Файл: Размножение растений и особенности жизненных циклов.docx
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 28
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Донецкий государственный университет»
На тему: Размножение растений и особенности жизненных циклов
Студентка: Корнейчук Полина Олеговна
Научный руководитель: Ассистент Кравсун Татьяна Ивановна
Донецк, 2023
Содержание:
Введение…………………………………………………………….………...…3
-
Способы размножения растений ……………………………………….3 -
Жизненные циклы растений…………………………………………….5
Литература………………………………………………………………………9
Введение:
Есть два способа размножения семян растений: вегетативный и репродуктивный. Для полового размножения характерно, что новые особи возникают в результате слияния двух зародышевых клеток - мужской и женской. Во время вегетативного размножения не происходит слияния клеток, и новые особи возникают из особых образований на вегетативных частях растения (из луковиц и усов на стеблях, из почек на корнях, из корневищ и т. д.) Или непосредственно из вегетативных органы или их части (части корня, стебля, листьев).
Во время полового размножения появляется новое: организм, который возникает из половых клеток, начинает развиваться снова, повторяя все модификации и преобразования, которые произошли в предыдущих поколениях. При вегетативном размножении развитие нового организма продолжается со стадии, на которой развитие органа или той его части, которая была взята для размножения, прекратилось.
Так, например, во время полового размножения многолетние растения часто цветут только через десятки лет (многие виды деревьев); с вегетативным размножением этих растений, которые вступили в период плодоношения, новые растения цветут в первый или второй год.
-
Способы размножения растений
Вегетативное размножение растений представляет большой научный и практический интерес и часто используется в растениеводстве и лесном хозяйстве.
Многие виды деревьев не плодоносят каждый год (дуб через 6–7 лет), некоторые виды дают мало прорастающих семян (лиственница - 30%), а иногда они совершенно не похожи друг на друга. Семена многих видов деревьев прорастают в течение длительного времени (семена euonymus) или быстро теряют всхожесть (семена ивы и тополя). Например, дальневосточную иву нельзя выращивать в другой части нашей страны, так как ее семена теряют всхожесть после долгого пути. При размножении семенами часто ценные свойства растения, обусловленные расщеплением признаков, не передаются потомству. Основной ценностью вегетативного размножения является точная наследственная передача ценных свойств растений.
Способность растений размножаться вегетативно, так или иначе, облегчает работу селекционера. Например, заводчик вывел ценный вид лиственницы. Семена появятся только через 8-10 лет, а затем в небольшом количестве, а его черенки можно размножать через любые 2-3 года. Для получения однородного материала в больших количествах в период размножения основным методом является вегетативное размножение. Массовое размножение садовых декоративных форм, красиво цветущих, декоративных и других растений в зелёном строительстве может быть обеспечено только методами их вегетативного размножения, и практика строительства широко использует этот метод в своей работе.
Вегетативное размножение - размножение растений посредством вегетативных органов: ветвей, корней, побегов, листьев или их частей. В этом случае изменений в генетическом составе нового растения не наблюдается. Все признаки родительского (материнского) передаются вспомогательному организму. Вегетативное размножение обусловлено различными причинами, его успех зависит от многих обстоятельств: характера растения (систематическое положение, сортовые характеристики, возраст), внешних условий (субстрат, тепло, влажность, доступ воздуха, свет). Вегетативное размножение используется в следующих случаях:
-
Растения, используемые для культивирования, при размножении семян не повторяют качества родительского (сирень, роза, гладиолусы, флоксы, ирисы, тюльпаны, георгины и др.). -
Растения не образуют жизнеспособных семян вообще или в условиях, когда они культивируются, они не созревают (пестрые формы растений, чеснок, декоративные бантики, манжеты, элодея, болотный тростник, фикус, комнатный жасмин, герань, панкраций). -
Если вам нужно исправить ювенильные фазы развития. -
Если вегетативное размножение экономически более выгодно (для получения низких растений, более раннего цветения и т. д.). -
Если вегетативное размножение легче, чем семя. Некоторые виды могут размножаться семенами без изменений или с небольшими изменениями в потомстве, но семена должны подвергаться сложным условиям для подготовки к посеву, что усложняет и замедляет размножение семян (обыкновенный, лимонник, черноплодная рябина медленно и в течение длительного времени, расслоение сложно, а зеленые черенки очень легко, экономно).
Преимущества вегетативного размножения: растения начинают цвести в более раннем возрасте по сравнению с растениями, выращенными из семян (амариллис в третьем и пятом годах соответственно); все вегетативно размножающиеся растения имеют более низкую высоту (вербена, агератум при размножении семян дают растениям высоту до 50 см и больше не могут использоваться для создания бордюра, и до 15 см, когда срезка очень сильная с очень сильным цветением).
Недостатки вегетативного размножения: растения менее долговечны, более склонны к заболеваниям.
Вегетативное размножение может быть естественным и искусственным. В первом случае в размножении участвуют следующие вегетативные органы.
-
Усы (столоны) — земляника, хлорофитум, сакси-фрага (камнеломка) и др. Для растений, размножающихся усами, характерен розеточный или мутовчатый рост. -
Плети — надземные побеги, имеющие узкие листочки (ястребинка, живучка ползучая). На конце довольно длинного побега имеется розетка, на плетях — листья. Плети и усы очень похожи. -
Отпрыски — боковые побеги или ветки, возникающие у основания главного стебля. Многие луковичные растения образуют отпрысковые луковички у своего основания. Так размножается финиковая пальма, ананас. Боковые побеги, возникающие на корневищах, как, например, у банана или орхидеи, также можно считать отпрысками. В тех случаях, когда развитие отпрысков происходит слабо, его можно стимулировать удалением основной розетки на старом стебле (эхеверия). Розетку с небольшой частью стебля можно отрезать и укоренить, а у основания оставшегося стебля возникнут новые отпрыски.
