Весной на молодых побегах сосны формируются новые мужские и женские

Весной на молодых побегах сосны формируются новые мужские и женские. Весной на молодых побегах сосны формируются новые мужские и женские Личинки проводят 3 6 дней в ёмкости, пока не научатся хорошо держаться в горизонтальном направлении и полноценно питаться.

Голосеменные

Спешу обрадовать, мы добрались до изучения семенных растений! К ним относятся голосеменные и покрытосеменные (цветковые). До этого размножение шло только с помощью спор: у мхов, папоротников, хвощей и плаунов — высших споровых растений. Настало время открыть новую интересную главу этой книги, посвященную растениям, которые размножаются с помощью удивительного изобретения природы — семени.

Голосеменные — распространенная древняя группа растений, включающая небольшое число видов. Главной особенностью данной группы являются «голо» (то есть открыто) лежащие семяпочки и, в дальнейшем, развивающиеся из них семена. Иными словами, у голосеменных растений отсутствуют замкнутые вместилища для семян.

На примере типичного представителя — сосны обыкновенной, относящейся к классу хвойных, поговорим о характерных чертах данного класса и голосеменных растений в целом.

Общие признаки

• Деревья и кустарники

Все голосеменные представлены древесными формами: деревьями и кустарниками. Травы отсутствуют.

Хвоинки (хвоя) — игольчатые видоизменения листьев. Сохраняются долгие годы, у некоторых сосен до 45 лет. Хвоя лиственниц опадает ежегодно.

Древесина голосеменных обладает большим запасом механической прочности. Это связано с ее особенностями: она состоит из трахеид с окаймленными порами, паренхима развита слабо. Либриформ (древесные волокна) и настоящие сосуды отсутствуют (исключение — гнетовые, имеют сосуды). Клетки-спутницы во флоэме также отсутствуют.

В древесине и коре имеются каналы, заполненные смолой. Однако, есть исключения — у гинкго смола не образуется вовсе.

Несколько веков назад в России целенаправленно создавались и охранялись, так называемые, корабельные рощи. Это, прежде всего, требовалось для флота, так как мачты кораблей изготавливали из сосен, отвечающих всем требованиям — корабельных (гладкий, твердый и прочный прямой ствол с минимальным количеством сучков и смолы).

Семяпочки и развивающиеся из них семена лежат «голо», открыто, для них нет закрытых вместилищ, отсутствует завязь. В сравнении с высшими споровыми растениями, размножение семенами ставит голосеменных на более высокий уровень организации.

Голосеменным растениям для размножения не требуется вода, опыление у них происходит с помощью ветра. Этот процесс перестал быть зависимым от капельно-жидкой среды, как было у мхов и у папоротников. Благодаря этому голосеменные получили большое преимущество и смогли расселиться по всей Земле, в том числе в засушливых районах. Они господствовали в юрском периоде, когда климат стал более сухим и жарким.

Обитают голосеменные в местах с холодным климатом и достаточным количеством влаги. Имеются виды, обитающие в жарких странах: растение вельвичия удивительная обитает в пустынях южной Африки.

Строение и жизненный цикл

Жизненный цикл голосеменных состоит из чередования бесполого поколения — спорофита (диплоиден, 2n), и полового поколения — гаметофита (гаплоиден, n). Господствует (доминирует) в цикле спорофит (2n) — это взрослое растение сосны.

Голосеменные относятся к разноспоровым, как и все семенные растения. Они образуют разные споры: крупные женские (мегаспоры) и мелкие мужские (микроспоры). Образуются они в спорангиях, расположенных на спорофиллах, которые собраны в стробилы (шишки) — от лат. strobilus — сосновая шишка.

Мужские шишки (стробилы)

К концу весны у основания молодых побегов образуются мужские шишки (стробилы) — мелкие, собранные в тесные группы, желтого цвета. Чешуи мужских шишек представляют собой микроспорофиллы. Микроспорофиллы — гомологи тычинок, которые крепятся к оси каждой шишки спирально, с нижней стороны, и имеют два пыльцевых мешка — микроспорангия.

Образование мужского гаметофита

Из материнских клеток (2n) в микроспорангии путем мейоза образуются 4 микроспоры (n). Строение микроспоры следующее: она покрыта экзиной (от гр.exo снаружи, вне) — наружная оболочка, изнутри интиной (от лат. intus внутри) — внутренней оболочкой. В составе микроспоры имеются также два воздухоносных мешка, образованных в результате отслоения экзины от интины и возникновения полости между ними.

Микроспора делится, не покидая спорангия, преобразуется в заросток. При делении из ядра микроспоры образуются две клетки. Одна из них превращается в две заростковые клетки (протоллиальные — от греч. проталлиум — заросток) — быстро отмирают и исчезают. Их функция до конца не изучена.

Из другой клетки в ходе митоза также образуются две: антеридиальная, из которой развиваются мужские половые клетки — спермии (неподвижные, без жгутиков в отличие от сперматозоидов), и более крупная вегетативная клетка, из которой в дальнейшем формируется пыльцевая трубка.

Мужской гаметофит сильно упрощен, антеридии отсутствуют. Формируется он прямо внутри микроспоры, которая в итоге превращается в пыльцевое зерно. Совокупность пыльцевых зерен называется пыльца.

При вскрытии (нарушении целостности) микроспорангия, или пыльцевого мешка, пыльца высыпается во внешнюю среду и достигает женской шишки, где, в результате опыления, внутри семязачатка происходит дальнейшее развитие мужского гаметофита.

Образование женского гаметофита

На тех же самых соснах, где расположены мужские шишки, лежат и женские. Весной на верхушке молодого побега появляются мелкие (около 5 мм) красноватые шишки — это женские шишки (стробилы). Состоят они из оси (стержня) , на котором располагаются две чешуи: кроющая и семенная. На верхней стороне у основания семенной чешуи лежат два семязачатка.

Кроющая чешуя представляет собой видоизмененный лист, в его пазухе находится семенная чешуя. Семенная чешуя — видоизмененный боковой побег.

Женские шишки (стробилы)

Именно открыто расположенные семязачатки (семяпочки) служат причиной, по которой этот отдел растений называется — голосеменные.

В женских шишках, в отличие от мужских, каждая чешуя гомологична целой мужской шишке (стробилу). То есть одна чешуя — целой мужской шишке, а не отдельным ее микроспорофиллам (чешуям)!

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса, интегумента и фуникулуса. Нуцеллус (от лат. nucella — орешек) — центральная часть семяпочки, соответствующая мегаспорангию. Интегумент (от лат. integumentum покрывало) — покров семяпочки, вырастающий из ее центральной части — нуцеллуса. В зрелом семени интегумент преобразуется в семенную кожуру. Фуникулус (от лат. funiculus канатик, верёвка) или семяножка — часть семязачатка, соединяющая его с мегаспорофиллом (семенным чешуями).

На интегументе около вершины располагается микропиле (пыльцевход) — через него после опыления пыльцевая трубка проникает в нуцеллус. Между интегументом и нуцеллусом имеется густая жидкость, выступающая из микропиле. Подсыхая, она втягивается внутрь семязачатка и затягивает вместе с собой пыльцу, осевшую на ней.

Образование женского гаметофита

В средней части обособляется спорогенная клетка (2n) (археспориальная — от греч. arche начало и sporá семя). В результате ее митотического деления образуются материнские клетки спор — спороциты (2n), однако и сама археспориальная клетка может выступать в роле спороцита, минуя стадию митоза. Спороциты (2n) делятся мейозом на четыре гаплоидные (n) мегаспоры.

Три мегаспоры отмирают, остается одна, которая многократно делится митозом и формирует эндосперм — запасное питательное вещество. Обратите на этот факт особое внимание: у голосеменных эндосперм гаплоидный (n) и образуется до оплодотворения. Такой эндосперм называется — первичный, он соответствует женскому гаметофиту.

Как и мужской, женский гаметофит весьма упрощен и заключен внутри мегаспоры. На верхушке женского гаметофита (мегагаметофита) образуется архегоний с яйцеклеткой (n). У гнетовых архегонии отсутствуют.

