Размножение цветковых растений половое размножение

Обновлено: 05.10.2024

Все процессы полового размножения цветковых растений происходят в цветке , а точнее в его главных частях — тычинках и пестиках . Эти органы цветка предназначены для двух важнейших процессов — опыления и оплодотворения .

Опыление — процесс, во время которого пыльца с пыльников тычинок растения переносится на рыльце пестика.

1. При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в одном цветке. Так опыляются овёс, пшеница, ячмень, фасоль, горох, хлопчатник.

Самоопыление чаще всего совершается до распускания цветка (в бутоне). Имеются растения, у которых цветы вообще не распускаются.

2. При перекрёстном опылении пыльца, созревшая на одном цветке, попадает на рыльце пестика другого цветка.

Такое опыление может происходить между различными цветками одного растения или разных растений. Перекрёстное опыление совершается при помощи ветра, насекомых, воды, птиц.

С помощью ветра происходит опыление у кукурузы, ржи, подорожника, тополя, дуба, крапивы и многих других растений.

Такие растения обычно растут большими группами, например, заросли крапивы, дубравы. Многие ветроопыляемые растения цветут рано весной, когда на деревьях ещё нет листьев.

У растений, цветочную пыльцу которых переносит ветер, цветки мелкие, в основном без околоцветника, часто собранные в соцветия. У таких цветков обычно длинные тычиночные нити, а пыльца сухая и лёгкая. Пыльцы образуется очень много, но большая её часть на рыльца пестиков не попадает. На рисунке изображено, как мужские цветы, собранные в серёжковидные соцветия, раскачиваются на ветру и рассеивают пыльцу.

Опыление при помощи насекомых является наиболее распространённым в природе способом опыления. Насекомые, питаясь выделяемым растениями нектаром и пыльцой, облетают много растений, чтобы обеспечить себя пищей, одновременно перенося на своём теле пыльцу от одного цветка к другому.

У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Цветки многих растений крупные, с яркими околоцветниками, хорошо заметные издалека. Мелкие цветки обычно собраны в соцветия. Часто цветки имеют запах или выделяют нектар.

У некоторых растений строение цветков совпадает по размерам и форме со строением тела насекомого, которое его опыляет. Пыльца обычно устроена так, что легко прилипает к поверхности насекомого.

Весной часто в сады выставляют пчелиные ульи. Пчёлы собирают нектар и пыльцу с цветущих деревьев и опыляют их. Урожай значительно увеличивается.

Преемственность жизни и поддержание численности популяций — два важных процесса, которые осуществляются путём воспроизведения себе подобных. Представители флоры могут продлевать свой род различными методами: при помощи спор, вегетации, полового размножения. У растений, как и у животных, есть особые клетки и органы, выполняющие репродуктивную функцию.

Способы размножения

Растения размножаются как бесполым, так и половым способом. К первому типу репродукции относятся спорообразование и вегетативный метод воспроизведения. Спорой называют специализированную клетку растения, которая в процессе жизнедеятельности отделяется от материнского организма. Попадая в благоприятную среду, она даёт жизнь новому растению. Этот способ размножения характерен для самых древних представителей флоры:

папоротников;
хвощей;
плаунов;
мхов.

Вегетативное размножение происходит при помощи стеблей, листьев, луковиц, побегов или корней растения.

Такой способ воспроизведения характерен почти для всех представителей флоры, имеющих сформированные органы.

В процессе эволюции произошла закономерная смена бесполого размножения на половое. Способ характеризуется слиянием двух половых клеток растений, называемых гаметами. Каждая родительская клетка несёт собственный генетический материал. Это значит, что в первом поколении будут проявляться абсолютно новые наследственные признаки, которые позволят лучше приспособиться к окружающей среде. В этом и заключается основное преимущество полового размножения.

Организм, на котором происходит формирование специализированных клеток, называется гаметофитом, а сам процесс — гаметогенезом. Органы полового размножения у растений называются так же, как и структуры, формирующие репродуктивные клетки, — архегонии и антеридии. Подвижные мужские гаметы называют сперматозоидами, неподвижные — спермиями.

Женской гаметой является яйцеклетка, которая отличается крупным размером и высоким содержанием питательных веществ. После слияния мужских и женских половых клеток образуется зигота. Зародыш имеет диплоидный набор хромосом, полученных от родителей.

Особенности процесса у разных видов

Важно понимать, что половое размножение растений кардинально отличается от аналогичного процесса у животных. Например, представители флоры могут не делиться на мужские и женские, а быть обоеполыми. Для споровых растений и водорослей характерно чередование полового и бесполого способа размножения. Особенности процесса репродукции зависят от принадлежности к конкретной группе и виду.

