Оплодотворение растений: виды, особенности, процесс и биологическое значение

Чтобы сохранить многообразие видов живых организмов, населяющих нашу планету, все они должны обладать склонностью к размножению. Размножение – уникальное умение воспроизводить себе подобные виды. Этой функцией обладают, в частности, растения – разнообразные представители флоры. Причем этот процесс может быть различным.

Выделяют генеративное оплодотворение растений, для которого необходимо участие клеток мужского и женского пола, а также вегетативное, в котором принимает участие лишь одно материнское растение.

Меристемное размножение растений ⋆ Купольный Дом Вегетарий

Как размножаются растения

Процесс размножения и развития растений с течением времени претерпел значительные изменения. Так, если раньше большинство видов размножались исключительно при помощи спор, то на сегодняшний день существуют и другие, более совершенные методы. В частности, для своего дальнейшего развития растениям требуется много воды, но такие условия не всегда возможны, например, в засушливых регионах.

В такой ситуации более предпочтительным считается другой метод – размножение при помощи семян.

Дело в том, что внутри семян уже содержится достаточный запас воды и питательных веществ, а значит, оно может размножаться даже в практически экстремальных условиях. Оно может сохранять свою жизнеспособность без влаги на протяжении 1—2 месяцев, и, когда наступает наиболее благоприятное для этого время, семя прорастает, развиваясь в полноценную особь.

Вначале было семя: советы, как и где купить семена - Полезный журнал ...

Также весьма продуктивным считается вегетативный тип размножения.

Отличием этого метода от других является то, что для воспроизведения нового представителя требуется фрагмент тела материнского организма. Этот процесс широко распространен в живой природе. При этом вегетативное размножение может осуществляться как естественным, так и искусственным (при участии человека) путем. Метод характерен для многих типов как простых (например, водорослей), так и высших (например, сельскохозяйственных культур).

Естественное вегетативное размножение осуществляется несколькими типами:

  1. Отделение от материнского тела особых дочерних фрагментов, склонных к самостоятельному росту. Всего таких фрагментов может быть 2 или более.
  2. Разрушение участков старых наземных побегов и последующее образование и отделение новых.
  3. Размножение с помощью специально созданных для этого структур, к которым относят клубни, луковицы, пазушные и придаточные почки – фрагменты растения, склонные к делению и воспроизведению новой жизни.

Искусственное вегетативное размножение (при участии человека) в основном применяется для разведения ценных сельскохозяйственных культур. Этот метод имеет ряд преимуществ, в частности, ускорение процесса регенерации, выведение видов, которые в точности копируют родительский организм, не имеют каких-либо аномалий и мутаций, возможность получить большое количество потомков не только от здоровой родительской особи, но и от тех экземпляров, которые образуют безжизненные зародыши либо вообще их не производят.

Вегетативное размножение осуществляется различными типами:

  1. Деление материнского растения на части.
  2. Использование надземных или подземных побегов.
  3. Размножение корнями.
  4. Выведение нового растения с использованием материнских листьев и придаточных почек, расположенных на них.

спорами

Органы для размножения

Для данного типа размножения растений используются их различные органы, имеющие специальные репродуктивные функции.

Это:

  1. Усы (характерно для клубники и земляники, лютика ползучего, отпрысковой камнеломки). На них образуются мелкие боковые почки и придаточные корни, которые с течением времени прорастают, давая жизнь новому экземпляру.
  2. Отводки (смородина, виноград, крыжовник). Это специальные участки побегов. Для того чтобы вывести новый экземпляр, отводок прижимают к земле, с течением времени на нем формируются и развиваются придаточные корни, прорастающие в землю. Затем развиваются и другие фрагменты уже нового ростка.
  3. Стеблевые черенки – особый фрагмент материнской особи, содержащий 1 междоузлие и 2 узла. Чтобы вывести новую особь, черенок отделяют от материнского тела, затем высаживают его в специальный парник, а затем и в открытый грунт (когда черенок пустит корни). Такой метод используется для разведения красного перца, баклажана, некоторых видов спиреи.
  4. Клубень, в котором содержится большой запас питательных веществ, достаточный для воспроизведения новой особи. Для размножения берут часть клубня, на котором расположены глазки (в дальнейшем они прорастают), высаживают ее в питательную среду. Клубнями размножают картофель, топинамбур.
  5. Луковица (применяют как целые луковицы, так и их дочерние части, отдельные чешуйки). Этот метод используют для воспроизведения многих сельскохозяйственных культур (например, лук, чеснок), а также для размножения цветов (нарцисс, тюльпан).
  6. Клубнелуковица. Этот орган растения отдает ему все свои питательные вещества в период цветения, однако в это время у растения могут образовываться дополнительные клубнелуковицы (иногда формируется несколько штук), которые в дальнейшем используют для размножения.
  7. Корневые клубни – утолщенные боковые корни. Применяются для выведения новых растений, таких как георгины, батат. Для того чтобы получить новую особь, необходимо использовать не только сам клубень, но и отросшее от него основание стебля, на котором располагаются почки.
  8. Корневой черенок — часть корня, на которой формируются придаточные почки (из них прорастают новые стебли). Таким методом разводят вишню, розу, малину.
  9. Листья (целые или части). Для размножения необходимо лист или его часть поместить во влажную среду. Через некоторое время почки, имеющиеся на листе, дают придаточные корни, после этого лист можно высаживать в почву. Такой метод хорошо подходит для разведения бегонии, сансевьеры.

