Цветок, семя, плод Ибраева Ольга Игоревна
СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА: 1 — цветоножка; 2 — цветоложе; 3 — чашелистики; 4 лепесток; 5 — пестик; 6 — тычинка Цветок – это видоизмененный, укороченный, ограниченный в росте, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.
МОРФОЛОГИЯ ЦВЕТКА. Поскольку цветок – это видоизмененный побег, у него различают части, имеющие стеблевое и листовое происхождение. Цветоножка и цветоложе имеют стеблевое происхождение, чашечка и венчик – видоизмененные листья, тычинки – микроспорофиллы, так как на этих видоизменениях листа образуются микроспорангии, пестик образован одним или несколькими мегаспорофиллами (плодолистиками), там происходит образование мегаспорангиев.
СИММЕТРИЯ ЦВЕТКА 1 — правильный; 2 — неправильный; 3 — асимметричный Правильные цветки – цветки, через которые можно провести несколько плоскостей симметрии (капуста, лилия). Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии называются неправильные (горох, астра), цветки, не имеющие ни одной плоскости симметрии – асимметричные цветки (валериана, канна).
Если цветки имеют и тычинки, и пестики, их называют обоеполыми, их свыше 70% (вишня, горох). Однополые цветки могут быть пестичными (женские), имеют только пестики или тычиночными (мужские), имеют только тычинки. В зависимости от нахождения однополых цветков на растениях различают однодомные растения – растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб) или двудомные растения – растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других – мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха).
Строение цветка
Околоцветник А — двойной ; Б — простой венчиковидный; В — простой чашечковидный; Г — голые цветки ивы (1 — мужской; 2 — женский).
Околоцветник выполняет функцию защиты главных частей цветка – пестиков и тычинок, функцию привлечения опылителей. Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик, образован совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску. Если он образован ярко окрашенными листочками (тюльпан, лилия) – это венчиковидный околоцветник, если образован зелеными листочками (крапива, конопля) это чашечковидный околоцветник. Двойной околоцветник дифференцирован на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской (картофель, горох). Встречаются так называемые голые цветки – цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь). Чашечка – наружная часть двойного околоцветника. Чашечка образована совокупностью чашелистиков. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще. Обычно чашечка образована одним кругом чашелистиков. Различают раздельнолистную чашечку, образованную свободными, несросшимися чашелистиками (капуста, лютик). Чашечка, образованная частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох) называется сростнолистной. Главная функция – защита внутренних частей цветка до раскрывания бутона.
Околоцветник Венчик – внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик, яблоня), либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестный венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестный венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика – привлечение опылителей. У некоторых растений венчик защищает главные части цветка от неблагоприятных воздействий.
По строению венчика различают следующие основные типы цветков: трубчатые, язычковые, ложноязычковые, воронковидные. Известны еще цветки с двугубым околоцветником (южноамериканские виды).
Цветок актиноморфный, обоеполый, иногда однополый. Формула цветка *Саpap или 0 Со(5)А(5)G(2). Язычковый цветок явно произошел от трубчатого. Нижняя часть его венчика также в виде трубки, только более короткой. Выше образуется пластинчатый отгиб (язычок), заканчивающийся 5 зубчиками. Цветок зигоморфный, обоеполый. Формула цветка ↑Саpap или 0 Со(5)А(5)G(2).
Ложноязычковый цветок легко вывести из двугубого, у которого венчик имеет только одну губу - нижнюю. Ложный язычок образован лишь 3 лепестками, на что указывают 3 зубчика на верхушке язычка. Цветок зигоморфный, часто пестичный, без тычинок. Формула цветка: ↑Са 0 Со(5)А 0 G(2). Воронковидный цветок имеет расширение венчика в верхней части трубки в виде воронки, число зубцов более 5 вследствие расщепления свободных окончаний лепестков. Цветок бесполый - без тычинок и пестика. Формула цветка ↑Са pap. Со(5)А 0 G 0.