Жизненный цикл

На спорофите (2n) в микроспорангиях из материнских клеток (2n) путем мейоза образуются микроспоры (n). Из микроспоры формируется пыльцевое зерно. Пыльца (пыльцевые зерна (n)) с помощью ветра попадает в женские шишки, где улавливается густой жидкостью между интегументом и нуцеллусом, выступающей из микропиле. Жидкость засасывает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус (в пыльцевую камеру). После того, как опыление произошло, микропиле зарастает. Чешуи шишки смыкаются и склеиваются смолой.

Семязачатки в этот момент еще не готовы к оплодотворению, так что от момента опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев. За это время в семязачатке формируется эндосперм, женская шишка увеличивается до 3-4 см и приобретает зеленую окраску.

Оказавшись на мегаспорангии, наружная оболочка пыльцевого зерна (экзина) разрывается, из вегетативной клетки в направлении архегония начинает расти пыльцевая трубка. Антеридиальная клетка делится на генеративную (спермагенную) и клетку-ножку антеридия (функция последней до сих пор не изучена). Спермагенная клетка попадает в пыльцевую трубку, а из нее — в архегоний.

Непосредственно перед оплодотворением спермагенная клетка делится на два спермия (n), один из которых отмирает, а другой сливается с яйцеклеткой (n). Образуется зигота (2n), из которой формируется и растет зародыш благодаря эндосперму — запасу питательных веществ.

Окончательно созревают семена к осени на второй год после опыления, к этому моменту женские шишки увеличиваются в размерах до 6 см. Зеленая окраска меняется на серую, чешуйки расходятся, и семена, образовавшиеся из семязачатков, высыпаются. Из семени прорастает взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.

Строение семени

Семенная кожура, защищающая семя от пересыхания и неблагоприятных факторов внешней среды, образована разросшимся интегументом.

Зародыш (2n) формируется в результате митотического деления образовавшейся зиготы. Состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки.

Число семядолей у голосеменных различается — от 2 до 15. Семядоли имеют доступ к запасным питательным вещества (эндосперму).

Запасные питательные вещества накапливаются в эндосперме (n). Особенностью в строении семени голосеменных, по сравнению с семенем покрытосеменных (цветковых) является наличие гаплоидного эндосперма (n). Не забывайте, что эндосперм у голосеменных это производное мегагаметофита (n), исходя из этого становится понятно, почему ткань гаплоидна. У цветковых, в отличие от голосеменных, эндосперм триплоиден (3n).

Фитонциды

Фитонциды (от греч. phyton — растение и лат. caedo — убиваю) — образуемые растениями, биологически активные вещества, убивающие или приостанавливающие размножение других организмов, главным образом — микробов. Обычно выделяются растениями в газообразном виде, к примеру, аллицин у лука и чеснока. Наличие фитонцидов играет крайне важную роль в формировании устойчивости растения к грибным заболеваниям.

Фитонциды имеют медицинское значение, из них изготавливаются некоторые препараты. За лето гектар лиственного леса выделят 2 кг фитонцидов, хвойного — 5 кг, можжевельника — 30 кг! Санатории часто располагаются в сосновых борах, где наблюдается повышенная концентрация фитонцидов. Вдыхание такого воздуха очень полезно при заболеваниях дыхательной системы инфекционной природы (когда возбудителями являются бактерии, грибы).

Значение голосеменных

Трудно переоценить значение голосеменных для человека, они очень важны. Голосеменные — источники высококачественной древесины, продуктов ее переработки. Являются звеном в цепи питания (продуцентами), основой многих биоценозов. Хвойные растения в больших количествах выделяют фитонциды, имеющие медицинское значение. Из смолы хвойных получают канифоль, скипидар, лаки. Кедровых орехи — это семена нескольких видов растений из рода сосна, которые употребляют в пищу.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Строение сосны. Размножение, опыление, строение шишек и семян сосны

Сосна — светолюбивое растение, внешний вид которой зависит от условий произрастания. В густом лесу деревья сосны прямые, стройные, с гладким стволом, достигают 35-40м в высоту. Прозрачная крона располагается на самой вершине.

Нижние боковые ветви не выносят затенения и рано отмирают. На открытых местах сосны имеют раскидистую крону. Сосновые леса встречаются в самых различных условиях, в том числе на песчаных почвах, болотах, меловых горах, голых скалах.

Строение сосны

Корневая система сосны стержневая, очень хорошо развита. Кроме длинных корней, главных или боковых, есть короткие мелкие и сильно ветвящиеся боковые, как правило, с микоризой. Придаточных корней нет. Форма корневой системы зависит от типа почв. Так, на песке у сосны кроме глубоко уходящих корней разрастаются многочисленные поверхностные корни. На болотах у нее только поверхностные корни.

Ствол сосны имеет тонкую кору и массивную древесину, состоящую из трахеид. Паренхимы в древесине очень мало. Она располагается вокруг смолянистых ходов — удлиненных межклеточных пространств в виде каналов, наполненных эфирными маслами, смолой, бальзамом. Все эти вещества выделяются клетками однослойного эпителия, выстилающими смоляной ход.

В стволах сосны ярко выражены годичные кольца прироста древесины. Они образуются, как и у цветковых растений, в результате сезонной периодичности деятельности камбия.

Листья сосны — сизо-зеленые иголки (хвоя) — живут 2-3 года. Располагаются они попарно на молодых ветвях. Поверхность хвоинок покрыта толстым слоем кутикулы, под которой находятся мелкие клетки эпидермиса с сильно утолщенными стенками.

Устьица погружены в углубления, заполненные зернышками воска. Такое размещение устьиц является приспособлением для уменьшения испарения воды. Благодаря этому в зимнее время сосна при наличии хвои испаряет воды в десятки раз меньше, чем оголенные покрытосеменные.

Ранней весной на ветвях сосны из зимующих почек появляются новые побеги. Различают два типа побегов:

• Удлиненные, покрытые буроватыми чешуйками;
• сидящие в пазухах этих чешуек укороченные, несущие по две хвоинки.

Молодые хвоинки новых побегов мягкие, имеют ярко-зеленую окраску. Во второй половине лета на концах побегов закладываются почки, надежно защищенные плотно прилегающими друг к другу тонкими чешуйками, покрытыми слоем смолы. Это зимующие почки.

Размножение сосны. Строение шишки

Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются шишки двоякого рода:

• Мелкие мужские до 2,5см в длину;
• крупные женские (у некоторых видов сосны до 45см в длину).

Красноватые женские шишки вырастают на верхушках побегов этого года в конце весны. На оси такой шишки расположено 2 вида чешуй:

1. Наружные — кроющие;
2. внутренние — семенные.

У основания семенной чешуи открыто расположено два семязачатка (семяпочки) с пыльцевходами на верхушках. Внутри каждого семязачатка из макроспоры после мейоза формируется гаплоидный женский заросток с двумя архегониями. В каждом архегонии находится крупная яйцеклетка и 2-4 мелких шейковых клетки.

Мужские шишки, созревающие на верхушках побегов прошлого года, также имеют ось с чешуйчатыми листочками. Каждый листок с нижней стороны имеет два микроспорангия, в которых созревают микроспоры — пыльцевые зерна.

Опыление

Сосна, как и все голосеменные растения, опыляется ветром. Поздней весной или в начале лета семенные чешуи женских шишек несколько раздвигаются. Большое количество пыльцы, принесенной ветром, попадает между семенными чешуями и задерживается расширениями пыльцевхода семязачатка. К этому времени или несколько раньше на поверхности пыльцевхода выделяется капля жидкости, которая смачивает пыльцевые зерна и засасывает их внутрь семязачатка примерно в течение 10 минут.

После опыления семенные чешуи сближаются и остаются плотно прижатыми до созревания семян. У сосны между опылением и оплодотворением проходит 12-14 месяцев. Оплодотворение начинается с прорастания пыльцевой трубки, которая медленно продвигается к яйцеклетке. Слияние женских и мужских ядер также происходит очень медленно.

Таким образом, у голосеменных растений мужские клетки достигают женских благодаря наличию пыльцевой трубки и не нуждаются в наличии воды, что является важным приспособлением к обитанию на суше.

Формирование, созревание и прорастание семян сосны

После образования диплоидного ядра зиготы начинается развитие зародыша и формирование семени. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш семени, который состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (15-12) и почки, из покровов семязачатка формируются покровы семени.

