бесполое и половое — Институт развития образования Еврейской автономной области

Автор: Галина Николаевна Сергушева, учитель биологии и химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Николаевка»

Цель урока: расширить и углубить знания об особенностях и способах бесполого и полового размножения организмов в природе. и их практическом значении

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Опрос домашнего задания (работа по карточкам)

№1 термологический диктант

1. цикл от момента рождения до момента гибели клетки– жизненный цикл клетки

2. запрограммированная гибель клетки- апоптоз

3. цикл от подготовки клетки к делению и сам процесс деления- митотический цикл

4. удвоение молекул ДНК- редупликация

5. процесс деления ядра- кариокенез

6.

процесс деления цитоплазмы- цитокенез

7. обмен идентичными участками хромосом между отцовской и материнской хромосомами- кроссинговер

8. нахождение и сближение гомологичных хромосом- коньюгация

9. нити, образованные микротрубочками в процессе деления клетки- веретено деления

10. выполнение клеткой только своих функций- диффиринцировка

№2

Запишите номера вопросов,против них – правильные ответы.

1. Как называется набор хромосом, характерный для вида?
2. Как называется хромосомный набор, полученный от родителей?
3. Как называется набор хромосом гаметы?
4. Как называются структуры на концах хромосом?

5. Сколько хроматид в хромосоме перед митозом? После митоза?
6. Сколько хромосом и ДНК в различные периоды интерфазы?
7. Сколько хромосом и ДНК в профазе митоза?
8. Сколько хромосом и ДНК в метафазе митоза?
9. Сколько хромосом и ДНК в анафазе митоза?
10. Сколько хромосом и ДНК в телофазе митоза?

 

№3 тест «Митоз»

1 В какой период митотического цикла удваивается количество ДНК?

1. В пресинтетический период. 2. В синтетический период.
3. В постсинтетический период. 4. В метафазе.

2. В какой период происходит активный рост клетки?

1. В пресинтетический период. 2. В синтетический период.
3. В постсинтетический период. 4. В метафазе.

3. В какой период жизненного цикла клетка имеет набор хромосом и ДНК 2n4с и готовится к делению?

1. В пресинтетический период. 2. В синтетический период.
3. В постсинтетический период. 4. В метафазе.

4. В какой период митоза начинается спирализация хромосом, растворяется ядерная оболочка?

1. В анафазе. 2. В профазе. 3. В телофазе. 4. В метафазе.

5. В какой период митоза хромосомы выстраиваются по экватору клетки?

1. В профазе. 2. В метафазе. 3. В анафазе. 4. В телофазе.

6. В какой период митоза хроматиды отходят друг от друга и становятся самостоятельными хромосомами?

1. В профазе. 2. В метафазе. 3. В анафазе. 4. В телофазе.

* 7. В какие периоды митоза количество хромосом и ДНК равно 2n4с?

1. В профазе. 2. В метафазе. 3. В анафазе. 4. В телофазе.

8. В какой период митоза количество хромосом и ДНК равно 4n4с?

1. В профазе. 2. В метафазе. 3. В анафазе. 4. В телофазе.

9. Как называется неактивная часть ДНК в клетке?

1. Хроматин. 2. Эухроматин. 3. Гетерохроматин. 4. Вся ДНК в клетке активна.

*10. В какие периоды клеточного цикла количество хромосом и ДНК в клетке равно 2n4с?

1. В пресинтетический период. 2. В конце синтетического периода.
3. В постсинтетический период. 4. В профазе. 5. В метафазе.
6. В анафазе. 7. В телофазе

* На вопрос дается несколько правильных ответов.

№4 Соотнеси соответствие

  1. Интерфаза (накопление энергии, рост клетки)

  2. Профаза ( редупликация хромосом, разрушение ядерной оболочки, расхождение центриолей к полюсам клетки, образование веретена деления)

  3. Метафаза ( выстраивание хромосом в экваторе клетки, закрепление центромер хромосом к нитям веретена деления)

  4. Анафаза ( образование дочерних хромосом, расхождение их к разным полюсам клетки)

  5. Телофаза ( формирование ядерной оболочки, исчезновение веретена деления, деление цитоплазмы и образование новых клеточных мембран, образование двух дочерних клеток)

 

№5

1. Выберите верные утверждения.

А1.Промежуток времени от начала деления клетки до его окончания- жизненный цикл клетки.

А2.Митотический цикл-совокупность последовательных, взаимосвязанных процессов с периода подготовки к делению до окончания митоза.

А3.S-фаза митотического цикла- это синтез ДНК.

А4.После S-фазы митотического цикла начинается деление клетки- митоз.

А5.В результате митоза клетка получает одинарный набор хромосом

2.Восстановите последовательность митотического цикла

А.метафаза Б.профаза В.телофаза Г.интерфаза Д.анафаза

3.Подберите к левой части верные ответы

Хромосомы

А.Спирализованы 1.профаза 3.анафаза

Б.Деспирализованы 2.метафаза 4.телофаза

№6

1.Выберите верные утверждения.

А1.В профазе спирализация хромосом достигает максимума

А2.Способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками- митоз.

А3. После S-фазы митотического цикла в клетке образуются РНК и белки.

А4.Значение митоза состоит в образовании четырех дочерних клеток из одной материнской.

А5.Самая короткая стадия в митотическом цикле- .митоз.

2.Восстановите последовательность митотического цикла

А.метафаза Б телофаза. В. профаза Г анафаза. Д. интерфаза

3.Подберите к левой части верные ответы

А. Пресинтетический период G1 1.Синтез ДНК

Б.Синтетический период S 2.Синтез энергии, удвоение центриолей

В. Постсинтетический период G2 3. Синтез РНК, удвоение органоидов клетки

3. Изучение нового материала

Зачитываются слова американского биолога Меллера: «Каждую секунду в нашем теле сотни миллионов неодушевлённых, но очень дисциплинированных маленьких балерин сходятся, расходятся, выстраиваются в ряд и разбегаются в разные стороны, словно танцоры на балу, исполняющие сложные па старинного танца. Этот древнейший на Земле танец. Танец Жизни. В таких танцах клетки тела пополняют свои ряды, и мы растём и существуем».

