Генеративное размножение растений. опыление – биология

Тест по биологии «Размножение растений»

Размножение — это…

увеличение количества растений

увеличение размера организма

образование новых побегов

Размножение — увеличение числа себе подобных особей.

Различают два способа размножения растений…

вегетативное и семенное

усами и луковицами

ветром и животными

У растений различают два типа размножения — бесполое и половое.

Размножить клубнем можно…

Размножить клубнем можно картофель, топинамбур. Когда клубней недостаточно, можно размножить ценные сорта частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней.

Семена развиваются из семязачатков которые находятся в…

тычинке

завязи пестика

пыльнике

Семена развиваются из семязачатков которые находятся в завязи пестика.

Женские гаметы цветкового растения называют…

спермиями

пыльцой

яйцеклетками

Яйцеклетка — женская гамета, расположенная на полюсе зародышевого мешка со стороны пыльцевхода. По обе стороны от неё лежат две клетки-спутницы.

Оплодотворение — это…

попадание пыльцы на рыльце пестика

перенос пыльцы насекомыми

слияние мужской и женской гамет

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток.

Цветок — это…

околоцветник

видоизмененный побег

яркий венчик

Цветок — орган семенного размножения. Представляет собой укороченный видоизменённый побег, выполняющий следующие функции: образование спор, женского и мужского заростков, гамет, а также опыления, оплодотворения, формирования семян и плодов.

Плод образуется из…

рыльца пестика

пестика

завязи пестика

Плод образуется из завязи пестика.

Плодом нельзя назвать…

стручок и ягоду

корнеплод и клубень

другое

Корнеплод и клубень нельзя назвать плодом, так как они имеют видоизменённые корни.

Яркая окраска характерна для цветков опыляемых…

искусственно

ветром

насекомыми

Яркая окраска венчика цветковых растений характерна для опыления насекомыми.

Для прорастания семян необходимы…

свет, тепло

воздух, свет, тепло

другое

Для прорастания семян необходимо: воздух, свет, тепло и вода.

Цветки, в которых есть тычинки и пестики называют…

обоеполыми

двудомными

ветроопыляемыми

Обоеполые — цветки, содержащие в себе и тычинки и пестики.

Органические вещества содержащиеся в семенах растение запасает для…

человека

всех органов растения

зародыша семени

Запасные питательные вещества, в виде органических соединений, необходимы для прорастания зародыша семени.

Процесс двойного оплодотворения цветковых растений был открыт…

С. Г. Навашиным

И. В. Мичуриным

Н. И. Вавиловым

Процесс двойного оплодотворения цветковых растений был открыт в 1898 году русским ботаником С. Г. Навашиным.

Перенос пыльцы человеком с одного растения на другое называется…

искусственное опыление

перекрёстное опыление

скрещивание

Искусственное опыление. А перенос человеком пыльцы из тычинок одного растения (или сорта) на рыльце пестика другого цветка (сорта) для повышения урожая или выведения новых сортов — скрещивание.

Подробный ответ

Источник: http://biouroki.ru/test/8.html

Генеративные органы растений

СЕМЯ

У покрытосеменных семя возникает из семязачатка, который находится в завязи пестика. Семя отвечает за размножение и расселение растений. Семя содержит в себе зародыш, который развивается из зиготы.

Зародыш растений состоит из семядолей (две у двудольных и одна у однодольных), зародышевого корня, зародышевого стебля и зародышевой почки. Семядоля злаков – щиток.

Функции семядоли: запас веществ (бобовые, сложноцветные), защита зародышевой почки, фотосинтез (при надземном прорастании) и всасывание питательных веществ из эндосперма (у злаков).

Семена многих однодольных растений (пшеница, рожь) и многих двудольных растений (хурма, перец) характеризуются наличием запасающей ткани – эндосперма (он возникают после слияния одного спермия с ядром центральной клетки зародышевого мешка). Эндосперм характеризуется триплоидным набором хромосом. В созревшем семени эндосперм может отсутствовать, и в этом случае запас веществ находится в семядолях.

Еще одна обязательная составляющая семени – семенная кожура. Она выполняет защитную функцию. На семенной кожуре имеется рубчик – место прикрепления семени к семяножке.

 Условия прорастания семян

  1. Кислород. Для дыхания прорастающих семян необходим кислород. Если закрыть стеклом пробирку с проросшими семенами и пустую пробирку и на следующий день внести в обе пробирки горящие спички, то в пробирке с семенами спичка погаснет сразу.
  2. Вода. Она необходима для ускорения обменных процессов, т.к. в составе семени мало воды, что способствует лучшей сохранности семян в неблагоприятных условиях окружающей среды.
  3. Определенная положительная температура. Есть холодостойкие растения (рожь, пшеница, морковь) и теплолюбивые (огурец, томат, кукуруза). У них разные требования к температуре при прорастании семян. Семена холодостойких могут прорастать уже при +1 +4оС, тогда как семена теплолюбивых прорастают при +12 +18оС. Оптимальная температура прорастания – это +15-20оС для холодостойких и +20-25оС для теплолюбивых.

