Голосеменные. Покрытосеменные

Здравствуйте дорогие участники  проекта!

Сегодня я  предлагаю вам тему последнего задания. Мы рассмотрим строение и жизненные циклы семенных растений.

 

Голосеменные растения. Этот отдел, в истории Земли появившийся почти в одно время с плаунами и хвощами, и в конце каменноугольной эпохи вытеснивший их, и сейчас процветает. Его самые известные представители - хвойные (ель, сосна, лиственница, пихта) занимают и сейчас огромные территории, и практическое значение их огромно.

Чем вызван такой расцвет? Прежде всего, особенностями жизненного цикла.  Вспомним, что у мхов спорофит паразитирует на гаметофите. У плаунов, хвощей и папоротников они разделены, но гаметофит очень сильно редуцирован. Голосеменные сделали следующий шаг: у них редуцированный гаметофит паразитирует на спорофите. Если хотите, голосеменные (да и цветковые растения) – мхи наоборот.

В результате все «тяготы» жизненного пути берёт на себя спорофит, диплоидный, с двойным генетическим аппаратом, гораздо более жизнеспособный. Но этого мало. Только у самых примитивных голосеменных яйцеклетку женского гаметофита оплодотворяет подвижный, со жгутиками сперматозоид. У высших мужские гаметы доставляются к женским по специальному образованию - пыльцевым трубкам. Поэтому отпадает нужда в капельно-жидкой воде; голосеменные  не нуждаются для оплодотворения во влажном климате и могут населять хотя бы пустыни. И самое главное: голосеменные не рассеивают споры. Оплодотворённая яйцеклетка уже на материнском спорофите делится и образует зародыш нового спорофита, снабжённый запасом питательных веществ и прочной кожурой, - семя.  В частности такое семя называют кедровым орешком. Семя устойчивее, чем одноклеточная спора, к неблагоприятным условиям. Семена  лежат открыто, прикрываясь иногда только чешуями, отсюда и название – голосеменные. У некоторых голосеменных семена покрыты сочной оболочкой и ошибочно называются ягодами. Общеизвестны «ягоды» можжевельника.

Для примера рассмотрим жизненный  цикл голосеменного растения – сосны. На территории нашей страны растёт несколько её видов: кроме сосны обыкновенной многие знают сосну сибирскую , или кедровую (у настоящих кедров семена мелкие и несъедобные). Спорофит сосны – мощное, до 40 м дерево, живущее до 200 лет. На 20 - 30-м  году жизни на его годичных побегах весной появляются органы размножения – мужские и женские шишки. Шишка –это укороченный побег, от которого по спирали со сближенными витками отходят чешуевидные спорофиллы, под защитой которых развиваются спорангии.

Мужские шишки созревают у основания  молодых побегов, имеют зеленовато – жёлтую окраску и собраны в густые колосовидные «соцветия». На нижней стороне их чешуек располагаются по 2 пыльцевых мешка, в которых созревает гаплоидная пыльца. Это и есть мужской гаметофит. Он состоит из 2-х клеток и снабжён двумя воздушными пузырями. Созревшие микроспорангии раскрываются, и сосна «пылит»: миллиарды мужских гаметофитов разносятся ветром, так что вода в лесных лужах покрывается жёлтым налётом.

Женские шишки крупнее мужских, имеют красноватую окраску и  располагаются поодиночке на верхушках молодых побегов. Их чешуи более крупные и плотные. Под их защитой развиваются мегаспорангии, а в них - мегаспоры. Мегаспоры также гаплоидны. Из них под каждой чешуей  развивается женский гаметофит, состоящий из эндосперма – хранилища питательных веществ для прорастающего семени и двух архегониев. Через специальный канал в зачаток гаметофита попадает пыльцевое зерно и хранится там целый год. Лишь на следующее лето пыльца прорастёт, образуя длинную пыльцевую трубку, доходящую до архегония. Вторая, генеративная клетка пыльцы делится на два спермия, один из которых сливается с яйцеклеткой какого-либо из архегониев. Оставшийся лишним архегоний отмирает, а диплоидная зигота вместе с гаплоидным эндоспермом образует семя.

