных формируются видоизмененные органы, благодаря которым растения переносят неблагоприятные условия.
6. Только у покрытосеменных появилась группа растений, у которых весь цикл развития происходит в течение одного вегетационного сезона, — однолетние растения. Это является одним из приспособлений к суровым условиям обитания.
7. Для покрытосеменных характерно вегетативное размножение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ способствует расселению растений и быстрому освоению новых территорий.
oplib.ru
"Жизненный цикл голосеменных на примере сосны""
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Листостебельное растение голосеменных растений – ____________ (________), на котором развиваются женские и мужские __________ (___).
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – _________________ (___), в которых путём ___________образуются 4 _____________ (__), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (_) с двумя _______________ (___). В архегониях образуются 2 ____________ (_), одна ______________.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – __________________ (___), в которых путём __________ образуются _____________ (___), из них развиваются мужские ____________ – _____________ зёрна (__), состоящие из двух _____________ клеток (__________________ и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (__) (пыльца) ветром переносятся на __________ шишки, где __________ из ______________ клетки (__) образуются 2 спермия (__), а из ______________ (__) – пыльцевая трубка (__), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (_) к яйцеклетке (__). Один спермий ______________, а второй участвует в ___________________, образуется ____________ (_), из которой ________ формируется ___________ растения (__).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Схема . Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Задание 1. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Задание 2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задание 2. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Задание 3. Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки
Задание 4. Какой набор хромосом содержат клетки зародыша семени , эндосперма и семенной кожуры сосны, если известно, что клетки хвои содержат 24 хромосомы? Объясните полученные результаты.
Задание 5. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток чешуи шишки и мегаспоры сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
infourok.ru
