ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 1307
Скачиваний: 9
18.Отдел голосеменные. Общая характеристика. Голосеменные размножаются семенами, но цветки и плоды у них не образуются. Голосеменные включают следующие порядки: саговниковые, гингковые, оболочкосеменные (вельвичия), хвойные или кустарники( покрытые чешуйчатой корой, кселема на 95% образована тохеидами, кора и сердцевина развиты слабо, листья толщатые или чешуидные, покрытые толстым слоем кутикулы, устьица погружены в углубления заполненые воском, вечнозеленые (исключение лиственница)). Известно приблизительно 800 современных видов голосеменных растений. Это – деревянистые (деревья или кусты), преимущественно вечнозеленые растения. У одних видов листья крупные, рассеченные, у других – мелкие, чаще всего имеют вид иголок или чешуек. Голосеменные распространены на всех континентах. К этому отделу относится несколько классов, но большинство видов голосеменных (приблизительно 550) объединены в класс Хвойные. Почти 95% лесов нашей планеты – хвойные или смешанные (состоящие как из хвойных, так и лиственных растений). Хвойные леса умеренных широт Северного полушария называют тайгой. Десятки видов хвойных произрастают и на материках Южного полушария. В горах эти растения образуют высокогорные хвойные леса.
Особенности строения и процессов жизнедеятельности хвойных. У большинства видов листья – хвоинки – имеют вид иголок. На поперечном срезе хвоинки округлые, ребристые (сосна, ель) либо напоминают плоские удлиненные чешуйки (лиственница, кипарис, туя). Небольшая площадь листьев и особенности их устьиц (они углублены в толщу листа и могут на зиму запечатываться воском) обеспечивают почти полное прекращение испарения воды зимой. В коре и древесине хвойных есть много канальцев, называемых смоляными ходами. Они заполнены густой жидкостью. При повреждении ствола на его поверхности быстро появляются капли клейкой жидкости – смолы. Она выделяется из смоляных ходов и затягивает рану, предотвращая попадание в нее болезнетворных микроорганизмов.
19.Размноженние голосеменных ( на примере сосны обыкновенной). Размножение хвойных рассмотрим на примере сосны. Сосна начинает формировать семена на 12–15–м году жизни. Пыльцевые зерна и семязачатки образуются в шишках – укороченных видоизмененных побегах, у которых листья преобразованы в чешуйки. Сосна – однодомное растение, поскольку мужские (с пыльниками) и женские (с семязачатками) шишки образуются на одной особи. Сосна обыкновенная- микро спорофилы (мужской) собраны в шишках, сидящих у основания молодых ветвей. Каждый микро спорофил на нижней стороне несет два микро спорангия ( пыльцевых мешка, в которых развиваются микро споры – пыльца. Пыльца имеет двойную оболочку (экзину и интину), которые формируют два воздушных мешка. Внутри микро споры находятся две клетки: антередиальная и вегетативная. Женские мешки располагаются на верхушке молодых побегов, на оси находятся два вида чешуек: кроющие (бесплодные) и семенные, на верхней стороне которых находятся две семяпочки. На верхушке семя- почки находятся отверстия- пыльцевход (микро пиле). Семяпочка состоит из нуцеллуса и интегумента ( покрова). В каждой семяпочке находится женский гаметофит. Он формируется из архиспориальной клетки. Она делится мейозом на четыре мегаспоры, три из которых отмирают. Из оставшейся формируется эндосперм ( многоклеточный женский заросток – гаметофит). На одной из его сторон образуется два архегония, в основании каждого из них находится яйцеклетка. Весной созревшая пыльца разносится ветром, попадает в семяпочку , далее через пыльцевход втягивается внутрь и прорастает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, из антередиальной – два спермия. Пыльцевая трубка доносит спермии до архегонии и лопается. В оплодотворении участвует только один, второй гибнет. Из зиготы образуется зародыш семени. А семяпочка превращается в семя. Развитие зародыша протекает за счет первичного эндосперма(гаплоидного). Для оплодотворения не нужна вода.
20.Строение семени голосеменных. Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров. До оплодотворения в центральной части семязачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита. У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры мягкий и мясистый, средний слой твёрдый, а внутренний слой к моменту созревания семени плёнчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты. У тиса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом — сильно видоизменённой чешуёй женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека. Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов семяпочки. Эндосперм — ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития. У голосеменных эндосперм представляет собой ткань женского гаметофита. Часто на ранних стадиях развития он имеет синцитиальное строение, позднее в нём формируются клеточные стенки. Клетки эндосперма исходно гаплоидные, но могут становиться полиплоидными. У цветковых эндосперм обычно образуется в ходе двойного оплодотворения в результате слияния центральной клетки зародышевого мешка с одним из спермиев. У многих цветковых клетки эндосперма триплоидны. У кувшинки эндосперм образуется при слиянии спермия с гаплоидной клеткой зародышевого мешка, так что его ядра диплоидны. У многих цветковых ядра эндосперма имеют набор хромосом более чем 3n. Перисперм схож по функциям с эндоспермом, но имеет диплоидный набор хромосом, содержит малое количество белковых веществ, в основном крахмал, а иногда и жиры. Может выполнять роль основной запасающей ткани как самостоятельно, так и наряду с эндоспермом. Под кожурой находится зародыш — маленькое будущее растение. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и семядолей. У других групп зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов.
