Высшие растения

Основные характерные признаки высших растений — нали­чие тканей, расчленение тела на органы, образование много­клеточного архегония, в котором развивается яйцеклетка, на­земный образ жизни.

Переход к наземному образу жизни происходил у растений медленно и вызвал большие усложнения в строении их тела. Первые наземные растения образовались из водорослей, при­брежные заросли которых во время отливов оставались вре­менно на суше, а во время приливов погружались в воду. В этих условиях росли виды, строение которых допускало пе­риодическое подсыхание. При повышении по тем или иным при­чинам плоских сырых берегов прибрежные водоросли оказы­вались на суше, большинство их погибло, часть же, возможно, единицы, имевшие в строении тела какие-то отклонения, обес­печивающие возможность жизни в новых условиях, сохранилась. В процессе длительного естественного отбора произошло даль­нейшее усложнение строения тела их потомства, давшее им воз­можность заселять все более сухие места обитания.

Для защиты от высыхания у растений выработалась пок­ровная ткань, для обеспечения прочности — механическая. Пог­лощение воды сосредоточилось во всасывающей ткани, а для подачи воды в другие части растений возникла проводящая ткань. Усиливающаяся специализация тканей привела к обра­зованию органов: стебля, листа, корня,

Одновременно шло усложнение органа, защищающего яйце­клетку. Вместо одноклеточного оогония водорослей у наземных растений образовался многоклеточный орган — архегоний, имеющий форму колбочки с вытянутой шейкой и расширенным основанием, в котором развивается яйцеклетка.

Так возникли высшие наземные растения, но какие формы водорослей были их непосредственными предками, остается не­ясным. Очевидно, родоначальниками были разные водоросли: от одних возникли мхи, от других папоротникообразные, из ко­торых в дальнейшем возникли семенные растения.

Все высшие растения делят по способу их размножения и сложности строения на высшие споровые (архегониаты), размножающиеся спорами, и семенные, размножающиеся се­менами. Высшие споровые в свою очередь делят на два резко различающихся отдела: мохообразные и папоротнико­образные.

Растения этого отдела отличаются небольшими размерами (в среднем 15—30, максимум 50 см) и сравнительно простым строением. У примитивных мхов тело имеет форму слабораз­ветвленной пластинки— слоевища, у более высокоорганизован­ных— имеются стебель и мелкие листья. Корней у мхов нет, вместо них на нижней стороне слоевища или на нижних концах стеблей развиваются тонкие многоклеточные нити-ризоиды, выполняющие функцию корней (точнее — корневых волосков).

Для мохообразных характерен определенный цикл развития (рис. 60), который рассмотрим на примере развития кукуш­кина льна — Polytrichum commune. Споры кукуш­кина льна состоят из одной клетки, покрытой двумя оболоч­ками. В благоприятных условиях спора набухает, наружная, толстая оболочка лопается, а внутренняя, тонкая, вытягивается в трубочку, клетка делится, и из нее вырастает тонкая зеленая ветвящаяся нить — предросток (протонема). Предросток разрастается, и на нем возникают почки, каждая из которых в дальнейшем вырастает в побег. Поэтому побеги у кукушкина льна растут всегда группами — подушками, являющимися кло­ном. Побеги обычно выше 30 см не поднимаются, но по земле стелются в виде корневищ длиной 50—60 см. Наземные побеги живут 6—8 лет, затем отмирают, а из корневищ образуются новые. В них намечаются ткани: кожица, затем толстый слой паренхимы, в центре толстостенные удлиненные клетки, выпол­няющие функции проводящих и механических тканей. В нижней части стебель несет многочисленные ризоиды. Ланцетные ли­стья спирально расположены на стебле и сверху покрыты, как волосками, тонкими выростами ассимиляционной ткани.

