Способы размножения растений. Понятие о чередовании поколений
Основные способы размножения растений: семенное размножение и вегетативное размножение (черенками, отводками, усами).
Семенное размножение применяется для получения новых растений из семян. При семенном размножении гибридных сортов овощей и цветов, а также при семенном размножении плодовых деревьев и кустарников свойства материнских растений не сохраняются.
Размножение семенами применяется в селекции для получения новых сортов. Саженцы, выросшие из семени, используются в качестве подвоя для культурных сортов плодовых деревьев.
Необходимо соблюдать правила и сроки хранения семян. Семена, хранившиеся более 2 лет обычно сильно теряют всхожесть, кроме семян огурцов, свеклы, томатов, гороха, фасоли. Пониженную всхожесть могут иметь свежие семена, выращенные в условиях сырого холодного лета.
Семена растений с длинным сроком вегетации выращивают рассадным способом.
Для лучшей всхожести иногда бывает необходима предварительная обработка и стратификация семян.
Бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Спора — это специализированная клетка, прорастающая без слияния с другой клеткой. Споры могут быть диплоидными (образуются в результате митоза) и гаплоидными (образуются в результате мейоза); они могут иметь жгутики для передвижения (у водорослей) или распространяться с помощью ветра и воды (папоротник, мхи).
Половое размножение — связано со слиянием специализированных половых клеток — гамет с образованием зиготы. Гаметы могут быть одинаковыми и разными в морфологическом отношении. Изогамия — слияние одинаковых гамет; гетерогамия — слияние разных по размеру гамет; оогамия — слияние подвижного сперматозоида с крупной неподвижной яйцеклеткой.
Вегетативное размножение подразумевает размножение частью растения. При этом сохраняются все свойства материнского растения. Для вегетативного размножения можно использовать корневые отпрыски (поросль), усы, верхушки побегов, стеблевые черенки, отводки и корневые черенки.
Корневой порослью можно размножать вишню, сливу, малину, айву, алычу.
Отводками можно размножать почти все ягодные кустарники в саду. Метод основан на способности растений формировать придаточные корни на присыпанных почвой стеблях.
Черенками размножают многие плодовые, ягодные и декоративные растения. Особенно эффективен этот прием, если нет возможности сделать отводки от куста (куст растет в чужом саду или общественном парке). Для размножения растений используют корневые, одревесневшие и зеленые черенки.
Смородина черная размножается одревесневшими черенками, отводками;делением кустов, зелеными (летними) черенками.
Малина-корневыми отпрысками, частями корней; делением корневищ, иногда зелеными черенками
Земляника- Усами, делением кустов (розеток)
ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ -это смена поколений в жизненном цикле организмов. При этом поколения (генерации) отличаются способами размножения. У некоторых простейших (напр., у фораминифер) поколение, размножающееся с помощью гамет, сменяется поколением, размножающимся неполовыми клетками. У оболочников и кишечнополостных одиночные свободноплавающие медузы представляют собой половое поколение, а полипы (сидячие или колониальные формы) – бесполое поколение.
У растений чередование поколений выражается сменой в цикле развития гаплоидного – полового поколения, или гаметофита, и диплоидного – бесполого, или спорофита. На гаметофите развиваются половые органы, образующие гаметы; на спорофите – органы бесполого размножения (спорангии или зооспорангии), которые в результате мейоза образуют гаплоидные споры, дающие новое половое поколение. У разных растений в цикле развития преобладает либо половое, либо бесполое поколение. При преобладании полового поколения (у мхов) спорофит, или спорогон, развивается на зелёном растении (гаметофите) в виде коробочки со спорами. При преобладании бесполого поколения (у папоротников, плаунов, хвощей, голосеменных) спорофит представлен зелёным растением, на котором развиваются спорангии, а гаметофит – слабо развитым заростком, растущим отдельно или развивающимся на спорофите.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Смена ядерных фаз и генераций (поколений) у растений
Следует отметить, что только у немногих групп растений размножение осуществляется лишь одним способом. Значительному же большинству как низших, так и высших растений свойственны все три способа размножения растений — вегетативное, бесполое и половое. Но соотношение, последовательность и взаимосвязанность этих способов в цикле развития различных групп растений далеко не одинаковы.
