Содержание

Стр.

Задания ЕГЭ по биологии. Часть С .

1. Раздел «Растения, грибы, бактерии, лишайники»………………………………………..….…2

2. Раздел «Животные» …………………………………………………………………………….…..6

3. Раздел «Человек» ……………………………………………………………………………….…..7

4. Раздел «Общая биология»

4.1. Основы цитологии…………………………………………………………………………………10

4.2. Обмен веществ и энергии ………………………………………………………………………..12

4.3. Размножение и развитие организмов ………………………………………………………..…..16

4.4. Основы селекции ………………………………………………………………………………….18

4.5. Основы экологии ………………………………………………………………………………….19

4.6. Происхождение человека ………………………………………………………………………..27

4.7. Эволюция ………………………………………………………………………………………….28

4.8. Основы генетики…………………………………………………………………………………..30

Список использованной литературы……………………………………………………………….37

Задания егэ по биологии. Часть с

1. Раздел «Растения, грибы, бактерии, лишайники»

  1. Какие биологические особенности капусты нужно учитывать при ее выращивании?

ОТВЕТ: Ее холодостойкость, влаголюбивость, светолюбивость, требования к питательности почвы и то, что она — двулетнее растение.

  1. С какой целью проводят побелку стволов плодовых деревьев

ОТВЕТ: Для защиты от солнечных ожогов и от вредителей.

  1. Какое основное правило необходимо соблюдать при сборе грибов для сохранения их численности?

ОТВЕТ: Не повреждать грибницу, так как на разрушенной грибнице не образуются плодовые тела.

  1. Почему на лесных тропинках растения отсутствуют или сильно разрежены?

ОТВЕТ: Постоянное вытаптывание приводит к уплотнению почвы, нарушению водного и воздушного режима корней, угнетению растений.

  1. Почему яблоки многих сортов при долгом хранении становятся рыхлыми?

ОТВЕТ: При долгом хранении разрушается межклеточное вещество.

В заболоченных районах тундры многие растения страдают от недостатка влаги. С чем это связано?

ОТВЕТ: Холодная вода плохо всасывается корнями

  1. Какие признаки характерны для Царства Растений?

ОТВЕТ: Наличие в клетках пластид, клеточной стенки из клетчатки, вакуолей с клеточным соком, фотосинтез, рост в течение всей жизни, прикрепление к субстрату.

  1. Какие признаки характерны для мхов?

ОТВЕТ: Отсутствие корней, наличие стебля , листьев и ризоидов, обитание во влажных местах, размножение спорами и половое, оплодотворение в воде, преобладание гаметофита (полового поколения) над спорофитом (бесполого поколения) в чередование поколений.

  1. Почему неправильно относить грибы к растениям?

ОТВЕТ: Клетки грибов не имеют хлоропластов и хлорофилла, они не способны к фотосинтезу.

  1. Почему бактерий относят в отдельное царство?

ОТВЕТ: В клетках бактерий нет оформленного ядра и многих органоидов (митохондрий, комплекса Гольджи, ЭПС)

  1. Почему покрытосеменные растения заняли на Земле господствующее положение?

ОТВЕТ: Зародыш семян защищен околоплодником плода и обеспечен питательными веществами, цветковые растения имеют различные приспособления к опылению, распространению семян, к питанию, размножению, к обитанию в различных условиях.

  1. Почему опытные садоводы вносят удобрения в бороздки, расположенные по краям приствольных кругов плодовых деревьев, а не распределяют их равномерно?

ОТВЕТ: По мере роста дерева корневая система разрастается, а корни впитывают корневыми волосками, которые следуют за кончиком корня, и поэтому у взрослых деревьев они находятся по краям приствольных кругов.

  1. Почему при закладке на хранение клубней картофеля их масса к весне уменьшается?

  2. ОТВЕТ: Во время хранения живые клетки дышат и при дыхании используют органические вещества и испаряют воду.

  3. Какое преимущество имеют голосеменные растения по сравнению с папоротникообразными?

ОТВЕТ: Их размножение не зависит от наличия воды, зародыш внутри семян обеспечен питательными веществами.

  1. Почему вспашка улучшает условия жизни культурных растений?

ОТВЕТ: Помогает уничтожению сорняков, ослабляет конкуренцию с другими культурными растениями, улучшает снабжение водой и минеральными веществами, поступление кислорода к корням.

  1. Как человек использует плесневые грибы?

ОТВЕТ: Специально выращивая, получает из них витамины, антибиотики (пенициллин), применяет некоторых при приготовлении сыров.

  1. Почему почву в лесопосадках заселяют микоризными грибами?

ОТВЕТ: Молодые деревья вступают в симбиоз с грибами: мицелии грибов, оплетая корни растений, дают им воду и соли, что улучшает рост деревьев, они легче переносят засуху.

  1. Какова функция хлорофилла в растительной клетке?

ОТВЕТ: Поглощают энергию света и преобразуют его энергию в химическую энергию органических веществ.

  1. Почему клубни картофеля при долгой варке становятся рассыпчатыми?

ОТВЕТ: При варке разрушается межклеточное вещество, связывающее клетки.

  1. Почему при оттаивании замороженных яблок выделяется сладковатый сок?

ОТВЕТ: При замораживании разрушаются клетки, и при оттаивании вытекает из вакуолей клеточный сок.

  1. Докажите, что корневище растений является видоизмененным побегом.

ОТВЕТ: Побег состоит из стебля, листьев, узлов, почек. Корневище имеет узлы, в которых находятся рудиментарные листья и почки, на верхушке находится верхушечная почка, определяющая рост побега. Внутреннее анатомическое строение корневища сходно со стеблем. От корневища отходят придаточные корни. Все это доказывает, что корневище – это видоизмененный побег.

  1. Какие особенности псилофитов позволили им первыми освоить сушу? Ответ обоснуйте.

