Урок ботаники СПО Половое размножение растений.
план-конспект урока

Тема: Половое размножение растений.

Цель урока: ознакомиться с особенностями полового размножения и чередования поколений у различных отделов растений;

дать определение новых понятий: изогамия, гетерогамия, оогамия, гаметофит, спорофит. 

Задание:

1. Прочитайте текст.
2. Изучите особенности полового размножения и чередования поколений у различных отделов растений.
3. Ответьте на контрольные вопросы и вышлите на эл. почту преподавателя   galla49@mail.ru

Оборудование:

«Ботаника» А.С.Родионова, В.Б. Скупченко, О.Н. Малышева, Ю.В. Джикович: Издательский центр«Академия» 2014г стр. 35-37.

Теоретический материал:

Половое размножение растений

Половое размножение связано с образованием растениями особого типа клеток – гамет. Растение, на котором происходит образование гамет, называют гаметофитом.

 Процесс формирования гамет называют гаметогенезом. Он происходит в особых органах – гаметангиях.

Половое размножение имеет ряд преимуществ по сравнению с бесполым. Во-первых, при слиянии гамет образуется организм с уникальным двойным набором аллелей генов, полученных от родителей с разными генотипами, формируется организм с уникальным генотипом. В результате отбора будут выживать особи, чей генотип позволяет приспособиться к данным условиям среды, даже если эти условия изменяются.

Во-вторых, мутации, изменяющие гены чаще рецессивны, и вредны в данных условия среды. Диплоидный набор генов позволяет сохраниться возникшим рецессивным аллелям благодаря наличию доминантных аллелей этих генов. Каждый диплоидный организм содержит сотни, тысячи генов в рецессивном состоянии, как губка насыщена водой, так и генотип насыщен ими, они передаются следующему поколению и постепенно распространяются по популяции. Мутация проявится, если обе гаметы несут данную рецессивную аллель гена, а к этому времени среда может измениться, и данная мутация может оказаться полезной. Так происходит накопление и распространение мутаций.

Гаметы всегда гаплоидны. При слиянии мужской и женской гамет происходит образование диплоидной зиготы, из которой развивается новый организм. Процесс слияния гамет называют оплодотворением. Сущность полового процесса едина для всех живых организмов, а его формы разнообразны.

Различают следующие типы полового процесса: хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия и оогамия (рис. 1), у растений встречаются три : изогамия, гетерогамия и оогамия.

Изогамия. При изогамии гаметы морфологически сходны между собой, то есть одинаковы по форме и размерам, но физиологически они разнокачественны. Данный половой процесс характерен для многих водорослей и некоторых грибов ( наиболее примитивный тип полового размножения). Изогамия происходит только в воде, для передвижения в которой гаметы снабжены жгутиками. Они очень похожи на зооспоры, но имеют меньшие размеры.

Рис. 1. Типы полового размножения:

1 — изогамия; 2 — гетерогамия; 3 — оогамия; 4 — конъюгация.

Гетерогамия. При гетерогамии происходит слияние подвижных половых клеток, сходных по форме, но различающихся размерами. Женская гамета в несколько раз больше мужской и менее подвижна. Гетерогамия характерна для тех же групп организмов, что и изогамия, и также происходит в воде.

Оогамия. Характерна для некоторых водорослей и всех высших растений. Женская гамета – яйцеклетка – крупная и неподвижная. У низших растений образуется в одноклеточных гаметангиях – оогониях, у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных архегониях. Мужская гамета (сперматозоид) мала и подвижна, образуется у грибов и водорослей в одноклеточных, а у высших растений (исключая покрытосеменные) – в многоклеточных гаметангиях – антеридиях. Сперматозоиды способны передвигаться только в воде. Поэтому наличие воды – обязательное условие для оплодотворения у всех растений, за исключением семенных. У большинства семенных растений мужские гаметы утратили жгутики и называются спермиями.

