Описание презентации Циклы развития растений Подготовка к выполнению заданий ЕГЭ по слайдам
Циклы развития растений Подготовка к выполнению заданий ЕГЭ С 5 (применение знаний на определение числа хромосом и ДНК в разных фазах митоза и мейоза, в половых и соматических клетках разных организмов) © Тихонова Е. Н. 27 Январь,
Как показали результаты экзамена прошлых лет: У учащихся слабо сформированы знания об изменении хромосомного набора в клетках гаметофита и спорофита водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и цветковых растений; об образовании у растений спор в процессе мейоза, а половых клеток – в процессе митоза, что отличает их от животных; умения сравнивать споры и половые клетки, споры и клетки спорофита; объяснять и аргументировать особенности образования спор, половых клеток, гаметофита у растений.
Жизненные стадии растений Спорофит Гаметофит дословно – несущий споры все клетки содержат диплоидный набор хромосом (2 n) образует споры (n) дословно – несущий гаметы все клетки содержат гаплоидный набор хромосом (n) образует гаметы (n)
Поколения Бесполое Половое 2 n развивается из зиготы спорофит споры (n) (МЕЙОЗ) n развивается из споры гаметофит гаметы (n) (МИТОЗ)
Споры (n) – почему же тогда это бесполые клетки, а гаметы (n) — половые? !Давайте разберёмся! Гаплоидная спора (одна) не сливаясь ни с какой другой клеткой образует новый организм (вернее другую жизненную стадию) генетически идентичный этой одной споре Т. о. спора, являясь продуктом спорофита сама образует будущий гаметофит ═ > размножение бесполое Ткани гаметофита гаплоидны из них образуются гаметы Каждая гаплоидная гамета не образует новый организм. Только после стадии оплодотворения её с другой гаметой (после объединения генетического материала (n) ♀ и (n) ♂ гамет, образуется диплоидная (2 n) зигота). Т. о. гаметы, являясь продуктом гаплоидного гаметофита, только сливаясь попарно мужские с женскими обеспечат дальнейшее развитие нового организма ═ > размножение половое
Задание 1. «Отдел Моховидные» 1. В жизненном цикле моховидных преобладает (_). 2. Мохообразные размножаются (_). 3. Бесполое размножение происходит с помощью (_). 4. Споры, как и у всех высших растений, образуются (_), и имеют (_) набор хромосом. 5. Спорофит мхов представлен (_). 6. Гаметофит мхов представлен (_). 7. Гаметофиты называются двудомными, если (_). 8. Антеридии и архегонии у мхов образуются на (_). 9. Для слияния половых клеток необходима (_). 10. После оплодотворения из зиготы развивается (_). 11. Из споры мха развивается (_). 12. Когда происходит мейоз в цикле развития мха (_)
Задание 2. «Отдел Папоротниковидные» 1. Спорофит папоротников представлен (_), гаметофит – (_). 2. Стробилы у папоротников (_). 3. Антеридии и архегонии у щитовника мужского образуются на (_). 4. Споры у щитовника мужского образуются на нижней части листа в (_), прикрыты покрывалом – (_). 5. Чем представлен бесполое поколение у папоротников? Ответ поясните. 6. Чем представлен половое поколение у папоротников? Ответ поясните. 7. Где образуются гаметы у папоротника? 8. Как происходит половое размножение у папоротников? 9. Где образуются споры у папоротника? 10. Как происходит бесполое размножение у папоротников? 11. Где образуется зародыш нового растения у папоротника?
Задание 3. «Отдел Голосеменные» 1. Чем представлен спорофит голосеменных? 2. Чем представлен мужской гаметофит голосеменных? 3. Чем представлен женский гаметофит голосеменных? 4. Основные ароморфозы, которые привели к появлению голосеменных? 5. Чем представлены микроспорангии голосеменных? 6. Чем представлены мегаспорангии голосеменных? 7. Что из себя представляют гаметангии голосеменных? 8. Когда в жизненном цикле голосеменных происходит мейоз? Что развивается из микроспор и мегаспор голосеменных?