 Время посева. Озимый посев осуществляется в конце лета (озимая пшеница, рожь и т.д.). Яровой посев проводится весной после таяния снегов и прогрева почвы до определенной температуры.

Глубина заделки семян зависит от размера семени. Мелкие заделывают в почву на 0,5-1 см; средние на 2-4 см; крупные на 4-6 см.

Глубина посева также зависит от типа почвы: на легких почвах семена заделывают глубже, на тяжелых – выше. Семена некоторых растений (сельдерей) раскладываются практически на поверхности почвы.

Отношение числа проросших семян к общему числу взятых семян называется всхожестью семян.

Типы прорастания семян. Надземное – при прорастании семядоли выносятся наружу (фасоль, огурец, томат, клен), зеленеют и начинают фотосинтезировать. 2. Подземное – при прорастании семядоли не выносятся в наземно-воздушную среду (дуб, горох, злаки).

Состав семян. В состав семян входят неорганические и органические вещества. К неорганическим веществам относятся вода (15-20%) и минеральные соли (около 1%). Органические вещества:

  1. Белки. Особенно много белков содержится в семенах бобовых. У злаков белки в составе семян называют клейковиной.
  2. Углеводы запасаются в форме крахмала и сахаров. Больше всего крахмала в семенах злаков, сахар семена этих растений почти не содержат.
  3. Жиры запасаются в семени в форме масел. Много жиров содержится в семенах подсолнечника, горчицы, кукурузы.

ЦВЕТОК

Это генеративный орган растений, представляющий собой видоизмененный спороносный побег. Образуется только у покрытосеменных. Большинство цветков развивается на цветоножке. Если ее нет, то цветок называют сидячим. Строение цветка:

  1. Цветоложе – осевая часть цветка, представляющая собой расширенный участок стебля.
  2. Чашелистики – произошли из листьев, все чашелистики цветка образуют чашечку.
  3. Лепестки – произошли из тычинок, все леместки образуют венчик.

В случае простого околоцветника чашелистики и лепестки не выделяют, считают, что околоцветник представлен листочками околоцветника (лилия, тюльпан). Если присутствуют чашелистики и лепестки, то околоцветник называют двойным (вишня, шиповник).

Цветки могут быть обоеполыми (присутствует пестик и тычинки) и однополыми (в женских цветках только пестик, в мужских – только тычинки). Если однополые цветки располагаются на одном и том же растении, то растение называется однодомным (тыква, огурец, кукуруза).

Если однополые цветки расположены на разных растениях (на одном – только женские, на другом – только мужские), растение называется двудомным (облепиха, тополь, ива, крапива).

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник состоит из двух половинок, каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда, в которых мейозом образуются микроспоры. Из них образуется мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пылинка), состоящий всего из двух клеток: генеративной и вегетативной. В дальнейшем из генеративной клетки образуются мужские гаметы – спермии.

Пестик состоит из: рыльца, столбика и завязи. Завязь пестика содержит один или несколько семязачатков.

В семязачатке происходит мейоз и возникает 4 гаплоидные мегаспоры, 3 из них погибает, а оставшаяся образует зародышевой мешок (женский гаметофит).

В нем содержатся 8 ядер (или клеток): яйцеклетка и две синергиды на одном полюсе; два ядра (в центре), которые сливаются и образуют центральное ядро (или клетку); три клетки-антиподы на противоположном полюсе.

СОЦВЕТИЯ

Соцветие – это порядок расположения цветков у растения. У некоторых растений соцветий не образуется (тюльпан, нарцисс). Преимущества соцветий заключается в том, что цветки развиваются и распускаются последовательно друг за другом, что увеличивает общее время цветения и возможность опыления.

Простые соцветия

  1. Кисть – имеет удлиненную главную ось, на которой расположены цветки на цветоножках (черемуха, фиалка, ландыш, колокольчик).
  2. Щиток – имеет удлиненную главную ось, но цветоножки цветков обладают разной длиной, из-за чего все цветки оказываются расположенными примерно на одном уровне (груша).
  3. Зонтик – имеет сильно укороченную главную ось, все цветки имеют цветоножки примерно одной длины (примула, проломник).
  4. Колос – имеет удлиненную главную ось с расположенными на ней сидячими цветками (подорожник, ятрышник).
  5. Початок – имеет удлиненную толстую главную ось с расположенными на ней сидячими цветками (женское соцветие кукурузы, белокрыльник).
  6. Головка – имеет сильно укороченную главную ось, все цветки сидячие или цветоножки плохо развиты (клевер).
  7. Корзинка – имеет плоскую, реже конусовидную ось соцветия, на которой находятся сидячие цветки (ромашка, одуванчик, астра).

У початка и корзинки расширена ось соцветия.

Сложные соцветия

  1. Сложный колос – на удлиненной главной оси расположены колоски. Каждый колосок представляет собой простой колос (пшеница, рожь, ячмень).
  2. Сложный зонтик – на укороченной главной оси расположены простые зонтики (укроп, морковь, борщевик).
  3. Метелка – на удлиненной главной оси расположены ветвящиеся колоски на длинных ножках (сирень, рябина, овес, боярышник, мужское соцветие кукурузы).

Опыление – это перенос пыльцы на рыльце пестика. Различают самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльца попадает на рыльце пестика внутри одного цветка.

