9-10 класс, Часть 1, Жизненные циклы и систематика высших растений

• Начало подготовки к муниципальному этапу всероссийской олимпиады.  

• Обсуждение жизненных циклов растений.  

• Введение в тему строения растений.  

• Два поколения: половое и бесполое.  

• Половое поколение гаплоидное, называется гаметофитом.  

• Бесполое поколение диплоидное, называется спорофитом.  

• Мейоз происходит перед образованием спор у растений.  

• Гаметы развиваются на половом поколении путем митоза.  

• Важность понимания различий между растениями и животными.  

• У мхов преобладает половое поколение.  

• У остальных высших растений преобладает бесполое поколение.  

• Оба поколения сохраняются, но могут быть редуцированы.  

• Пример: кукушкин лен.  

• Преобладание гаметофита.  

• Примитивные признаки: отсутствие настоящих тканей и корней.  

• Кукушкин лен относится к листостебельным мхам.  

• Гаметофит примитивен, листья называются филидии.  

• Половые органы образуются путем митоза.  

• Оплодотворение происходит при наличии капельной воды.  

• Развитие спорофита из зиготы.  

• Спорофит питается за счет гаметофита.  

• Спорофит представляет собой коробочку на ножке.  

• Спорогенная ткань делится путем мейоза.  

• Споры распространяются ветром в сухую погоду.  

• Споры прорастают в благоприятных условиях.  

• Большинство спор гибнет, прорастают немногие.  

• Жизненный цикл мхов замыкается при чередовании влажной и сухой погоды.  

• Сфагнумы живут на болотах и вызывают заболачивание.  

• Талом состоит из зеленых фотосинтезирующих и белых мертвых клеток.  

• Сфагновые мхи образуют торф, важный источник топлива и сырья.  

• Ранее относили к моховидным, сейчас выделены в отдельный отдел.  

• В старых учебниках их называют классом мхов, в современных - отдельным отделом.  

• Классический представитель - маршанция.  

• Маршанция имеет более сложное строение, чем кукушкин лен или сфагнум.  

• Слоевище маршанции имеет воздушные камеры с фотосинтезирующей тканью.  

• Ризоиды дифференцированы на простые и язычковые, обеспечивающие прикрепление и поглощение воды.  

• Половые органы маршанции растут на подставках, которые бывают двух видов.  

• Антеридии развиваются на плоских подставках, архегонии - на звездчатых.  

• Спорофиты образуются на нижней стороне звездчатых подставок.  

• Мхи часто прибегают к вегетативному размножению.  

• У маршанции и кукушкина льна образуются выводковые почки.  

• На протонеме может образовываться несколько растений.  

• Мхи считаются побочной ветвью эволюции, с доминирующим гаметофитом.  

• Первые растения на суше - риниофиты, которые развили покровные и проводящие ткани.  

• Постепенно доминировать стал спорофит, что привело к развитию сосудистых растений.  

• Папоротники имеют дифференцированные ткани и вегетативные органы.  

• Спорофит представлен побегами вайями, которые служат для фотосинтеза и размножения.  

• Корневище служит органом вегетативного размножения и имеет придаточные корни.  

• Равноспоровые папоротники имеют споры одинакового размера.  

• Гаметофиты называются заростками и имеют ризоиды.  

• Вайи выполняют функции фотосинтеза и спороношения.  

• На нижней стороне листа папоротников находятся спорангии и споранги.  

• Спорангии собраны в группы, называемые сорусы, и прикрыты индузиумом.  

• При вскрытии спорангиев споры разбрасываются на большие расстояния, что снижает конкуренцию.  

• Из споры вырастает заросток, или гаметофит, с антеридиями и архегониями.  

• В архегониях развиваются яйцеклетки, а после оплодотворения вырастает спорофит.  

• Спорофит питается за счет маленькой фотосинтезирующей пластинки, которая затем заменяется корневищем.  

• Пример: сальвиния, водный папоротник с уникальными волосками на листьях.  

• Образуются два вида спор: мегаспоры и микроспоры.  

• Мегаспоры крупнее и содержат больше питательных веществ, а микроспоры меньше и содержат меньше питательных веществ.  

• Хвощи имеют корневище и придаточные корни.  

• Листья редуцированы и фотосинтезируют сами побеги.  

• Стебли хвощей содержат кремнезем, что делает их прочными.  

• Листья хвощей собраны в укороченные побеги, называемые стробилами.  

• Споры хвощей имеют элатеры, которые помогают им сцепляться и распространяться группами.  

• Гаметофит хвощей обоеполый и развивается из спор.  

• Плауны имеют корневище и побеги с мелкими листьями.  

• Споры плаунов имеют элатеры, которые раскручиваются в сухую погоду.  

• Гаметофиты плаунов живут под землей в симбиозе с грибами и могут ждать оплодотворения до 20 лет.  

• Гаметофит не фотосинтезирует, поэтому грибы не получают от него питательных веществ.  

• После оплодотворения вырастает новый спорофит.  

• Обсуждение преимуществ семени над спорой.  

• Спора - это клетка с толстой оболочкой, что затрудняет её прорастание.  

• Семя включает многоклеточный диплоидный зародыш и многоклеточный эндосперм.  

• Эндосперм питает зародыш, что увеличивает вероятность выживания.  

• Голосеменные произошли от разноспоровых папоротников.  

• Гаметофит переносится на спорофит, что увеличивает вероятность прорастания.  

• Мужской гаметофит уменьшается и становится легким, что облегчает опыление ветром.  

• Женский гаметофит развивается внутри мегаспорангия, образуя семя.  

• Хвойные - это древесные или кустарниковые формы, травянистых форм нет.  

• Микроспорангии образуются на мужских шишках, пыльца состоит из нескольких клеток.  

• Пыльца голосеменных имеет выросты для эффективного опыления.  

• Эволюция привела к появлению разнообразных выростов для увеличения эффективности опыления.  

• Пыльца является мужским гаметофитом и переносится ветром.  

• Женские растения имеют мегаспорангии на чешуях шишек.  

• Мегаспора делится мейозом, образуя мегаспорогенную клетку, которая делится снова, образуя мегаспору.  

• Мегаспора делится, образуя анаплоидную клетку.  

• Женский гаметофит состоит из вегетативной ткани и двух архегониев с яйцеклетками.  

• Яйцеклетки окружены тонкой оболочкой, а вегетативная ткань остается рудиментарной.  

• Оплодотворение возможно только после опыления пыльцой.  

• Пыльца попадает в микропиле через липкую капельку.  

• Пыльцевая трубка растет медленно, и спермии без жгутиков оплодотворяют яйцеклетки.  

• После оплодотворения развивается зародыш с зародышевым корешком, стебельком и семядолями.  

• Зародыш имеет диплоидный генотип, полученный от яйцеклетки и спермия.  

• Эндосперм развивается из ткани гаметофита и имеет гаплоидный набор хромосом.  

• Кинговые, такие как гинкго белоба, имеют сперматозоиды со жгутиками.  

• Жизненный цикл кинговых схож с хвойными, но сперматозоиды имеют жгутики.  

• Семена кинговых внешне похожи на плоды покрытосеменных, но имеют многослойную оболочку.  

• Саговниковые, или цикадовые, имеют семена, похожие на плоды.  

• Жизненный цикл схож с хвойными, но сперматозоиды имеют жгутики.  

• Гнетовидные, такие как вельвичия и гнетовые, являются самыми прогрессивными голосеменными.  

• Гнетовидные растения имеют спернии вместо сперматозоидов.  

• Опыление происходит без воды, как у хвойных.  

• У них есть окрашенные листья вокруг репродуктивных органов, что напоминает околоцветник.  

• Проводящая система гнетовидных более совершенна, чем у голосеменных.  

• Используются трахеи и ситовидные трубки для эффективного перемещения воды и сахаров.  

• Гнетовидные ближе к покрытосеменным по проводящей системе.  

• Гнетовидные могли быть обоеполыми.  

• Покрытосеменные имеют двудольный зародыш и обоеполые цветки.  

• Опыление и распространение семян — разные процессы.  

• Покрытосеменные — вершина эволюции растений.  

• Они перешли от опыления ветром к опылению насекомыми.  

• Насекомые помогают избежать случайного опыления и неправильного прорастания пыльцы.  

• Цветок — укороченный генеративный побег.  

• Включает генеративные и вегетативные части.  

• Двойное оплодотворение и триплоидный эндосперм обеспечивают эффективное питание зародыша.  

• Преобладающее поколение — спорофит.  

• Цветы могут быть однополыми или обоеполыми.  

• В цветке образуются пыльца и зародыш, который превращается в семя.  

• Цветок состоит из цветоножки, цветоложа и частей цветка.  

• Внешний круг включает чашелистики и лепестки.  

• Внутренний круг — тычинки и пестик.  

• Чашелистики произошли от фотосинтезирующих листьев.  

• Лепестки — видоизмененные тычинки.  

• Тычинки состоят из тычиночной нити и пыльника.  

• Водоросли могут быть отнесены к растениям или прокариотам.  

• Супергруппа архипластида включает зеленые, красные и иглоукофитовые водоросли.  

• Хлоропласты возникли в результате первичного эндосимбиоза.  

• Бурые водоросли имеют хлоропласты, возникшие в результате вторичного эндосимбиоза с красной водорослью.  

• Эвглена относится к супергруппе Excavata и имеет пластиды, возникшие в результате вторичного эндосимбиоза с зеленой водорослью.  

• Современная систематика водорослей меняется, но школьная программа объединяет их в одно царство.  

• Пыльца у ветроопыляемых растений легкая и сухая, у насекомоопыляемых - крупная и липкая.  

• Ветроопыляемые растения имеют невзрачные цветы, а насекомоопыляемые - яркие и собранные в соцветия.  

• Насекомоопыляемые растения могут иметь нектарники для привлечения насекомых.  

• Пестик, или плодолистик, возникает в результате замыкания цветка.  

• Внутри пестика находятся семязачатки, которые могут быть одиночными или множественными.  

• Семязачаток состоит из семиножки, ингумента и нуцеуса, который делится мейозом и митозом.  

• Геницей - совокупность всех пестиков цветка.  

• Различают апокарпный и ценокарпный гинецеи.  

• Ценокарпные гинецеи делятся на синкарпный, лизикарпный и паракарпный.  

• Покрытосеменные имеют двойное оплодотворение, при котором участвуют оба спермия.  

• Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой - центральную клетку.  

• Зародыш развивается из зиготы, а семенная кожура - из интегументов.  

• Плоды развиваются из стенки завязи и могут быть апокарпными или ценокарпными.  

• Апокарпные плоды имеют множество пестиков, а ценокарпные - срастание стенок.  

• Плоды делятся на эндокарпий, мезокарпий и экзокарпий в зависимости от их расположения.