ОТВЕТ: Появление покровной ткани – эпидермиса с устьицами для защиты от испарения. Появление слаборазвитой проводящей системы для транспорта веществ. Появление механической ткани для выполнения опорной функции. Наличие ризоидов для закрепления в почве.

  1. В чем сходство и различие плодов растений семейства Мотыльковых (Бобовых) и Крестоцветных (Капустных)?

ОТВЕТ: Мотыльковые имеют плод боб, а Крестоцветные – стручок или стручочек. Сходства: боб и стручок (стручочек) – сухие многосемянные вскрывающиеся плоды. Различия: семена внутри боба лежат на створках, а в стручке – на пленчатой перегородке.

  1. В чем сходство и различие плодов растений семейств Злаковых и Сложноцветных?

ОТВЕТ: Сходства: у них односемянные невскрывающиеся плоды. Различия: у злаковых плод – зерновка, а у сложноцветных – семянка. У зерновки семенная кожура срастается с околоплодником, а у семянки семя лежит свободно, плоды могут иметь хохолки, парашютики, прицепки.

  1. Ученик в ответе указал, что растения семейства Мотыльковых (Бобовых) имеют правильный пятичленный цветок, мочковатую корневую систему и плод стручок. Найдите ошибки в этом ответе и прокомментируйте их.

ОТВЕТ: Цветок Мотыльковых пятичленный, неправильный: непарный лепесток – парус, парные – весла и сросшиеся – лодочка.

Корневая система стержневая, так как это семейство относится к классу Двудольных. Плод боб, а не стручок.

  1. Какие приспособления имеют растения к жизни в засушливых условиях?

ОТВЕТ: Корневая система растений глубоко проникает в почву, достигает до грунтовых вод или располагается в поверхностном слое почвы широким радиусом для максимального запасания в период дождей. У некоторых растений вода запасается в листьях, стеблях и других органах. Листья покрыты восковым налетом, опушены или видоизменены в колючки или иголки.

  1. Объясните, почему при посеве мелких семян на большую глубину проростки не развиваются?

ОТВЕТ: Мелкие семена содержат мало питательных веществ, которых недостаточно для того, чтобы проросток достиг поверхности почвы.

  1. Какие особенности плода – костянки обеспечивают распространение семян многих представителей растений семейства Розоцветные?

ОТВЕТ: Костянка — односемянный плод с яркоокрашенной сочной мякотью, чем привлекает животных. Костянки поедаются птицами и млекопитающими, при этом семена, покрытые одревесневшей частью околоплодника, не перевариваются в пищеварительном канале и удаляются с пометом наружу.

  1. Каково значение различных цветков в соцветиях растений семейства Сложноцветные?

ОТВЕТ: трубчатые и язычковые- для образования семян (располагаются в центре), воронковидные и ложноязычовые — для привлечения насекомых-опылителей (располагаются по краям).

  1. Цветки многих покрытосеменных растений опыляются насекомыми. Объясните, в чем проявляется взаимная польза перекрестного опыления для насекомых и растений?

ОТВЕТ: Польза для растений: увеличивается вероятность опыления и увеличения численности, приобретения потомством новых признаков, что ускоряет действие факторов эволюции.

Польза для насекомых: растения являются источником пищи (пыльца, нектар) и убежищем.

  1. Садоводы при пикировке рассады капусты прищипывают вер­хушку главного корня, а при размножении кустов смороди­ны используют стеблевые черенки, на которых развиваются придаточные корни. Оба этих цветковых растения относятся к классу двудольных. Объясните, какой тип корневой систе­мы будет у капусты, выросшей из этой рассады, а какой — у смородины, выросшей из стеблевого черенка.

ОТВЕТ: 1)Тип корневой системы исходно у капусты и смородины (дву­дольных растений) стержневой.

2)При пикировке капусты, после прищипки главный корень перестает расти в длину (так как удаляются зоны деления роста) и идет развитие боковых и придаточных корней. При укоренении стеблевых черенков смородины развиваются придаточные корни. Таким образом корневая система в обоих случаях станет сходна с мочковатой (преимущественное развитие боковых и придаточных корней)

  1. По каким тканям и как осуществляется транспорт веществ у покрытосеменных растений?

ОТВЕТ: Вода и минеральные вещества передвигаются по сосудам, органические вещества – по ситовидным трубкам луба. Вода и минеральные вещества передвигаются за счет сил корневого давления и сосущей силы, возникающей при испарении воды, а органические вещества – за счет разницы концентрации и давления.

  1. Почему вспашка почвы улучшает условия жизни культурных растений?

ОТВЕТ: Вспашка увеличивает количество кислорода в почве, рыхлая почва лучше впитывает влагу, при вспашке уничтожаются сорняки.

  1. Назовите не менее 3-х особенностей наземных растений, которые позволили им первыми освоить сушу. Ответ обоснуйте.

ОТВЕТ: 1) возникновение покровной ткани – эпидермиса с устьицами, способствующей защите от испарения; 2) появление слабо развитой проводящей системы, обеспечивающей транспорт веществ; 3) развитие механической ткани, выполняющей опорную функцию; 4) образование ризоидов, с помощью которых они закреплялись в почве.

  1. Ч то объединяет и в чём отличие биологических объектов, изображённых на рисунке?

ОТВЕТ:

1) на рисунке изображены побеги, состоящие из стебля и почек;

2) побеги служат органами вегетативного размножения; отличие:

3) клубень — видоизменённый побег, содержит запас органических веществ (крахмал)

  1. Почему систематики выделяют грибы в особое царство органического мира?

ОТВЕТ:

1) грибы нельзя отнести к растениям, так как в их клетках нет хлорофилла и хлоропластов

2) грибы нельзя отнести к животным, так как они всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, а не заглатывают в виде пищевых комочков

3) в отличие от животных грибы растут в течение всей жизни.

4) их тело состоит из тонких ветвящихся нитей – гифов, образующих мицелий, или грибницу

5) клетки мицелия запасают углеводы в виде гликогена

  1. С какой целью при пересадке рассады капусты прищипывают кончик корня?

ОТВЕТ: Для увеличения числа боковых корней, что приведет к увеличению площади питания растений

  1. К каким последствиям может привести внесение в почву избытка минеральных удобрений?

Ответ: К загрязнению окружающей среды.

  1. В ХVII веке голландский учёный ван Гельмонт провёл опыт. Он посадил небольшую иву в кадку с почвой, предварительно взвесив растение и почву, и только поливал её в течение нескольких лет. Спустя 5 лет учёный снова взвесил растение. Его вес увеличился на 63,7 кг, вес почвы уменьшился всего на 0,06 кг. Объясните, за счёт чего произошло увеличение массы растения, какие вещества из внешней среды обеспечили этот прирост.

ОТВЕТ: масса растения увеличилась за счёт органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза; в процессе фотосинтеза из внешней среды поступают вода и углекислый газ

  1. Почему при разрезании яблока поверхность разреза становится влажной?

ОТВЕТ: При разрезании повреждаются вакуоли, и из них вытекает клеточный сок.

Задание тренажер по теме отдел Моховидные, подготовка к ЕГЭ биологии.

Задания – тренажер по теме «Мхи»

Подготовка к егэ.

1. Мхи не заняли господствующего положения на Земле, так как

1. они медленно растут

2. у них ограниченный ареал

3. у них отсутствует механическая ткань

4. у них в онтогенезе преобладает гаметофит

2. Какое растение относят ко мхам

1. плаун булавовидный

2. ламинарию

3. «исландский мох»

4. кукушкин лён

3. Мхи:

1. имеют мочковатую корневую систему

2. имеют стержневую корневую систему

3. не имеют корня

4. лишены корневого чехлика

4. Высшие растения, в отличии от низших:

1. имеют семена, покрытые плодом, который образуется из завязи цветка

2. имеют тело, разделённое на органы

3. способны к фотосинтезу

4. имеют специализированные генеративные органы – цветки

5. Впервые в процессе эволюции проводящие ткани появились у:

1. водорослей

2. папоротников

3. псилофитов

4. Хвощей

6. Спорами размножается:

1. кипарис

2. ольха

3. ромашка

4. Сфагнум

7. Мхи относятся к высшим растениям, потому что:

1. они размножаются спорами

2. у них есть хлорофилл

3. их тело состоит из ризоидов, стебля и листьев

4. они хорошо приспособлены к жизни на суше

8. После оплодотворения у кукушкиного льна развиваются

1. споры

2. коробочки со спорами

3. зелёные нити

4. листостебельные растения

9. Из споры мха вырастает:

1. коробочка со спорами

2. зелёное растение с листьями и стеблем

3. предросток (зелёная нить)

4. Заросток

10. Выберите три правильных ответа из шести.

Какие из перечисленных особенностей строения и жизнедеятельности характерны для мхов:

А) корни отсутствуют

Б) имеется хорошо развитая корневая система

В) размножаются семенами

Г) размножаются спорами

Д) цветки мелкие, невзрачные

Е) для размножения нужна вода

11. Установите последовательность этапов в цикле развития мхов, начиная с прорастания споры.

А) образование предростка

Б) оплодотворение при наличии воды

В) прорастание споры

Г) развитие на предростке женских и мужских растений мха

Д) созревание на мужских растениях сперматозоидов, на женских – яйцеклеток

Е) развитие из зиготы на женском растении коробочки со спорами

12. У каких групп растений в процессе их эволюции впервые появился побег? А) водорослей Б) моховидных В) хвощевидных Г) голосеменных

13. Половое поколение преобладает в цикле развития А) папоротникообразных Б) цветковых В) голосеменных Г) мохообразных

14. Что из перечисленного является спорофитом у кукушкина льна? А) коробочка на ножке Б) зеленое листостебельное растение В) зеленая нить – предросток Г) отдельная спора

15. Мхи, в отличие от папоротников, участвуют в А) образовании торфа Б) отложении каменного угля В) обогащении атмосферы кислородом Г) создании органических веществ из неорганических

16. К какой группе организмов относят зеленые растения, не имеющие корней, размножающиеся спорами, в жизненном цикле которых преобладает половое поколение? А) мохообразные Б) папоротникообразные В) голосеменные Г) плауновидные

17. Почему мхи представляют тупиковую ветвь в эволюции растений? А) они не освоили наземно-воздушную среду обитания Б) они произошли от водорослей В) они не имеют корней и размножаются спорами Г) они не дали начало более высокоорганизованным растениям

18. Наиболее простое строение среди высших растений имеют мхи, так как А) у них нет корней Б) стебель у них неветвящийся, с узкими листьями В) они образуют органические вещества из неорганических Г) у них есть воздухоносные клетки

19. Из высших растений корней нет у А) Цветковых Б) Хвойных В) Мхов Г) Папоротников

20. Из спор зелёного мха кукушкина льна развивается(-ются) А) заросток в виде зелёной пластины Б) предросток в виде зелёных нитей В) растения с листьями Г) семена будущего растения

21. По какому признаку такие разные по строению организмы, как мох сфагнум и берёза, относят

к царству Растения?

1) они имеют клеточное строение

2) их клетки содержат наружную мембрану, ядро и цитоплазму

3) в процессе дыхания они поглощают кислород и выделяют углекислый газ

4) их клетки содержат хлоропласты, в которых происходит фотосинтез

22. По каким признакам моховидных отличают от других растений? А) в процессе их развития происходит чередование поколений Б) размножаются спорами В) имеют листья, стебель и ризоиды Г) способны к фотосинтезу

23. У зелёных мхов, в отличие от водорослей, А) клетки имеют большое и малое ядра Б) оплодотворение происходит при наличии воды В) слоевище разделено на ткани и органы Г) осуществляется половое и бесполое размножение

24. Какие приспособления к поглощению большого количества воды появились в процессе эволюции у мхов? А) ризоиды – выросты на стебле Б) крупные мёртвые клетки В) коробочки со спорами Г) клетки тонкой покровной ткани

25. Какие растения относятся к отделу Мохообразные? А) обитающие на суше и размножающиеся семенами Б) листостебельные, не имеющие корней, размножающиеся спорами В) все растения влажных мест обитания Г) все травянистые растения

26. Приспособленность мха сфагнума к жизни в условиях избыточного увлажнения проявляется в наличии А) корневища с придаточными корнями Б) клеток с хлоропластами В) мертвых клеток Г) ризоидов

27. Какой признак характерен для мхов? А) придаточные корни развиваются от стебля Б) споры образуются в коробочке В) у них отсутствует побег Г) опыление предшествует оплодотворению

28. Стебель с листьями в процессе эволюции впервые появился у А) водорослей Б) моховидных В) хвощевидных Г) папоротниковидных

29. Скопление какой группы растений способствует заболачиванию почвы? А) плауновидных Б) хвощевидных В) моховидных Г) папортниковидных

30. Половое и бесполое поколения (гаметофит и спорофит) развиваются на одном растении у

1) моховидных

2) хвощевидных

3) плауновидных

4) папоротниковидных

31. Какие из перечисленных растений были предками высших растений?

1) цианобактерии

2) бурые водоросли

3) красные водоросли

4) зелёные водоросли

32. У каких растений в процессе эволюции впервые появились зачатки проводящей ткани и эпидермиса?

1) мхов

2) плаунов

3) риниофитов

4) Папоротников

33. По какому признаку мхи относят к царству растений?

1) В процессе дыхания мхи расходуют органические вещества.

2) Мхи содержат в клетках хлоропласты, в которых осуществляется фотосинтез.

3) Клетки мхов имеют ядро, цитоплазму, наружную клеточную мембрану.

4) Мхи имеют клеточное строение и образованы различными тканями.

34. Мхи обитают только в сырых местах, так как они

1) низкорослые растения

2) имеют плохо развитые проводящие ткани

3) хорошо выносят тень

4) имеют фотосинтезирующие ткани

35. Какой буквой обозначено бесполое поколение мха кукушкин лён?

36. Представители какого отдела царства Растения изображены на рисунке?

А) Папоротниковидные Б) Голосеменные В) Плауновидные Г) Моховидные

37. Установите соответствие между стадией развития мха кукушкин лён и её плоидностью: 1) Гаплоидная , 2) Диплоидная. А) Спора Б) Протонема (зелёная нить) В) Листостебельное растение Г) Коробочка Д) Гаметы Е) Зигота

38. Установите правильную последовательность в смене стадий в цикле развития мха, начиная с образования спор. 1) образование спорофита 2) образование зеленой нити (протонемы) 3) формирование взрослого гаметофита 4) образование спор 5) оплодотворение

39. Установите соответствие между характеристикой и группой растений:

1) зеленые водоросли, 2) моховидные А) не имеют тканей Б) не имеют органов В) имеют коробочки со спорами Г) у некоторых представителей имеются водоносные клетки Д) спорофит развивается на гаметофите Е) содержат одноклеточные и многоклеточные организмы

40. Выберите три варианта. Мхи, как и покрытосеменные растения 1) имеют клеточное строение 2) содержат в зародыше две семядоли 3) образуют плоды и семена 4) содержат в клетках хлорофилл 5) способны к фотосинтезу 6) имеют мелкие невзрачные цветки

41. Установите соответствие между признаком растения и группой, для которой этот признак характерен.

ПРИЗНАК ГРУППА РАСТЕНИЙ

1) Низшие 2) высшие

А) тело представляет собой таллом, или слоевище

Б) имеют вегетативные и генеративные органы

В) имеют светочувствительный глазок

Г) имеют разнообразные ткани

Д) живут главным образом в водной среде

Е) включают одноклеточные организмы

42. Мхи, в отличие от покрытосеменных растений,

1) являются фототрофами

2) не имеют тканей

3) не имеют цветка

4) размножаются спорами

5) имеют ризоиды

6) образуют половые клетки

43. Установите соответствие между признаками и группами растений, для которых они характерны:

ПРИЗНАКИ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ

1) Зелёные водоросли 2) Листостебельные мхи

А) Из зиготы вырастает спорофит.

Б) Отсутствуют ткани и органы.

В) На гаметофите развивается коробочка на ножке.

Г) Органы размножения развиваются на верхушках побегов.

Д) Имеются одноклеточные и многоклеточные формы.

Е) У большинства видов тело представлено слоевищем.

Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев мха кукушкина льна и его спор? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Споры кукушкина льна образуются на спорофите путем мейоза, у них гаплоидный набор хромосом. Из споры путем митоза развивается гаметофит мха – растение со стеблем и листьями. Все клетки гаметофита гаплоидные.

Какие признаки характерны для моховидных растений?

1) Нет корней, вместо них – ризоиды. 2) Плохо развиты ткани, особенно механические и проводящие, из-за этого все мхи являются небольшими травами.  3) В жизненном цикле преобладает гаметофит, а спорофит небольшой (коробочка на ножке).

Какова роль мхов в природе?

1) Звено в цепи питания. 2) Одними из первых начинают расти на голых скалах, участвуют в образовании почвы.  3) Сфагновые мхи могут привести к заболачиванию.

Какие особенности псилофитов позволили им первыми освоить сушу? Ответ обоснуйте.