При перекрестном опылении пыльца с одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка либо с помощью ветра, либо насекомыми или другими животными-опылителями. Наиболее эволюционно выгодно перекрестное опыление, т.к.

повышается вероятность рекомбинаций генетического материала, что способствует увеличению внутривидового разнообразия.

Читайте также:  Головной мозг - биология

Признаки самоопыляющихся растений: нет нектара и запаха, тычинки обычно выше пестиков, иногда пыльца созревает еще в бутоне и опыление происходит в еще не распустившемся цветке (горох, томат, ячмень).

Признаки ветроопыляемых растений: пыльца легкая и сухая, ее образуется очень много, цветки мелкие и невзрачные, чаще всего собраны в соцветия, околоцветники развиты слабо, нет запаха и нектара, цветение часто происходит ранней весной, до появления листьев (лещина, дуб, береза).

Признаки насекомоопыляемых растений: сильный запах, наличие нектара, часто крупные цветки с яркими околоцветниками, липкая пыльца (ландыш, рябина, яблоня, липа).

При выведении новых сортов человеком используется искусственное опыление растений, когда берется пыльца одного цветка и переносится на пестик другого цветка вручную.

Оплодотворение. При опылении пыльца попадает на рыльце пестика и начинает прорастать: вегетативная клетка разрастается в направлении завязи и образует пыльцевую трубку, по которой начинает двигаться генеративная клетка.

Генеративная клетка делится митозом с образованием двух спермиев.

Пыльцевая трубка входит в зародышевый мешок, и один спермий сливается с яйцеклеткой с образованием зиготы, из которой в дальнейшем развивается зародыш семени, а другой спермий сливается с центральной клеткой, в результате чего образуется триплоидная клетка, из которой в дальнейшем формируется эндосперм семени (запасающая ткань). Из покровов семязачатка развивается семенная кожура, а из завязи в целом развивается плод. Таким образом, для цветковых растений характерно двойное оплодотворение (открыто С.Г. Навашиным в 1898г).

ПЛОДЫ

Плоды образуются только у покрытосеменных растений. Развиваются из цветка; в образовании плодов обязательно участвуетзавязь. Из стенки завязи развивается околоплодник, из семязачатка – семя. Также в образовании плода может принимать участие цветоложе (земляника).

Сочные плоды

  1. Костянка  –  односемянный плод с сочным околоплодником (вишня, слива, абрикос).
  2. Многокостянка – плод состоит из нескольких костянок на общем цветоложе (малина, ежевика, костяника).
  3. Ягода – многосемянной сочный плод, в его формировании участвует только завязь (томат, картофель, виноград).
  4. Яблоко – многосемянной плод, семена расположены по одному (каждый в своей камере) ближе к центру плода. В формировании плода помимо завязи участвуют другие части цветка (яблоня, груша, рябина).

Сухие плоды

  1. Боб – многосемянной вскрывающийся плод, не имеющий перегородки; семена расположены на створках (горох, фасоль, клевер).
  2. Стручок – длина превышает ширину в 4 и более раз. Состоит из двух створок, семена расположены на перегородке между ними (капуста, редис, репа).
  3. Стручечек – длина превышает ширину не более чем в 3-4 раза или равна ей (пастушья сумка, ярутка).
  4. Коробочка – возникает при полном срастании плодолистиков цветка и содержит несколько гнезд, число которых соответствует числу плодолистиков цветка (мак, тюльпан, белена).
  5. Зерновка – односемянный плод; околоплодник срастается с семенной кожурой (пшеница, кукуруза, овес).
  6. Семянка – односемянной плод; околоплодник не срастается с семенной кожурой (подсолнечник, астра).
  7. Орех – односемянной плод, имеющий жесткий одревесневший околоплодник (лещина).

Для некоторых растений характерны соплодия – совокупность плодов, развившихся из всех цветков одного соцветия. В соплодии плоды срастаются друг с другом в единое целое (шелковица, ананас) или остаются самостоятельными (рогоз).

Распространение плодов и семян

  1. С помощью ветра. Плоды и/или семена имеют небольшую массу, на них могут образовываться выросты для ее уменьшения (ясень, ковыль, клен, одуванчик).
  2. С помощью животных. Две стратегии: плоды имеют выросты в виде крючков, щетинок и т.п. для прикрепления к шерсти животных (череда, гравилат, лопух, репейник) или это сочные плоды с яркой окраской (они поедаются животными, но семена не перевариваются и выходят вместе с фекалиями – рябина, боярышник).
  3. Самораспространение – некоторые растения обладают способностью активно разбрасывать семена благодаря особому строению плодов (недотрога, желтая акация, перекати-поле).

Источник: http://solovkov.repetitor.name/?page_id=394

Генеративное (половое) размножение водных и болотных растений. Семена

Этот способ размножения еще называют семенным (мхи и папоротники размножаются спорами).

В природе он играет очень важную роль в жизни растений: часто более важную, чем вегетативный способ размножения, поскольку дает возможность семенам распространиться на значительную территорию, кроме того, в этом случае пара растений дает несколько десятков, а то и сотен семян. Также семена растений обычно устойчивы к различным заболеваниям растений, а также к «капризам окружающей среды», что дает возможность растению сохраниться, когда погибает материнская поросль.