Об этом же процессе еще говорят: «Это процесс, с помощью которого Жизнь умудряется обвести вокруг пальца Время». Как вы думаете, о каком процессе идёт речь?

– вспомните что такое размножение?

Размножение – это воспроизведение себе подобных. Благодаря этому свойству, жизнь на нашей планете существует и продолжается. Это единственный путь к бессмертию, именно в размножении заключается смысл жизни любого организма. – Что лежит в основе размножения организмов? (деление клеток)

Размножение- это способность производить себе подобных.

– Какие формы размножения свойственные живым организмам вам известны?

– Какое размножение называют бесполым?

– Какое размножение называется половым?

Поэтому я предлагаю вам, работая с текстом § найти отличительные особенности полового и бесполого размножения и оформить в виде таблицы.

(Организация самостоятельной работы, изучение текста, выделение главного, запись и оформление в тетради.)

Бесполое размножение широко распространено в природе, наиболее распространено оно у одноклеточных, но часто встречается и у многоклеточных. Для бесполого размножения характерны следующие особенности:

При бесполом размножении принимает участие только одна особь;

Осуществляется без участия половых клеток;

В основе размножения лежит митоз;

Дочерние организмы возникающий из материнского, являются точной его копией. Потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особями.

Преимущество – быстрое увеличение численности.

Недостаток? Не обеспечивает выживания в измененной, непостоянной среде.

 

Половое размножение – это развитие новой особи, как правило из зиготы, образующейся от слияния женских и мужских половых клеток, то есть в результате оплодотворения. Характерными особенностями полового размножения являются:

В размножении принимают участие, как правило, 2 особи.

Происходит с образованием гамет.

Преимущество: потомки генетически отличаются друг от друга и от родителей.

Слияние гамет ведет к обогащению наследственного материала потомков и лучшей приспособленности к условиям среды.

Недостаток: риск остаться без потомства.

бесполоеПоловое
Более древний способБолее молодой способ
1 родительская особь2 родительские особи
Высокая скорость размноженияСкорость размножения невелика
Генетический материал не обновляетсяОбновляется
Эффективен в стабильных, не меняющихся условияхЭффективен в постоянно меняющихся условиях
Без участия половых клетокПри помощи половых клеток- гамет
Дочерние особи идентичны родительскойДочерние особи не идентичны родительской

 

-У многих видов существует чередование разных форм размножения (полового и бесполого) что позволяет им оптимально решать задачу воспроизведения себе подобных в разных условиях обитания.

– В природе существуют разные варианты этих двух основных форм размножения. – Какие формы бесполого размножения вы знаете?

Вид бесполового размноженияопределениеПримеры
Деление надвоеРазмножение, при котором из одной материнской особи путем митоза образуются две дочерние клеткиБактерии, простейшие, одноклеточные водоросли
СпорамиРазмножение при помощи специальных гаплоидных клеток, предназначенных для размноженияГрибы, папоротники, мхи, водоросли
Частями вегетативных органовРазмножение при помощи корней, стебля, побега или его видоизменений ( клубня, корневища, луковицы)растения

Фрагментация (стробиляция)

Размножение отдельными частями организма путем их регенерацииЧерви, водоросли, плесневелые грибы
почкованиеОбразование новой особи в виде выроста на теле материнской при возможном дальнейшем отделении от нееКишечнополостные

Вегетативное размножение широко распространено среди растений. У животных в силу высокой специализации клеток организма вегетативное размножение встречается значительно реже. Кроме кишечнополостных, оно встречается у губок, плоских и некоторых кольчатых червей. У многоклеточных животных новый организм образуется из группы клеток, отделяющейся от материнского организма.

Если при бесполом размножении половые клетки не участвуют , то половое размножение возможно в результате слияния двух специализированных гаплоидных клеток- гамет. Чаще всего такие клетки формируются в специальных органах женской и мужской особей. Но бывает и так, что формирование таких клеток происходит в одном организме, это обоеполые- гермафродиты (кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, некоторые моллюски). – Почему в природе возникло это явление? Какое это имеет значение? (приспособление к сидячему, малоподвижному или паразитическому образу жизни) Одно из преимуществ гермафродитизма состоит в том, что он делает возможным самооплодотворение, что весьма существенно для некоторых внутренних паразитов, таких как солитер, ведущих одиночное существование. Однако у большинства гермафродитных видов в оплодотворении участвуют гаметы, происходящие от разных особей, у которых имеются многочисленные приспособления, препятствующие самооплодотворению. Примерами гермафродитных организмов являются: бычий цепень, дождевой червь, многие брюхоногие моллюски, некоторые рыбы и ящерицы.

Но в ходе эволюции стали преобладать раздельнополые организмы. Разновидностью полового размножения является партеногенез – девственное развитие, когда новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки Такой тип размножения распространен среди насекомых – тли, пчелы; ракообразных; простейших иногда встречается у некоторых рептилий. При этом появляются особи только одного пола. (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, скальные ящерицы).

У животных в половых железах созревают мужские и женские половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. Сравните половые клетки по плану: размер; содержание подвижность; форма

Заполните таблицу сравнения женской и мужской половых клеток (самостоятельно по учебнику)

Признаки для сравненияЖенская половая клеткаМужская половая клетка
названиеяйцеклеткаСперматозоид
формакруглаяУдлиненный
размер0,1-0,2 мм4,5-5,5 мкм
содержаниеЗапас питательных веществ, ДНК, запасные иРНКДНК, структура центриолей и митохондрий, акросома
подвижностьнеподвижнаподвижен

В зависимости от того, какие типы гамет формируются у организмов, различают следующие типы полового процесса:

  1. Изогамия (греч. изос – равный, одинаковый) – тип полового процесса при котором сливающиеся гаметы не различаются внешне, но имеют различные биохимические и физиологические свойства (у одноклеточных водорослей, низших грибов, и некоторых простейших, но отсутствуют у многоклеточных).
  2. Гетерогамия – (греч – иной, другой) – мужские и женские гаметы различны по форме и размеру.
  3. Оогамия – (греч. оон – яйцо) Мужские и женские гаметы резко отличаются по размерам, форме, поведению. Женская гамета крупная, неподвижная (без жгутиков) – яйцеклетка (яйцо). Мужская – сперматозоид – значительно мельче, подвижная (с одним или несколькими жгутиками). Свойственна всем многоклеточным животным, всем высшим растениям и многим низшим.

