Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2013 в 21:42, контрольная работа
1. Опишите органоиды клетки, видимые с помощью электронного микроскопа, и укажите их роль в жизни клетки. Приведите рисунки.
2. Физиологически активные вещества - ферменты, фитонциды и антибиотики, их роль в жизни растений и использование человеком.
3. Понятие о тканях. Классификация тканей.
91. Понятие о жизненном цикле, чередование полового и бесполого поколений, смена ядерных фаз.
Жизненный цикл - тип развития одного поколения организма данного вида от его возникновения в результате деления родительской клетки (прокариоты и простейшие) или слияния гамет (эукариоты) до его смерти. Относительно количества наборов хромосом (плоидности) организма разделяют следующие типы жизненных циклов:
Чередование поколений - закономерная смена у организмов поколений, различающихся способом размножения. Организмы многих видов могут размножаться как бесполым, так и половым путем. В связи с этим говорят о бесполом и половом поколениях данного вида. Чередование этих поколений у растений и животных имеет много общих черт. Граница, разделяющая половое и бесполое поколения в цикле развития, - процесс оплодотворения. При этом в результате слияния гаплоидных (т. е. содержащих одинарный набор хромосом) гамет появляется диплоидная (т. е. содержащая двойной набор хромосом) зигота, и половое поколение переходит в бесполое. И бесполое, и половое поколения могут иметь как одинарный, так и двойной набор хромосом: в зависимости от того, на какой стадии жизненного цикла происходит мейоз. При мейозе число хромосом уменьшается вдвое и диплоидный их набор переходит в гаплоидный. Мейоз и оплодотворение - это две вехи, разделяющие гаплоидную и диплоидную фазы в цикле развития.
В процессе эволюции в цикле развития закономерно уменьшается роль (продолжительность существования и размеры) гаплоидной фазы и увеличивается роль диплоидной фазы. У споровиков и жгутиковых, многих водорослей и некоторых грибов диплоидная фаза представлена только зиготой, которая сразу претерпевает мейоз, образуя гаплоидные клетки. У всех высших и некоторых низших форм (отдельные водоросли и грибы, инфузории) зигота делится путем митоза, поэтому бесполое поколение у них так же, как и зигота, диплоидное, Так, у фораминифер из зиготы вырастает диплоидное бесполое поколение. В результате мейоза из него образуются гаплоидные клетки, из которых вырастает также гаплоидное половое поколение. Половое поколение в результате многократного деления ядра образует гаметы, которые, сливаясь попарно, дают зиготу. Процесс бесполого размножения у мохообразных, папоротникообразных и некоторых других растений происходит в результате рассеивания гаплоидных спор, возникающих при мейозе. У таких видов процесс мейоза отделяет бесполое поколение (спорофит) от полового (гаметофит). Споры делятся митотически, образуя гаплоидное половое поколение. У кишечнополостных и других многоклеточных животных происходит дальнейшее подавление гаплоидной фазы. У них диплоидно как бесполое, так и половое поколение, которое образуется из бесполого путем митотического деления его клеток. Мейоз происходит только в процессе образования гамет, которые являются единственной гаплоидной фазой у таких организмов. Например, гидроидные полипы представляют собой бесполое поколение. Почкуясь, они образуют колонии, на которых развиваются медузы с семенниками и с яичниками (диплоидное половое поколение). Медузы свободно плавают в воде и размножаются половым путем. В результате опять возникают полипы. У животных различают первичное и вторичное чередование поколений. При первичном чередуется бесполое и половое размножение. Так бывает у многих простейших. К вторичному чередованию поколений относят метагенез и гетерогонию. При метагенезе, который характерен для оболочников и кишечнополостных, чередуется половое и вегетативное размножение. При гетерогонии, которая характерна для трематод, некоторых круглых червей и коловраток, ряда членистоногих, чередуются нормальное половое размножение с партеногенезом. Чередование поколений зависит от условий среды. При благоприятных условиях размножение происходит, как правило, бесполыми способами — делением, почкованием, вегетативно или партеногенетически. При неблагоприятных условиях бесполое поколение сменяется половым. Эволюция размножения шла от бесполого, свойственного одноклеточным, к половому. Примитивные формы