Водоросли и мхи

У водорослей и споровых растений половой способ размножения чередуется с бесполым. Как правило, гаметогенез активизируется при наступлении неблагоприятных условий внешней среды. Например, распространённая водоросль хламидомонада, обитающая в лужах, на коре деревьев и влажных поверхностях, использует этот способ воспроизводства осенью.

В этот период заканчивается формирование гамет, оболочка хламидомонады рвётся, и содержимое клетки вырывается наружу. Гаметы сливаются друг с другом, в результате чего образуется зигота с плотной оболочкой. В таком виде она переживает неблагоприятные условия. С наступлением тепла содержимое зиготы делится, затем формируется новый организм.

У многоклеточных водорослей спирогир процесс полового размножения протекает немного сложнее. Он характеризуется наличием нескольких этапов:

Две соседние нити спирогир обволакиваются слизью.
На клетках водорослей, находящихся друг напротив друга, формируются выросты в виде мостиков.
Мембрана на концах выростов исчезает, и гаметы выходят наружу.
Половые клетки сливаются, образуя зиготу с плотной оболочкой.

Для мхов, как и для других споровых растений, характерно чередование способов репродукции, но преобладает гаметогенез. Летом на верхушках кукушкиного льна можно заметить удлинённые мешочки красного цвета. Так выглядят мужские половые органы. Женские растения не имеют какой-либо яркой окраски и выглядят как колбочки.

Мхи растут очень густо, поэтому разнополые растения находятся близко. Благодаря дождю или росе сперматозоиды попадают на женские гаметы. Без воды оплодотворение осуществиться не может. Из сформированной зиготы формируется коробочка со спорами на высокой ножке.

Голосеменные растения

К группе голосемянных можно отнести сосну, пихту, лиственницу, можжевельник. В процессе размножения участвуют семена этих растений. С наступлением весны на дереве сосны образуются шишки. Мужские шишки, расположенные у основания побега, имеют зелёный цвет. В них формируются по два мешочка с пыльцой. Женские шишки имеют красноватый оттенок и находятся на кончиках веток. В них созревают 2 семязачатка с яйцеклетками.

После полного созревания пыльца высыпается наружу и разносится ветром. При ее попадании на женский орган сосны происходит опыление. Шишка закрывается и запечатывается смолой, внутри начинает прорастать трубка со спермиями. Весь процесс занимает не менее одного года.

В образовании зиготы или семени принимает участие только одна мужская половая клетка, вторая обязательно погибает.

Созревание семени занимает около полутора лет. По истечении этого срока шишка раскрывается, а ее содержимое вылетает наружу. Благодаря специальным крылышкам семена сосны разносятся на дальние расстояния. Этим и объясняется широкое распространение хвойных растений.

Цветковый тип

Главный признак группы покрытосеменных — наличие цветка. Мужским половым органом является тычинка, а женским — пестик. Процесс размножения всех представителей семенной группы состоит из двух стадий: опыления и оплодотворения.

В пыльцевых зёрнах происходит развитие мужских гамет, а яйцеклетки созревают в зародышевом мешке. Половое размножение происходит в несколько этапов:

Благодаря насекомым и ветру пыльца попадает на рыльце пестика.
Пыльцевое зерно прорастает в направлении завязи, образуя трубку.
Один из спермиев сливается с женской гаметой, второй — с центральной клеткой.

Таким образом, главной особенностью размножения цветковых организмов является двойное оплодотворение.

Из зиготы формируется зародыш, а центральная клетка преобразуется в эндосперм, осуществляющий питательную функцию. Со временем покровы семязачатка превращаются в кожуру, а часть завязи формирует стенки плода. Знание способов и особенностей размножения позволяет развивать сельское хозяйство, создавая новые виды жизнеспособных растений.

Видеоурок содержит многочисленные схемы, которые помогают учащимся вспомнить строение цветка. Особое внимание сконцентрировано на описании механизма двойного оплодотворения растений. Использование ярких иллюстраций способствует лучшему восприятию и привлечению внимания школьников к содержанию урока. Учащиеся познакомятся со способами опыления цветковых растений, и узнают о приспособлениях растений к различным способам опыления.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Половое размножение покрытосеменных растений"

У цветковых растений органом семенного размножения является цветок. Вспомним его строение.

Пестик является женской частью цветка. Тычинка является мужской частью цветка. В пыльниках тычинки образуются пыльцевые зёрна, или пыльца.

Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке пестика формируется зародышевый мешок. Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок, состоящий из восьми клеток: по три клетки на полюсах, и две клетки в центре, сливаясь, образуют центральную клетку. На одном из полюсов находится крупная яйцеклетка.