Весной, сразу после таяния снега, на вершинках стеблей кукушкина льна появляются органы полового размножения. На стеблях одних клонов — мужских — образуются розетки красноватых листочков, среди которых развиваются антери­дии— вытянутые мешочки на небольших ножках (рис.
,2). Внутри антеридий образуются многочисленные мелкие сперма­тозоиды — мужские гаметы, состоящие из одной маленькой клетки с двумя жгутиками. При созревании антеридии лопаются, и сперматозоиды при наличии хотя бы тоненькой пленки воды двигаются в ней. После этого антеридий отмирает, а по­беги мужских экземпляров продолжают расти, удлиняясь на 3—5 см в год. На стебельках женских особей весной из обыч­ных зеленых листьев образуются как бы почки, среди которых на самой вершинке развиваются несколько архегониев в виде бутылочек, в расширенных основаниях которых находятся яйце­клетки — женские гаметы.

Развитие мужских и женских особей мха приводит к обра­зованию половых клеток — гамет, поэтому мужские и женские особи мха являются гаметофитом, или половым поко­лением мха. Оплодотворение происходит после дождя или при сильной утренней росе, только при наличии воды, по кото­рой сперматозоиды переплывают к архегониям. После слияния двух гамет образуется зигота — клетка с диплоидным ядром (с двойным набором хромосом). Она не соответствует клеткам ни женского, ни мужского полового поколения и дает начало новому, бесполому поколению мха —спорофиту. Зигота делится, и образуется многоклеточная ткань, которая разрывает отстающий в росте архегоний. Из этой ткани с дип­лоидными ядрами вырастает ножка длиной 5—7 см с коробоч­кой на вершине. Основание ножки погружено в нижнюю поло­вину разорванного архегония, вторая половина которого в виде бурого волосистого колпачка остается на коробочке. Под кол­пачком в коробочке образуется спорангий в виде мешка, в ко­тором находится особая ткань — археспорий.

Все, что развивается из зиготы — ножка, коробочка споран­гий и ткань археспория,— имеет в клетках диплоидные ядра (с двойным набором хромосом), относится к бесполому поко­лению мха и называется спорофитом. В клетках археспо­рия происходит редукционное деление ядер (с уменьшением числа хромосом), затем кариокинетическое, и из каждой клетки образуются 4 гаплоидные клетки — споры (с одним набором хромосом). Таким образом, развитие бесполого поколения заканчивается образованием спор, поэтому его называют споро­фитом, в отличие от полового поколения — гаметофита, разви­тие которого приводит к образованию гамет. Спора — гаплоид­ная клетка, попав в благоприятные условия, прорастает, обра­зует предросток, а на нем побеги с антеридиями или архегониями. Начиная со споры, все растение относится к половому поколению, клетки которого имеют гаплоидные ядра, до мо­мента слияния двух гамет и образования диплоидной зиготы, которая дает начало бесполому поколению.

Так, в цикле развития мхов происходит постоянное чередо­вание поколений. Половое поколение (само растение) дает на­чало бесполому (зигота, ножка, коробочка, спорангий, архе­спорий), а бесполое поколение дает начало половому (спора, предросток, листостебельное растение, антеридии со спермато­зоидами, архегонии с яйцеклеткой). Более развитым, господст­вующим у мхов, является половое поколение.

В связи с этим к морфологической характеристике мохооб­разных (небольшие размеры и отсутствие корней) следует при­бавить и типичное для их развития чередование двух поколе­ний: полового и бесполого, с явно господствующим половым поколением и более простым бесполым поколением, развиваю­щимся на половом. Господством полового поколения у мхов объясняются их небольшие размеры и увлажненные места оби­тания, так как половое размножение у них возможно только при наличии воды.

Эти очень своеобразные организмы не поедаются живот­ными, мало повреждаются насекомыми, бактериями и грибами. Несмотря на большое разнообразие видов, значительного ус­ложнения в их строении не наблюдается, поэтому мхи являются лишь боковой ветвью в эволюции высших растений.

