Лабораторна робота 17

Тема: РОЗМНОЖЕННЯ РОСЛИН. ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ РОСЛИНИ

 

Мета: ознайомитись із типами розмноження і поняттям життєвого циклу.

Завдання: вивчити життєві цикли представників різних відділів рослин.

 

Обладнання і матеріали: гербарний матеріал, таблиці зі схемами життєвих циклів рослин різних відділів, інтернетресурси.

 

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

 

Розмноженняце утворення потомства, що спричиняє збільшення певного виду, яке не тільки підтримує існування виду, а й забезпечує його розселення.

Рослини розмножуються нестатевим і статевим щляхом. При нестатевому розмноженні новий організм розвивається з однієї або кількох клітин материнського організму. Нестатеве розмноження поділяють на вегетативне і власне нестатеве.

Під циклом відтворення (або життєвим циклом) розуміють певний відрізок життя виду, що обмежений двома однойменними етапами: від спорофіту до спорофіту; від гаметофіту до гаметофіту, від мейоспори до мейоспори, від зиготи до зиготи. Уже в багатьох високоорганізованих водоростей зелених і бурих, а також для всіх відділів вищих рослин; виявлено одну з основних закономірностей рослинного світучергування поколінь в одному життєвому циклі. Нестатеве покоління називають спорофітом, а статевегаметофітом.

Хламідомонада – одноклітинна мікроскопічна водорость, яка розмножується статевим і нестатевим способом (рис. 17.1).

Рис.17.1. Життєвий цикл хламідомонади: а – нестатеве розмноженій, б – статеве розмноження; 1 – вегетативна особина; 2 – утворення зооспор; 3 – зооспори; 4 – утворення гамет; 5 – копуляція гамет; 6 – зигота; 7 – проростання зиготи, 8 – зооспора

Гриби розмножуються вегетативно, нестатево і статево. Вегетативне розмноження здійснюється частинами міцелію, брунькуванням, хламідо–спорами іа артроспорами. Хламідоспори та артроспори – це клітини з товстими стінками, на які розпадаються гіфи. Нестатеве розмноження відбувається за допомогою нестатевих спор ис. 17.2). 

Рис. 17.2. Phytophthora infestans: Схема життєвого циклу. 1 – зооспорангій; 2 – вихід зооспор; 3 – зооспори; 4 – проростання зооспор; 5 – проникнення міцелію у клітини рослини; 6 – міцелій у міжклітинному просторі листка; 7 – проростання спорангієносців через продих листка; 8 – оогоній та антеридій; 9 – ооспора; 10, 11 – проростання ооспори зооспорангієм

 


 

Лишайники розмножуються вегетативно – частинами слані, які не є спеціалізованими органами вегетативного розмноження. Крім того, розмноження проходить ізидіями (виростами слані), а також соредіями (невеличкими утворами, які складаються з клітин водоростей, обплетених гіфами грибів). Соредії та ізидії – особливі "органи" розмноження лишайників як комплексних організмів. Розмноження ізидіями зустрічається у 15% лишайників (рис. 17.3).

 

Рис. 17.3. Морфологія лишайників:

А – в – листуватий лишайник пармелія (а – загальний вигляд талона з апотеціями, б – поперечний розріз гетеромерного талома, в – початкова фаза утворення соредії); г – листуватий лишайник лентогія (поперечний розріз гомеомерного талома); д – накипний письмовий лишайник на корі дерева; е – кущуватий оленячий лишайник ягель; є – кущуватий бородатий лишайник: 1 – верхній шар кірки; 2 – гонідіальний шар; 3 – серцевинний шар з гіф; 4 – нижній шар кірки

 

 


 

У життєвому циклі мохоподібних домінує гаметофіт, у всіх інших вищих рослин домінує спорофіт. Гаметофіт мохоподібних має вигляд пагона, що розчленований на стебло і листки. Спорофіт (2n) складається із коробочки, ніжки і стопи з гаусторією, якою присмоктується до гаметофіта. Він залишається з'єднаним з гаметофітом і по суті є лише спороносним органом (рис. 17.4).

 

 

  

Рис. 17.4. Азозулин льон звичайний. Б Маршанція мінлива. В – життєвий цикл моху

Схема життєвого циклу мохоподібних: 1 – рослина із спорами; 2 – спора; 3–6 – розвиток спори; 7, 8 – утворення жіночого і чоловічого гаметофітів; 9 – чоловічий і жіночий гаметофіти; 10 – антеридій; 11 – сперматозоїд; 12 – архегоній з яйцеклітиною; 13, 14 – розвиток спорофіта із загостреною верхівкою. На верхній поверхні листка є фотосинтезуючі пластинчасті вирости, між якими затримується вода.

 

 


 

У Плауноподібних спорофіт переважає над гаметофітом. Спорофітом у плауна булавовидного є багаторічна вічнозелена рослина. Гаметофіти (заростки) плауноподібних підземні і напівпідземні, м'ясисті, 2–20 мм завдовжки (рис. 17.5). Вони двостатеві, ведуть сапрофітний і напівсапрофітний спосіб життя і дозрівають іфотягом 1–15 років. Оскільки гаметофіт плаунів розвивається дуже повільно (12–20 років), ці рослини необхідно оберігати.