В аквариумистике же этот метод применяется гораздо реже. В биотопах чаще всего семенное размножение применяют к апоногетонам, реже — к барклайям, кубышкам, оттелия, кувшинкам, эхинодорусам.

Стадии генеративного размножения: опыление, образование семян в оплодотворенных цветках, проращивание семян, проращивание поросли.

Опыление часто проводят искусственно: пыльцу с растения на растение переносят мягкой кисточкой, а при самоопылении проводят по тычинкам и пестикам чистым пальцем.

Обычно семена аквариумных растений небольшие, и не превышают в диаметре 3 мм, хотя встречаются и крупные плоды. Семена растений могут сохранять всхожесть достаточно длительное время.

Часто они сохраняются зиму или засушливый период и прорастают в течение следующего за ними вегетационного периода. Чтобы семена водных растений не прорастали, их можно хранить в сухом виде.

Однако семена не всех гидробионтов это выдерживают: некоторые из них требуют постоянного нахождения в воде при определенной температуре. Например, семена водных растений средней полосы хранятся только в воде при температуре не выше 4 градусов по Цельсию.

При более высоких температурах они начинают прорастать. Для соблюдения такого температурного режима в домашних условиях необходимы специальные холодильные установки или термостаты.

Также нельзя хранить в сухом виде семена семейства апоногетоновых: они могут погибнуть.

Существует простой способ сохранения семян, растений с «зимующими» листьями, спор в домашних условиях: их помещают в плетеную корзиночку или стеклянную банку, закрывают перфорированной крышкой, опускают на дно ближайшего к дому, чистого водоема. Весной корзиночку достают, а семена высаживают в грунт.

Сложнее обстоит дело с семенами, хранящимися в сухом виде. Прорастить их труднее, чем семена, хранившиеся во влажной среде. Это вызвано тем, что у семян, хранящихся сухими, более твердая оболочка, сросшаяся с семенем, и разделить их подчас нелегко.

Некоторые виды водных растений даже дают семена в виде орешков со скорлупой, которую необходимо осторожно расколоть, извлечь из нее семечко, поместить в ком глины и высадить в грунт.

У многих видов сухие семена, даже не представляющие собой «орешки», расковыривают или делают надрезы над местом нахождения зародыша, для улучшения и ускорения их всхожести.

Перед посадкой сухие семена обрабатывают в растворе калиевой соли — гетероауксине. 0, 5 таблетки гетероауксина, 100 мг основного вещества, растворяется в 1 литре питьевой воды комнатной температуры. Выдержка: 6-8 часов. Обработка должна проводиться при комнатной температуре, а также рассеянном свете.

Затем семена проращивают в стеклянной круглой баночке, с отстоянной питьевой водой, диаметром 10 см и высотой 20 мм. Эта баночка сверху накрывается стеклянной крышкой и стоит в теплом месте (температура воды 24-25 градусов) с рассеянным светом.

Проросшую поросль также высаживают в грунт, в стеклянную банку с отстоянной водой или в плошку. Грунт делают из крупнозернистого речного песка или мелкого гравия с незначительным добавлением шамотной глины и торфяной крошки. Слой грунта должен быть не менее 3 см.

Освещение делают очень ярким
Высаживают семена в грунт, делая стеклянной палочкой ямки и борозды. Если грунт имеет в своем составе глину, то семена высевают на меньшую глубину. Крупные семена высаживают глубже, чем мелкие.

В целом, глубина посадки семян: 2-5 мм, реже — 10 мм.

При прорастании семян особое внимание стоит уделить борьбе с водорослями, так как водоросли могут уничтожить молодую поросль.

Источник: http://www.aqualover.ru/flora/sexual-reproduction-of-water-and-swamp-plants-seeds.html

3. Размножение древесных растений

Размножение древесных растений. Семенное размножение древесных растений.

В преобладающем числе случаев деревья размножаются половым способом, т.е. семенами. Вместе с тем у некоторых древесных видов возможно также вегетативное размножение, посредством корневых систем, отводками и т.п.

Эти принципиально различающиеся способы размножения играют очень важную роль в селекции лесных пород. Вегетативное размножение посредством черенкования, прививок и других приемов позволяет сохранить и размножить растение с одинаковой наследственностью в течении многих поколений.

При вегетативном размножении новое поколение воспроизводится из группы клеток специализированной соматической (неполовой) ткани отдельных органов (почек, корней, стеблей и т.д.).

При половом размножении две половые клетки (мужская и женская) соединяются и дают начало новой клетке (зиготе), которая затем делится и образует организм с материнскими и отцовскими признаками.

Процесс образования зигот в результате оплодотворения обеспечивает обмен наследственной информацией между особями внутри вида. Образующиеся в результате полового процесса семена способствуют расселению лесных древесных растений в новые места обитания. Наиболее приспособлены к расселению древесные породы, у которых плоды и семена, снабженные крылатками, разносятся ветром.