Для дальнейшего развития пыльца должна попасть на рыльце пестика. Итак, опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Если пыльца попадает с тычинки на рыльце пестика в пределах одного цветка, то такой процесс называется самоопылением. Так опыляются пшеница, рис, горох, фасоль. При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.

А если пыльца цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другой особи, то происходит перекрёстное опыление. При перекрёстном опылении происходит перераспределение наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей.

Разберёмся, как пыльца может попасть с тычинки на пестик. Чаще опыление происходит с помощью ветра или участием животных (насекомых, птиц и даже летучих мышей), а также с помощью воды и человека.

У водных растений перенос пыльцы осуществляет вода. У некоторых водных растений (элодея, валлиснерия) пыльца переносится водой. У таких растений оболочка пыльцы содержит много жирных веществ, благодаря которым пыльца плавает, не смачивается водой, не разбухает и не лопается.

Растения, которые опыляются с помощью насекомых, называются насекомоопыляемыми. Опылителями являются пчёлы, шмели, бабочки, жуки. Насекомые-опылители посещают цветки ради сбора пыльцы и нектара, которые служат для них пищей. У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Многие растения имеют ярко окрашенные цветки, которые хорошо заметны на фоне зелёной листвы. Многие цветки выделяют сахаристую жидкость — нектар. У душистого табака, маттиолы цветки раскрываются в ночное время и издают приятный аромат, который привлекает ночных бабочек. Цветки рябины, наоборот, имеют неприятный запах, но он привлекает мух, которые их и опыляют. Для многих жуков пищей является пыльца, ради сбора которой они и посещают цветки. Перемазавшись в пыльце, они перелетают с одного растения на другое и переносят прилипшие к телу пылинки на рыльца пестиков соседних цветков.

Растения, у которых опыление происходит с помощью ветра, называются ветроопыляемыми. Они имеют мелкие невзрачные цветки, лишённые нектарников и в большинстве случаев, не имеющих запаха, свисающие пыльники на длинных тычиночных нитях, длинные пестики с широкими рыльцами для улавливания большого количества пыльцы. Пыльца лёгкая и образуется в большом количестве. Многие ветроопыляемые растения (орешник, ольха, берёза) растут большими скоплениями и цветут рано весной, когда на деревьях еще нет листьев, которые могли бы помешать распространению пыльцы.

Человек иногда сознательно переносит пыльцу с тычинок одного растения на рыльца пестиков другого растения. Такое опыление называют искусственным. Его осуществляют с целью выведения новых сортов и повышения урожайности некоторых растений. Переносят пыльцу чистой сухой кисточкой.

Пыльца попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльца одета двумя оболочками – тонкой, внутренней, и прочной, наружной. В наружной оболочке есть более тонкие участки – поры. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной.

Процесс оплодотворения — очень важный биологический процесс. Под оплодотворением понимают слияние двух половых клеток — гамет. При половом размножении происходит слияние двух гамет и образуется особая клетка – зигота. Из которой в дальнейшем образуется новый организм. Запишем формулу полового размножения: гамета + гамета = зигота.

При попадании на рыльце пестика пыльцевое зерно прорастает и превращается в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует два спермия. Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Второй спермий сливается с центральной клеткой и образуется эндосперм, в котором накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша.

Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота, а второй спермий сливается с крупной центральной клеткой, и в результате образуется эндосперм. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Разберёмся, что же происходит с цветком после двойного оплодотворения. Сначала начинает образовываться эндосперм и в его клетках постепенно накапливаются запасные питательные вещества. После этого начинает делиться зигота. Из зиготы образуется зародыш — зачаток нового организма. Для своего развития он использует питательные вещества, накапливающиеся в клетках эндосперма.

После оплодотворения весь семязачаток разрастается и превращается в семя.

Параллельно с развитием семени завязь преобразуется в зрелый плод.

Стенки завязи образуют стенку плода — околоплодник. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий.

Если в образовании плода принимают участие только стенки завязи, то такой плод называется истинным (горох, томат). В образовании плода могут участвовать разросшиеся цветоложе, основания тычинок и лепестков. Такие плоды называются ложными (шиповник, яблоко).

Внутри плода развиваются семена. Таким образом, плод состоит из околоплодника и семян.

Презентация для урока "размножение и оплодотворение растений" в 6 классе.

Вспомни, что называют размножением.

Цветок – орган семенного размножения

Семенное размножение – половое.

Где у растений находятся половые клетки?

Опыление – перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика.

