12. Бесполое, половое, вегетативное размножение растений.
Размножение, или способность воспроизводить себе подобных — важнейшее свойство всех живых организмов.
У растений , как и у животных, существует два способа размножения — половой и бесполый. При половом размножении потомству передается генетическая информация от двух родительских особей, поэтому оно отличается от родителей. Этот способ возник позже бесполого, и является более прогрессивным. Возникающее при нем многообразие признаков и свойств у растений создает материал для естественного отбора и в конечном итоге эволюции. При бесполом размножении потомство наследует признаки только одной родительской особи, и фактически является ее клоном. Однако бесполое размножение в условиях, когда половой путь невозможен, помогает увеличить число особей и сохранить вид.
Бесполое размножение у растений
У растений выделяют две формы бесполого размножения — вегетативное, основанное на способности растений к регенерации отдельных частей растения, и размножение с помощью специально образованных клеток — спор.
Вегетативное размножение встречается как у одноклеточных, так и у многоклеточных растений. Например, многие одноклеточные водоросли размножаются с помощью митотического деления клетки на две.
Одноклеточные водоросли с плотными оболочками, например, хламидомонада, размножаются, образуя новые особи прямо внутри клетки.
затем оболочка клетки разрушается, и новые особи выходят наружу.
Вегетативное размножение у высших растений описано в отдельной статье здесь
Размножение с помощью спор.
Споры — (от греч. spora — семя) — одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.
Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.
Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.
При половом размножении происходит образование мужских и женских половых клеток — гамет, несущих половину наследственной информации (гаплоидный набор хромосом). Мужские гаметы называются спермиями, (имеющие жгутики — сперматозоидами), они образуются в мужских половых органах, например, тычинках цветка, а женские — яйцеклетки, они образуются в семязачатках внутри завязи — утолщенной части пестика . Спермии и яйцеклетки могут образовываться как на разных растениях ( двудомные растения) , так и на одном растении (однодомные растения). При слиянии мужской и женской половой клетки образуется зигота, клетка, несущая наследственную информацию обоих родителей. Поэтому из зиготы образуется организм с новыми признаками, отличными от родительских.
Иногда у растений, способных размножаться как половым, так и бесполым путем, происходит по очереди образование то бесполых особей — спорофитов, то половых особей — гаметофитов. Это явление называют чередованием поколений.
Чередование поколений наблюдается у некоторых водорослей, мхов, папоротников.
Иногда какая-то из фаз — спорофит или гаметофит, преобладает. Например, у мхов преобладает гаметофит, а у водорослей и папоротников — спорофит.
Для спорофитов и гаметофитов существуют особые названия, так, у мхов спорофит развивается на гаметофите, и поэтому называется спорогонием, гаметофиты у всех остальных растений называются заростками.
У папоротников заростки существуют самостоятельно, а у семенных они развиваются на спорофите, это пыльца(мужские гаметофиты, или заростки), и зародышевый мешок. (женский гаметофит). И пыльца, и зародышевый мешок развиваются из спор.
Пример чередования поколений:
Из зиготы, возникающей путем слияния двух гамет, вырастает спорофит. На спорофите развиваются спорангии со спорами, из которых вырастают гаметофиты, образующие гаметы.
Источник
Половое размножение растений. Опыление и оплодотворение растений
Это размножение, в котором принимают участие половые клетки (гаметы). У цветковых растений гаметы образуются в главных частях цветка: в тычинках – мужские половые гаметы (спермии), в пестиках – женские половые гаметы (яйцеклетки).
Пыльца, содержащая спермий, должна попасть на рыльце пестиков. Этот процесс называется опылением.
ВИДЫ ОПЫЛЕНИЯ
Перекрестное – это опыление, при котором пыльца с одного цветка попадает на рыльце пестика другого цветка (насекомоопыляемые, ветроопыляемые).
Самоопыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика одного и того же цветка (характерно для обоеполых цветков).
Насекомоопыляемые цветки – имеют ярко окрашенный околоцветник, сильный запах (привлекает насекомых).
Насекомые, перелетая с цветка на цветок, переносят прилипшую пыльцу. В это время нектарники усиленно выделяют нектар (пища насекомых). Но некоторые жуки употребляют в пищу не только нектар, но и пыльцу.
Цветки с запахом (гниющая рыба, тухлое мясо) привлекают мух, где, питаясь нектаром, они откладывают яйца, а соответственно, осуществляют перекрестное опыление.
Ветроопыляемые цветки – мелкие цветки окрашены не ярко, не имеют запаха и нектарников, как правило, собраны в соцветия, образуют много легкой и мягкой пыльцы. Рыльца пестиков сильно распушены и легко улавливают пыльцу. Пыльца может подниматься в воздухе на высоту 2000 метров. У кукурузы, например, созревает 50 млн пылинок. Пыльцу кукурузы используют в кулинарии.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Половое размножение покрытосеменных растений происходит с помощью двойного оплодотворения. При двойном оплодотворении, которое открыл С.Г. Навашин в 1865 году, происходит слияние женских и мужских половых клеток. В оплодотворении принимают участие два спермия и несколько клеток семязачатка. Один из них объединяется с яйцеклеткой. При этом образуется диплоидная зигота. Из зиготы образуется зародыш семени, из оболочек семязачатка – семенная кожура. Второй спермий соединяется с диплоидной центральной клеткой семязачатка, образуя триплоидный эндосперм – питательная ткань для зародыша семени. Из семяпочки образуется – семя, из завязи – плод.
- Опыление, осуществляющееся в бутонах, это
- Из стенок завязи у растений развивается
- Тычиночные нити, длинные и свисающие, имеются у растений, которые опыляются
- У покрытосеменных растений семязачаток образуется
- Процесс слияния двух половых клеток называется
- Растения, имеющие крупные цветки с яркой окраской и сильным запахом, преимущественно опыляются с помощью
- Животные, опыляющие высокие деревья, травы, лианы, бананы и баобабы
- Орган растения, участвующий в половом размножении
- Процесс переноса пыльцы на рыльце пестика у покрытосеменных растений
- Перекрестное опыление не характерно для
- Насекомоопыляемые растения
- Признаки насекомоопыляемых растений
Источник
Половое размножение растений
Для большинства видов растений характерно наличие и полового, и бесполого размножения. Каждый вид размножения имеет свои преимущества. У разных групп растений в процессе эволюции сформировались различные органы и формы полового размножения.
Половое размножение покрытосеменных растений
Высшей группой растений являются покрытосеменные или цветковые. Рассмотрим, какие части растения участвуют в половом размножении.
Половые клетки (гаметы) развиваются в цветке:
Для того, чтобы произошёл процесс оплодотворения (соединения гамет), пыльца, содержащая мужские гаметы должна быть перенесена на пестик. Этому может содействовать ветер, насекомые, вода и даже человек.
Внутри пестика происходит слияние двух спермиев с двумя клетками (яйцеклеткой и центральной клеткой):
которые читают вместе с этой
- 1 спермий + яйцеклетка = зигота (будущий зародыш);
- 2 спермий + центральная клетка = эндосперм (питательная ткань).
Тип размножения цветковых растений называется двойным оплодотворением.
После образования зиготы и эндосперма начинается процесс превращения цветка в плод, который содержит семена – зачатки нового поколения растений.
Голосеменные
Для голосеменных и споровых растений характерно чередование полового и спорового поколения.
Из зиготы вырастает спорофит – поколение, на котором развиваются споры.
Из споры вырастает гаметофит, называемый также заростком. Это половое поколение, имеющее особые органы – гаметангии. В гаметангиях развиваются половые клетки. После выхода из гаметангиев мужские гаметы сливаются с женскими, образуя зиготу.
У голосеменных растений половой процесс происходит внутри шишек и не зависит от наличия воды. У споровых гаметы соединяются только в воде, поэтому споровые растения зависимы от фактора влажности.