Созревают семена в конце второго лета после опыления или в начале осени. По мере созревания женская шишка сильно разрастается, из красной становится зеленой, а затем — коричневой. У зрелой коричневой шишки зимой или ранней весной чешуи раскрываются, семена, снабженные крылышками, высыпаются и разносятся ветром. Это происходит через 1,5 года после опыления.

Семена сосны прорастают на любой почве: песчаной, каменистой, болотистой, даже на голых скалах. Молодые проростки могут выдержать заморозки, недостаток влаги, но погибают в тени. Сосенки быстро растут, увеличиваясь за год на 30-40см. Начиная со второго года жизни дерево образует ежегодно мутовку веток. По числу мутовок можно сосчитать, сколько лет сосне.

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной: схема с подписями и описанием

Голосеменные — растения, которые, как и покрытосеменные, размножаются семенами, но семена у них лежат открыто (голо) на чешуях женских шишек, а не находятся внутри плода.

У голосеменных есть две особенности, отличающие их от папоротникообразных:

1. Независимость процесса оплодотворения от воды. Это стало возможным благодаря появлению опыления — переноса мужских спермиев по воздуху к женским семязачаткам.
2. Появление семени, содержащего запас питательных веществ для зародыша, и плотную оболочку — семенную кожуру, защищающую его от неблагоприятных условий.

Благодаря этим особенностям голосеменные смогли селиться даже в засушливых районах, и окончательно завоевали сушу, где и господствовали в палеозойской и мезозойской эрах, вплоть до появления и расцвета покрытосеменных в начале мелового периода.

Некоторые из древних голосеменных сохранились и в наши дни — Гингко и Араукария:

Гингко
Араукария чилийская, ее листья живут до 40 лет!

В настоящее время насчитывается около 700 видов голосеменных, причем большинство из них ( около 600 видов) — хвойные, имеющие многолетние (за исключением лиственницы) игловидные (хвоя) или чешуйчатые листья:

Листья сосны — хвоя
Листья можжевельника — чешуйчатые

Среди хвойных есть деревья ( ель, сосна, кедр, пихта, кипарис), есть кустарники ( можжевельник). Встречаются гиганты более 100 м в высоту (секвойя), и карлики, стелющиеся по земле (кедровый стланик — сосна карликовая, можжевельник казацкий).

Хвойные образуют обширные леса в северном полушарии на территории Евразии, Северной Америки и островах Тихого океана, являясь средой обитания для птиц и животных. Они выполняют важную водоохранную роль и широко используются в промышленности (древесина, смолы) и медицине (эфирные масла).

Рассмотрим строение и размножение голосеменных на примере сосны.



Сосна

Сосна — высокое светолюбивое дерево с мощной стержневой корневой системой, позволяющей ей извлекать воду с большой глубины и выдерживать сильные ветра. Благодаря этому сосна растет на любых почвах — песчаных, каменистых и болотных. При этом она закрепляет зыбкие песчаные почвы, образуя на них, дополнительно к глубоким, еще и множество поверхностных корней.

Нижние боковые ветви у сосны, растущей в лесу, быстро отмирают, так как не выносят тени от соседних деревьев. При благоприятных условиях сосна вырастает высотой до 30-40 метров, и живет до 150-800 лет.

Ствол сосны покрыт чешуйчатой корой, глубже идет слабо развитый луб, камбий и мощная древесина. И древесину, и кору пронизывают радиальные лучи и смоляные ходы. Сердцевина — не развита.

• Листья сосны — иглы, собранные по две, живут 2-4 года.
• Размножение у сосны происходит только семенами, вегетативного размножения у нее нет.
• Весной на молодых побегах появляются шишки : на концах побегов — женские, а у основания других побегов — скопления мужских шишек.

Женские шишки сосны
Мужские шишки сосны

На чешуях мужских шишек развивается по два пыльника (микроспорангия), в которых образуются споры. Прямо в пыльниках споры прорастают, образуя мужское поколение ( гаметофит) — пылинку, несущую два спермия. У пылинки сосны имеется два воздушных пузырька, облегчающие ее перенос ветром

Пылинка сосны

На верхней стороне чешуек женской шишки образуется по два семязачатка (мегаспорангия). В них образуются споры, одна из которых прорастает, образуя женский гаметофит , несущий две яйцеклетки.

Для того, чтобы образовалось семя, необходимо опыление и оплодотворение. Опыление — это перенос пылинки ветром на лежащий открыто (голо) семязачаток. После этого женская шишка зеленеет, ее чешуи разрастаются, плотно смыкаются и запечатываются смолой.

Пылинка до следующего лета остается в состоянии покоя.



Женская шишка после опыления

Через год пылинка начинает прорастать — у нее образуется пыльцевая трубка, по которой спермии перетекают к яйцеклетке, и один из них сливается с ней. Образуется зигота, из которой развивается зародыш.



Ткани женского гаметофита, окружающие зародыш, накапливают питательные вещества и превращаются в эндосперм, а весь семязачаток — в семя.

Сверху семя покрыто плотной оболочкой — семенной кожурой, под ней — пленчатой оболочкой. Семя сосны имеет легкое крылышко. После созревания семян шишка раскрывается, и семена разносятся ветром.

Зрелая раскрывшаяся шишка через 12-13 месяцев после оплодотворения.

Схематично жизненный цикл сосны представлен ниже:

Жизненный цикл сосны

1. Подобным способом размножаются все голосеменные.
2. У разных представителей класса хвойных листья, шишки и семена выглядят по-разному:
3. У ели листья — хвоинки короткие, жесткие, сидят на ветвях по одной, живут до 7-10 лет

Женские (фиолетовые) и мужские (зеленые) шишки ели
Ветка ели с женскими зрелыми шишками

У сосны сибирской — кедра, семена крупные, с большим запасом питательных веществ — кедровые орешки:

Кедр — сосна сибирская
Кедровые орешки

В тропическом и субтропическом климате северного полушария растут высокие (до 30 м) стройные кипарисы с чешуйчатыми листьями:

Кипарис
Зрелые шишки кипариса

У родственника кипариса — можжевельника, листья могут быть игловидными или чешуйчатыми, шишки созревают на второй год и представляют собой шишкоягоды — нераскрывающинся, с мясистыми плотно сомкнутыми чешуями, внутри — от 1 до 10 семян:

Можжевельник с шишкоягодами

Сосна обыкновенная: описание с фото и видео, особенности размножения обыкновенной сосны



Там, где растут сосны, воздух чист и благодаря высоким фитонцидным качествам обладает целебными свойствами. Даже небольшая прогулка в сосновом лесу или небольшой рощице умиротворяет нервную систему, только там можно дышать, что называется, «полной грудью». Вблизи сосновых лесов часто возводят санатории и профилактории.

Описание сосны обыкновенной, фото шишек и семян

Сосна обыкновенная, или лесная, – Pinus sylvestris L. –хвойное дерево из семейства сосновых высотой 25–35 м (до 40–45 м), с конусовидной или округлой кроной, с широким сводообразным шатром и кольцеобразно расположенными главными ветвями. Диаметр ствола у самых крупных деревьев может достигать 1 м и более.

Как видно на фото, кора сосны обыкновенной при основании ствола темно-бурая, а выше – красноватая:



Почки не смолисты. Хвоя длинная, ярко — или сизо-зеленая. Хвои парны, длиной от 4–6 см длины, жесткие, сизоватые, в поперечном разрезе полукруглые. Цветы однодомные. Мужские соцветия собраны в плотные колосовидные соцветия, серно-желтого цвета.

Мужской цветок имеет вид шишечки и состоит из стерженька, на котором сидят тычинки. Женские соцветия сидят по одиночке или попарно на концах молодых побегов и, разрастаясь, дают деревянистую шишку.

Каждый цветок в женском соцветии состоит из семенной чешуи, сидящей в углу прицветника и несущей при основании 2 яичка, обращенных семявходом вниз.

Шишки сосны обыкновенной конусовидные, почти сидячие, поникшие, чешуи на верхушке с ромбическим утолщением, до 7 см длиной с серыми крылатыми семенами, созревающими на 3-й год. Семена сосны обыкновенной снабжены крылышками. Цветет в мае и в начале июня. Зацветает в возрасте 15 лет и позже.

В первые годы жизни растет быстро. Наибольший ежегодный прирост у деревьев происходит в возрасте 15–25 лет. Предельный возраст сосны обыкновенной оценивают в 300–350 лет, но известны деревья, возраст которых превышает 580 лет.

