Как рождается новая жизнь?
Понятие «зарождения новой жизни» зачастую ограничивается лишь ассоциациями о зачатии младенца как об итоге встречи сперматозоида и яйцеклетки. Далее же, как считает большинство, наступает беременность, зародыш развивается и у будущей матери вырастает большой животик. В действительности пренатальное развитие человека является очень важным процессом, который требует глубокого изучения. Попробуем разобрать тонкости одного из его немаловажных этапов – стадия зиготы. Итак, как же происходит зарождение новой жизни на этом этапе?
Зигота: что это?
Каждый живой организм состоит из клеток. Как говорит клеточная теория, именно клетка выступает элементарной единицей всего живого, именно благодаря ней, осуществляется строение, развитие и последующее размножение организмов. При этом механизмы строения и жизнедеятельности клетки являются очень сложными. В многоклеточном организме каждая клетка, не смотря на схожие механизмы функции и тождественный план строения, имеет принципиальные особенности строения и функций, разное деление, благодаря чему они отличны друг от друга.
Нейрула, зигота, бластула, гаструла – все это стадии зарождения новой человеческой жизни.
Какой набор хромосом имеет зигота? Зигота содержит диплоидный хромосомный набор.
Что удивительно, так это тот факт, что сотни миллиардов всевозможных клеток, составляющих человеческий организм, обладают совершенно идентичным генотипом. Это объясняется тем, что развитие организма производится путем развития зиготы или оплодотворенного яйца по типу клонирования. Если говорить другими словами, дробление или деление идет, воспроизводя полностью структуру материнской яйцеклетки. Подобный способ деление называется митозом. Можно сделать выводы, что человеческий организм собой являет клон многомиллиардного деления лишь одной клетки – зиготы. Согласитесь, весьма удивительный факт.
Что такое зигота: определение
Итак, из всего написанного выше, можно сделать вывод, что зигота – это яйцеклетка, которую оплодотворил сперматозоид. Именно с чуда оплодотворения, которое обычно происходить в течение трех суток после полового акта, берет свое начало внутриутробное развитие человека. И в течение этих трех дней зигота образуется. В результате проникновения спермия в яйцеклетку происходит объединение их ядер с хромосомными наборами из 23 материнских и 23 отцовских хромосом. Таким образом, образуется ядро зиготы.
Сколько хромосом имеет зигота? Она обладает полным набором, который включает в себя 46 хромосом. Таков хромосомный набор зиготы.
Потом происходит дробление зиготы. Обычно дробление человеческой зиготы представляет собой трех-четырехдневный процесс деления зародыша на мелкие частички-клетки путем воспроизводства их структуры полностью аналогично структуре яйцеклетки. Итак, после оплодотворения из зиготы развиваются бластомеры – клетки, которые образовались при ее дроблении. В свою очередь они также делятся, при этом разными темпами, другими словами их деление не является синхронным.
Только вдумайтесь, сколько типов гамет образует зигота. Это по-настоящему удивительный процесс.
В результате в процессе оплодотворения в зиготе образуется два дифференцированных бластомера. Один, который является более крупным, «темным», выступает основанием для развития органов и тканей зародыша. Совокупность полученных в ходе последующих делений крупных бластомеров называют эмбриобластом. Второй, который является мелким и «светлым» видом бластомера, деление которого осуществляется быстрее, образует сочетание себе подобных – трофобласт. Благодаря ему появляются пальцевидные ворсинки, которые необходимы для дальнейшего закрепления зиготы на полости матки. Бластомеры, не имея друг с другом взаимодействия, удерживаются при помощи только блестящей оболочки яйцеклетки. В случае ее разрыва происходит развитие идентичных генетически эмбрионов, к примеру, однояйцевых близнецов.
Как появляется многоклеточный зародыш?
В результате процесса дробления зиготы происходит образование многоклеточного зародыша, который состоит из клеточных слоев трофобласта и эмбриобласта. Данная стадия морула является периодом эмбрионального развития, которая характеризуется тем, что в зародыше насчитывается уже около сотни клеток.
Где-то на шестой день после оплодотворения начинается процесс бластуляции – образование бластоцисты, которая представляет собой полый пузыри, наполненный жидкостью, из развитых хорошо слоев эмбриобласта и трофобласта.
Примерно на 9-10 сутки наступает врастание (имплантация) зародыша в стенку матки. При этом эмбрион уже находится полностью окруженным ее клетками. С этого времени у женщины прекращается месячный цикл, и можно выявить наступление беременности.
Какой набор хромосом содержит зигота
Выберите клетки, в которых набор хромосом диплоиден.
1) ооциты первого порядка
2) яйцеклетки растений
3) сперматозоиды животных
4) клетки печени мыши
6) клетки листьев мха
Диплоидные клетки (2n) животных: соматические (телесные) клетки, зигота (оплодотворенная яйцеклетка), первичные половые клетки (сперматогонии, оогонии), созревающие половые клетки на стадии размножения и стадии роста (сперматоциты первого порядка и ооциты первого порядка).
Гаплоидные клетки (n) животных: зрелые половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки), а также половые клетки на стадии созревания (сперматоциты второго порядка, сперматиды, ооциты второго порядка).
Диплоидные клетки (2n) растений: зигота (оплодотворенная яйцеклетка), соматические клетки взрослых растений плаунов, хвощей, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений, клетки спорогона мхов.