Важным этапом в эволюции полового процесса явилось формирование в циклах развития растительных организмов отдельных поколений. Это создало возможность лучшей адаптации к изменениям окружающей среды, так как спорофит и гаметофит могли существовать в различных условиях и не конкурировать друг с другом.

Чередование поколений

В жизненном цикле растений чередуются два поколения: спорофит и гаметофит.

Гаметофит — гаплоидная стадия (имеет одинарный набор хромосом n)

Спорофит — диплоидная стадия (имеет двойной набор хромосом  2n) )

Иногда спорофит называют бесполым поколением, так как он образует споры; а гаметофит — половым поколением, так как он образует половые клетки (гаметы).

Рис.1

Чем споры отличаются от гамет?

Споры — одноклеточные образования, из которых развивается самостоятельный организм без слияния спор друг с другом.

Гаметы (половые клетки) — образуют многоклеточный организм, сливаясь друг с другом. Этот процесс называется оплодотворением, в результате образуется зигота — первая клетка нового организма

В жизненном цикле растений имеются две стадии: спорофит и гаметофит:

• спорофит делает споры (путем мейоза);
• спора прорастает в гаметофит (заросток*);
• гаметофит делает** гаметы (путем митоза);
• после оплодотворения получается зигота, из которой вырастает спорофит.

Зигота и Спорофит диплоидные -2n.                                              ( З.С-т.-2n)

Все остальные гаплоидные (Споры, Гаметофит и Гаметы – n). (С.Г.Г.- n)

Выучив пункты жизненного цикла, легко запомнить общую схему чередования поколений. И тогда в последующем вам не придется учить с нуля схемы каждого отдела — вы будете понимать, что последовательность у всех одна и та же. Останется запомнить только небольшие особенности отделов ( подробней изучим позже)

У мхов спора сначала прорастает в зеленую нить предросток (протонему), а уже из предростка вырастает гаметофит. Гаметофит мхов (зеленое растение со стеблем и листьями) больше, чем спорофит (коробочка на ножке), таким образом, у мхов гаметофит преобладает над спорофитом.

У всех остальных высших растений наоборот – спорофит преобладает над гаметофитом.

У высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) споры разносятся ветром.

У семенных растений (голосеменных и покрытосеменных) споры прорастают прямо внутри спорофита. Внутри семязачатка макроспора прорастает в женский гаметофит, в нём образуется яйцеклетка. Внутри пыльцевого мешка микроспора превращается в мужской гаметофит – пыльцевое зерно, в нем образуются спермии.***

================
* Гаметофит называется заростком только у папоротников, хвощей и плаунов.

** Половые клетки образуются в половых органах гаметофита: женские – в архегониях, мужские – в антеридиях.

*** Женский гаметофит цветковых растений называется зародышевый мешок. Он содержит 7 клеток, в том числе яйцеклетку и центральную диплоидную клетку. Мужской гаметофит цветковых состоит из двух клеток – вегетативной (превращается в пыльцевую трубку) и генеративной (превращается в два спермия). Оплодотворение у цветковых двойное:

• один спермий сливается с яйцеклеткой, получается диплоидная зигота, которая превращается в зародыш спорофита,
• второй спермий сливается с диплоидной клеткой, получается триплоидный эндосперм.

                                                                                                          Рис.2

Контрольные вопросы.

1. Какое размножение называют половым?
2. Процесс образования гамет называют ………
3. В чем преимущества полового размножения (кратко)?
4. Зарисуйте 3 типа полового размножения растений, справа от рисунка укажите название, главную отличительную особенность и группы растений для которых этот тип характерен.
5. Какие 2 жизненные стадии растений вы знаете, дайте им определение.
6. Допишите предложения

-споры образуются путем………….

           -гаметы образуются путем…………

     7) Какой набор хромосом у зиготы и спорофита?

     8) Какой набор хромосом у спор, гамет и гаметофита?

     9) Рассмотрите Рис.2

       А) Какая жизненная стадия преобладает у мхов?

       Б) Какая жизненная стадия преобладает у папоротников, голосеменных и

         покрытосеменных (цветковых)?