velikol.ru
1

Репродуктивные органы растений

Цветок орган семенного размножения покрытосеменных растений. Он представляет собой видоизмененный укороченный побег с ограничен­ным ростом, приспособленный для образования спор, гамет и полового про­цесса. Развитие цветка завершается образованием плода с семенами. Видоизмененный стебель цветка образует цветоножку (часть стебля, несущая цветок) и цветоложе (расширенная часть цветоножки). Видо­измененные листья образуют чашелистики, лепестки, тычинки и пло­долистики.





Плодолистики, срастаясь, формируют пестик. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими (кофейное дерево, волчье лыко). У некоторых: растений на цветоножке имеются один или два маленьких листочка, именуемых прицветниками. Ча­шелистики образуют чашечку. За чашечкой располагаются лепестки, в совокупности составляющие венчик. Чашелистики и лепестки могут быть свободными (у яблони, вишни, груши, лютика) или сросшимися (у картофеля, колокольчика, тыквы). Венчик, как правило, окрашен и вместе с чашечкой образует околоцветник, который играет защитную роль для репродуктивных частей цветка и, кроме того, важен при опы­лении.

К центру от венчика находятся тычинки (от двух до нескольких де­сятков). Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник образован из двух половин, каждая из которых представлена двумя микроспорангиями (пыльцевыми мешками). Внутри пыльцевых меш­ков образуются микроспоры (пыльцевые зерна).

В самом центре цветка находится один или несколько пести­ков. Пестик состоит из завязи (нижняя расширенная часть), столби­ка и рыльца, расположенного на верхушке столбика. Рыльце служит для улавливания пыльцы, столбик приподнимает рыльце над завязью, что облегчает улавливание пыльцы. Нижняя расширенная часть пе­стика — завязь — имеет полость, в которой находится семяпочка — мегаспорангий. Закрытое положение семяпочки является характерной особенностью покрытосеменных.

Цветки, имеющие тычинки и пестики, называются обоеполыми (у картофеля, тюльпана, лютика, яблони, груши). Некоторые цветки имеют только тычинки - их называют тычиночными (или мужскими) или только пестики - их называют пестичными (или женскими). Такие однополые, или раздельнополые, цветки - у конопли, тополя, ивы, кукурузы, огурца и др. Растения с раздельнополыми цветками могут быть однодомными и двудомными. У однодомных растений мужские и женские цветки размещаются на одном и том же растении (у кукуру­зы, тыквы, огурца), у двудомных — на разных особях (у облепихи, ивы, тополя, конопли).

Немногие растения имеют одиночно расположенные на концах побегов (маки, тюльпаны, пионы, магнолии) или на стволах и вет­вях (гледичия каспийская) крупные ярко окрашенные цветки. У по­давляющего большинства растений мелкие цветки собраны в группы, называемые соцветиями. Возникновение соцветий имеет огромное значение — в них повышается вероятность опыления, так как малень­кие, часто невзрачные цветки в группах становятся более заметными для насекомых-опылителей. Кроме того, сокращается время переме­щения насекомого от одного цветка к другому. У ветроопыляемых рас­тений в соцветиях, находящихся обычно на концах ветвей и не при­крытых листьями, лучше происходит отдача и улавливание пыльцы, разносимой воздушными потоками.

Соцветие специализированный побег, несущий цветки и видоизме­ненные листья. Соцветия бывают простые и сложные. Простые соцве­тия имеют одну ось, на которой на цветоножках или без них располага­ются цветки. У сложных соцветий от главной оси отходят оси второго порядка (боковые) с расположенными на них цветками.

Простые соцветия включают:



• кисть — соцветие, в котором многочисленные цветки прикре­пляются к удлиненной главной оси при помощи хорошо выра­женных цветоножек более или менее одинаковой длины (чере­муха, ландыш, люпин);

• простой колос — сидячие цветки располагаются на длинной оси (подорожник);

• початок — в отличие от простого колоса имеет сильно утолщен­ную ось (кукуруза);

• головка — имеет укороченную и утолщенную ось, а цветки рас­полагаются на коротких цветоножках или сидячие (клевер);

• корзинка — многочисленные мелкие сидячие цветки находятся на утолщенном расширенном цветоложе (подсолнечник, ро­машка, одуванчик, василек синий и др.), снаружи растение за­щищено зелеными листьями — оберткой;

• зонтик — Цветки с одинаковой длиной цветоножки отходят от одной точки оси (вишня);

• щиток — цветки расположены почти в одной плоскости, а цвето­ножки имеют различную длину и отходят от оси из разных точек (груша, спирея).

