Будова насіння.

23.09.2015

Будова насіння.

Запліднення у квіткових рослин.

Запилення квіткових рослин.

Квітка: його будова та функції. Суцвіття.

Вегетативне розмноження рослин.

Вегетативне розмноження рослин. Розрізняють природне і «штучне вегетативне розмноження. Природне вегетативне розмноження:

1) видозміненими пагонами:

а) повзучими пагонами розмножуються суниці, будра, гусяча лапка, конюшина біла, журавлина, жовтець повзучий;

б) розмножуються кореневищами пирій, конвалія, купина;

в) бульбами розмножується картопля;

г) цибулинами, вони утворюються у луків, тюльпанів;

2) кореневими нащадками розмножуються вишня, слива, осика, бузок, малина, іван-чай, осот польовий.,У них розвиваються бруньки на коренях. Пагони, що розвиваються з цих нирок, називають кореневими, а самі рослини — корнеотпрысковыми;

3) отломившимися гілками розмножуються верби, тополі;

4) листям розмножується сердечник луговий.

Штучне вегетативне розмноження

Люди використовують ті способи вегетативного розмноження, які існують в природі: вусами суницю розмножують, з бульб вирощують картоплю, діленням куща — чагарники, кореневими бульбами розмножують жоржини, цибулинами — тюльпани, клубнелуковицами — гладіолуси. Однак людина розробив та способи, які в природі не існують: культура тканин, щеплення, живцювання. Сутність методу культур тканин полягає в тому, що з шматочка освітньої (або інший) тканини або навіть з однієї клітини на живильному середовищі вирощують рослини.

Щеплення найбільш широко застосовують у плодових рослин. У яблунь при вирощуванні їх з насіння не зберігаються цінні якості вихідного рослини і вони стають дичками. Розрізняють щеплення вічком і щеплення черешком. Рослина, на яку прищеплюють, називають підщепою, а рослина, яку прищеплюють — прищепою. Способи щеплення черешком: приклад (камбій на камбій), у розщіп, під кору. Черешком називають частину будь-якого вегетативного органа — пагона (стебла, листка), кореня. З черешка шляхом регенерації виростає нова рослина.

Розмноження живцями:

а) зеленими облиственими побеговыми живцями розмножують традесканцію, пеларгонію, колеус;

б) безлистими живцями (ділянка молодого стебла з кількома нирками) можна розмножувати аґрус, смородину, тополю, вербу;

в) листовими живцями розмножують бегонії, глоксинії, фіалку узамбарскую, сансевьеру (щучий хвіст);

г) кореневими живцями можна розмножувати малину, будяк, осот польовий;

д) відводки застосовують при розмноженні агрусу, липи. При цьому нижні гілки пригинають до землі, притискають їх дерев’яними шпильками і присипають землею.

Значення вегетативного розмноження:

1. При вегетативному розмноженні нове покоління має всі якості материнської рослини, що дозволяє зберігати сорти рослин з цінними ознаками.

2. При формуванні порослі від коренів або пня рослина має потужну кореневу систему і воно більш конкурентоспроможне порівняно з проростками.

3. Вегетативне розмноження сприяє досить швидкому розселенню рослин і таким чином «захоплення» нових територій.

Недоліки:

При багаторазовому повторенні вегетативного розмноження відбувається «старіння» вихідного рослини, що знижує його стійкість до несприятливих умов середовища і хвороб.

Квітка: його будова та функції. Суцвіття

У всіх квіткових рослин органом насіннєвого розмноження є квітка. Тільки після цвітіння, запилення та запліднення у рослин утворюються плоди і насіння.

Квітка — це видозмінений вкорочений пагін, всі частини якого пристосувалися для утворення плодів і насіння (рис. 1). Вісь квітки називають квітконіжкою, верхня розширена частина її утворить квітколоже, до якого прикріплюються всі інші елементи квітки. Зовнішніми елементами квітки є чашолистки. Сукупність чашолистків — це чашка. Всередині чашечки розташовується віночок квітки, утворений пелюстками.

Будова насіння.

Рис.1. Будова квіток з подвійною і простою оцвітиною

І чашечка, і пелюстки можуть бути вільними (яблуня, вишня, груша) або зрослими (дзвіночок, гарбуз, картопля). Чашечку і віночок разом називають оцвітиною. Він виконує подвійну функцію: захищає тичинки і маточки; приваблює комах-запилювачів.

