Чем представлен мужской гаметофит цветковых растений представлен

Что такое гаметофит в биологии

Гаметофит развивается из гаплоидных спор и производит половые клетки, т.е. гаметы. Это многоклеточная гаплоидная фаза в жизненном цикле водорослей и высших растений, которая чередуется с другим многоклеточным поколением — спорофитом.

Термин «гаметофит» может относиться не только непосредственно к фазе жизненного цикла, но и к конкретному растительному организму или органу, производящему гаметы.

История открытия

Первым ученым, который сделал вывод о чередовании гаметофитной и спорофитной фазы в жизни растений, был немецкий ботаник Вильгельм Гофмейстер. Несмотря на то, что он был самоучкой в биологии и не получил классического образования, Гофмейстер, благодаря своему таланту и увлеченности наукой заслужил стоять в одном ряду с такими гигантами как Дарвин и Мендель.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Изучая строение папоротников, мхов и семенных растений, Гофмейстер первый обнаружил, что есть разные поколения, одно из которых образует споры, а другое — гаметы. На примере представителей зеленых растений ученый сделал вывод о дипло-гаплоидном жизненном цикле.

Отличие гаметофита и спорофита в жизни растений

Рассмотрим, какие основные особенности можно выделить у этих двух поколений, в чем заключается их жизненный цикл.

Гаметофит

• Развивается из споры.
• Гаплоид, т.е. имеет одинарный набор непарных хромосом.
• Размножение у него происходит половым способом.
• В процессе размножения на специальных органах гаметангиях образует мужские и женские половые клетки, которые называются гаметы.
• Гаметангии, где образуются мужские клетки, называются антеридии, а где женские — архегонии.
• Процесс деления гаплоидных клеток, в результате чего появляются гаметы, называется митоз.
• При оплодотворении женской гаметы мужской образуется зигота, которая впоследствии производит споры.

Спорофит

• Развивается из зиготы.
• Диплоид, т.е. с двумя наборами хромосом.
• Размножается бесполым способом.
• В процессе размножения на специальных органах спорангиях образуются споры — микроскопические зачатки растений.
• Когда в спорангии происходит деление диплоидных клеток с образованием спор, то это называется мейоз.
• Из каждой споры, которая начинает потом делиться по способу митоза, вырастает заросток — гаметофит, из которого впоследствии появляются гаметы.
• Спорангии бывают двух видов: макро- и микроспорангии. Из макроспор, которые производит макроспорангий, развивается женский гаметофит, а из микроспор — мужской.
• Если споры одинаковы по размеру и физиологическим особенностям, то такие организмы называются равноспоровыми, а гаметофиты, которые появляются из них — обоеполые.

Почему спорофиты преобладают

Как половой, так и бесполый способ размножения имеют свои преимущества. Первый позволяет получить генетическое разнообразие. Новое растение не будет тождественно родительскому. Это дает возможность естественного отбора, что важно для сохранения вида. Второй способ просто «тиражирует» особь, воспроизводит её наследственный материал без изменений, что хорошо для быстрого увеличения численности.

У всех высших растений, за исключением мохообразных, в жизненном цикле наблюдается преобладание спорофита, гаметофит при этом сравнительно менее долговечен и мало развит. В процессе эволюции мы видим его дальнейшую редукцию, гаметофит уменьшается.

Почему это происходит? Есть несколько причин, почему значение спорофита оказалось выше.

• Диплоидность спорофита обеспечивает более высокий уровень синтетических процессов. Также такой организм более стабилен с генетической точки зрения, потому что рецессивные мутации, снижающие жизнестойкость растения, не проявляются в фенотипе в диплоидном состоянии.
• Условия существования на суше могут сильно меняться, а сохранение в генофонде рецессивных мутаций, которых бы просто не осталось при естественном отборе, т.е. значительный генный полиморфизм, может сослужить важную службу растению при изменении жизненных условий и позволит ему выжить в неблагоприятной среде, где гаплоидные организмы просто вымрут.
• Чтобы гаметы смогли передвигаться, им необходима водная среда, а споры, в отличие от гамет, на суше распространяются очень легко.

