Репродуктивные органы цветковых растений План занятия 1 2

Репродуктивные органы цветковых растений План занятия: 1. 2. 3. Половое размножение цветковых растений; Строение цветка; Способы опыления. Лимонова Е. Н. , 2011

Половое размножение цветковых Половое размножение связано с образованием и слиянием гамет. Гаметы образуются в цветке. В пестике, в семязачатке – женские, в пыльцевых зернах – мужские. При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается диплоидный спорофит. У цветковых спорофит – листостебельное растение. Спорофит образует споры (n). Споры морфологически различные, в тычинках образуются микроспоры, в пестиках – мегаспоры, значит цветковые – разноспоровые растения.

Половое размножение цветковых Разноспоровые растения — растения, образующие споры, отличающиеся по величине и физиологическим особенностям: микроспоры — более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские гаметофиты; мегаспоры — более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские гаметофиты.

Половое размножение цветковых Разноспоровость чаще встречается среди высших растений (некоторые плауны, водные папоротники, все голосеменные и покрытосеменные).

Половое размножение цветковых Из гаплоидных спор развиваются растения, образующие гаметы – гаметофиты (n). Из микроспор развиваются «цветочные мужчины» - мужские гаметофиты, а из мегаспор – «цветочные женщины» женские гаметофиты. Что же из себя представляют мужские и женские гаметофиты? Как происходит образование спор и гамет у цветковых? Можно ли цветок назвать половым органом цветковых? Для ответа на эти вопросы рассмотрим происхождение и строение цветка.

Строение цветка Цветок – видоизмененный побег покрытосеменного растения, 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 (рыльце+столбик(стилодии)+завя зь) 6. Тычинки (тычин. нить+связник+пыльник+ надсвязник) 3+4. Двойной околоцветник Главные части цветка: • Андроцей – совокупность тычинок (микроспорофиллы, дом для мужчин). • Гинецей – совокупность плодолистиков (мегаспорофиллы, дом для женщин).

Цветоножка Каулифлория – развитие цветков на побеге без цветоножки Дафна или волчье лыко. Какао (теоброма)

Цветоложе – осевая часть цветка, на которой располагаются листочки околоцветника, тычинки и плодолистики. цветоложе вогнутое плоское выпуклое

Типы цветоложа Плоское у пиона Вогнутое у розы Выпуклое у земляники

Расположение частей цветка • Циклическое (круговое) – майник, ландыш, примула • Ациклическое (спиральное) – магнолия, калужница • Гемициклическое (чашечка и венчик по кругу, тычинки и пестики – по спирали) – лютики, земляника

Циклическое

Ациклическое

Гемициклический

Околоцветник – совокупность листовидных элементов, расположенных вокруг генеративных частей цветка околоцветник простой двойной чашечковидный венчиковидный

Цветки (по степени развития околоцветника) (двойной) (простой)

Типы околоцветника Двойной у томата Простой чашечковидный у винограда Простой венчиковидный у галантуса Голый у каллы

Иван-чай с ярко-окрашенной чашечкой

Типы чашечек Раздельнолистная у мака Цииндрическая у примулы

Типы чашечек Вздутая у физалиса

Типы венчика Мотыльковый у боба Двугубый у будры Воронковидный у ипомеи Колесовидный у незабудки Колокольчатый у колокольчика

Типы венчика Трубчатый (в центре) у мать-и-мачехи Воронковидный (по краю) у василька Язычковый у одуванчика Ложноязычковый (по краю) у поповника

Особенности строения генеративных органов Трубчатый цветок. Околоцветник двойной, цветок правильный. Чашечка развита слабо, часто имеет вид хохолка. Лепестки венчика срастаются в трубку. *♀Ca(5 pap)Co(5)A(5)G(2)

Особенности строения генеративных органов Язычковый цветок. Околоцветник двойной, цветок неправильный. Чашечка развита слабо, в виде хохолка или зубчиков. Лепестки венчика срастаются. В нижней части образуется короткая трубка, которая с одной стороны расщеплена, а с другой — образует язычок, заканчивающийся пятью зубчиками. Цветок обоеполый. ↑♀Ca(5 pap)Co(5)A(5)G(2)

Особенности строения генеративных органов Ложноязычковый цветок. Венчик состоит из трех сросшихся лепестков, имеет вид более или менее длинного язычка, заканчивающегося тремя зубцами. Эти цветки чаще пестичные, иногда бесполые. ↑♀Ca 0 Co(3)A 0 G(2)

Особенности строения генеративных органов Воронковидный цветок. Венчик по форме напоминает воронку. Бесполый цветок, служит для привлечения насекомых. *Ca 0 Co(5)A 0 G 0

Андроцей – совокупность всех тычинок одного цветка Андроцей Типы срастания сросшиеся свободные однобратственный двубратственный пятибратственный Размеры тычинок равные неравные двусильные четырехсильные

Типы андроцея жимолость герань зверобой чистяк

Гинецей – совокупность всех плодолистиков (карпелл) одного цветка, образующих один или несколько пестиков Гинецей Простой синкарпный паракарпный Сложный лизикарпный

Типы гинецея Простой у кубышки Сложный у лютика

Типы гинецея

Определение числа плодолистиков в гинецее 1) По количеству рылец в пестике 2) По количеству столбиков 3) По количеству ребер 4) По числу гнезд в завязи

Определение числа плодолистиков в гинецее 2) По количеству столбиков

Определение числа плодолистиков в гинецее 3) По количеству ребер

Определение числа плодолистиков в гинецее 4) По числу гнезд в завязи

Строение семязачатка. Двойное оплодотворение 1 – интегументы; 2 – микропиле. 3 – плацента; 4 – семяножка; 5 – нуцеллус; 6 – синергиды; 7 – яйцеклетка; 8 – центральная клетка; 9 – антиподы; 10 – халаза. В 1898 году русским ботаником С. Г. Навашиным.

