Иллюстрированный обучающий модуль Циклы ...urok-biologii.msk.ru...
TRANSCRIPT
Иллюстрированный обучающий модуль
«Циклы развития у растений»
Бобряшова Ирина Александровна,
учитель биологии высшей категории,
ГБОУ Школа №329
имени Героя Советского Союза А.С. Хлобыстова
Цикл развития—от зиготы одного поколения до зиготы следующего.
У всех растений в цикле развития наблюдается
чередование поколений: бесполое поколение—
диплоидный спорофит образует гаплоидные
споры путём мейоза, а половое поколение—
гаплоидный гаметофит образует гаметы путём
митоза.
У разных групп растений наблюдаются отличия:
1. Преобладающее поколение (то, которое мы видим в природе) 2. Образ жизни и строение другого поколения.
Изучите схему и заполните пропуски в тексте, указывая верную плоидность:
У мхов зелёное листостебельное растение—это ___. На верхушках побегов созревают га(ди)
плоидные ______, они образуются путём _____ из клеток __________. В результате оплодотворе-
ния образуется га(ди)плоидная _____, из которой путём _______ развивается спорофит. Он пред-
ставляет собой _______________. Споры у мхов га(ди)плоидные и образуются путём ______ из кле-
ток __________. Попавшая в благоприятные условия спора, начинает прорастать. Из неё путём
______ формируется га(ди)плоидная протонема (предросток), на которой вырастут новые листосте-
бельные побеги—мужские и женские га(ди)плоидные ____________.
Мохообразные
Изучите схему и заполните пропуски в тексте, указывая верную плоидность:
У папоротников зелёное листостебельное растение—это ___. На нижней стороне некоторых вай
образуются сорусы со спорангиями, в которых путём _______ созревают га(ди)плоидные ______ .
Попавшая во влажную почву спора, начинает прорастать. Из неё путём ______ формируется га(ди)
плоидный заросток. Заросток—это половое поколение ________. На нижней стороне заростка фор-
мируются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые образования. В них путём ______
образуются га(ди)плоидные ____________. Необходимым условием оплодотворения является
______. В результате оплодотворения образуется га(ди)плоидная _____, из которой путём _______
развивается новый спорофит. Он представляет собой _______________.
Папоротникообразные (на примере папоротника)
Установите соответствие между особенностями цикла развития и группой растений:
Особенности цикла развития: Группа:
А. Преобладающее поколение—спорофит. 1. Мохообразные
Б. Спорофит живёт за счет гаметофита. 2. Папоротникообразные
В. Яйцеклетки и сперматозоиды образуются на одном растительном
организме
Г. Из споры вырастает протонема
Д. Оплодотворение происходит во влажной почве на заростке
Е. Преобладает гаплоидное поколение
Гол
осем
енны
е
Про
грес
сивн
ые
черт
ы г
олос
емен
ных:
во
-пер
вых
– ра
звит
ие г
амет
офит
ов н
а __
____
____
____
; во
-вт
оры
х –
пере
нос
пыль
цы
(м
ужск
их г
амет
офит
ов)
по _
____
____
____
____
_,
для
опло
дот
воре
ния
(не)
нуж
на в
ода
; в-
тре
тьи
х –
обра
зова
ние
____
____
___,
за
счет
сф
орм
иров
анно
го з
арод
ыш
а и
запа
са п
итат
ельн
ых
вещ
ест
в ко
тор
ых
прои
сход
ило
быст
рое
разв
итие
мол
одо-
го р
аст
ения
.
В
кон
це
кам
енно
угол
ьног
о пе
риод
а па
лео
зойс
кой
эры
про
исхо
дит
гл
обал
ьное
изм
енен
ие к
лим
ата,
вл
ажны
й и
тепл
ый
смен
яетс
я б
олее
сух
им и
хол
одны
м,
хара
ктер
ным
дл
я вс
его
перм
ског
о пе
риод
а. С
поро
вые
раст
ения
, хо
рош
о пр
испо
соб
лен
-
ные
к тр
опич
еско
му
клим
ату,
в у
слов
иях
деф
ицит
а во
ды
нач
инаю
т вы
мир
ать
– у
этих
«зе
мно
вод
ных»
рас
тени
й ос
обен
но у
яз-
вим
ым
и б
ыл
и г
амет
офит
ы, м
ален
ькие
рас
тени
я, д
ля
разв
ития
кот
оры
х и
дл
я оп
лод
отво
рени
я ну
жна
вод
а.
