Из зиготы у папоротника развивается

Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители — щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.

Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры — карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.

Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей — травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.

Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки — сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).

В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал "корень" — у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега — корневища.

Строение

Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя — щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.

Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки — "улитки".

Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion — пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис — главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.

Жизненный цикл папоротниковидных

Листостебельное растение папоротника, изображенное выше — спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы — группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).

В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм "катапульты", споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.

Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы — соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).

Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления — гаустории (от лат. haustor — черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение папоротников

Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания — продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.

Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.

©Беллевич Юрий Сергеевич

Данная статья является интеллектуальной собственностью Беллевича Юрия Сергеевича. 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.

Пройдите тест
для закрепления знаний

В жизненно цикле у папоротников преобладает спорофит. Протонема — нитчатое образование, развивающееся из споры мхов. Заросток это и есть гаметофит. Антеридий — мужской половой орган примитивных растений, в нем образуются мужские половые клетки (сперматозоиды).

Папоротники в отличие от мхов имеют трахеиды — элементы проводящей ткани, которая появилась у папоротников. Настоящих листьев у папоротников нет, их листья — вайи, имеют недетерминированный верхушечный рост. Ризоиды и фотосинтезирующие клетки имеются и у мхов, и у папоротников.

Сорус — совокупность спорангиев на нижней стороне листа. Проросшая спора папоротника образует заросток — гаметофит.

Спорангии собраны в сорусы, расположенные на нижней стороне листа. В спорангиях происходит образование спор. В архегониях формируются яйцеклетки, а в антеридиях — сперматозоиды.

Запомните — разницы никакой нет! Само слово спорофит уже подразумевает диплоидный набор хромосом, поэтому спорофит любого растения будет содержать диплоидный набор хромосом.

Спорофит папоротников состоит из стебля, листьев и корней. Стебель обычно представляет собой короткое корневище, от которого отходят придаточные корни. Листья папоротников (вайи) произошли путем уплощения ветвей, растут верхушкой, совмещают функции фотосинтеза и спороношения. На нижней их стороне образуются скопления спорангиев (сорусы); внутри каждого спорангия происходит мейоз и образуются гаплоидные споры.

Во влажных условиях споры прорастают в заросток (гаплоидный гаметофит). Это зеленая пластинка, способная к фотосинтезу, прикрепленная к почве одноклеточными ризоидами. Она не имеет кутикулы, поэтому может жить только во влажной среде. На нижней стороне заростка образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Из зиготы вырастает спорофит, который сначала развивается за счет заростка, но вскоре переходит на самостоятельное питание, а заросток отмирает.

Папоротниковидные известны с карбона, но, в отличие от появившихся примерно тогда же хвощей и плаунов, папоротники и в настоящее время насчитывают 12 тысяч видов, широко распространены и представлены многими жизненными формами:

  • по всему миру растут многолетние травянистые папоротники (щитовник, кочедыжник, орляк)
  • в тропиках встречаются плавающие формы, лианы, эпифиты и древовидные папоротники, достигающие до 25 м в высоту.

Тесты

633-01. Половые клетки папоротниковидных образуются на
А) заростке
Б) предростке
В) спороносных колосках
Г) верхушках зелёных побегов

633-02. В чем сходство мхов и папоротников?
А) наличие побегов
Б) наличие корней
В) размножение спорами
Г) гетеротрофный способ питания

633-03) На растении папоротника, имеющем листья, стебель, корневище и корни, образуются
А) заростки
Б) половые клетки
В) предростки
Г) споры

633-04. В цикле развития папоротника преобладает
А) половое поколение
Б) бесполое поколение
В) семя
Г) многолетнее корневище

633-05. К какой группе относят растение, спорофит которого развивается на тонкой пластинке — заростке — после оплодотворения?
А) водоросли
Б) покрытосеменные
В) папоротникообразные
Г) голосеменные

633-06. На рисунке изображен цикл развития папоротника. Какой буквой на нем обозначен заросток?

633-07. Растение, изображённое на рисунке, размножается бесполым путём при помощи

А) семян
Б) гамет
В) спор
Г) гифов

633-08. У папоротников из зиготы развивается
А) коробочка со спорами
Б) заросток
В) листостебельное растение
Г) семя

633-09. После оплодотворения у папоротника развивается
А) семя
Б) коробочка со спорами
В) заросток
Г) растение с листьями

632-10. К какому отделу высших растений относится изображённое на рисунке растение?

