Репродуктивные органы растений; органы спорового размножения

Лекция № 3. Репродуктивные органы растений 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 (яйцеклетка). Специализированный органом размножения покрытосеменных растений - цветок - видоизмененный укороченный спороносный побег. Правильные цветы - если через листочки околоцветника можно провести несколько плоскостей симметрии. Неправильные цветы - цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии. Мотыльковый тип - 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 Двугубый тип - Хорошо выражены верхняя губа и нижняя; - Встречаются у растений в семействах яснотковых и норичниковых. Язычковый тип - 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 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 - *Са5 Со5АG; Лук репчатый - *Р3+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, гинецеи - в виде поперечного разреза завязи. Соцветие - это система видоизмененных побегов, несущих цветки. Классификация по особенностям функционирования апикальной меристемы Открытые (бокоцветные, неопределенные) Апикальная меристема не формирует цветки и обладает неограниченным ростом. Цветки возникают на боковых осях и распускаются снизу вверх. Закрытые (верхоцветные, определенные) Апикальная меристема расходуется на образование верхушечного цветка, а цветки распускаются сверху вниз. Типы соцветий по способу ветвления осей и степени их разветвленности Ботриоидные - Простые — цветки сидят на главной оси соцветия. - Сложные - цветки сидят на разветвлениях главной оси соцветий. Цимоидные - Цимоиды - сложные 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). - Колос, сходный с кистью, но с сидячими цветками (подорожник, осока). - Початок - колос с толстой (кукуруза, рогоз, калла) мясистой осью. - Щиток - на укороченной оси развиваются нижние цветки на более длинных цветоножках, верхние - на более коротких, т.о. все цветки расположены почти в одной плоскости ( груша, яблоня, слива). - Зонтик - главная ось сильно укорочена, цветоножки выходят из ее верхушки и имеют одинаковую длину (примула, лук, вишня). - Головка - сходна с кистью, но при этом главная ось сильно укорочена, расширена, цветки сидячие или на коротких цветоножках (клевер, кровохлебка). - 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). - Сложный колос - на главной оси сидят элементарные колоски (пшеница, рожь, ячмень, пырей). - Сложный зонтик - главная ось соцветия укорочена, от нее отходят несколько осей, несущих на конце простые зонтики (укроп, борщевик). - 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). - 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. - Плейохазий - под цветком, завершающим главную ось, развиваются три и более парциальных соцветия (или цветка). Возможны двойные, тройные и т.д. плейохазии. - 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 1. 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. 2. 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. Ветроопыляемые растения - Цветки мелкие, невзрачные - Лишены нектарников - Большинство лишены запаха - Образуют много пыльцы, пыльца легкая и сухая - Тычинки на длинных, свисающих нитях - Растут большими скоплениями - Зацветают до распускания листьев Насекомоопыляемые растения - Крупные цветки, мелкие собраны в соцветия - Яркая окраска околоцветника - Наличие нектара, аромата - Особое строение пыльцевых зерен.