Особого описания заслуживает описание ареала сосны обыкновенной – он настолько велик, что занимает почти всю площадь умеренного пояса Евразии. В России сосна распространена в диком виде по всей лесной зоне, а также в лесостепи. Растет сосна и во многих степных районах.

Здесь она занимает некоторые возвышенности, произрастает на выходах известняка и мела, покрывает песчаные массивы в речных долинах. Образует чистые леса всевозможных типов в самых разных местообитаниях – от бедных песков и меловых выходов до верховых болот.

Примешивается к другим хвойным и лиственным лесообразующим породам.



Вечнозеленое дерево распространено в Северной и Средней Европе, где образует большие леса. В Сибири, на Кавказе растет на горах.

Особенности размножения и использования сосны обыкновенной

Основной способ размножения сосны обыкновенный в природе – семенной, причем он годится только для исходных видов и совершенно неприменим для культиваров, так как при размножении семенами не сохраняются сортовые признаки. Культивары размножаются только прививкой (на сосну, ель или пихту).

Большой ареал убедительно говорит о том, что это растение обладает исключительной приспособляемостью к внешней среде. Одна из особенностей сосны обыкновенной – повышенная требовательность к световому режиму, деревья отличаются большим светолюбием.



Произрастает сосна обыкновенная на песчаных и супесчаных почвах на водоразделах и в долинах рек, на торфяных болотах, а также на меловых возвышениях и в горах.

Это неприхотливое светолюбивое растение, предпочитающее рыхлые супеси или суглинки с кислой реакцией.



Сосна обыкновенная (Pinus silvestris) имеет огромное количество садовых форм, широко используемых в декоративном цветоводстве. Карликовых сортов у нее не так уж много (например, «Glauca Compacta», «Globosa Viridis», «Pygmaaea», «Sentinel»), но все они поистине красивы, обладают аккуратной формой кроны и заслуживают вашего внимания.

В хозяйственном отношении сосна является одной из ценнейших древесных пород, имеющих чрезвычайно разнообразное применение. Основное использование древесины сосны обыкновенной – жилищное, авиационное, судовое и дорожное строительство. Также её применяют в мебельном, лесохимическом и других производствах. Сосна доставляет хороший и поделочный материал и топливо.

• За вечнозеленый наряд высоко ценится и широко разводится как декоративное дерево в населенных пунктах, городских садах и парках.
• На видео «Сосна обыкновенная» вы можете убедиться, насколько красивы и сосновые и рощи, и одиночные посадки:

Развитие сосны и формирование побега в процессе цикла развития саженца: формируем Ниваки садовый бонсай

Сосна обыкновенная является спорофитом. Оно имеет и мужские, и женские шишки. Жизненный цикл сосны обыкновенной составляет порядка 400 лет.

Спорообразование у сосен начинается примерно к 30 годам. В это время развитие сосны не закончено и дерево находится на стадии «половой зрелости».

Жизненный цикл развития сосны обыкновенной

Первый цикл развития сосны обыкновенной – опыление и оплодотворение. После него чешуи женских шишек склеиваются сосновой смолой. Следующий этап — оплодотворение, которое наступит через 12-14 месяцев.

Пыльца прорастет, из вегетативной клетки будет образована пыльцевая трубка, а генеративная даст начало двум спермиям. Для оплодотворения нужен только один спермий, второй погибнет. В результате процесса оплодотворения образуется зигота.

Она и даст жизнь зародышу, а семязачаток образует семя с запасом питательных веществ в эндосперме. Оболочка семян образована из оболочки семязачатка. Далее шишка растет, одревесневает. Через 2 года после опыления шишки начинают поникать, чешуйки их расходятся и семена освобождаются.

После отделения от материнского растения, сосновое семя может долгое время находиться в стадии покоя. Но как только наступят благоприятные условия, зародыш начинает быстро расти.

Саженцы сосны обыкновенной: уход

Следующий цикл развития – прорастание саженца. Спустя 1-2 недели после высева семян начинают появляться первые всходы. Если семена были высеяны в ящике, то его уже можно выставить на солнышко, но при этом обязательно следить за уровнем влажности грунта.

Земля должна быть влажной на ощупь на глубине нескольких см. Если растениям будет не хватать солнечного цвета, ростки вытянутся, что обусловит получение саженцев с высоким уровнем первой ветки. По этой же причине необходимо своевременно очищать посадки от сорняков.

Ведь даже незначительное притенение с их стороны уменьшает скорость роста сосновых всходов.

Если сосновые саженцы покупаются, то необходимо обратить внимание на корневую систему. Если она оголена, то это покупка заведомо мертвого дерева, так как корешки хвойных пород начинают погибать уже через 15 мин после стряхивания с них грунта.

Дело в том, что хвойное деревце не успевает восстановить корневую систему, как это сделала бы лиственная порода, предварительно скинув всю листву. Вечнозеленая крона сосенки, от которой растение не может просто так избавиться, требует питания и влаги и тянет их из скелетных корней.

Корни, в свою очередь, не успевают одновременно отращивать корешки и питать хвою.

Если сосны выращиваются с семенного материала, то в конце осени — начале зимы необходимо проследить, чтобы всходы «ушли» под снег без сорняков. Очень важно помнить, что накрывать сосновые грядки укрывным материалом не рекомендуется, так как такая «забота» может вызвать развитие грибковой инфекции. Сосна, как и любая другая хвойная порода, отлично переносит зиму, не страдая от морозов.

Формирование кроны сосны обыкновенной

Оказывается, формировать крону у сосны можно. Причем сделать это совсем несложно. Для этого пользуются методом прищипки молодого побега.

Как только молодой побег сосны обыкновенной закончил свой рост, но пока еще не успел сформировать иголки (то есть представляет собой «свечку»), его нужно прищипнуть (не обрезать!) на нужную длину. Обычно скручивают пальцами половину побега.

Особого вреда это растению не доставит и ранка быстро затянется. Таким способом формируют большинство хвойных.

Укорачивание верхушечного побега стимулирует интенсивный рост боковых побегов. Так крона становится намного гуще. Прищипку выполняют в мае-июне, когда только начинают разделяться иголки.

После этого ветка останавливается в росте на год. Как правило, после этого начинают образовываться новые почки, несколько боковых побегов. Кончик веточки при этом становится пушистым и густым.

Прищипку можно выполнять только раз в год.



Если у сосны побеги уже не «свечки», а сформированные ветви, то формирование кроны сосны обыкновенной также возможно. Это может понадобиться для прореживания внутри. Особенностью является то, что на старой ветке спящая почка после обрезки не проснется. Поэтому не стоит оставлять пеньки, а сразу срезать сучок на кольцо.

Немаловажным значением для формирования кроны является место, где растет дерево. Если сосна находится на хорошо освещенном участке, то крона будет пышной и округлой. В противном случае, дерево начнет тянуться и скидывать нижние сучья.

Формирование сосны Ниваки – садовый бонсай

Ниваки – формировка в стиле бонсай. Сегодня встречается несколько типов оформления деревьев в стиле бонсай. Одни более прорежены, другие, наоборот, густые. Также существуют формы, которые максимально приближены к натуральному виду растений. А есть такие, которые очень сильно стилизованы под бонсай.

Стадия предварительной подготовки подразумевает прореживание разветвленных, наиболее живописных сосен. Для этого часть ветвей удаляется, а оставшиеся ветки немного укорачиваются.

При создании культуры сосны, важно помнить, что сразу нельзя удалять много молодых побегов, покрытых хвоей. Формирование необходимо проводить таким образом, чтобы осталось достаточное количество побегов, питающихся от корня.

Основой грамотного формирования является постепенное удаление ненужных ветвей в течение нескольких лет. В результате на оставленных ветвях образуются своеобразные тарелки. Для получения более живописного внешнего вида дерева нужно постараться оставшиеся ветви расположить как можно равномерней.

Также следует учесть, что рост веток из одного побега не допускается, они не должны переплетаться или перекрещиваться.

В качестве исключения иногда боковую ветвь можно отогнуть в горизонтальное положение при помощи проволоки или прочной тесьмы, чтобы создать иллюзию горизонтально расположенных и свисающих вниз боковых ветвей. В Европе этот способ используют крайне редко.