4. Закрепление: (работа по вариантам)

Вариант №1

Выберите правильное утверждение:

а) Спорообразование характерно для гидры.

б) Зелёная эвглена размножается путём деления клетки.

в) При бесполом размножении участвует одна особь.

г) Гермафродит – обоеполый организм.

д) Мхи и папоротники размножаются почкованием.

е) При бесполом размножении потомство генетически сильно отличается от родительских организмов.

ж) Для простейших характерно деление пополам.

з) Размножение – это процесс воспроизведения себе подобных.

и) Гидра размножается почкованием.

к) Виноград, смородина, крыжовник, ива размножаются черенками.

л) Специальными видоизмененными органами размножения являются луковицы, корневища, клубни;

Вариант №2.

Выбери правильное утверждение:

а) При бесполом размножении участвует один или несколько родителей;

б) Половые клетки называются сперматозоидами и яйцеклетками;

в) Для простейших характерно деление пополам.

г) Половым способом размножаются все многоклеточные организмы;

д) Партеногенез – это развитие из неоплодотворенной яйцеклетки;

е) Гермафродиты – это организмы, у которых одна и та же особь способна производить мужские и женские гаметы.

ж) Почкованием могут делиться как одноклеточные, так и многоклеточные организмы;

з) Спорами размножаются грибы, мхи, водоросли, лишайники;

и) Специальными видоизмененными органами размножения являются луковицы, корневища, клубни;

к) Спорообразование характерно для гидры.

л) При бесполом размножении потомство генетически сильно отличается от родительских организмов.

Организуется взаимопроверка:

Вариант №1. б, в, г, ж, з, и, к, л. Вариант №2 б, в, г, д, е, ж, з, и

5. Домашнее задание: параграф, заполнение табл.

Вегетативное размножение растений

Способы вегетативного размножения

Примеры растений

1.

Бриофуллум (калонхоэ)

2.

Смородина

3.

Сенполия (фиалка)

4.

Картофель

5.

Чеснок

6.

Ирис, ландыш

7.

Земляника, хлорофитум

8.

Крыжовник

Ответы: 1-выводковые почки, 2 – черенок, 3-лист, 4 – клубень, 5 – луковица, 6 – корневище, 7 – усы, 8- отводки.

Формы бесполого размножения

1. Деление прокариот (не митоз!).
2. Митоз у одноклеточных эукариот.
3. Шизогония – множественное деление (трипаносомы).
4. Размножение спорами (мхи, грибы, папоротники).
5. Почкование (дрожжи, гидра).
6. Фрагментация (планария, морские звезды).
7. Вегетативное размножение.
8. Полиэмбриония (человек и др.).
9. Клонирование.
Значение?

Половое размножение

Происходит соединение гамет (n) и образуется зигота (2n), содержащая комбинацию генов от двух poдительских особей (как правило, но есть гермафродиты, например, плоские черви).

1 – изогамия;
2 – гетерогамия;
3 – оогамия;
4 – слияние протопластов при конъюгации.
Значение: материал для отбора!

Партеногенез – развитие из неоплодотворенного яйца.
У дафний – за лето до 180 поколений, все , осенью появляются .
В норме у тлей, пчел, кавказских ящериц, одуванчиков, ястребинок.
Известны ли случаи партеногенеза у человека?

Тест по теме размножение 11 класс

Тест 1.  Какова форма бесполого размножения, наиболее характерная для мхов, папоротников?

1. Бинарное деление.
2. Шизогония.
3. Фрагментация.
4. Почкование.
5. Клонирование.
6. Вегетативное размножение.
7. Полиэмбриония.
8. Спорообразование.

Тест 2. Какая форма бесполого размножения наиболее характерна для гидры, дрожжей?

1. Бинарное деление.
2. Шизогония.
3. Фрагментация.
4. Почкование.
5. Клонирование.
6. Вегетативное размножение.
7. Полиэмбриония.
8. Спорообразование.

Тест 3. Какая форма бесполого размножения используется для размножения плодово-ягодных культур?

1. Бинарное деление.
2. Шизогония.
3. Фрагментация.
4. Почкование.
5. Клонирование.
6. Вегетативное размножение.
7. Полиэмбриония.
8. Спорообразование.

Тест 4. Какая естественная форма бесполого размножения известна у человека?

1. Бинарное деление.
2. Шизогония.
3. Фрагментация.
4. Почкование.
5. Клонирование.
6. Вегетативное размножение.
7. Полиэмбриония.
8. Бесполого размножения у человека не существует.

Тест 5. Какая форма бесполого размножения характерна для планарии, некоторых кольчатых червей?

1. Бинарное деление.
2. Шизогония.
3. Фрагментация.
4. Почкование.
5. Клонирование.
6. Вегетативное размножение.
7. Полиэмбриония.
8. Спорообразование.

*Тест 6. Что характерно для бесполого размножения?

1. Потомство имеет гены только одного материнского организма.
2. Потомство генетически отличается от родительских организмов.
3. В образовании потомства участвует одна особь.
4. В образовании потомства обычно участвуют две особи.

Тест 7. Какая форма размножения позволяет приспособиться к изменяющимся условиям среды?

1. Бесполое размножение.
2. Половое размножение.
3. И бесполое, и половое размножение в равной степени.
4. Форма размножения не имеет никакого значения.

*Тест 8. Укажите верные суждения.

1. Партеногенез – особая форма бесполого размножения.
2. Партеногенез – особая форма полового размножения.
3. Партеногенетическое развитие известно у тлей, пчел, дафний.
4. Партеногенетическое развитие известно у одуванчиков.

*Тест 9. Укажите верные суждения.

1. Гермафродиты – организмы, у которых могут образовываться и мужские, и женские гаметы.
2. Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, зигота – диплоидный.
3. Б.Л. Астауров разработал способы направленного получения 100% особей одного пола.
4. Бактерии делятся путем митоза.

Тест 10. Укажите верное суждение.

1. Бесполое размножение увеличивает наследственную изменчивость организмов.
2. Гаметы и зигота имеют гаплоидный набор хромосом.
3. В половом размножении всегда принимают участие две особи.
4. Половое размножение увеличивает наследственную изменчивость потомков.