Наступление периода цветения (половой зрелости) зависит от вида древесной породы и от экологических факторов. Например, сосна в свободном стоянии зацветает в 15 летнем а в насаждении в 30-летнем возрасте. Береза на освещенных местах зацветает в 10 лет, в насаждении в 20 лет.

Достигнув половой зрелости, деревья кроме вегетативных побегов образуют и репродуктивные (генеративные) побеги, несущие тычинки и пестики.

Процесс закладки и ранние этапы развития цветков у покрытосеменных, мужских микростробил и женских макростробил – шишек голосеменных растений, споро и гаметогенез,  опыление,  оплодотворение, зиготогенез и все этапы развития семени до созревания называются генеративным циклом.

По длительности генеративного цикла древесные растения делятся на две группы: породы с 2-летним генеративным циклом (основная часть видов); породы с 3-летним генеративным циклом (большинство видов сосны, дуб северный и др.).

Развитие генеративных органов у древесных, в т.ч. хвойных пород начинается с закладки зачатков половых органов в год, предшествующий цветению. Весной они продолжают развитие.

Читайте также:  Антропогенез с точки зрения эволюции - биология

Мужские микростробелы хвойных и тычинки покрытосеменных полностью завершают генеративный цикл рассеиванием пыльцы весной следующего вегетационного периода. Различия в развитии женских макростробил у видов двух групп проявляются в темпах их развития.

У видов первой группы от опыления до оплодотворения проходит около месяца, у видов второй группы около одного года.

В зависимости от способов опыления выделяют насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения, которые различаются биологией цветения, строением цветков и соцветий, пыльцы, временем и продолжительностью цветения. Цветки ветроопыляемых растений, как правило, разнополые, чашечковидные, невзрачные, без нектарников а насекомоопыляемые – обоеполые, с яркоокрашенным двойным околоцветником, ароматные и с нектарниками.

Липа – обоеполые, однодомные.

Клен – мужские, женские, обоеполые, цветки и на одном дереве.

Дуб – цветки разнополые – женские и мужские, но дерево однодомное.

Тополь – цветки разнополые, дерево двудомное.

Сосна – мужские в женские $ цветки, цветки разнополые, расположены на одном дереве, но женские на вершине, мужские в нижней части кроны.

Лиственница – цветки разнополые, но расположены на одной ветке и в средней части кроны.

Пихта – цветки разнополые, но находятся на одном дереве – женские в верхней части кроны, мужские – в нижней.

Можжевельник – цветки разнополые и растения двудомные.

У обоеполых и однодомных разнополых растений зародыш образуется в результате перекрестного опыления и самоопыления.

У разнополых и двудомных растений зародыши семян образуются всегда в итоге перекрестного опыления.

Самоопылением называется перенос пыльцы на семяпочку или на рыльце пестика в пределах одного цветка или разных цветков одного и того же растения. Но очень немногие виды являются полными самоопылителями.

Перекрестным опылением называется перенос пыльцы с одного растения на цветки другого растения данного вида или сорта. Переопыление растений разных видов и сортов, обладающих разной наследственностью, называется гибридизацией, которая может быть внутривидовой, межвидовой, межродовой и т.д.

Перекрестноопыляющиеся растения в природе встречаются гораздо чаще чем самоопыляющиеся, (большинство хвойных, березовые, буковые, ильмовые, кленовые и ивовые и др.)

У растений с обоеполыми (гермофродитными) цветками перекрестное опыление обеспечивается различными способами, например, более ранним созревание тычинок (протандрия) или, наоборот – более ранним созреванием пестиков (протогения).

Ветроопыляемость            способствует             перекрестному

опылению, так как сухая, легкая пыльца свободно сдувается ветром.

У насекомоопыляемых растений наблюдается сложная система взаимной адаптации насекомых и цветков к перекрестному опылению. Главные опылители – это пчелы, собирающие в цветках нектар и пыльцу. Пыльца у таких растений клейкая, плохо сдувается ветром, легко прилипает к телу насекомого и стирается при посещении ими других цветков.

Самоопыление отрицательно сказывается на мощности и
продуктивности    растений    большинства перекрестноопыляющихся видов. Перекрестное опыление -наоборот, поэтому эти два явления необходимо учитывать при выборе методов селекции. Самоопыление можно использовать при создании чистых линий.

Источник: https://studizba.com/lectures/2-biologicheskie-discipliny/123-lekcii-po-genetike-i-selekcii/1804-3-razmnozhenie-drevesnyh-rasteniy.html

Генеративные органы цветковых

Генеративные органы цветковых к ним относятся цветки, плоды и семена. Это органы, с помощью которых происходит семенное размножение растений.

Цветок — это укороченный видоизмененный побегег с ограниченным ростом, содержащий вместо обычных зеленых листьев концентрически расположенные листья, приспособленные для выполнения функций размножения.

Осевая часть цветка называется цветоложем, переходящим в цветоножку — часть стебля, непосредственно несущую цветок. Если цветоножка отсутствует, такой цветок называют сидячим.

На цветоложе расположены все остальные части цветка: чашелистики, лепестки, тычинки и пестик (или пестики).

Чашечка и венчик — внешние части цветка, составляющего покров, называемый околоцветником. Околоцветник может быть двойным и простым .