21.Покрытосеменные растения. Общая характеристика. Отличительная особенность покрытосеменных растений – пестик с завязью, защищающей семяпочку (макроспорангий) и зародышевый мешок. Из всех известных растений покрытосеменные составляют около ¾ общего числа видов. Пестик образовался из одного или нескольких сросшихся плодолистиков, которые можно рассматривать как спорофиллы архегониальных растений. Пыльцевые зерна состоят из двух клеток, из которых одна вегетативная, а другая генеративная. Последняя перед процессом оплодотворения делится, образуя две мужские гаметы (спермии), которые служат для двойного оплодотворения. Мужские половые клетки (спермии), соответствующие сперматозоидам голосеменных, у покрытосеменных неподвижны, поэтому большое значение у них приобретает пыльцевая трубка, при помощи которой мужские половые клетки проникают в зародышевый мешок. После двойного оплодотворения яйцевая клетка превращается в зародыш семени, а центральная клетка зародышевого мешка – в эндосперм. Зародышевый мешок является сильноредуцированным женским заростком, а вегетативная клетка пыльцевого зерна – сильноредуцированным мужским заростком; эти заростки соответствуют таковым у голосеменных. В отличие от последних эндосперм покрытосеменных развивается после оплодотворения и состоит из клеток с триплоидными ядрами, в то время как эндосперм голосеменных развивается до оплодотворения и состоит из клеток с гаплоидными ядрами. Цветки у покрытосеменных растений бывают или раздельнополыми, или чаще двуполыми и имеют разнообразное строение. Покрытосеменные растения развились на земном шаре позднее голосеменных, папоротникообразных и других растений и являются наиболее приспособленными к современным условиям существования.
22.Двойное оплодотворение. Двойное оплодотворение, половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка. В двойном оплодотворении участвуют оба спермия, привносимые в зародышевый мешок пыльцевой трубкой; ядро одного спермия сливается с ядром яйцеклетки, ядро второго - с полярными ядрами или со вторичным ядром зародышевого мешка. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается зародыш, из центральной клетки - эндосперм. В зародышевых мешках с трёхклеточным яйцевым аппаратом содержимое пыльцевой трубки обычно изливается в одну из синергид, которая при этом разрушается (в ней видны остатки ядра синергиды и вегетативного ядра пыльцевой трубки); вторая синергида впоследствии отмирает. Далее оба спермия вместе с измененной цитоплазмой пыльцевой трубки перемещаются в щелевидный промежуток между яйцеклеткой и центральной клеткой. Затем спермии разобщаются: один из них проникает в яйцеклетку и вступает в контакт с её ядром, другой - проникает в центральную клетку, где контактирует со вторичным ядром или с одним, а иногда и с обоими полярными ядрами. Спермии теряют свою цитоплазму ещё в пыльцевой трубке или при проникновении в зародышевый мешок; иногда спермии в виде неизмененных клеток наблюдаются и в зародышевом мешке. По характеру объединения мужских и женских ядер предложено различать два типа двойного оплодотворения: премитотическое - ядро спермия погружается в женское ядро, хромосомы его деспирализуются; объединение хромосомных наборов обоих ядер происходит в интерфазе (в зиготе); постмитотическое - мужское и женское ядра, сохраняя свои оболочки, вступают в профазу, в конце которой начинается их объединение; интерфазные ядра, содержащие хромосомные наборы обоих ядер, образуются лишь после первого митотического деления зиготы. При двойном оплодотворении в яйцеклетке сливаются 2 гаплоидных ядра, поэтому ядро зиготы диплоидно. Число хромосом в ядрах эндосперма зависит от числа полярных ядер в центральной клетке и от их плоидности; у большинства покрытосеменных 2 гаплоидных полярных ядра и эндосперм у них триплоиден. Следствие двойного оплодотворения - ксении - проявление доминантных признаков эндосперма отцовского растения в эндосперме гибридных семян. Если в зародышевый мешок проникает несколько пыльцевых трубок, спермий первой из них участвуют в двойном оплодотворении, спермий остальных - дегенерируют. Случаи диспермии, т. е. оплодотворения яйцеклетки двумя спермиями, очень редки. Оплодотворению у покрытосеменных предшествует опыление. Опыление заключается в переносе пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Пыльцевые зерна, тем или иным образом попавшие на рыльце, - прорастают. Прорастание пыльцы начинается с разбухания зерна и образования пыльцевой трубки из вегетативной клетки. Пыльцевая трубка прорывает оболочку в более тонком ее месте – так называемой апертуре. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит ядро вегетативной клетки и генеративной, которая делится и образует два спермия. Через микропиле семязачатка пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок, там она разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, которая затем дает начало зародышу семени. Второй спермий сливается с центральным ядром, что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Таким образом, эндосперм у покрытосеменных триплоидный и вторичный, т.к. образуется после оплодотворения. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения.