Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Опыление и оплодотворение растений. Половое размножение
Половое размножение характерно для большинства растений, за исключением некоторых водорослей.
Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают перекрестное опыление и самоопыление (рис.1).
Рис.1 Виды опыления цветковых растений
При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в пределах одного и того же цветка.
В природе самоопыление происходит редко, зачастую еще в бутонах, до раскрытия цветка (пшеница, горох, фасоль, фиалка, томат). Главное преимущество самоопыления — оно не зависит от погодных условий и насекомых, поэтому осуществляется при любых условиях. Не все обоеполые цветки являются самоопыляющимися. Большинство растений дают полноценные семена только при перекрестном опылении.
Опыление, при котором пыльца тычинок одного цветка попадает на рыльце пестика другого, называют перекрестным. Перекрестное опыление осуществляется насекомыми и ветром. Реже — птицами, летучими мышами и водой.
Строение цветков насекомоопыляемых растений разнообразно (вишня, слива, яблоня, сирень, роза и многие другие). Они имеют ярко окрашенный или белый венчик и сильный запах. Цветки крупные или собраны в соцветия.
Запах цветков и их яркая окраска привлекают насекомых. Пчелы, шмели, мухи, бабочки, жуки и муравьи питаются пыльцой и нектаром цветка. Нектарники, расположенные в глубине цветка, выделяют нектар до тех пор, пока цветок не завянет. Тело насекомого, пытающегося добраться до нектарников, обильно покрывается пыльцой. Перелетая с одного цветка на другой в поисках пищи, они переносят прилипшую к их телу пыльцу с тычинок одних цветков на рыльца пестиков других.
Опыление ветром возникло в процессе эволюции как приспособление к неблагоприятным условиям. Надежда на немногочисленных тогда мух, бабочек, пчел и других насекомых была слабой. Позже насекомых стало больше. Но наряду с насекомоопыляемыми растениями, существуют опыляемые ветром. Это многие злаковые травы лугов, степей и саванн, обитатели леса (береза, ольха, осина, дуб, орешник), пустынь и полупустынь (полыни, солянки) (рис.2).
У ветроопыляемых растений бывает очень много пыльцы. Она легкая, сухая и мелкая. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра. Перистые рыльца пестиков приспособлены к улавливанию пыльцы. Тычиночные нити длинные и свисающие. Раскачиваясь на ветру, они распыляют зрелую пыльцу.
Большинство ветроопыляемых растений цветет до распускания листьев, что облегчает опыление. Но оно зачастую зависит от погоды. В облачные, дождливые дни осадки смывают пыльцу и тем самым снижают урожай.
Искусственное опыление осуществляет человек, перенося пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление требует больших затрат времени и трудно осуществимо на больших площадях. Чаще всего к нему прибегают при выведении новых сортов.
Оплодотворение (рис.2) происходит после опыления.Пыльца, или пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, выделяющего липкую жидкость, прорастает, образуя длинную, тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка, постепенно удлиняясь, продвигается по столбику рыльца по направлению к завязи (нижняя, важнейшая часть пестика). В завязи образуются семязачатки (семяпочки). Снаружи они защищены покровами, а внутри находится зародышевый мешок, состоящий из нескольких клеток.
Рис.2 Процесс двойного оплодотворения
Одна из клеток в зародышевом мешке — яйцеклетка, это женская половая клетка (женская гамета). Другая — крупная центральная клетка.
В пыльцевой трубке находятся две маленькие мужские половые клетки (мужские гаметы) — спермии. Когда пыльцевая трубка достигает семязачатка и врастает в него, один спермий сливается с яйцеклеткой. Слияние двух половых клеток (гамет) называется оплодотворением. Из оплодотворенной яйцеклетки впоследствии разовьется зародыш растения. Второй спермий сливается с крупной центральной клеткой. Из нее образуется ткань эндосперм. В клетках этой ткани накапливаются питательные вещества для развития зародыша. Покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру. Таким образом два одинаковых спермия сливаются с двумя разными женскими гаметами. Происходит двойное оплодотворение (открыл у лилейных русский ученый в 1898 г. Г.Навашин). После оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется плод.
Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика. Бывает самоопыление — внутри закрытого цветка (горох, пшеница) и перекрестное: насекомыми — цветки яркие, с запахом (яблоня, сирень, роза); ветром — цветки без околоцветника, распускаются до появления листьев, много мелкой легкой пыльцы (береза, дуб, полынь). Искусственное опыление проводит человек. После опыления происходит оплодотворение — процесс слияние мужских и женских половых клеток — гамет. Двойное оплодотворение — два спермия из пыльцы, достигнув завязи пестика по пыльцевой трубке, оплодотворяют две женские гаметы. При слиянии яйцеклетки и спермия образуется зародыш. При слиянии второго спермия и центральной клетки образуется эндосперм (запас питательных веществ). Из покровов семязачатка образуется кожура семени, а из стенки завязи пестика — плод.