Вегетативное размножение чаще всего происходит параллельно и независимо от бесполого и полового. Хотя при некоторых условиях вегетативное размножение может преобладать или даже полностью заменять половое (или семенное) размножение.
У одного и того же вида водорослей в зависимости от времени года и внешних условий наблюдаются разные формы размножения (бесполое и половое), при этом происходит смена ядерных фаз (гаплоидной и диплоидной). Изменения, претерпеваемые особями вида между одноименными стадиями (моментами жизни), составляют его цикл развития или жизненный цикл.
Соотношение и взаимосвязь бесполого и полового размножения в цикле развития подчиняются определенным закономерностям. Органы полового и бесполого размножения могут развиваться на одном и том же растении. Растения, способные производить и споры, и гаметы, называются чаще всего гаметофитами, хотя правильнее их называть гаметоспорофитами. Растения, образующие споры, называют спорофитами, а образующими гаметы — гаметофитами.
Для того, чтобы рассмотреть различные циклы развития растений, необходимо запомнить следующее:
1. Гаметы всегда имеют гаплоидное число хромосом (n), которое при слиянии удваивается;
2. Зигота является диплоидной (2n), т.к. она продукт слияния гамет (n+n=2n).
3. Клетки, содержащие n набор хромосом, называются гаплоидными, а взрослые особи с таким набором хромосом чаще всего являются гаметофитами; фаза в развитии особи с гаплоидным набором – гаплофаза.
4. Клетки, содержащие 2n набор хромосом, называются диплоидными, а взрослые особи с таким диплоидным набором хромосом — спорофитами; фаза в развитии особи с диплоидным набором — диплофаза.
Поскольку при половом процессе в результате слияния гамет и их ядер происходит удвоение числа хромосом в ядре, то в последующем в какой-то момент цикла развития наступает редукционное деление ядра (мейоз), в результате которого получается 4 дочерние ядра с одинарным (n) набором хромосом.
Мейоз в цикле развития может происходить в различных местах:
1) в зиготе, такая редукция называется зиготической;
2) в спорангиях или зооспорангиях перед образованием спор, такая редукция называется спорической;
3) в гаметангиях перед образованием гамет, такая редукция называется гаметической;
4) соматическая редукция — мейоз совершается в вегетативных клетках верхней части диплоидного гаметофита, при этом появляются участки гаплоидных клеток, в которых образуются гаплоидные гаметы.
В зависимости от места редукционного деления (типа редукции) и соотношения фаз различают три основных цикла развития:
1. Гаплотический цикл развития (зиготическая редукция)
В этом цикле развития доминирует (господствует) гаплоидная фаза: взрослая особь — гаметофит; диплоидна лишь зигота — зимующая клетка. Отсюда название цикла — гаплотический (по преобладающей фазе).
2. Диплогаплотический цикл развития (спорическая редукция)
В этом цикле развития есть диплоидная фаза (спорофит) и гаплоидная (гаметофит). По присутствию двух фаз цикл так и называется диплогаплотический.
В этом цикле развития наблюдается три случая чередования поколений:
- Изоморфная смена поколений — гаметофит и спорофит морфологически одинаковы;
- Гаметофит (взрослая особь) преобладает над спорофитом (мелкий, просто устроенный, недолговечный);
- Спорофит (взрослая особь) преобладает над гаметофитом (микроскопический, просто устроенный, недолговечный).
Источник
Чередование поколений у растений: диплоидная (спорофит) и гаплоидная (гаметофит) фазы
Растениям свойственно биологическое явление, называемое чередованием поколений. Чередование поколений описывает жизненный цикл растения, как оно изменяется между половой и бесполой фазами (поколениями). Половая фаза растений, производящая гаметы, или половые клетки называется поколение гаметофит. Бесполая фаза образует споры и называется поколение спорофит. Каждое поколение развивается от другого, продолжая циклический процесс. Протисты, включая водоросли также проявляют такой тип жизненного цикла.
