Тема Жизненные формы растений Растительные ткани Признаки

Тема: «Жизненные формы растений. Растительные ткани»

Признаки растений Царство растений объединяет около 350 тыс. видов. Растения — по типу питания фотоавтотрофные организмы. Иногда встречаются виды со смешанным (миксотрофным) и гетеротрофным питанием (растения-паразиты). Особенности клеточного строения. 1. клетка растений окружена целлюлозной клеточной стенкой, 2. имеет пластиды, 3. крупные вакуоли, 4. центриоли у высших растений отсутствуют, 5. основным запасным веществом является крахмал.

• Растения появились на Земле около 2 млрд лет назад. Первоначально развитие растительных организмов происходило в водной среде, что привело к появлению – водорослей. Затем растения стали осваивать сушу. Этому способствовало возникновение следующих ароморфозов:

– возникновение фотосинтеза; – возникновение эукариотического строения клеток; – возникновение мейоза и оплодотворения; – возникновение многоклеточности и дифференциации клеток с образованием тканей и органов; – возникновение чередования гаплоидного и диплоидного поколений; – возникновение семени; – возникновение цветка.

Признаки растений Рост растений неограничен. Процессы жизнедеятельности регулируются особыми веществами — фитогормонами. Растения не способны активно передвигаться. Для растений характерны особые ростовые движения — тропизмы и настии. Тропизмы — движения, связанные с ростом частей тела растения, вызванные односторонним воздействием какоголибо фактора среды (например, рост стебля в сторону света). Настии — движения в ответ на изменение факторов среды, действующих ненаправленно (например, движения лепестков цветка при смене дня и ночи).

Жизненные формы растений

Жизненные формы растений • • • Жизненная форма — внешний вид растения. Основными жизненными формами растений являются: дерево — многолетнее растение с одним одревесневшим стволом; кустарник — многолетнее растение до 5 м, с большим количеством равных по размерам стволов (калина, бузина); кустарничек — низкорослое многолетнее растение (до 50 см) с древеснеющими, сильно ветвящимися побегами, обычно не имеющими явно выраженного главного ствола (черника, брусника); полукустарник, полукустарничек — многолетние растения, у которых нижние части надземных побегов одревесневают и сохраняются несколько лет, а верхние части ежегодно отмирают (полынь, астрагал); травы — жизненная форма растения, несущего один или несколько неодревесневающих стеблей, однолетние, двулетние, многолетние.

Морфология и анатомия • Все растения подразделяют на две группы — низшие и высшие. • К низшим растениям относятся водоросли, а к высшим — все остальные. • Тело низших растений, в отличие от высших, не дифференцировано, то есть оно не разделено на органы и ткани. Однородное тело низших растений называют таллом, или слоевище.

Морфология и анатомия • Дифференциация тела растений произошла в связи с их выходом на сушу. Попав в новые условия окружающей среды, растения были вынуждены вырабатывать специальные приспособления для водоснабжения, защиты от высыхания и т. д. Тело растения разделилось на подземную и надземную части, выполняющие разные функции. Разделение функций привело к возникновению специализированных групп клеток — тканей и органов.

Морфология и анатомия • Органом называют часть растения, имеющую определенное строение и выполняющую определенные функции. • У растений различают вегетативные (обеспечивают процессы питания, дыхания, защиты и вегетативного размножения) и генеративные (выполняют функцию полового размножения) органы. • Основными вегетативными органами растений являются корень и побег (лист и стебель рассматриваются как части побега).

Морфология и анатомия • У низших растений генеративными, половыми органами (гаметангиями) являются антеридии (мужские) и овогонии (женские), у высших споровых — антеридии и архегонии.

Морфология и анатомия • У высших семенных антеридии редуцированы, а архегонии имеются только у голосеменных. У цветковых растений цветок, плод и семя называют генеративными органами.