Не смотря на то, что Ниваки и бонсай – это способ формирования кроны, они представляют разные стили формирования. Различия заключаются в том, что техника бонсай предполагает разрезание, расширение и укорачивание ствола у основания. При этом сдирается кора, умертвляются и отбеливаются ткани ствола. Ниваки таких приемов не использует.



Ниваки представляет собой садовое дерево, корневая система которого не формируется специально. Однако один раз в 2-3 года дерево необходимо пересаживать, соблюдая общепринятые садоводческие технологии.



Бонсай – растение с ограниченной корневой системой, которая в обязательном порядке отмывается и формируется.



Надземная часть деревьев бонсай обрезается и выщипывается, а ниваки, как правило, формируют стрижкой.

При необходимости бонсай фиксируется мягкой проволокой, для ниваки используется натуральная веревка и бамбук. Стиль для бонсай (правило треугольника) – это обязательно со всеми его составляющими: вид, время.

Ниваки этого не требует. «Локти» бонсая, в отличие от «тарелок» ниваки, не имеют ровной поверхности.

Цикл развития сосны обыкновенной



Жизненный цикл голосеменных рассмотрим на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Спорофит — дерево высотой до 50 м, достигающее возраста 400 лет. Ветвление боковое. Ствол хорошо выражен, на нем мутовками располагаются боковые ветви.

Нарастание побегов моноподиальное. Побеги покрыты бурыми чешуевидными листьями. В пазухах их расположены сильно укороченные побеги, несущие по два игольчатых листа.

Игольчатые листья, или хвоя, в сечении имеют плосковыпуклую форму, в центре расположены два проводящих пучка.

Спорообразование начинается примерно на 30 — 40-м году жизни. На одном и том же растении образуются шишки двух видов, резко различающиеся между собой: мужские, расположенные группами, и женские — одиночные.

Мужская шишка образуется в пазухе чешуйки, на месте укороченного побега, длина ее 4 — 5 мм, ширина 3 — 4 мм. Она представляет собой побег с хорошо развитой осью, на которой спирально расположены микроспорофиллы, черепитчато налегающие друг на друга.

У основания оси имеются чешуйки, играющие защитную роль. Микроспорофилл яйцевидной формы, тонкий, плоский, с двумя микроспорангиями на нижней стороне. В микроспорангиях к осени заканчивается обособление многочисленных материнских клеток микроспор. Весной происходит мейоз.

В результате каждая диплоидная материнская клетка образует четыре микроспоры.

Микроспора одноядерна, спородерма ее состоит из интины и экзины и несет два воздушных мешка, которые возникают вследствие расхождения покровов. Здесь же, в микроспорангии, происходят прорастание микроспоры и образование мужского гаметофита, называемого пыльцой.

Он развивается внутри микроспоры и редуцирован еще больше, чем у рассмотренных ранее разноспоровых растений. В результате деления микроспоры образуются антеридиальная клетка и две проталлиальные клетки, которые вскоре разрушаются. Проталлиальные клетки — единственные вегетативные клетки гаметофита.

Затем антеридиальная клетка делится и образует генеративную клетку и клетку трубки. Покровы микроспоры остаются покровами пыльцы. Ко времени ее созревания микроспорангии вскрываются продольной щелью, и пыльца высыпается наружу. Воздушные мешки облегчают перенос ее ветром.

Дальнейшее развитие мужского гаметофита происходит внутри семязачатка, на женских шишках.

Женские шишки образуются на верхушках молодых побегов. Устроены они более сложно и относительно больших размеров. На главной оси расположены мелкие чешуйки, называемые кроющими. В их пазухах образуются крупные толстые семенные чешуйки с двумя семязачатками на верхней стороне. Семенная чешуйка — это редуцированный боковой побег, а не мегаспорофилл.

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса и интегумента. Нуцеллус и есть мегаспорангий. Он имеет яйцевидную форму и срастается с особым защитным покровом — интегументом. Лишь около вершины, обращенной к оси шишки, интегумент имеет отверстие — микропиле (пыльцевход). Вначале нуцеллус состоит .из однородных диплоидных клеток.

Затем в средней части его обособляется одна более крупная археспориальная клетка. Она делится путем мейоза и образует четыре мегаспоры. В дальнейшем три из них отмирают. Мегаспорангий никогда не вскрывается, так что мегаспора остается внутри него. Мегаспора многократно делится и образует женский гаметофит, называемый эндоспермом (n).

Из двух наружных клеток эндосперма, обращенных к микропиле, образуются два архегония, более редуцированных по сравнению с папоротниковидными.

Пыльца из мужских шишек переносится на семязачатки и улавливается каплей густой жидкости, заполняющей пространство между нуцеллусом и интегументом и выступающей через микропиле. Подсыхая, она втягивает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус. После опыления микропиле зарастает. Чешуйки женской шишки смыкаются.

Мужской гаметофит продолжает свое развитие на мегаспорангии. Экзина лопается, и клетка трубки образует пыльцевую трубку, которая внедряется в ткань нуцеллуса и растет в направлении архегония. Генеративная клетка делится и образует две клетки: клетку-ножку и спермагенную клетку.

Они переходят в пыльцевую трубку, которая и доставляет их к архегонию. Непосредственно перед оплодотворением из спермагенной клетки образуются два спермия — мужские гаметы без жгутиков. Пыльцевая трубка через шейку архегония достигает яйцеклетки. Тургор ее повышается, кончик лопается, и содержимое выбрасывается в цитоплазму яйцеклетки.

Один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а второй отмирает. От опыления до оплодотворения у сосны проходит около 13 месяцев. Из зиготы (2n) образуется зародыш. Рост зародыша осуществляется за счет запасных продуктов гаметофита — эндосперма (n).

Сформировавшийся зародыш состоит из корешка, стебелька, нескольких семядолей (5 — 12) и почечки. Зародыш окружен эндоспермом, который используется при прорастании. Интегумент образует твердую спермодерму. Так семязачаток превращается в семя.

Оно лежит открыто на семенной чешуйке и имеет (у сосны обыкновенной) крыловидный придаток, способствующий распространению семян ветром. Созревание семян наступает осенью, на второй год после опыления. Шишки к этому времени, достигают 4 — 6 см.

Они продолговато-эллиптической формы, с заостренной верхушкой, чешуйки одревесневают, из зеленых становятся серыми. Следующей зимой шишки поникают, чешуйки расходятся и семена высыпаются. Отделившись от материнского растения, семя может длительное время находиться в состоянии покоя, и лишь с наступлением благоприятных условий зародыш трогается в рост.

Таким образом, у голосеменных имеется ряд более прогрессивных признаков по сравнению с папоротниковидными: гаметофиты полностью потеряли самостоятельность, они образуются на спорофите и живут на нем, оплодотворение не связано с водой; зародыш спорофита хотя и питается за счет гаметофита, но находится внутри семени и надежно защищен от неблагоприятных условий. Особенность семян голосеменных — их двойственная природа: питательная ткань — эндосперм принадлежит гаметофиту (n), зародыш — зачаток нового спорофита (2n), спермодерма и нуцеллус образуются из тканей материнского спорофита (2n).

Циклы развития растений (занятие по подготовке к ЕГЭ) материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (10 класс) на тему

• Слайд 1
• Слайд 2
• Как показали результаты экзамена прошлых лет: У учащихся слабо сформированы знания об изменении хромосомного набора в клетках гаметофита и спорофита водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и цветковых растений; об образовании у растений спор в процессе мейоза, а половых клеток – в процессе митоза, что отличает их от животных; умения сравнивать споры и половые клетки, споры и клетки спорофита; объяснять и аргументировать особенности образования спор, половых клеток, гаметофита у растений.
• Слайд 3
• Жизненные стадии растений Спорофит Гаметофит дословно – несущий споры все клетки содержат диплоидный набор хромосом ( 2n ) образует споры ( n ) дословно – несущий гаметы все клетки содержат гаплоидный набор хромосом ( n ) образует гаметы ( n )
• Слайд 4

Циклы развития растений Подготовка к выполнению заданий ЕГЭ С5 (применение знаний на определение числа хромосом и ДНК в разных фазах митоза и мейоза, в половых и соматических клетках разных организмов ) © Тихонова Е.Н. 6 января 2015 г.

Словарь ( Реймерс Н.Ф.) Спорофит представитель бесполого поколения или этап жизненного цикла растения от зиготы до образования спор Гаметофит представитель полового поколения или этап жизненного цикла растения от споры до образования зиготы

Словарь ( Реймерс Н.Ф.) Спорангии орган бесполого размножения растений и грибов, в котором образуются споры Гаметангий половой орган растений, грибов, в котором образуются гамет

1. Слайд 6
2. Поколения Бесполое Половое 2n развивается из зиготы спорофит споры ( n ) (МЕЙОЗ) n развивается из споры гаметофит гаметы ( n ) (МИТОЗ)
3. Слайд 7

Споры ( n ) – почему же тогда это бесполые клетки, а гаметы ( n ) — половые?! Давайте разберёмся! Гаплоидная спора (одна) не сливаясь ни с какой другой клеткой образует новый организм (вернее другую жизненную стадию) генетически идентичный этой одной споре Т.о.

спора, являясь продуктом спорофита сама образует будущий гаметофит ═ > размножение бесполое Ткани гаметофита гаплоидны из них образуются гаметы Каждая гаплоидная гамета не образует новый организм. Только после стадии оплодотворения её с другой гаметой (после объединения генетического материала (n) ♀ и (n) ♂ гамет, образуется диплоидная ( 2 n) зигота ). Т.о.

гаметы, являясь продуктом гаплоидного гаметофита, только сливаясь попарно мужские с женскими обеспечат дальнейшее развитие нового организма ═ > размножение половое

• Слайд 8
• Бесполое поколение Половое поколение мейоз Споры n n n 2n митоз х Зигота 2n ♂ ♀ n n n митоз
• Слайд 10
• Спорофиты Гаметофиты
• Слайд 11
• Половое поколение n митоз гаметы n оплодотворение зигота 2 n Бесполое поколение 2 n мейоз споры n
• Слайд 14
• Цикл развития листостебельного мха (кукушкин лён )
• Слайд 15

Задание 1 . «Отдел Моховидные» В жизненном цикле моховидных преобладает (_). Мохообразные размножаются (_). Бесполое размножение происходит с помощью (_). Споры, как и у всех высших растений, образуются (_), и имеют (_) набор хромосом. Спорофит мхов представлен (_).

Гаметофит мхов представлен (_). Гаметофиты называются двудомными, если (_). Антеридии и архегонии у мхов образуются на (_). Для слияния половых клеток необходима (_). После оплодотворения из зиготы развивается (_). Из споры мха развивается (_).

Когда происходит мейоз в цикле развития мха (_)

Задание 2. «Отдел Папоротниковидные» Спорофит папоротников представлен (_), гаметофит – (_). Стробилы у папоротников (_). Антеридии и архегонии у щитовника мужского образуются на (_). Споры у щитовника мужского образуются на нижней части листа в (_), прикрыты покрывалом – (_).

Чем представлен бесполое поколение у папоротников? Ответ поясните. Чем представлен половое поколение у папоротников? Ответ поясните.

Где образуются гаметы у папоротника? Как происходит половое размножение у папоротников? Где образуются споры у папоротника? Как происходит бесполое размножение у папоротников? Где образуется зародыш нового растения у папоротника?

1. Слайд 18
2. Цикл развития сосны
3. Слайд 19

«Отдел Голосеменные» Чем представлен спорофит голосеменных? Чем представлен мужской гаметофит голосеменных? Чем представлен женский гаметофит голосеменных? Основные ароморфозы, которые привели к появлению голосеменных? Чем представлены микроспорангии голосеменных? Чем представлены мегаспорангии голосеменных? Что из себя представляют гаметангии голосеменных? Когда в жизненном цикле голосеменных происходит мейоз? Что развивается из микроспор и мегаспор голосеменных?

Задание 4. «Отдел Голосеменные» Какие особенности имеет пыльца сосны? Чем представлен мужской гаметофит, образующий половые клетки? Чем представлена женский гаметофит, образующий половые клетки? Нужна ли вода для оплодотворения голосеменных? Почему? Где образуется зародыш нового растения у сосны?

Задание 7. «Отдел Голосеменные» Весной у сосны на каждой чешуйке красноватых шишек образуется по …. Мегаспорангий голосеменных представлен …. В нуцеллусе мегаспороцит претерпевает мейоз, три мегаспоры отмирают, а ядро четвертой ….

На чешуйках зеленовато-желтых шишек, образующихся у основания молодых побегов, формируются …. Микроспороциты мейотически делятся и образуют …, каждая из которых в результате митотических делений образует …. В пыльцевом зерне различают несколько клеток: ….

Оплодотворение у сосны происходи спустя … после опыления. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй …. Второй архегоний женского гаметофита также …. Созревание семян у сосны происходит лишь через… после опыления. Из оплодотворенной яйцеклетки, зиготы, образуется ….

Эндосперм у голосеменных …. Для оплодотворения голосеменных вода …. В отличие от споры семя сосны имеет ….

• Слайд 22
• Мегаспора ( n ) Женский гаметофит (зародышевый мешок) ( n ) Микроспора ( n ) Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) ( n )
• Слайд 25
• Половое поколение n митоз гаметы n оплодотворение зигота 2 n Бесполое поколение 2 n мейоз споры n
• Слайд 27

«Отдел Покрытосеменные» Чем представлен спорофит цветковых? Чем представлен мужской гаметофит цветковых? Чем представлен женский гаметофит цветковых? Основные ароморфозы, которые привели к появлению цветковых? Чем представлены микроспорангии цветковых? Чем представлены мегаспорангии цветковых? Что из себя представляют гаметангии цветковых? Когда в жизненном цикле цветковых происходит мейоз – при образовании гамет или спор? Что развивается из микроспор и мегаспор цветковых?

Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 6? Когда происходит мейоз – при образовании спор, или при образовании гамет?

Задание 6. «Двойное оплодотворение цветковых растений» Мужской гаметофит цветковых растений представлен (_). Пыльцевое зерно на рыльце столбика набухает и образует (_). Генеративная клетка делится и образует (_). Семязачаток снаружи защищен (_), между которыми есть отверстие – (_). Женский гаметофит цветковых растений представлен (_).

Внутри семязачатка развивается (_), состоящий из семи клеток. Один спермий сливается с (_), второй – (_), то есть происходят два оплодотворения. Двойное оплодотворение было открыто русским ученым (_). Зародыш семени развивается из (_). Эндосперм образуется из (_). Перисперм образуется из (_).

Кожура семени образуется из (_) Околоплодник формируется из (_).

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в конце телофазы мейоза 1 и телофазы мейоза 2.

Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом. 1)Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n )-28хрососом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 56 молекул (4с).

2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный ( n )- из 14 хромосом, число молекул ДНК- 2с (28 молекул ДНК).

3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный ( n )-14 хромосом, число молекул ДНК равно 14 молекулам (1с).

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II.

Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

1 ) перед началом мейоза число молекул ДНК – 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется – их 28; 2) в анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы; 3) в анафазе мейоза II число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды и становятся самостоятельными хромосомами (но все они в одной клетке), число молекул ДНК – 28, после первого деления удвоения ДНК не происходит, поэтому число ДНК уменьшилось в 2 раза.

В клетках эндосперма семян лилии 21 хромосома. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в конце телофазы мейоза 1 и мейоза 2 по сравнению с интерфазой у этого организма? Ответ поясните.

1 ) Эндосперм цветковых растений имеет триплоидный набор хромосом (3 n ), значит, число хромосом в одинарном наборе ( n ) равно 7хромосомам.

Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n ) из 14 хромосом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 28 (4с).

2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный ( n ) из 7 хромосом, число молекул ДНК- 14 (2с). 3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный ( n )-7 хромосом, число молекул ДНК равно одному-7 (1с).

Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае.

1) в клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом – 2n, так как зародыш развивается из зиготы – оплодотворённой яйцеклетки; 2) в клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом – 3n, так как образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия ( n ); 3) клетки листьев цветкового растения имеют диплоидный набор хромосом – 2n, так как взрослое растение развивается из зародыша.

Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

1) Клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют гаплоидный набор хромосом. 2) Клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом.

3) Спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.

Какой хромосомный набор характерен для спермиев и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

1) В спермиях набор хромосом гаплоидный, клетках эндосперма семени — триплоидный . 2) Спермий сформируется из гаплоидной споры (генеративной клетки мужского гаметофита) в результате митоза.

