Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по биологии. Тема: Отдел Покрытосеменные В корзинке растения изображенного на рисунке цветки

Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.

Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.

Строение цветка

Цветок — репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.

Ось цветка — называется цветоложем . Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.

Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка — прицветники.

Покров цветка — околоцветник — может быть расчленён на чашечку и венчик.

Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета. Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.

Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.

Внутренние листочки — это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки — чашелистики — образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы — простой.

Венчик — внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.

Цветки бывают симметричные и несимметричные. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.

Симметричные (актиноморфные) — если через венчик можно провести много осей симметрии.

Несимметричные (зигоморфные) — если можно провести только одну ось симметрии.

Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков. В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.

Тычинка — часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу. Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.

Тычиночная нить — стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной. По форме — волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности — голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.

Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником. Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.

Как правило, пыльник четырёхгнёздный, но иногда перегородка между гнёздами в каждой половинке разрушается, и пыльник становится двухгнёздным. У некоторых растений пыльник бывает даже одногнёздным. Очень редко встречается трёхгнёздным. По типу прикрепления к тычиночной нити различают неподвижный, подвижный и качающийся пыльники.

В пыльниках находится пыльца или пыльцевые зёрна.

Строение пыльцевого зерна

Пылинки, образующиеся в пыльниках тычинок, представляют собой мелкие зёрнышки, их так и называют пыльцевые зёрна. Самые крупные достигают 0,5 мм в диаметре, обычно же они гораздо меньше. Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.

Поверхность пылинки покрыта различными выступами, бугорками. Попадая на рыльце пестика, пыльцевые зёрна удерживаются при помощи выростов и выделяющейся на рыльце липкой жидкости.

Гнёзда молодого пыльника содержат особые диплоидные клетки. В результате мейотического деления из каждой клетки образуются четыре гаплоидные споры, которые называются микроспорами за очень маленькие размеры. Здесь же, в полости пыльцевого мешка, микроспоры превращаются в пыльцевые зёрна.

Происходит это следующим образом: ядро микроспоры делится митотически на два ядра — вегетативное и генеративное. Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах. Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками. Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.

Прорастание пыльцы

Начало прорастание пыльцы связано с митотическим делением, вследствие чего образуются маленькая репродуктивная клетка (из неё развиваются спермии) и большая вегетативная клетка (из неё развивается пыльцевая трубка).

После того как пыльца тем или иным способом попадает на рыльце, начинается её прорастание. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удерживанию пыльцы. Кроме того, рыльце выделяет специальное вещество (энзим), которое действует на пыльцу, стимулируя её прорастание.

Пыльца набухает, а сдерживающее влияние экзины (наружный слой оболочки пыльцевого зерна) заставляет содержимое пыльцевой клетки разрывать одну из пор, через которую интина (внутренняя, лишенная пор оболочка пыльцевого зерна) выпячивается наружу в виде узкой пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходит содержимое пыльцевой клетки.

Под эпидермисом рыльца находится рыхлая ткань, в которую проникает пыльцевая трубка. Она продолжает расти, проходя либо по специальному проводящему каналу между ослизняющимися клетками, либо извилисто по межклеточникам проводниковой ткани столбика. При этом обыкновенно в столбике одновременно продвигается значительное число пыльцевых трубок, и от индивидуальной скорости роста зависит «успех» той или другой трубки.

В пыльцевую трубку переходят два спермия и одно вегетативное ядро. Если образование спермиев в пыльце ещё не произошло, то в пыльцевую трубку переходит генеративная клетка, и здесь уже путём её деления образуются спермии-клетки. Вегетативное ядро часто располагается впереди, у растущего конца трубки, а за ним последовательно расположены спермии. В пыльцевой трубке цитоплазма находится в постоянном движении.