Растительные ткани Ткань — группа сходных по происхождению и строению клеток и межклеточное вещество, образующих структурнофункциональный комплекс и выполняющих одинаковые функции. Различают шесть основных групп (систем) тканей: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Меристематические (образовательные) ткани. Покровные (пограничные) ткани. Основные ткани. Механические ткани. Проводящие ткани. Выделительные (секреторные) ткани.

1. Образовательные ткани (меристемы): Образованы недифференцированными (паренхимными) округлыми или многогранными клетками без межклетников. Клеточные стенки тонкие, легко растяжимые, цитоплазма густая, вязкая, ядро крупное, занимает центральное положение.

2. Покровные ткани Основные функции — защита молодых органов от высыхания, механическая защита и газообмен. Различают: эпидерму, перидерму и корку. Перидерма: 1 — чечевичка; 2 — остатки эпидермы; 3 — феллема; 4 — феллоген; 5 — феллодерма.

2. Покровные ткани Эпидерма листьев имеет структуры для газообмена – устьица. Устьице ограничено двумя клетками бобовидной формы, замыкающими клетками. Замыкающие клетки содержат хлоропласты, а клетки эпидермы, окружающие замыкающие, называются побочными или прилегающими и не содержат хлоропластов. Под устьицем находится газовоздушная камера. Устьица чаще располагаются на нижней стороне листа.

2. Покровные ткани Кутикула. Защитная функция эпидермы может усиливаться наличием кутикулы. Кутикула и восковой налет встречаются на плодах, листьях стеблях, частях цветка. Кутикула и восковой налет слабо проницаемы для воды и газов.

3. Механические ткани Колленхима. Образована живыми, вытянутыми в длину клетками, часто содержащими хлоропласты. Клеточные стенки неравномерно утолщены. Склеренхима. Образована клетками с равномерно утолщенными, часто одревесневшими стенками. Протопласт отмирает рано, и опорную функцию выполняют мертвые клетки, которые называют волокнами. Различают: лубяные волокна (во флоэме); древесинные волокна (в ксилеме).

4. Проводящие ткани Обеспечивают транспорт веществ в растении. Это сложное образование, состоящее из проводящих элементов и сопутствующих им механических и основных тканей. 1. Ксилема (древесина). Состоит из сосудов (трахей) и трахеид, осуществляющих восходящий ток воды и минеральных веществ, а также древесных волокон и древесной паренхимы. Сосуды – длинные микроскопические трубки. Торцевые стенки клеток, образовавших сосуды почти полностью растворяются и возникают сквозные отверстия (перфорации). Это более совершенная проводящая ткань, достигающая наибольшего развития у покрытосеменных.

4. Проводящие ткани 2. Флоэма (луб). Состоит из ситовидных клеток, ситовидных трубок и сопровождающих их клетокспутниц, лубяной паренхимы и флоэмных (лубяных) волокон.

4. Проводящие ткани Ситовидные клетки. Характерны для высших споровых и голосеменных растений. Ситовидные поля рассеяны по боковым стенкам. В зрелых клетках сохраняется ядро. Ситовидные клетки лишены сопровождающих клеток. Ситовидные трубки. Характерны для покрытосеменных растений. Перфорации образуют ситовидные пластинки, которые располагаются на торцевых концах клеток. В зрелых члениках ситовидных трубок ядро отсутствует, однако клетка остается живой. Рядом с каждым члеником располагаются клетки-спутницы.

5. Основные ткани Составляют основу органов, паренхиму. Различают: 1. Ассимиляционную, или хлорофиллоносную, паренхиму (хлоренхиму). 2. Запасающую паренхиму. Преимущественно развита в осевых органах, органах репродуктивного и вегетативного размножения. Служат для сохранения питательных веществ.

3. Воздухоносная паренхима.

