Циклы размножения семенных растений

Дорогие ребята, тема о циклах размножения семенных растений достаточно сложная для учащихся 9, 11 класса. Понятно, что эта тема в 6 классе рассматривается в общих чертах и сталкиваясь с ней в 9-м при подготовке к ОГЭ, ученикам приходится проходить ее заново. Предлагаю вам посмотреть видео о размножении голосеменных и покрытосеменных, которые помогут представить общую картину чередования поколений у этих отделов растений.

                                                             Микрословарь

Гаметы - половые клетки ( яйцеклетки- , спермии- ) .
Зигота - оплодотворенная яйцеклетка. 
Спорофит – бесполое диплоидное (2n) поколение. Преобладает в цикле развития всех растений, кроме зеленых водорослей и мхов. 
Гаметофит – половое гаплоидное (n) поколение. Преобладает в цикле развития зеленых водорослей и мхов. 
Заросток – редуцированное половое поколение папоротникообразных.

Источник

Лабораторная работа. Изучение изменчивости у растений, построение вариационного ряда и вариационной кривой.

В 1835 г. бельгийский математик Л. Кетле, изучая изменчивость, отметил, что в вариационном ряду больше встречается особей, у которых величина того или иного признака равна средней или близка к ней. Графическое выражение изменчивости признака, отражающее как размах вариации, так и частоту встречаемости отдельных вариант, называют вариационной кривой. При определении средней величины признака используют данные вариационной кривой.

Лабораторная работа.

 Изучение изменчивости у растений, построение вариационного ряда

и вариационной кривой.

Цель работы: ознакомление со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, выработка умения строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака.

Оборудование: объекты исследования (указать какие и общее количество экземпляров), линейка.

Ход работы:

1.      Измерьте размеры лабораторных объектов при помощи линейки. Данные запишите в черновик.

2.      Полученные данные занесите в таблицу вариационного ряда, в которой по горизонтали сначала расположите ряд чисел, отображающих последовательное изменение признака (например, длину листовой пластинки – v), ниже – частоту встречаемости каждого признака (число экземпляров с таким значением признака – p). Определите, какие признаки встречаются наиболее часто, а какие – редко.

Вариационный ряд

v

p

3.      Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости этого признака. При этом на оси абсцисс (ОХ) отметьте степень выраженности признака (v), а на оси ординат (ОУ) – частоту встречаемости признака (p).

4.      Определите среднюю величину признака по формуле M = Σ(v•p)/n, 

где М – средняя величина; Σ - знак суммы, v  - варианта, p - частота встречаемости, n - общее число вариант. Отметьте точку М на вариационной кривой.

5.     Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена, если никаких закономерностей обнаружить не удалось, попробуйте предположить, почему так случилось.

Сделайте вывод о характере модификационных изменений и о зависимости пределов модификационных изменений от важности данного признака в жизнедеятельности организмов.

Различия между особями одного вида объясняются различными условиями существования. Они вызывают модификационную изменчивость.

Это изменения фенотипа, приобретенные во время индивидуального развития организма. Например, у пшеницы это длина стебля, листьев, размер зерновок и тому подобное.

Модификации носят адаптивный характер и не наследуются через половое размножение. У многих растений модификации наследуются благодаря вегетативному размножению.

Пластиды

Пласти́ды (от др.-греч. πλαστός «вылепленный») — полуавтономные органеллы высших растений, водорослей и некоторых фотосинтезирующих простейших. Пластиды имеют от двух до четырёх мембран, собственный геном и белоксинтезирующий аппарат.

Типичные пластиды высших растений окружены оболочкой из двух мембран — внешней и внутренней. Внутренняя и внешняя мембраны пластид бедны фосфолипидами и обогащены галактолипидами. Внешняя мембрана не имеет складок, никогда не сливается с внутренней мембраной и содержит поровый белок, обеспечивающий свободный транспорт воды, ионов.  Строма — внутреннее содержимое пластид — представляет собой гидрофильный матрикс, содержащий неорганические ионы, водорастворимые органические метаболиты, геном пластид (несколько копий кольцевой ДНК), рибосомы прокариотического типа, ферменты матричного синтеза и другие ферментативные системы.