Отдел мохообразные делят на два класса: печеночные и листостебельные мхи. К классу печеночных — Hepaticae отно­сятся мхи, тело которых имеет вид слоевища, например, у маршанции — Marchantia в виде слабо разветвлен­ной темно-зеленой плотной пластинки длиной 6—8 см, плотно прикрепленной ризоидами к почве. Встречается маршанция в лесу на обнаженной сырой почве и на кострищах.

Класс листостебельных — Musci объединяет мхи, имеющие более сложное строение; у них хорошо развиты стебли и ли­стья размерами от мелких чешуи до 1 см. К ним относятся два порядка: зеленые мхи с ярко-зеленой окраской, и сфагновые мхи с беловатой окраской. К порядку зеленых мхов относятся многие виды, живущие в наших лесах, большинство из них при­урочены к определенным почвенно-грунтовым условиям, по­этому лесоводы по моховому покрову судят о плодородии и увлажненности почв той или иной территории леса.

В хвойных лесах наиболее часто встречаются: плеуроциум Шре бера -Pleuroz um Schreberi, этажчатый мох Hylocomium proliferum, или хилокомиум блестящий — Hylocomium splendens и ритидиадельфус трехгранный— Rhytidiadelphus triquetrus. Они растут на хорошо увлажненной и бо­гатой почве, образуя рыхлый, легко проницаемый покров, не мешающий газо­обмену почвы, проникновению в нее воды и возобновлению леса. Лесоводы называют эти мхи зелеными, или блестящими, за блестящий оттенок, а леса, в которых они разрастаются,— зеленомошниками.

На более бедных сухих песчаных почвах растут в виде небольших рых­лых подушек мелкие слабоветвящиеся мхи: дикранум-Dicrаnum и политрихум юниперинум — Polytrichum juniperinum.

На избыточно увлажненных проточной водой богатых почвах образу­ются редкие рыхлые заросли из мелких мхов: мниума — Mnium, родо­бриума— Rodobrium roseum, климациум — Climacium dendroides.

На бедных минеральными веществами, но избыточно застойно-увлаж­ненных почвах растет кукушкин лен — Polytrichum commune, образуя местами плотный сплошной ковер. Низины на этих коврах занимают пятна сфагнума. Эти плотные ковры задерживают воду, мешают газообмену почвы, затрудняют возобновление древесных пород. Леса с таким моховым покровом лесоводы называют долгомошниками.

К порядку сфагновые мхи относится один род с ф а г­ н у м — Sphagnum (рис. 61, б). Эти мхи с тонким, сравни­тельно слабоветвящимся стеблем, на вершине которого обра­зуется целый пучок боковых веточек. Ризоид нет, влага погло­щается всей поверхностью мха. Его веточки густо покрыты очень мелкими чешуйчатыми листьями, состоящими из двух типов -клеток: очень узких живых хлорофиллоносных и круп­ных мертвых клеток, поглощающих воду и медленно ее отда­ющих. Разрастание сфагнума ведет к заболачиванию почвы и ухудшению роста леса.

На верховых сфагновых болотах господствующими стано­вятся различные виды сфагнума. Стебли их непрерывно нара­стают сверху, а снизу постепенно отмирают, образуя слой орга­нических остатков —торфа. Он очень медленно разлагается, так как в толще сфагнума неблагоприятные условия для дея­тельности гнилостных бактерий и грибов: низкая температура, кислая среда, недостаток кислорода из-за избыточного застой­ного увлажнения, наличие в сфагнуме антигнилостного веще­ства — сфагнола. Поэтому в сфагновых болотах накапливается торф в несколько метров толщиной (местами до 8—10 м).

В СНГ торф используется в разных отраслях народного хозяйства. в качестве топлива, сырья для химической перера­ботки, в строительстве применяются прессованные плиты из торфа, термоизоляционный материал. В сельском хозяйстве он идет на удобрение, подстилку скоту, для изготовления торфо­перегнойных горшочков при выращивании посадочного мате­риала в лесном и сельском хозяйстве.

