Репродуктивные органы растений

РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ 1. Особенности строения репродуктивных органов высших споровых, голосеменных и покрытосеменных растений. 2. Формула и диаграмма цветка. 3. Основные виды соцветий. 4. Опыление, его типы и эволюционное совершенствование. Органы спорового размножения • Спорангий – орган, в котором формируются споры. • Образуется на листьях – спорофиллах. • Спорофиллы собраны в стробилы – «спороносные колоски» (у хвощей и плаунов). • У папоротников споры развиваются в сорусах – собрания спорангиев, расположенные на нижней поверхности листьев. Органы полового размножения споровых растений • Специализированные органы, в которых формируются гаметы, называются гаметангиями. • У споровых растений гаметы образуются в антеридиях (сперматозоиды) и архегониях (яйцеклетка). • Специализированный органом размножения покрытосеменных растений – цветок – видоизмененный укороченный спороносный побег. Форма венчика • Встречается в цветках семейства бобовых; • Хорошо заметны следующие части:  самый крупный верхний лепесток – парус, или флаг,  по бокам два лепестка – весла, или крылья,  внизу сросшиеся два лепестка – лодочка; • Всего в венчике мотылькового типа имеется 5 лепестков Язычковый • Хорошо выражены верхняя губа и нижняя; • Встречаются у растений в семействах яснотковых и норичниковых Лепестки венчика срослись в язычок; Встречаются в семействе сложноцветных; Андроцей • Совокупность тычинок – мужской половой орган цветка. • Тычинка составлена из заключённых в пыльник четырёх пыльцевых мешков, в которых образуется пыльца, и тычиночной нити, по которой подводятся питательные вещества и вода. • Пыльца имеет две оболочки – внутреннюю тонкую (интину) и наружную толстую (экзину). • Экзина окрашена в разные цвета (желтый, белый, синеватый и другие). Основные типы гинецея • 1 – монокарпный простой пестик, состоящий из одного плодолистика; • 2 – апокарпный гинецей, состоящий из нескольких простых пестиков; • 3, 4 – ценокарпный гинецей, представленный сложным пестиком, состоящим из нескольких в разной степени срастающихся плодолистиков Положение завязи в цветке А – верхняя завязь Б – полунижняя завязь В – нижняя завязь Верхняя завязь образуется только плодолистиками. Цветки с верхней завязью называются подпестичные, поскольку тычинки и другие части располагаются ниже пестика (спирея, лютик, горох). Нижняя завязь образуется плодолистиками и другими частями цветка. Цветки с нижней завязью называются надпестичные (яблоня, огурец). Полунижняя завязь образуется, когда нижняя ее часть срастается с цветоложем или другими частями цветка. Цветки с полунижней завязью называются околопестичные (жимолость, бузина). Плацентация у цветковых растений 1. Постенная (париентальная) – семязачатки располагаются по стенкам, или в местах срастания плодолистиков; 2. Осевая (аксиальная) – семязачатки находятся на центральной колонке, расчлененной на гнезда по числу плодолистиков; 3. Свободная центральная – семязачатки развиваются на свободной центральной колонке, не связанной перегородками со стенкой завязи; 4. Базальная – единственный семязачаток находится в самом основании одногнездной завязи • Семязачатки – небольшие образования, в которых у семенных растений происходят:  формирование мегаспор (мегаспорогенез);  формирование женского гаметофита (мегагаметогенез);  процесс оплодотворения. • После оплодотворения семязачаток развивается в семя. • Состоит из:  центральной части – нуцеллуса,  окружающих его одного или двух покровов – интегументов. • Покровы в верхней части не срастаются, образуют пыльцевход или микропиле. • Нижняя часть семязачатка называется халаза. • Нуцеллус занимает центральную часть семязачатка и в нем развивается – зародышевый мешок. Описание строения цветка формулой • Правильный цветок – (), неправильный – (). • Простой околоцветник – перигониум - Р. При двойном околоцветнике, чашечку – Са – каликс, а венчик Со – королла. • Андроцей – А. Пестик – G. • Число частей цветка обозначается цифрами. Счет ведется до 12, а если больше, то – . • Цифра, обозначающая части цветка, сросшиеся между собой, заключается в скобки. • Если одни и те же части цветка располагаются на цветоложе в несколько кругов, то цифрой указывается число частей в одном круге, затем ставится знак +, затем цифра следующего круга и т.д. • При обозначении верхней завязи под цифрой числа плодолистиков ставится черточка – , в случае нижней завязи черточка ставится над цифрой. • Лютик едкий – Ca5 Co5AG; Лук репчатый – P3+3А3+3G(3) Диаграмма – схематическая проекция цветка на плоскости, при этом цветок мысленно пересекается поперек перпендикулярно его оси. • Ориентация диаграммы: ось соцветия вверху, а кроющий лист внизу. • Части околоцветника обозначаются дугами: чашелистики – с выступом на середине дуги, лепестки – без выступа. • Тычинки – в форме поперечного разреза пыльника или тычиночной нити, гинецей – в виде поперечного разреза завязи. • Соцветие – это система видоизмененных побегов, несущих цветки. • • • • • • • 1 – главная ось 2 – боковая ось 3 – узлы 4 – междоузлия 5 – прицветники 6 – цветоножки 7 – цветки Классификация по особенностям