Задание 4. «Отдел Голосеменные» 1. Какие особенности имеет пыльца сосны? 2. Чем представлен мужской гаметофит, образующий половые клетки? 3. Чем представлена женский гаметофит, образующий половые клетки? 4. Нужна ли вода для оплодотворения голосеменных? Почему? 5. Где образуется зародыш нового растения у сосны?
Задание 7. «Отдел Голосеменные» 1. Весной у сосны на каждой чешуйке красноватых шишек образуется по …. 2. Мегаспорангий голосеменных представлен …. 3. В нуцеллусе мегаспороцит претерпевает мейоз, три мегаспоры отмирают, а ядро четвертой …. 4. На чешуйках зеленовато-желтых шишек, образующихся у основания молодых побегов, формируются …. 5. Микроспороциты мейотически делятся и образуют …, каждая из которых в результате митотических делений образует …. 6. В пыльцевом зерне различают несколько клеток: …. 7. Оплодотворение у сосны происходи спустя … после опыления. 8. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй …. 9. Второй архегоний женского гаметофита также …. 10. Созревание семян у сосны происходит лишь через… после опыления. 11. Из оплодотворенной яйцеклетки, зиготы, образуется …. 12. Эндосперм у голосеменных …. 13. Для оплодотворения голосеменных вода …. 14. В отличие от споры семя сосны имеет ….
Мегаспора (n) Женский гаметофит (зародышевый мешок) (n)М и к р о с п о р а (n)Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) (n)
Задание 5. «Отдел Покрытосеменные» 1. Чем представлен спорофит цветковых? 2. Чем представлен мужской гаметофит цветковых? 3. Чем представлен женский гаметофит цветковых? 4. Основные ароморфозы, которые привели к появлению цветковых? 5. Чем представлены микроспорангии цветковых? 6. Чем представлены мегаспорангии цветковых? 7. Что из себя представляют гаметангии цветковых? 8. Когда в жизненном цикле цветковых происходит мейоз – при образовании гамет или спор? 9. Что развивается из микроспор и мегаспор цветковых?
1. Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 6? 2. Когда происходит мейоз – при образовании спор, или при образовании гамет?
Задание 6. «Двойное оплодотворение цветковых растений» 1. Мужской гаметофит цветковых растений представлен (_). 2. Пыльцевое зерно на рыльце столбика набухает и образует (_). 3. Генеративная клетка делится и образует (_). 4. Семязачаток снаружи защищен (_), между которыми есть отверстие – (_). 5. Женский гаметофит цветковых растений представлен (_). 6. Внутри семязачатка развивается (_), состоящий из семи клеток. 7. Один спермий сливается с (_), второй – (_), то есть происходят два оплодотворения. 8. Двойное оплодотворение было открыто русским ученым (_). 9. Зародыш семени развивается из (_). 10. Эндосперм образуется из (_). 11. Перисперм образуется из (_). 12. Кожура семени образуется из (_) 13. Околоплодник формируется из (_).
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в конце телофазы мейоза 1 и телофазы мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом. 1)Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n)-28 хрососом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 56 молекул (4 с). 2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный (n)- из 14 хромосом, число молекул ДНК- 2 с (28 молекул ДНК). 3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный (n)-14 хромосом, число молекул ДНК равно 14 молекулам (1 с).
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом. 1) перед началом мейоза число молекул ДНК – 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется – их 28; 2) в анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы; 3) в анафазе мейоза II число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды и становятся самостоятельными хромосомами (но все они в одной клетке), число молекул ДНК – 28, после первого деления удвоения ДНК не происходит, поэтому число ДНК уменьшилось в 2 раза.
