Размножение высших растений. Микроспорогенез. (доп. инфа – билет 41, 63).
Микроспорогенез – это процесс образования микроспор в микроспорангиях, которыми являются гнезда пыльника. Клетки спорогенной ткани несколько раз последовательно делятся митозом. В результате этого формируются диплоидные (2n) микроспороциты (материнские клетки микроспор). Каждый микроспороцит делится однократно мейозом, в результате чего возникает тетрада (четыре) гаплоидных (n) микроспор.
Размножаются высшие растения бесполым и половым путём. При этом способы размножения чередуются. При бесполом размножении образуются споры. Из спор вырастает половое поколение, которое производит половые клетки — гаметы. С участием гамет происходит половое размножение. В результате слияния мужских и женских гамет (оплодотворения) образуется зигота. Она даёт начало бесполому поколению, которое вновь производит споры, и жизненный цикл не прерывается. Для высших растений характерен также такой тип бесполого размножения, как вегетативное, т. е. размножение вегетативными частями тела.
Способы вегетативного размножения высших растений:
■ луковицами или клубнелуковицами (лук, чеснок, тюльпаны, нарциссы);
■ стеблевыми и корневыми клубнями (картофель, георгины);
■ усами (земляника, костяника);
■ корневищами (многие травянистые растения);
■ черенками (виноград, смородина, крыжовник, ива);
■ делением кустов материнского растения (флоксы, пион);
|
|
|
■ отводками (крыжовник,.виноград, лещина);
■ листьями (каланхоэ Дегремона);
■ прививкой черенка или почки (многие сортовые деревья);
■ клонированием.
Бесполое размножение растений осуществляется гаплоидными спорами — апланомейоспорами. Они формируются в специальных органах — спорангиях. У высших растений спорангии многоклеточные, их клетки дифференцированы. Фертильные клетки составляют археспорий — спорогенную ткань, наружные стерильные клетки составляют защитную стенку. Из наружных клеток археспория формируется выстилающий слой — тапетум, который, расплываясь, образует периплазмодий. Содержащиеся в нём питательные вещества расходуются на образование спор.
Клетки археспория, делясь митозом, дают начало спороцитам, которые, делясь мейозом, образуют тетрады спор.
Споры покрыты двух- или трёхслойной оболочкой — спородермой. Споры лёгкие, богаты цитоплазмой, имеют крупное ядро, пропластиды; запасные вещества нередко представлены жирами.
Из спор развиваются гаметофиты (заростки). В случае равноспоровых растений все споры имеют равные размеры. Это явление получило название изоспории. При гетероспории образуются споры разного размера. Более крупные споры (мегаспоры) дают начало женским гаметофитам, а более мелкие (микроспоры) — мужским; такие растения называются разноспоровыми.
|
|
|
Половое размножение. Основу полового размножения (или воспроизведения) составляет половой процесс — слияние мужской и женской гамет. Органы, образующие их, — антеридии и архегонии — развиваются на растениях полового поколения — гаметофитах. У высших растений — всегда многоклеточные, как и спорангии.
Внутренние фертильные клетки антеридия составляют сперматогенную ткань, образующую мужские гаметы (спермии). Типичный зрелый архегоний состоит из расширенного брюшка и узкой шейки, заполненной шейковыми канальцевыми клетками. В процессе эволюции количество фертильных клеток сократилось до единственной яйцеклетки. Оплодотворение внутреннее, в брюшке архегония. Образующаяся при этом зигота представляют собой первую клетку спорофита.
Видоизменение вегетативных органов растений. Органы аналогичные и гомологичные
Видоизмененный побег - побег, у которого стебель, листья, почки (или все вместе) необратимо меняют форму и функцию, что представляет собой следствие приспособительных изменений в ходе эволюции. Сходные видоизменения появляются у представителей разных систематических групп растений, что свидетельствует о конвергенции (гомологии) в однородных условиях окружающей среды.
|
|
|
- Корневище - многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками для вегетативного размножения, возобновления и запасания питательных веществ (пырей, хвощ, ландыш). Запасные вещества откладываются чаще всего в осевой части (утолщена, богата паренхимными тканями). Обычно не несет зеленых листьев. В молодой части хорошо видна метамерная структура: четко выражены узлы с пазушными почками, можно отличить от корня. Придаточные корни в узлах и междоузлиях
- Клубень - укороченный побег, имеет шаровидную форму в результате разрастания одного\нескольких междоузлий и с редуцированными листьями. Клубни развиваются на концах столонов — боковых вытянутых побегов корневища. Несет пазушные почки (у картофеля обычно называют «глазки»). Клубни содержат богатые запасы питательных веществ (крахмала). Возможно вегетативное размножение (картофель, топинамбур).
