Бесполое размножение.Спорогенез. Равноспоровые и разноспоровые организмы.

спорогенез. процесс образования спор в спорангиях. У всех высших растений С. сопровождается редукционным делением материнских клеток спор – спороцитов

Растение, на котором образуются споры, называют спорофит. Различают равноспоровые и разноспоровые растения.

© Равноспоровые растения ― растения, у которых все образующиеся споры имеют одинаковые размеры.

© Разноспоровые растения ― растения, образующие споры, отличающиеся по величине и физиологическим особенностям:

¨ микроспоры ― более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские заростки (гаметофиты);

¨ мегаспоры ― более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские заростки (гаметофиты).

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

Размножение спорами имеет большое приспособительное значение:

© в результате мейоза происходит рекомбинация генетического материала;

© обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения;

© благодаря малым размерам и легкости споры разносятся на большое расстояние, обеспечивая расселение растений и освоение ими новых территорий;

© плотная оболочка споры служит надежной защитой от неблагоприятных условий среды.

49.

50.

51.

52.

53) Гинецей— женский орган цветоносных растений. Состоит из одной или многих частей, называемых пестиками или плодниками или наконец плодолистиками, так как из них впоследствии образуются плоды. Если в Г. один пестик — он называется одночленным, если много — многочленным. В каждом пестике различаются три части, а именно: нижняя вздутая — завязь, столбик, составляющий непосредственное продолжение завязи, и рыльце, заканчивающее собой столбик. В завязи заключена одна или несколько семяпочек. Это очень мелкие тела, подвергающиеся оплодотворению и превращающиеся после того в семена. Столбик (у многих растений вовсе не развит или развит весьма слабо), содержит внутри себя канал, выстланный и рыхлой тканью. Через него происходит оплодотворение. Рыльце выстлано, подобно каналу столбика, такой же рыхлой тканью. У двучленных и многочленных Г. пестики то между собой свободны, то срастаются. В первом случае многочленность Г. вполне ясна, во втором — срастание бывает различно. То срастаются одни только завязи и тогда столбиков бывает столько же сколько пестиков в Г., то срастание касается и завязей и столбиков, тогда Г. представится цельным, состоящим как бы из одного пестика, но число их изобличается, по большей части, числом рыльцев или, по крайней мере, числом лопастей рыльцев. Многочленная сростная завязь имеет обыкновенно снаружи несколько продольных ребер, число которых соответствует числу сросшихся частей. Внутри такой сростной завязи имеется весьма часто столько гнезд, сколько срослось частей, хотя это не может считаться правилом без исключений. По своему положению относительно других частей цветка, завязь может быть верхней или нижней . В первом случае все части цветка, а именно чашечка, венчик, тычинки и столбики или рыльца сидят на верхушке самой завязи, она как бы срослась с чашечкой; во втором — . Такое различие завесит от развития гинецея. Г. у разных растений разнообразен не только по своему составу, числу частей и указанным выше обстоятельствам, но еще по форме и относительным размерам своих частей. У так называемых голосемянных растений он состоит из двух или нескольких семяпочек, незамкнутых в завязь; вместо завязи у них часто чешуевидный листок, при основании которого они и сидят. У остальных цветковых всегда имеется более или менее замкнутая завязь, вследствие чего их и называют скрытосеменными . Кроме того, имеются такие растения, у которых весь цветок состоит из одного только Г. даже без всякого при нем покрова. О разнообразии Г. можно составить представление из описания различных групп, помещенных в этом издании. В жизни растений, именно в половой, Г. имеет первенствующее значение потому что, после оплодотворения, разрастается в плод с семенами. Сообразно этому его значению и разные части его имеют различную степень важности для растений. Важнейшая его часть есть семяпочка, превращающаяся в семя. По этому Г. без семяпочек лишается своего физиологического значения и справедливо считается недоразвитым. Нормальных растений без семяпочек нет, имеются однако же растения, Г. которых представлен только семяпочкой. Затем по важности следует рыльце, т. е. орган, принимающий плодотворную пыль. Настоящего рыльца нет только у голосемянных, где оно заменено однако же рыхлой тканью, развивающейся при отверстии семяпочки. Менее важен столбик, которого вовсе нет у многих растений. Настоящей завязи не имеется только у голосемянных.

• Верхняя (свободная) завязь — прикрепляется основанием к цветоложу, не срастаясь ни с какими частями цветка (в этом случае цветок называют подпестичным или околопестичным).

• Нижняя завязь — находится под цветоложем, остальные части цветка прикрепляются у её вершины (в этом случае цветок называют надпестичным).

• Полунижняя завязь — срастается с другими частями цветка, гипантием или цветоложем, но не у самого верха, верхушка её остается свободной (в этом случае цветок называют полунадпестичным). Семязачаток,— образование у семенных растений, из которого (обычно после оплодотворения) развивается семя. Представляет собой женский спорангий (мегаспорангий) семенных растений. У покрытосеменных растений семяпочка расположена в полости завязи, у голосеменных — на поверхности семенных чешуек в женских шишках. В центральной части семяпочки (нуцеллусе) формируются в результате мейоза материнской клетки спор четыре мегаспоры, затем три из них гибнут, а из одной мегаспоры формируется женский гаметофит. У цветковых он называется зародышевый мешок, у голосеменных его иногда называют эндосперм, так как в зрелом семени в нём запасаются питательные вещества. Снаружи семяпочка прикреплена семяножкой к плаценте.