Поя
вляю
тся
раст
ения
, у
кото
рых
гам
етоф
иты
раз
вива
ютс
я не
отд
ельн
о, а
под
защ
итой
спо
роф
ита,
на
сам
ом с
поро
фит
е. Н
о в
этом
сл
учае
опы
лен
ие с
пом
ощью
вод
ы с
тано
витс
я не
возм
ожны
м,
един
стве
нны
й пу
ть м
ужск
им г
аме-
там
поп
асть
к ж
енск
ому
гам
етоф
иту
и ж
енск
им г
амет
ам –
воз
душ
ный.
Про
исхо
дит
ред
укц
ия г
амет
офи-
тов,
им
уж
е не
нуж
ны р
изои
ды
, хл
ороф
илл
– в
се н
еоб
ход
имы
е ве
щес
тва
они
пол
учаю
т от
спо
роф
итов
.
И п
осл
е оп
лод
отво
рени
я зи
гота
раз
вива
ется
на
спор
офит
е и
обра
зует
ся с
емя,
в к
отор
ом е
сть
заро
-
ды
ш, з
апас
пит
ател
ьны
х ве
щес
тв и
пок
ровы
.
Есл
и в
троп
ичес
ком
кл
имат
е ра
змно
жен
ие с
пора
ми
бы
ло
выго
дны
м –
их
мно
го,
они
лег
кие
и
разн
осят
ся н
а б
ольш
ие р
асст
ояни
я, т
о в
сухо
м к
лим
ате
сфор
мир
ован
ный
заро
ды
ш
с за
пасо
м п
итат
ельн
ых
вещ
еств
и з
ащ
итны
ми
покр
овам
и по
звол
ял о
сваи
вать
су-
шу,
рас
тени
я пе
рест
али
бы
ть «
зем
ново
дны
ми»
. Пер
вые
сем
енны
е ра
стен
ия п
ояви
-
лис
ь в
карб
оне,
бол
ьшин
ство
уче
ных
счит
ает,
что
от
них
и пр
оизо
шл
и р
азл
ичны
е
груп
пы г
олос
емен
ных
раст
ений
.
Пок
рыто
сем
енны
е
П
ояви
вшис
ь в
мел
овом
пер
иод
е (в
кон
це
мез
озой
ской
эры
), в
нач
але
кайн
озоя
пок
рыто
сем
енны
е ра
стен
ия у
же
госп
одст
во-
вал
и на
все
м з
емно
м ш
аре,
рез
ко п
отес
нив
папо
ротн
ики
и го
лос
емен
ные
раст
ения
. Рас
смот
рим
, как
ие ж
е ос
обен
ност
и ст
рое-
ния
и р
азви
тия
позв
олил
и по
кры
тосе
мен
ным
зан
ять
госп
одст
вую
щее
пол
ожен
ие н
а З
емл
е.
Пр
огр
есси
вн
ые
чер
ты о
рга
ни
зац
ии
по
кры
тосе
мен
ны
х р
асте
ни
й, с
вя
зан
ны
е с
ци
кло
м р
азв
ити
я.
По
яв
лен
ие
цв
етка
. Гл
авно
й и
уник
альн
ой о
соб
енно
стью
пок
рыто
сем
енны
х яв
ляе
тся
нал
ичие
цве
тка.
Цве
ток
– эт
о ви
дои
змен
енны
й ук
ороч
енны
й сп
орон
осны
й по
бег
, все
час
ти к
отор
ого,
кро
-
ме
цвет
олож
а, и
мею
т л
исто
вую
при
род
у. М
егас
поро
фил
лы
пре
врат
илис
ь в
плод
олис
тики
, кот
о-
рые,
сра
стая
сь м
ежд
у со
бой
, сф
орм
иров
али
пест
ик (
пест
ики)
, мик
росп
ороф
илл
ы п
реоб
разо
ва-
лис
ь в
тычи
нки,
а о
круж
ающ
ие и
х ст
ерил
ьны
е л
исть
я об
разо
вал
и ок
олоц
ветн
ик. Ц
вето
к –
это
ор-
ган
разм
нож
ения
(б
еспо
лог
о и
пол
овог
о), в
кот
ором
воз
ника
ют
мик
ро-
и м
егас
поры
, фор
мир
уютс
я
заро
стки
, про
исхо
дит
опы
лен
ие и
опл
одот
воре
ние,
раз
вива
ется
зар
оды
ш с
поро
фит
а и
запа
саю
-
щая
тка
нь, и
в и
тоге
об
разу
ютс
я се
мя
и пл
од.