Оцвітина буває подвійним, якщо він складається з чашечки і віночка (яблуня, груша, дзвіночок, картопля), і простим, якщо представлений або віночком (тюльпан), або чашкою (буряк).

Кожна тичинка складається з тычиночной нитки і пильовика, в якому формується пилок (пилкові зерна). Пилкові мішки є микроспорангиями, в яких формуються суперечки. Тут же в спорангиях спори проростають, утворюючи чоловічі гаметофиты (пилкові зерна) з чоловічими гаметами — сперміями.

Маточка має три частини: зав’язь, стовпчик і рильце.

Стовпчик може не бути, і тоді рильце називають сидячим (у маку). У зав’язі розташовані семязачатки, що містять жіночі гамети (яйцеклітини).

Семязачатки являють собою мегаспорангии, в яких формуються мегаспоры. У семязачатке мегаспора проростає і утворює жіночий гаметофит з жіночою гаметою — яйцеклітиною. Жіночий гаметофит у покритонасінних більш редукований,ніж у голонасінних, і представлений зазвичай сім’ю клітинами. Якщо у квітки є і тичинки, він називається обоеполым, так як має жіночі і чоловічі гамети (яблуня, троянди, лілія). Деякі квітки мають тільки маточки — їх називають маточковими (жіночими), або тільки тичинки, тоді їх називають тичинковими або чоловічими.

Якщо жіночі і чоловічі квітки (або двостатеві) розміщуються на одній рослині, такі рослини називаються однодомними (гарбуз, огірок, кукурудза, яблуня), якщо на різних рослинах — дводомними (тополя, верба, обліпиха, клей американський).

У кожній квітці можна провести або одну вісь симетрії (горох, шавлія, конюшина, акація біла, фіалки), тоді квітка називається неправильним, або кілька (тюльпан, дзвоник, вишня, яблуня, гарбуз), тоді квітка є правильним.

Формули квіток. Позначення: Ч — чашечка, Л — пелюстки, Р — оцвітина простий, Т — тичинки, П — маточка.

Праворуч внизу біля кожного значка ставлять цифрою кількість елементів, а зліва перед літерами — значки правильності або неправильності і ставлення до підлоги. Формула квітки яблуні:

Будова насіння.

— квітка правильна, двостатева, з подвійним

оцвітиною, у якому п’ять чашолистків і пелюсток, тичинок багато (знак нескінченності), маточок п’ять зрощених. Формула квітки білої акації:

Будова насіння.

тобто неправильний квітка, з подвійною оцвітиною, в якому чашолистки зрослися все, у віночку дві пелюстки зрослися, а три — вільні. Тичинок десять, зрощених і один товкач.

Групи квіток називають суцвіттями (рис. 2).

Суцвіття, мають одну вісь, на якій на квітконіжках або без них розташовуються квітки, називаються простими. Суцвіття, у яких від головної осі можуть відходити осі другого порядку (бічні) з квітками, — складні суцвіття.

Прості суцвіття:

• кисть (біла акація, черемшина, конвалія, грицики);

• простий колос (подорожник, зозулинець);

• качан (кукурудза);

Будова насіння.

Рис. 2. Типи суцвіть

• кошик (соняшник, кульбаба, ромашка, астра);

• головка (конюшина);

• простий парасольку (вишня, примула);

• щиток (груша, спірея калинолистная).

Складні суцвіття складаються з простих, розташованих на головній осі:

• волоть (бузок, овес, тонконіг, очерет);

• складний зонтик (кріп, морква, петрушка);

• складний колос (жито, пшениця, пирій). Біологічне значення суцвіть полягає в тому, що дрібні квітки в них більш помітними і комахи швидше їх знаходять. Це підвищує гарантії запилення. Запилення відбувається більш продуктивно. Розпускаються суцвіття не одночасно, тому при пізніх весняних заморозках, якщо частина квіток і загине, то нерозпущеною залишаться цілими і забезпечать утворення насіння.