Мохообразные, папоротники и союзники папоротников

Мохообразные, папоротники и союзники папоротников


Лаборатория 8 — Примитивные растения — Мохообразные, Папоротники и союзники папоротников

Введение в мохообразные — мхи, печеночники, и роголистники

При переходе от мхов к папоротникам мы видим постепенный переход от примитивный к современным чертам. Есть две основные тенденции, на которые следует обратить внимание. сегодняшний лаборатория Первое – переход в жизненных циклах, второе – смена в основная внутренняя структура.

Во-первых, все растения претерпевают смену поколений , между гаплоидным гаметофитом стадией и диплоидным спорофитом этап. У самых примитивных растений, таких как мхи, гаметофит доминирующий (то есть он большой и зеленый). У высших растений, таких как папоротники и их союзники, стадия спорофита является доминирующей. Гаметофиты образуют гаметы (сперматозоиды). и яйца) в особой структуре, называемой гаметангием (-ia), а спорофиты производят споры в особой структуре, называемой спорангий (-я).

Во-вторых, всем растениям нужна вода для их клеток. Примитивный мохообразные например, мхи и печеночники настолько малы, что могут полагаться на диффузию для подачи и отвода воды из растения. У мхов есть несколько нитей вода проводящая ткань в их центральном стебле, но ничего похожего на большую и хорошо организованная сеть трубок у трахеофитов , или «трубчатая растения». сосудистых тканей у более развитых папоротников и «папоротниковых союзники» состоят из ксилема и флоэма, проводящие воду, питательные вещества, и питание по всему телу растения. Мы рассмотрим эти ткани в позже лаборатория

Мохообразным для размножения также необходима влажная среда. Их жгутик сперматозоиды должны плыть по воде, чтобы добраться до яйцеклетки. Итак, мхи и печеночники ограничены влажными местообитаниями. В пустыне нет мхов. Но мхи на удивление устойчивы к высыханию и могут выживать под очень суровые условия. Мхи являются наиболее многочисленными растениями в обоих Арктический и Антарктика. Бесполое размножение у мохообразных осуществляется к фрагментацией или крошечными вегетативными «ростками», называемыми геммае , который формируются в специальных маленьких структурах, называемых гемма-чашками .

Мхи и печеночники объединены в мохообразных , растения лишены настоящих сосудистых тканей и имеют ряд других примитивных черты. У них также отсутствуют настоящие стебли, корни или листья, хотя они клетки которые выполняют эти общие функции. Листовое зеленое растение, которое мы видим когда мы смотрим на мох или печеночницу, это действительно гаметофит , которая является доминирующей стадией у всех мохообразных. спорофиты из Мохообразные не ведут свободноживущего существования. Они растут прямо из оплодотворенной яйцеклетки в архегониях и остаются зависимыми от родитель гаметофит для их питания.


Характеристики разделов

Отдел Bryophyta — (9500 sp.) — мхи, Mnium, Sphagnum

Мхи бывают двух основных типов: мягкий тип с прямостоячими стеблями, и перистый тип, который образует уплощенные маты низменных и высоко расположенных ветвистые моховые растения. В обоих случаях лиственные зеленые гаметофиты раздельнополый Это могут быть мужские растения с антеридиями на верхушке или женский растения с архегониями наверху. Помните, что эти гаметофиты являются всегда гаплоидные (1N) растения.

Сперматозоиды образуются в каждом антеридии , а яйцеклетка — в каждый архегоний . Поскольку растение уже гаплоидно, эти гаметы могут быть созданы митоз, простое деление клеток. Сперматозоид подплывает к архегониям через тонкую водная пленка, нарисованная химическим аттрактантом, вырабатываемым самкой растение, затем плывет по шее архегония к яйцу. доброе утро роса воды более чем достаточно для плавания сперматозоидов. Как только сперма входит архегоний, он сливается с яйцом. Зигота 2N развивается в диплоидный спорофитное растение, небольшой стебель, растущий прямо из верхушки в архегоний. Этот стебель изначально зеленый и фотосинтезирующий, но позже становится коричневым и становится паразитом на самке гаметофит.

Спорофитное растение состоит из стебля и небольшой коробочки на вершине. Внутри капсулы клетки подвергаются мейозу с образованием тетрады гаплоидных спор . Когда капсула созреет, ее откидная крышка или жаберная крышка раскрывается, и споры быстро разносятся ветром и водой. споры прорастают в крошечную зеленую нить, которая выглядит как простая прядь зеленые водоросли. Это сходство является еще одним признаком того, что мохообразные спустился из зеленых водорослей. Эта ранняя нитевидная стадия называется 9-й.0007 протонема (= первая нить, множественное число = протонемы, такие как стигмы/стигматы). Новый взрослый гаметофиты вырастают из крошечной почки, которая развивается на протонеме. В конце концов эти гаметофиты будут расти, чтобы производить гаметы, и весь цикл воля начать заново. Мхи также могут размножаться бесполым путем путем фрагментации. или путем выращивания маленьких вегетативных почек, называемых геммой, которые могут отламываться. и вырасти в новое растение.

Хотя мохообразные в целом более интересны, чем важны, в обычном смысле, заметным исключением являются мхи рода Сфагнум . Сфагнум мох образует плотные маты, которые спрессовываются в торф, который можно использовал в качестве топлива, хотя и сильно дымит. Торф также содержит другие растения, такие как как тростник, растущий среди сфагнума. В высушенном виде торфяной мох удивительно абсорбент и, и использовался для подгузников, для обогащения бедного сада почвы, а также в качестве полевой повязки на раны. В то время как хлопок впитывает 4-6 раз своего сухого веса, высушенный сфагнум может поглощать в 20 раз больше собственного веса в жидкости! Торфяные болота представляют собой очень важные и интересные экосистемы. Сфагнум мхи значительно повышают местную кислотность, выделяя ионы Н+, а рН торфяных болот может упасть до 4 и ниже, что, возможно, является самой кислой природной среда. Торфяные болота покрывают около 1% земной поверхности, площадь около половина размер Соединенных Штатов.