Источник
Урок по биологии на тему «Виды опыления»
БИОЛОГИЯ КЛАСС: 6
Тема урока: Виды опыления.
Цели урока:
· Образовательные : познакомить учащихся с различными способами опыления у цветковых растений, рассмотреть приспособления растений к различным способам опыления, возникшими в ходе эволюции; показать значения опыления в жизни растений.
· Развивающие: сформировать умения выделять главное, сравнивать, систематизировать особенности насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений, продолжить формирование умения работать с учебником.
· Воспитательные: способствовать этическому воспитанию детей, создавать ситуацию успеха у детей, прививать любовь к природе.
Методы обучения: наглядно-иллюстративный, самостоятельный, рассказ, беседа
Оборудование: учебник, рисунки учебника
2. Актуализация знаний.
1. Какова основная функция цветка?
2. Что такое соцветие?
3. Какова основная биологическая роль соцветий?
4. Какие соцветия называют простыми?
5. Приведите примеры простых соцветий.
6. Какие соцветия называют сложными?
7. Приведите примеры сложных соцветий.
8. Приведите примеры растений, имеющих соцветие кисть.
9. Приведите примеры растений, имеющих соцветие корзинка.
10. Приведите примеры растений, имеющих соцветие простой колос.
11. Приведите примеры растений, имеющих соцветие сложный зонтик.
12. Приведите примеры растений, имеющих соцветие сложный колос.
Кроссворд «Органы цветковых растений»
1. Образуют венчик
2. Окружён чашелистиками
3. Венчик + чашелистики = ?
4. Орган полового размножения
5. Завязь + столбик + рыльце = ?
6. Окружают венчик
7. Одна из главных частей цветка
8. Группа цветков, собранных вместе
9. Расширенная часть цветоножки
3. Изучение новой темы.
– Вспомним, какова основная функция цветка. (Размножение, т. е. образование семян.)
Для образования семян необходимо, чтобы произошло опыление, а потом и оплодотворение.
Опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.
Цветковые растения в процессе длительной эволюции выработали различные приспособления для эффективного опыления. Существует несколько видов опыления: самоопыление и перекрестное опыление.
Вопросы для беседы: Что такое самоопыление и перекрестное опыление?
Если пыльца с одного цветка попадает на рыльце пестика того же цветка, такой способ называют самоопылением.
Самоопыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика этого же цветка.
Если же пыльца с одного цветка попадает на рыльце пестика другого цветка, такой способ называют перекрестным опылением. Перекрестное опыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльца пестиков других цветков. Перекрестное опыление характерно для большинства растений.
– Вопрос: Как вы думаете, при каком опылении потомство будет очень похоже на родительское растение, а при каком не совсем? Почему?(при самоопылении потомство будет очень похоже на родительское растение, т.к. опыление происходит при участии одного цветка, а при перекрестном опылении будет несколько отличаться от родительского растения).
Как мы уже говорили, самоопыление в природе встречается крайне редко.
– Как вы думаете, для чего растениям необходим такой способ опыления? (Ответы учащихся.)
Самоопыление является гарантией того, что растение будет опылено.
– Как вы думаете, какие приспособления могут быть у самоопы ляемых растений? (Ответы учащихся.)
Обычно у таких растений тычинки длиннее пестиков, и пыльца с них под действием силы тяжести сама осыпается на пестики.
Цветки картофеля и томатов раскрываются уже опыленными.
– А какие приспособления могут быть у растений к перекрестному опылению? (Учащиеся высказывают предположения.)
Специальные приспособления к перекрестному опылению
• Тычинки короче пестиков (пыльца не осыпается на пестик);
• тычинки и пестики в одном цветке созревают в разное время;
• однополые цветки (тычинки и пестики находятся на разных цветках);
• двудомные растения (женские и мужские цветки находятся на разных особях).
При перекрестном опылении пыльца с одного цветка на другой может переноситься разными способами: с помощью ветра, воды, насекомых, птиц и даже млекопитающих.
– Кто или что чаще всего принимает участие в переносе пыльцы растений при перекрестном опылении? (Ответы учащихся.)
Чаще всего растение опыляют насекомые или ветер. Растения, опыляемые насекомыми, называют насекомоопыляемыми.
– Какие приспособления к опылению насекомыми могут встречаться у растений? (Учащиеся высказывают предположения.)
Приспособления растений к опылению насекомыми
• Крупный яркий околоцветник, привлекающий насекомых;
• крупные, заметные соцветия;
• выделение нектара особыми железами – нектарниками (нектар и пыльца являются пищей для многих насекомых);
• запах, привлекающий насекомых (многих насекомых могут привлекать запахи, не приятные для человека);
• выросты и крючочки на оболочке пыльцы, способствующие удержанию ее на теле насекомых.