6. Выделительные ткани Выделяют различные химические вещества, играющие определенное значение в жизни растений: одни привлекают насекомыхопылителей, другие являются продуктами обмена веществ и т. д. К таким тканям относят: 1. Внешние выделительные структуры: нектарники, гидатоды и осмофоры. 2. Внутренние выделительные структуры: вместилища выделений – смоляные ходы и млечники.

Вегетативные органы Корень Задачи: Изучить: 1. Функции корня; 2. Внешнее и внутреннее строение корня; 3. Пути транспорта веществ по корню.

Морфология корня Корень — осевой орган, обладающий способностью к неограниченному росту и свойством положительного геотропизма. 1. 2. 3. 4. 5. Функции корня: Укрепление растения в почве и удержание надземной части растения; Поглощение воды и минеральных веществ; Проведение веществ; Может служить местом накопления питательных веществ; Служит органом вегетативного размножения.

Морфология корня По происхождению корни делят на главный, боковые и придаточные. Главный корень — корень, развивающийся из зародышевого корешка. Обладает наиболее активной верхушечной меристемой. Придаточные корни — корни, развивающиеся от стеблей, листьев. Появляются за счет деятельности вторичных меристем. Боковые корни — корни, развивающиеся на другом корне любого происхождения и являющиеся образованиями второго и последующих порядков ветвления.

Морфология корня Корневая система — это совокупность всех корней растения. Стержневая корневая система — корневая система с хорошо выраженным главным корнем. Характерна для двудольных растений. Мочковатая корневая система — корневая система, образованная боковыми и придаточными корнями. Главный корень растет слабо и рано прекращает свой рост. Типична для однодольных растений.

Морфология корня Зона деления. Самое окончание корня длиной 1 -2 мм. Апикальная меристема корня защищена корневым чехликом.

Морфология корня Зона роста, или растяжения. Протяженность зоны — несколько миллиметров. Зона поглощения, всасывания, или корневых волосков. Корневой волосок представляет собой волосковидный вырост клетки ризодермы. Длина до 8 мм. Суммарная площадь зоны всасывания больше площади поверхности надземных органов (у растения озимой пшеницы в 130 раз, например). Зона проведения. . Вода и минеральные соли передвигаются от вверх к стеблю и листьям.

Видоизменения корня 1. Запасающие корни: корневые клубни и корнеплоды. Корнеплод образуется, в основном, в результате утолщения главного корня, но его образовании принимает участие и стебель. Корневые клубни образуются в результате видоизменения боковых или придаточных корней (чистяк, ятрышник, любка).

Видоизменения корня 1. Опорные корни (баньян, кукуруза). 2. Досковидные корни. 3. Воздушные корни (эпифиты). 4. Дыхательные корни (болотные растения) 5. Корни – зацепки (плющ).

Видоизменения корня 1. Опорные корни (баньян, кукуруза). 2. Досковидные корни. 3. Воздушные корни (эпифиты). 4. Дыхательные корни (болотные растения) 5. Корни – зацепки (плющ).

Видоизменения корня 6. Корни растений паразитов и полупаразитов.

Тема: «Побег» • • • Задачи: Изучить особенности внешнего строения побега; Морфологию почек; Основные типы ветвления побегов; Видоизменения побегов; Внутреннее строение древесного и травянистого стебля.

Морфология побега Побег — надземный осевой орган растения, обладающий способностью неограниченного роста и отрицательным геотропизмом. Побег представляет собой стебель с расположенными на нем листьями и почками. Различают: вегетативные побеги — побеги, выполняющие в типичном случае функцию воздушного питания; генеративные побеги (в том числе и цветок) — побеги, обеспечивающие размножение.

Морфология побега Вегетативный побег состоит из стебля с листьями и почками. Узлом называют участок стебля, от которого отходит лист (или листья). Участок стебля между двумя соседними узлами называют междоузлиями. Удлиненные побеги — побеги с длинными междоузлиями. Укороченные побеги — побеги с короткими междоузлиями (плодушки яблони, груши).

