Жизненные циклы растений
Задание А12
Многообразие растений. Основные отделы растений.
Классы покрытосеменных.
Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:
4.5 Многообразие растений. Основные отделы растений. Классы покрытосеменных, роль растений в природе и жизни человека.
Многообразие растений. Основные отделы растений.
| Группа растений | Особенности строения и жизнедеятельности | Представители |
| Низшие растения (Отделы зеленых, бурых и красных водорослей) | Тело представлено талломом (слоевищем), не дифференцированным на ткани и органы. Многоклеточные водоросли имеют ризоиды, которыми прикрепляются к субстрату. | Зелёные: хлорелла, хламидомонада, улотрикс, спирогира, ульва. Бурые: ламинария Красные: порфира |
| Высшие растения | Тело расчленено на органы, имеются ткани. | |
| Отдел моховидные | Имеют органы: стебель и листья. Не имеют корней (имеют ризоиды). Проводящие ткани развиты слабо. Размножаются спорами. Для оплодотворения необходимо наличие воды. В жизненном цикле преобладает гаметофит. Сфагновые мхи участвуют в образовании торфа. | Кукушкин лен, сфагнум. |
| Отделы Папоротниковидные, хвощевидные и плауновидные | Имеют органы: стебель, лист и корень. Проводящие ткани развиты хорошо. Размножаются спорами. Для оплодотворения необходима вода. Гаметофит представлен заростком. Преобладает спорофит. Образовали залежи каменного угля. | Папоротники: орляк, щитовник. Плауны: плаун булавовидный. Хвощи: хвощ полевой |
| Отдел голосеменные | Имеют органы: стебель, лист, корень. Размножаются семенами. Оплодотворение происходит без участия воды. Все ткани развиты хорошо. Гаметофит сильно редуцирован, преобладает спорофит. | Все хвойные растения (ель, сосна, можжевельник, лиственница и др.), а также гинкго. |
| Отдел цветковые (покрытосеменные) | Имеют органы: стебель, лист, корень. Размножаются семенами. Оплодотворение двойное, происходит без участия воды. Имеется цветок, на месте которого формируется плод. Все ткани развиты хорошо. Гаметофит сильно редуцирован, преобладает спорофит. | Элодея, кувшинка, кактусы и все другие растения, имеющие цветок. |
Жизненные циклы растений
Одной из особенностей растений является чередование поколений в жизненном цикле. Половое поколение (гаплоидный гаметофит) сменяет бесполое (диплоидный спорофит). Вкратце это происходит так: гаметофит производит гаплоидные мужские и женские гаметы, происходит оплодотворение, образуется диплоидная зигота, из которой путем митоза развивается спорофит. В результате мейоза у спорофита образуются гаплоидные споры, из которых опять вырастает гаплоидный гаметофит. В ходе эволюции наблюдается постепенная редукция гаметофита.
У мхов гаметофитом является зеленое растение с листьями и стеблями, а вот желто-коричневые коробочки на ножках, торчащие на зеленых растениях – это спорофиты. При этом спорофит паразитирует на гаметофите. На рисунке 12.1 гаметофит обозначен цифрой 1, а спорофит – 2. В коробочках происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры, которые прорастают в тонкие нити, а из них развиваются взрослые гаплоидные гаметофиты. На верхушках гаметофитов образуются мужские (антеридии) и женские (архегонии) органы размножения. При наличии воды происходит оплодотворение, образуется зигота, а из неё начинает развиваться взрослый спорофит (коробочка на ножке).
На рисунке 12.2 представлена смена поколений у папоротников. Однако, в отличие от мхов, у папоротников взрослое растений (1) – спорофит. На нижней стороне листа (2) формируются гаплоидные споры (3), из которых при благоприятных условиях развивается небольшая (всего несколько миллиметров) пластинка – заросток (4). Это и есть гаметофит папоротника. На его нижней стороне образуются антеридии и архегонии, и при наличии воды происходит оплодотворение, образуется зигота, и начинает развиваться молодой спорофит (5), который вырастает во взрослое растение.
У семенных растений наблюдается дифференциация гаметофитов на мужские и женские и ещё большая их редукция.
На рисунке 12.3 показан цикл развития сосны. Рано весной на побегах сосны образуются мужские (4) и женские (1) шишечки. В мужских созревает пыльца (мужские гаметофиты, не образующие антеридиев). В женских формируются семязачатки, в которых развиваются женские гаметофиты – эндосперм с двумя архегониями. В результате опыления пыльцевое зерно попадает на семязачаток и образует трубку, по которой спермии перемещаются к яйцеклетке. Происходит оплодотворение, образуется зигота, из которой затем развивается зародыш.
У цветковых растений гаплоидная стадия редуцирована ещё сильнее. Мужской гаметофит представлен пыльцевым зерном (как и у голосеменных), а женский – зародышевым мешком (всего семь клеток).
Таким образом, можно сделать вывод, что в ходе эволюции растений происходит постепенная редукция гаплоидной стадии (гаметофита).
Классы Цветковых растений
| Признаки | Класс Однодольные | Класс Двудольные |
| 1. Главный признак - количество семядолей в зародыше семени | Одна семядоля | Две семядоли |
| 2. Жилкование листьев | Параллельное или Дуговое | Сетчатое |
| 3. Корневая система | Мочковатая | Стержневая |
| 4. Строение цветка | Число частей цветка обычно кратно трем. Околоцветник простой. | Число частей цветка обычно кратно четырем или пяти. Околоцветник двойной. |
| 5. Наличие камбия | Нет | Есть |
Однако следует помнить и про исключения из общего правила. Например, вороний глаз имеет сетчатое жилкование, но одну семядолю, и поэтому его относят к однодольным растениям. Подорожник имеет мочковатую корневую систему и дуговое жилкование, но относится к двудольным, т.к. имеет две семядоли.