2. Жизненные циклы растений
Жизненный цикл высших растений состоит из двух ритмически чередующихся фаз, или «поколений» (рис. 1), -- полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Половые органы развиваются на гаметофите. Гаметофит может быть обоеполым. В таком случае на нем развиваются как антеридии, так и архегонии. Но у подавляющего большинства высших растений (в том числе у всех голосеменных и цветковых растений) он однополый и несет или только антеридии (мужской гаметофит), или только архегонии (женский гаметофит). В результате оплодотворения, т. е. слияния мужской гаметы с женской, образуется новая клетка с двойным набором хромосом (отцовским и материнским), называемая зиготой.
У высших растений, в отличие от низших, зигота дает начало многоклеточному зародышу. В результате роста и дифференциации зародыша развивается спорофит. Как и зигота, все клетки зародыша и развивающегося из него спорофита характеризуются удвоенным числом хромосом.
На спорофите образуются спорангии, в которых развиваются споры -- очень маленькие, обычно едва различимые невооруженным глазом одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения. При образовании спор число хромосом в результате мейоза уменьшается вдвое, и поэтому каждая спора по отношению к клеткам спорофита является гаплоидной.
У многих высших растений, например у большинства папоротников, каждая спора дает начало обоеполому гаметофиту, на котором развиваются как антеридии, так и архегонии. Однако у большинства высших растений имеются спорангии двух типов: микроспорангии, в которых образуются более мелкие микроспоры, и мегаспорангии, в которых развиваются более крупные мегаспоры. Каждая микроспора дает начало одному мужскому гаметофиту, а из каждой мегаспоры образуется по одному женскому гаметофиту. Поэтому некоторые авторы, например Б. М. Козо - Полянский, называют микроспоры «мужскими спорами», а мегаспоры -- «женскими спорами». На мужском гаметофите развиваются только антеридии, а на женском -- только архегонии.
Как половая, так и бесполая формы размножения имеют определенные биологические преимущества. При половом размножении достигается комбинация наследственного материала родительских форм. Образующаяся при половом воспроизведении особь генетически не тождественна ни одному из своих родителей. Половой процесс обеспечивает рекомбинативную генетическую изменчивость организмов из поколения в поколение, поэтому половое размножение дает виду преимущества, реализующиеся при естественном отборе.
При бесполом размножении наследственные особенности передаются без изменений и могут легко закрепляться в ряду поколений, при этом как бы «тиражируется» наследственный материал родительской особи и возможен быстрый рост численности. Однако чаще всего у растений осуществляется именно чередование полового и бесполого поколений.
У всех высших растений, кроме мохообразных, в жизненном цикле преобладает спорофит, гаметофит развит слабее и относительно недолговечен. Спорофиты представляют собой крупные многоклеточные организмы со сложным анатомическим строением и
расчленением тела на органы - стебли, листья, корни (настоящие или придаточные).
Таким образом, полный жизненный цикл высшего растения от зиготы до зиготы состоит из гаметофазы (гаметофита) и спорофазы (спорофита). Благодаря этому в жизненном цикле высшего растения проявляется своего рода «двойственная индивидуальность», и притом в двух разных формах. У многих высших растений (плаунов, хвощей и папоротников) эти фазы представляют собой как бы отдельные физиологически самостоятельные существа. У мхов и особенно у семенных растений одно из двух поколений соподчинено другому и в физиологическом от ношении как бы сведено к его органу. Но хотя физиологически они и перестали быть здесь отдельными поколениями (самостоятельными существами), по своему происхождению они вполне им соответствуют, и к ним вполне можно применять термины «гаметофит» и «спорофит».
Заключение:
При сравнении циклов развития высших споровых и семенных растений видно, что всем им свойственна непрерывная смена поколений: полового поколения -- бесполым, бесполого поколения -- половым. Эти поколения различаются по сложности строения, размерам, образованию на половом поколении гамет, на бесполом -- спор и по числу хромосом в ядрах их клеток (гаплоидные или диплоидные ядра). Переход одного поколения в другое осуществляется двумя процессами: слиянием гамет, ведущим к образованию диплоидной клетки -- зиготы, и редукционным делением ядра, ведущим к образованию гаплоидных спор. Эти процессы определяют границы поколений и приводят к возникновению в первом случае диплоидного бесполого, во втором гаплоидного полового поколения.
Чередование поколений хорошо выражено во всех отделах растений, но господство и степень развития этих поколений в разных отделах разное, что в большой степени связано с условиями их жизни. У мхов господствующим является половое поколение, само растение, на нем развиваются половые органы с гаметами. Процесс оплодотворения их происходит только при наличии воды, поэтому мхи растут обычно в сырых условиях и не достигают больших размеров. Периодически их заросли бывают насыщены водой, по которой сперматозоиды и передвигаются к яйцеклеткам. Бесполое поколение мхов, ножка и коробочка развиваются на половом поколении.
У голосеменных господствует бесполое поколение (само дерево), оно достигает большой сложности и значительных размеров. Все развитие микроскопического женского полового поколения происходит на бесполом поколении под защитой семяпочки, а опыление ветром обеспечивает перенесение пыльцы и возможность оплодотворения. Образование семян и опыление ветром способствовало расселению голосеменных в более разнообразные условия обитания.