Почка представляет собой укороченный зачаточный побег. Различают вегетативные, генеративные и смешанные почки. По местоположению на стебле почки бывают: верхушечные; боковые; пазушные; придаточные.

Строение почек Вегетативные почки – почки, из которых развиваются побеги с листьями (у большинства растений). Внутри почки находится зачаточный стебель, заканчивающийся конусом нарастания и зачаточные листья. В пазухах зачаточных листьев закладываются зачатки пазушных почек.

Строение почек Генеративные (цветочные, репродуктивные) — почки, из которых развиваются цветки или соцветия. Вегетативно-генеративные (смешанные) — почки, из которых развиваются облиственные побеги с цветками (яблоня, груша, сирень).

Видоизменения побегов: подземные побеги Клубень — видоизмененный побег, состоящий из одного или нескольких метамеров, стебель которого сильно утолщен. Выполняет запасающую функцию, может быть органом возобновления многолетних растений, часто служит для вегетативного размножения. Формирование клубня происходит на верхушке подземного столона за счет деятельности верхушечной меристемы. Маленькие пленчатые чешуевидные листья быстро отмирают и опадают, а на их месте образуются листовые рубцы — бровки. В пазухе каждого листа в углублениях возникают группы из трех-пяти почек — глазков. Почки располагаются на клубне спирально. Среди почек различают верхушечные и боковые. На поперечном срезе клубня картофеля можно обнаружить 4 слоя: перидерму, камбий, древесину и сердцевину.

Видоизменения побегов: подземные побеги Корневище — многолетний подземный (иногда полупогруженный) побег (ландыш, пырей ползучий, валериана и др. ). Выполняет функции возобновления, вегетативного размножения и накопления запаса питательных веществ. Внешне напоминает корень, но состоит из метамеров, имеет верхушечную и пазушные почки, редуцированные листья в виде бесцветных чешуй. Узлы обнаруживаются по листовым рубцам и остаткам сухих листьев или по живым чешуевидным листьям. Из стеблевых узлов развиваются придаточные корни. Запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части побега.

Видоизменения побегов: подземные побеги Луковица. Представляет собой укороченный, главным образом подземный побег (лук, чеснок, лилии). Стеблевая часть луковицы (донце) с сильно укороченными междоузлиями несет многочисленные сочные видоизмененные листья — чешуи. Наружные чешуи быстро истощаются, подсыхают и выполняют защитную функцию. В сочных чешуях откладываются запасные питательные вещества. В пазухах луковичных чешуй находятся почки, из которых формируются надземные побеги или новые луковицы. На донце образуются придаточные корни. Луковица может быть однолетней (лук, кандык) и многолетней (нарцисс, гиацинт).

Видоизменения побегов: подземные побеги Клубнелуковица. Представляет собой укороченный побег, внешне похожий на луковицу (гладиолус, шафран, безвременник). Является промежуточной формой между клубнем и луковицей. Основную массу клубнелуковицы составляет утолщенная стеблевая часть, покрытая чешуевидными сухими листьями. Образуется клубнелуковица путем разрастания и утолщения одного или нескольких междоузлий. Фактически клубнелуковица — это облиственный клубень. На оси клубнелуковицы хорошо заметны узлы, междоузлия и пазушные почки.

Видоизменения побегов Побегами не являются: 3 – корнеплод моркови и 4 – корнеклубни батата и чистяка.

Видоизменения побегов: надземные побеги 1 - стеблевые суккуленты; 2 – колючки боярышника; 3 – филлокладии иглицы; 4 – кладодии спаржи; 5 - надземные столоны земляники; 6 – усы винограда. Колючки кактуса – видоизмененные листья, колючки барбариса и акации – прилистники, колючки гледичии и боярышника – побеги, колючки шиповника – выросты эпидермы.

Видоизменения побегов Побегами не являются: 3 – ловушки непентеса – видоизмененные листья, 6 – усики гороха – видоизмененные листья.