СТРОЕНИЕ ТЫЧИНКИ 1— тычиночная нить; 2 — пыльцевой мешок; 3 — связник; 4 — микроспор ангий.
СТРОЕНИЕ ПЕСТИКА
ТИПЫ ЗАВЯЗИ: 1 — верхняя; 2 — полунижняя; 3 — нижняя; 4 — верхняя, окруженная стенками гипантия. Завязь называют верхней, если пестик полностью располагается на цветоложе (мак, чистотел, гвоздика). Если пестик свободен, но его окружает гипантий из цветоложа, то это верхняя завязь, окруженная гипантием. Завязь может быть приблизительно до половины расположена в цветоложе (жимолость, бузина, камнеломка), это полунижняя завязь, если завязь полностью расположена в цветоложе, из цветоложа выступает столбик с рыльцем (яблоня, груша, огурец), то это нижняя завязь.
СЕМЯЗАЧАТОК: 1 — интегументы; 2 — микропиле; 3 — плацента с проводящим пучком; 4 — семяножка; 5 — нуцеллус; 6 — синергиды; 7 — яйцеклетки; 8 — центральная клетка; 9 — антиподы; 10 — халаза.
МИКРОСПОРА Микроспора и ее прорастание. А – микроспора; Б – пыльцевое зерно; В – формирование пыльцевой трубки; Г – часть пыльцевой трубки: 1 – экзина; 2 – интина; 3 – вегетативная клетка, 4 – репродуктивная клетка, 5 – спермии.
МИКРОСПОРОГЕНЕЗ На первых этапах дифференцировки пыльник состоит из однородной массы клеток и частично обособившейся эпидермы. Затем внутри него выделяются четыре группы фертильных, или спорогенных клеток. Каждая такая группа окружена несколькими слоями стерильных клеток, которые превращаются в стенку пыльцевого мешка. В нее входят и питательные клетки, которые снабжают питательными веществами развивающиеся микроспоры и образуют тапетум, самый внутренний слой стенки. Спорогенные клетки становятся делящимися мейотически диплоидными микроспороцитами, дающими тетраду гаплоидных микроспор. Микроспорогенез завершается образованием одноклеточных микроспор (рис. 5). Во время мейоза образование клеточных стенок либо следует за каждым ядерным делением, либо разделяет протопласты четырех микроспор только после второго деления мейоза. Первый случай типичен для однодольных, второй – для двудольных. Следующим этапом является формирование основных признаков пыльцевых зерен. Они окружаются прочной наружной оболочкой – экзиной и целлюлозно-пектиновой внутренней оболочкой – интиной. Микрогаметогенез у покрытосеменных единообразен и начинается с митотического деления одноядерной микроспоры, дающего две клетки внутри ее исходной оболочки. Одна из них называется клеткой трубки, а вторая – генеративной. Мужской гаметофит многих видов ко времени рассеивания пыльцы при вскрывании пыльника находится именно на этой двухклеточной стадии.
МЕГАСПОРОГЕНЕЗ Схема формирования семязачатка и зародышевого мешка. 1, 2, 3, 4 – развитие нуцеллуса, обособление и мейоз клетки археспория, отмирание трех мегаспор; 5, 6, 7, 8 – развитие из мегаспоры (оставшейся) женского гаметофита – зародышевого мешка. Мегаспорогенез – это процесс формирования мегаспоры в нуцеллусе (мегаспорангии).
МЕГАГАМЕТОГЕНЕЗ Функциональная мегаспора вскоре начинает увеличиваться за счет нуцеллуса, а ее ядро трижды делится митотически. В конце третьего митоза восемь дочерних ядер располагаются по четыре двумя группами – вблизи микропилярного конца мегагаметофита, а также на противоположном, халазальном, конце. По одному ядру из каждой группы мигрирует к центру восьмиядерной клетки; они называются полярными. Три оставшихся у микропилярного конца ядра образуют яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух клеток-синергид. У халазального конца также идет формирование вокруг расположенных здесь ядер клеточных оболочек, и возникают так называемые клетки-антиподы. Полярные ядра остаются в двуядерной центральной клетке. Такая восьмиядерная семиклеточная структура является зрелым женским гаметофитом, называемым зародышевым мешком.