Нал
ич
ие
зав
язи
. Сем
язач
атки
пок
рыто
сем
енны
х ра
звив
аютс
я во
вл
ажно
й ка
мер
е –
завя
зи. Э
то п
ред
охра
няет
их
от н
ебл
аго-
прия
тны
х во
здей
стви
й ср
еды
, в п
ерву
ю о
чере
дь
от в
ысы
хани
я, ч
то о
чень
важ
но в
усл
овия
х ж
изни
на
суш
е. И
з за
вязи
об
разу
ет-
ся п
лод
, вну
три
кото
рого
зак
лю
чены
сем
ена.
Рас
пол
ожен
ие с
емян
вну
три
плод
а оп
ред
елил
о на
зван
ие о
тдел
а –
Пок
рыто
сем
ен-
ные.
Пл
оды
об
еспе
чива
ют
защ
иту
сем
ян и
спо
соб
ству
ют
их р
аспр
остр
анен
ию.
Ред
укц
ия
гам
ето
фи
то
в. П
окры
тосе
мен
ным
сво
йств
енна
дал
ьней
шая
ред
укц
ия м
ужск
ого
и ж
енск
ого
гам
етоф
итов
. Зар
остк
и
не и
мею
т не
тол
ько
веге
тати
вны
х ча
стей
, но
и по
лов
ых
орга
нов
– га
мет
анги
ев. М
ужск
ой г
амет
офит
цве
тков
ых
раст
ений
– э
то п
ыл
ьцев
ое з
ерно
, а ж
енск
ий г
амет
офит
пре
дст
авл
ен з
арод
ыш
евы
м м
еш-
ком
.
Дв
ой
но
е о
пл
од
от
во
рен
ие.
У п
окры
тосе
мен
ных
раст
ений
в о
плод
отво
рени
и уч
аств
уют
два
спе
р-
мия
, т. е
. осу
щес
твл
яетс
я д
войн
ое о
плод
отво
рени
е. В
рез
ульт
ате
обра
зую
тся
дип
лои
дны
й за
род
ыш
и тр
ипл
оид
ный
энд
оспе
рм –
пит
ател
ьная
тка
нь д
ля
заро
ды
ша.
ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
После опыления прорастание пыльцы начинается с образования пыльцевой трубки. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика, в ко-торые внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходят ядро вегета-тивной клетки и оба спермия. Проникнув в зародышевый мешок, пыльцевая трубка разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, и образуется дипло-идная зигота, дающая затем начало зародышу. Второй спермий сливается со вторичным ядром, располагающимся в центре зародышевого мешка, что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Он был впервые описан в 1898 г. выдающимся русским цитологом и эмбриологом С.Г. Навашиным. Прочие клетки зародышевого мешка - антиподы и синергиды в оплодотворении не участвуют и довольно быстро разрушаются.
На женском спорофите в семязачатке развивается особая диплоидная клетка (2n).
После мейоза из нее образуются 4 гаплоидные (n) клетки—споры. У большинства видов 3 из этих клеток ре-дуцируются и остается одна мегаспора (n).
Её ядро 3 раза делится митозом. Образуются 8 гапло-идных ядер. Это зародышевый мешок — женский гаме-тофит. 2 ядра в центре клетки сливаются, образуя вто-ричное диплоидное ядро в центре клетки.
В состав пыльцевого зерна - мужского гаметофита входят 3 гаплоидные (n) клетки: вегетативная клетка, ко-торая в будущем сформирует пыльцевую трубку и 2 спермия.