Видоизменения побегов: надземные побеги Видоизмененным побегом является и кочан капусты – гигантская видоизмененная почка, развивается в первый год, накапливает питательные вещества в листьях. Цветет, образует плоды и семена на следующий год, осенью отмирает (капуста двулетнее растение). Цветы покрытосеменных растений и стробилы голосеменных – также видоизмененные побеги, выполняющие функцию полового размножения.

Стебель Стеблем называют ось побега, несущую на себе листья, почки, цветы и плоды. Основные функции: опорная; проводящая; запасающая. Дополнительные функции: орган вегетативного размножения; орган фотосинтеза. Типы стеблей: деревянистые; травянистые.

Анатомия стебля древесного растения

Анатомия стебля древесного растения У двух-трехлетней ветви липы под перидермой находятся кора (первичная и вторичная), камбий, древесина и сердцевина. Камбий. Располагается между вторичной корой и древесиной. Именно благодаря ему происходят вторичные изменения в строении стебля. Внутрь (в древесину) камбий откладывает большее число производных, чем наружу (соотношение 4: 1 соответственно). Весной клетки камбия активно делятся, с приближением осени деятельность камбия ослабевает, и зимой он вступает в период покоя.

Анатомия стебля древесного растения

Тема: Лист — боковой орган побега 1. 2. Задачи: Изучить особенности внешнего и внутреннего строения листа; Дать характеристику основным функциям листа.

Морфология листа Лист — боковой (латеральный) орган, характеризующийся ограниченным ростом. Главные функции листа: 1. Фотосинтез; 2. Газообмен; 3. Транспирация. Дополнительные функции: 4. Запасающая (сочные чешуи луковицы); 5. Вегетативное размножение (сенполия); 6. Защитная (колючки кактуса).

Морфология листа Листья могут быть черешковыми, сидячими и влагалищными. Основные части листа: Лист большинства растений состоит из пластинки, черешка, прилистников и основания. Листовая пластинка — расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функции фотосинтеза, транспирации и газообмена.

Морфология листа Черешок — суженная часть листа, соединяющая листовую пластинку с основанием и регулирующая положение листа по отношению к свету. Листья с черешками называют черешковыми, без черешков — сидячими. Основание листа — нижняя часть листа, примыкающая к стеблю. Одной из форм является листовое влагалище — расширенное основание листа в виде трубки, охватывающее часть стебля (злаки).

Морфология листа Жилкование — это система расположения проводящих пучков в листовых пластинках. Различают: 1. Параллельное жилкование — листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся параллельно. Характерно для однодольных растений. 2. Дуговое жилкование — листовую пластинку пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся дугообразно. Характерно для однодольных растений.

Морфология листа 3. Сетчатое жилкование — обычно из черешка в листовую пластинку входит одна жилка, которая затем дает ответвления — боковые жилки, образующие густую сеть. Сетчатое жилкование может быть перистым и пальчатым. Характерно для двудольных растений. 4. Дихотомическое жилкование — листовую пластинку пронизывают вильчато разветвленные жилки (гинкго).

Видоизменения листа Колючки. Уменьшают транспирацию и защищают растения от поедания животными. Кактус, робиния, барбарис. Усики. Это нитевидные образования, чувствительные к прикосновению и приспособленные для лазания. Ловчие аппараты. Встречаются у растений, произрастающих на болотистых, торфяных, бедных минеральными веществами почвах (росянка, венерина мухоловка, непентес используют богатую азотом и фосфором органическую пищу). Сочные листья листовых суккулентов накапливают в листьях воду.

Цветок. Соцветия

Морфология цветка Цветок – видоизмененный побег, предназначенный для образования спор и полового размножения , заканчивающегося образованием семян и плодов. Строение цветка: 1. Цветоножка 2. Цветоложе 3. Чашечка из чашелистиков 4. Венчик из лепестков 5. Пестик 6. Тычинки 3+4. Двойной околоцветник Главные части цветка: Андроцей – совокупность тычинок (микроспорофиллы, дом для мужчин). Гинецей – совокупность пестиков (мегаспорофиллы, дом для женщин).