Запилення квіткових рослин

Запилення — перенесення пилкових зерен (пилку) з тичинок на приймочки маточок. Розрізняють самозапилення і перехресне запилення. При самозапиленні пилкові зерна потрапляють на рильце маточки того ж квітки. Перенесення пилку з тичинок однієї квітки на рильце маточок інших називається перехресним запиленням.

Перехресне запилення може здійснюватися комахами (яблуня, слива, вишня, мак, тюльпан, акація біла), вітром (осока, пирій, вільха, ліщина, дуб, береза), птахами, водою (елодея, валлиснерия).

При перехресному запиленні зигота утворюється з гамет, що належать різним рослинам, тому новий організм буде мати ознаки двох рослин, а значить, більш широкий набір пристосувальних ознак.

У насекомоопыляемых рослин утворюється багато пилку (вона служить харчуванням для багатьох комах), поверхня пилкових зерен липка або шорстка, оцвітина великий, яскравий; квітки дрібні, як правило, зібрані в суцвіття.

Для залучення комах у багатьох рослин (конюшина, гарбуз) служать і нектарники, які виділяють нектар — рідина з великим вмістом цукрів.

Багато квітки виділяють велику кількість ефірних масел — вони своїм запахом приваблюють комах (акація біла, троянди, деякі види лілії, конвалії, черемха і ін.). Запах може бути і неприємний. Квіти із запахом тухлого м’яса, гною залучають жуків, мух.

Деякі рослини запилюються лише якимось одним видом комах. Наприклад, квітки конюшини з довгою трубкою запилюються лише шмелями, які мають довгий хоботок. Вони ж і запилюють квіти левового зіву, шавлії.

Ветроопыляемые рослини, навпаки, мають прості квітки — оцвітина відсутня або погано розвинений, тичинки довгі, звисаючі. Пилку утворюється багато, він дрібний, легкий і легко переноситься вітром.

Запліднення у квіткових рослин передує формування чоловічого і жіночого гаметофитов.

Кожна тичинка складається з пильовика, який містить чотири пилкових мішка, що виробляють пилок, і тычиночной нитки, що містить провідний пучок, за яким пильник надходять поживні речовини і вода.

Пилкові мішки містять микроспороцисты, або материнські клітини мікроспор. Кожен микроспороцист зазнає мейоз і утворює чотири пилкових зерна (рис. 3).

Після мейозу можна бачити тетради (групи по чотири) молодих пилкових зерен. У кожного пыльцевого зерна утворюється товста стінка, поверхня якої має візерунок, специфічну для виду або роду. На цій стадії пыльцевое зерно еквівалентно микроспоре. Його ядро ділиться надвоє шляхом мітозу, утворюючи генеративна ядро і ядро пилкової трубки. Після цього вміст пыльцевого зерна можна розглядати як еквівалент чоловічого

Будова насіння.

Рис. 3. Розвиток пилкових зерен

гаметофита, оскільки генеративного ядра надалі утворюються чоловічі гамети.

Зовнішня стінка пыльцевого зерна (экзина), складається з спорополленина — матеріалу близького до кутину і суберину, але більш стійкого, ніж обидва цих речовини. Спорополленин — одне з найбільш стійких речовин, що існують у природі, і завдяки цьому оболонки пилкових зерен зберігаються не змінюючись протягом тривалого часу, іноді мільйонів років.

Існує наука — палинология, або наука пыльцевого аналізу. Вивчаючи пилкові зерна, що відносяться до певного часу і збережені в певному місці, можна встановити, які там росли рослини. Особливо рясним джерелом пилкових зерен служить торф.

У зав’язі маточки утворюється один або кілька семязачатков. Головну частину семязачатка становить нуцеллус, оточений двома захисними покривами — интегументами. На одному кінці семязачатка є маленька пора — микропиле. У нуцеллусе, у його микропилярного кінця, починає розвиватися одна материнська клітина мегаспоры — материнська клітина зародкового мішка. Ця диплоидная клітина ділиться шляхом мейозу і утворює гаплоидную мегаспору, або зародковий мішок (рис. 4).

Зародковий мішок зростає, його ядро ділиться шляхом мітозу, і тепер його вміст можна розглядати як жіночий гаметофит. В результаті подальших мітозів утворюється вісім ядер; одне з них — ядро жіночої гамети. Два полярні ядра переміщуються до центру зародкового мішка і зливаються, перетворюючись в один диплоидное ядро.