Отдел Hepaticophyta — (9000 экз.), печеночники, Marchantia, Коноцефалум, Порелла

Печеночники имеют самое простое тело из всех зеленых растений. гаметофит, доминантная стадия имеет вид плоского чешуйчатого листа с выступающими лопастями. Он выглядит для всего мира как крошечная приплюснутая печень, отсюда научный название hepatico-phyta = растение печени. В средние века это сходство заставили врачей назначать печеночницу при заболеваниях печени. Согласно к Учению Подписей Творец устроил всю природу, включая растения, с заботой о нашем благополучии. Люди верили, что растения намеренно спроектированы так, чтобы напоминать органы тела, которыми они были предполагаемый Лечить! Отсюда печеночное сусло, а вирт — это англосаксонское слово, обозначающее траву. форма печеночника была подписью Творца в природе. Может Вы догадались, что грецкие орехи должны были вылечить? (заболевания мозг)

Печеночники обладают общими свойствами мохообразных, но не очень близкие к мхам или роголистникам. Многие ботаники считают, что они могут иметь произошли независимо от другой группы зеленых водорослей. Для одного вещь, печеночники хранят пищу не в виде крахмала, а в виде масел. Если вы получите водный печеночница Porella в лаборатории, понюхайте баночку, но не слишком глубокий! Пахнет прогорклыми маслами, маслами, которые немного испортились, пока растение был отправлен. Еще одной характерной чертой печеночников является их отсутствие устьиц, которые есть у всех других растений, в том числе у мхов и роголистники.

У многих видов печеночников, таких как Marchantia , один ты скорее всего увижу в лаборатории, антеридии и архегонии не на вершина растения, но свисающие с нижней стороны странных маленьких структуры которые выглядят как крошечные зонтики. (Эти зонтиковидные структуры называется антеридиофор и архегониофор). Двужгутиковые сперматозоиды плавает к яйцеклетке, и происходит оплодотворение с образованием диплоидного (2N) зигота. Крошечные диплоидные спорофиты, которые остаются прикрепленными к родительскому растение, имеют очень простую структуру. Мейоз внутри спорофита дает количество гаплоидных спор. Эти споры окружены любопытными длинными и скрученные влажные клетки, называемые элатеры. Когда капсула высыхает и лопается, элатеры крутятся и дергаются так, что споры рассеиваются в все направления. Печеночники также могут размножаться бесполым путем с помощью особенный структуры под названием чашки из драгоценных камней . Эти маленькие чашки можно легко видимый на поверхности растения. Каждая чашечка геммы содержит ряд крошечных проростки называются геммами, и одна капля воды рассеет их. Эти маленький затем вегетативные «клоны» вырастут в новый гаметофит.

Отдел Anthocerophyta — (100 видов), роголистники, Anthoceros

Зеленые гаметофиты роголистника очень похожи на печеночница. Но их мелкие спорофиты больше напоминают спорофиты мхов. спорофиты вырастают из гаметофита и выглядят как немного прямостоячие рог. Как и у мхов, у роголистников есть устьица, и поэтому они, вероятно, более близко связаны со мхами и другими растениями, чем с печеночниками, которые они матируют напоминать. Эти растения симбиотичны с цианобактериями Носток . цианобактерии фиксирует азот для роголистника.

Таксономия

Царство растений

Мохообразные

Отдел Bryophyta — мхи ( Mnium, Sphagnum ; фр. Гр. брион = мох)

Отдел Hepaticophyta — печеночники ( Marchantia, коноцефалум, Порелла; фр.Гр. гепато = печень)

Отдел Anthocerophyta — роголистники (=Anthocerotophyta; Anthoceros; фр.Гр anthos = цветок, keras = рог)

Условия
  • смена поколений
  • гаметофит
  • гаметангий (-ia)
  • архегоний (-ia)
  • антеридий (-ia)
  • спорофит
  • спорангий (-ia)
  • спора
  • капсула
  • протонема
  • сосудистая система
  • драгоценные камни
  • чашка из драгоценных камней
Делать и просматривать

Осмотрите живые мхи на витрине. Обратите внимание на маленькие капсулы . на крошечных спорофитах. Мхи обычно растут в одном из двух рост типы: мягкий мох и перистый мох .

Изучите препараты антеридий и архегоний. Колбаса формы антеридии производят сперму, а форма колбы архегония производит яйца.

Изучите слайды мха капсулы и определите споры .

Изучите препараты протонемы . Какой вид водорослей делает это вам напоминает? Это сходство является дополнительным свидетельством того, что зеленый водоросли дал начало всем высшим растениям.

Исследование наземных печеночников Marchantia и Conencephalum (один или оба должны быть на дисплее). Чем их рост отличается от что из мхов? Ты видишь какие-нибудь чашки gemmae на верхней части поверхность этих растений?

Изучите препараты печеночника Marchantia.

Изучить водных печеночников как Porella и Ричча (один или оба должны быть на дисплее). Обратите внимание, чем они отличаются от более наземные формы печеночника.

Посмотрите на сохранившиеся печеночники и обратите внимание на их отличительные репродуктивные структуры (выглядят как маленькие зеленые зонтики). Как делает их жизненный цикл отличается от мхов?

Изучите препараты роголистника Anthocerophyta .

Что нужно помнить

Знать жизненный цикл мха в деталях и уметь распознавать различные этапы.

Подсказка: Убедитесь, что вы понимаете общий жизненный цикл растения, и может сказать, какие стадии являются гаплоидными гаметофитами (1N) или диплоидными спорофиты (2Н). Мы изучим несколько жизненных циклов на лекции и в лаборатории (мох, папоротник, сосна, цветущее растение), но все они являются вариациями одного и того же базовый тема.

Экологическое, эволюционное и экономическое значение

Мхи важны в ландшафтном дизайне и садоводстве, особенно торф. мох ( Сфагнум ).

Торфяной мох ( Sphagnum ) исторически использовался в качестве подкормки. для ран.

Торфяной мох можно использовать в качестве топлива.

Мхи — самые примитивные живые наземные растения.

Роголистники содержат симбиотические колонии цианобактерий Nostoc .