развитие у разноспоровых высших растений мегаспор (или мегаспориальных ядер) в мегаспорангии из мегаспороцита в результате мейоза. У большинства разноспоровых растений мейоз сопровождается последоват. Заложением клеточных стенок, так что после первого деления образуется диада (2 клетки), а после второго — тетрада (4 клетки) обособленных гаплоидных мегаспор. У бессеменных растений каждая мегаспора прорастает в жен. гаметофит; у семенных развивается обычно одна, а три других отмирают. При описанном ходе М. зародышевый мешок развивается из одной мегаспоры и наз. моноспорическим. В др. случаях при М. заложение клеточных перегородок может быть подавлено. Иногда клеточная перегородка закладывается только после первого деления мейоза, а после второго не образуется. В этом случае М. завершается образованием диады, каждая из клеток к-рой содержит по два свободных мегаспориальных ядра. Такая двуядерная клетка соответствует двум необособивщимся мегаспорам и из неё развивается двухспоровый (биспорический) зародышевый мешок (напр., у лука, ландыша, нек-рых амариллисовых). В др. случаях (у тюльпана, лилии, майника) оба деления мейоза не сопровождаются заложением клеточных перегородок и весь мегаспороцит превращается в клетку с 4 свободными ядрами (4-ядерный ценоцит). Такие ценоциты дают начало четырёхспоровым (тетраспорическим) зародышевым мешкам. Моноспорич. зародышевые мешки рассматриваются как исходные и характерны для 80% исследованных покрытосеменных. Двух- и четырёхспоровые зародышевые мешки считаются производными, возникшими позднее в ходе эволюции.(надо или нет не знаю)

центральная часть семяпочки цветковых растений, в к-рой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение. По происхождению и функции 3. м.— жен. гаметофит. Типичный 3. м. развивается из одной гаплоидной клетки (мегаспоры), к-рая, сильно разрастаясь, делится трижды и превращается в 7-клеточное 8-ядерное тело с упорядоченным расположением клеток: одна центр, двуядерная и по 3 одноядерных у противоположных полюсов. У микропи-лярного полюса дифференцируется яйцевой аппарат с одной крупной яйцеклеткой и двумя менее развитыми вспомогат. клетками — синергидами. У халазального полюса — 3 одинаковых антиподы. В дальнейшем полярные ядра центр, клетки сливаются, образуя диплоидное центральное (вторичное) ядро 3. м. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из центр, клетки с триплоидным ядром — эндосперм семени. Различают до 16 типов З. м.

54) Цветение

1-переломный момент жизни растения , переход от вегетативного роста к генеративному развитию

2- период от начала распускания цветка до засыхания околоцветникак после опыления

Для образования цветков необходимо накопления питательных веществ и фитогормонов

Зацветение особей одного вида зависит от условий. Прямой солнечный свет, сухость накопление сахаров стимулирует цветение. Затенениеизбыток азота –тормозят.

Многолетние растения цветут и плодоносятмногократо .Их называют поликарпическими или поликрпиками. Однолетние и двулетние растения цветут и плодоносят один раз в жизни Их называют монокарпическими или монокарпиками.Есть монокарпики и среди многолетних растений . После единственного цветения отмирают некоторые пальмы бамбуки агавы.

Обоеполые и однополые цветки

В большинстве цветков есть и пестики и тычинки. Это обоеполы е цветки.Их более 70 %. Но некоторые цветки имеют лишь пестики-пестичные цветки; или тычинки – тычиночные цветки. Эти цветки однополые. Если их можно найти на одном растении то оно однодомное .Таких растений 5-8% (кукуруза тыква кокосовая пальма дуб) Если же на одном растении только пестичные цветки а на другом тычиночные цветки то такие растениия называют двудомные (хмель ива тополь финиковая пальма конопля) 3-4%. Есть полигамныерастения . У ниесть цветки как обоеполые так и однополые Их всего 10-20 % от покрытосеменных(дыня ясень бонан конский каштан)

Класс Двудольные Класс Однодольные

Около 190 000 видов Около 63 000 видов

Семя

Зародыш с двумя семядолями Зародыш с одной семядолей

Семядоли латеральные (боковые), обычно с тремя главными проводящими пучками Семядоля терминальная (верхушечная), с двумя проводящими пучками

Корень

Система главного корня , стержневая Придаточная, мочковатая КС

Вторичное утолщение (камбий есть) Отсутствие вторичного утолщения (камбия нет)

Стебель

Сплошное расположение проводящих тканей или пучки, расположенные по кругу Разбросанное расположение проводящих пучков

Вторичное утолщение, камбий есть Отсутствие вторичного утолщения (камбия нет)

Лист

Простой, сложный, более или менее четко разделен на черешок и пластинку Простой, обычно не расчлененный на черешок и пластинку

Жилкование перистое или пальчатое Жилкование параллельное или дуговое

Цветок

Пяти-, много-, четырехчленный Трехчленный

Соцветия – совокупность цветков, расположенных на осях, лишенных типичных листьев. Характеризуются тем, что цветки распускаются на осях снизу вверх.Преимущество: повышение вероятности перекрестного опыления.