функционирования апикальной меристемы Открытые (бокоцветные, неопределенные) Закрытые (верхоцветные, определенные) • апикальная меристема не формирует цветки и обладает неограниченным ростом. Цветки возникают на боковых осях и распускаются снизу вверх • апикальная меристема расходуется на образование верхушечного цветка, а цветки распускаются сверху вниз. Типы соцветий по способу ветвления осей и степени их разветвленности Ботриоидные Цимоидные • Простые – цветки • Цимоиды – сложные сидят на главной оси соцветия. • Сложные – цветки сидят на разветвлениях главной оси соцветий. закрытые соцветия, представлены монохазием, дихазием и плеохазием. • Тирсы – моноподиально ветвящаяся главная ось, несущая боковые цимоиды - монохазии и дихазии. Типы простых ботриоидных соцветий • Кисть – цветки расположены на удлиненной оси, имеют цветоножки (ландыш, наперстянка, черемуха) Типы простых ботриоидных соцветий • Колос, сходный с кистью, но с сидячими цветками (подорожник, осока) Типы простых ботриоидных соцветий • Початок – колос с толстой мясистой осью (кукуруза, рогоз, калла) Типы простых ботриоидных соцветий • Щиток – на укороченной оси развиваются нижние цветки на более длинных цветоножках, верхние – на более коротких, т.о. все цветки расположены почти в одной плоскости (спирея, груша, яблоня, слива) Типы простых ботриоидных соцветий • Зонтик – главная ось сильно укорочена, цветоножки выходят из ее верхушки и имеют одинаковую длину (примула, лук, вишня) Типы простых ботриоидных соцветий • Головка – сходна с кистью, но при этом главная ось сильно укорочена, расширена, цветки сидячие или на коротких цветоножках (клевер, кровохлебка) Типы простых ботриоидных соцветий • Корзинка – сидячие цветки расположены на очень уплощенном и расширенном конце укороченной главной оси (подсолнечник, ромашка, василек) Сложные ботриоидные соцветия • Двойная кисть – на главной оси сидят пазушные простые кисти (донник, виноград) Сложные ботриоидные соцветия • Сложный колос - на главной оси сидят элементарные колоски (пшеница, рожь, ячмень, пырей) Сложные ботриоидные соцветия • Сложный зонтик – главная ось соцветия укорочена, от нее отходят несколько осей, несущих на конце простые зонтики (укроп, борщевик) Сложные ботриоидные соцветия • Сложный щиток – соцветие, у которого цветки или мелкие компактные соцветия (корзинки) располагаются в одной плоскости; к главной оси прикрепляются боковые оси по типу щитка (пижма, тысячелистник) Схемы цимоидов • Монохазий – под цветком, завершающим главную ось, развивается в простейших случаях единственный цветок или только одно парциальное соцветие цимоидного типа (извилина и завиток). • В извилине боковые оси с цветком отходят поочередно в противоположные стороны (гладиолус, калужница, ирис). • В завитке все цветки направлены в одну сторону (незабудка). Схемы цимоидов • Дихазий – от главной оси, под завершающим ее цветком, отходят в простейших случаях – два цветка или два парциальных соцветия. • Возможны простые, двойные, тройные дихазии. • Встречаются у ряда гвоздичных, например видов рода звездчатка, а также герань, гвоздика. Схемы цимоидов • Плейохазий – под цветком, завершающим главную ось, развиваются три и более парциальных соцветия (или цветка). • Возможны двойные, тройные и т.д. плейохазии • Например, белоголовник. • Тирс – главная ось нарастает моноподиально, но парциальными соцветиями того или иного порядка являются цимоиды (монохазии, дихазии). • Тирсы, главная ось которых заканчивается цветком, называются закрытыми – соцветие конского каштана. • В противном случае – открытыми – соцветие коровяка. • Соцветие березы – сережковидный тирс. Типы опыления Самоопыление (автогамия) • Происходит внутри одного обоеполого цветка, в нем пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика этого же цветка или других цветков того же растения. Перекрестное опыление • Пыльца из пыльников переносится на рыльце пестика цветка другой особи того же вида Самоопыление • Самоопылители: пшеница, овес, просо, горох, фасоль, бобы, хлопчатник, лен, томат и др. • Значение: стабилизация признаков вида, средство размножения и расселения генетически однородных популяций, в селекции – при выведении чистых линий. • Редкий случай самоопыления – клейстогамия – в нераскрывающихся цветках, т.е. в бутонах (арахис, фиалка, истод, кислица и др.). Перекрестное • Менее надежно, чем самоопыление (особенно, в местностях, где представители данного вида существуют на больших расстояниях друг от друга). • Значение: способствует генетической изменчивости. происходит объединение в потомстве свойств двух особей. потомство лучше приспособлено к различным условиям существования – более разнородное и более сильное. • Механизмы, способствующие перекрёстному опылению: дихогамия – созревание тычинок и пестиков в разное время), самонесовместимость, строение цветка. Агенты перекрестного опыления Ветер Насекомые Птицы Вода • пыльца переносится с помощью ветра, растения называются ветроопыляемые (анемофильные) • опыление происходит с помощью насекомых, растения называются насекоопыляемые (энтомофильные) • Птицеопыляемые растения называются орнитофильными; •Водоопыляемые – гидрофильными.