размножаются только бесполым путем, у более сложных форм бесполое размножение чередуется с половым. Наиболее прогрессивные виды размножаются только половым путем. Чередование поколений у растений. Типичное чередование поколений характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт называют также спорофитом или бесполым поколением). Гаплонт образует гаметангии, в которых без редукционного деления - мейоза образуются половые клетки - гаметы (гаплонт называют также гаметофитом или половым поколением). Спорофит развивается из зиготы, возникающей в результате оплодотворения, т. е. слияния двух гамет, а гаметофит - из споры. У немногих растений (например, у некоторых зеленых и бурых водорослей) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у большинства растений в циклах развития преобладает либо гаметофит (например, у мохообразных), либо спорофит - бурая водоросль ламинария, папоротникообразные и семенные растения. У многих зеленых водорослей (хламидомонада, улотрикс, спирогира и др.) диплоидны только зиготы, при прорастании которых происходит мейоз. А у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей, как и у огромного большинства животных, гаплоидны только гаметы, возникающие в результате мейоза. Поэтому у этих растений фактически чередования поколений нет, хотя смена ядерных фаз происходит.
Фазы в циклах развития высших растений имеют особые названия: спорофиты мохообразных называют спорогониями (они развиваются на гаметофитах), а гаметофиты остальных высших растений - заростками. У папоротникообразных они существуют самостоятельно, а у семенных развиваются на спорофитах. Заростки равноспоровых растений обоеполы, а разноспоровых - раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки равноспоровых. Так, например, у покрытосеменных растений мужской заросток — это развивающееся из микроспоры пыльцевое зерно, а женский заросток — зародышевый мешок, развивающийся из мегаспоры.
У растений под Ч. п. обычно понимают чередование в циклах развития диплоидной и гаплоидной фаз.
Типичное Ч. п. характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт наз. также спорофитом), а гаплонт - гаметангии, в которых без редукционного деления образуются гаметы (гаплонт наз. также гаметофитом), спорофит развивается из зиготы, а гаметофит - из споры. У одних растений (например, у водорослей ульвы, диктиоты) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у др. доминирует либо гаметофит (некоторые бурые водоросли, например кутлерия, все мохообразные), либо спорофит (некоторые бурые водоросли, например ламинария, все папоротникообразные и семенные растения). У многих зелёных и, возможно, некоторых красных водорослей диплоидны только зиготы, делящиеся мейотически, а у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей (как и у огромного большинства животных) гаплоидны только гаметы. У этих растений фактически Ч. п. нет, хотя смена ядерных фаз происходит.
Спорофиты мохообразных, т. н. спорогонии, развиваются на гаметофитах. Гаметофиты папоротникообразных (заростки) существуют самостоятельно, а семенных растений - развиваются на спорофитах. Заростки изоспоровых (равноспоровых) растений обоеполы, гетероспоровых - раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки изоспоровых. Так, у покрытосеменных мужской заросток - пыльцевое зерно, женский - зародышевый мешок.
113. Гинецей. Строение
пестика. Типы завязей.
Гинецей (gynoeceum). Гинецеем называют совокупность плодолистиков, производящих семязачатки.
Пестик, или плодник,— закрытое вместилище для семязачатков (семяпочек, или мегаспорангиев), образованное вследствие срастания одной или нескольких карпелей (мегаспорофиллов). Пестик состоит из завязи - вместилища семязачатков и развивающихся из них семян, столбика (одного или нескольких) и рыльца, где улавливается и прорастает пыльца. Иногда столбик отсутствует, тогда рыльца сидят непосредственно на завязи (сидячие рыльца, например у мака). Гинецей - наиболее сложно устроенная часть цветка. Строение гинецея, его архитектоника, указывает на уровень филогенетического развития данной группы растений и имеет значение важнейшего признака для систематики. В самом деле в гинецее более четко, чем в андроцее, тем более в околоцветнике, видны изменения, свершившиеся в ходе эволюции, например, от спирального к мутовчатому расположению его компонентов. Основной структурной единицей (компонентом) гинецея является карпель.
В настоящее время существует следующая классификация гинецеев: а) простой, или одночленный, гинецей состоит из одного пестика и б) сложный, или соответственно дву- многочленный, гинецей состоит из двух или многих пестиков.
Сложные гинецеи не представляют трудностей ни для распознавания, ни для классификации. Здесь каждая карпель формирует отдельный пестик. Такой гинецей обычно называют апокарпным. Сложный гинецей всегда апокарпный. Здесь основные компоненты - карпели между собой не срастаются. Апокарпный гинецей свойствен лишь немногим семействам: Магнолиевым, Лютиковым и др.
Простой гинецей встречается очень широко. Его изучение и классификация более трудны. Необходимо различать две группы (формы) простых гинецеев. Первая, когда гинецей- формируется лишь одной карпелью (плодолистиком). Такой гинецей тоже называют апокарпным. Наиболее широко он представлен у видов семейства Бобовых — Fabaceae (горох, фасоль и др.). Вторую группу простых гинецеев называют ценокарпной (или синкарпной).
А Б В Г
Рис. 2 - Общий вид простого (А, Б, В) и сложного (Г) гинецея. А - махорки; Б - ивы; В - мака; Г- сусака: 1 - завязь, 2 - столбик, 3 - рыльце
В отличие от первой здесь пестик формируется не из одной карпели, а из двух или нескольких сросшихся между собой.
В зависимости от способа срастания плодолистиков, а также от числа гнезд завязи ценокарпный гинецей подразделяют на следующие три типа.
Синкарпный — когда замкнутые карпели срастаются между собой боковыми поверхностями. Завязь в этом случае имеет сложные перегородки; число гнезд в завязи равно числу карпелей, ее слагающих.
Паракарпный гинецей имеет одногнездную завязь, образованную вследствие срастания плодолистиков своими краями (ива, крыжовник).
Лизикарпный гинецей также имеет одногнездную завязь, но развивающуюся из синкарпного гинецея путем растворения перегородок внутри завязи. При этом в центре завязи сохраняется ось, образованная остатками краев плодолистиков (кермек, первоцвет).
При исследовании синкарпного гинецея важно установить, из какого числа плодолистиков он состоит. Можно с уверенностью сказать, что пестик состоит из стольких плодолистиков, сколько имеет отдельных столбиков, сколько лопастей несет рыльце и сколько гнезд или швов имеет завязь. Следует, однако, иметь в виду, что один отдельно взятый признак не всегда указывает точно на число плодолистиков, слагающих пестик. Поэтому для точного определения числа плодолистиков нужно учитывать всю совокупность перечисленных признаков. В случае апокарпного гинецея его компоненты — плодолистики (мегаспорофиллы) могут располагаться или по спирали, или мутовками. Спирально расположенные плодолистики, как правило, встречаются у видов примитивных семейств: Магнолиевых, Аноновых, Лютиковых, Розанных, и др. Интересно отметить, что у Аноновых.на-пример, апокарпный спирально расположенный гинецей в плодах становится синкарпным. Это отражает общую линию эволюции гинецея от апокарпного к синкарпному, от многочленного к одночленному.
После дискуссии, особенно обстоятельной в середине текущего столетия, вновь подтвердилось классическое представление о гомологии карпели (плодолистика) и листа. Противная сторона утверждала осевое их происхождение, т. е. от цветоложа.
Различают также завязи верхние и нижние в зависимости от положения их по отношению к другим частям цветка. Верхняя завязь располагается свободно на плоском, выпуклом или вогнутом цветоложе из образуется только плодолистиками.