1) Наличие покровной ткани для защиты от высыхания. 2) Наличие ризоидов для поглощения воды из почвы. 3) Наличие примитивной проводящей системы. 4) Наличие механической ткани

По каким признакам высшие семенные растения отличаются от низших растений? Приведите не менее трех признаков.

Низшие растения – это водоросли, высшие семенные растения – это голосеменные и покрытосеменные (цветковые). 1) У низших растений нет тканей (механических, проводящих и т.п.) 2) У низших растений нет органов (листьев, корней и т.п.) 3) Низшие растения размножаются спорами, а семенные – семенами. 4) У водорослей сперматозоиды плавают в воде, а у семенных мужские половые клетки (спермии) не плавающие, достигают яйцеклетки в процессе опыления.

Назовите не менее 3-х особенностей наземных растений, которые позволили им первыми освоить сушу. Ответ обоснуйте.

Первыми из растений сушу освоили мхи. У мхов, по сравнению с водорослями, 1) появились ткани – покровные, проводящие, механические и т.п.; 2) появились органы – листья, стебель, ризоиды; 3) споры распространяются по воздуху.

Какие приспособления сформировались у растений в процессе эволюции в связи с широким распространением на суше? Приведите не менее трёх примеров.

1) Возникли ткани – покровные, проводящие, механические и т.п.

2) Возникли органы – корень, стебель, листья.

3) Процесс размножения стал независим от воды, спермии достигают яйцеклетки в процессе опыления.

Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

Гаметы кукушкина льна образуются на гаплоидном гаметофите путем митоза. Набор хромосом у гамет одинарный.

Споры кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите путем мейоза. Набор хромосом у спор одинарный.

Знакомство с псилоталиями

Знакомство с псилоталиями

Psilotales наименее сложные из всех наземных сосудистых растения и когда-то считались остатками вымершей девонской флоры. Это в первую очередь потому, что псилофиты — единственные живые сосудистые растения, у которых нет ни корней, ни листьев. Хотя их считали «примитивными», недавние исследования в области развития и молекулярные данные свидетельствуют о том, что эта группа на самом деле может быть сокращена от папоротниковидных предков. По этому поводу нет всеобщего согласия, но по этой причине мы здесь относимся к ним как к папоротникам. Несмотря на неопределенность их взаимоотношений, псилофиты структурно напоминают некоторые ранние сосудистые растения и используются в качестве модели для понимания Экология этих растений.

Это небольшая группа, состоящая только из двух родов, Psilotum . вверху слева и Tmesipteris вверху справа, ни со многими разновидность. Оба рода произрастают в тропических или субтропических регионах, где они Встречаются на плодородной почве или как эпифиты. Psilotum встречается в Северной Америке в Карибском бассейне, а также вдоль побережья Персидского залива и Атлантического океана вплоть до Северной Каролины на севере. сообщили из одной местности в Аризоне. Его также можно найти в тропической Азии. и на островах Тихого океана. Tmesipteris растет в Новой Каледонии и близлежащие районы южной части Тихого океана, включая Австралию и Новую Зеландию.

В дополнение к своему естественному распространению, Psilotum также встречается как обычный сорняк в теплицах, а иногда избегает возделывания в регионах с мягким климат. Иногда это становится неприятностью, но все еще очень популярно из-за его необычная форма роста. В Японии выведено более 100 необычных пород. произведены, некоторые из них высоко ценятся земледельцами.

У Psilotales вообще нет летописи окаменелостей.

Морфология и история жизни Psilotales

Стебель псилофита не имеет корней; вместо этого он закреплен горизонтально ползучий стебель называется корневище . Вертикальная часть стебля несет парные энаций , выросты которые выглядят как миниатюрные листья, но в отличие от настоящих листьев, энации имеют нет сосудистой ткани. Эти парные выросты лежат непосредственно под спорообразующий synangia , которые производят споры. синангии По-видимому, это продукт слияния трех спорангиев. ходе эволюции и несутся на кончике короткой боковой ветви. Этот еще одна особенность, по которой псилофиты отличаются от других живых сосудистых растения; все другие такие растения производят свои спорангии на листьях. Ты можно щелкнуть изображение синангии Psilotum справа, чтобы лучше рассмотреть эти структуры.

Когда синангии созревают, они раскрываются, высвобождая споры от желтого до беловатого цвета. из которых гаметофит позже появятся растения, как показано на рисунке слева. Гаметофиты очень маленькие, обычно менее двух миллиметров в длину. Они являются подземными и сапрофитными , получающими питание за счет поглощающие вещества, растворенные в окружающей среде. Этому часто способствует наличием грибков, поражающих ткани гаметофита и через окружающую почву.

В конце концов, гаметофит достигает половой зрелости, производя как яйцеклетку, и сперматозоиды. Многожгутиковые сперматозоиды подплывают к яйцеклетке, где объединиться, чтобы начать спорофит поколения. Псилофитные гаметофиты могут даже самоопыляться, чтобы произвести спорофитное растение. Результирующий спорофит начинает свою жизнь как зависимый от родительского гаметофита, т. другие бессемянные растения. Но в отличие от мохообразных спорофит в конечном итоге обретает независимость от своего родителя и закрепляется в окружающей среде.

Зрелый спорофит Psilotum часто вырастает до 30 см. высокий и может стать еще выше. Настоящих листьев у него нет, вместо него стебель. зеленые и фотосинтезирующие, покрытые проглатывает , чтобы позволить газу обмен. Как показано на поперечном сечении справа, стержень имеет центральную часть. сердцевина сосудистой ткани ( протостела ) который обычно лопастной. Толстостенные клетки в центре этого ядра иногда считается сердцевиной, и в этом случае сосудистое расположение на самом деле это будет сифоностела . Вокруг сосудистой ткани находится слой, называемый эндодермой , который имеет специально упакованные клетки для регулировать поступление воды и питательных веществ.

Tmesipteris имеет сходные репродуктивные структуры и историю жизни. по сравнению с Psilotum , но, в отличие от него, имеет широкие листовидные расширения его стебля, каждое с одним сосудистым пучком. Эти расширения могут лежать по обе стороны от стебля, образуя плоский нарост, или они могут быть расположены радиально. В любом случае, они не считаются листьями большинством ботаниками, хотя эта интерпретация была оспорена некоторыми исследователями.

Есть хорошая коллекция Psilotum изображений в Университет Висконсина; изображение Псилотум гаметофит на этой странице был доступен через них.

14.2: Бессемянные растения — Биология LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    7058
    • OpenStax
    • OpenStax

    Невероятное разнообразие бессемянных растений населяет земной ландшафт. Мхи растут на стволах деревьев, а хвощи (Рисунок \(\PageIndex{1}\)) демонстрируют свои сочлененные стебли и тонкие листья на лесной подстилке. Тем не менее бессемянные растения представляют собой лишь небольшую часть растений в нашей среде. Триста миллионов лет назад бессемянные растения доминировали в ландшафте и росли в огромных заболоченных лесах каменноугольного периода. Их разлагающиеся тела образовали большие залежи угля, которые мы добываем сегодня.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Бессемянные растения, такие как эти хвощи (Equisetum sp.), хорошо растут во влажных затененных местах под кронами деревьев, где сухость встречается редко. (кредит: Джерри Киркхарт)

    Мохообразные

    Мохообразные, неформальная группа несосудистых растений, являются ближайшими существующими родственниками ранних наземных растений. Первые мохообразные, скорее всего, появились в ордовикский период, около 490 млн лет назад. Из-за отсутствия лигнина — прочного полимера в клеточных стенках стеблей сосудистых растений — и других устойчивых структур вероятность того, что мохообразные образуют окаменелости, довольно мала, хотя были обнаружены некоторые споры, состоящие из спорополленина, которые были приписаны ранние мохообразные. Однако к силурийскому периоду (440 миллионов лет назад) сосудистые растения распространились по континентам. Этот факт используется как доказательство того, что несосудистые растения должны были предшествовать силурийскому периоду.

    Существует около 18 000 видов мохообразных, которые процветают в основном во влажных местах обитания, хотя некоторые из них растут в пустынях. Они составляют основную флору негостеприимной среды, такой как тундра, где их небольшой размер и устойчивость к высыханию дают явные преимущества. У них нет специализированных клеток, проводящих жидкости, как у сосудистых растений, и, как правило, отсутствует лигнин. У мохообразных вода и питательные вещества циркулируют внутри специализированных проводящих клеток. Хотя название нетрахеофит более точное, мохообразные обычно называют несосудистыми растениями.

    У мохообразных все заметные вегетативные органы принадлежат гаплоидному организму, или гаметофиту. Диплоидный спорофит едва заметен. Гаметы, образованные мохообразными, плавают с помощью жгутиков. Спорангий, многоклеточная половая репродуктивная структура, присутствует у мохообразных. Эмбрион также остается прикрепленным к родительскому растению, которое его питает. Это свойство наземных растений.

    Мохообразные делятся на три отдела (у растений вместо типа используется таксономический уровень «отдел»): печеночники, или Marchantiophyta; роголистники, или Anthocerotophyta; и мхи, или настоящие мохообразные.

    Печеночники

    Печеночники (Marchantiophyta) можно рассматривать как растения, наиболее тесно связанные с предком, переселившимся на сушу. Печеночники колонизировали многие места обитания на Земле и расширились до более чем 6000 существующих видов (Рисунок \(\PageIndex{2}\) a ). Некоторые гаметофиты образуют лопастные зеленые структуры, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\) b . Форма похожа на доли печени и, следовательно, обеспечивает происхождение общего названия, данного отделу.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): (a) Рисунок печеночников 1904 года показывает разнообразие их форм. (b) Печеночник, Lunularia crispata, имеет лопастное плоское слоевище. Организм на фотографии находится в стадии гаметофит.

    Роголистники

    Роголистники (Anthocerotophyta) колонизировали различные места обитания на суше, хотя они всегда находятся рядом с источником влаги. Известно около 100 описанных видов роголистников. Доминирующей фазой жизненного цикла роголистников является короткий сине-зеленый гаметофит. Спорофит является определяющей характеристикой группы. Это длинная и узкая трубчатая структура, которая выходит из родительского гаметофита и поддерживает рост на протяжении всей жизни растения (рис. \(\PageIndex{3}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{3}\): Роголистник вырастает в виде высокого и тонкого спорофита. (кредит: модификация работы Джейсона Холлингера)

    Мхи

    Каталогизировано более 12 000 видов мхов. Их среда обитания варьируется от тундры, где они являются основной растительностью, до подлеска тропических лесов. В тундре их неглубокие ризоиды позволяют им прикрепляться к субстрату, не закапывая мерзлую почву. Они замедляют эрозию, сохраняют влагу и питательные вещества почвы, служат убежищем для мелких животных и пищей для более крупных травоядных, таких как овцебык. Мхи очень чувствительны к загрязнению воздуха и используются для контроля качества воздуха. Чувствительность мхов к солям меди делает эти соли частым ингредиентом соединений, продаваемых для уничтожения мхов на газонах (рис. \(\PageIndex{4}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{4}\): Этот зеленый перистый мох имеет красновато-коричневые спорофиты, растущие вверх. (кредит: «Lordgrunt»/Wikimedia Commons)

    Сосудистые растения

    Сосудистые растения являются доминирующей и наиболее заметной группой наземных растений. Существует около 275 000 видов сосудистых растений, которые составляют более 90 процентов растительности Земли. Несколько эволюционных нововведений объясняют их успех и их распространение во многих средах обитания.