В некоторых случаях используют даже не часть листа, а несколько его отдельных, наиболее сильных и плодовитых клеток. Для этого биологический материал помещают в питательную среду, где происходит активное деление клеток, в результате чего можно получить полноценное растение – клон.

способы

Если говорить об альтернативной форме воспроизведения, можно выделить различные репродуктивные органы.

Цветок

Это особый видоизмененный побег, который является репродуктивным органом для покрытосеменных растений. Цветок имеет сложное строение. Он включает в себя цветоножку (элемент, при помощи которого он крепится к растению), цветоложе (расширенная часть цветка), пестики и тычинки – женские и мужские половые органы.

Пестик имеет вытянутую форму, он состоит из рыльца, завязи, в которой содержатся зачатки семян, и столбика. Тычинка включает в себя тычиночную нить и пыльники, при помощи которых осуществляется опыление женской особи растения. Цветки могут быть однодомными (когда тычинка и пестик располагаются на одном растении), либо двудомным (когда они находятся на разных). Цветки некоторых растений формируют соцветия.

Выделяют такие разновидности соцветий как:

  • кисть;
  • зонтик или сложный зонтик;
  • початок;
  • колос или сложный колос;
  • корзинка
  • щиток;
  • метелка.

Биология (6 класс)/Цветок и плод — Викиверситет

Семя

Оно представляет собой сложную структуру, в состав которой входит кожура, зародыш, эндосперм. Кожура представляет собой плотную оболочку, которая защищает внутренние структуры.

Зародыш состоит из:

  • корешка;
  • стебелька;
  • почечки;
  • долей (в зависимости от их количества выделяют однодольные или двудольные растения).

Эндосперм – особая структура, в которой находятся питательные вещества (это характерно для растений со слабо развитыми семядолями).

Презентация на тему Семена, плоды - скачать бесплатно презентации ...

Плод

Сложное образование, развивающееся из пестика – женского полового органа. В его формировании может принимать участие не только опыленный пестик, но и другие части цветка, например, цветоложе, основания лепестков. Форма и структура плодов очень разнообразна. Плоды могут быть сочными или сухими, односемянными или многосемянными.

Плоды. Строение плода - презентация онлайн

При бесполом размножении задействован такой орган, как споранглии. Это особая часть, в которой формируются клетки.

Виды размножения

Разделяют вегетативный и генеративный метод репликации растений. Во втором случае размножение может осуществляться бесполым или половым типом, кроме того, выделяют и двойное оплодотворение.

Половое размножение

В основе данного типа лежит слияние мужских и женских половых элементов – гамет. В результате этого образуется зигота – специальная клетка, которая дает начало новой жизни. В ней содержится определенный генетический материал – набор хромосом, полученных от родительских растений.

Выделяют различные типы полового процесса и оплодотворения:

  1. Хологамия – слияние гаплоидных структур, когда в качестве гамет выступают не отдельные клетки, а целый организм (этот процесс характерен для одноклеточных водорослей). В результате такого слияния формируется зигота, которая быстро делится мейотическим типом, образуя 4 дочерних организма.
  2. Конъюгация. В основе данного процесса лежит слияние клеток нитевидных выростов, расположенных вблизи друг к другу. В месте такого соприкосновения перегородки этих выростов растворяются, в результате чего содержимое одного из них (мужского) переходит в тело другого (женского). Этот процесс приводит к формированию диплоидной зиготы. Такой процесс характерен для нитчатых водорослей.
  3. Изогамия. Гаметы в данном случае имеют одинаковую форму и размеры, но они различаются между собой физиологически (делятся на мужские и женские). Изогамия происходит только во влажной среде, в воде, в которой гаметы, снабженные специальными жгутиками, могут передвигаться навстречу друг другу, а затем и сливаться между собой.
  4. Гетерогамия. Данный метод идентичен предыдущему, однако мужские и женские гаметы различаются по размерам и умению передвигаться. Женские гаметы более крупные и менее подвижные. Данный процесс также может происходить только в воде. Изогамия и гетерогамия характерны для сложных водорослей.
  5. Оогамия. Метод характерен для некоторых типов водорослей и высших растений. Выделяют мужские и женские гаметы. Женская – крупная и неподвижная, формируется в одноклеточных оогониях (у водорослей) или в многоклеточных архегониях (у высших растений, за исключением покрытосемянных). Мужская половая клетка – сперматозоид, или спермий, — более мелкая и подвижная, образуется в многоклеточных антеридиях. Сперматозоиды могут передвигаться только в воде, поэтому они присутствуют у растений, обитающих во влажной среде. Спермии – мужские гаметы.

Размножение и оплодотворение у растений.Двойное оплодотворение у ...