яйцеклетка
2 центральных
ядра
антиподы
синергиды
мейоз
митоз
редукция
Выполните задания:
Вставьте недостающие элементы:
Спермий + яйцеклетка = ________; спермий + центральная клетка зародышевого мешка = ________
Стенка завязи околоплодник
Стенка семязачатка __________________________
____________________ зародыш
Оплодотворенная центральная клетка ______________________
Поставьте стрелки, соединив части плода с частя-
ми завязи пестика, из которых они развиваются.
Поставьте стрелки, соединив части семени с ча-
стями семязачатка, из которых они развиваются.
В яблоке обнаружили 5 семян.
В их образовании участвовало:
Спермиев ________
Яйцеклеток _______
Семязачатков _____
Пестиков _________
Цветков __________
Установите последовательность процессов опыления,
оплодотворения и развития зародыша:
А) проникновение пыльцевой трубки в семязачаток;
Б) опыление;
В) образование зиготы;
Г) образование эндосперма;
Д) прорастание пыльцевой трубки с двумя спермиями;
Е) рост и развитие зародыша.
Подпишите структуры, изображенные на рисунках.
Дополнительная информация:
Следует особо отметить размножение и развитие водорослей.
Водоросли – это группа низших растений, включающая в себя несколько отделов. У каждого отдела
можно наблюдать различия в протекании полового и бесполого размножения. Есть водоросли, у
которых отсутствует чередование поколений, поэтому для этой группы растений невозможно
предложить универсальную схему цикла развития.
Тем не менее, у большинства эукариотических водорослей наблюдается чередование полового и
бесполого поколений. Бесполое поколение размножается, как правило, с помощью спор или зооспор
(спор, имеющих жгутики), которые образуются путём мейоза, а половое поколение размножается с
помощью гамет, которые формируются путём митоза.
Жизненные циклы некоторых водорослей:
Жизненный цикл улотрикса Изучите жизненные циклы
хламидомонады и улотрикса.
Расставьте плоидность в цикле развития
улотрикса. Укажите митоз и мейоз.
Ответьте на вопросы:
1. Какое поколение преобладает в
жизненном цикле?
2. Чем представлен спорофит?
3. Что вырастает из зооспоры?
4. На каком этапе жизненного цикла
протекает мейоз?
5. Сравните циклы развития
хламидомонады и улотрикса. Укажите
черты сходства и отличия.
Изучите предложенную схему. Выполните задания:
1. Назовите группы растений, представленные в схеме слева направо.
2. Чем представлены спорофиты зелёных водорослей и мхов?
3. Чем представлены спорофиты остальных групп растений?
4. У какой группы растений гаметофит—это зёленое листостебельное растение?
5. У какой группы растений женский гаметофит состоит из нескольких клеток?
6. Какая закономерность прослеживается в эволюции спорофитов и гаметофитов?
7. С чем могли быть связаны такие изменения?
8. Подумайте, как можно назвать эту схему.
9. Каким объектам на схеме соответствуют следующие названия:
А) пыльцевое зерно В) зигота Д) архегоний
Б) заросток Г) зародышевый мешок Е) антеридий
Задания с развёрнутым ответом.
Задание 1. Какой хромосомный набор характерен для спермиев и клеток эндосперма семени цвет-
кового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются
эти клетки.
Задание 2. Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьми-
ядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните из каких исходных
клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 3. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны?
Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны?
Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 5. Какой хромосомный набор характерен для заростка и взрослого растения папоротника?
Объясните из каких клеток и в результате какого деления они развиваются.
Задание 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев мха кукушкина льна и его
спор? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 7. Почему зеленые водоросли относят к низшим растениям? Какое поколение преоблада-
ет в цикле развития хламидомонады и улотрикса? Поясните, чем представлено каждое поколение.
Задание 8. Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спер-
миев пыльцевого зерна цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результа-
те какого деления образуются эти клетки.
Задание 9. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна?
Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 10. Какой хромосомный набор характерен для клеток коробочки мха сфагнума и его спор?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 11. Какое поколение преобладает в цикле развития ели обыкновенной? Чем представлено
каждое поколение и какой хромосомный набор для него характерен?
Задание 12. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
Задание 13. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объ-
ясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
Задание 14. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Задание 15. Почему процесс оплодотворения у цветковых растений назван двойным? Что получа-
ется в результате этого оплодотворения?