Гаплоидные клетки (n) растений: половые клетки (яйцеклетка, сперматозоиды, спермии), споры (зооспоры, микроспоры, макроспоры), клетки взрослых растений зеленых водорослей (хламидоманада, улотрикс) и взрослых растений мхов, клетки заростка плаунов, хвощей, папоротников, ядра зародышевого мешка и пыльцевого зерна семенных растений.
(1) ооциты первого порядка — половая клетка на стадии роста имеет диплоидный набор хромосом;
(2) яйцеклетки растений — зрелые половые клетки имеют гаплоидный набор;
(3) сперматозоиды животных — зрелые половые клетки имеют гаплоидный набор;
(4) клетки печени мыши — соматические клетки животного имеют диплоидный набор;
(5) нейроны мозга — соматические клетки животного имеют диплоидный набор;
(6) клетки листьев мха — клетки взрослых растений мхов имеют гаплоидный набор.
Количество хромосом и ДНК
В соматической клетке – 2n (двойной набор), в половой клетке – n (одинарный).
Если хромосомы одинарные, то перед «c» ставим такую же цифру, как перед «n», а если двойные – то в два раза большую. Например, в соматической клетке перед репликацией набор двойной, хромосомы одинарные – 2n2c, а после репликации (набор двойной, хромосомы двойные) – 2n4c.
КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ
После митоза, пресинтетическая фаза – 2n2c
Синтетическая фаза – происходит удвоение ДНК (репликация)
Постсинтетическая фаза, перед любым делением – 2n4c
МИТОЗ
Профаза, метафаза – 2n4c
Анафаза, начало телофазы – 4n4c
Конец телофазы, после митоза – 2n2c
МЕЙОЗ
Профаза I, метафаза I, анафаза I, начало телофазы I – 2n4c
Конец телофазы I, после первого деления, профаза II, метафаза II – n2c
Анафаза II, начало телофазы II – 2n2c
Конец телофазы II, после мейоза – nc
ЗИГОТА (сразу после оплодотворения) – 2n2c
ГАМЕТОГЕНЕЗ
В зоне размножения идет митоз
В зоне роста клетка растет и готовится к мейозу
В зоне созревания происходит мейоз
Что писать про МИТОЗ в заданиях части 2
ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ, ПРОФАЗА, МЕТАФАЗА
Перед началом деления происходит репликация ДНК, после которой число хромосом не изменяется (соответствует диплоидному набору), но каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
АНАФАЗА
Каждая хромосома разрывается на две дочерних одинарных хромосомы, поэтому количество хромосом увеличивается в два раза.
КОНЕЦ ТЕЛОФАЗЫ МИТОЗА
В процессе деления разошлись сестринские хромосомы, поэтому в ядрах клеток находятся однохроматидные хромосомы.
Что писать про МЕЙОЗ в заданиях части 2
ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ, ПРОФАЗА I, МЕТАФАЗА I
Перед началом деления происходит репликация ДНК, после которой число хромосом не изменяется (соответствует диплоидному набору), но каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид
АНАФАЗА I
Количество ДНК удвоено за счет репликации перед мейозом, к полюсам расходятся двойные гомологичные хромосомы.
КОНЕЦ ТЕЛОФАЗЫ I (ПОСЛЕ МЕЙОЗА I)
Мейоз I – это редукционное деление, поэтому число хромосом уменьшается в 2 раза, при этом каждая хромосома состоит из двух хроматид.
ПРОФАЗА II, МЕТАФАЗА II
После первого (редукционного) деления мейоза число хромосом уменьшилось в 2 раза (клетки гаплоидные), каждая хромосома состоит из двух хроматид.
АНАФАЗА II
К полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды (однохроматидные хромосомы), поэтому число хромосом и число молекул ДНК уравнивается.
КОНЕЦ ТЕЛОФАЗЫ II (ПОСЛЕ МЕЙОЗА II)
К концу мейоза II набор хромосом гаплоидный, хромосомы однохроматидные, поэтому число ДНК равно количеству хромосом.
Еще можно почитать
Задания части 1
ПРЕСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
Сколько молекул ДНК содержится в ядре диплоидной клетки в начале интерфазы, если в кариотипе содержится 42 хромосомы? В ответе запишите только соответствующее число.
ПОСТСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
1. Для соматической клетки животного организма характерен диплоидный набор хромосом. Какой набор хромосом и молекул ДНК в клетках в конце синтетического периода интерфазы? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Сколько молекул ДНК содержится в ядре клетки после репликации, если в диплоидном наборе содержится 46 молекул ДНК? В ответе запишите соответствующее число.
3. Сколько молекул ДНК содержится в ядре клетки перед началом митоза, если в исходной клетке содержится 104 хромосомы? В ответе запишите только соответствующее число.
4. Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. Определите число хромосом и число молекул ДНК в ядре при гаметогенезе перед началом деления. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
5. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите количество хромосом и количество молекул ДНК в клетках кончиках корня перед началом митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
6. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите число хромосом и молекул ДНК в ядре (клетке) семязачатка перед началом мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
7. Хромосомный набор соматической клетки растения равен 20. Определите количество хромосом и молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом профазы мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МИТОЗ ПРОФАЗА
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках кончика корня в профазе митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МИТОЗ МЕТАФАЗА
Хромосомный набор соматических клеток редиса равен 18. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня в метафазе митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МИТОЗ АНАФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите количество хромосом и количество молекул ДНК в клетках кончиках корня в анафазе митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Определите число хромосом и количество молекул ДНК в начале телофазы митоза в клетках эндосперма семени ржи посевной, если центральное ядро зародышевого мешка ржи содержит 14 хромосом. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МИТОЗ ТЕЛОФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках кончика корня в конце телофазы митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Определите число хромосом и количество молекул ДНК в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени ржи посевной, если центральное ядро зародышевого мешка ржи содержит 14 хромосом. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Хромосомный набор соматических клеток редиса равен 18. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня в конце телофазы митоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ I ПРОФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток картофеля равен 48. Определите количество хромосом и количество молекул ДНК в клетках в профазе мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках пыльников при спорообразовании в профазе I мейоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Хромосомный набор клеток околоплодника сладкого перца равен 24. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка при спорообразовании в профазе мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
4. Сколько хромосом содержится в клетке в профазе первого деления мейоза, если в диплоидном наборе содержится 80 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.
МЕЙОЗ I МЕТАФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка в метафазе I мейоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Хромосомный набор соматической клетки растения равен 24. Определите хромосомный набор и количество молекул ДНК в клетках семязачатка в метафазе мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ I АНАФАЗА
1. У шимпанзе в соматических клетках 48 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках в анафазе мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Хромосомный набор соматических клеток ячменя равен 14. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в ядрах (клетках) семязачатка в анафазе мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Для соматической клетки животного организма характерен диплоидный набор хромосом. Какой набор хромосом и молекул ДНК в клетках в конце телофазы мейоза 1? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. Определите число хромосом и число молекул ДНК в ядре при гаметогенезе в конце телофазы мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
4. Хромосомный набор соматической клетки растения равен 20. Определите количество хромосом и молекул ДНК в клетках семязачатка в конце телофазы мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
5. Хромосомный набор соматических клеток дрозофилы равен 8. Определите число хромосом и число молекул ДНК при овогенезе в ядре после телофазы мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЖДУ ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ
1. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка при образовании макроспоры в конце мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите число хромосом и молекул ДНК в ядре (клетке) семязачатка перед началом мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. У домашней овцы в соматических клетках 54 хромосомы. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников после деления мейоза I. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ II ПРОФАЗА
У шимпанзе в соматических клетках 48 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках в профазе мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ II МЕТАФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток картофеля равен 48. Определите количество хромосом и количество молекул ДНК в клетках в метафазе мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках пыльников при спорообразовании в метафазе II мейоза. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Хромосомный набор клеток околоплодника сладкого перца равен 24. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка при спорообразовании в метафазе мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ II АНАФАЗА
1. Хромосомный набор соматических клеток дрозофилы равен 8. Определите число хромосом и число молекул ДНК при овогенезе в ядре в анафазе мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. Определите число хромосом и молекул ДНК в анафазе второго деления мейоза при образовании гамет у зелёной лягушки, если число хромосом в диплоидной клетке равно 26. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в анафазе мейоза II. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
МЕЙОЗ II ТЕЛОФАЗА
1. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах в пресинтетический период интерфазы одной соматической клетки человека составляет около 6х10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядрах клеток при овогенезе в конце телофазы мейоза II. Запишите только число, которое необходимо умножить на 10-9.
2. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в ядре одной клетки в конце телофазы мейоза II, если в исходной клетке было 16 хромосом? В ответе запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.)
3. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка при образовании макроспоры в конце мейоза II. В ответе запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.)
4. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в ядре клетки в конце телофазы второго деления мейоза, если в диплоидном наборе содержится 44 хромосомы? В ответе запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.)
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Кариотип одного из видов рыб составляет 56 хромосом. Определите число хромосом при сперматогенезе в клетках зоны роста. В ответ запишите только число.
В соматических клетках животного организма диплоидный набор хромосом. Какой набор хромосом и молекул ДНК в клетках при гаметогенезе на конечном этапе в зоне размножения? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Кариотип одного из видов рыб составляет 56 хромосом. Определите число хромосом при сперматогенезе в клетках зоны созревания в конце первого деления. В ответ запишите только число.
В соматических клетках животного организма диплоидный набор хромосом. Какой набор хромосом и молекул ДНК в клетках при гаметогенезе на конечном этапе в зоне созревания? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Проанализируйте таблицу «Деление клетки». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) профаза
2) nс
3) 2n2с
4) амитоз
5) метафаза II
6) мейоз I
7) n2с
8) 4n4с
Проанализируйте таблицу «Периоды интерфазы». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) 4n4c
2) Репликация ДНК, удвоение центриолей клеточного центра
3) 2n2c
4) Разрушение ядерной оболочки и ядрышка, формирование веретена деления
5) 2n4c
Выберите один, наиболее правильный вариант. С каким набором генетического материала клетка вступает во второе мейотическое деление?
1) n2c
2) nc
3) 2n4c
4) 2n2c
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Хромосомы»
1. Какие особенности хромосом обеспечивают передачу наследственной информации?
1) В состав хромосом входит ДНК, которая может самоудваиваться по принципу комплементарности: одна молекула ДНК после удвоения превращается в две одинаковые молекулы ДНК.
2) Хромосомы способны равномерно распределяться между дочерними клетками, обеспечивая передачу наследственной информации.