сияющий клубный мох

Введение в трахеофиты — папоротники и их союзники

Трахеофиты ( сосудистых растений) завершили завоевание земной поверхности, начатой ​​более примитивными мохообразными. Так же, как эволюция спор был ключом к вторжению на поверхность земли мохообразные, изобретение сложных сосудистых тканей позволило трахеофитам завершить в завоевание суши. Существует около 250 000 видов сосудистых растения, сгруппированы в девять дивизий. Все трахеофиты имеют хорошо развитую корневая поросль система с высокоспециализированными корнями, стеблями и листьями, а также специализированный сосудистый ткань (ксилема и флоэма), которые функционируют как миниатюрные трубки для руководить пища, вода и питательные вещества по всему растению. Потому что папоротник и папоротник союзники обладают настоящими сосудистыми тканями, они могут увеличиваться в размерах и толще, чем у мохообразных.

Папоротники и их союзники (несеменные трахеофиты) являются двумя основными эволюционный шаги. У этих и у всех более развитых растений диплоидная зеленая листва спорофит теперь становится доминирующей стадией. Крошечный гаметофит может быть либо автотрофным (как папоротник заросток ), либо гетеротрофный (как и гаметофиты некоторых плауновидных), и вообще свободноживущие и независимо от родительского спорофита. В отличие от сосудистых спорофиты, гаметофиты вообще не имеют сосудистой ткани. Эти гаметофиты поэтому они очень маленькие и лучше всего развиваются во влажных местах, где они могут поглощать воду прямо из окружающей среды.

Как и мохообразные, папоротники и их союзники по-прежнему ограничены влажный среда обитания. Их жгутиковым сперматозоидам нужна тонкая пленка воды, чтобы плавать. между антеридий и архегоний. А когда вырастет детеныш спорофита вверх от гаметофита подвергается десикации (высыханию). Этот общая стратегия свободно плавающего сперматозоида и неподвижной яйцеклетки растениями, животными и водорослями. Это имеет смысл, потому что это означает только один набор гамет должен совершить опасное путешествие за пределы организм.

молотая сосна ( Lycopodium) со стробилами

Папоротники и их союзники прорастают из спор. Эти растения по большей части односпоровые — их споры идентичны, и вы не можете отличить, какие из них превращаются в мужские или женские растения. Они же однодомные — оба архегонии и антеридии (мужские и женские репродуктивные структуры) рождаются на одном и том же растении. Сравните эти примитивные сосудистые растения с более развитые семенные растения, голосеменные и покрытосеменные, которые прорастать из семян, а не из спор. Семенные растения все разноспоровый . Более крупную женскую мегаспору легко отличить от в меньший самец микроспора . Сперматозоиды семенных растений не имеют жгутики. У них отсутствуют антеридии, и лишь у некоторых сохранились архегонии. В отличие от в более примитивные папоротники и союзники папоротников, семенные растения в основном двудомные , наличие отдельных мужских и женских растений.

У многих из этих примитивных растений некоторые листья являются специализированными. для воспроизведение. Эти видоизмененные листья, или спорофиллы , несут спорангии на своих базах. Эти спорофиллы обычно отходят от укороченного корень, образуя булавовидную структуру, называемую стробилом . Сосна конус и цветок — сложные вариации этих примитивных стробилов.

Различают четыре отдела несеменных трахеофитов, сосудистых растений которые размножаются с помощью спор , Psilophyta, Lycophyta, Сфенофиты, и Птерофиты. До появления этих несеменных трахеофитов мохообразные были господствующей формой растительной жизни. Эволюционное преимущество более эффективная проводящая система и хорошо развитая корневая система система позволили им превзойти мохообразных. Если вам посчастливится увидеть земля сосновые или другие плауны, растущие в тени большой сосны, думать на мгновение о том, как эти крошечные растения когда-то были хозяевами планета, образуя обширные леса со стволами высотой от 20 до 100 футов!

Таксономия

Царство растений

Трахеофиты (сосудистая ткань, без семян)

Отдел Lycophyta — плаун, игольница ( Lycopodium, Селагинелла )

Отдел Sphenophyta — хвощи ( Equisetum; fr. L. экю = лошадь)

Отдел Psilophyta — папоротник венчик ( Psilotum )

Отдел Pterophyta — папоротники настоящие ( Pteris; fr.Gr. птеридион = маленькое крыло)

Условия
  • односпоровый
  • разноспоровый
  • мегаспоры
  • микроспоры
  • корневища
  • спорофиллы
  • стробил (-i)
  • сори
  • индий (-ия)
  • заросток
  • фиддлхеды
Характеристики разделов

Отдел Psilophyta — (фр. греч. psilo = гладкий), венчик папоротники, Псилотум

Есть только два живых рода папоротников, единственные оставшиеся в живых крупная и широко распространенная группа ранних наземных растений. В добавок к жизнь Отдел Psilophyta, псилопсиды, есть два вымерших отдела первобытные сосудистые растения. Примитивные папоротники напоминают эти вымерший пионерами во многих отношениях. Это единственные живые сосудистые растения, недостаток система корневых побегов, характеристика, которую они разделяют с обоими вымершими Подразделения предков сосудистых растений. Некоторые недавние молекулярные данные свидетельствуют о том, что что один или даже оба из ныне живущих родов псилопсид на самом деле могут быть более тесно связаны с папоротниками, например папоротник, который превратился в более примитивный черты. Если это правда, то Psilophyta пополнит ряды многочисленные Вымершие отделы растений.

Псилопсиды встречаются в тропических и субтропических районах и встречаются через юг США. Однажды я нашел один, растущий на моем заднем крыльце под листья паутинного растения. Висячие папоротники — распространенный сорняк в теплицах всех над мир. Это простые зеленые прямостоячие стебли с дихотомическими разветвление. У них нет ни листьев, ни настоящих корней. Наружные ткани стебля делать все фотосинтезирующие. Часть стебля, называемая корневищем, проходит по земле или чуть ниже нее. Корневище это горизонталь корень который распространяет растение вокруг. Корни вырастают из нижней части корневище, и новое растение может возникнуть в той же точке сверху.

Зеленое стеблевидное растение представляет собой диплоидный спорофит, доминирующий этап в жизненном цикле. В мелких спорангиях (ярко-желтого цвета), образующих вдоль на верхних стеблях материнская клетка спор образует гаплоидные споры путем мейоза. Их гаметофиты представляют собой крошечные нитевидные подземные растения, лишены хлорофилла и живут как гетеротрофы в почве, выглядя и действующий очень похоже на крошечные грибы. На самом деле он содержит симбиотические грибы, такой же микоризы, обитающие в корневище взрослого спорофита.