3) Эндосперм формируется при слиянии двух гаплоидных ядер центральной клетки зародышевого мешка (2 n ) и одного спермия ( n ).

Какой хромосомный набор характерен для клеток эпидермиса и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. 1) Лист часть спорофита цветкового растения клетки которого диплоидны ( 2n ).

Восьмиядерный зародышевый мешок – незрелый женский гаметофит цветкового растения клетки которого гаплоидны ( n ) 2) Клетки листа образуются при митотическом делении образовательной ткани (в том числе и клетки эпидермиса листа).

3) Клетки восьмиядерного зародышевого мешка образуются при митотическом делении мегаспоры из которой образуется женский гаметофит цветкового растения.

Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

Гаметы мха кукушкина льна образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза. 2)Набор хромосом у гамет одинарный — n .

3)Споры мха кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток. Набор хромосом у спор одинарный — n

Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки? 1) Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc . 2) Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита. 3) Спора делится митозом, образуя гаметофит.

Гаплоидный набор хромосом гороха составляет 7. Сколько хромосом содержится в клетках листьев, зародыша семени и семядолях семени. Ответ поясните. 1. Лист- вегетативный орган растения, клетки содержат 2n хромосом, следовательно, они содержат 14 хромосом 2.

Зародыш семени образуется в результате оплодотворения, следовательно, в них диплоидный набор хромосом (2n =14) 3.

Семядоли семени гороха содержат запасное питательное вещество, они образуются в результате слияния спермия ( n ) и центральной клетки семязачатка (2n) и имеет тройной набор хромосом (3 n =21)

Клетки корешков лука содержат по 16 хромосом (2n). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом (3n). Ответ поясните. 1. В триплоидной клетке эндосперма семени лука содержится 24 хромосомы. 2.

В интерфазе происходит удвоение ДНК, теперь каждая хромосома состоит из двух хроматид, число молекул ДНК в клетке 48. 3. В период анафазы происходит расхождение хроматид к полюсам клетки.

Каждая хроматида становится самостоятельно хромосомой, поэтому число хромосом в период анафазы 48.

Репетитор биологии по SKYPE (Садыков Борис Фагимович , к.б.н., доцент…Индивидуальные занятия по биологии и генетике со старшеклассниками и студентами offline и по SKYPE. Мой логин в SKYPE – borissadykov . Тел.:+7(927)-32-32-052. Email : boris.sadykov@gmail.com ) Петросова Р.А., Пилипенко Н.Н., Теремов А.В. Дидактический материал по общей биологии.

/Газета «Биология» приложение к газете «Первое сентября» 1997/ Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии для поступающих в ВУЗы. – М.: Оникс 21 век, 2005 Единый государственный экзамен по биологии. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. – М.: «Интеллект — центр», 2005 – 2013 гг Пименов А.В., Пименова И.Н. Дидактические материалы к разделу «Растения» 6 класс.–М.

: «Издательство НЦ ЭНАС», 2004г Использованные материалы

Цикл развития голосеменных растений на примере сосны обыкновенной

В жизненном цикле сосны обыкновенной
доминирует спорофит– взрослое
дерево, включающее в себя:корень,ствол,ветви(удлинённые побеги),укороченные побеги,листья,
мужские и женскиешишки.

Стержневая корневая система сосны
достигает в глубину 20–30 м и может
вступать в симбиоз с мицелием (телом)
грибов, например, маслят, создавая
микоризу(грибокорень).

Гифы (выросты
мицелия) оплетают корни сосны от кончиков
к зоне всасывания и проникают внутрь,
подключаясь к проводящим пучкам.

Поглощая
органические вещества из растения, гриб
поставляет в растение воду с минеральными
веществами.

Ствол – вертикальный одревесневший
стебель достигает в высоту 30–40 м. Ветви
(удлинённые побеги) на стволе располагаются
мутовками, покрыты сидячими, спирально
расположенными бурыми чешуеобразными
листочками и заканчиваются яйцевидными,
конусообразными, коричневыми почками.

В пазухах чешуевидных листочков
развиваются укороченные побеги, из
которых растет по два листка –хвоинки.

Пара листьев сосны
обыкновенной, длиной 3–8 см,
толщиной 1,5–2 мм, при основании
покрытых влагалищем, функционирует
(живет) 3–5 лет и опадает вместе с
укороченным побегом.

Мужские шишки– спороносные
колоски (стробилы), образуются весной
у основания молодых удлиненных побегов.
Они собраны на общей оси. Каждая отдельная
шишка длиной 8–12 мм, желтого или розового
цвета, состоит из короткого стержня
(оси), на котором спирально расположены
редуцированные спороносные листья –микроспорофиллы.

С нижней стороны
микроспорофиллов расположены по двамикроспорангия. В микроспорангиях –
пыльцевых камерах, в результате деления
мейозом диплоидных клеток спорогенной
ткани образуются гаплоидныемикроспоры.
В свою очередь микроспоры делятся
митозом и образуют четырёхклеточныймужской гаметофит–пыльцу.

Пыльцевое зерно включает в себявегетативную,генеративную(антиридиальную) и двепроталиальныеклетки. Проталиальные клетки являются
резервными, поэтому, отставая через
некоторое время в росте, отдают свой
ресурс на развитие генеративной и
вегетативной клеток, быстро дегенерируют
и исчезают.

Клетки пыльцы окружены двумя
оболочками – внешней, толстой –экзинойи внутренней, тонкой –интиной.В двух местах экзина не
срастается с интиной, образуя вздутия –воздушные мешки.

Женские конусовидные шишки, длиной
3–7 см, появляются на верхушках удлиненных
побегов одиночно или группой по 2–3 шт.
Состоят изоси, на которой спирально
расположеныпокровныеисеменныечешуи –мегаспорофиллы(женские
спороносные листья).

С верхней стороны
семенных чешуй, у их основания, находятся
по двасеменных зачатка, прикрытые
покровными чешуями. Семенной зачаток
представляет собой мегаспорогенную
ткань –нуцеллус, окружённый
покровной тканью –интегументом.

На верхушке семенного зачатка, обращенного
к оси шишки, в интегументе остаётся
отверстие – пыльцевход (микропиле).

Весной (в мае) после созревания пыльцы
микроспорангии мужских шишек раскрываются,
и пыльца разносится ветром. Опыление– это процесс попадания пыльцы на
микропиле семенных зачатков. Во время
опыления чешуи женских шишек широко
раскрыты.

Пыльца заносится воздушными
потоками (ветром) между чешуями, прилипает
к клейкой жидкости, которая выделяется
из микропиле. Вследствие подсыхания
клейкой жидкости пыльца затягивается
через пыльцевход на нуцеллус.

После
опыления микропиле зарастает, чешуи
женской шишки смыкаются, и вся шишка
снаружи герметизируется (заливается)
смолой. После попадания на нуцеллусвегетативная клеткапыльцы прорастает
в негопыльцевой трубкой.

Генеративнаяклетка заходит внутрь вегетативной
клетки и движется в ее апикальной части.
Следующие 13 месяцев пыльцевая трубка
медленно врастает в нуцеллус, в направлении
будущего женского гаметофита.

Рис. 40. Схема жизненного цикла сосны
обыкновенной

Рис. 41. Жизненный цикл сосны обыкновенной

Через месяц после опыления одна клетка
нуцеллуса – археспориальнаяклетка делитсямейозом, образуя
четыре гаплоидныемегаспоры. Три
из них отмирают, а наиболее удалённая
от микропиле четвертая мегаспора
начинает расти.

Ее развитие вмегагаметофит(женский гаметофит) начинается через
шесть месяцев после опыления и требует
для завершения своего формирования еще
полгода. В течение этого времени клетка
мегаспоры митотическим разделением
увеличивает количество своих ядер
примерно до 2000 шт.

На 13 месяц после
опыления в мегаспоре происходитцитокинез– разделение многоядерной
клетки клеточными стенками, которые
локализуют ядра в отдельных клетках.
Образованная гаплоидная ткань называетсяэндоспермом.

На 13–15 месяц после
опыления ближе к микропиле из клеток
эндосперма формируются два-три
редуцированныхархегониясяйцеклеткамив середине. Эндосперм
с двумя архегониями представляет собойженский гаметофит (заросток).