Сложные соцветия — это:

• метелка, или сложная кисть — на главной оси на разной высо те расположены простые кисти (сирень) или простые колосю (мятлик);

• сложный колос — удлиненная ось, на которой сидят простые ко­лоски (рожь, пшеница);

• сложный зонтик — укороченная ось, от которой отходят оси, не­сущие простые зонтики (большинство зонтичных).



^ Половое размножение цветковых растений

В цветке совмещены процессы образование спор и семян - бес­полого и полового размножения. Оплодотворению предшествует про­цесс формирования мужского и женского гаметофитов





^ Женский гаметофит формируется внутри завязи пестика. В одной из диплоидных клеток семязачатка (мегаспорангия) в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна проходит три митотических деления, в результате чего образу­ются восемь гаплоидных клеток. Так возникает женский гаметофит, часто называемый зародышевым мешком. В зрелом женском гаметофите имеется гаплоидная яйцеклетка, диплоидная центральная клетка (образуется за счет слияния двух гаплоидных клеток) и ряд дополни­тельных клеток.

^ Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок. В микроспо­рангиях материнские клетки спор делятся мейозом, в результате чего из каждой образуются четыре гаплоидные микроспоры. Сформиро­вавшаяся микроспора имеет оболочку и ядро. Ядро затем делится ми­тозом с образованием генеративной и вегетативной клеток. Генератив­ная клетка вскоре еще раз делится митозом и формирует два спермия. Таким образом, сформировавшееся пыльцевое зерно содержит вегета­тивную клетку и два спермия и способно к оплодотворению.

^ Опыление — процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Имеется два типа опыления. Самоопыление может происходить в преде­лах одного обоеполого цветка. Например, у томатов (факультативное самоопыление) — цветки имеют и пестики, и тычинки. Тычинки срос­лись так, что в большинстве случаев пестик оплодотворяется собствен­ной пыльцой. Перекрестное опыление заключается в попадании пыльцы на рыльце пестика другого цветка. Перекрестное опыление встречается в природе гораздо чаще и обеспечивает генетически более разнообразное потомство. Пыльца может переноситься в основном ветром и насе­комыми, а также водой, птицами и др. В селекции растений применяют искусственное опыление. Приспособление цветков к опылению насекомыми привело к формированию ярко окрашенных лепестков, выработ­ке сахаристой жидкости, привлечению запахом и др. Ветроопыляемые растения имеют невзрачные цветки с плохо развитым околоцветником; сухая мелкая пыльца образуется у них в большом количестве. Такие рас­тения (береза, орешник, осина и др.) образуют большие массивы и цве­тут до появления листьев, что облегчает перенос пыльцы.

^ Двойное оплодотворение. Попав на рыльце пестика, пыльца прорас­тает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, которая рас­тет по направлению к зародышевому мешку. Спермин перемещаются вслед за кончиком пыльцевой трубки. В зародышевом мешке пыльце­вая трубка разрывается. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой — с диплоидной центральной клеткой. Такой способ оплодотворения был открыт С. Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Из оплодотворенной центральной клетки развивает­ся триплоидный эндосперм (ткань, запасающая питательные вещества), а из диплоидной зиготы — зародыш. Из семяпочки формируется семя. Завязь цветка разрастается, и образуется плод.

Семя — орган размножения и расселения семенных растений. Оно развивается из семязачатка и заключает в себе зародыш и запасные пи­тательные вещества для него. В зрелом семени (рис. 21.11) различают семенную кожуру, питательную ткань (эндосперм) и зародыш.




Зародыш в значительной мере образован меристематическими клетками. В нем различают зародышевые корешок, стебелек, семядоли и почечку. Из ко­решка образуется главный корень нового растения, почечка является зачатком главного побега растения. Число семядолей различно: дву­дольные — две, однодольные — одна. При наземном прорастании се­мядоли способны к фотосинтезу, а при подземном — служат хранили­щем питательных веществ. В клетках эндосперма откладываются зерна крахмала, белков и капли жира в виде эмульсии. У многих двудольных растений разви­вающийся зародыш поглощает весь эндосперм. Запасные питательные вещества размещаются в семядолях, которые становятся мясистыми и заполняют все семя. У злаков (однодольные), наоборот, семядоли небольшие и запасные питательные вещества откладываются в эндо­сперме, который занимает основной объем семени. Семенная кожу­ра в основном образуется из покровов семяпочки, плотно окружает семя и является основным защитным покровом от высыхания, пре­ждевременного насыщения влагой тканей семени. В неблагоприятных условиях семена могут долго пребывать в состоянии покоя. При до­ступе воздуха, определенной температуре и влажности семена всасы­вают воду и начинают прорастать. Рост зародыша обычно начинается с набухания семени и прорыва покровов зародышевого корня, затем начинают расти и зеленеть семядоли. Из зародышевого стебель развивается побеговая система растения. Необходимым фактор прорастания семян многих растений является свет.