Опыление Естественное опыление бывает двух видов: самоопыление и перекрестное опыление. Самоопыление или автогамия – опыление, при котором пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика того же самого цветка. Оно происходит только у растений с обоеполыми цветками. Самоопыление происходит у многих культурных растений (рис, горох, помидор). Перекрестное опыление, или аллогамия – опыление, при котором пыльца с пыльника тычинки одного цветка переносится на рыльце пестика другого. Данный способ опыления характерен для большинства (90%) покрытосеменных растений. Различают две формы перекрестного опыления: Соседственное опыление – опыление, происходящее в пределах одного растения, то есть пыльца с одного цветка попадает на пестик другого цветка, находящегося на том же растении. С генетической точки зрения эта форма перекрестного опыления равноценна самоопылению. Собственно перекрестное опыление – опыление, при котором пыльца тычинки цветка одной особи переносится на рыльце пестика цветка другой особи. Перекрестное опыление может быть связано как с абиотическими факторами: анемофилия – опыление с помощью ветра, гидрофилия – опыление с помощью воды, так и с биотическими: энтомофилия – опыление насекомыми, орнитофилия – опыление птицами.
Оплодотворение (А), строение семяпочки (Б) и семени (В). 1 – завязь, 2 – столбик, 3 – рыльце, 4 – прорастающая пыльца, 5 – семяножка, 6 – покровы семяпочки, 7 – остатки нуцеллуса, 8 – зародышевый мешок, 9 – три антиподы, 10 – две синергиды, 11 – яйцеклетка, 12 – вторичное ядро зародышевого мешка, 13 – семенная кожура, 14 – эндосперм, 15 – зародыш.
Оплодотворение Обычно пыльцевая трубка входит в семяпочку через микропиле и проникает в одну из синергид, которая начинает отмирать вскоре после опыления, но раньше, чем пыльцевая трубка достигает зародышевого мешка. Два спермия и ядро трубки выпускаются в эту синергиду через открывающуюся в пыльцевой трубке субтерминальную пору. Затем ядро одного из спермиев проникает в яйцеклетку, а другого – в центральную клетку, где сливается в двумя полярными ядрами. В этом главное отличие от голосеменных, у которых функционален только один из двух спермиев, сливающийся с яйцеклеткой, в то время как второй дегенерирует. Слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого с полярными ядрами – двойное оплодотворение – и представляет собой уникальную особенность покрытосеменных. В результате слияния одного спермия с яйцеклеткой образуется диплоидная зигота. Соединение другого спермия с двумя полярными ядрами, то есть тройное слияние, дает триплоидное первичное ядро эндосперма. Ядро клетки трубки тем временем отмирает, оставшаяся синергида и антиподы отмирают вместе с ним или на ранних стадиях дифференцировки зародышевого мешка.
ДИАГРАММА ЦВЕТКА Диаграмма цветка с формулой *Ca 5 Co 5 A 5 G(2) 1 – ось соцветия; 2 – чашелистики; 3 – лепестки; 4 – тычинки (андроцей); 5 – завязь (гинецей); 6 – кроющий лист.