Отдел Lycophyta — (1000 sp., фр. греч. lycos=волк), клуб мхи, quillworts, Lycopodium (подус = ступня)

Их всего пять живых родов плауновидных, но когда-то из далеком девоне, около 400 млн лет назад, в каменноугольном периоде, они были господствующей формой растительности на Земле. Теперь они превращаются в тень своего славного прошлого, неприметные маленькие растения в подлеске леса. Тропические виды — мелкие эпифиты. (растения которые растут на других растениях).

Их корни растут из особых подземных стеблей, называемых корневищами. делают большинство этих примитивных трахеофитов. У некоторых видов спорофиллы смешаны с чешуйчатыми листьями. У многих видов, спорофиллы организованы в стробилы, отсюда и общее название «плауны». сперматозоиды спускаются по стробилу к архегониям, а зигота формы задерживается в шишке, которая созревает и падает на землю. гаметофиты независимы и свободно живут. Это любопытные существа, которые выглядят и ведут себя совсем не так, как их родители-спорофиты. Они могут быть либо гетеротрофный или автотрофные, и обычно имеют симбиотические грибы, связанные с их. Многие ликопсиды гетероспоровые. Селагинелла хороший пример гетероспорового растения.

Отдел Sphenophyta — (15 видов, один род, фр. Gr. сфен = клин), хвощи, Equisitum

На пустырях, нарушенных участках, таких как тропы и железнодорожные полотна, и в дальних уголках полей и лесов можно найти еще одно маленькое растение тихо мечтая о своем былом великолепии, хвоще. Хвощи появился в позднем девоне и были среди доминирующих лесных деревьев для сотни миллионов лет. До сих пор существует только один род Sphenophyta, род Эквисетум , и это может быть самый древний из ныне живущих родов растений на Земле. Хвощи возвышался среди каменноугольных лесов, достигая высоты 30-60 футов. Много из угольные месторождения, которые мы сегодня используем в качестве топлива, образовались из хвощей и другие деревья в каменноугольном периоде, ближе к концу Палеозой.

Хвощи имеют настоящие корни, стебли и листья, хотя листья чуть больше, чем уплощенные стебли. Их полые ребристые стебли соединенный, вроде стебля бамбука, и на каждом из них возникает мутовка листьев. соединение. Растения размножаются вегетативно корневищами. Стебли чувствуют себя очень грубый, потому что эпидермальные ткани пропитаны мельчайшими зернами кремнезем (песок). Вероятно, это помогает защитить растение от травоядных. Эти грубые стебли сделали это растение идеальным для использования женщинами-первопроходцами для вытирание кастрюли и сковородки, отсюда и его другое распространенное название «чистящая каша».

Зеленое растение, которое мы видим, представляет собой поколение диплоидных спорофитов. стебли могут быть сильно разветвленными вегетативными стеблями, которые на самом деле выглядят как лошадь хвосты или прямые неразветвленные репродуктивные стебли с с крупный стробил со спорангиями. гомоспоровые споры развивать в крошечный зеленый гаметофит длиной всего несколько миллиметров, который выглядит нравиться гаметофит папоротника. Гаметофит гаплоидный, свободноживущий. автотрофный.

Отдел Pterophyta — (12 000 экз., фр. греч. pteridion = маленький крыло), папоротники

Папоротники, вероятно, произошли от псилопсидов где-то в Девон, относительно рано в эволюции наземных растений. Они очень многочисленны и разнообразны, размером от одного сантиметра до деревьев 24 метра высокий с 5-метровыми ветвями. Папоротники были лучшими конкурентами с семенами растения чем другие бессемянные сосудистые растения, и являются заметной частью ландшафт во всем мире, но особенно в тропиках, где 75% из их 12 000 видов.

Папоротники — относительно развитые растения с настоящими корнями, стеблями и листья. Лист папоротника называется вайей, а маленькая особь листовки называются пиннами. У папоротников настоящие листья, что ботаники называют макрофиллы. В то время как листья более примитивных растений, которые называются микрофиллы, являются просто продолжением эпидермиса стебля, листьев папоротников и высшие растения формировались в виде паутины ткани, натянутой между маленький конечные ветки. Листья высших растений, а также видоизмененные листья, из которых состоят сосновая шишка и цветок.

Жизненный цикл папоротника типичен для других несеменных сосудистых растения. Листовое зеленое растение – спорофит. Развиваются плодородные листья кластеры из мелких спорангиев на нижней стороне вайи. Эти кластеры спорангии называются сори (песн. сорус). Сори часто защищены крошечный шапка в виде зонтика, называемая indusium (-ia). Папоротники в основном односпоровый, хотя некоторые из них разноспоровые. Гетероспоровое состояние более передовой состояние, которое, по-видимому, развилось независимо в нескольких группах из растения.

Гаплоидные споры образуются путем мейоза внутри спорангиев. Они выбрасываются миниатюрным взрывом, вызванным неравномерным высыханием в чередующиеся толстостенные и тонкостенные клетки, выстилающие наружную поверхность. верхняя часть медленно тянется назад, пока не достигнет критической точки, а затем защелкивается вперед с невероятной скоростью. При таком масштабе изгнание папоротник споры — одно из самых взрывоопасных явлений в природе. Споры прорастать в крошечные гаметофиты. Гаметофит в форме маленького сердца называется заросток , буквально «первое тело» (пл. prothalli). проталлус не имеет сосудов салфетка. Его небольшой размер позволяет полностью полагаться на диффузию. Его крошечные ризоиды являются связаны с микоризными грибами. Маленький заросток зеленый, а фотосинтезирует и несет либо антеридии и архегонии, либо иногда оба вместе, на его верхней поверхности (лабораторные предметные стекла имеют оба на одном и том же проталлус). Архегонии всегда находятся на дуге сердца, а антеридии спрятаны среди крошечных ризоидов на другом конце. Сперма плавает к яйцеклетке, чтобы слиться в диплоидную зиготу. Новый спорофит вырастает напрямую из верхушки гаметофита. Когда он впервые начинает разворачиваться, ветвь похожа на закрученный гриф скрипки или скрипки, и этот этап развития называется фиддлхедом.