А) Покрытосеменные
Б) Голосеменные
В) Папоротникообразные
Г) Мохообразные

633-11. Бесполое поколение папоротника – это
А) заросток
Б) яйцеклетки и сперматозоиды
В) прорастающая спора
Г) многолетнее листостебельное растение

633-12. К какой группе относят зеленое растение, имеющее корни или корневище, спорофит которого развивается на заростке после оплодотворения?
А) водоросли
Б) покрытосеменные
В) папоротникообразные
Г) голосеменные

1. Зачем человек разводит насекомое из отряда Чешуекрылые – тутового шелкопряда?

Благодаря этому разведению человек получает из нитей коконов тутового шелкопряда ценное волокно — шелковые нити, из которых делают ткань — шелк

2. Какие структуры инфузории-туфельки изображены под цифрой 1? Какую функцию они выполняют? Почему инфузорию- туфельку считают более высокоорганизованным организмом, чем амебу обыкновенную?

1) Большое ядро (макронуклеус, вегетативное ядро).

2) Оно обеспечивает инфузорию всеми видами РНК, контролирует метаболические процессы, не связанные с половым размножением.

3) Инфузория-туфелька, в отличие от обыкновенной амебы, имеет постоянную форму тела, органоиды передвижения — реснички, канальцы сократительных вакуолей, клеточный рот и клеточную глотку, постоянное место вывода непереваренных остатков пищи — порошицу. У инфузории-туфельки два ядра и имеется половой процесс.

3. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1. Папоротниковидные — высшие споровые растения. 2. Папоротники являются сосудистыми растениями. 3. В чередовании поколений у папоротников преобладает половое поколение (гаметофит). 4. Папоротники не имеют настоящих корней, их спорофит прикрепляется к почве ризоидами. 5. Из оплодотворенной яйцеклетки — зиготы — у папоротников развивается зародыш семени, а из семязачатка — семя.

3 — У папоротников преобладает бесполое поколение (спорофит).

4 — Спорофит папоротников имеет настоящие корни.

5 — Из зиготы у папоротников не развивается зародыш семени, не развивается семя, у папоротников нет семязачатка, так как папоротники не семенные растения.

4. Слишком быстрый подъем водолазов с большой глубины приводит к кессонной болезни. Что является причиной этого заболевания?

1) На глубине при высоком давлении в крови растворяется больше газов, чем при нормальном атмосферном давлении.

2) При быстром подъеме с глубины давление резко падает, и газы не успевают выделиться через дыхательную систему.

3) В крови образуются пузырьки газа, которые закупоривают кровеносные сосуды, препятствуя кровоснабжению органов и тканей. Это часто приводит к смерти водолазов.

5. Какие приспособления к сезонным изменениям среды имеют млекопитающие?

1) Линяют и обрастают густым мехом.

2) Впадают в спячку.

3) Мигрируют на другие территории.

4) Делают запас кормов и накапливают жир.

6. Какой хромосомный набор характерен для спор и гамет растения кукушкин лен? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

1) У мха — кукушкина льна гаметы и споры имеют гаплоидный набор хромосом — п.

2) Гаметы у мха развиваются в половых органах на взрослом растении — гаметофите. В архегониях путем митоза образуются яйцеклетки, а в антеридиях также путем митоза — сперматозоиды.

3) Споры кукушкина льна образуются на спорофите (спорогоне) — бесполом поколении мха. Из его диплоидных клеток путем мейоза образуются гаплоидные споры. Спора мха — это гаплоидная клетка, специализированная для бесполого размножения.

7. Известно, что ген А, отвечающий за серую окраску тела у мух дрозофил, доминирует над геном а, отвечающим за черную окраску. Ген длинных крыльев В доминирует над геном b, отвечающим за появление коротких крыльев. Также известно, что гены, отвечающие за окраску тела и длину крыльев, находятся в одной хромосоме.

В результате скрещивания серой короткокрылой мухи с черным длиннокрылым самцом получили потомство, все особи которого имели серую окраску и длинные крылья. Для определения генотипа потомства было проведено анализирующее скрещивание. Составьте схемы обоих скрещиваний. Определите генотипы и фенотипы потомства в первом и втором скрещивании, если известно, что кроссинговера в них не происходило.

Оцените статью
Добавить комментарий