Простой околоцветник образован только чашелистиков или только лепестками. Двойной состоит из чашечки и венчика. Существуют растения, цветки которых не имеют околоцветника. Такие цветки называют голыми (у ясеня, ивы).

Чашелистики обычно зеленого цвета и больше всех похожи на настоящие листья. Они могут быть свободными или сросшимися, тогда собственно чашечка будет называться раздельно- или сростнолистной.

Венчик представляет собой совокупность лепестков, окраска которых зависит от наличия в них разных пигментов — красящих веществ, находящихся в клетке.

Лепестки также могут быть сросшиеся — сростнолепестные и свободные — раздельнолепестные. Они не только защищают тычинки и пестики, но и служат для привлечения насекомых-опылителей.

Главные части цветка — тычинки и пестики. Каждая тычинка состоит из тонкой тычиночной нити с расположенным на ее конце пыльником.

Пыльник представляет собой группу пыльцевых мешков. В них развиваются микроспоры, а из них — пыльцевые зерна или пылинки. Пыльцевое зерно (пылинка) микроскопических размеров, в нем развиваются мужские половые клетки — спермии, необходимые для оплодотворения. Тычинки могут быть в цветке свободные или сросшиеся. Совокупность тычинок называют андроцеем.

Пестик образуется из одного, двух или большего числа плодолистиков, совокупность которых называют гинецеем.

Пестик состоит из завязи, в которой находятся семязачатки (семяпочки), столбика (одного или нескольких) и рыльца, на котором прорастает попавшая при опылении пыльца. Завязь бывает верхняя (свободная), то есть прикрепленная основанием к цветоложу, средняя — срастается с цветоложем и нижняя — под околоцветником.

Цветки, у которых есть тычинки и пестики, называют обоеполыми. Если же в цветке есть только тычинки или только пестики, их называют раздельнополыми. Цветки, где есть только тычинки, называют тычиночными, если только пестики, — пестичными.

Если тычиночные и пестичные цветки находятся на одном растении, то такие растения называются однодомными. Например, у кукурузы на верхушке растения находится соцветие-метелка, где собраны тычиночные цветки, а пестичные цветки расположены в соцветиях-початках.

К однодомным относятся тыква, орешник, дуб, береза, огурец и др.

У двудомных растений (ива, конопля) на одном растении расположены тычиночные цветки, на другом — пестичные (рис. 36).

Различают цветки правильные, или неправильные — зигоморфные и несимметричные.

Все части цветка — чашелистики, лепестки, тычинки и пестики — могут прикрепляться к цветоложу, но спирали или кругами.

Чтобы иметь более полное представление о цветке, о строении и расположении его частей, составляют его формулу и рисуют диаграмму.

Особенности строения цветков — важнейший признак, который учитывается систематиками при классификации покрытосеменных, особенно при определении растения к такой таксономической единице, как семейство.

У многих растений развиваются одиночные цветки, располагающиеся по одному на верхушке побега, или в пазухах листьев (пазушные). У других растений цветки располагаются группами. Такая совокупность цветков получила название соцветие. Соцветия имеют большое биологическое значение для растения, так как благодаря им увеличивается возможность продлить существование вида.

Соцветия бывают простые и сложные.

К простым соцветиям принадлежат: кисть, зонтик, початок, щиток, корзинка, головка, простой колос. Им свойственна только одна ось соцветия, которая может быть удлиненной или укороченной.

Сложные соцветия образуются из простых вследствие разветвления главной оси соцветия. Сюда относятся: сложный зонтик, сложный колос, метелка, сережка и др.

Опыление — процесс, необходимый для последующего осуществления оплодотворения. Это перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестиков. Различают два типа опыления: самоопыление и перекрестное опыление.

При самоопылении пыльца попадает на рыльце пестика в пределах одного цветка. При перекрестном опылении пыльца переносится с одного цветка на другой.

Такое опыление осуществляется при помощи ветра, воды, насекомых, птиц и других животных.

У ветроопыляемых растений цветки мелкие, не имеют яркой окраски и аромата и чаще всего собраны в соцветия (у всех злаков). Опыление с помощью воды встречается у немногих водных растений (злодеи, роголистников и др.).

Насекомыми опыляется почти 9/10 покрытосеменных растений. Цветки насекомоопыляемых растений преимущественно яркие, имеют запах, нектар, липкую пыльцу с выростами.

Цветки, опыляемые птицами (колибри, белоглазками), характеризуются отсутствием запаха, что связано со слабым обонянием у птиц. Зато эти цветы имеют яркий околоцветник и выделяют много водянистого нектара (в нем около 5% сахара), что и привлекает птиц-опылителей.

Для повышения урожайности культурных растений или выведения новых сортов растений человек осуществляет еще один вид опыления — искусственное опыление. При выведении новых сортов растений подбирают исходные виды и сорта растений дли искусственного опыления, которое называют скрещиванием.

Скрещивание двух или нескольких наследственно различающихся по тому или другому признаку растений получило название гибридизации. При помощи гибридизации ученые вывели многие сорта культурных растений.

Оплодотворение происходит после попадания пыльцы на рыльце пестика. Этому процессу предшествует прорастание пыльцевого зерна на рыльце пестика.