Як тільки потрапляє на рильце пыльцевое зерно, епідермальні клітини рильця виділяють розчин сахарози, який стимулює проростання пыльцевого зерна і, можливо, використовується для його живлення. Крізь одну з пір, наявних у стінці пыльцевого зерна, виходить пилкова трубка, яка швидко росте вниз всередині стовпчика, прямуючи до зав’язі. Її зростання супроводжується секрецією ферментів і регулюється ядром пилкової трубки. Зростання пилкової трубки стимулюють ауксини, що виробляються гинецеем, а до зав’язі її направляють певні речовини (хемотропизм).

Під час росту пилкової трубки генеративна ядро ділиться митотически, утворюючи два чоловічих ядра, що представляють собою чоловічі гамети. На відміну від сперміїв нижчих рослин вони нерухомі і можуть дістатися до жіночої гамети тільки з допомогою пилкової трубки. Пилкова трубка проникає в семязачаток через микропиле, кінчик трубки розривається, звільняючи чоловічі гамети поблизу зародкового мішка, в який вони проникають. Одне ядро зливається з жіночою гаметою, утворюючи диплоидную зиготу, а інше — з диплоїдним ядром, утворюючи триплоидное ядро ендосперму. Таке подвійне запліднення властиве тільки квітковим рослинам.

Будова насіння.
Будова насіння.

Рис. 4. Розвиток зародкового мішка і жіночої гамети (в семязачатке)

Процес подвійного запліднення був відкритий російським ботаніком Ц. Р. Навашиним в 1898г. Після запліднення семязачаток називають вже насінням, а зав’язь — плодом.

Плоди

Плід характерний тільки для квіткових рослин. Це багатоклітинний орган рослин, що формується із зав’язі квітки після подвійного запліднення. Плід складається з околоплодника і насіння.

Плід захищає насіння від несприятливих впливів зовнішнього середовища, отже, гарантія появи нових особин зростає. Плоди забезпечують поширення насіння птахами, ссавцями, вітром, водою і т. д.

Зовні розташований околоплодник, тобто розрослися стінки зав’язі маточки, під якими знаходяться насіння. Живильні речовини можуть бути у околоплоднике (огірки, диня, кавун, вишня, слива) або в насінні (каштан, горіх, квасоля, біб, зернівки злаків).

Класифікація плодів

Серед величезного розмаїття плодів найбільш поширені наступні.

Кістянка — соковитий плід, у якого внутрішній шар оплодня дерев’янистих і утворює кісточку, всередині якої розташовано насіння. Зовнішній шар оплодня — шкірка, середній — соковита м’якоть (вишня, слива, абрикос, черемшина, алича).

Будова насіння.

Ягода — соковитий багатонасінний плід, у якого, на відміну від кістянки, немає дерев’янистої шару, насіння розташовуються в соковитій м’якоті (помідор, виноград, смородина, чорниця).

Яблуко — соковитий багатонасінний плід (яблуня, груша, горобина). В утворенні плоду беруть участь крім зав’язі та інші елементи квітки (квітколоже, оцвітина).

Зернівка — сухий односім’яний невскрывающийся плід з тонким околоплодником, зрощених з шкіркою насіння (жито, пшениця, кукурудза, рис).

Сім’янка — сухий односім’яний невскрывающийся плід з шкірястим околоплодником, не срастающимся з шкіркою насіння (соняшник, кульбаба, мати-й-мачуха).

Горіх — сухий односім’яний невскрывающийся плід з дерев’янистим околоплодником (ліщина, липа, дуб). Не можна називати горіхами плоди волоського горіха. Його плід — суха кістянка.

Боб — сухий багатонасінний плід, у якому насіння прикріплені до стінок плоду (горох, квасоля, люпин).

Стручок — сухий багатонасінних вскрывающийся плід, у якого насіння кріпляться до перегородки, що розділяє плід на дві частини (капуста, редька, ріпа, грицики).

Коробочка — многогнездный багатонасінний плід, утворений декількома плодолистиками (бавовник, мак).

Будова насіння

Будова насіння.

Рис. 5. Будова насіння

Сім’я — це зародышевое рослина, забезпечений запасом поживних речовин.