Источник: studopedia.ru

Систематическое положение

Царство: растения

      Высшие споровые растения

           Надотдел: мохообразные

                  Отдел: моховидные, или настоящие мхи

                         Класс: листостебельные, или настоящие, мхи

                         Класс: сфагновые мхи

                  Отдел: печеночные мхи

                  Отдел: антоцеротовые мхи

Бриология — наука о моховидных.

Основная характеристика отдела Моховидные

1. Небольшие размеры.
2. Влажные местообитания.
3. Отсутствие корней, есть ризоиды.
4. Отсутствие проводящей ткани.
5. Для полового размножения необходимо присутствие капельножидкой влаги для передвижения сперматозоидов.
6. В жизненном цикле чередование поколений с преобладанием гаплоидного гаметофита (!).

Отдел Моховидные

КЛАСС ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ

Кукушкин лен (Рис. 1)

Рис. 1

Широко распространен во влажных лесах умеренной зоны. Его коричневатый стебель, достигающий в длину 30 см, содержит мертвые вытянутые клетки, выполняющие функцию проведения и накопления воды. Простые листочки состоят из нескольких слоев зеленых клеток и не имеют жилок. В нижней части стебля молодого мха образуются одноклеточные выросты — ризоиды, выполняющие функцию поглощения воды и минеральных солей. Обычно кукушкин лен растет в виде куртин, в которых содержится несколько сотен особей. Зеленые растения мха — это гаплоидная стадия, или гаметофит. Мох кукушкин лен — раздельнополое, или двудомное, растение. На верхушке одних растений формируются женские органы, называемые архегониями (рис. 2).

Рис. 2

Каждый архегоний содержит одну яйцеклетку. На мужских растениях развиваются антеридии — органы, представляющие собой мешочки, в которых образуются сперматозоиды. Так как растение гаплоидное, образование гамет не требует мейоза. Для оплодотворения мху нужна вода, по которой сперматозоиды могли бы переплыть на женское растение и проникнуть в архегоний. Для этого бывает достаточно дождя или обильной росы, капли которой лягут на верхушки растений. После оплодотворения из образовавшейся зиготы развивается диплоидный спорофит. Он растет на гаплоидном зеленом растении и использует образованные им вещества. Сам он не содержит хлорофилла и не фотосинтезирует.  Он имеет вид длинной коричневой нити, называемой ножкой. Одним концом она прикреплена к верхушке гаметофита, а на другом образуется расширение, являющееся спорангием. В этом расширении формируются материнские клетки спор, которые делятся мейозом, образуя множество одноклеточных спор. Зрелый спорангий состоит из коробочки и крышечки. Крышечка отрывается, и споры высыпаются и разносятся ветром на большие расстояния. Из спор, попавших во влажное освещенное место, вырастает тонкая ветвящаяся нить (протонема). На ее концах формируются почки, дающие начало новым гаплоидным растениям.

КЛАСС СФАГНОВЫЕ МХИ

Мох Сфагнум

Важной группой мхов являются сфагновые мхи (рис. 3). Они широко распространены и образуют так называемые сфагновые, или верховые, болота. Верхушки сфагнума имеют светло-зеленые листочки. По мере роста мха нижняя его часть оказывается под толщей более молодых листочков, отмирает и начинает разлагаться. Ткани мха содержат карболовую кислоту, которая имеет мощное бактерицидное действие. Разложение мха происходит без доступа воздуха и в условиях почти полного отсутствия микроорганизмов. Мох практически не гниет и превращается в торф. Торф, как губка, удерживает влагу, происходит заболачивание лесов.  