Соцветия Соцветие, имеющее только главную ось, на которой располагаются цветки на цветоножках или сидячие, называется простым. Колос — соцветие с хорошо выраженной главной осью и сидячими цветками. Кисть — соцветие, у которого главная ось удлинена, а цветки располагаются на хорошо выраженных цветоножках более или менее одинаковой длины. Зонтик — соцветие с укороченной главной осью и цветками на цветоножках одинаковой длины.

Соцветия Щиток — соцветие, у которого на главной оси располагаются цветоножки разной длины, причем нижние значительно длиннее верхних, и все цветки располагаются в одной плоскости. Початок — соцветие с хорошо выраженной толстой мясистой главной осью и сидячими цветками. Головка — соцветие с укороченной булавовидно расширенной главной осью и сидячими или почти сидячими (цветоножки очень короткие). Корзинка — соцветие с укороченной блюдцеобразно расширенной или конусовидной главной осью, на которой располагаются плотно сомкнутые сидячие цветки (подсолнечник, астра, одуванчик). Снизу и с боков ложе соцветия окружено оберткой.

Соцветия Сложными называют соцветия, у которых, помимо главной, имеются и боковые оси, несущие цветки. Сложный колос — соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простой колос. Сложная кисть — соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простые кисти. Сложный зонтик — соцветие, у которого на укороченной главной оси располагаются простые зонтики. Метелка — соцветие, имеющее большое количество боковых осей, причем нижние оси ветвятся и развиты сильнее верхних.

Размножение растений

Вегетативное размножение — это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативного тела и их последующей регенерации (восстановления до целого организма). Данный способ размножения широко распространен в природе. Вегетативным способом размножаются водоросли, высшие растения. Вегетативное размножение бывает естественным и искусственным. Естественное вегетативное размножения происходит несколькими путями: - фрагментация материнской особи (моховидные); - разрушение участков наземно-ползучих и полегающих побегов (плауны, голосеменные, цветковые); - с помощью особых структур (клубни, луковицы, корневища, клубнелуковицы, пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях), специально предназначенных для вегетативного размножения.

Вегетативное размножение Искусственное вегетативное размножение осуществляется при участии человека. В практике сельского хозяйства искусственное вегетативное размножение обладает рядом преимуществ над семенным: • обеспечивает получение потомков, повторяющих признаки родительского организма; • ускоряет получение большого количества продуктивных потомков.

Способы вегетативного размножения. Орган растения Способ размножения Надземные побеги 1. Черенками 2. Усами (столонами) 3. Ползучими побегами 4. Делением куста 5. Отводками 6. Прививки (сближением, черенком - в расщеп, под кору, копулировка, окулировка) Подземные побеги 1. Корневищем 2. Клубнем 3. Луковицами Корень 1. Корневыми отпрысками 2. Корневыми черенками 3. Корнеклубнями Лист 1. Листьями 2. Листовыми черенками 3. Листовыми детками Культура тканей 1. Использование каллуса 2. Выращивание растений из клеток

Отдел Зеленые водоросли включает в себя одноклеточные колониальные и многоклеточные растения. Всего около 13 тыс. видов. К одноклеточным относятся хламидомонада, хлорелла.

• Размножаются зеленые водоросли бесполым и половым путями. Бесполое размножение осуществляется жгутиковыми зооспорами, формирующимися внутри материнской клетки или частями тела – таллома. Половой процесс связан с образованием гамет и последующим их слиянием с образованием зиготы. При этом не у всех водорослей гаметы подразделяются на мужские и женские: у некоторых водорослей сливаются две одинаковые гаметы. Из зиготы либо образуется новая особь, либо зооспоры. В жизненном цикле водорослей гаплоидная фаза преобладает над диплоидной.