Основна відмінність насіння — в будові зародка. Основою для поділу квіткових рослин на два класу — дводольні і однодольні — є будова зародка.

Будова насіння дводольних рослин розглянемо на прикладі насіння квасолі. Зовні насінина вкрите блискучою товстої насіннєвою шкіркою, яка розвивається з покривів семязачатка. Функції шкірки — захист зародка від механічних пошкоджень і несприятливих умов, збудників хвороб. На увігнутій стороні насіння добре помітний рубчик — місце прикріплення семяножки, яка з’єднує семязачаток зі стінкою зав’язі. Поряд з рубчиком маленький отвір — пыльцевход.

Під шкіркою розташований зародок, який має два товстих листа, званих сім’ядолями. Вони містять поживні речовини. Між сім’ядолями знаходиться зародковий стеблинка, що переходить в зародковий корінець. На верхівці стеблинки знаходиться почечка з зачатковими листочками. Зародок — це мініатюрна рослина, яка має всі органи дорослої рослини: корінь, стебло, листок. Всі квіткові рослини, зародок яких має дві сім’ядолі, називають дводольними (картопля, помідор, морква, огірки, яблуня, вишня, дуб і ін).

Проте насіння бузку, маку, липи, перцю солодкого містять поживні речовини в ендоспермі. У насінні ясена поживні речовини знаходяться в сім’ядолях, так і в ендоспермі.

Найважливішою відмінністю однодольних рослин від дводольних є наявність в зародку однієї сім’ядолі (цибуля, часник, лілія, конвалія, тюльпан, ірис, овес, рис, кукурудза, пшениця, жито та ін).

Зернівка — не насіння, а плід, у якого околоплодник щільно зростається з шкіркою насіння. У верхній частині зернівки видно чубчиком із волосків. Більшу частину займає ендосперм зернівки — поживна тканина, клітини якої містять крохмаль, білки, жири. Зародок має стебельце, корінець і почечку, але сім’ядоля у нього одна. Видозмінена сім’ядоля зародка — щиток — не містить поживних речовин і відділяє зародок від ендосперму.

Але у стрілолисту, частухи подорожникова (однодольні) насіння не мають ендосперму, а поживні речовини зосереджені в зародку. У цибулі, конвалії ендосперм розташований навколо зародка.

Тест 8

1. Для розмноження рослини засвоюють, оскільки при цьому:

а) зберігається бажаний набір генетичних ознак;

б) утворюються плоди поєднують в собі генетичні ознаки обох батьківських рослин.

2. Яка частина квітки несе захисні функції:

а) тичинка; б) чашолисток;

в) шкірка насіння; г) маточка?

3. З семязачатка після запліднення утворюється:

а) зигота; б) насіння; в) плід; г) зародок.

4. Суцвіття звивину має:

а) незабудка; б) гладіолус;

в) гвоздика; г) подорожник.

5. Вкажіть однодомна рослина:

а) кукурудза; б) обліпиха;

в)коноплі; г) тюльпан.

6. Є интеркалярная меристема характерною ознакою однодольних або дводольних рослин або ж він властивий обом цим групам?

а) обом групам; б) дводольних; в) однодольних.

7. Бульбочки характерні для коренів:

а) бобових; б) пасльонових;

в) хрестоцвітих; г) розоцвітих.

8. Суцвіття кошик має:

а) соняшник; б) морква; в) яблуня.

9. Однодольні рослини походять від:

а) голонасінних; б) насінних папоротей;

в) дводольних; г) мохів.

10. Внесено рослина водяний горіх (чилім) в Червону книгу Республіки Білорусь?

а) внесено; б) виключено.

Література

1. Р. Р. Заєць, В. В. Рачковська та ін. Біологія для абітурієнтів. Мінськ, «Юнипресс», 2009р. с. 94-120.

2. Л. Н. Песецкая. Біологія. Мінськ, «Аверсэв», 2007р. с. 133-145.

3. Н.Д. Лис, Н.А. Лемеза та ін. Біологія. Мінськ, «Аверсэв», 2009р, с. 127-155.

4. Е. В. Шепелевич, В. М. Глушко, Т.Ст. Максимова. Біологія для школярів і абітурієнтів. Мінськ, «УниверсалПресс», 2007р. с. 272-282.