Гаметофит голосеменных сильно редуцирован и состоит всего из нескольких клеток пыльцевого зерна. Он развивается в мужских и женских шишках. Ветер переносит пыльцу с мужской шишки на женскую, где и происходит оплодотворение и развитие семян.
Споровые
Для споровых характерно различное соотношение спорофита и заростка в жизненном цикле. Так, у папоротникообразных заростки мелкие, преобладает бесполое поколение-спорофит.
У мхов, наоборот, гаметофит доминирует над спорофитом. Мхи имеют мужские и женские растения.
Водоросли
Для водорослей характерны различные формы полового размножения.
Некоторые многоклеточные водоросли имеют специальные клетки, в которых развиваются гаметы. Гаметы выходят в воду и образуют зиготу, из которой вырастает новый организм.
Есть особый тип полового размножения, при котором не происходит увеличения числа организмов. Это конъюгация, – временное соединение клеток водорослей для обмена генетическим материалом.
Суть полового размножения – объединение генетической информации родительских особей в наследственном материале нового поколения.
Для ряда одноклеточных видов характерно слияние клеток. Оно наступает при неблагоприятных условиях. После слияния клетка покрывается защитной оболочкой и перестаёт двигаться.
При нормальных условиях клетка делится на 4 подвижные клетки нового поколения.
Что мы узнали?
Половое размножение растений происходит в различных формах. Органом размножения цветковых растений является цветок. Для голосеменных и споровых растений характерна смена поколений, размножающихся половым и бесполым путём. Преимущество полового размножения над бесполым – получение новых комбинаций генов, что повышает жизненность организмов.
Источник
6. Половое размножение цветковых растений. Опыление
Все процессы полового размножения цветковых растений происходят в цветке , а точнее в его главных частях — тычинках и пестиках . Эти органы цветка предназначены для двух важнейших процессов — опыления и оплодотворения .
Опыление — процесс, во время которого пыльца с пыльников тычинок растения переносится на рыльце пестика.
1. При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в одном цветке. Так опыляются овёс, пшеница, ячмень, фасоль, горох, хлопчатник.
Самоопыление чаще всего совершается до распускания цветка (в бутоне). Имеются растения, у которых цветы вообще не распускаются.
2. При перекрёстном опылении пыльца, созревшая на одном цветке, попадает на рыльце пестика другого цветка.
Такое опыление может происходить между различными цветками одного растения или разных растений. Перекрёстное опыление совершается при помощи ветра, насекомых, воды, птиц.
С помощью ветра происходит опыление у кукурузы, ржи, подорожника, тополя, дуба, крапивы и многих других растений.
Такие растения обычно растут большими группами, например, заросли крапивы, дубравы. Многие ветроопыляемые растения цветут рано весной, когда на деревьях ещё нет листьев.
У растений, цветочную пыльцу которых переносит ветер, цветки мелкие, в основном без околоцветника, часто собранные в соцветия. У таких цветков обычно длинные тычиночные нити, а пыльца сухая и лёгкая. Пыльцы образуется очень много, но большая её часть на рыльца пестиков не попадает. На рисунке изображено, как мужские цветы, собранные в серёжковидные соцветия, раскачиваются на ветру и рассеивают пыльцу.
Опыление при помощи насекомых является наиболее распространённым в природе способом опыления. Насекомые, питаясь выделяемым растениями нектаром и пыльцой, облетают много растений, чтобы обеспечить себя пищей, одновременно перенося на своём теле пыльцу от одного цветка к другому.
У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Цветки многих растений крупные, с яркими околоцветниками, хорошо заметные издалека. Мелкие цветки обычно собраны в соцветия. Часто цветки имеют запах или выделяют нектар.
У некоторых растений строение цветков совпадает по размерам и форме со строением тела насекомого, которое его опыляет. Пыльца обычно устроена так, что легко прилипает к поверхности насекомого.
Весной часто в сады выставляют пчелиные ульи. Пчёлы собирают нектар и пыльцу с цветущих деревьев и опыляют их. Урожай значительно увеличивается.
Источник