Рис. 3

Сфагнум не имеет ризоидов. Он впитывает воду всей своей поверхностью. Мелкие светло-зеленые листья, покрывающие стебель и ветви, состоят из клеток двух хорошо различимых под микроскопом типов. Узкие зеленые фотосинтезирующие клетки образуют сетчатую структуру, в которой происходит движение органических веществ. Между ними находятся крупные прозрачные мертвые клетки, от которых остались только оболочки (рис. 4). Эти клетки служат резервуаром для воды. Через поры в их клеточных стенках происходит пополнение запасов воды из окружающего воздуха. 

Рис. 4

Сфагнум — однодомное растение. Архегонии (женские органы полового размножения) и антеридии (мужские органы полового размножения) располагаются на одном растении. Сперматозоиды (n) по каплям воды достигают яйцеклеток (n), происходит оплодотворение. Образуется зигота (2n), из которой вырастает спорангий. Там происходит мейоз и образуются гаплоидные (n) споры, дающие начала тонкой нити-предростку — протонеме (n). На ней образуется почка, прорастающая в новый гаметофит (n).

ОТРЯД ПЕЧЕНОЧНЫЕ МХИ

Небольшие нежные растения, тело которых представлено чаще всего слоевищем в виде пластинки неправильной формы. У некоторых слоевище несет чешуйки, соответствующие листьям. Есть многочисленные ризоиды. Протонема развита слабо. 

Размножение половое (подобно другим мхам) и бесполое (с помощью особых почек). 

Распространенный представитель печеночных мхов — маршанция (рис. 5).

Рис. 5

ОТРЯД АНТОЦЕРОТОВЫЕ МХИ (РИС. 6)

Пластинчатый таллом.

Распространены большей частью в тропиках.

Спорофиты (спорогонии) рогообразной формы.

В основании ножки спорангия находится меристема, поэтому ножка постоянно растет. Образование и созревание спор происходит продолжительное время.

Большинство однодомны. Перекрестное опыление (женские и мужские гаметофиты созревают в разное время).

Рис. 6

Источник: www.sites.google.com

Урок 37 Мхи.

Отдел мохообразные представляет собой своеобразную группу растений, занимающих промежуточное положение между водорослями и собственно наземными растениями. Отдел мохообразных объединяет около 35 000 видов на всем земном шаре. Издали мхи напоминают ковёр или мех зеленоватого, красного или бурого цвета. Вблизи можно увидеть, что ворсинки ковра – это стебельки с листочками. Листочки мхов состоят обычно из одного слоя клеток. Стебли мхов выносят листья к свету. У многих мхов на стеблях есть тонкие выросты – ризоиды, которыми они цепляются за грунт.

Название «мох» ошибочно применяют к ряду растений, не относящихся к мохообразным. Мох, растущий на коре деревьев с северной стороны, — это в действительности водоросль, «олений мох» — лишайник, а «испанский мох», свисающий с деревьев на юге США, — семенное растение, близкое к ананасу.

Мохообразные, или бриофиты — очень древние наземные растения. Они появились почти одновременно с риниофитами, но дожили до наших дней. Это наиболее примитивные современные высшие споровые растения.

• Все представители мохообразных — многолетние.
• Достаточно мелкие растения, высота которых обычно составляет 10—20 см.
• Тело мхов состоит из тканей, но настоящих сосудов не имеет.
• Тело мхов — в виде слоевища либо расчлененное на стебли и листья.
• Настоящих типичных корней мхи не имеют.
• Роль корней у них выполняют тонкие волоски, называемые ризоидами, поглощающими из почвы йод и соли.
• Мхи имеют хлорофилл, фотосинтезируют.
• Живут на суше, в сырых местах, реже — в воде.
• Размножение у мхов происходит тремя способами: бесполым (спорами), половым и вегетативным.
• Бесполый и половой способы развития чередуются.

Строение мха кукушкин лен.

Зелёный мох кукушкин лён – небольшое растение, обычно не более 20 см. У кукушкина льна стебли буровато-зелёные, неветвящиеся, густо покрыты узкими листьями. Мхи растут густыми дернинками.