Рис. 3 - Продольные разрезы цветков с верхней (А, Б) и нижней (В) завязью. А - лимона; Б - спиреи; В - груши: 1 - цветоложе, 2 - чашелистики, 3 - лепестки, 4 - тычинки, 5 - пестик, 6 -завязь, сросшаяся с цветоложем.
Такую завязь можно легко отпрепарировать иглой (лютик, спирея, горох).
Цветки с верхней завязью — обычно подпестичные цветки, поскольку тычинки и другие части располагаются ниже пестика (гинецея). В образовании нижней завязи, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка: цветоложе, основания чашелистиков, лепестков и тычинок, с которыми она срастается (яблоня, огурец). Поэтому отпрепарировать иглой нижнюю завязь не представляется возможным.
Цветки с нижней завязью - обычно надпестичные цветки. Выделяют еще группу цветков с полунижней завязью. В этом случае нижняя ее часть срастается с цветоложем или другими частями цветка. Такая (полунижняя) завязь наблюдается у жимолости, камнеломок, бузины и др. В последнем случае нижняя, т. е. сросшаяся с цветоложем, часть завязи лежит ниже уровня прикрепления тычинок, а верхняя свободная часть завязи располагается выше уровня прикрепления тычинок.
Завязи бывают одногнездйыми, двугнездными и многогнездными в зависимости от числа не сообщающихся между собой гнезд. Если гнезда так или иначе сообщаются между собой, как у мака, завязь считают одногнездной.
Различают два типа перегородок: настоящие, или «истинные», образованные в результате срастания боковых поверхностей двух плодолистиков (лилия), и ложные перегородки, представляющие собой выросты тканей внутренней стенки завязи. Настоящие гнезда легко отличить от ложных, так как в ложных гнездах семязачатков нет.
Плацентация. Семязачатки могут располагаться почти по всей внутренней поверхности (ламинальная плацентация) плодолистика. Стерильными бывают лишь небольшие участки. Однако размещение семязачатков у разных природных групп (роды, семейства) строго постоянно.
Способ расположения
Рис. 4 - Типы завязей и расположение семязачатков. А - апокарпная с ламинально-латеральным расположением семязачатков у Кувшинковых, Сусаковых и др.; Б -апокарпная с угловым расположением семязачатков у Лютиковых; В - синкарпная с угловым расположением семязачатков у Лилейных; Г-паракарпная с париетальным (постенным) расположением семязачатков у Камнеломковых; Д - лизикарпная со свободным центральным (колончатым) расположением семязачатков у Гвоздичных: 1 - стенка завязи, 2 - гнездо завязи, 3 - семязачаток, 4 - проводящий пучок.
Плацентацией называют способ размещения семязачатков на плодолистике, т. е. в завязи пестика. В местах расположения семязачатков, как правило, образуются более менее заметные выросты. Их называют плацентами, или семяносцами. У примитивных групп растений плацента выражена слабо или вовсе не выражена. К таковым относят семейства Нимфейные, Сусаковые и др. У видов названных семейств и близких к ним явно выражена ламинальная плацентация. Поэтому ее принимают за исходный тип. Более эволюционно продвинутым типом является субмаргинальная плацентация, когда семязачатки локализованы более определенно, а именно — рядами вблизи краев плодолистика (семейство Винтеровых и др). Число семязачатков, их местоположение на карпели является одним из надежных показателей уровня развития гинецея. Ход эволюции свершался, во всяком случае в рамках крупных таксонов, ранга семейства, от многочисленных семязачатков до немногих. У высокоорганизованных родов редукция может доходить до одного-двух семязачатков. Так, в рамках семейства Нимфейных карпели лотоса орехоносного содержат лишь один семязачаток. Последовательный ход редукции числа семязачатков легко наблюдать у целого ряда родовых групп примитивных семейств, особенно у Лютиковых.
Различают следующие способы заложения и развития семяносцев (плацент) и семязачатков.
126. Коробочковидные плоды, их строение. Привести примеры и рисунки.
Коробочковидные (плод многосеменной, обычно растрескивающийся, так что семена свободно высеиваются, рис.5).