Плод орган размножения покрытосеменных растений — представляет собой видоизмененный после оплодотворения цветок, приспособленный к защите и распространению семян. В состав плода входят пестик и другие части цветка. При образовании плода из завязи ее стенки раз­растаются и образуют околоплодник. В зависимости от количества воды в околоплоднике плоды подразделяют на сухие и сочные, а по количе­ству семян — на односеменные и многосеменные.


^ Виды плодов


Плоды

Сухие

Сочные односемянные и многосемянные

Односемянные

Многосемянные

Семянка (подсолнечник, василек, одуванчик)

Боб (горох, люцерна, клевер)

Костянка (слива, вишня, абрикос, крушина, боярышник);

Ягода (виноград, черника, смородина, клюква, томаты, баклажаны);

^ Тыквина (тыква, арбуз, дыня, огурец);

Померанец (апельсин, мандарин, лимон);

Яблоко (яблоня, груша, рябина)

Зерновка (рожь, ячмень, пшеница, кукуруза, овес)

Стручок (капуста, брюква, пастушья сумка)

Орех (лещина, дуб, липа, конопля)

Коробочка (мак, львиный зев, подорожник)

Крылатка (береза, клен, вяз)





По про­исхождению выделяют простые, сложные плоды и соплодия. Простой плод (костянка, зерновка, боб) развивается из цветка с одним пести­ком, сложный (ежевика, малина) — из цветка, имеющего несколько пестиков, соплодие (ананас, шелковица) — из соцветия со сросшими­ся цветками.

В процессе эволюции у растений сформировались различные при­способления, обеспечивающие распространение семян. Факторами распространения семян и плодов являются воздушные потоки, вода, животные, человек, а также некоторые особенности плодов, обеспе­чивающие разбрасывание семян. У многих растений плоды при созре­вании вскрываются, резким толчком выбрасывая семена. Некоторые растения имеют столь малые и легкие семена, что они удерживаются в воздухе и переносятся ветром на значительные расстояния. Семена и плоды водных растений имеют различные выросты, наполненные воздухом. Они без вреда для себя могут выносить долгое пребывание в воде. При помощи животных и человека распространяются цепкие и клейкие плоды и семена, а также имеющие мясистый, сочный около­плодник. Плоды, содержащие колючки, крючки, щетинки, цепляются ими за шерсть животных, перья птиц, одежду человека, легко отрыва­ются от растения и переносятся на большие расстояния. Мясистый, сочный околоплодник является приспособлением для распростране­ния семян животными и птицами, которые поедают плоды. Непере­варенные семена выбрасываются с испражнениями.


^ Тест

Репродуктивные органы растений

Часть А.

(Из нескольких вариантов ответов выберите правильный)


1. На рисунке цветоножка обозначена цифрой




а) 1

б) 2

в) 3

г) 4



^ 2. Из рыльца, столбика и за­вязи состоит

а) тычинка

б) пестик

в) околоцветник

г) цветоножка

3. Семязачатки находятся в

а) пыльнике

б) цветоложе

в) гнездах завязи

г) околоцветнике

^ 4. Рыльце служит для

а) привлечения насекомых

б) защиты пестика

в) принятия пыльцы

г) образования семян

5. Однодомные растения имеют

а) раздельнополые цветки, расположенные на раз­ных растениях

б) раздельнополые цветки, расположенные на од­ном растении

в) обоеполые цветки

г) как обоеполые, так и раздельнополые цветки

^ 6. Женские цветки имеют

а) тычинки и пестики

б) только тычинки

в) только пестики .

г) пыльник

7. При переносе пыльцы насекомыми с цветка на цветок происходит

а) самоопыление

б) оплодотворение

в) перекрестное опыление

г) размножение

^ 8. Двойной околоцветник состоит из

а) пестика и тычинок

б) чашечки и венчика

в) венчика и пестика

г) цветоножки и венчика

9. Главные части цветка:

а) венчик и чашечка

б) цветоножка и цветоложе

в) тычинки и пестики

г) рыльце и столбик

^ 10. Венчик цветка НЕ

а) защищает главные части цветка

б) привлекает опылителей яркой окраской

в) привлекает насекомых запахом

г) образует семена

^ 11. Тычинка состоит из

а) тычиночной нити и пыльника

б) пыльника и столбика

в) тычиночной нити и рыльца

г) пыльцы

12. На рисунке венчик обозна­чен цифрой




а) 1

б) 2

в) 3

г) 4



^ 13. Двудомными растениями являются

а) тополь и осина

б) огурец и кукуруза

в) яблоня и груша

г) тыква и вишня

14. Венчик, тычинки, пестик расположены на

а) цветоножке

б) цветоложе

в) завязи

г) рыльце

^ 15. У большинства растений плоды формируются из

а) цветоложа

б) чашечки

в) цветоножки

г) завязи пестика

16. Сочный плод с мякотью и большим количеством семян:

а) ягода

б) костянка

в) коробочка

г) семянка

^ 17. Семянка образуется у

а) ячменя

б) редиса

в) подсолнечника

г) дуба

18. Сухой односемянный плод, околоплодник которо­го срастается с семенной кожурой, обозначен на рисунке цифрой




а) 1

б) 2

в) 3

г) 4



^ 19. Как называется плод с двумя створками, на внут­ренних сторонах которых расположены семена?