Делать и просматривать

Осмотрите живых ликопсидов на витрине. Почему их называют клубные мхи? Обратите внимание, что иголки и Selaginella очень другой по внешнему виду из плауновых мхов.

Изучить препараты стробила селагинеллы . Определить мегаспор и микроспор .

Осмотрите живые хвощи на витрине. Обратите внимание на видный стробили из репродуктивные стебли и кустистая форма роста вегетативных стебли (если доступно).

Осмотрите живые папоротники на витрине. псилопсиды имеют простой дихотомический тип ветвления. Вы можете увидеть крошечный желтый спорангии на ветвях. Метелки папоротника отсутствуют стробилы. Эти примитивные растения тесно связаны с папоротниками.

Осмотрите живые папоротники на витрине. Вы видите какие-нибудь fiddleheads ? Ищите корневища . Корневища представляют собой видоизмененные горизонтальные стебли. несущий корни, идущие вдоль или прямо под землей, и распространяющие папоротники и союзники папоротника вокруг.

Осмотрите живой заросток папоротника , выставленный под рассечение микроскоп. Обратите внимание на его характерную форму сердца. Некоторые заростки могут иметь крошечный новый папоротник, вырастающий из выемки сердцевины «арки», где архегония ар располагается.

Изучите препараты проталлуса: Найдите архегонию (ты видишь яйцо?).

Осмотрите листовку папоротника , выставленную под секционным микроскоп. Обратите внимание на заметный indusia и маленький спорангий . подглядывание наружу из-под. Вы увидите несколько групп спорангиев, которые потеряли их индий. Если повезет, тепло микроскопа высушит листовке, можно увидеть, как спорангии выбрасывают свои споры. Но нет мигать — это одно из самых быстрых и взрывоопасных явлений в природе. Используйте высокие власть наблюдать за споры .

Изучите слайды сори и индузии; использовать большую мощность наблюдать спор .

Что нужно помнить

Знать жизненный цикл папоротника. Распознавать образцы и слайды различных этапов.

Экономическое, экологическое и эволюционное значение

Папоротники и их союзники в первую очередь ответственны за наше современное депозиты угля.

Головки некоторых видов папоротников съедобны.

Папоротники важны для цветоводов, садоводов и ландшафтных дизайнеров. отрасли.

Подумай об этом

Почему все эти растения ограничены влажными местообитаниями?

Какая группа простейших дала начало этим растениям? (Откуда нам знать?)

Почему эпидермис хвоща такой шероховатый? Что ему нужно защита от?

Все союзные папоротники в этой лаборатории когда-то возвышались на 50-100 футов и более. Что случилось?

Ссылки для изучения

Таксономия мохообразных, изображения и многое другое по адресу:

http://bryophytes.plant.siu.edu/

Получите информацию о мохообразных в Ботаническом саду Миссури по адресу:

http://www.mobot.org/mobot/tropicos/most/

Полежите среди папоротников в Американском обществе папоротников, попробуйте их длинный список ссылок:

 http://amerfernsoc.org

Основная информация о папоротниках и их союзниках с изображениями, любезно предоставлено Техас A&M:

http://www.csdl.tamu.edu/FLORA/fsb/fsbfern1.htm

Ищите папоротники на «древе жизни» в

 http://phylogeny.arizona.edu/tree/eukaryotes/green_plants/embryophytes/filicopsida/filicopsida.html

Узнайте о роли папоротников в экологии леса по адресу:

http://www.cciw.ca/eman-temp/reports/publications/Mixedwood/ferns/intro.htm

Найдите фотографии и другие фотографии папоротников и их союзников по адресу:

http://www. botany.hawaii.edu/faculty/carr/nfpfamilies.htm

Хорошая базовая информация о нецветущих растениях с отличными фотографиями по адресу:

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/equiset.htm

Наверх

Вернуться на главную страницу Diversity


Сходства между мхами и папоротниками | Главная Руководства

Автор SF Gate Contributor Обновлено 20 апреля 2021 г.

Хотя мхи и папоротники визуально не похожи друг на друга, у них есть ботанические сходства. Оба являются растениями примитивного происхождения, производящими споры вместо семян. Во влажных, тенистых местах вы можете встретить мхи и папоротники, сосуществующие друг с другом. Если вы сравните жизненный цикл папоротников и мхов, вы обнаружите, что эта среда способствует их способу полового размножения, который значительно отличается от такового у цветковых растений.

У них общее примитивное происхождение

Тулейнский университет отмечает, что постепенное развитие мхов и папоротников знаменует собой переход от характеристик примитивных растений к современным чертам. Именно это совпадение в их происхождении дает мхам и папоротникам некоторое сходство, которое до сих пор связывает их вместе физиологически.

Основное различие между мхами и папоротниками и цветковыми растениями как у примитивных растений заключается в том, что у мхов и папоротников нет специализированных структур, которые цветковые растения используют для полового размножения. Многие мхи и папоротники могут расти как эпифиты на других растениях, таких как деревья, но они не являются паразитами своих хозяев, потому что они производят себе пищу и получают влагу из воздуха.

Они оба нецветущие растения

Для полового размножения мхи и папоротники производят сперму и яйца. Подвижные сперматозоиды должны иметь возможность плавать в воде, чтобы добраться до яиц и оплодотворить их, поэтому большинство мхов и папоротников живут во влажных местах обитания. Даже при отсутствии осадков насыщенный влагой туман или утренняя роса производят достаточно воды для выполнения этой задачи. Папоротники производят споры на нижней стороне своих листьев в случаях, называемых спорангиями, а мхи производят свои споры в капсулах, которые находятся на концах стеблей.

У них схожие методы размножения

Многие мхи и папоротники также могут размножаться бесполым путем, производя миниатюрные версии самих себя, которые формируются на взрослых растениях. Мхи могут давать небольшие побеги, называемые геммами, которые образуются в маленьких чашечках, или небольшие фрагменты мха могут отделяться от основных скоплений и начинать расти самостоятельно.

Папоротник может производить крошечные ростки на своих листьях, которые растут полностью сформированными, без необходимости проходить типичный жизненный цикл из двух поколений, характерный для папоротников. По мере роста эти ростки отягощают листья папоротника, пока не коснутся почвы, где они образуют корни и в конечном итоге растут независимо от своих родительских растений.