В клетках эндосперма семян лилии 21 хромосома. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в конце телофазы мейоза 1 и мейоза 2 по сравнению с интерфазой у этого организма? Ответ поясните. 1) Эндосперм цветковых растений имеет триплоидный набор хромосом (3 n), значит, число хромосом в одинарном наборе (n) равно 7 хромосомам. Перед началом мейоза хромосомный набор в клетках двойной(2 n) из 14 хромосом, в интерфазе происходит удвоение молекул ДНК, поэтому число молекул ДНК- 28 (4 с). 2) В первом делении мейоза расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, поэтому в конце телофазы мейоза 1 хромосомный набор в клетках одинарный (n) из 7 хромосом, число молекул ДНК- 14 (2 с). 3) Во втором делении мейоза расходятся хроматиды, поэтому в конце телофазы 2 мейоза хромосомный набор в клетках одинарный (n)-7 хромосом, число молекул ДНК равно одному-7 (1 с).
Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае. 1) в клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом – 2 n, так как зародыш развивается из зиготы – оплодотворённой яйцеклетки; 2) в клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом – 3 n, так как образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2 n) и одного спермия (n); 3) клетки листьев цветкового растения имеют диплоидный набор хромосом – 2 n, так как взрослое растение развивается из зародыша.
Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. 1) Клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют гаплоидный набор хромосом. 2) Клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом. 3) Спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.
Какой хромосомный набор характерен для спермиев и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. 1) В спермиях набор хромосом гаплоидный, клетках эндосперма семени — триплоидный. 2) Спермий сформируется из гаплоидной споры (генеративной клетки мужского гаметофита) в результате митоза. 3) Эндосперм формируется при слиянии двух гаплоидных ядер центральной клетки зародышевого мешка (2 n) и одного спермия (n).
Какой хромосомный набор характерен для клеток эпидермиса и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. 1) Лист часть спорофита цветкового растения клетки которого диплоидны (2 n). Восьмиядерный зародышевый мешок – незрелый женский гаметофит цветкового растения клетки которого гаплоидны (n) 2) Клетки листа образуются при митотическом делении образовательной ткани (в том числе и клетки эпидермиса листа). 3) Клетки восьмиядерного зародышевого мешка образуются при митотическом делении мегаспоры из которой образуется женский гаметофит цветкового растения.
Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются. 1) Гаметы мха кукушкина льна образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза. 2)Набор хромосом у гамет одинарный - n. 3)Споры мха кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток. Набор хромосом у спор одинарный - n
Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки? 1) Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc. 2) Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита. 3) Спора делится митозом, образуя гаметофит.
Гаплоидный набор хромосом гороха составляет 7. Сколько хромосом содержится в клетках листьев, зародыша семени и семядолях семени. Ответ поясните. 1. Лист- вегетативный орган растения, клетки содержат 2 n хромосом, следовательно, они содержат 14 хромосом 2. Зародыш семени образуется в результате оплодотворения, следовательно, в них диплоидный набор хромосом (2 n =14) 3. Семядоли семени гороха содержат запасное питательное вещество, они образуются в результате слияния спермия (n) и центральной клетки семязачатка (2 n) и имеет тройной набор хромосом (3 n =21)
Роль полового размножения в живой природе.
При половом размножении постоянно создаются новые комбинации генов, что увеличивает генетическое разнообразие потомства и, соответственно, шансы приспособиться к меняющимся условиям среды. Создание новых комбинаций генов происходит в процессе мейоза . Мейоз имеет место в ходе образования гаплоидных клеток (спор или гамет) из диплоидных клеток. При этом хромосомы, доставшиеся организму от матери и отца, перестают существовать как целое - в результате кроссинговера образуются новые варианты хромосом, скомбинированные из отцовских и материнских. Таким образом, хромосомы детей, как правило, не идентичны хромосомам родителей - они содержат другие комбинации аллелей (вариантов генов).
В ходе мейоза происходит редукция хромосомного набора - образование из диплоидной клетки 4 гаплоидных клеток (n), у которых каждая хромосома представлена уже не парой сестринских хроматид, а 1 хроматидой. У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы.
Диплоидность клеток в жизненном цикле восстанавливается при оплодотворении - слиянии гамет. При этом объединяются два разных хромосомных набора из двух различных геномов (генома матери и генома отца).
Типы жизненных циклов.
Различные организмы демонстрируют большое разнообразие жизненных циклов, однако во всех типах жизненных циклов можно выделить диплоидную фазу , или диплофазу (от оплодотворения до мейоза) и гаплоидную фазу , или гаплофазу (от мейоза до следующего оплодотворения).
Например, у животных (на рисунке слева) гаплоидны только гаметы, у растений (на рисунке по центру) есть диплоидное поколение (спорофит ) и гаплоидное поколение (гаметофит ), в то время как у многих одноклеточных преобладает гаплоидная фаза, а зигота после оплодотворения делится путем мейоза, в результате чего снова получаются гаплоидные клетки.
Жизненные циклы растений.
У низших растений встречаются все вышеперечисленные типы жизненных циклов. Так, преобладание диплофазы характерно для фукуса (бурая водоросль), диатомовых и некоторых зеленых водорослей (кодиум, кладофора). Гаметофит и спорофит имеются, например, у порфиры (красная водоросль), ламинарии (бурая водоросль), ульвы (зеленая водоросль). Наконец, у хламидомонады, хары и спирогиры преобладает гаплофаза, а единственной диплоидной стадией в жизненном цикле является зигота.
У высших растений в жизненном цикле представлены как гаметофит, так и спорофит. У мхов привычные нам зеленые растения являются гаплоидными. На них формируются органы полового размножения: антеридии , в которых образуются многочисленные сперматозоиды, и архегонии , в каждом из которых имеется одна яйцеклетка. Образующиеся гаметы после оплодотворения дают начало диплоидной стадии, которая развивается непосредственно на гаплоидной. Спорофит мхов состоит из гаустории , с помощью которой он прикрепляется к гаметофиту, ножки и коробочки . Спорофит мхов не способен к фотосинтезу и живет за счет гаплоидной части растения, поэтому как правило имеет коричневый цвет. Внутри коробочки множество клеток делится мейозом, образуя гаплоидные споры. Споры дают начало новым зеленым гаплоидным растениям. Таким образом, преобладающей стадией в жизненном цикле мхов является гаплоидная.
Основная жизненная стадия у сосудистых растений (плауны, хвощи, папоротники, семенные) - диплоидная . На листьях папоротников или в специальных структурах у хвощей и плаунов образуются спорангии, в которых в результате мейоза формируются мелкие одноклеточные споры. Разлетаясь и попадая в подходящие условия, они дают начало гаплоидной стадии - заростку . На заростках образуются антеридии и архегонии, формируются гаметы, происходит оплодотворение, и из зиготы развивается диплоидное растение.
У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует, она представлена группами клеток, развивающихся в специальных органах диплоидных родительских организмов. Некоторое время отдельно существует только мужской гаметофит в виде пыльцевого зерна , но в нем в это время не происходит заметных процессов жизнедеятельности. Женский гаметофит голосеменных растений представляет собой первичный эндосперм , у цветковых растений редуцированным женским гаметофитом является зародышевый мешок . После оплодотворения развившийся из зиготы новый диплоидный организм проходит первые этапы развития также под защитой материнского организма.
Решение задач по теме по жизненным циклам растений
Важно не забыть, что у животных при образовании гамет происходит сначала митоз, а потом мейоз. У растений наоборот, сначала мейоз, а потом митоз . При спорогенезе у растений из диплоидных клеток образуются гаплоидные клетки, которые потом делятся митозом
№1 Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для гамет и спор рас-те-ния мха ку-куш-ки-на льна? Объ-яс-ни-те, из каких кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния они об-ра-зу-ют-ся.
По-яс-не-ние.
Га-ме-ты мха ку-куш-ки-на льна об-ра-зу-ют-ся на га-ме-то-фи-тах из га-п-ло-ид-ной клет-ки путём ми-то-за. Набор хро-мо-сом у гамет оди-нар-ный — n.
Споры мха ку-куш-ки-на льна об-ра-зу-ют-ся на ди-пло-ид-ном спо-ро-фи-те в спо-ран-ги-ях путём мей-о-за из ди-пло-ид-ных кле-ток. Набор хро-мо-сом у спор оди-нар-ный — n
№2 Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для га-ме-то-фи-та и гамет мха сфаг-ну-ма? Объ-яс-ни-те из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти клет-ки?