Пластиды образуются путём деления уже существующих пластид. Наиболее часто делятся пропластиды, этиопласты и молодые хлоропласты.

Пластиды высших растений способны к дифференцировке, дедифференцировке и редифференцировке, набор пластид в клетке зависит от её типа. Пластиды высших растений разнообразны по строению и выполняют широкий спектр функций:

1. фотосинтез;
2. восстановление неорганических ионов (нитрита, сульфата);
3. синтез многих ключевых метаболитов (порфирины, пурины, пиримидины, многие аминокислоты, жирные кислоты, изопреноиды, фенольные соединения и др.), при этом некоторые синтетические пути дублируют уже существующие пути цитозоля;
4. синтез регуляторных молекул (гиббереллины, цитокинины, АБК и др.);
5. запасание железа, липидов, крахмала.

По окраске и выполняемой функции выделяют следующие типы пластид:

Растительные клетки листостебельного мха Plagiomnium affine с видимыми хлоропластами(сильно увеличено)

• Пропластиды — предшественники остальных типов пластид, присутствуют в меристематических клетках. Пропластиды имеют размеры от 0,2 до 1 мкм, что значительно меньше, чем размеры дифференцированных пластид^[1]. Внутренняя мембранная система развита слабо, содержат меньше рибосом чем дифференцированные пластиды, могут содержать отложения белка фитоферритина, основная функция которого хранение ионов железа.
• Лейкопласты — неокрашенные пластиды, участвующие в синтезе изопреноидов эфирных масел (как правило моно- и сесквитерпенов). Характерной особенностью лейкопластов является наличие ретикулярного футляра — сети мембран гладкого эндоплазматического ретикулума, окружающей пластиду. Иногда под термином «лейкопласты» понимают любые неокрашенные пластиды, при этом выделяют следующие типы: амилопласты, элайопласты, протеинопласты.
• Амилопласты — внешне похожи на пропластиды, но в строме содержатся гранулы крахмала. Амилопласты, как правило, присутствуют в запасающих органах растений, в частности в клубнях картофеля. В грависенсорных клетках корня амилопласты играют роль статолитов. Амилопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.
• Элайопласты — служат для запасания жиров.
• Протеинопласты — служат для запасания белков.
• Этиопласты, или темновые пластиды, развиваются из пропластид в темноте, при освещении они превращаются в хлоропласты. В этиопластах отсутвует хлорофилл, но содержится большое количество протохлорофиллида. Липиды внутренних мембран стромы хранятся в форме рельефной мембранной структуры, называемой проламеллярным телом. Формирование квазикристаллической структуры проламеллярного тела происходит из-за отсутствия мембранных белков тилакоидов необходимых для их формирования. Известно, что свет инициирует синтез белков тилакоидных мембран и хлорофилла из накопленного протохлорофиллида.

Белки - биополимеры

Ребята, учащиеся 9 и 10 класса! Просмотрите этот материал о белках для получения новых знаний или для повторения (10 класс). Очень полезно будет тем ребята, кто пропустил урок по этой теме. 

Центры происхождения культурных растений

Учёные полагают, что растениеводство возникло в тропических районах Старого и Нового света за 7 — 8 тыс. лет до н. э., откуда растения постепенно расселялись в другие районы.

Так, Северная Америка до XVI века не имела культуры пшеницы, ячменя, ржи, овса, риса, капусты и других растений, широко известных в Старом свете. В XIV в. из Америки в Европу были завезены картофель, подсолнечник, кукуруза, табак и другие растения.

Наи­бо­лее пол­ную и це­лост­ную тео­рию цен­тров про­ис­хож­де­ния видов куль­тур­ных рас­те­ний сфор­му­ли­ро­вал Ни­ко­лай Ива­но­вич Ва­ви­лов  в ходе ис­сле­до­ва­ний в 20-30-е годы про­шло­го века.

Н.И. Вавилов

Вторым важным вкладом Н. И. Вавилова в учение об исходном материале для селекции являются сформулированные им представления о центрах происхождения культурных растений. Ценное природное разнообразие исходных форм использовалось человеком еще много столетий назад, когда работа по одомашниванию и использованию дикорастущих форм велась стихийно, подчиняясь лишь опыту и интуиции исследователя. Между тем правильный выбор исходного материала часто является определяющим фактором успеха селекционной работы. Чем богаче выбор исходного материала, тем легче селекционер может отобрать ценные формы, нужные для создания нового сорта.

Изучение ботаническими и генетическими экспедициями, возглавляемыми Н. И. Вавиловым, разнообразия мировых растительных ресурсов в разных районах пяти континентов земного шара позволило Н. И. Вавилову сформулировать учение о центрах происхождения культурных растений. В основе его лежат данные о том, что наибольшее разнообразие форм того или иного вида сосредоточено в районах его исторического происхождения. Применяя ботанико-географический метод исследования мировых растительных ресурсов, Н. И. Вавилов установил первичные центры происхождения культурных растений, связанные с древними очагами цивилизации и местом первичного возделывания растений, а также вторичные центры, связанные с последующими периодами культуры земледелия. Было обнаружено, что популяции растений имеют наибольшую генетическую изменчивость в центрах происхождения. Именно эти районы стали впоследствии источником ценного исходного материала для селекции новых сортов растений. Перечислим лишь наиболее важные виды растений, возникшие в каждом из 8 открытых Н. И. Вавиловым центров происхождения культурных растений.

Гистогенез и органогенез

Гистогенез (тканегенез) — процесс формирования тканей зародыша у всех животных (кроме губок и кишечнополостных). Часть клеток перемещается в пространство между эктодермой и энтодермой, и образует третий зародышевый листок — мезодерму.

Зародышевые листки дают начало определенным тканям, из которых в дальнейшем формируются органы. Из эктодермы формируется нервная система и покровный эпителий. Энтодерма дает начало эпителию и железистой ткани пищеварительной системы, а мезодерма — соединительной и мышечной ткани (см. таблицу).

Эктодерма	Мезодерма	Энтодерма
кожный эпителий и его производные; слизистая оболочка ротовой полости и прямой кишки; нервная система и  рецепторы	дерма;  опорно-двигательная система (кости, хрящи, мышцы); кровеносная и лимфатическая система (в т.ч. кровь и лимфа); половые железы; мочевыделительная система	эпителий средней кишки; пищеварительные железы (в т. ч. печень, поджелудочная железа); эпителий жабр и легких

Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями.Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки, хорды и кишечной трубки.

Вдоль верхней части зародыша происходит погружение части эктодермы в полость тела. Это впячивание называется нервным желобом, или нервным гребнем. Края его замыкаются, отделяются от эктодермы и превращаются в нервную трубку. Передняя часть ее в дальнейшем разрастается и дает начало головному мозгу, а остальная становится спинным мозгом.

Одновременно с верхней стороны энтодермальной трубки отделяется группа клеток, которые покрываются эластичной оболочкой из соединительной ткани и образуют хорду. На ее основе в дальнейшем формируется позвоночник. Так формируется общий план строения позвоночных.

В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие разные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.

Выполни упражнение

Индивидуальное развитие организмов. Эмбриональное и послезародышевое развитие.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма от момента образования зиготы до конца жизни организма. Онтогенез – процесс, присущий любому живому существу, независимо от сложности его организации. Через несколько часов после оплодотворения наступает первая стадия зародышевого развития, называемая дроблением, в результате которого зигота делится митозом на две клетки. Две образующиеся клетки не разъединяются, затем каждая клетка опять делится также на две и получается зародыш, состоящий из четырех, восьми клеток. Постепенно зародыш образует сферу – многоклеточныйоднослойный шар, полый внутри. Все ядра клеток – бластомеров диплоидны с одинаковой генетической информацией. Обычно в бластуле 64 (иногда 128) бластомеров. По величине бластула не превышает зиготу. Полость внутри бластулы – первичная (бластоцель). Вторая стадия – гаструла: зародыш двухслойный, у него появляется кишечная полость, первичное ротовое отверстие, два слоя клеток – эктодерма и эндодерма.

Затем начинается поздняя гаструла (у всех животных, кроме губок и кишечно-полостных). На этой стадии появляется третий слой клеток – мезодерма, которая закладывается между экто- и эндодермой. Вначале она имеет вид двух карманов, полости которых называются вторичной полостью тела. В зародыше хордовых вслед за этим наступает стадия нейтрулы – формируется осевой комплекс, состоящий из хорды и нервной пластинки, расположенных параллельно друг другу. Хорда возникает из эндодермы, а нервная пластинка из эктодермы. В дальнейшем идет дифференцирование клеток: из эктодермы образуется покровный эпителий, эмаль зубов, нервная система, органы чувств, из энтодермы – эпителий кишечника, пищеварительные железы, легкие. Из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная система, выделительные органы, половая система. У всех животных и у человека одни и те же зародышевые листки формируют одни и те же органы и ткани. Это как раз свидетельствует о том, что зародышевые листки гомологичны и имеют единое происхождение в эволюции. У эмбиронов есть участки, способные влиять на развитие соседних органов. Данные о таком взаимодействии были получены в опытах по пересадке эктодермы, из которого формируется нервная система одной лягушки, под брюшную. Эктодерму зародыша другой лягушки, находящегося на той же стадии гаструлы. В процессе нормального развития этот участок влияет на формирование расположенной около него спинной эктодермы в нервную пластинку.

Отдел: ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ или ЦВЕТКОВЫЕ растения

Отдел: ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ или ЦВЕТКОВЫЕ растения

• Цветковые – это высшие семенные растения, которые по словам Дарвина «являются победителями в борьбе за существование».

• Ароморфозы. 

1) Появление цветка

2) Наличие «двойного оплодотворения»

3) Формирование плодовой оболочки вокруг семени → отсюда название отдела Покрытосеменные.

Эти крупные морфо-функциональные приобретения позволили цветковым растениям не только выжить в меняющихся условиях сре-ды, но, начиная с Мелового периода Мезозоя, занять господствующее положение во всей флоре Земли, которое они сохраняют и по сей день.

Из 350 тысяч видов растений, известных на Земле, более 250 ты-сяч видов составляют цветковые. Они настолько приспособились к

различным условиям жизни, что встречаются во всех климатических зонах, от экватора и до субарктических широт. Это единственный от-дел, который представлен всеми формами жизни: однолетними и многолетними травами, кустарниками, деревьями. Цветковые растения способны формировать сложные многоярусные сообщества. В про-цессе эволюции они появились позже других (в середине Мезозоя), а потому являются самыми высокоорганизованными растениями, у ко-торых имеются не только вегетативные органы, но и генеративные органы: цветок, плод и семя.

• Эволюционный возраст: покрытосеменные появились около 140 млн. лет назад от примитивных Голосеменных растений.

• Среда обитания – повсеместно.

• Морфология: 

* размеры различные;

* окраска зеленая;

* форма тела расчлененная.

• Строение тела покрытосеменных. Организм цветковых расте-ний устроен наиболее сложно. В нем можно выделить системы орга-нов: корневую и побеговую. Вегетативные органы: корни, стебель, листья. Генеративные органы (цветок, плод и семя) – это основная особенность этого отдела. Ткани характеризуются высокой степенью специализации. Проводящие ткани (сосуды или трахеи) покрытосе-менных обеспечивают быстрый приток воды и минеральных веществ от корней к листьям, почкам, цветкам и быстрый отток органических веществ по ситовидным трубкам.

Широкое распространение этих растений обусловлено прогрес-сивными особенностями их строения, которые они приобрели в про-цессе развития органического мира, – прежде всего образованием пло-дов, обеспечивающих успешное прорастание семян в неблагоприятных условиях.

Сами покрытосеменные тоже не стояли на месте, в процессе эволю-ции цветковых развитие шло в основном по следующим направлениям.

Жизненные формы – от деревьев и кустарников и через них к травам.