В зависимости от степени ветвления соцветия делят на:

-Простые - на главной оси располагаются одиночные цветки, ветвление не превышает 2 порядков;

-Сложные - на главной оси располагаются боковые оси, т.е. ветвление достигает 3-4 порядков

Нарастание осей может быть:

-Моноподиальным (нарастает верхушка)

-Симподиальным (нарастает побегами)

В основе классификации соцветий заложены 2 признака: порядок ветвления и способ нарастания осей.

Простые моноподиальные соцветия

Простые соцветия с удлиненной осью:

-Кисть. Различают несколько видов: фроидозные (фиалка трехцветная), брактеозные (люпин, черемуха), голые (капуста, сурепка), открытые (гиацинт), закрытые (колокольчик).

-Щиток (калина, груша, боярышник)

-Колос (подорожник)

-Сережка (ива, тополь)

-Початок (антуриум)

Простые соцветия с укороченной осью:

-Зонтик (примула, чистотел, женьшень)

-Головка (клевер)

-Корзинка (сем.Астровые)

Сложные моноподиальные соцветия

-Сложный щиток (тысячелистник, рябина)

-Сложный колос – пшеница, рожь, ячмень

-Сложный зонтик (сем.Сельдерейные – морковь, петрушка)

-Метелка (сирень)

Симподиальные соцветия – (закрытые) у них главная ось не выражена, а парциальные соцветия развиваются только в непосредственной близости от верхушечного цветка.

-Монохазии

1) Завиток (бурачник) – все оси направлены в одну сторону

2) Извилина (гладиолус) – все оси направлены в разные стороны

-Дихазии (двухлучевой верхоцветник) – ясколка, звездачатка

-Плейохазии (многолучевой верхоцветник) – родиола

-Тирсы (обладают пирамидальной формой)

Значение

Соцветия необходимы растениям для привлечения насекомых. Это повышает вероятность опыления насекомыми. У ветроопыляемых растений в соцветиях вырабатывается больше пыльцы, что увеличивает шансы на оплодотворение. Поэтому соцветие появляется у тех растений, которые имеют какие-то трудности с опылением. Соцветие помогает эти трудности преодолеть.

55) Опыление – перенос пыльцы с тычинок на рыльца пестика. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

Самоопыление (автогамия): пыльца опыляет рыльце пестика того же цветка (пшеница, ячмень, овес, просо, горох, фасоль, бобы, хлопчатник, лен, томат и др.) . Преобладает у 10% растений. Самоопыление происходит как у раскрывшихся (хазмогамных) цветков: сельдерейные, так и у закрытых (клейстогамных): арахис, фиалка. Однако для эволюционного развития этот вид самоопыления не совершенен, т.к.не несет новых генетических признаков,однако способствует стабилизации признаков. Поэтому многие растения имеют приспособления, препятствующие самоопылению:

-Двудомность ( ♂ и ♀ цветки формируются на разных растениях)

-Однодомность ( ♂ и ♀ цветки формируются на одном растении, но в разных цветках)

-Дихогамия – разновременное созревание пыльцы и рыльца

-Гетеростилия – рыльца и тычиночные нити различаются по длине

-Самонесовместимость

Перекрестное опыление : пыльца опыляет рыльца других цветков. Различают 2 типа:

-гейтоногамия – опыление в пределах одного растения

-ксеногамия – опыление в пределах разных цветков (наиболее оптимально для эволюционного процесса)

Различают несколько видов:

*Абиотическое – при помощи неживых факторов внешней среды

1) Анемофилия (ветром)

2) Гидрофилия (водой)

*Биотическое – с помощью животных.

1) Энтомофилия – опыление насекомыми

2) Орнитофилия – опыление мелкими птицами (колибри)

56) Оплодотворение у покрытосемянных принято называть двойным, т.к. оба спермия сливаются с клетками зародышевого мешка. Один сливается с яйцеклеткой, в результате образуется зигота. Второй сливается с центральным ядром, в результате образуется триплоидная клетка (3n). Прочие клетки зародышевого мешка дегенерируют.

После двойного оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из триплойдной клетки – эндосперм (питательная ткань), из нуцеллуса образуется перисперм (дополнительная питательная ткань), из интегумента – семенная кожура, из семязачатка – семя, из завязи – плод.

Преимущества двойного оплодотворения заключаются в том, что одновременно с зиготой формируется триплоидная клетка (3n), которая делится быстрее, чем зигота. Соответственно, эндосперм образуется быстрее, чем растет зародыш. Поэтому не нужно запасать питательные вещества до оплодотворения, в отличие от голосеменных, у которых довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается до оплодотворения. Этим достигается существенная экономии я энергетических ресурсов организма. Семязачатки покрытосеменных, не обремененные запасающей питательной тканью впрок, развиваются гораздо быстрее, чем у голосеменных.