Прорастание начинается с набухания пыльцевого зерна и развития пыльцевой трубки, которая растет через ткани рыльца и столбика, врастает в полость завязи, достигает семязачатка и входит в него через микропиле (от греч. «микро» малый и «пиле» — ворота).

В семязачатке к этому времени бывает развит зародышевый мешок, образовавшийся из мегаспоры и состоящий из семи клеток, одна из которых — яйцеклетка (женская гамета), а самая крупная — центральная клетка с двумя ядрами.

Когда пыльцевая трубка дорастает до зародышевого мешка и входит в него, она лопается и спермин осуществляют оплодотворение — один сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а другой — с центральной клеткой. Этот процесс называют двойным оплодотворением. Из зиготы затем развивается зародыш, а из центральной клетки эндосперм (ткань, запасающая питательные вещества).

Читайте также:  Вода в природе - биология

После оплодотворения из семязачатков формируются семена, а сам цветок превращается в плод. Плод, образованный из нескольких пестиков одного цветка, получил название свободного (у малины, ежевики). Плоды различаются величиной, формой, консистенцией околоплодника (сухие или сочные), бывают односемянные и многосемянные.

Распространение плодов и семян способствует расселению растений и процветанию видов. Плоди и семена могут распространяться самостоятельно (желтая акация, люпин, недотрога, герань, фиалка и др.).

У этих растений после созревания плоды растрескиваются и с силой выбрасывают семена на значительные расстояния. Такой способ распространения называют автохорией.

Плоды могут распространяться ветром — анемохория, с помощью воды — гидрохория, с помощью птиц — орнитохория, зоохория — с помощью животных. Этими способами распространяются семена растений с сочными плодами. Нередко на плодах развиваются прицепки и липкие вещества (череда, лопух и др.

), что способствует их распространению. Важным фактором расселения растений является человек. Его влияние на распространение растений стало особенно ощутимым в наше время, с развитием связей между странами и континентами.

Источник: http://shkolo.ru/generativnyie-organyi-tsvetkovyih/

Половое размножение

Образование мужского н женского гаметофитов. Отличительная особенность полового размножения — наличие полового процесса, одним из важнейших этапов которого является оплодотворение с последующим образованием зиготы.

Из последней в дальнейшем развивается зародыш — зачаток нового организма. У высших семенных растений отмечен только один тип полового процесса — оогамия.

Кроме того, у них в результате сочетания бесполого размножения с половым образуются особые зачатки — семена, при помощи которых происходит расселение растений.

У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Для выяснения функционирования цветка необходимо проследить, какие процессы происходят в тычинках и пестиках. Как сказано выше, тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.

Каждый пыльник образован двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры (гнезда) — микроспорангии. В гнездах молодого пыльника имеются особые диплоидные клетки —микроспороциты, или материнские клетки микроспор. Каждый микроспороцит претерпевает мейоз и образует четыре микроспоры.

Здесь же, внутри пыльцевого гнезда, микроспора увеличивается в размерах, ядро ее делится митотически, и образуется два ядра — вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с несколькими округлыми порами, сквозь которые в конечном итоге прорастают пыльцевые трубки.

В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) —-мужской гаметофит цветковых растений (рис. 8.18).

У однодольных растений в пыльцевом зерне, находящемся в пыльнике, генеративное ядро делится митотически с последующим образованием двух неподвижных мужских гамет — спер-миев.

У двудольных образование спермиев происходит позже, когда пыльца попадает на рыльце пестика.

Таким образом, зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или из трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.

Рис. 8.18.

Тычинки: а — общий вид тычинок; б —развитие пыльцевых гнезд; в —- пыльца и ее прорастание; Iпыльник; 2тычиночная нить; 3пыльца; 4экзина; 5интина; бгенеративное ядро; 7 — вегетативное ядро; 8пыльцевая трубка.; 9два спермия; 10эпидермис; Ифиброзный слой; 12спорогенная ткань; 13гнездо пыльника.

Образование женского гаметофита происходит в семязачатке (семяпочке), находящемся внутри завязи пестика (рис. 8.19). Семязачаток — это видоизмененный мегаспорангий (нуцеллус), защищенный покровами. Покровы на верхушке не срастаются и образуют узкий канал — пыльцевход.

В нуцеллусе, вблизи пыльцевхода, начинает развиваться диплоидная клетка — мегаспороцит (макроспороцит). Он делится мейотически, давая четыре гаплоидные макро- или мегаспоры, обычно расположенные линейно.

Три мегаспоры вскоре разрушаются, а четвертая, наиболее удаленная от пыльцевхода, развивается в зародышевый мешок.

Рис. 8.19.

Образование макроспор в семязачатке (а—в) и развитие зародышевого мешка (гд): 1нуцеллус; 2пыльцевход; 3 — покровы семязачатка; 4семяножка; 5макроспороцит; 6 —макроспоры; 7одноядерный зародышевый мешок; 8,9 — двухъядерные мешки; И,12 – молодой и зрелый восьмиядерные мешки; 13яйцеклетка; 14синергиды; 15полярные ядра; 16антиподы.

Последний растет, его ядро трижды делится митотически, в результате чего образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами— вблизи, пыльцевхода зародышевого мешка и на противоположном полюсе. Затем от каждого полюса отходит но одному ядру в центр зародышевого мешка. Это так называемые полярные ядра.

В дальнейшем они могут сливаться, превращаясь в одно центральное, или вторичное диплоидное ядро (или их слияние происходит позднее, при оплодотворении). Остальные шесть ядер, по три на каждом полюсе, разделяются тонкими клеточными перегородками. При этом на полюсе у пыльцевхода образуется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух клеток-синергид.

На противоположном полюсе возникают так называемые клетки-антиподы, которые определенное время участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают'. Такая восьмиядерная семиклеточная структура — зародышевый мешок — является зрелым женским гаметофитом, готовым к оплодотворению.

Образование пыльцы и зародышевого мешка у большинства растений завершается одновременно.

Опыление. У цветковых растений процессу оплодотворения предшествует опыление.

Опылениеэто перенос пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика. Различают два типа опыления: самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльцевые зерна переносятся на рыльце пестика того же цветка (ячмень, горох, тюльпан). У перекрестноопыляющихся растений осуществляется перенос пыльцы из тычинок цветков одною растения на рыльце пестика другого.

Наиболее часто перекрестное опыление осуществляется насекомыми и значительно реже ветром (береза, ольха, пырей, осоки), птицами, водой (водные растения).

В процессе длительной эволюции приспособление цветка к опылению насекомыми привело к формированию ярких, хорошо заметных, часто с приятным запахом цветков с нектарниками, вырабатывающими сладкую сахаристую жидкость.

Кроме того, у таких растений образуется много пыльцы, которая служит кормом для ряда насекомых. Привлеченные яркой окраской или запахом цветка, насекомые, извлекая нектар из глубины цветка, касаются липкой или шероховатой поверхности пыльцевых зерен, которая прилипает к их телу.

Перелетев на другой цветок, насекомое переносит часть пыльцы на рыльце пестика.

У цветков ветроопыляемых растений околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра; тычинки длинные, свисающие; пыльца сухая и мелкая, образуется в большом количестве; рыльца пестиков длинные, часто перистые. Большинство ветроопыляемых растений цветут до появления листьев, что облегчает опыление.

При перекрестном опылении, в отличие от самоопыления, у растений повышается уровень гетерозиготности потомства, что позволяет ему легче адаптироваться к постоянному изменению условий среды. В то же время самоопыление имеет одно существенное преимущество по сравнению с перекрестным: оно не зависит от погодных условий и посредников, поэтому осуществляется при любых условиях.

Оплодотворение. Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно начинает прорастать (рис. 8.20). Из Beгетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, дорастающая по тканям столби ка до завязи и далее —до семязачатка.

Из генеративной клетки к этому моменту образуются два спермия, которые спускаются в пыльцевую трубку.

Рост пыльцевой трубки стимулируют ауксины, вырабатываемые пестиками, а к завязи она направляется в результате хемотропизма.

Рис. 8.20.

Схема двойного оплодотворения у цветковых растений: апродольный разрез пестика; бпрорастание пыльцевого зерна; впроникновение пыльцевой трубки в зародышевый мешок; гизлияние содержимого пыльцевой трубки (двух спермиев) в зародышевый мешок; дзародышевый мешок после оплодотворения: 1прорастающее пыльцевое зерно; 2пыльцевая трубка; 3завязь; 4зрелый зародышевый мешок; 5спермии; 6вегетативное ядро; 7си-нергиды; 8яйцеклетка; 9полярные ядра; 10антиподы; 11 — зигота; 12триплоидное ядро эндосперма.

Пыльцевая трубка входит в семязачаток через пыльцевход, ее ядро разрушается, а кончик трубки при соприкосновении с оболочкой зародышевого мешка разрывается, освобождая мужские гаметы. Спермии проникают в зародышевый мешок в синергиду или в щель между яйцеклеткой и центральным ядром. Вскоре после вхождения пыльцевой трубки в зародышевый мешок синергиды и антиподы отмирают.

После этого один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется диплоидная зигота, из которой развивается зародыш нового растительного организма.

Второй спермий сливается с двумя полярными ядрами (или с центральным диплоидным ядром), образуя тришюидную клетку, из которой впоследствии возникает питательная ткань —эндосперм.

В его клетках содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша растения.

Слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого с полярными ядрами представляет собой уникальную особенность покрытосеменных — двойное оплодотворение. Такой способ оплодотворения был открыт в 1898 г. русским цитологом и эмбриологом С. Г. Навашиным.

Благодаря двойному оплодотворению происходит очень быстрое образование и развитие эндосперма. В сочетании с огромным числом поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов растений. Двойное оплодотворение ускоряет также весь процесс формирования семязачатка и семени.

После оплодотворения семязачаток развивается в семя, завязь пестика формирует плод.

У многих растений в образовании плода участвуют и другие части цветка: разросшееся цветоложе, основания чашелистиков, лепестков, тычинок (например, у яблони, груши).

Источник: http://sbio.info/materials/orgbiol/orgrastvizsh/orgrazmnog/90

Ссылка на основную публикацию