    Сосудистая ткань: ксилема и флоэма

    Первые окаменелости, показывающие наличие сосудистой ткани, датируются силурийским периодом, около 430 миллионов лет назад. Простейшее расположение проводящих клеток представляет собой рисунок ксилемы в центре, окруженный флоэмой. Ксилема представляет собой ткань, ответственную за транспорт воды и минералов на большие расстояния, перенос водорастворимых факторов роста от органов синтеза к органам-мишеням и хранение воды и питательных веществ.

    Второй тип сосудистой ткани — это флоэма, которая транспортирует сахара, белки и другие растворенные вещества по растению. Клетки флоэмы делятся на ситовидные элементы, или проводящие клетки, и опорную ткань. Вместе ткани ксилемы и флоэмы образуют сосудистую систему растений.

    Корни: опора для растения

    Корни плохо сохранились в летописи окаменелостей; тем не менее, кажется, что они появились позже в эволюции, чем сосудистая ткань. Развитие разветвленной сети корней представляло собой существенную новую черту сосудистых растений. Тонкие ризоиды прикрепляли мохообразные к субстрату. Их довольно хрупкие нити не служили надежной опорой для растения; они также не поглощали воду и питательные вещества. Напротив, корни с их заметной системой сосудистой ткани переносят воду и минералы из почвы к остальной части растения. Обширная сеть корней, которые проникают глубоко в землю, чтобы добраться до источников воды, также стабилизирует деревья, выступая в качестве балласта и якоря. Большинство корней вступают в симбиотические отношения с грибами, образуя микоризу. В микоризе гифы грибов растут вокруг корня и внутри корня вокруг клеток, а в некоторых случаях и внутри клеток. Это приносит пользу растению, значительно увеличивая площадь поверхности для поглощения.

    Листья, спорофиллы и стробилы

    Третья адаптация маркирует бессемянные сосудистые растения. Наряду с появлением спорофита и развитием сосудистой ткани появление настоящих листьев повысило эффективность фотосинтеза. Листья захватывают больше солнечного света благодаря увеличенной площади поверхности.

    Помимо фотосинтеза листья играют еще одну роль в жизни растений. Сосновые шишки, зрелые листья папоротников и цветы — все это спорофиллы — листья, структурно модифицированные, чтобы нести спорангии. Стробилы представляют собой структуры, содержащие спорангии. Они заметны у хвойных и обычно известны как шишки: например, сосновые шишки сосен.

    Бессемянные сосудистые растения

    К позднему девонскому периоду (385 миллионов лет назад) растения развили сосудистую ткань, четко очерченные листья и корневую систему. Благодаря этим преимуществам растения увеличились в высоту и в размерах. В каменноугольный период (359–299 млн лет назад) большую часть суши покрывали заболоченные леса из плаунов и хвощей, высота некоторых экземпляров которых превышала 30 м. Эти леса дали начало обширным месторождениям угля, давшим название каменноугольному периоду. У бессемянных сосудистых растений спорофит стал доминирующей фазой жизненного цикла.

    Вода по-прежнему требуется для удобрения бессемянных сосудистых растений, и большинство из них предпочитают влажную среду. Современные бессемянные сосудистые растения включают плауны, хвощи, папоротники и папоротники.

    Плауновые мхи

    Плауновые мхи, или Lycophyta, представляют собой самую раннюю группу бессемянных сосудистых растений. Они доминировали в ландшафте каменноугольного периода, вырастая в высокие деревья и образуя большие болотные леса. Современные плауны — это крошечные вечнозеленые растения, состоящие из стебля (который может быть разветвленным) и маленьких листьев, называемых микрофиллами (рис. \(\PageIndex{5}\)). Подраздел Lycophyta включает около 1000 видов, в том числе иголистные ( Isoetales ), плауны (Lycopodiales) и колючие мхи (Selaginellales): ни один из них не является настоящим мхом.

    Рисунок \(\PageIndex{5}\): Lycopodium clavatum — это плаун. (кредит: Кори Занкер)

    Хвощи

    Папоротники и папоротники относятся к отделу Pterophyta. Третья группа растений Pterophyta, хвощи, иногда классифицируется отдельно от папоротников. Хвощи имеют единственный род, Equisetum . Это оставшиеся в живых представители большой группы растений, известных как Arthrophyta, от которых в каменноугольном периоде росли большие деревья и целые болотные леса. Растения обычно растут во влажной среде и на болотах (рис. \(\PageIndex{6}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{6}\): Хвощи хорошо растут в болотах. (кредит: Мириам Фельдман)

    Стебель хвоща характеризуется наличием суставов или узлов: отсюда и название Arthrophyta, что означает «сочлененное растение». Листья и ветки выходят мутовками из равномерно расположенных колец. Игольчатые листья не вносят большого вклада в фотосинтез, большая часть которого происходит в зеленом стебле (рис. \(\PageIndex{7}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{7}\): На растении хвоща заметны тонкие листья, идущие от суставов. (кредит: Мириам Фельдман)

    Папоротники и венчики папоротников

    Папоротники считаются наиболее развитыми бессемянными сосудистыми растениями и обладают характеристиками, обычно наблюдаемыми у семенных растений. Папоротники образуют крупные листья и ветвящиеся корни. Напротив, у плоских папоротников, псилофитов, отсутствуют как корни, так и листья, которые, вероятно, были утрачены в результате эволюционной редукции. Эволюционная редукция — это процесс, посредством которого естественный отбор уменьшает размер структуры, которая больше не является благоприятной в конкретной среде. Фотосинтез происходит в зеленом стебле папоротника. На кончике стебля ветки образуются маленькие желтые наросты, содержащие спорангии. Папоротники-венчики не относятся к настоящим папоротникам; однако недавний сравнительный анализ ДНК предполагает, что эта группа могла утратить как сосудистую ткань, так и корни в процессе эволюции и на самом деле тесно связана с папоротниками.