По-яс-не-ние.
1) Га-ме-то-фит и га-ме-ты сфаг-ну-ма га-п-ло-ид-ны, и набор хро-мом, и ко-ли-че-ство ДНК в клет-ках от-ве-ча-ют фор-му-ле nc.
2) Га-ме-то-фит об-ра-зу-ет-ся из споры, ко-то-рая об-ра-зу-ет-ся в ре-зуль-та-те мей-о-за из тка-ней спо-ро-фи-та.
3) Спора де-лит-ся ми-то-зом, об-ра-зуя га-ме-то-фит.
№3 Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для споры, га-ме-то-фи-та и спо-ро-фи-та мха ку-куш-кин лён? Из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти ста-дии раз-ви-тия мха?
По-яс-не-ние.
1) Спора и га-ме-то-фит мха со-дер-жат га-п-ло-ид-ный набор хро-мо-сом, а спо-ро-фит ди-пло-и-ден.
2) Спора об-ра-зу-ет-ся в ре-зуль-та-те мей-о-за из спо-ро-нос-ных кле-ток спо-ро-фи-та,
а га-ме-то-фит об-ра-зу-ет-ся из споры путём ми-то-за.
№4. Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для гамет и спор рас-те-ния плауна булавовидного? Объ-яс-ни-те, из каких кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния они об-ра-зу-ют-ся.
По-яс-не-ние.
Га-ме-ты плауна об-ра-зу-ют-ся на га-ме-то-фи-тах (заростках) из га-п-ло-ид-ной клет-ки путём ми-то-за. Набор хро-мо-сом у гамет оди-нар-ный — n.
Споры мха плауна об-ра-зу-ют-ся на ди-пло-ид-ном спо-ро-фи-те (взрослое растение) в спо-роносных колосках путём мей-о-за из ди-пло-ид-ных кле-ток. Набор хро-мо-сом у спор оди-нар-ный — n
№5. Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для га-ме-то-фи-та и гамет папоротника? Объ-яс-ни-те из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти клет-ки?
По-яс-не-ние.
1) Га-ме-то-фит (заросток) и га-ме-ты папоротника га-п-ло-ид-ны, и набор хро-мом, и ко-ли-че-ство ДНК в клет-ках от-ве-ча-ют фор-му-ле nc.
2) Га-ме-то-фит об-ра-зу-ет-ся из споры, ко-то-рая об-ра-зу-ет-ся в ре-зуль-та-те мей-о-за из тка-ней спо-ро-фи-та (взрослого растения)
3) Спора де-лит-ся ми-то-зом, об-ра-зуя при прорастании га-ме-то-фит.
№6. Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для споры, га-ме-то-фи-та и спо-ро-фи-та хвоща? Из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти ста-дии раз-ви-тия мха?
По-яс-не-ние.
1) Спора и га-ме-то-фит (заросток) хвоща со-дер-жат га-п-ло-ид-ный набор хро-мо-сом, а спо-ро-фит (взрослое растение) ди-пло-и-ден.
2) Спора об-ра-зу-ет-ся в ре-зуль-та-те мей-о-за из кле-ток спороносного колоска спо-ро-фи-та,а га-ме-то-фит об-ра-зу-ет-ся из споры путём ми-то-за.
3) Спо-ро-фит об-ра-зу-ет-ся после опло-до-тво-ре-ния из зи-го-ты путём ми-то-за.
№7 Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для кле-ток мя-ко-ти иго-лок и спер-ми-ев сосны? Объ-яс-ни-те, из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти клет-ки
По-яс-не-ние.
Эле-мен-ты от-ве-та:
1) в клет-ках иго-лок сосны набор хро-мо-сом - 2n; в спер-ми-ях сосны - n;
2) взрос-лое рас-те-ние сосны раз-ви-ва-ет-ся из зи-го-ты (2n);
3) спер-мии сосны раз-ви-ва-ют-ся из га-п-ло-ид-ных мик-ро-спор (n) путём ми-то-за
№8 Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Пояснение.