Основные функции

Развитие половых клеток

Гаметофит — растение, на котором развиваются гаметы. Они нужны для дальнейшего многообразия комбинаций генов, которые обуславливают эволюцию.

Участие в размножении водорослей

Водная среда, в которой обитают водоросли, является причиной того, что гаметофит у них играет важную роль. Гаметы передвигаются по воде друг к другу и сливаются в зиготу.

Гаметофиты водорослей, разнообразие и примеры

У большинства водорослей мы можем видеть, что спорофит и гаметофит чередуются, но у некоторых, как например морская красная водоросль Полисифония, на одно гаплоидное поколение приходится сразу два диплоидных.

Гаметофиты у водорослей могут иметь разный внешний вид.

• Нитчатый раздельнополый у Polysiphonia и бурых ламинариевых водорослей.
• Крупные, пластинчатые, внешне похожие на спорофит мужские гаметофиты и микроскопические женские у красной водоросли Palmaria.
• Макроталломная форма у бангиевых красных водорослей.
• Крупный пластинчатый таллом у зеленых ульвовых водорослей морфологически почти не отличим от спорофита, потому что эти водоросли обладают изогамией, наиболее примитивным из типов полового процесса.

Несмотря на внешние различия, все гаметофиты являются диплоидными и многоклеточными.

Гаметофиты высших растений, примеры

В отличие от водорослей, у высших растений всегда правильно чередуются поколения.

• Мужской гаметофит цветковых растений состоит из нескольких клеток и находится внутри оболочки пыльцевого зерна. Женский гаметофит называется «зародышевый мешок» и содержит в себе семь клеток (или 7 ядер). Помещается он внутри семяпочки.
• Гаметофит папоротников, плаунов и хвощей — это самостоятельное растение. Он называется также заростком. У папоротников и хвощей он однолетний и фотосинтезирующий. У плаунов — многолетний, живет под землей и питается не при помощи фотосинтеза, а за счет симбиоза с грибами.
• Гаметофит мхов выглядит больше, чем спорофит.

Гаметофиты бывают однодомные, т.е. обоеполые, на которых формируются как мужские, так и женские половые органы, и двудомные, раздельнополые.

Для семенных растений характерны двудомные. У них мужские гаметофиты формируются из микроспор, которые находятся в пыльниках, а женские — из мегаспор в семяпочках.

Насколько полезной была для вас статья?

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Размножение цветковых растений»

1. На рисунке показаны схемы внутреннего строения семени томата (А) и семени тыквы (Б) в двух ракурсах. Назовите элементы строения семени томата, обозначенные цифрами 1, 2, 3. Сравните строение семян томата и тыквы: определите их сходства и различие. В каких структурах этих семян накапливаются питательные вещества?

1) 1 – семенная кожура, 2 – зародыш семени, 3 – эндосперм;
2) сходства семян: наличие зародыша с двумя семядолями и наличие семенной кожуры;
3) различие: отсутствие эндосперма в семени тыквы;
4) в семенах тыквы питательные вещества запасаются в зародыше, в семенах томата – в эндосперме

2. В чём выражается приспособленность цветковых растений к совместному обитанию и перекрёстному опылению в лесном сообществе? Укажите не менее трёх признаков приспособленности. Ответ поясните.

1) Ярусное расположениерастений обеспечивает использование света, воды и минеральных солей из почвы.
2) Ветроопыляемые растения цветут до распускания листвы, которая препятствует опылению (редуцирован околоцветник, тычинки крупные на длинных тычиночных нитях, сухая пыльца.
3) Насекомоопыляемые растения зацветают во время появления насекомых, которые обеспечивают опыление (имеется яркий околоцветник и нектар).

3. Растение кукуруза имеет два типа соцветий: початок и метелку. Почему плоды образуются только в початке? Почему часть початка иногда не заполнена зернами?

1) початок это женское соцветие, а метелка мужское соцветие;
2) пыльца с мужского соцветия переносится на женское соцветие, где происходит двойное оплодотворение и образование плодов — зерновок;
3) не все цветы початка опыляются и оплодотворяются, из-за этого часть початка остаётся пустозёрной

4. Ветроопыляемые деревья и кустарники чаще зацветают до распускания листьев, и в их тычинках, как правило, образуется гораздо больше пыльцы, чем у насекомоопыляемых. Объясните, с чем это связано.