 

Рис. 17.5. Схема життєвого циклу

 


 

Статеве покоління хвощеподібних – гаметофіт, або заросток представлене одно– або двостатевими недовговічними, дуже маленькими зеленими рослинами розміром в кілька міліметрів (рис. 17.6.). На гаметофітах утворюються антеридії і архегонії. З зиготи виростає нове нестатеве покоління – спорофіт.

 

Рис. 17.6. Схема життєвого циклу

 

 


 

У циклі розвитку папоротеподібних домінує нестатеве покоління, або спорофіт, як і в усіх вищих рослин, за винятком мохоподібних. Майже у всіх папоротей спорофіт багаторічний. На листках (вайях) формуються спорангії. Статеве покоління гаметофіт, що виростає із спори, має пластинчасту, бульбо– або стопоподібну форму (рис. 17.7).

Рис. 17.7. Схема життєвого циклу

 

 


 

Насінні рослини порівняно із споровими це значно виший рівень організації рослин. Вони характеризуються наявністю насінних зачатків, з яких утворюється насіння, що містить зародок. Отже, вони розмножуються насінням. Насіння є більш досконалою одиницею розмноження.

Особливості життєвого циклу голонасінних та їх розмноження

Усі голонасінні різноспорові рослини. Для них характерні такі особливості:

1) розмноження насінням;

2) незахищені насінні зачатки;

3) редукція гаметофіта:

4) в основному, це вічнозелені рослини.

 

У голонасінних є чергування двох поколінь – нестатевого (спорофіта) і статевого (гаметофіта). Переважає спорофіт – сама рослина. Статеве покоління (гаметофіт) у голонасінних дуже редуковане.

 

Рис. 17.8 Цикл розвитку сосни: 1– гілка з чоловічими шишками, 2– чоловіча шишка; З – розріз мікроспорангія; 4–6 – проростання мікроспори; 7 " гілка з жіночими шишками; 8 – жіноча шишка; 9 – мегаспорофіл з двома насінними зачатками; 10 – мегаспорофіл; 11 – верхівка насінного зачатка; 12–13 – насінина в розрізі; 14–проросла насінина

 

 

Рис.17.9. Цикл відтворення Покритонасінних

ХІД РОБОТИ

 

1.                  Опрацювати і коротко законспектувати теоретичний матеріал (опорні поняття і терміни) з Лекції 17.

 

2.     Ознайомитись із життєвими циклами типових представників грибів, лишайників, нижчих рослин (водоростей), вищих спорових (мохи, плауни, хвощі, папороті) та насінних (голо– і покритонасінних). Вивчити ключові періоди. Зарисувати редукцію гаметофітної фази у ході еволюції рослинного світу (рис. 17.20)

Рис. 17.10. Вкорочення гаметофітної фази у ході еволюції рослинного світу

 

3.                  Законспектувати порівняльну характеристику Голо– та покритонасінних. (Табл. 17.1).

Таблиця 17.1.

Порівняльна характеристика Голонасінних та Покритонасінних

Покритонасінні

Голонасінні

Спорофіт

1. Дерева, куші, трави

2. Вегетативні органи складаються з різноманітних структурних елементів, у ксилемі є судини

3. Є спеціалізовані вегетативн органи – цибулини, бульби, кореневища

4. Насінні зачатки розташовуються під покривом плодолистків

1. Дерева, рідко кущі

2.Структурні елементи вегетативних органів менш різноманітні, у ксилемі більшості таксонів є трахеїди і немає судин

3. Спеціалізованих вегетативних органів немає

4. Насінні зачатки розташовуються відкрито на насінній лусці

Гаметофіт

 

1. Жіночий гамето фіт – зародковий мішок з 8 клітин

2. Чоловічий гаметофіт – це пилок що складається з двох клітин: сифоногенної та генеративної

 

1. Жіночий гаметофіт – ендосперм з двома або більше архегоніями

2. Чоловічий гаметофіт – це пилок який складається з двох проталіальних клітин, генеративної і сифоногенної

Запліднення

1. Запліднення подвійне: один спермій зливається з яйцеклітиною інший з центральним ядром зародкового мішка. Відбувається швидко (Рис.17.9).

1. Заплідення просте: один із, спермпв зливається з однією яйцеклітиною, відбувається дуже повільно (до 13 місяців)

Насінина

1. Формування насіння відбувається швидко, від 3–4 тижнів до одного вегетаційного періоду

2. Ендосперм триплоїдний (3n )

3. Зародок має 1–2 сім'ядолі

4. Насіння знаходиться в плодах

1. Формування насіння відбувається повільно, до 7 місяців і більше

2. Ендосперм гаплоїдний (n)

3. Зародок має від 2 до 15 сім'ядолей

4. Насіння розташовано в шишках на насінних лусках

 

4.                  Опрацювати відео–матеріали.

     життєві цикли рослин

https://www.youtube.com/watch?v=FYJvcFdZjMs

вищі спорові

https://naurok.com.ua/vischi–sporovi–roslini–275411.html

 

 

5.     Зробити висновки про гаметофітну і спорофітну фази.

 

Контрольні запитання:

1.     Що таке розмноження?

2.     Які є типи розмноження є.

3.     Що таке життєвий цикл?

4.     Що таке гаметофіт?

5.     Що таке спорофіт?

6.                  Знати життєві цикли типових представників різних класів і відділів рослин.