Только через полтора года после опыления, к осени, шишки становятся из зелёных бурыми. К концу  следующей зимы чешуи их раздвинутся и зрелые семена с крыловидными придатками высыпаются на снег, чтобы прорасти в молодую сосенку весной. Почти также размножаются все представители семейства сосновых.

Хвойными эти растения называются  потому, что их листья мелкие, чешуйчатые или игловидные называются хвоей. Обычно они держатся на дереве 2 -3 года.У различных растений хвоинки могут распологаться по-разному: у некоторых попарно (сосна), у других одиночно (ель). Хвоя покрыта кутикулой. Устьица глубоко погружены в ткань листа, что уменьшает испарение воды.  Стебель включает кору, древесину и слабо выраженную сердцевину. Проводящая ткань представлена трахеидами. В коре и древесине хвойных имеются смоляные ходы – межклеточные пространства, заполненные эфирными маслами и смолой, которые выделяются клетками, выстилающими канал.  Смола защищает растение от проникновения микроорганизмов и насекомых. Корневая система обычно стержневая. Короткие боковые корни часто содержат микоризу.

В Северной Америке другие виды хвойных, из которых наиболее примечательна сосна долговечная из Калифорнии (невзрачное, почти карликовое дерево, доживающее до 4844 лет!

 

Отдел покрытосеменных, или цветковых

          Наиболее высокоразвитый отдел высших растений – покрытосеменные, их называют и цветковыми. Это самый большой отдел, в нём более 390 семейств, около 13 тыс. родов и не менее 240 тыс. видов. Именно покрытосеменные определяют вид флоры всей Земли, они же являются нашими кормильцами. Все важнейшие современные культурные растения: хлебные злаки, овощи, плодовые деревья – образуют цветки и приносят плоды.

          Вы уже  знаете, что голосеменные размножаются  спорами не спорами, а семенами. У покрытосеменных семена защищены: они возникают в завязи, образованной сросшимися плодолистиками. У них же появляется плод, т.е. семена не голые.

         Другое  отличие этого отдела: у отдалённых предков голосеменных были обоеполые, т.е. имевшие микро- и макроспорангии, стробилы (шишки), из которых развился специализированный орган размножения – цветок , под защитой которого формируются мужские и женские гаметофиты. Мужской гаметофит – пыльцевое зерно похож на таковой у голосеменных и состоит всего из двух клеток, одна из которых (генеративная) образует две мужские половые клетки, два спермия. Женский гаметофит ещё более упрощён – до зародышевого мешка, фактически одной-единственной клетки, в которой ядро разделилось трижды, образовав 8 гаплоидных ядер (у голосеменных женский гаметофит образуется, по меньшей мере после 8 делений).

         Так как  женский гаметофит скрыт завязью,  пыльцевое зерно при оплодотворении  попадает на специальную поверхность – рыльце пестика, через которую прорастает двумя пыльцевыми трубками. Об особенностях оплодотворения покрытосеменных поговорим позже.

          Наконец,  у покрытосеменных появляются  настоящие сосуды – трахеи. Часть  трахеид ксилемы у них сливается в длинные проводящие трубки. У ситовидных трубок луба (флоэмы) возникают так называемые клетки-спутницы, отсутствующие у голосеменных.

 

Тестовая часть работы.

 

1. Что из перечисленного  ниже относится к сосне обыкновенной.

А) является покрытосеменным растением   Б) является тенелюбивым растением  В) не образует спор   Г) неприхотлива к почве.

2. Назовите голосеменное  растение с чешуевидными листьями.

А) можжевельник  Б) кипарис  В) тис   Г) сосна сибирская

3. Назовите особенность  мужских шишек сосны.