Циклы развития хламидомонады n n мейоз 2 n

Цикл развития Ulva (морского салата)

Цикл развития мхов

Циклы развития растений мейоз

• Жизненные циклы споровых растений. Моховидные, или Мохообразные, растения насчитывают более 20 тыс. видов. Все они представляют собой листостебельные растения, у которых нет корней и проводящих тканей. Поэтому воду они получают из осадков, тумана, росы. К субстрату некоторые мхи прикрепляются ризоидами – клеточными выростами, которые у молодых растений всасывают водные растворы минеральных солей из почвы. Позже они эту функцию утрачивают и служат органами прикрепления. В жизненном цикле мхов преобладает зеленое растение с листьями – гаметофит.

• Это половое поколение мха. Гаметофит развивается из гаплоидной споры, попавшей во влажную среду. У зеленого мха Кукушкин лен гаметофит представлен мужскими и женскими растениями. На мужском гаметофите в антеридиях и на женском – в архегониях образуются гаметы. Сперматозоиды кукушкина льна снабжены жгутиками. Оплодотворение происходит только во влажных условиях. После этого на женских растениях развивается спорофит – коробочка на ножке. Коробочка паразитирует на гаметофите. В коробочке из диплоидных клеток-предшественниц мейотическим путем образуются гаплоидные споры. Из споры, попавшей на землю, сначала вырастает зеленая нить – протонема. Из части протонемы образуются ризоиды (выросты отдельных клеток, углубляющиеся в почву), а из другой ее части – стебель и листья кукушкина льна. Таким образом размножаются мхи как с помощью спор, так и с помощью гамет.

• Сфагновые мхи. Отличаются от зеленых мхов отсутствием ризоидов. Воду поглощают всей поверхностью тела, благодаря воздухоносным клеткам. Цикл развития такой же, как и у зеленых мхов. Из отмерших частей растения в условиях недостатка кислорода образуется торф.

• Папоротниковидные. Многолетние травянистые или древесные растения, тело которых расчленено на стебель, лист (вайи) и корни или корневища. Развиты покровные и проводящие ткани. Спорангии находятся на нижней стороне листовой пластинки. Споры прорастают, попадая в почву. Из спор вырастают обоеполые (у равноспоровых) или разнополые (у разноспоровых) заростки, имеющие ризоиды. На заростках формируются антеридии и архегонии. После оплодотворения образуется зигота, из которой развивается диплоидный зародыш, а затем спорофит – листостебельное растение. На нижней стороне листьев развиваются сорусы – спорангии со спорами. У некоторых водных Папоротниковидных имеются мужские и женские заростки.

Цикл развития хвощей мейоз n n 2 n 2 n n 1 – листостебельный побег; 2 – придаточные корни; 3 – спороносный колосок; 4 – заросток; 5 – архегонии; 6 – антеридии; 7 – новое растение на заростке.

Цикл развития папоротников 2 n мейоз n

Соотношение спорофита и гаметофита в разных отделах растений 2 n n

Голосеменные растения

• Голосеменные растения произошли от древнейших папоротниковидных в девонском периоде. В настоящее время насчитывают около 700 видов деревьев и кустарников. Основную группу составляют хвойные деревья: ель, сосна, лиственница, кедр, пихта, можжевельник, туя, кипарис и т. д. В жизненном цикле господствует диплоидный спорофит. Он представляет собой ствол с хорошо развитой корой и древесиной, пронизанными смоляными ходами. В ходах накапливаются смолы, эфирные масла, бальзамы. Листья хвойные или чешуевидные. • Сосна, многолетнее растение, размножающееся семенами, которые образуются в шишках. Шишки двух типов – мужские и женские.

• Мужские зеленые шишки развиваются у основания молодых побегов. На нижней стороне каждой чешуйки находятся 2 пыльцевых мешка. В них после мейотического деления исходных клеток развиваются гаплоидные микроспоры. Из микроспор образуются пыльцевые зерна. Пыльцевое зерно сосны является гаметофитом. Оно покрыто двумя оболочками, между которыми находится камера, заполненная воздухом. Воздух облегчает вес пыльцы. Внутри каждой микроспоры образуется два спермия и клетки, дающие начало пыльцевой трубке. Женские красноватые шишкиразвиваются на конце молодых побегов. На их оси находятся семенные чешуйки. На нижней стороне семенных чешуек формируется по 2 семязачатка. В семязачатке есть пыльцевход. Опыление у сосны происходит следующим образом: пыльца приклеивается к семязачаткам смолистым веществом. Вегетативная клетка пыльцы образует пыльцевую трубку, которая проникает в семязачаток. Примерно через 12— 14 месяцев происходит оплодотворение. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, а другой погибает. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается семя. Семена, снабженные крылатыми выростами, разлетаются. При попадании в почву в благоприятных условиях они дают начало новому растению.

Цикл развития голосеменных гаметофит спорофит

• Покрытосеменные растения произошли предположительно в мезозое от голосеменных предков. Насчитывают около 250 тыс. видов. Они господствуют на большей части суши и создают основную часть фитомассы и кислорода. Освоить сушу покрытосеменные смогли благодаря прогрессивным изменениям вегетативных и репродуктивных органов.

• • • К основным ароморфозам, обеспечившим появление и распространение цветковых растений, относятся: – формирование сосудистых проводящих тканей – ксилемы и флоэмы; – появление цветка, из завязи которого развивается плод, защищающий семена; – возникновение двойного оплодотворения, обеспечивающего формирование триплоидного эндосперма, необходимого для развития диплоидного зародыша; редукция женского гаметофита до 8 клеток зародышевого мешка. Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок и представляет собой пылинку. Пылинка содержит генеративную и вегетативную клетки. При попадании на рыльце пестика, пыльца прорастает. Из генеративной клетки образуется 2 спермия. Спермии по пыльцевой трубке, образовавшейся из вегетативной клетки, попадают в зародышевый мешок. Ядро одного спермия сливается с ядром яйцеклетки, а ядро другого спермия сливается с диплоидным центральным ядром. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, а из триплоидного ядра – ядра запасающей ткани – эндосперм. Этот способ оплодотворения был открыт С. Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения.

Гинецей. Мегаспорогенез, мегагаметогенез В завязи пестика – семязачаток (семяпочка). Может быть несколько семяпочек – сколько семян, столько и семяпочек. Мегаспорогенез. Центральная часть семязачатка – нуцеллус, окруженный интегументами. Одна из его клеток (2 n) претерпевает мейоз и образуется 4 споры (n), из которых 3 отмирают, так образуется мегаспора (n). Мегагаметогенез. Ядро споры претерпевает три митотических деления и образуется восьмиядерная клетка. 3 ядра отходят к одному полюсу и образуется яйцеклетка (n) и две синергиды (n), 3 ядра – к другому полюсу – антиподы (n), два ядра в центре сливаются – образуется центральная клетка (2 n). Образуется женский гаметофит – зародышевый мешок (7 клеток).

Андроцей. Микроспорогенез, микрогаметогенез Микроспорогенез. На каждой тычиночной нити находится пыльник, состоит из 2 половинок, в каждой два пыльцевых гнезда – микро-спорангия. В них из микроспороцитов (2 n) в результате мейоза образуются микроспоры (n). Микрогаметогенез – процесс превращения микроспор в мужские гаметофиты. Ядро споры делится митотически, образуется двуядерная клетка с вегетативным и генеративным ядром. Из генеративной позже образуются два спермия. Оболочка пыльцевого зерна представлена двумя оболочками – экзиной и интиной.

Цикл развития покрытосеменных спорофит гаметофит