1) образование большого количества пыльцы повышает вероятность опыления и оплодотворения, так как часть ее теряется, оседая на почве, стволах деревьев и т.д.;
2) листья создали бы дополнительную преграду при опылении этих растений, поэтому они зацветают раньше.

5. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.

6. Укажите не менее четырех отличий насекомоопыляемых растений от ветроопыляемых.

1) у насекомоопыляемых растений большие и яркие цветки, у ветроопыляемых – мелкие цветки, собранные в соцветия;
2) у насекомоопыляемых растений наличие нектара в цветках, у ветроопыляемых – его отсутствие;
3) у насекомоопыляемых растений пыльца крупная, липкая, у ветроопыляемых – мелкая, легкая;
4) у насекомоопыляемых растений наличие аромата цветков, у ветроопыляемых – отсутствие аромата

7. Назовите части пестика, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3 и функции, которые они выполняют.

1) 1 – рыльце, улавливает пыльцу;
2) 2 – семязачаток (семяпочка), место образования макроспор, женского гаметофита, семени;
3) 3 – зародышевый мешок (женский гаметофит); в нем происходит двойное оплодотворение, образуется зародыш и эндосперм

8. Объясните, какую роль играют животные в жизни цветковых (покрытосеменных) растений. Приведите не менее четырех доказательств роли животных.

1) участвуют в опылении цветковых растений;
2) участвуют в распространении плодов и семян;
3) ограничивают численность и рост растений, питаясь ими или паразитируя на них;
4) уничтожают вредителей растений, сохраняя их численность;
5) участвуют в повышении плодородия почвы, создавая гумус и улучшая жизнедеятельность растений

9. Рассмотрите рисунок. Определите, какой способ опыления характерен для растения с цветком такого строения. Обоснуйте ответ, приведите три доказательства.

1) цветок опыляется ветром;
2) мохнатое раздвоенное рыльце пестика хорошо улавливает пыльцу;
3) длинные тычиночные нити способствуют рассеиванию пыльцы;
4) редуцированный околоцветник (две цветковые чешуи) не препятствуют проникновению пыльцы к пестику

10. Рассмотрите предложенную схему классификации компонентов семени пшеницы. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

11. Чем представлен и как устроен мужской гаметофит у покрытосеменных растений? Укажите его роль в размножении растения и поясните её.

1) пыльцевое зерно (пылинка);
2) состоит из вегетативной клетки (клетки пыльцевой трубки) и генеративной клетки (двух спермиев);
3) образует спермии (участвует в опылении);
4) из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка;
5) по пыльцевой трубке к семязачатку (зародышевому мешку) продвигаются два спермия

12. В Центральной Америке были обнаружены две группы видов бобовых растений: у одних образуется много мелких легких семян, у других – мало семян, но они крупнее. При этом крупные семена содержат ядовитые вещества, защищающие их от поедания жуками. В чем состоят преимущества каждой из этих групп растений?

1) большое количество мелких семян повышает вероятность воспроизведения растения (попадания в благоприятные условия);
2) легкие мелкие семена разносятся ветром, что способствует расселению;
3) крупные семена содержат большой запас питательных веществ, что повышает вероятность прорастания каждого семени;
4) ядовитые вещества в крупных семенах обеспечивают их лучшую сохранность и выживаемость (защищают от поедания

13. Часто в теплице с цветущими огурцами можно наблюдать фермера с кисточкой в руках. Он поочередно обмахивает кистью цветки каждого растения. С какой целью фермер это делает? При выращивании огурцов в открытом грунте подобные манипуляции не требуются. Объясните, почему они необходимы в теплице. Почему многие современные сорта не требуют таких манипуляций?

1) обмахивание кисточкой цветков способствует их опылению;
2) огурец – перекрёстноопыляемое растение (опыляется насекомыми; опыляется ветром);
3) в теплице нет насекомых (нет ветра; необходимо искусственное опыление);
4) современные сорта образуют плоды за счёт партеногенеза (не требуют опыления (оплодотворения)).

Источник