ответы к экзамену по ботанике. Ботаника2. Ботаника предмет, задачи, разделы
 Скачать 178.19 Kb.
|
Размножение корнями.59) Вегетативное размножение растений Вегетативное размножение — размножение, осуществляемое с помощью вегетативных органов. Значение: 1. Образование за короткое время большого количества особей с тем же генотипом и фенотипом, что у материнской особи. 2. Быстрое размножение и расселение вида при благоприятных условиях. 3. Широко используется человеком для размножения сортов растений, обладающих полезными свойствами. Обычно растение образует структуры, специально предназначенные для вегетативного размножения; нередко в них запасаются питательные вещества, позволяющие растению перезимовать или перенести засуху. Части надземного побега: стеблевые черенки (роза, виноград, ива, элодея); листовые черенки (бегония, сенполия); отводки (смородина, крыжовник); усы (земляника, хлорофитум); выводковые почки (каланхоэ, некоторые папоротники); воздушные луковички (тигровая лилия). Части подземного побега: луковица (лук, чеснок, нарцисс, тюльпан); клубнелуковица (гладиолус, фрезия, крокус); корневище (ландыш, иван-чай, ирис, имбирь, черника); Части корня: корнеклубень, или корневые шишки (георгин, батат, чистяк); корневые отпрыски, или корневые черенки (малина, барбарис, вишня, слива). Стеблевой черенок — часть стебля с несколькими узлами, способная к укоренению. Листовой черенок — лист или часть листовой пластины, способный к укоренению (чаще у розеточных растений). Отводки — способ вегетативного размножения, при котором наземные части растения укореняются, пока являются частью родительского растения. Усы, или наземные столоны, — вид стелющегося побега, на котором образуется розетка листьев дочернего растения. Столоны бывают надземные и подземные. Выводковые почки — специализированные почки, которые образуются на листьях взрослого растения, а при опадании дают начало дочернему растению. Воздушные луковички (бульбочки) — луковицы, образующиеся в пазухах листьев (лилия тигровая) или в соцветиях (чеснок), дающие начало дочерним растениям. Луковица — видоизмененный укороченный подземный побег, служащий для запасания воды, питательных веществ и вегетативного размножения. Клубнелуковица — подземная утолщенная часть стебля, служащая для накопления питательных веществ, с несколькими точками роста. Корневище — многолетний горизонтальный подземный побег с чешуйчатыми листьями, в пазухах которых развиваются почки, дающие начало надземным побегам. Корнеклубень, или корневые шишки, — видоизмененный утолщенный корень, служащий для запаса воды и питательных веществ. Корневой черенок, или корневой отпрыск, — часть корня, несущего придаточные почки. В норме на корнях нет почек, из которых развивались бы побеги. Но у многих растений на старых корнях могут формироваться так называемые придаточные почки. Из них развиваются наземные побеги, окружающие старое растение. Их называют корневыми отпрысками, или прикорневой порослью. Если отделить такой участок корня от материнского растения, он даст начало новому растению. 60) Собственно бесполое размножение Размножение, в котором принимает участие один организм, не происходит образования и слияния гамет, не происходит слияния генетического материала в любой форме. Это наиболее древня форма размножения, широко распространенная во всех группах растений, происходит путем митотического деления или с помощью спор, особой формой бесполого размножения является вегетативное размножение. Деление. Размножение путем деления характерно для одноклеточных водорослей. Деление происходит путем митоза, в результате образуются особи, генетически идентичные друг другу и материнскому организму. Размножение спорами. Споры растений – репродуктивные, одноклеточные образования, служащие для образования новых особей. У большинства обитающих в воде водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Такие споры называют зооспорами. У наземных растений и грибов они не имеют специальных приспособлений для активного передвижения. Споры образуются в органах бесполого размножения – спорангиях или зооспорангиях. У водорослей практически любая клетка может стать спорангием, у высших растений спорангий – многоклеточный орган. У растений споры всегда гаплоидны. Если они возникают на диплоидном растении, то их образованию предшествует мейоз, если на гаплоидном – митоз. Споры, образующиеся в результате мейоза генетически неодинаковы, организмы, которые из них развиваются, генетически неравноценны. Растение, на котором образуются споры, называют спорофит. Если споры морфологически неотличимы, то растения, которые их образуют, называют равноспоровыми, разноспоровые растения – растения, образующие споры, всегда отличающиеся по величине и физиологическим особенностям. Микроспоры – более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские гаметофиты (растения, образующие мужские гаметы). Мегаспоры – более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские гаметофиты. Разноспоровость чаще встречается среди высших растений (некоторые плауны, папоротники, все голосеменные и покрытосеменные). Размножение спорами имеет большое биологическое значение – в результате мейоза происходит перекомбинация генетического материала, в спорах возникают новые комбинации аллелей генов, попадающие под контроль отбора; обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения. Благодаря малым размерам и легкости споры разносятся на большие расстояния, обеспечивая расселение растений; плотная оболочка споры служит надежной защитой от неблагоприятных условий среды. 