Кроме того, у некоторых растений встречаются приспособления к опылению конкретными насекомыми. Например, львиный зев и клевер приспособлены к опылению шмелями. Нектар у этих растений находится очень глубоко, и пока шмель доберется до него, он обязательно оставит пыльцу на пестиках цветка. Цветок душистого табака имеет сростнолепестный венчик, образующий
глубокую воронку, поэтому нектар этих цветков доступен только для ночных бабочек-бражников, у которых есть специальный длинный хоботок.
Цветки тропической лианы раффлезии Арнольди имеют запах тухлого мяса.
– Как вы думаете, какими насекомыми опыляется это растение? (Ответы учащихся.)
Этот запах привлекает различных мух. Многие цветки приспособились к опылению ночными насекомыми, поэтому их запах
усиливается ночью, как, например, у ночной фиалки.
Растения, опыляемые ветром, называют ветроопыляемыми.
– Как вы думаете, какими могут быть приспособления растений к опылению ветром? (Ответы учащихся.)
Приспособления растений к опылению ветром
• Растения цветут очень рано, до того как распустятся листья или одновременно с их распусканием. Это увеличивает вероятность попадания пыльцы на пестики;
• околоцветник этих цветков слабо развит или вообще отсутствует;
• цветки мелкие, часто бывают собраны в большие соцветия;
• образуется огромное количество пыльцы, так как это увеличивает вероятность попадания ее на пестики;
• пыльца мелкая, сухая, легкая;
• ветроопыляемые растения растут большими группами.
– Какие ветроопыляемые растения вы можете назвать? (Ответы учащихся.)
Ветроопыляемыми являются многие деревья: ольха, осина, береза, дуб, орешник. А также такие травы, как тимофеевка, рожь, кукуруза, пырей, осоки.
– Кто еще может быть опылителем? (Ответы учащихся.)
В тропиках встречаются цветки, опыляемые птицами, например колибри и нектарницами. Эти цветки обычно не пахнут, так как у птиц обоняние развито слабо, но имеют яркие околоцветники. Нектар у этих цветков водянистый, зато выделяется его очень много, что и привлекает птиц-опылителей. Кроме птиц и насекомых, в опылении растений могут участвовать также и млекопитающие, например летучие мыши. У некоторых водных и околоводных растений, таких, как элодея, роголистник, перенос пыльцы осуществляется при помощи воды.
Для повышения урожайности некоторых растений или выведения новых сортов человек сознательно переносит пыльцу с тычинок одних цветков на рыльца пестиков других цветков.
Опыление, которое происходит при участии человека, называют искусственным. Обычно его производят сухой мягкой кисточкой, при помощи которой снимают пыльцу с тычинок одних цветков
и наносят на рыльца пестиков других.
У некоторых растений, во избежание самоопыления, ученым приходится аккуратно вскрывать нераспустившийся цветок и удалять из него тычинки. При выведении новых сортов, чтобы не занести на опыляемые цветки посторонней пыльцы, на них надевают специальные мешочки. При помощи искусственного опыления было выведено множество ценных сортов сельскохозяйственных и декоративных растений.
— Растениям растущим в теплицах и парниках также необходимо искусственное опыление.
Почему? Предполагаемый ответ: так как в закрытых помещениях нет насекомых, способствующих опылению.
4. Закрепление знаний и умений
Самостоятельная работа в тетради . Заполнить письменно таблицу в тетради.
Сравнение насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений.
Признаки цветка
Насекомоопыляемые растения
Ветроопыляемые растения
Невзрачный или отсутствует
2. Расположение тычинок
Открыто, пыльники на длинных нитях
3. Рыльца пестиков
Большие, часто перистые
Не очень много, липкая, крупная
Очень много, сухая, мелкая
1. Почему растения, цветущие вечером и ночью, чаще имеют венчики белого и желтого цвета?
2. Из двух цветков яблони один образовал плод, а другой нет. Почему так произошло?
3. Почему некоторые растения зацветают прежде, чем появятся листья?
4. Почему безветренная погода во время цветения может стать причиной снижения урожайности?
5.Итог урока, рефлексия учебной деятельности
— Что узнали сегодня для себя нового?
6. Домашнее задание.
1.Прочитать параграф, знать основные термины.
2. Решить биологическую задачу.
Известно, что если в период цветения яблонь стоит холодная и дождливая погода, то урожай яблок будет крайне низким или его может не быть вообще. Объясните причину этого явления. Что необходимо предпринять, чтобы обеспечить урожай яблок при условии, что в период цветения погода остается неблагоприятной.
Источник