Типы завязи В пестике различают: рыльце, столбик, завязь. В зависимости от положения различают: 1 – верхнюю завязь; 2 – полунижнюю завязь; 3 – нижнюю завязь; 4 – верхнюю, окруженная стенками гипантия.

Обоеполые и однополые цветки Обоеполые цветки имеют и тычинки (андроцей) и пестики (гинецей). Однополые цветки: мужские – тычиночные, женские - пестичные

Однодомные растения имеют и мужские и женские цветки на одном растении – огурец, кукуруза.

Двудомные растения мужские цветки находятся на одном, а женские – на другом растении, т. е. имеют два дома – ива, конопля, крапива

Формула цветка – описание частей цветка с использованием буквенных, цифровых обозначений, знаков и символов. • Симметрия цветка: * - актиноморфный, ↑ - зигоморфный, - асимметричный. • Пол цветка: ♀ - обоеполый, ♀ - пестичный , ♂ - тычиночный.

Симметрия цветка 1. Актиноморфный, правильный цветок, несколько плоскостей симметрии; 2. Зигоморфный, неправильный цветок, одна плоскость симметрии; 3. Несимметричный цветок, нет плоскостей симметрии

Формула цветка Структуры цветка: Чашечка (Calyx, Kelch) — Ч, Са, К Венчик (Corolla) — Л, Со Тычинки, андроцей (Androeceum) — Т, А Пестик, гинецей (Gynoeceum) — П, G Простой околоцветник (Perigonium) — О, Р.

Формула цветка • Число членов каждой части цветка - цифрами (пятилепестный венчик — Со 5, шестичленный андроцей — А 6, а в том случае, если их число в цветках одного и того же вида непостоянно обычно больше 12 — значком ∞). • В случае срастания между собой одноименных членов число заключают в скобки (сросшийся пятичленный венчик — Со (5)). • Если они расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число членов в отдельных кругах, соединяют знаком «+» Р 3+3. • При обозначении верхней завязи под цифрой числа плодолистиков ставят черточку, при обозначении нижней завязи ее ставят над цифрой. • Например, формула * ♀ Са 5 Со 5 А∞G(5). цветка яблони —

Диаграмма цветка – это схематическая проекция частей цветка на плоскость

Опыление Различают самоопыление и перекрестное опыление (ксеногамия). Самоопыление — опыление, при котором пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика того же самого цветка (автогамия) или с одного цветка на другой того же растения (гейтоногамия). Оно происходит только у растений с обоеполыми цветками. Клейстогамия – самоопыление в закрытых, нераспустившихся цветках (фиалки). Самоопыление происходит у многих культурных растений (овес, просо, ячмень, многие сорта пшеницы, рис, горох, помидор). При самоопылении происходит стабилизация видовых признаков. Эта особенность используется в селекции для получения чистых линий. Однако самоопыление может привести и к вырождению вида в результате возникновения явления депрессии.

Опыление Перекрестное опыление — опыление, при котором пыльца с пыльника тычинки одного цветка переносится на рыльце пестика другого. Характерен для большинства (90%) цветковых растений. Механизмы перекрестного опыления: Абиотическое — опыление с помощью неживых факторов среды: • анемофилия — опыление с помощью ветра; • гидрофилия — опыление с помощью воды. Биотическое — опыление с помощью животных: • энтомофилия — опыление насекомыми; • орнитофилия — опыление птицами.

Опыление Ветроопыляемые растения (рожь, кукуруза, хмель, тополь , береза, осина) имеют, как правило, мелкие, невзрачные цветки (околоцветник может быть вообще редуцирован), лишены в большинстве случаев запаха и нектара, образуют многоцветковые соцветия. Биологические особенности: Часто рыльца пестиков мохнатые. Пыльца мелкая, легкая, гладкая, образуется в огромных количествах. Такие растения, как правило, произрастают на открытых пространствах или группами. Деревья и кустарники часто цветут до развертывания листьев.

Энтомофилия Цветки собраны в соцветия, имеют разную окраску венчика Пыльца крупная, шероховатая

Энтомофилия Цветки крупные, яркоокрашенные Мелкие собраны в соцветия, выделяют нектар и запах

Орнитофилия • Цветки крупные, яркоокрашенные • Много сладкого нектара

Хироптерофилия • Цветки крупные, белого цвета • Много водянистого сладкого нектара • Аромат и запах

Искусственное опыление • Искусственное опыление используется человеком для повышения урожайности растений или для выведения новых сортов.