2. Сколько хромосом содержится в соматических клетках плодовой мухи дрозофилы, если в ее половых клетках 4 хромосомы? Объясните свой ответ.
8 хромосом. Половые клетки в процессе оплодотворения сливаются, в зиготе получается 4+4=8 хромосом. Из зиготы путем митоза получаются все соматические клетки дрозофилы.
3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. (1) Хромосомы, содержащиеся в ядре одной клетки животного, всегда парные, то есть одинаковые, или гомологичные. (2) Хромосомы разных пар у организмов одного вида также одинаковы по размерам, форме, местам расположения первичных и вторичных перетяжек. (3) Совокупность хромосом, содержащихся в одном ядре, называют хромосомным набором (кариотипом). (4) В любом животном организме различают соматические и половые клетки. (5) Ядра соматических и половых клеток содержат гаплоидный набор хромосом. (6) Соматические клетки образуются в результате мейотического деления. (7) Половые клетки необходимы для образования зиготы.
Статья. Подготовка к ЕГЭ по биологии. «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАСТЕНИЙ»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Подготовка к ЕГЭ по биологии. Самая сложная тема в разделе «Ботаника»
Подготовила: учитель биологии
МОУ «СОШ № 64 имени героя Советского Союза
И.В. Панфилова Ленинского района г. Саратова»
Бадретдинова Венера Абдуллаевна.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАСТЕНИЙ
Царство Растения
Подцарство Низшие растения Подцарство Высшие растения
(нет тканей и органов, тело – слоевище) (есть ткани и органы)
Отделы:
Красные водоросли Споровые Семенные
Бурые водоросли Отделы:
Зелёные водоросли Моховидные Отдел Отдел
Плауновидные Голосеменные Покрытосеменные
Поколение, образующее органы полового размножения, называется половым поколением, или гаметофитом (рождающий гаметы). Гаметофит преобладает у водорослей и мхов (листостебельное растение). Исключение – водоросль Ламинария, у неё преобладает спорофит.
Поколение, на котором образуются органы бесполого размножения, с развивающимися в них спорами, называется бесполым, или спорофитом (рождающий споры). Оно развивается из зиготы. На спорофите образуются споры, которые затем прорастают в гаметофит. Спорофит преобладает у Папоротников, Хвощей, Плаунов, голосеменных и Покрытосеменных растений.
Спорофит и гаметофит могут быть похожи внешне друг на друга, могут иметь одинаковую или разную продолжительность жизни.
Спорофит и гаметофит могут развиваться либо как самостоятельное растение и быть относительно независимыми друг от друга, а могут занимать подчинённое положение: гаметофит существует за счёт спорофита, либо спорофит существует за счёт гаметофита, но всегда преобладает какое-то одно поколение: либо половое, либо бесполое.
В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений. Одновременно с чередованием поколений происходит чередование хромосомного набора: диплоидного и гаплоидного.
Схема чередования поколений.
У высших растений половые клетки (гаметы) образуются при помощи митоза, а споры – при помощи мейоза.
У высших растений зигота и спорофит диплоидны (2 n ). Все остальные – споры, гаметофит и гаметы – гаплоидны (n).
Цикл развития растений.
Зигота (2 n ) → митоз → спорофит (2 n ) → мейоз → спора ( n ) → митоз → гаметофит ( n ) →
→ митоз → гаметы ( n ) → оплодотворение → зигота (2 n )
Способы деления клеток
1. Митоз – деление эукариотической (2n) клетки. Происходит строго одинаковое распределение хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток. Из одной клетки (2n) получаются две точно такие же (2n).
Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).
Отдел зелёные водоросли.
Представители: хламидомонада, хлорелла, спирогира, улотрикс, вольвокс, ульва.
Жизненный цикл зелёных водорослей.
Название своё зелёные водоросли получили благодаря окраске, которая зависит от преобладающих пигментов. В зелёных водорослях преобладает пигмент хлорофилл, подавляющий прочие. Он поглощает красные и сине-фиолетовые лучи солнечного спектра, а зеленые отражает.
В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая плотной оболочкой зимует, а при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n).
Хламидомонада — крошечная зеленая водоросль, состоящая из единственной клетки. При этом водоросль активна и подвижна, передвигаться ей помогают жгутики. Обитают хламидомонады в пресной воде: реках, прудах, даже бассейнах и лужах. Летом водоемы «зацветают», покрываются зеленым ковром. Хламидомонада может питаться гетеротрофно, то есть потреблять готовые органические вещества.
1. Имеет типичные органоиды эукариот (ядерных организмов), а также два жгутика.
2. Крупный хлоропласт, хроматофор — чашевидной формы.
3. Светочувствительный глазок (стигма), функция которого заключается в обеспечении положительного фототаксиса (движение на свет).
4. Две мелкие пульсирующие вакуоли, выбрасывающие из хламидомонады избыток воды.
5. В цитоплазме имеет пиреноид (включение внутри хлоропласта), запасающий крахмал.
В жизненном цикле преобладает гаметофит (взрослая хламидомонада) – половое поколение ( n ). Хламидомонада может размножаться и бесполым способом, и половым — его выбор зависит от условий внешней среды.
1. Летом, при благоприятных условиях, внутри водоросли в результате митотического деления ядра образуются зооспоры (подвижные) — четыре клетки.