    Благодаря своим большим ветвям папоротники являются наиболее легко узнаваемыми бессемянными сосудистыми растениями (Рисунок \(\PageIndex{8}\)). Около 12 000 видов папоротников обитают в средах от тропиков до лесов умеренного пояса. Хотя некоторые виды выживают в засушливой среде, большинство папоротников растут только во влажных и затененных местах. Они появились в летописи окаменелостей в девонский период (416–359 миллионов лет назад) и расширились в каменноугольный период, 359–299 миллионов лет назад (рис. \(\PageIndex{9).}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{8}\): Некоторые экземпляры этого низкорослого древовидного папоротника могут вырасти очень высокими. (кредит: Адриан Пингстоун) Рисунок \(\PageIndex{9}\): На этой диаграмме показана шкала геологического времени, начиная с доархейского эона 3800 миллионов лет назад и заканчивая четвертичным периодом в настоящее время. (кредит: модификация работы Геологической службы США)

    КОНЦЕПЦИЯ В ДЕЙСТВИИ

    Посмотрите это видео, иллюстрирующее жизненный цикл папоротника, и оцените свои знания.

    КАРЬЕРА В ДЕЙСТВИИ: Ландшафтный дизайнер

    Глядя на благоустроенные сады цветов и фонтанов, которые можно увидеть в королевских замках и исторических домах Европы, становится ясно, что создатели этих садов знали больше, чем искусство и дизайн. Они также были знакомы с биологией растений, которые выбирали. Ландшафтный дизайн также имеет прочные корни в традициях Соединенных Штатов. Ярким примером раннего американского классического дизайна является Монтичелло, частное поместье Томаса Джефферсона; среди многих других интересов Джефферсон сохранял страсть к ботанике. Ландшафтная планировка может охватывать небольшое личное пространство, например сад на заднем дворе; общественные места, такие как Центральный парк в Нью-Йорке; или весь план города, как проект Пьера Л’Энфана для Вашингтона, округ Колумбия.

    Ландшафтный дизайнер будет планировать традиционные общественные места, такие как ботанические сады, парки, кампусы колледжей, сады и более крупные застройки, а также природные зоны и частные сады (рис. \(\PageIndex{10}\)). Восстановление природных мест, на которые посягнуло вмешательство человека, таких как водно-болотные угодья, также требует опыта ландшафтного дизайнера.

    С таким набором необходимых навыков образование ландшафтного дизайнера включает солидный опыт в ботанике, почвоведении, патологии растений, энтомологии и садоводстве. Курсовая работа в области архитектуры и программного обеспечения для проектирования также требуется для получения степени. Успешный дизайн ландшафта основан на обширных знаниях требований к росту растений, таких как свет и тень, уровни влажности, совместимость различных видов и восприимчивость к патогенам и вредителям. Например, мхи и папоротники будут хорошо расти в затененных местах, где фонтаны обеспечивают влагу; кактусы, с другой стороны, не будут хорошо себя чувствовать в такой среде. Необходимо учитывать будущий рост отдельных растений, чтобы избежать скученности и конкуренции за свет и питательные вещества. Внешний вид пространства с течением времени также вызывает беспокойство. Формы, цвета и биология должны быть сбалансированы для создания ухоженных и устойчивых зеленых насаждений. Искусство, архитектура и биология сливаются в красиво спроектированном и реализованном ландшафте.

    Рисунок \(\PageIndex{10}\): Этот кампусный сад был спроектирован студентами факультета садоводства и ландшафтного дизайна колледжа. (кредит: Мириам Фельдман)

    Резюме секции

    Бессемянные несосудистые растения маленькие. Доминирующей стадией жизненного цикла является гаметофит. Без сосудистой системы и корней они поглощают воду и питательные вещества через все открытые поверхности. Различают три основные группы: печеночники, роголистники и мхи. Все вместе они известны как мохообразные.

    Сосудистая система состоит из ткани ксилемы, которая транспортирует воду и минеральные вещества, и ткани флоэмы, которая транспортирует сахара и белки. Вместе с сосудистой системой появились листья — крупные фотосинтезирующие органы — и корни для поглощения воды из земли. К бессемянным сосудистым растениям относятся плауны, наиболее примитивные; папоротники, потерявшие листья и корни в результате восстановительной эволюции; хвощи и папоротники.

    Глоссарий

    плаун
    самая ранняя группа бессемянных сосудистых растений
    папоротник
    бессемянное сосудистое растение, дающее большие листья; самая передовая группа бессемянных сосудистых растений
    роголистник
    группа несосудистых растений, у которых появляются устьица
    хвощ
    Бессемянное сосудистое растение, характеризующееся членистым стеблем
    печеночница
    самая примитивная группа несосудистых растений
    мох
    группа растений, у которых возникает примитивная проводящая система
    флоэма
    сосудистая ткань, ответственная за транспорт сахаров, белков и других растворенных веществ
    спорофилл
    лист, структурно измененный для того, чтобы нести спорангии
    стробили
    конусообразные структуры, содержащие спорангии
    венчик папоротника
    бессемянное сосудистое растение, потерявшее корни и листья в результате эволюционной редукции
    ксилема
    сосудистая ткань, ответственная за перенос воды и питательных веществ на большие расстояния

    Авторы и ссылки

    • Саманта Фаулер (Клейтонский государственный университет), Ребекка Руш (Общественный колледж Сэндхиллс), Джеймс Уайз (Хэмптонский университет). Оригинальный контент от OpenStax (CC BY 4.0; бесплатный доступ по адресу https://cnx.org/contents/b3c1e1d2-83…4-e119a8aafbdd).

    Эта страница под названием 14.2: Растения без семян распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        ОпенСтакс
        Лицензия
        СС BY
        Версия лицензии
        4,0
        Программа OER или Publisher
        ОпенСтакс
        Показать оглавление
        нет
      2. Метки
          На этой странице нет тегов.