Размножение растений и животных
Растения и некоторые животные способны размножатся как бесполым, так и половым путем. При бесполом размножении потомство является точной копией родителя. Разные типы бесполого размножения, обычно встречающиеся у обоих растений и животных, включают партеногенез (потомство развивается из неоплодотворенного яйца), почкование (потомство развивается, через почку на теле родителя), а также фрагментация (потомство развивается из части или фрагмента родителя). Половое размножение включает в себя объединение гаплоидных клеток (клеток, содержащих только один набор хромосом), чтобы образовать диплоидные клетки (содержащую два набора хромосом).
У многоклеточных животных жизненный цикл состоит из одного поколения. Диплоидный организм вырабатывает гаплоидные половые клетки посредством мейоза. Все остальные клетки тела диплоидные и продуцируются митозом. Новый диплоидный организм создается путем слияния мужских и женских половых клеток во время оплодотворения. У диплоидных организмов нет чередования поколений между гаплоидной и диплоидной фазами.
В растительных многоклеточных организмах жизненные циклы варьируются между диплоидными и гаплоидными фазами. В диплоидной (спорофитной) фазе продуцируются гаплоидные споры через мейоз. По мере развития гаплоидных спор через митоз, умноженные клетки образуют гаплоидную структуру гаметофитов. Гаметофит представляет собой гаплоидную фазу цикла. После созревания гаметофит производит мужские и женские гаметы (половые клетки). Когда гаплоидные гаметы объединяются, они образуют диплоидную зиготу. Зигота развивается через митоз, образуя новый спорофит. Таким образом, в отличие от животных, растительные организмы могут чередоваться между диплоидными (спорофитами) и гаплоидными (гаметофитными) поколениями.
Сосудистые и несосудистые растения
Чередование поколений наблюдается как у сосудистых, так и несосудистых растений. Сосудистые растения содержат систему сосудистой ткани, которая транспортирует воду и питательные вещества по всему телу растения. Несосудистые растения не имеют такой системы и нуждаются во влажных местах обитания для выживания. К ним относятся мхи, антоцеротовидные и печёночные мхи. Эти растения выглядят как зеленые маты растительности с выступающими из них стебельками. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений является генерация гаметофитов. Фаза гаметофит состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофит состоит из удлиненных стеблей со спорангиями на концах.
Первичной фазой жизненного цикла сосудистых растений является генерация спорофитов. В сосудистых растениях, которые не производят семена, такие как папоротники и хвощи, поколения спорофитов и гаметофитов независимы. Например, у папоротников ветвь с листьями представляют собой зрелое диплоидное образование спорофитов. Спорангии на нижней стороне листьев вырабатывают гаплоидные споры, которые прорастают для образования гаплоидных гаметофитов папоротника (проталлий). Эти растения процветают во влажных условиях, так как вода необходима для оплодотворения.
Сосудистые растения, которые производят семена, не всегда зависят от влажных сред обитания для размножения. Семена защищают развивающиеся эмбрионы. Как в цветковых, так и в нецветковых растениях (хвойных) генерация гаметофитов полностью зависит от доминирующих поколений спорофит. В цветущих растениях репродуктивная структура — цветок. Цветок производит как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры.
Сами микроспоры содержатся в пыльце и вырабатываются в тычинке растения, развиваясь в мужские половые клетки. Женские мегаспоры производятся в пестики растений и развиваются в женские гаметы. Во время опыления пыльца переносится ветром, насекомыми или другими животными в женскую часть цветка. Мужские и женские гаметы объединяются и развиваются в семя, а завязь образует плод. У хвойных, пыльца производится в мужских шишках, а в женских шишках после оплодотворение формируется зародыш.
Источник