- Столон - быстро отмирающий вытянутый боковой побег с удлинёнными междоузлиями, недоразвитыми листьями, пазушными почками, на котором развиваются укороченные побеги: клубни картофеля, топинамбура, луковицы тюльпана, розеточные побеги. не запасают вещества. Служат для вегетативного размножения.
|
|
|
- Луковица - укороченный побег, стеблевая часть которого представлена плоским утолщением - донцем. Питательные вещества в сочных чешуевидных листьях. Боковые пазушные почки, разрастаясь, отделяются. Из верхушечных и пазушных почек луковицы вырастают надземные побеги. Служит для вегетативного размножения и возобновления (лук, чеснок, тюльпан).
- Клубнелу́ковица— подземный укороченный побег; сильно утолщённая подземная часть стебля, в которой находятся питательные вещества. На вершине 1/2 точки роста. С нижней стороны придаточные корни. Поверхность может быть покрыта гладкой/волокнистой оболочкой из плёнчатых чешуй, которые являются засохшими основаниями листьев и выполняют функцию защитного покрова
- Корнепло́д — часть растения, запасающая питательные вещества. Плодами не являются, вторая часть названия биологически некорректна, но традиционна. В сельском хозяйстве корнеплодами называют как специально выращиваемые ради мощных сочных подземных органов растения, так и те части, которые заготавливаются и употребляются в пищу. В формировании участвуют главный побег (базальная часть), гипокотиль и главный корень растения.
Видоизменения листьев, стеблей:
- Колючки. Уменьшение испаряющей поверхности и защита от поедания животными. Формируются ареолы (пазушные побеги с колючками или пучками волосков).
- Филлокладии – структуры, по облику походящие и на лист, и на побег. Это уплощенные листоподобные стебли или побеги, обладающие ограниченным ростом. (иглица).
- Кладодии – уплощенные стебли, сохраняющие способность к длительному росту. (у мюленбекии, колеции).
- Усики – структуры, приспособленные для лазания по опоре. Могут быть видоизменениями листьев, их частей/побегов. (у чины, винограда, пассифлоры)
Гомологичные органы имеют общее происхождение, но могут выполнять разные функции. (листья паслена и усы гороха)
Аналогичные органы – органы, имеющие разное происхождение, но выполняющие сходные функции. (листья шиповника и стебель кактуса, семена растений и споры мхов).
Анатомическое строение листа
С обеих сторон она покрыта эпидермисом, который регулирует газообмен и транспирацию. В клетках кожицы нет хлоропластов, поэтому они беспрепятственно пропускают свет к основным тканям. Наружные стенки клетки кожицы, особенно с верхней стороны листа, утолщены и покрыты слоем воска или воскоподобного вещества — кутина, что предохраняет лист от перегрева и излишнего испарения воды. Этому способствует также погружение устьиц вглубь листовой пластинки, формирование волосков, создающих разные виды опушения, и др.
Хлорофиллоносная паренхима (хлоренхима) образует мякоть листа, или мезофилл, в клетках которого сосредоточены хлоропласты и происходит фотосинтез. Остальные ткани обеспечивают нормальную работу мезофилла.
Система разветвленных проводящих пучков, которые пронизывают листовую пластинку во всех направлениях, снабжает лист водой и обеспечивает постоянный отток органических веществ от листа к другим органам растения. Механические ткани (склеренхима, колленхима) совместно с живыми клетками паренхимы (мезофилла) и эпидермиса обеспечивают определенную структуру и высокую прочность листовой пластинки.
Мезофилл чаще всего дифференцирован на палисадную (столбчатую) и губчатую паренхиму. Обычно палисадная паренхима располагается под верхним эпидермисом, а губчатая прилегает к нижнему
Под столбчатой паренхимой находится рыхлая паренхима, клетки которой имеют округлую или продолговатую форму, содержат меньше хлоропластов и расположены рыхло, поскольку между ними развиваются крупные межклетники, заполненные воздухом.
Расположение устьиц на нижней стороне т. к. меньше нагревается на свету, чем верхняя, потеря воды происходит медленнее. Во-вторых, главным источником углекислого газа в атмосфере являетс выделение его в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и дыхания корней высших растений. Поэтому припочвенный слой воздуха обогащен углекислым газом, который по градиенту концентрации диффундирует вверх и легко проникает через устьица
В центре листа находится крупный проводящий пучок, а сбоку более мелкие пучки. В составе пучка ксилема повернута к верхней, а флоэма — к нижней стороне листа. Проводящие пучки с окружающими их тканями называют жилками. Они образуют в листе непрерывную систему, связанную с проводящей системой стебля.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 650; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!