Самоопыление – перенос пыльцы с тычинки на пестик в пределах одного цветка (пшеница, рис, горох)

Перекрёстное опыление – пыльца цветка одного растения переносится на пестик цветка другой особи

Способы перекрёстного опыления:

Опыление при помощи воды

Встречается у водных растений (элодея, валлиснерия).

Пестичные цветки выносятся на поверхность воды. После опыления цветонос закручивается и втягивает цветок под воду, где происходит созревание плода.

Тычиночные цветки собраны в пучках. После созревания они отрываются и всплывают. Опыление происходит в результате контакта тычинок в с рыльцами пестиков.

Опыление при помощи насекомых

Насекомоопыляемые растения – растения, которые опыляются с помощью насекомых (пчёлы, шмели, бабочки, жуки).

Опыление при помощи ветра

Ветроопыляемые растения – растения, у которых опыление происходит с помощью ветра (орешник, берёза).

Искусственное опыление

Искусственное опыление - перенос человеком пыльцы из пыльников одного растения на рыльце пестика другого растения для выведения новых сортов или повышения урожайности.

Пыльца прикрепляется к рыльцу пестика благодаря особенностям строения оболочки, с помощью липких сахаристых веществ.

Оплодотворение у цветковых растений

Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, а другой центральную клетку зародышевого мешка.

Для большинства видов растений характерно наличие и полового, и бесполого размножения. Каждый вид размножения имеет свои преимущества. У разных групп растений в процессе эволюции сформировались различные органы и формы полового размножения.

Половое размножение покрытосеменных растений

Высшей группой растений являются покрытосеменные или цветковые. Рассмотрим, какие части растения участвуют в половом размножении.

Половые клетки (гаметы) развиваются в цветке:

мужские – в тычинках (пыльниках);
женские – в завязи пестика (в семязачатке).

Для того, чтобы произошёл процесс оплодотворения (соединения гамет), пыльца, содержащая мужские гаметы должна быть перенесена на пестик. Этому может содействовать ветер, насекомые, вода и даже человек.

Внутри пестика происходит слияние двух спермиев с двумя клетками (яйцеклеткой и центральной клеткой):

которые читают вместе с этой

Тип размножения цветковых растений называется двойным оплодотворением.

После образования зиготы и эндосперма начинается процесс превращения цветка в плод, который содержит семена – зачатки нового поколения растений.

Голосеменные

Для голосеменных и споровых растений характерно чередование полового и спорового поколения.

Из зиготы вырастает спорофит – поколение, на котором развиваются споры.

Из споры вырастает гаметофит, называемый также заростком. Это половое поколение, имеющее особые органы – гаметангии. В гаметангиях развиваются половые клетки. После выхода из гаметангиев мужские гаметы сливаются с женскими, образуя зиготу.

У голосеменных растений половой процесс происходит внутри шишек и не зависит от наличия воды. У споровых гаметы соединяются только в воде, поэтому споровые растения зависимы от фактора влажности.

Гаметофит голосеменных сильно редуцирован и состоит всего из нескольких клеток пыльцевого зерна. Он развивается в мужских и женских шишках. Ветер переносит пыльцу с мужской шишки на женскую, где и происходит оплодотворение и развитие семян.

Споровые

Для споровых характерно различное соотношение спорофита и заростка в жизненном цикле. Так, у папоротникообразных заростки мелкие, преобладает бесполое поколение-спорофит.

Рис. 2. Чередование поколений у папоротника.

У мхов, наоборот, гаметофит доминирует над спорофитом. Мхи имеют мужские и женские растения.

Водоросли

Для водорослей характерны различные формы полового размножения.

Некоторые многоклеточные водоросли имеют специальные клетки, в которых развиваются гаметы. Гаметы выходят в воду и образуют зиготу, из которой вырастает новый организм.

Есть особый тип полового размножения, при котором не происходит увеличения числа организмов. Это конъюгация, – временное соединение клеток водорослей для обмена генетическим материалом.

Суть полового размножения – объединение генетической информации родительских особей в наследственном материале нового поколения.

Для ряда одноклеточных видов характерно слияние клеток. Оно наступает при неблагоприятных условиях. После слияния клетка покрывается защитной оболочкой и перестаёт двигаться.

Рис. 3. Размножение хламидомонады.

При нормальных условиях клетка делится на 4 подвижные клетки нового поколения.

Что мы узнали?

Половое размножение растений происходит в различных формах. Органом размножения цветковых растений является цветок. Для голосеменных и споровых растений характерна смена поколений, размножающихся половым и бесполым путём. Преимущество полового размножения над бесполым – получение новых комбинаций генов, что повышает жизненность организмов.

Читайте также: