Размножение растений

 

Реферат

 

Курсова робота (курсовий проект): 25 с., 6 рис., 1 табл., 7 посилань, 5 додатків.

Метою роботи є вивчення типів розмноження рослин, органів  безстатевого та статевого розмноження, процесів їх розвитку; закономірностей  процесів розмноження.

У роботі розглянуто типи розмноження  рослин, види безстатевого та вегетативного розмноження, статеве розмноження класів рослин: нижчих, вищих, насінних рослин. Розглянуто будову органів розмноження та процес їх запліднення.

РОЗМНОЖЕННЯ, ВЕГЕТАТИВНЕ  РОЗМНОЖЕННЯ, СПОРИ, НАСІННЯ, СПЕРМІЇ, ЯЙЦЕКЛІТИНИ, ЗАРОДОК, КВІТКА.

 

Зміст

Вступ3

1 Безстатеве розмноження4

1.1 Вегетативне розмноження4

1.2 Власне безстатеве розмноження6

2 Статеве розмноження10

2.1 Розмноження нижчих рослин 10

2.2 Розмноження насінних рослин11

Висновки17

Перелік посилань18

Додатки19

 

Вступ

 

Розмноження — властива усім живим організмам властивість відтворення собі подібних, що забезпечує безперервність існування виду і його розселення в довкіллі. Кожна рослина, досягнувши певних розмірів і пройшовши ряд стадій розвитку, відтворює собі подібні організми того ж виду.

У рослин виділяють два типи розмноження: статеве і безстатеве. При статевому розмноженні новий організм з'являється в результаті злиття двох статевих клітин — гамет. Статевий процес характерний для усіх рослин — нижчих і вищих — і відіграє важливу роль в еволюції. При безстатевому розмноженні новий організм розвивається із спор або частин організму. Безстатеве розмноження характерне для спорових рослин, у яких більш-менш чітко виражено чергування двох поколінь, — безстатевої (спорофіт) і статевої (гематофіт). З форм безстатевого розмноження широко поширене вегетативне розмноження — розмноження за допомогою окремих частин організму: шматочків талому або окремих клітин у нижчих рослин, органів або їх частин — у вищих.

 

1 Безстатеве розмноження

 

Головна ознака безстатевого розмноження — участь в ньому одного організму (особини), тоді як в статевому розмноженні беруть участь дві особини. Істотна особливість безстатевого розмноження — поява потомства з таким же набором хромосом, як і у материнського організму, тобто дочірній організм є копією материнського.

Безстатеве розмноження широко поширене в усіх групах рослин. У простому виді при такому типі розмноження батьківська особина розділяється на дві частини, кожна з яких розвивається в самостійний організм. Цей спосіб розмноження, що називається діленням, зустрічається, як правило, лише у одноклітинних організмів. Клітина при цьому ділиться шляхом митоза.

Митоз — непряме ділення клітини, найбільш поширений спосіб репродукції клітин еукаріот. Біологічне значення митоза полягає в однаковому розподілі хромосом між дочірніми ядрами, що забезпечує появленню генетично ідентичних дочірніх клітин і зберігає спадкоємність у ряді клітинних поколінь. [1]

 

1.1 Вегетативне розмноження

 

Вегетативне розмноження — появлення нової особини з багатоклітинної частини тіла батьківської особини, один із способів безстатевого розмноження, властивий багатоклітинним організмам. Вегетативне розмноження рослин — типова властивість рослин, яка відрізняє їх від тварин. [2]

Існують три основні способи вегетативного розмноження в природних умовах:

1. Розмноження пагонами;

2. Розмноження бульбами й цибулинами;

3. Відособлення частин материнського організму.

1.1.1 Розмноження пагонами

У дикоростучих рослин широко поширене розмноження кореневими паростками, тобто відростанням сплячих бруньок у нижній частині стовбура (пенькові пагони). Таке розмноження характерне для вишні, сливи, бузку, глоду, вільхи, берези та інших рослин.

Деякі види розмножуються кореневищами (пирій повзучий, м'ята перцева та інші). Кореневища є підземними стеблами, які ростуть горизонтально і мають дрібні плівчасті бурувато-коричневі листочки, бруньки, додаткові корені. Кореневища є і зимуючим органом, і органом розмноження.

Зустрічається також розмноження надземними столонами (зеленчук, костяниця та ін.). Столони — це повзучі горизонтальні стебла, які стеляться по поверхні землі. Вони не є зимуючим органом. Від їх вузлів відходять додаткові корені, які разом із частиною стебла відокремлюються від материнського куща і таким чином утворюються нові рослини.

Надземні повзучі пагони — вуса — є переходом від типових вертикальних стебел до кореневища. Так розмножуються суниці, полуниці, жовтець тощо.

Є група живородних рослин. У пазухах їх листків та в суцвіттях замість квіток утворюються маленькі, вкриті листками пагони, які, опадаючи з материнської рослини, вкорінюються.

Деякі рослини розмножуються гілками-відсадками, що вкорінюються на місці контакту пагона з ґрунтом.

1.1.2 Розмноження бульбами та цибулинами

Бульба — видозмінений (потовщений та м'ясистий) пагін, стебло якого, що включає одне чи кілька міжвузлів, сильно розростається і накопичує запасні речовини, переважно крохмаль, рідше — масла.

Здатність до утворення бульб формується в процесі онтогенезу поступово і проявляється після завершення ювенільного етапу. В процесі бульбоутворення спочатку розвиваються столони — стебла зі зміненою геотропічною реакцією (1-а фаза), а потім на них формуються бульби (2-а фаза). Найсуттєвіший вплив на цей процес мають температура й довжина дня. При цьому частина рослин утворює бульби лише при короткому дні, а частина — як при короткому, так і при довгому. Стимул до бульбоутворення виробляється в листках і має гормональну природу.

Цибулина — як правило, підземний пагін з коротким сплющеним стеблом — денцем, і лусковидними , м'ясистими листками, які запасають воду з розчиненими в ній поживними речовинами. Форма цибулин переважно куляста. З верхівкової і пазушних бруньок виростають надземні пагони, а на денці утворюються додаткові корені.

Цибулина утворюється в результаті вкорочення міжвузлів та іммобілізації вуглеводів в основі дуже молодих листків. Формування цибулин здійснюється при довгому дні. Регуляція цього процесу вивчена мало. Органами, що рецептують дію фотоперіоду, є листки.

1.1.3 Відособлення частин материнського організму

Шляхом відособлення частин материнського організму розмножуються усі водорості а також деякі вищі рослини. У водоростей вегетативне розмноження можуть здійснювати шматочки слоєвища або окремі його клітини, що відокремилися. У рослинництві поширене розмноження рослин живцями – частинами стебла, кореня або листа.

Приклади вегетативного розмноження надані у додатку А.

1.1.4 Значення вегетативного розмноження для рослини.

Рослини, що з'явилися шляхом вегетативного розмноження, зазвичай розвиваються значно швидше, ніж особини, що з'явилися з насіння, тобто статевим шляхом. Вони можуть раніше перейти до плодоносіння, значно швидше захопити необхідну їм площу, швидше розселитися на великій території. Вегетативне розмноження дозволяє зберегти незмінними властивості виду. У цьому полягає його велике біологічне значення.

 

1.2 Власне безстатеве розмноження

 

Безстатеве розмноження у ряду рослин (водорості, мохи, папороті) здійснюється за допомогою спор.

Спори — одноклітинні утворення, з яких без злиття їх один з одним можуть розвиватися самостійні організми. [3]

Спори утворюються шляхом митоза в звичайних вегетативних клітинах материнського організму або спеціальних органах — спорангіях і є мікроскопічними одноклітинними утвореннями.

За місцем появлення розрізняють ендоспори, що формуються усередині спорангія, та екзоспори, що утворюються на поверхні. Спори рослин, що мешкають у воді, як правило, мають джгутики для пересування (наприклад, зооспори у водоростей), тверда оболонка у них відсутня. Спори наземних рослин не мають органів руху, розносяться вітром та іншими агентами, захищені від висихання твердою клітинною оболонкою.

Зооспори живуть від декількох хвилин до 2-3 годин. Спори, що мають оболонку, можуть зберігатися живими від 10 днів до 3-5 років.

Будучи дуже легкими, спори далеко розносяться вітром. У сприятливих умовах спори проростають і з них утворюються нові організми. Зазвичай рослини утворюють величезну кількість спор, але не з усіх розвиваються нові рослини. Багато спор потрапляють в несприятливі умови і гинуть.

Рослини, що розмножуються спорами називають споровими і умовно ділять на нижчі (водорості, лишайники) і вищі (папороті, хвощі, плавуни).

1.2.1 Розмноження нижчих рослин

Нижчі рослини розмножуються за допомогою зооспор — дрібних грушовидних клітин, не покритих оболонкою, забезпечених у більшості на передньому кінці двома (рідше чотирма або більше) джгутиками, за допомогою яких вони рухаються. Утворюються зооспори по декілька в звичайних або видозмінених клітинах — зооспорангіях шляхом ділення їх протопласта на декілька частин, що перетворюються на зооспори.

Вони виходять через отвір, що утворюється в оболонці материнської клітини, розповсюджуються у воді, через деякий час зупиняються, втрачають джгутики, вкриваються оболонкою і поступово розвиваються в нову водорість, схожу на ту, що дала їм початок. Утворення зооспор у багатоклітинних нерухомих водоростей є вказівкою (на підставі біогенетичного закону) на походження їх від одноклітинних рухливих.

Малюнок 1. Цикл безстатевого розмноження хламідомонади

 

1.2.2 Розмноження вищих рослин

Спори вищих рослин мають щільну оболонку, покриту шипами або горбками. Вони не мають рухливості і зазвичай поширюються вітром. Спори утворюються на листі або в спорогоніях — коробочках, покритих оболонкою. Коли спори формуються повністю, коробочки розкриваються, спори висипаються з неї, розносяться вітром і, потрапивши в ґрунт, за сприятливих умов проростають.

У циклі розвитку більшості вищих спорових рослин відбувається чергування двох способів розмноження — статевого і безстатевого.

Органи статевого розмноження мохів утворюються на листостебловому рослинці моху, який можна назвати статевим поколінням або гематофітом; клітини його мають ядра з гаплоїдним числом хромосом. Спори — утворюються в спорогонії, який може бути названий безстатевим поколінням або спорофітом; клітини його (за винятком спор, з яких розпочинається гематофіт) мають ядра з диплоїдним числом хромосом. Спорофіт хоча і відособлений морфологічно і анатомічно від гематофіта, але ніколи не відділяється від нього і живиться або цілком за рахунок гематофіта, або, маючи хлорофіл, здатний до вироблення органічної речовини і бере з гематофіта головним чином воду і неорганічні солі. Відмирає спорофіт після розсіювання спор нерідко в те ж літо, коли сталося запліднення (лише у деяких він живе 1—2 роки). Отже, в циклі розвитку мохів чергуються два покоління, причому домінує статеве покоління — гематофіт; безстатеве ж покоління — спорофіт — має меншу тривалість життя і цілком залежить від гематофіта, на якому він живе як паразит або напівпаразит.

У папоротей теж є правильне чергування поколінь: безстатевого — спорофіту — з диплоїдним числом хромосом, безстатевого розмноження, що утворює спори, і статевого — гематофіта — з гаплоїдним числом хромосом, що утворює статеві органи. Але на відміну від мохів обидва покоління ведуть абсолютно самостійний спосіб життя. Крім того, співвідношення їх в циклі розвитку папоротей абсолютно інші домінує могутньо розвинений багаторічний спорофіт — сама папороть; гематофіт же — заросток — недовговічний.

Малюнок 2. Цикл розмноження  папороті

Малюнок 3. Цикл розмноження  мохів

 

2 Статеве розмноження

 

Статеве розмноження полягає в тому, що зливаються дві клітини, що носять назву гамет. Окрім злиття протоплазми для статевого розмноження обов'язково і злиття ядер. Гамети можуть походити з різних або з одного організму. В результаті їх злиття виходить одна клітина — зигота, з якої потім розвивається новий організм. Якщо гаметам не вдається злитися, то вони в переважній більшості випадків гинуть, не даючи потомства.

 

2.1 Розмноження нижчих рослин

 

У нижчих рослин статеве розмноження відбувається в результаті різних статевих процесів — кон'югації, ізогамії, гетерогамії, оогамії та ін. У вищих спорових рослин спороутворення чергується із статевим процесом.

В процесі ізогамії відбувається з'єднання двох рухливих і морфологічно однакових гамет. Це найбільш примітивний тип статевого відтворення, широко поширений у багатьох водоростей. При гетерогамії гамети рухливі, але чоловіча дрібна, а жіноча більша. Спостерігається у зелених і бурих водоростей. При оогамії гамети відрізняються формою і величиною. Жіноча гамета нерухома велика (яйцеклітина), чоловіча дрібна, рухлива (сперматозоїд). При кон'югації гамети не утворюються, а відбувається злиття вмісту двох вегетативних клітин.

Статеві гамети утворюються в гаметангіях, чоловічі, — в антеридіях, жіночі, — у нижчих рослин в оогоніях, а у вищих — в архегоніях. У нижчих рослин гаметангії одноклітинні, у вищих — багатоклітинні.

 

2.2 Розмноження насінних рослин

 

Окрім вищих спорових рослин в природі існує велика група рослин, для яких характерне насіння. Це — насінні рослини.

Насіння — особлива багатоклітинна структура складної будови, що служить для розмноження і розселення насінних рослин, зазвичай розвивається після запліднення з сім'язачатку (видозмінений жіночий спорангій) і містить зародок. [4]

Насіння складається із зародка, ендосперму, що оточує його, і насінної оболонки. У ендоспермі містяться поживні речовини, необхідні для підтримки життя зародка і його проростання. Насінна оболонка захищає сім'я від зовнішніх факторів. Таким чином, насіння — більш надійний орган розселення і розмноження, ніж спора.