Лекція 9. Царство Тварини. Зоологія — наука про тварин.

Тип Кишечнополостные

• Зоологія як наука. Значення тварин у природі та житті людини.

• Подібність і відмінність тварин і рослин.

• Походження багатоклітинних.

• Класифікація тварин.

• Тип Кишечнополостные. Загальна характеристика.

Зоологія — це наука, що вивчає будову, життєдіяльність тварин, їх різноманітність і поширення, зв’язок із середовищем перебування, закономірності індивідуального й історичного розвитку.

Перше знайомство людини з тваринами припадає на ранні етапи розвитку первісного суспільства. Полювання і вживання в їжу тварин, їх приручення та розведення давали людині перші відомості про будову, спосіб життя і хвороби тварин.

В Древній Греції виникає самостійна наука — екологія (грец. zoon — тварина, logos — вчення). Засновником зоології вважають давньогрецького вченого і філософа Арістотеля (384-322 рр. до н. е..). Всіх відомих йому тварин (500 видів) Аристотель розділив на дві групи: тварини з кров’ю (і зі спинним хребтом); тварини без крові.

Після Аристотеля спроби класифікувати тварин відновилися тільки в XVII—XVIII ст. Найбільший внесок в науку зробив шведський учений Карл Лінней (1707-1778 рр..). В книзі «Система природи» К. Лінней поділив усіх відомих йому

(близько 4200 видів) тварин на шість класів: ссавці, птиці, земноводні, риби, комахи і черв’яки. Ці класи тварин він поділив на загони, загони — на роди, а роди — на види. Вдалим виявилося запропонована Ліннеєм бінарне (подвійне) назва виду латинськими словами. Наприклад, Parus major — синиця велика.

Великий внесок у подальший розвиток зоології внесли французькі вчені Ж. Б. Л а м а р к (1744-1829) і Ж. Кюв’є (1769-1832). Ламарк відстоював ідею історичного еволюційного розвитку живої природи, хоча причини еволюції він витлумачував невірно, пов’язуючи їх з вродженими здібностями організму пристосовуватися до навколишнього середовища.

Кюв’є встановив поняття «тип» у зоології і вперше об’єднав риб, земноводних, плазунів, птахів і ссавців в один тип — хребетних. Його праці поклали початок формуванню нової науки — палеонтології хребетних.

Ш в а н н сформулював у 1839 р. основні положення клітинної теорії, довела, що всі живі організми складаються з клітин.

Ч. Д а р в і н (1809-1882) у книжці «Походження видів» довів історичний розвиток всіх живих організмів з одного кореня. Існування і співпідпорядкованість всіх систематичних категорій Дарвін пояснив теорією природного відбору і принципом розходження ознак, заклавши теоретичні основи природної системи, довівши, що вона формувалася в процесі еволюції органічного світу.

Велике значення для розвитку зоологічної науки мали праці видатних російських вчених К. Рулье (1814-1858), К. М. Бера (1792-1876),А. Н.Северцова (1827-1885), А. С. Ковалевського (1840-1901), В. М. Мечникова (1845-1916).

В даний час зоологія являє собою цілий комплекс наук. Морфологія вивчає будову тваринних організмів. Анатомія вивчає будову органів і систем органів; гістологія вивчає мікроскопічну будову тканин і органів; цитологія з’ясовує структурні особливості клітин; ембріологія — закономірності зародкового розвитку тварин. Фізіологія розглядає життєві процеси організму (травлення, дихання, виділення, діяльність нервової системи та органів почуттів). Етологія досліджує поведінку тварин, екологія тварин з’ясовує взаємозв’язки організмів з навколишнім середовищем. Зоогеография вивчає закономірності розподілу тварин на земній кулі. Систематика тварин займається класифікацією організмів і будує природну систему тваринного світу.

Світ тварин, що населяють нашу планету, відносять до надцарству Ядерні організми (Еукаріоти), царства Тварини. Царства поділяються на типи, типи на класи, класи на загони, загони — на сімейства, сімейства — на пологи, пологи — на види. Наприклад:

Короткий опис статті: будова

Джерело: Будова насіння.

Також ви можете прочитати