1) набор хромосом вегетативной и генеративной клеток — n;
2) вегетативная и генеративная клетки пыльцы образуются путём митоза при прорастании гаплоидной споры;
3) хромосомный набор спермиев — n;
4) спермии образуются из генеративной клетки путём митоза
№9 Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для ядер кле-ток эпи-дер-ми-са листа и вось-ми-ядер-но-го за-ро-ды-ше-во-го мешка се-мя-за-чат-ка цвет-ко-во-го рас-те-ния? Объ-яс-ни-те, из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти клет-ки.
По-яс-не-ние.
1. Эпи-дер-мис листа имеет ди-пло-ид-ный набор хро-мо-сом. Взрос-лое рас-те-ние яв-ля-ет-ся спо-ро-фи-том.
2. Все клет-ки за-ро-ды-ше-во-го мешка га-п-ло-ид-ны, но в цен-тре на-хо-дит-ся ди-пло-ид-ное ядро(об-ра-зу-ет-ся в ре-зуль-та-те сли-я-ния двух ядер) — это уже не вось-ми-ядер-ный, а се-ми-кле-точ-ный за-ро-ды-ше-вый мешок. Это га-ме-то-фит.
3. Спо-ро-фит об-ра-зу-ет-ся из кле-ток за-ро-ды-ша се-ме-ни путем ми-то-ти-че-ско-го де-ле-ния. Га-ме-то-фит об-ра-зу-ет-ся путем ми-то-ти-че-ско-го де-ле-ния из га-п-ло-ид-ной споры.
№10. Какой хро-мо-сом-ный набор ха-рак-те-рен для ве-ге-та-тив-ной, ге-не-ра-тив-ной кле-ток и спер-ми-ев пыль-це-во-го зерна цвет-ко-во-го рас-те-ния? Объ-яс-ни-те, из каких ис-ход-ных кле-ток и в ре-зуль-та-те ка-ко-го де-ле-ния об-ра-зу-ют-ся эти клет-ки.
По-яс-не-ние.
1) набор хро-мо-сом ве-ге-та-тив-ной и ге-не-ра-тив-ной кле-ток — n;
2) ве-ге-та-тив-ная и ге-не-ра-тив-ная клет-ки пыль-цы об-ра-зу-ют-ся путём ми-то-за при про-рас-та-нии га-п-ло-ид-ной споры;
3) хро-мо-сом-ный набор спер-ми-ев — n;
4) спер-мии об-ра-зу-ют-ся из ге-не-ра-тив-ной клет-ки путём ми-то-за
В публикации использованы материалы ЕГЭ прошлых лет
Все процессы в живых организмах происходят, повторяясь во времени. Жизненным циклом называют совокупность всех фаз, начиная с образования зиготы, дающей начало новому организму и кончая фазой зрелости, на которой этот организм способен дать начало новому поколению. Каждое живое существо сначала зарождается (из зиготы), затем растет, взрослеет и в определенную пору приступает к размножению, когда оно дает начало новому поколению, которое проходит те же этапы (фазы) развития. Это и есть цикличность (повторяемость этапов жизни). Цикл развития, как правило, замкнутый.
Понятие о жизненном цикле растений
В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.
Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .
Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).
После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n) , при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).
В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n).
Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)
У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).
В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n).
Жизненный цикл папоротников
У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n).
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Жизненный цикл покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.
В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз, и образуются 4 мегаспоры (n). 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n). Одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).
В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).
После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).
Домашнее задание 1
1. Выучить конспект.
2. Решить биологические задачи (2 на выбор).
Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Задача 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Задача 7. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
Жизненный цикл животных
У животных жизнь тоже проходит циклично. Зарождение живого организма начинается с зиготы - оплодотворенного яйца.
Развитие животных может быть прямым (без превращения) и непрямым (с превращением.
Непрямое (личиночное) развитие. Рассмотрим жизненный цикл бабочки-капустницы, который состоит из нескольких фаз и начинается с яйца - их часто можно встретить на капусте с нижней стороны листа. Через несколько дней из них выходят небольшие личинки-гусеницы, которые совсем не походят на взрослых бабочек. У них грызущий ротовой аппарат, они питаются листьями, быстро растут, линяют и затем превращаются в куколок - неподвижных, ничем не питающихся. В этой стадии они зимуют, а весной из куколок образуются взрослые насекомые - бабочки: самцы и самки. Происходит оплодотворение, и самка откладывает яйца на листья капусты. Развитие с полным превращением дает возможность насекомым лучше сохраниться в природе, так как их личинки питаются другой пищей, часто живут в другой среде, чем взрослые особи. Разное питание личинок и взрослых исключает конкуренцию между ними, дает этим животным шире использовать кормовые условия местообитания. Кроме того, насекомые с полным превращением могут переносить неблагоприятные условия среды на какой-либо одной из четырех фаз развития.
1 - яйца; 2 - гусеница на поврежденном капустном листе; 3 - куколка; 4 - бабочка (имаго).
Прямое (внутриутробное) развитие.
Жизненные циклы живых организмов связаны с циклическими явлениями природы, например сезонностью - сменой времен года. Даже если развитие зародыша идет внутриутробно (как это происходит у большинства млекопитающих). Млекопитающие - раздельнополые животные. Созревание половых клеток происходит, как правило, ранней весной, с пробуждением всех природных процессов. У животных наступает пора размножения, связанная с образованием половых клеток и гормонов, затем наступает период образования пар. Далее следуют внутреннее оплодотворение, строительство или выбор места для выкармливания потомства: гнезда, логова, любого укрытия, если потомство рождается незрячим и не способно следовать за родителями. У млекопитающих развит инстинкт заботы о потомстве. Самки выкармливают детенышей, согревают их теплом своего тела, защищают от врагов, учат находить пищу. Иногда самцы также принимают в этом участие. Потомство подрастает и через некоторое время само становится половозрелым.
Домашнее задание
1. Выучить конспект.
2. Ответить на вопрос.
В чем биологический смысл личиночной стадии?
Цели занятия: повторение и обобщение материала по разделу “Жизненные циклы растений”; обучение решению задач части С5 ЕГЭ по жизненным циклам растений разных отделов.
Форма занятия: лекционно-практическая.
Оборудование: проектор, слайды, набор карточек с задачами.
Ход занятия
Понятие о жизненном цикле растений
В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.
Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) - в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .
Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).
После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах - спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).
Жизненный цикл зелёных водорослей
В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n). (Демонстрация слайдов).
Схема 1. Жизненный цикл зелёных водорослей. (Приложение)
Практикум
Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В клетках слоевища гаплоидный набор хромосом (n), они развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В гаметах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток слоевища с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
1. В зиготе диплоидный набор хромосом (2n), она образуется при слиянии гамет с гаплоидным набором хромосом (n).
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)
У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).
В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n). (Демонстрация слайдов).
Схема 2. Жизненный цикл мха (кукушкин лён)
Практикум
Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
1. В клетках листьев кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они, как и всё растение, развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В клетках коробочки на ножке диплоидный набор хромосом (2n), она развивается из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
Жизненный цикл папоротников
У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n). (Демонстрация слайдов).
Схема 3. Жизненный цикл папоротников
Практикум
Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они, как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Практикум
Задача 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В клетках пыльцевого зерна гаплоидный набор хромосом (n), так как оно образуется из гаплоидной микроспоры (n) путём митоза.
2. В спермиях гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из генеративной клетки пыльцевого зерна с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
Задача 7. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
1. В мегаспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма гаплоидный набор хромосом (n), так как эндосперм формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза.
Жизненный цикл покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.
В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз и образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n), одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).
В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).
После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).
Схема 5. Жизненный цикл покрытосеменных растений
Практикум
Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.
1. В микроспорах гаплоидный набор хромосом (n), так как они образуются из клеток микроспорангиев с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
2. В клетках эндосперма триплоидный набор хромосом (3n), так как эндосперм образуется при слиянии гаплоидного спермия (n) с диплоидной центральной клеткой (2n).
Общие выводы
1. В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.
2. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.
3. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.