Бесполое

Если оплодотворение происходит без участия второго организма, этот метод называют бесполым. Такое размножение осуществляется при помощи особых клеток, которые образуются в специальных половых органах растения. Они могут быть одноклеточными (это характерно для большинства видов водорослей) или многоклеточными, но не разделенными на ткани (у некоторых сложных водорослей).

У высших растений они имеют более сложную структуру, в их состав входят клетки, имеющие различное строение и функции: защиту, накапливание питательных веществ, формирование тела спор. Клетки состоят из оболочки, под которой находится цитоплазма и крупное ядро. В цитоплазме содержатся активные вещества, пропластиды, жиры. Для того чтобы из нее сформировалось полноценное растение, требуется влажная среда.

Размножение и оплодотворение у растений.Двойное оплодотворение у ...

Двойное оплодотворение

Данный тип оплодотворения характерен только для цветковых растений (например, у голосемянных также имеет место формирование семени, но двойного оплодотворения не происходит). Оплодотворению предшествует процесс опыления, когда пыльца с тычинок одного цветка распространяется на пестики другого. При этом в зачаток проникает не 1 спермий, а сразу 2. Один из них соединяется с яйцеклеткой, а другой – с центральной клеткой этой структуры.

Размножение и оплодотворение у растений | Биология

Особенности у цветковых

Особенность у цветковых заключается в том, что для данного класса (в 90 % случаев) характерно двойное оплодотворение. При этом 1 из спермиев сливается с крупной центральной клеткой, в результате чего формируется эндоспермий, в котором содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша.

Второй спермий сливается с яйцеклеткой, образуя, собственно, сам зародыш. Первоначальный этап оплодотворения – опыление, то есть перенос пыльцы, содержащей мужские половые клетки с одного цветка на другой. Этот процесс осуществляется при помощи ветра, животных и насекомых (например, пчел), а также при участии людей, которые занимаются выращиванием и искусственным опылением растений для повышения их плодородности.

Двойное оплодотворение цветковых растений. Опыление и образование семян

Процесс оплодотворения

Оплодотворение происходит в зародышевом мешке. Соответственно, этому предшествует процесс формирования самого этого мешочка.

В результате формируется 8 его клеток:

  • 1 яйцеклетка;
  • 1 центральная клетка;
  • 2 синегиды;
  • 3 антипода.

После этого происходит опыление растения, когда пыльца с другого цветка попадает на пестик материнского растения. Эта пыльца на пестике прорастает, в результате чего формируется пыльцевая трубка, по которой движется родительская клетка. Эта клетка со временем делится, образуя 2 спермия, которые в дальнейшем сольются с яйцеклеткой и центральной клеткой.

Примеры

Большинство цветковых размножается именно методом двойного оплодотворения. В качестве примеров таких растений можно привести различные плодовые деревья (вишня, яблоня и т. д .). В них изначально образуются цветки, которые после опыления и оплодотворения дают плоды.

При этом некоторая часть растений оплодотворяется бесполым методом, например, одуванчик. Для этих растений характерен апомиктический тип размножения, при котором клетки формируются без участия половой или вегетативной клетки. Так как в этом случае отсутствует обмен генетической информацией, для всех растений данного типа она будет одинаковой.

Яблоня — Википедия

Биологическое значение

Размножение живых существ – необходимый процесс для продолжения их рода и сохранения вида. От того, насколько высоки способности того или иного растения к репродукции, зависит будущее этого вида. Кроме того, размножение позволяет создавать наиболее пригодные для существования в различных условиях растения. Это происходит в результате обмена генетической информацией, которое дочернее растение получает от родительских. Таким образом развивается эволюционный приспособительный механизм.

Индивидуальное развитие человека. Этапы онтогенеза человека ...

Тест

Размножением покрытосеменных называют:

  1. Увеличение количества представителей того или иного вида.
  2. Увеличение размеров организма.
  3. Появление новых побегов, листьев.

Выделяют такие типы размножения как:

  1. Усами и луковицами.
  2. Вегетативный и генеративный.
  3. При помощи ветра и насекомых.

Размножение клубнями происходит у:

  1. Тюльпан.
  2. Лук.
  3. Картофель.

Семязачатки, из которых развивается семя, находится в:

  1. Пыльнике.
  2. Завязи пестика.
  3. Тычинке.

У цветковых имеются женские половые гаметы, это:

  1. Пыльца.
  2. Спермии.
  3. Яйцеклетки.

Сущность оплодотворения у растений это:

  1. Слияние мужской и женской половых клеток.
  2. Перенос пыльцы с одного цветка на другой.
  3. Формирование плода.

Цветок представляет собой:

  1. Видоизмененный побег.
  2. Венчик с яркими лепестками.
  3. Околоцветник.

Плод формируется из:

  1. Завязи пестика.
  2. Рыльца пестика.
  3. Пыльника.

Что не является плодом?

  1. Стручок.
  2. Клубень.
  3. Луковица.

Правильные ответы

Вопрос № 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ответ № 1 2 3 2 3 1 1 1 1, 3

Видео

В данном ролике вы можете найти информацию о том, что представляет собой процесс двойного оплодотворения у цветковых.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Отзывы и комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: