§ 44. Размножение и развитие растений

Ст. 236

Рассмотрите рис. 170–172, 175. Какие способы деления клеток характерны для разных стадий жизненных циклов растений? Какое поколение растений имеет гаплоидный, а какое – диплоидный набор хромосом?

Размножение и развитие растений в онтогенезе протекает несколько иначе, чем у животных. При этом мейоз имеет место не на стадии образования гамет, а на стадии образования спор. Кроме того, у растений наблюдается чередование поколений с диплоидным и гаплоидным набором хромосом.

Ст. 242

1. В чём особенность развития растений по сравнению с животными?

Размножение и развитие растений в онтогенезе протекает несколько иначе, чем у животных. При этом мейоз имеет место не на стадии образования гамет, а на стадии образования спор. Кроме того, у растений наблюдается чередование поколений с диплоидным и гаплоидным набором хромосом.

2. Как происходит чередование поколений в жизненных циклах растений?

В жизненных циклах растений поколение с гаплоидным набором хромосом называют гаметофитом. На гаметофите в процессе митоза образуются гаметы. Поколение с диплоидным набором хромосом называют спорофитом, на нём в процессе мейоза образуются споры. Гаметофит развивается из гаплоидных спор, а спорофит – из диплоидной зиготы, образующейся в результате оплодотворения.

3. Какое поколение преобладает в жизненном цикле: а) водорослей; б) мхов; в) папоротникообразных; г) семенных растений?

а) гаметофит

б) гаметофит

в) спорофит

г) спорофит

4. Как изменяется гаметофит от низших к высшим растениям? Какое преимущество это даёт организму? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Гамеофит постепенно редуцируется.

Всех наземных растений в жизненном цикле происходит закономерное и ритмичное чередование двух фаз или поколений: бесполого диплоидного (т.е. содержащего двойной набор хромосом) поколения, который называется спорофит, и полового гаплоидного (т.е. содержащего одинарный набор хромосом) – гаметофит. Из споры вырастает следующее поколение – гаметофит. Это поколение гаплоидное, на гаметофите образуются половые органы, производящие гаметы (половые клетки, сперматозоиды и яйцеклетки). В наземных условиях диплоидные организмы (спорофиты) имеют большие преимущества, чем гаплоидные (гаметофиты). Условия жизни на суше более изменчивы, чем в воде, здесь диплоидные организмы имеют возможность сохранять в своем генофонде редкие рецессивные мутации и в связи с этим обладают значительным генным полиморфизмом, дающим преимущества в случае изменения направления отбора. Гаплоидные организмы не имеют возможности сохранить в рецессивном состоянии неблагоприятные в данный момент мутации, которые могли бы быть полезными в случае изменения условий окружающей среды. Таким образом, в условиях, когда селективная ценность генов претерпевает постоянные изменения, диплоидные организмы имеют преимущество перед гаплоидными, что ведет к редукции гаплоидного поколения (гаметофитов) в жизненном цикле высших растений и большему развитию спорофита. Кроме того, гаметофиты продуцируют гаметы, которые приспособлены к существованию только в водной среде. Поэтому редукция гаметофита является путем приспособления к наземным условиям, где капельно — жидкая вода не всегда имеется в распоряжении растения.

5. Сравните развитие представителей различных систематических групп низших и высших растений. Перечертите в тетрадь и заполните таблицу.

6. Из каких периодов состоит онтогенез покрытосеменных растений? На примере какого — либо растения опишите процессы, происходящие в эти периоды.

I) Эмбриональный – период образования зародыша и семени. Созревшее семя переходит в состояние покоя

II. Ювенильный этап (молодость) – от прорастания семени до начала заложения первых цветков. На этом этапе у растений образуются только вегетативные органы: листья, стебли, корни. У однолетних трав этот период может длиться несколько недель, у древесных – до нескольких десятков лет. В этот период у растений образуются только вегетативные органы.

Для ювенильных растений характерно:

максимальная активность всех физиологических процессов, максимальное нарастание вегетативной массы; высокая способность к корнеобразованию; у некоторых растений – особая форма листьев.

III. Зрелость и размножение (плодоношение) – этап зрелости начинается от момента закладки зачатков цветков до оплодотворения (появления новых зародышей). Период размножения – от оплодотворения до полного созревания семян и плодов. В этот период происходит образование вегетативных органов размножения (клубни, луковицы и др.).

VI) Размножение – от первого оплодотворения до образования плодов и семян.

V) Старение и отмирание – от полного прекращения плодоношения до отмирания вегетативных органов и смерти самого организма.