Формула цветка. Условные обозначения, которые используются для составлении формулы цветка: чашечка (Calyx) – Са; венчик (Corolla) – Со; простой околоцветник (Perigonium) – Р; андроцей (Androceum) – (А); гинецей (Gynoeceum) – G; тычиночный цветок – ♂, пестичный цветок – ♀, актиноморфный (правильный) цветок – *; зигоморфный цветок – ↑. Число элементов цветка обозначают цифрами, сросшиеся части цветка заключают в скобки. Если части цветка расположены несколькими кругами, обозначают число элементов в каждом круге. Черта под цифрами говорит о том, что завязь верхняя, над цифрами – нижняя. Например: *Са 2+2 Со 4 А 2+4 G(2) – цветок актиноморфный, чашечка из четырех чашелистиков, расположенных в два круга, венчик из 4 лепестков, тычинок 6, две во внешнем и четыре во внутреннем круге, пестик из двух сросшихся плодолистиков, завязь верхняя. Диаграмма – схематическая проекция поперечного среза цветка на плоскость, перпендикулярную цветку и проходящую также через кроющий лист и ось цветка. В случае срастания между собой отдельных частей цветка, знаки, обозначающие их на диаграмме, соединяют дугами или прямыми линиями.
СОЦВЕТИЯ Простые соцветия: 1 — кисть; 2 — щиток; 3 — колос; 4 — початок; 5 — зонтик; 6 — головка; 7 — корзинка.
Кисть – соцветие, у которого главная ось удлинена, а цветки располагаются на хорошо выраженных цветоножках более или менее одинаковой длины (ландыш, черемуха). Это основной вариант простых соцветий. Щиток – соцветие, у которого на главной оси располагаются цветоножки разной длины, причем нижние значительно длиннее верхних, и все цветки располагаются в одной плоскости (груша, боярышник, калина). Колос – соцветие с хорошо выраженной главной осью и сидячими цветками (подорожник, ятрышник, ослинник). Початок – соцветие с хорошо выраженной толстой мясистой главной осью и сидячими цветками (белокрыльник, аир). Зонтик – соцветие с укороченной главной осью и цветками на цветоножках одинаковой длины (лук, чистотел, примула). Головка – соцветие с укороченной булавовидно расширенной главной осью и сидячими или почти сидячими (цветоножки очень короткие) цветками (клевер, люцерна). Корзинка – соцветие с укороченной блюдцеобразно расширенной или конусовидной главной осью, на которой располагаются плотно сомкнутые сидячие цветки (подсолнечник, астра, одуванчик). Такую главную ось называют ложем соцветия. Снизу и с боков ложе соцветия окружено оберткой
СЛОЖНЫЕ СОЦВЕТИЯ Сложные соцветия: 1 — сложный колос; 2 — сложная кисть; 3 — сложный зонтик; 4 — метелка. ложные соцветия.
Сложная кисть – соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простые кисти. Сложный колос – соцветие, у которого на главной оси располагаются соцветия простой колос (пшеница, рожь, ячмень). Сложный зонтик – соцветие, у которого на укороченной главной оси располагаются соцветия простой зонтик (укроп, морковь, петрушка). Метелка – соцветие, имеющее большое количество боковых осей, причем нижние оси ветвятся и развиты сильнее верхних (мятлик, гортензия метельчатая, сирень). Из-за особенности ветвления метелка имеет пирамидальную форму.
Семя высокоспециализированный орган полового размножения, расселения и переживания неблагоприятных условий жизни у семенных растений, развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка.
СТРОЕНИЕ СЕМЕНИ ФАСОЛИ 1 – микропиле. 2 – рубчик. 3 – две семядоли. 4 – зародышевый корешок. 5 – зародышевый стебелек. 6 – зародышевая почечка.
ТИПЫ СЕМЯН: а) с эндоспермом, окружающим зародыш (у мака); б) с эндоспермом, лежащим рядом с зародышем (у пшеницы); в) с периспермом (у куколя); г) с эндоспермом, окружающем зародыш, и мощным периспермом; д) с запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (у гороха); е) с эндоспермом и запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (у льна). 1 – спермодерма; 2 – эндосперм; 3 – корешок; 4 – стебелек; 5 – почечка; 6 – семядоля (3 -6 – зародыш); 7 – околоплодник; 8 – перисперм.