В период формирования женского гаметофита
пыльцевая трубка(вегетативная
клетка) прорастает через нуцеллус и
эндосперм, заходит в один из архегониев.

К этому моментугенеративнаяклетка
пыльцы внутри вегетативной клетки
(пыльцевой трубки) делится на две дочерние
клетки –стерильную(клетку-ножку)
исперматогенную(клетку тела). После
чего сперматогенная клетка делится на
дваспермия.

Пыльцевая трубка с
двумя спермиями в середине представляет
собой полностьюразвитый мужской
гаметофит.

Проникнув в архегоний и
достигнув яйцеклетки, апикальная часть
клеточной стенки пыльцевой трубки
разрушается, в полость архегония
вливается цитоплазма, и один из спермиев
соединяется с яйцеклеткой, формируязиготу, другой спермий погибает.
Процесс оплодотворения происходит
приблизительно на 13-15 месяц после
опыления. Обычно оплодотворяются и
начинают развиваться в зародыши
оплодотворенные яйцеклетки (зиготы)
всех архегониев (полиэмбриология),
однако, как правило, только один зародыш
формируется полностью.

Следующие полгода (6 месяцев) после
оплодотворения происходит формирование
семенииз семенного зачатка: зигота
развивается взародыш,эндоспермостаётся в качестве запасающей ткани
семени, интегумент формируетоболочку
семенис крыловидным выростом, нуцеллус
расходуется на развитиеэндоспермаизародыша.

Семена сосны обыкновенной
черного цвета диаметром 4-5 мм, с
перепончатым крыловидным выростом
оболочки семени длиной 12-20 мм, полностью
вызревают в ноябре-декабре, через 18-21
месяц после опыления.

Женские шишки при
созревании становятся матовыми от
серо-светло-коричневого до серо-зеленого
цвета; открываются (широко раскрывают
свои чешуи) с февраля по апрель и вскоре
опадают.

ПокрытосеменныеилиЦветковые
растения – отдел высших семенных
растений, особенностью которых является
наличиецветка– органа полового
размножения, в котором плодовые листочки
(пестик), заключают в себе семенные
зачатки.

Другой особенностью покрытосеменных
является образование в семенном зачатке
семиклеточного женского гаметофита –зародышевого мешкаи оплодотворение
в нём двух клеток (яйцеклетки и центральной
диплоидной клетки) –двойное
оплодотворение.

Отдел покрытосеменных
насчитывает более 250 тыс. видов растений.

Жизненный цикл голосеменных растений — классификация, особенности и этапы развития — Помощник для школьников Спринт-Олимпиады

Все этапы развития организма, которые начинаются с зарождения и заканчиваются фазой зрелости, описывают полный жизненный цикл голосеменных растений.

Они относятся к самой древней группе сперматофитов, которая появилась более 350 млн лет назад. В отличие от покрытосеменных, в этом типе растений семена не обладают закрытым вместилищем, а их завязь имеет вид чешуи.

Циклы формирования организмов обычно замкнутые и повторяются через определенное время.

Классификация голосеменных растений

Ранее в общей типологии растений голосеменные представители были выделены в отдельную группу. Сначала они относились к отделу семенных, позже входили в состав сосудистых растений. Непосредственно класс голосеменных объединял хвойные и некоторые виды вымерших растений.

Хотя по описанию представители этой группы существенно отличались от покрытосеменных, но ученые предполагали на основании ископаемых остатков, что папоротникообразные и цветковые произошли от голосеменных предков.

Против этих утверждений выступают исследования ДНК, результаты которых показывают, что голосеменные являются монофилетической группой. Сейчас эти растения разделяются на 5 классов:

Эта классификация представлена в работе от 2011 года, которая описывает современную флору Земли. В общей сложности в нее вошли характеристики 1080 видов растений.

Характерные признаки

Основные виды голосеменных растений встречаются в северных регионах с влажным климатом. Некоторые представители растут в жарких пустынях на юге Африки. Общие характерные черты вида:

В группе отсутствуют травы, поэтому описание и схему жизненного цикла растений лучше всего рассматривать на примере сосны обыкновенной. Все представители голосеменных обладают видоизмененными листьями — хвоинками.

У некоторых сортов сосен они могут сохраняться до 45 лет, а у лиственниц хвоя опадает каждый год. В отличие от мхов и папоротников, растения размножаются семенами, которым не требуется вода. Процесс опыления происходит с помощью ветра и не зависит от наличия влаги.

Некоторые виды смогли поселиться в засушливых районах мира. Развитие семян из семяпочек происходит открыто, так как отсутствует соответствующее вместилище. В отличие от высших споровых, такой процесс развития соответствует более высокому уровню организации.

Их древесина имеет достаточный запас прочности, что зависит от особенности ее строения. Она состоит из мелких мертвых клеток ксилемы, а внутри и коре находятся каналы со смолой. С давних времен в России охранялись рощи из стройных хвойных деревьев, которые шли на создание флота. Непосредственно из сосны изготавливались корабельные мачты.

Особенности строения и размножения

Цикл развития голосеменных слагается из ротации спорофита и гаметофита, то есть чередования бесполого и полового поколения. При этом господство принадлежит спорофиту — взрослому растению.

Представители голосеменных считаются разноспоровыми, как и другие семенные. В спорангиях, находящихся в шишках (стробилах), образуются женские мегаспоры, которые отличаются от мужских микроспор более крупным размером.

Мужские шишки

Ближе к лету в начале молодых побегов сосны появляются мужские мелкие стробилы. Их чешуйки представляют собой мелкие спороносные листики, которые обладают двумя микроспорангиями. Путем редукционного деления материнских клеток в спорангии получаются 4 мелкие споры.

Каждая из них покрыта наружной и внутренней оболочкой, а между ними находится 2 воздухоносных полости. Ядро микроспоры делится, образуя 2 клетки. Из одной получаются 2 заростковые клетки, которые здесь же отмирают. Кстати, процесс полностью еще не изучен. Из второй также формируются 2 клетки:

• антеридиальная;
• вегетативная.

Из первой развиваются неподвижные спермии, а из второй образовывается пыльцевой трубчатый вырост. Таким образом, внутри мелкой споры создается мужской гаметофит, и она становится пыльцевым зерном.

Когда мелкий спорангий вскрывается, пыльца высыпается и попадает на женские шишки. Происходит опыление, и мужской гаметофит развивается дальше внутри семязачатка.

Формирование женского гаметофита

Весной на концах побегов сосны образуются небольшие женские шишки. Они обладают красноватым оттенком, состоят из центрального стержня, на котором расположены кроющая и семенная чешуйки, которая является преобразованным боковым побегом, в ней же находятся 2 семязачатка (семяпочки).

Из-за того, что они не закрыты, эти растения и называются голосеменными. Каждая чешуйка женской стробилы гомологична мужским шишкам. В состав семяпочки входят:

В верхней части интегумента находится вход, через который пыльцевой трубчатый вырост попадает в середину семяпочки. Пыльца, осевшая на жидкость между интегументом и нуцелусом, проникает внутрь семязачатка.

В его центре происходит деление спорогенной клетки и образование спороцитов. Из них формируются 4 гаплоидные крупные споры, 3 из которых отмирают, а одна образует эндосперм. Именно он соответствует женскому гаметофиту.

Цикл развития

В начале жизненного цикла сосны из материнских клеток в результате редукционного деления возникают мелкие споры. Из них получается пыльца, которая ветром переносится на женские шишки и попадает внутрь семяпочки. После опыления чешуйки стробилы слепляются смолой.

С начала опыления до оплодотворения проходит чуть больше года. В этот период в семяпочке образуется эндосперм, шишка вырастает до 3—4 см и становится зеленой. Перед самым оплодотворением спермагенная клетка преобразуется в 2 спермия, один из которых связывается с яйцеклеткой.

В результате формируется зигота, из которой развивается зародыш, питающийся эндоспермом. На следующий год после опыления женские стробилы вырастают до 6 см, а семена полностью созревают. В это время происходит разъединение чешуек, и семена выпадают. Из них прорастают новые растения, а цикл развития замыкается.




источники:

https://studarium.ru/article/33

https://animals-world.ru/sosna-vechnozelenoe-derevo/

https://vash-dachnyi.ru/sad/zhiznennyj-tsikl-razvitiya-sosny-obyknovennoj-shema-s-podpisyami-i-opisaniem.html