2. Зооспоры вырастают и становятся молодыми.
2. Гаметы покидают материнский организм и выходят «в свободное плавание». При удачной встрече двух гамет разных водорослей, образуется диплоидная зигота (2n), которую зимой сохраняет ее плотная оболочка.
4. Таким образом, большую часть жизни хламидомонады у нее преобладает гаплоидная стадия (диплоидной является только зигота).
Многоклеточные зеленые водоросли. Улотрикс. Строение и размножение
Улотрикс — еще один представитель зеленых нитчатых водорослей. Обитает в проточных водоемах, гораздо чаще встречается в пресных, чем в соленых.
Клетки улотрикса формируют неветвящуюся ниточку, длина которой достигает 10 сантиметров. Хроматофор имеет вид кольца или пояска в пристеночном слое цитоплазмы.
Как и названные выше водоросли, улотрикс может размножаться вегетативно, фрагментами слоевища. Нить улотрикса также сочетает возможности для бесполого и полового размножения. В жизненном цикле преобладает гаметофит (взрослая зелёная водоросль) – половое поколение ( n ). Спорофит – это зигота (2n).
1. При благоприятных условиях происходит митоз, из одной клетки образуются две зооспоры, каждая имеет по четыре жгутика.
2. Зооспоры свободно плавают, защищенные слизистым мешочком. Прикрепившись к грунту или другой поверхности, из них путем митоза вырастает новый улотрих.
1. В процессе митоза происходит изогамия (когда сливаются две близкие по размеру гаметы), образуется до двух сотен двухжгутиковых гамет.
2. Они выходят и сливаются с гаметами, принадлежащими другим особям, образуется четырёхжгутиковая зигота. Жгутики отваливаются, зигота покрывается защитными оболочками, зимует.
3. В зиготе идет мейоз, она делится, образуют безжгутиковые споры. Они крепятся ко дну, делятся митозом, из них развиваются новые улотриксы.
Спирогира. Строение и размножение
Спирогира — нитчатая водоросль. Обитает в прудах, в стоячей воде, где ее густая масса образует тину.
1. Тело спирогиры представлено ниточкой, в которой в один ряд выстроились цилиндрические клетки. Снаружи каждая нить покрыта слизистым чехлом.
3. Крупное ядро с ядрышком.
В жизненном цикле преобладает гаметофит (взрослая зелёная водоросль) – половое поколение ( n ).
Спирогира способна размножаться как бесполым способом, так и половым.
4. Весной зигота делится мейозом, давая в результате четыре клетки. Три из них отмирают, а из одной митозом вырастает новая спирогира.
5. Гаметы не образуются, так как у конъюгатов нет подвижных стадий размножения: зооспор и гамет.
Отдел бурые водоросли. Ламинария.
Название своё бурые водоросли получили благодаря окраске, которая зависит от преобладающих пигментов. В бурых водорослях содержатся пигменты каротиноиды, преобладает пигмент фукоксантин, подавляющий прочие. Он поглощает солнечный свет в сине-зеленой части видимого спектра, придают водорослям желтовато-бурый цвет. Бурые водоросли очень редко встречаются в пресных водах, предпочитая моря и океаны. Бурые водоросли являются бентосными формами, то есть прикрепляются ко дну.
Бурые водоросли можно встретить повсеместно, но больше всего их произрастает в холодных морях. Они растут на грунте, скалах и других поверхностях на глубине 20-30 метров, либо совсем неглубоко в приливно-отливной зоне. Могут образовать настоящие подводные леса — обширные и наполненные живностью. Интересно, что эти водоросли способны в течение нескольких часов, пока длится отлив, находиться без воды.
Клетки бурых водорослей имеют по одному ядру и несколько мелких хроматофоров. Бесполое размножение у них осуществляется при помощи спор, а половое — посредством гамет. Однако бурые водоросли приспособлены и к вегетативному размножению, которое идет путем деления слоевища (таллома).
К бурым водорослям относят ламинарию, фукус (имеет рассеченное слоевище и «плавники»), саргассум, чьё слоевище похоже на побег с листьями и плодами.
Ламинария. Строение и размножение
Ламинария, которую в обиходе прозвали «морской капустой», — широко распространенная крупная водоросль, употребляемая в пищу (содержит большое количество йода) и используемая в качестве удобрения.
2. Имеет ризоиды — похожие на тонкие нити выросты на нижней части слоевища, выполняют функцию прикрепления к субстрату, но не выполняют функцию всасывания.
3. Внутри слоевища имеются ситовидные клетки, которые напоминают ситовидные трубки. Сосудов нет.
1.В цикле развития ламинарии идет чередование поколений — бесполого и полового, которые сменяют друг друга. Фактически бесполое размножение плавно переходит в половой процесс.
2. Бесполое размножение ламинарии осуществляется с помощью зооспор. На спорофите образуются спорангии, в которых под действием мейоза образуются подвижные зооспоры (n).
Обратите внимание, заростки — это гаметофиты, так как в них образуются гаметы (половые клетки). Значит, у ламинарии образуются мужской и женский гаметофит.
4. На мужских гаметофитах формируются антеридии – мужские половые органы, в них созревают сперматозоиды (n). На женских гаметофитах – архегониях созревают яйцеклетки (n).
5. После слияния и оплодотворения образуется зигота (2n), которая делится митозом, из нее образуется новая ламинария.
6. Сама водоросль ламинария — спорофит, или бесполое поколение, так как образует споры (зооспоры).
7. Вывод: в жизненном цикле ламинарии преобладает стадия спорофита (взрослая ламинария), гаметофит представлен слабее, в виде заростков.
Отдел красные водоросли.
Представители: анфельция, филлофора, родимения, порфира.
Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его
гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
1) Споры (зооспоры) хламидомонады гаплоидны – 1n. Весеннее поколение зооспор образуется в результате мейотического деления зиготы;
2) Летние поколения зооспор формируются в ходе митотического деления гаплоидной вегетативной клетки – взрослой особи хламидомонады.
Задача 4. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
1) Слоевище улотрикса имеет гаплоидный (n) набор хромосом в клетках, т.к. формируется из спор, а они гаплоидны.
2) Рост слоевища осуществляется в ходе митотического деления клеток.
3) Гаметы улотрикса образуются из отдельных клеток гаплоидного слоевища (n) (гаметофита) в ходе митотического деления и тоже имеют гаплоидный набор хромосом.
Задача 5. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
На примере улотрикса:
1) Зигота образуется при слиянии двух мелких гаплоидных клеток, выступающих в роли гамет. Набор хромосом в зиготе диплоидный – 2n.
Жизненный цикл мхов (Кукушкин лён)
1. Имеет покровную и поводящую ткань простого строения. Проводящая ткань — тяж водопроводящих клеток без утолщений, в зрелом виде не имеющих цитоплазмы.
2. Можно утверждать, что настоящих проводящих тканей — древесины и луба — у кукушкиного льна, как и у других мхов, нет.
3. В клетках листостебельного растения (гаметофита) имеется гаплоидный набор хромосом. Диплоидны только клетки спорофита — гаустории, ножки и коробочки.
4. Зеленая нить в цикле развития мхов (протонема) имеет сильное сходство с нитчатой зеленой водорослью, и это является веским доказательством того, что предками первых мхов на планете были именно водоросли.
Мхи высотой до 50 см, корней нет, имеются ризоиды, проводящей ткани нет, механическая ткань развита плохо. Это примитивные растения – тупиковая ветвь эволюции. Самые близкие родственники риниофитов, псилофитов. Обильно растут в местах с высокой влажностью. Плохо приспособлены к жизни на суше. Гаметофит (половая стадия жизненного цикла, развивается из спор, производит гаметы) – листостебельное растение. В конце весны или в начале лета можем видеть спорофит мха. Спорофит (бесполая стадия) – коробочка на ножке (в ней созревают споры) формируется на гаметофите.
Жизненный цикл мха (кукушкин лён)
1. Мужские растения мха имеют красно-желтый верх стебельков, где расположены длинные мешочки, мужские половые органы — антеридии, со сперматозоидами, имеющими по два жгутика.
2. Женские растения имеют сверху колбочки с длинной шейкой — это женские половые органы, архегонии. Яйцеклетка находится в расширенной части колбочки.
3. С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n).
4. Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n), т.е. спорофит паразитирует на гаметофите. Спорофит и гаметофит – это одно растение.
5. В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские.
6. Споры высыпаются, прорастают при делении митозом и превращаются в разветвленную зеленую нить, состоящую из многих клеток — протонему, или предросток.
Задача 1. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача2. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
Задача 3. Какой набор хромосом характерен для листьев и для спор зелёного мха кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
1.Листья мха образуются в результате митотического деления почек на протонеме, а споры в результате мейоза в коробочке на ножке.
Жизненный цикл папоротников
Папоротники произошли от псилофитов (риниофитов). От вымерших Семенных папоротников произошли Голосеменные растения.
1. В основном это травы (Щитовник мужской, орляк, Страусник), но древовидные формы также встречаются (древовидные папоротники Тропиков). Обитают почти во всех природных зонах.
2. Имеют крупные и рассечённые листья (вайи). Черешки листа часто покрыты чешуйками.
3. Молодые листья закрученные, улиткообразные и выходят из почки, расположенной на корневище.
4. Лист длительно растет верхушкой, как побег, так как имеет побеговое происхождение.
5. Нижняя часть листа покрыта сорусами со спорангиями, в которых созревают споры.
7. Имеют придаточные корни, отходящие от корневища.
8. Хорошо развита проводящая система. Стебли плохо развиты (листва по биомассе преобладает над стеблем).
Образуют залежи каменного угля. Как шел процесс образования каменного угля?
1. Угольные пласты формируются из продуктов
2. Уголь начал откладываться в силуре палеозойской эры, но активнее этот процесс пошел в каменноугольный период.
Жизненный цикл щитовника мужского
1. На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n).
4. С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n) на заростке.
5. Из зиготы образуется молодой спорофит – зародыш нового растения (2n). Молодой спорофит прорастает во взрослый спорофит — новый папоротник.
Схема 3. Жизненный цикл папоротников
Отдел плауновидные. Род Плаун. Вид плаун булавовидный.
Плауны — наиболее древние из высших растений, преобладают в тропическом и субтропическом поясах, реже встречаются в умеренных широтах, — прежде всего во влажных сосновых лесах.
1. Имеют побеги с придаточными корнями.
2. Выделяется два типа побегов: горизонтальные стелющиеся и множественные вертикальные со спороносными колосками.
3. Листья относительно мелкие.
4. Стебель густо покрыт листьями.