СТРОЕНИЕ СЕМЯН ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ. Строение зерновки и зародыша: 1 — хохолок; 2 — околоплодник; 3 — семенная кожура; 4 — алейроновый слой; 5 — эндосперм; 6 — зародыш; 7 — щиток; 8 — почка; 9 — стебелек; 10 — корешок; 11 – колеоптиль; 12 – колеориза.
Зерновка пшеницы – плод, околоплодник которого прочно срастается с семенной кожурой. В зерновке различают три основные части: семенную кожуру, сросшуюся с околоплодником, зародыш семени и питательную ткань – эндосперм, с одной стороны прилегающую к зародышу. Эндосперм составляет основную часть семени. В центральной части эндосперма находятся триплоидные клетки с запасом питательных веществ в виде зерен крахмала. По периферии эндосперм окружен особыми клетками алейронового слоя с запасным белком в виде алейроновых зерен. К эндосперму прилежит зародыш. В зародыше хорошо различимы корешок, стебелек, почечка с листочками и одна семядоля, которая преобразована в щиток (вторая семядоля редуцирована). Щиток обеспечивает всасывание питательных веществ из эндосперма в период прорастания семени. Корешок прикрыт колпачком – колеоризой, Почечка защищена колпачком – колеоптилем.
ТИПЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН: А – надземное у фасоли; Б – подземное у гороха; 1 – главный корень; 2 – боковые корни; 3 – корневая шейка; 4 – гипокотиль; 5 – семядоли; 6 – эпикотиль; 7 – листья; 8 – почка. Междоузлие между корнем и семядолями называется гипокотиль, между семядолями и первыми настоящими листьями – эпикотиль.
Плод – репродуктивный орган покрытосеменных растений, внутри которого образуются семена.
СТРОЕНИЕ ПЛОДА: 1— плодоножка; 2— экзокарпий; 3— мезокарпий; 4 — эндокарпий; 5 — семя.
Околоплодник Околоплодник, или перикарпий – это стенка плода, развивающаяся из стенки завязи. Как правило, перикарп составляет основную массу плода. В нем обычно различают три слоя (рис. 53): экзокарпий – наружный слой околоплодника, мезокарпий – средний слой околоплодника, эндокарпий – внутренний слой околоплодника. У различных плодов слои околоплодника выражены по-разному. Например, у костянки (плод вишни) экзокарпий – тонкий кожистый, мезокарпий – толстый сочный и мясистый, эндокарпий – твердый деревянистый (косточка). У ореха лещины слои околоплодника практически неразличимы.
Простые коробочковидные плоды: 1 — боб; 2 — стручок; 3 — стручочек; 4 — коробочка.
Простые ореховидные плоды: 1 — орех; 2 — орешек; 3 — зерновка; 4 — семянка; 5 — желудь; 6 — крылатка.
Сухие плоды. Коробочковидные плоды Боб – образован одним плодолистиком, чаще многосемянный плод (иногда односемянный, например, у клеверов), вскрывающийся одновременно по брюшному и спинному швам, семена прикрепляются к створкам плода вдоль брюшного шва (акация белая, люпин, душистый горошек). Стручок, стручочек – многосемянный плод, образованный двумя плодолистиками, семена располагаются на перегородке между створками (левкой, сурепка, капуста). У стручка длина в четыре и более раз превышает ширину (горчица, капуста), у стручочка – в два-три раза или равна ей. Коробочка – многосемянный плод, образованный двумя или более плодолистиками (табак, хлопчатник). Коробочки могут быть одногнездными и многогнездными. Ореховидные плоды Орех – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух плодолистиков (лещина). У лещины орехи заключены в плюску – листовидную обертку, развивающуюся из трех сросшихся прицветников; орешек – отличается от ореха меньшими размерами (гречиха, липа). Крылатка – семянка, околоплодник которой имеет крыло, образующееся из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (береза, ольха) или из приросших к околоплоднику сегментов околоцветника (вяз, щавель). Желудь – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенем, имеет чашевидную плюску, образованную видоизмененными стерильными веточками соцветия, характерен для различных видов дуба. Семянка – плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный чаще всего из двух плодолистиков, характерен для сложноцветных (астра, одуванчик). Зерновка – плод с тонким пленчатым околоплодником, срастающимся с семенной кожурой, характерен для злаков.
Сочные ягодовидные плоды: 1 — ягода; 2 — померанец.
Ложные плоды: А – яблоко; Б – земляничина; В – цинародий; Г – тыквина.
Сочные плоды. Костянковидные плоды. Костянка – плод с мясистым сочным мезокарпием и деревянистым эндокарпием (косточка) (слива, вишня, черешня), наружный слой околоплодника, экзокарпий – тонкий, кожица. Встречается и сухая костянка – по строению плод сходен с сочной костянкой, но при полном созревании мезокарпий подсыхает (миндаль, грецкий орех). Сборная костянка состоит из множества отдельных плодов-костянок, каждый из которых образован из отдельного пестика, и все они собраны на одном цветоложе. Ягодовидные плоды Ягода – как правило, многосеменной плод с сочным мясистым эндо- и мезокарпием, в мякоть которых погружены семена, и тонким пленчатым или кожистым экзокарпием (виноград, томаты, брусника, черника, клюква). Померанец, или гесперидий – плод цитрусовых растений (апельсин, лимон). Экзокарпий ярко окрашен, содержит большое количество вместилищ эфирных масел. Мезокарпий рыхлый, белый, губчатой консистенции, сухой и безвкусный. Клетки эндокарпа образуют соковые мешочки на длинных ножках, заполненных клеточным соком, из которых состоит съедобная мякоть плода; Гранатина – плод, мякоть которого образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры многочисленных семян. Околоплодник у зрелого плода подсыхает и образует твердую кожистую кожуру.
Ложные плоды – плоды, образованные не только из завязи пестика, но и из других частей цветка (чаще цветоложа). Обычно ложные плоды развиваются у растений, имеющих цветки с нижней завязью. Яблоко – многосемянный ложный плод, у которого мякоть развивается из разросшегося цветоложа. Собственно околоплодник образует стенки гнезд с семенами (яблоня, груша, рябина, боярышник). Тыквина – многосемянный ложный плод с твердым, жестким, одревесневающим или кожистым экзокарпием и сочным мезо- и эндокарпием. Тыквина образуется из цветков с нижней завязью, плод тыквину имеют тыква, дыня, арбуз, огурец. Земляничина, или фрага – ложный плод (земляника, клубника), образованный из выпуклого сочного цветоложа, на котором находятся настоящие плоды-орешки. Цинародий – также ложный плод, характерный для шиповника. Бокаловидное окрашенное цветоложе скрывает настоящие плоды орешки, густо покрытые волосками.
Двудольные растения Зародыш имеет две семядоли. Зародышевый корешок вырастает в главный корень, несущий боковые корни; корни способны к вторичному утолщению; корневая система по форме чаще стержневая. Стебель по мере роста растения утолщается, так как проводящие пучки открытые; на поперечном разрезе стебля они расположены по кругу или имеется единый вторичный проводящий цилиндр. Листья простые и сложные с сетчатым жилкованием. Число членов компонентов цветка кратно 5, реже 4.
Однодольные растения Зародыш с одной семядолей. Зародышевый корешок более или менее рано отмирает, вместо главного корня образуются придаточные корни; корни неспособны к вторичному утолщению, корневая система чаще мочковатая. Стебель не утолщается, проводящие пучки закрытые, на поперечном разрезе стебля они расположены как бы беспорядочно. Листья простые с параллельным или дуговым жилкованием. Число членов компонентов цветка кратно 3.
Скачать презентацию Цветок семя плод Ибраева Ольга Игоревна СТРОЕНИЕ
ГИА ЦВЕТОК, СЕМЯ, ПЛОД.ppt