Строение мха сфагнума

Издревле на Руси срубы собирали «на мох». Благодаря гигроскопичности (способности впитывать и отдавать влагу из окружающего пространства) мха создается естественная вентиляция пазов, дерево внутри сруба не разрушается.

Сфагнум является образующим растением сфагновых болот. Сфагнум растет очень медленно, до 3 см за год.

Рассмотрим зелёный мох сфагнум. Обратите внимание на стебель. Он обильно ветвиться, образуя веточки трёх типов: одни отходят в стороны горизонтально – торчащие; другие свисают – свисающие, третьи – образуют подобие головки – верхушечные. На концах верхних ветвей образуются маленькие коробочки. В них образуются споры. Ризоидов нет.

Сфагнум поселяется на влажных местах, способствует быстрому заболачиванию территории, так как способен активно поглощать и удерживать влагу. Благодаря чему? Рассмотрим строение листа сфагнума. Найдем узкие хлорофиллоносные клетки. Между ними находятся широкие бесцветные водоносные клетки, в которых находятся поры. Сфагнум поглощает воду специальными водоносными клетками, которые способны накапливать в 20-30 раз больше массы самого мха.

Водоносные клетки называют мертвыми. От них зависит цвет сфагнума, поэтому его часто называют белым мхом.

Строение мха маршанция

• Это многолетнее растение
• имеет зеленое лентовидное с лопастями слоевище, которое стелится по земле.
• В длину таллом может достигать 10 см, ширина составляет 1-2 см. Внутри слоевища имеются особые воздушные камеры, которые наполнены ассимиляционной тканью. Эти камеры сообщаются с внешней средой через боченковидные устьица.
• На верхней ромбически-испещренной поверхности заметны корзиночки с выводковыми почками, предназначенными для вегетативного размножения.
• На нижней стороне слоевища расположены чешуйки и ризоиды, служащие для прикрепления растения к почве.

Рассмотрим размножение мха кукушкин лен.

В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит, растение на котором образуются половые клетки. Когда рост гаметофита заканчивается и он оказывается подготовленным к размножению, на верхушке стебля — в середине розетки листьев — развиваются половые органы: антеридии (от греч. «антерос» — цветущий) — мужские половые органы, в которых развиваются подвижные гаметы — сперматозоиды и архегонии (от греч. «архе» — начало и «гоне» — рождение) — женские половые органы, в которых образуется неподвижная женская гамета — яйцеклетка.

В период половодья или обильных дождей мужские клетки — сперматозоиды подплывают к яйцеклетке, где и происходит их слияние. После оплодотворения образуется зигота (от греч. «зиготос» — соединенный вместе) начальная стадия развития зародыша. Из оплодотворенной зиготы на следующий год развивается спорофит, растение на котором образуются споры. Он состоит из коробочки, покрытой колпачком, на длинной безлистной ножке — спорогоне (спорофоре).

Когда колпачок спадает, из созревшей коробочки выпадают споры и, попав в благоприятные условия, прорастают в зеленую разветвленную нить — предросток (протонему). На нем образуются почки, а из них вырастают мужские и женские экземпляры кукушкина льна. Таким образом, в жизненном цикле развития мхов происходит чередование полового и бесполого поколений.

Бесполое поколение (спорофит) вырастает на гаметофите (растении полового поколения) и питается за его счет.

Сфагновые мхи — источник образования торфа. Окаменевшие остатки сфагновых мхов найдены в отложениях уже раннего Пермского периода. На территории России распространено более 400 видов мхов, из которых сфагнум имеет наибольшее экологическое значение.

Значение мхов

Положительное значение	Отрицательное значение
Заселяют бедные почвы и предохраняют их от эрозии (растения — пионеры). Являются накопителями влаги и регуляторами водного баланса прилегающих территорий. Торф – топливо, удобрение и ценное сырье для промышленности (картон, бумага). Мхи (сфагнум) используются в строительстве. Сфагновые мхи выделяют вещества, губительно действующие на бактерии, и поэтому задерживают процессы гниения всех отмерших остатков. Высушенные сфагновые мхи во время Первой и Второй мировой войн использовали как перевязочный материал вместо ваты, так как они обладают антибактериальными свойствами и очень гигроскопичны (способны поглощать влагу).	Ухудшают продуктивность пахотных земель, вызывая их заболачивание. Вытесняют на лугах ценные кормовые травы.

Домашнее задание

1. Выучить конспект.
2. Выполнить тест.

Решите, правильно или неправильно то или иное суждение. Выпишите цифровые обозначения правильных суждений.

1. Мхи — споровые растения.

2. У большинства мхов имеются ризоиды.

3. Ризоиды у мха-сфагнума образуются весной.

4. Бесполое  поколение  мха  (спорофит)  развивается  отдельно  от  полового

поколения (гаметофит).

5. Листья у всех мхов имеют хлорофиллоносные и водоносные клетки.

6. Из спор у мхов развивается бесполое поколение (спорофит).

7.  Зеленые  мхи,  к  которым  относится  кукушкин  лен,  —  листостебельные

растения.

8. Мох-сфагнум произрастает густыми, плотными дернинами.

9. Дернины сфагнума ежегодно отмирают в их нижней части.

10. Водоносные клетки в листьях сфагнума  защищают  хлорофиллоносные  клетки

от механических повреждений.

11. Быстрое развитие болота в местах, где произрастает  сфагнум,  связано  с

его высокой способностью поглощать и удерживать воду.

12. Воду сфагнум всасывает непосредственно стеблем и листьями.

13. У сфагнума зеленые клетки составляют 2/3 поверхности листа.

14. Листья у мха-сфагнума состоят из одного слоя клеток.

15.  На  женских  растениях  сфагнума  развивается  по  одной  коробочке  со

спорами.

16. Обыкновенный кукушкин лен достигает в длину 30-40 см.

17. В листьях кукушкина льна водоносных  клеток  меньше,  чем  в  листьях  у

сфагнума.

18. Листья у кукушкина льна состоят из двух слоев клеток.

19. В листьях кукушкина льна имеются средние жилки.

20. Кукушкин лен — двудомное растение.

21. У кукушкина льна коробочка со спорами покрыта войлочным колпачком.

22. Молодые растения кукушкина льна развиваются из  почек,  образующихся  на

разветвленной нити  (протонемы),  которая  в  свою  очередь  развивается  из споры.

ч. 1

Источник: stranniy.ru

Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры..В отличие от мхов, практически все тело цветкового растения, за исключением пыльцы и семяпочки, является спорофитом.Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы.

Источник: my-question.ru

Разделы: Биология

---

Цели занятия: повторение и обобщение материала по разделу “Жизненные циклы растений”; обучение решению задач части С5 ЕГЭ по жизненным циклам растений разных отделов.

Форма занятия: лекционно-практическая.

Оборудование: проектор, слайды, набор карточек с задачами.

Ход занятия

Лекция

Понятие о жизненном цикле растений

В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.

Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) — в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .

Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).

После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах — спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).

Жизненный цикл зелёных водорослей

В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 1. Жизненный цикл зелёных водорослей. (Приложение)

Практикум

Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Ответ:

1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Лекция

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).

В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n). (Демонстрация слайдов).

Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)

Практикум

Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита — коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Ответ:

1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.

2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

Лекция

Жизненный цикл папоротников

У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n). (Демонстрация слайдов).

Схема 3. Жизненный цикл папоротников

Практикум

Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Ответ:

1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.

2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.

Лекция

Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

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)

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).

Схема 5. Жизненный цикл покрытосеменных растений

Практикум

Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Ответ:

1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.

2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).

Общие выводы

1. В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.

2. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.

3. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.

4.02.2015

Источник: urok.1sept.ru