Жизненный цикл плауна булавовидного
1. Преобладает спорофит, в котором внутри колосков развиваются спорангии со спорами. Происходит мейоз с образованием спор.
2. Споры прорастают и дают бесцветный обоеполый заросток (гаметофит).
5. Из зиготы митозом развивается новый спорофит — взрослый плаун.
Отдел хвощевидные. Класс Хвощовые. Род Хвощ. Вид Хвощ полевой.
Преобладают в умеренных широтах. Предпочитают влажную почву, имеющую повышенную кислотность (на болотах, лугах). Часто являются сорными травами, как, например, известный хвощ полевой, от которого очень трудно избавиться.
1. Имеют ветвящиеся корневища с придаточными почками.
4. Фотосинтез чаще идет в стебле, в эпидерме которого накапливается кремнезем.
Цикл развития хвоща полевого
1.Преобладающей жизненной фазой является спорофит.
2. Весной на корневище трогаются в рост придаточные почки, из которых вырастают спороносные побеги бурого цвета (весенние побеги), продуцирующие споры путём мейоза.
3. Из спор развиваются заростки, в которых при наличии воды идет оплодотворение, образуется зигота.
4. На последнем этапе из зиготы путём митоза вырастает спорофит — зеленый вегетативный (летний) побег.
Задача 1. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.
Какой хромосомный набор характерен для заростка и зародыша растения плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются клетки заростка и зародыша плауна.
1.Клетки заростка будут гаплоидны ( n ), они образовались в результате митоза при прорастании споры.
2.Клетки зародыша – диплоидны (2 n ), зародыш развивается в результате митоза из зиготы.
Задача 3. Установите соответствие между характеристиками жизненных циклов и группами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛОВ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ
А) преобладание спорофита в жизненном цикле 1) Мхи
Б) образование спор в коробочке 2) Папоротники
В) наличие заростка в жизненном цикле
Г) гаплоидный набор хромосом в соматических
клетках взрослого растения
Д) расположение спорангиев на листьях-вайях
Задача 4. Установите соответствие между процессами в жизненных циклах и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ В ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛАХ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ
А) образование коробочки на ножках 1) Моховидные
Б) развитие взрослых растений-гаметофитов 2) Папоротниковидные
В) развитие взрослого растения из зиготы
Г) образование заростка
Д) образование спорангиев на листьях
Е) формирование протонемы
Задача 5. Какой хромосомный набор ( n ) характерен для клеток листьев и коробочки на ножке (спорогона) у мха кукушкина льна? Объясните, в результате какого деления и из каких исходных клеток образуются эти органы.
1) в листьях мха гаплоидный набор хромосом – n ;
2) листья взрослого растения мха развиваются их гаплоидной споры (протонемы) митозом;
3) в коробочке на ножке (спорогоне) диплоидный набор хромосом – 2 n ;
4) коробочка на ножке (спорогон) развивается из диплоидной зиготы (оплодотворённой яйцеклетки), которая делится путём митоза.
Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для клеток заростка и клеток корневища щитовника мужского? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
1) клетки заростка папоротника имеют n (гаплоидный) набор хромосом;
2) заросток – гаметофит, развивается из гаплоидной споры в результате деления митозом;
3) клетки корневища папоротника имеют 2 n (диплоидный) набор хромосом;
4) корневище (как и всё взрослое растение) развивается из диплоидной зиготы (клеток зародыша) в результате деления митозом.
Задача 9. Какой набор хромосом характерен для клеток спороносных колосков (стробилов) и заростка плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются?
1) в клетках спороносных колосков диплоидный набор хромосом – 2 n ;
2) спороносные колоски развиваются из зиготы в результате митоза (в результате деления клеток взрослого растения митозом);
3) в клетках заростка гаплоидный набор хромосом – n ;
4) заросток развивается из споры в результате митоза.
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна).
1. У споровых (Мхи, Папоротники, Хвощи, Плауны) сперматозоиды подвижны, для оплодотворения споровым растениям нужна вода. Размножаются спорами – одноклеточные образования без запаса питательных веществ.
Жизненные формы: деревья и кустарники.
Игольчатые листья (хвоя) покрыты жёсткой кутикулой, устьица погружены в ткань (уменьшение транспирации – испарения воды через листья). Могут расти на песчаных почвах. Имеют стержневую корневую систему. В стебле есть смоляные каналы.
1. Гинговые. Гинга двулопастный.
2. Гнетовые. Эфедра, Вельвичия.
3. Хвойные. Семейства: сем. Кипарисовые –Кипарис, Можжевельник; сем. Тисовые –Тис ягодный; сем. Хвойные – Сосна, Ель, Пихта, Лиственница.
Голосеменные размножаются семенами, семя лежит открыто на чешуе шишки, не имеют цветков и плодов. Шишка не плод, а видоизменённый побег(ось, несущая много чешуек). Эндосперм семени гаплоидный ( n ), опыление только ветром, семена развиваются из семяпочек, лежащих открыто (голо) на чешуйках шишек.
Листостебельное растение голосеменных растений – это спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n). Это разноспоровые растения, у них мужские и женские споры развиваются на разных шишках.
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Весной на спорофите образуются шишки:
1) зеленовато-жёлтые мужские шишки, в них образуется пыльца (каждая пылинка имеет две воздушные камеры).
2) Красновато-коричневые женские шишки, в них образуются семязачатки (по два семязачатка на одной чешуе), а после оплодотворения семена. Развитие семязачатка происходит медленно, обычно больше года
На внутренней стороне каждой семенной чешуи женских шишек располагаются два семязачатка – это мегаспорангии (макроспорангии) (2n), в них путём мейоза образуются 4 мегаспоры (макроспоры) (n), 3 из них погибают, а из одной оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В каждой архегонии образуется митозом по 1 яйцеклетке (n), одна погибает.
На нижней стороне чешуек мужских шишек располагаются по два пыльцевых мешка – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой, содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Схема. Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Задача 1. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.
2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 2. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.
Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
1.Мякоть иголок сосны диплоидна (2 n ), она образуется в результате митоза при прорастании и росте семени сосны (2 n ). 2.Спермии сосны – это гаметы ( n ), образуются путём митоза из гаметофита, который образовался из микроспор ( n ).
Задача 5. Определите число хромосом ( n ) и число молекул ДНК (с) при формировании пыльцевого зерна сосны перед началом деления материнской клетки микроспор и в каждой клетке тетрады микроспор. Ответ обоснуйте.
2) Это наблюдается потому, что клетка относится к спорофиту (диплоидна), а число молекул ДНК перед делением удваивается;
4) Это наблюдается потому, что тетрада микроспор образуется из диплоидной материнской клетки микроспор в результате мейоза.
Задача 6. Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна цветкового растения? объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
1) Набор хромосом вегетативной и генеративной клеток – n ;
2) Вегетативная и генеративная клетки пыльцевого зерна образуются путём митоза из гаплоидной микроспоры (мужские споры);
3) Хромосомный набор спермиев – n ;
4) Спермии образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна путём митоза.
Жизненный цикл покрытосеменных растений
Жизненные формы: деревья, кустарники, травы. Покрытосеменные растения образуют цветки и плоды, размножаются семенами. Опыление ветром, насекомыми, животными. Двойное оплодотворение. Появление семени – крупный ароморфоз. Семя содержит многоклеточный зародыш, питательные вещества, мощные оболочки. Семя находится внутри плода и защищено.
Спорофит (2n) – это листостебельное растение. Гаметофит спрятан внутри спорофита, он редуцирован до предела, имеет микроскопические размеры. Где спрятан гаметофит? Покрытосеменные (цветковые) растения в процессе развития приобрели важный ароморфоз – цветок (видоизменённый побег), орган семенного размножения. Главные части цветка: тычинки и пестики. В них будут формироваться мужские и женские гаметофиты.
Процесс Слияния яйцеклетки и сперматозоида, в результате чего образуется зигота – зародышевая клетка или первая клетка нового организма, называется оплодотворением.
Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
Покрытосеменное растение в целом, в том числе и цветок, плод, семена – это спорофит. Гаметофит – это пыльцевые зёрна ( n ) и зародышевый мешок ( n ).
Задача 1. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).
Задача 2. Установите соответствие между примерами клеток и их наборами хромосом: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ КЛЕТОК НАБОРЫ ХРОМОСОМ
А) спермии покрытосеменных 1) гаплоидный
Б) клетки заростка папоротника 2) диплоидный
В) клетки спорофита мхов
Д) бластомеры ланцетника
Е) клетки энтодермы гаструлы гидры
Задача 3. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
В процессе размножения и развития покрытосеменных растений происходит
1) Формирование заростка с ризоидами
2) Формирование пыльцы
3) Образование семязачатка в завязи пестика
4) Двойное оплодотворение
5) Расселение с помощью спор
6) Формирование гаплоидного эндосперма
Задача 4. Установите последовательность процессов, происходящих при размножении цветковых растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) Формирование зиготы и эндосперма
2) Проникновение спермиев в семязачаток
3) Перенос пыльцы на рыльце пестика
4) Слияние спермиев с ядрами зародышевого мешка
5) Формирование пыльцевой трубки
Задача 5. Установите соответствие между признаками и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ ОТДЕЛЫ РАСТЕНИЙ
А) развитие заростка 1) Цветковые
Б) редукция гаметофита до нескольких клеток 2) Папоротниковидные
В) расселение спорами
Г) оплодотворение при наличии воды
Д) осуществление опыления и оплодотворения
Е) развитие зародышевого мешка в семязачатке
В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.
Чередование поколений – это закономерная смена бесполого и полового поколения. На бесполом поколении, которое называется спорофитом (2n), образуются путём мейоза гаплоидные споры (n). Они прорастают в гаплоидный гаметофит. На гаметофите образуются гаметангии, в которых формируются гаметы (n) путём митоза. Когда гаплоидные гаметы сливаются, происходит оплодотворение и в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом. Из диплоидной зиготы вырастает диплоидный спорофит.
Значение чередования поколений.
Выгоден для растений:
1. Преимущество бесполого размножения – простота, быстрота и эффективность. Можно быстро увеличить количество особей.
2. Преимущество полого размножения – происходит объединение генетического материала двух особей, перекомбинация признаков. Позволяет увеличить генетическое разнообразие и усилить приспособленность организмов к окружающей среде.
Список использованных источников
ЕГЭ Биология: Типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов/ под ред. В.С. Рохлова (задания и ответы). – М.: Издательство «Национальное образование», 2021. – 368 с.: ил. – (ЕГЭ. ФИПИ – школе).