61) Половое размножение При половом размножении новая диплоидная особь образуется из диплоидной клетки - зиготы , возникающей при слиянии (копуляции) двух гаплоидных клеток, называемых гаметами . В простейшем случае у некоторых одноклеточных водорослей , лишенных твердой оболочки, при половом процессе сливаются целые организмы, выступающие в роли гамет. Такой половой процесс, при котором сливающиеся клетки неотличимы друг от друга и являются самостоятельными организмами, называется хологамией . Диплоидная зигота в этом случае обычно сразу же делится мейотически с образованием 4 дочерних гаплоидных одноклеточных организмов. В зависимости от размера и подвижности гамет, наряду с хологамией, различают несколько типов полового процесса, показанных на рисунке 74 . В том случае, когда гаметы, образующиеся в гаметангиях, одинаковы по форме и размеру, а их попарное слияние основано лишь на физиологическом различии, половой процесс называют изогамным . Изогамиявстречается у некоторых водорослей и у очень немногих грибов. Разновидностью изогамии является конъюгация , встречающаяся у некоторых (например, базидальных) грибов и нитчатых водорослей. При конъюгации растений отдельные гаплоидные клетки параллельно лежащих нитевидных талломовпопарно посылают навстречу друг другу выросты, соединящие их трубкой. По этой трубке содержимое одной из клеток перетекает и соединяется с содержимым второй конъюгирующей клетки, которая превращается в диплоидную зиготу. Этот процесс принципиально отличается от конъюгации бактерий , когда происходит лишь частичный обмен генетической информацией конъюгирующих особей. Если подвижные гаметы резко различаются по величине, то их слияние происходит при гетерогамном половом процессе. У некоторых грибов (оомицетов), водорослей и у всех высших растений половой процесс - оогамный . При оогамной форме полового процесса женская гамета, называемая яйцеклеткой , неподвижна, лишена жгутиков, имеет крупные размеры и большой запас питательных веществ. Мужская гамета, называемая в этом случае сперматозоидом , - маленькая, подвижная, со жгутиком или без него (тогда она называется спермием ). Для сперматозоидов и спермиев характерно крупное ядро и очень небольшое количество цитоплазмы. Если у водорослей и грибов встречаются все типы полового процесса, то у высших растений встречается только оогамия . Неподвижная яйцеклетка образуется при оогамии в гаметангии, называемом либо оогонием (у водорослей и некоторых грибов ), либо архегонием (у мхов , папоротникообразных и голосеменных ), либо зародышевым мешком , расположенным в семязачатке (у цветковых растений ). Оогоний обычно состоит из одной клетки, реже, например у харовых водорослей, он многоклеточный. Архегоний и зародышевый мешок являются всегда многоклеточными образованиями, в которых женская гамета, или яйцеклетка, окружена стерильными клетками гаметофита или спорофита , несущими защитную функцию. Сперматозоиды у споровых растений образуются в гаметангиях, называемых антеридиями . Антеридии - это одноклеточные или, у высших споровых растений, многоклеточные мужские половые органы, имеющие в различных систематических группах разнообразное строение. Сперматозоиды, созревшие в антеридиях , могут достичь яйцеклетки только в капельно- жидкой среде. Наличие воды однозначно необходимо для успешного процесса оплодотворения у всех групп растительных организмов, за исключением семенных растений. У семенных же растений микроспоры образуют крайне упрощенный микроскопический гаметофит , который окружен специальной оболочкой и называется пыльцевым зерном . Пыльцевые зерна, или пыльца , переносятся к месту развития яйцеклетки ветром, насекомыми или другими агентами. Здесь гаметофит образует длинный отросток, по которому мужские гаметы - спермии или сперматозоиды (у части голосеменных ) достигают яйцеклетки без обязательного наличия внешней водной среды, что дает этим растениям очевидные адаптивные преимущества. 62) Жизненные циклы растений. Место мейоза в жизненном цикле. У многоклеточных животных организм развивается из зиготы и является диплоидным, а мейоз проходит у взрослого организма перед образованием половых клеток . Затем следует их слияние - оплодотворение , дающее начало новому диплоидному организму зиготе. У грибов, некоторых водорослей мейоз происходит сразу за слиянием гамет и возникновением зиготы. Образовавшиеся гаплоидные клетки размножаются митозом и дают начало организму, все клетки которого являются гаплоидными. У растений в той или иной степени представлены и гаплоидная, и диплоидная стадии развития. У мхов, печеночников, папоротников, например, самостоятельное растение вырастает как из диплоидной, так и из гаплоидной клеток. Следует напомнить, что размножаться могут и диплоидная форма растения (спорами), и гаплоидная (гаметами). У покрытосеменных растений основная стадия диплоидная, а гаплоидная сведена к нескольким митотическим делениям клеток после мейоза, перед тем как они превратятся в настоящие половые клетки. Разновидностью полового размножения является партеногенез(греч. partenos - девственница, genesis - возникновение), при котором новый организм развивается из материнской половой клетки без оплодотворения. Партеногенетическое размножение описано для тлей , дафний , ящериц , некоторых рыб и других животных. Образование яйцеклетки при партеногенезе, как правило, происходит путем обычного митотического деления, без редукции числа хромосом и их перекомбинирования. Развивающиеся организмы при этом полностью идентичны материнскому. У многих перепончатокрылых насекомых, в том числе и у медоносной пчелы, яйцеклетки образуются в результате мейоза и являются гаплоидными. Они могут быть оплодотворены, а могут развиваться и партеногенетически. Пчелиная матка, например, откладывает как оплодотворенные, диплоидные яйца, так и неоплодотворенные, гаплоидные. Из диплоидных яиц развиваются самки (в зависимости от кормления личинок - рабочие пчелы или матки), а из гаплоидных в результате партеногенетического развития возникают трутни. У рыб, в частности у серебряного карася, у некоторых тритонов наблюдается разновидность партеногенеза - гиногенез (греч. gyne - женщина). В случае гиногенеза обязательное условие развития неоплодотворенного яйца - проникновение в него спермия, который может быть и другой видовой принадлежности. При этом истинного оплодотворения не происходит, ядро спермия погибает, но само проникновение спермия в яйцо является стимулом для начала дробления неоплодотворенной яйцеклетки. Партеногенез можно вызвать экспериментально, воздействуя на неоплодотворенные яйца высокой температурой, кислотами, светом и другими агентами. Возможность искусственного партеногенеза показана для многих водных и наземных беспозвоночных и позвоночных животных. |