а) коробочка

б) стручок

в) боб

г) зерновка

^ 20. Как называется сухой плод, многочисленные семе­на которого высыпаются через специальные отвер­стия или трещины в стенке плода?

а) боб

б) стручок

в) коробочка

г) зерновка

^ 21. Орех относится к плодам

а) сухим односемянным

б) сухим многосемянным

в) сочным односемянным

г) сочным многосемянным

22. Стручок отличается от боба тем, что

а) имеет две створки

б) семена расположены на перегородке плода

в) содержит несколько семян

г) не имеет сочной мякоти

^ 23. Как называется плод кукурузы, пшеницы, овса?

а) боб

б) семянка

в) зерновка

г) коробочка

24. Как называется плод гороха?

а) стручок

б) боб

в) коробочка

г) горошина

^ 25. Околоплодник развивается из

а) цветоножки

б) стенок завязи

в) чашечки

г) венчика

26. Коробочка относится к плодам

а) сухим односемянным

б) сухим многосемянным

в) сочным односемянным

г) сочным многосемянным

^ 27. Как называется плод, сочная мякоть которого по­крыта тонкой кожицей, внутри имеется одно семя, покрытое твердым внутренним слоем околоплод­ника?

а) ягода

б) яблоко

в) костянка

г) померанец

^ 28. Как называется плод с двумя створками, между которыми на перегородке расположены семена?

а) боб

б) стручок

в) орех

г) коробочка

^ 29. Назовите односемянный плод.

а) боб

б) стручок

в) семянка

г) яблоко

30. Плод, изображенный на рисунке, относится к




а) сухим односемянным

б) сухим многосемянным

в) сочным односемйнным

г) сочным многосемянным



^ 31. Как называется плод арбуза, огурца?

а) ягода

б) тыквина

в) померанец

г) яблоко

32. К ореховидным плодам относится

а) семянка

в) стручок

б) боб

г) коробочка

^ 33. Что из перечисленного НЕ характерно для плода типа коробочка?

а) сухой

б) много семян

в) стенка плода имеет отверстия

г) семена располагаются на стенке плода

^ 34. Как называется плод сливы?

а) ягода

б) костянка

в) семянка

г) орех


Часть В.


1. Какие слова пропущены в тексте? Впишите на мес­те пропусков соответствующие буквы (форма слов изменена).

(1) Стебель, на котором расположен цветок — это ... . (2) Она переходит в расширенное ... . (3) Лепестки и чашелистики образуют ... . (4) Рыльце, столбик и завязь — это части ... . (5) В завязи расположены ... .

а) семязачатки

б) тычинка

в) околоцветник

г) пестик

д) цветоножка

е) цветоложе

ж) чашелистики

з) рыльце


^ 2. Какие слова пропущены в тексте? Впишите на мес­те пропусков соответствующие буквы (форма слов изменена).

(1) В центре цветка вишни хорошо заметен ... . (2) Он окружен ... . (3) Белые лепестки образуют ... . (4) Наружные зеленые листочки образуют ... .

а) чашечка

б) венчик

в) пестик

г) тычинки

д) завязь


^ 3. Установите соответствие.


Особенности растений


Способ перекрестного опыления

А) цветки мелкие, невзрачные

Б) в цветках имеется нектар

В) пыльца крупная

Г) пыльца сухая, мелкая

Д) нектарники отсутствуют

Е) растения образуют заросли

1) насекомыми

2) ветром





А

Б

В

Г

Д

Е




















^ 4. Установите соответствие.


Вид растений


Способ перекрестного опыления

А) сирень обыкновенная

Б) тополь черный

В) береза бородавчатая

Г) яблоня лесная

Д) подсолнечник однолетний


1) насекомыми

2) ветром





А

Б

В

Г

Д

















^ 5. Установите соответствие.


Название растения


Название плода


А)слива

Б) фасоль

В) абрикос

Г) горох

Д) вишня

Е) персик

1) костянка

2) боб





А

Б

В

Г

Д

Е




















^ 6. Установите соответствие.


Название растения


Вид плода


А) смородина

Б) томат

В) пшеница

Г) рожь

Д) виноград

1) ягода

2) зерновка





А

Б

В

Г

Д