А) расположены на вершинах молодых  побегов  Б) имеют красноватый  цвет  В) расположены поодиночке  Г) состоят из оси и сидящих  на ней чешуй.

4.  Назовите особенность  корневой системы сосен, растущих  на плотных почвах.

А) образуются придаточные корни    Б) хорошо развит только главный корень  В) близ поверхности почвы хорошо развиваются боковые корни   Г) образуются ризоиды.

5. Назовите особенность женских шишек сосны.

А) образуются осенью  Б) имеют зеленовато – жёлтый цвет  В) расположены у оснований молодых побегов   Г) расположены поодиночке.

6. Как называются мужские  гаметы голосеменных растений?

А) тычинки  Б) пыльца  В) спермии  Г) сперматозоиды.

7. Назовите особенность  расположения хвоинок сосны.

А) отходят непосредственно от молодых  ветвей  Б) отходят от мелких чешуйчатых бурых листочков В) отходят от коротких побегов  Г) отходят крупным пучком.

8. Назовите особенность  сосны, благодаря которой она  экономит воду и легко переносит  засуху.

А) малое количество устьиц в хвоинках  Б)  зелёный цвет хвоинок  В) хорошо развитый корень  Г) высокое расположение кроны.

9. Где у сосны обыкновенной  образуются семязачатки?

А) на чешуях мужских шишек  Б) на чешуях женских шишек   В) на хвоинках  Г) в семенах.

10.Что из перечисленного  ниже у сосны образуется из зиготы?

А) эндосперм – запасающая питательная  ткань  Б) семя  И) зародыш  Г) семенная кожура.

11. Что из перечисленного ниже характерно не только для цветковых растений, но и для представителей ещё одной крупной систематической группы растений?

А) цветок  Б) семена  В) двойное оплодотворение Г) плод Д) пестик Е) образование семязачатков внутри завязи пестика.

12. Назовите учёного, который открыл двойное оплодотворение у цветковых растений.

А) И.В. Мичурин  Б) С.Г. Навашин  В) Г.Д. Карпеченко  Г) Н.И. Вавилов.

13. Назовите часть цветка, внутри которой находятся семязачатки (семяпочки).

А) пыльники тычинок  Б) столбик  пестика  В) завязь пестика  Г) цветоложе.

14. Укажите научное определение понятия  «цветок».

А) это видоизменённый вегетативный листостебельный побег   Б)  это совокупность пестиков и тычинок, окружённых вспомогательными структурами   В) это специализированный репродуктивный побег  Г)  это совокупность органов репродуктивного размножения.

15. Назовите главное преимущество соцветий по сравнению с одиночными цветками.

А) издают более сильный аромат, привлекая насекомых  Б) лучше  видны на большом расстоянии, что  делает их более заметными для  насекомых   В) более успешно  улавливают пыльцу  Г) увеличивается  число цветков, благодаря чему возрастает число образующихся семян  Д) цветки развиваются последовательно друг за другом, что увеличивает общий период цветения, повышая возможность опыления.

16. Назовите растение, у которого цветки формируются под землёй.

А) картофель   Б) арахис  В) топинамбур  Г) пырей.

17. Назовите структуру (часть)  семени пшеницы, в которой находится основной запас питательных веществ.

А) семенная кожура  Б) семядоля зародыша  В) эндосперм  Г) корешок зародыша.

18.Что из перечисленного ниже НЕ является функцией околоцветника?

А) привлекает насекомых – опылителей  Б) защищает репродуктивные структуры – тычинки  и пестики  В) на ранних стадиях  развития цветка участвует в фотосинтезе  Г)  участвует в испарении 

Д) принимает  непосредственное участие в вегетативном размножении.

19. Что из перечисленного ниже в состав зародыша семени НЕ входит?

А) корешок  Б) стебелёк  В)  почечка  Г) эндосперм.

20. Назовите структуры, из которых в процессе эволюции  произошли лепестки цветков большинства растений.

А) чашелистики  Б) пестики  В) тычинки.