Пыльца богата питательными веществами. Эти вещества, особенно углеводы, (сахар, крахмал, пентозаны) усиленно расходуются во время прорастания пыльцы. Кроме углеводов в химический состав пыльцы входят белки, жиры, зола и обширная группа ферментов. В пыльце находится высокое содержание фосфора. Вещества находятся в пыльце в подвижном состоянии. Пыльца легко переносит низкие температуры до — 20Сº и даже ниже, в течение продолжительного времени. Высокие температуры быстро понижают всхожесть.

Пестик

Пестик — часть цветка, образующая плод. Возникает из плодолистика (листовидная структура, несущая семязачатки) впоследствии срастания краёв последнего. Бывает простым, если составлен одним плодолистиком, и сложным, если составлен несколькими простыми пестиками, сросшимися между собой боковыми стенками. У некоторых растений пестики недоразвиты и представлены лишь рудиментами. Пестик расчленён на завязь, столбик и рыльце.

Завязь — нижняя часть пестика, в которой находятся семенные зачатки.

Войдя в завязь, пыльцевая трубка растёт дальше и входит в семяпочку в большинстве случаев через пыльцевход (микропиле). Внедряясь в зародышевый мешок, конец пыльцевой трубки лопается, и содержимое изливается на одну из синергид, которая темнеет и быстро разрушается. Вегетативное ядро разрушается ещё обычно до того, как пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок.

Цветки правильные и неправильные

Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии, называют неправильными.

Цветки обоеполые и раздельнополые

Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики — пестичные цветки, а другие — только тычинки — тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.

Растения однодомные и двудомные

Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения — тычиночные цветки на одном растении, а пестичные — на другом.

Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.

Соцветия

Цветки образуются на побегах. Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.

В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми. Если цветки на боковых осях — то это сложные соцветия.

Тип соцветия	Схема соцветия	Особенности	Пример
Простые соцветия
Кисть		Отдельные боковые цветки сидят на удлинённой главной оси и при этом имеют свои цветоножки, приблизительно равной длины	Черёмуха, ландыш, капуста
Колос		Главная ось более или менее удлинённая, но цветки без ножек, т.е. сидячие.	Подорожник, ятрышник
Початок		Отличается от колоса мясистой утолщённой осью.	Кукуруза, белокрыльник
Корзинка		Цветки всегда сидячие и сидят на сильно утолщённом и расширенном конце укороченной оси, имеющем вогнутый, плоский или выпуклый вид. При этом соцветие снаружи имеет так называемую обёртку, состоящую из одного или много последовательных рядов прицветных листьев, свободных или сросшихся.	Ромашка, одуванчик, астра, подсолнечник, василёк
Головка		Главная ось сильно укорочена, боковые цветки сидячие или почти сидячие, тесно расположенные друг к другу.	Клевер, скабиоза
Зонтик		Главная ось является укороченной; боковые цветки выходят как бы из одного места, сидят на ножках разной длины, располагаясь в одной плоскости или куполообразно.	Примула, лук, вишня
Щиток		Отличается от кисти тем, что нижние цветки имеют длинные цветоножки, так что в результате цветки располагаются почти в одной плоскости.	Груша, спирея
Сложные соцветия
Сложная кисть или метелка		От главной оси отходят боковые ветвящиеся оси, на которых расположены цветки или простые соцветия.	Сирень, овёс
Сложный зонтик		От укороченной главной оси отходят простые соцветия.	Морковь, петрушка
Сложный колос		Отдельные колоски расположены на главной оси.	Рожь, пшеница, ячмень, пырей

Биологическое значение соцветий

Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.

Опыление

Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.

Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.

При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.

Перекрёстное опыление

При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.

Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.

Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу. Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.

Пыльники расположены на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.

Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами. Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.

В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками. Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой. Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.

При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.

Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах — в лесной чаще или гуще травы.

Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений. Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.

Орнитофилия (опыление птицами). Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.

Гидрофилия (опыление с помощью воды). Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.

Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами — цветение ночью.

Оплодотворение

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.

Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением . Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.

Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.

После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.

Образование спор

Одновременно с образованием пыльцы в тычинках, в семяпочке происходит образование крупной диплоидной клетки. Эта клетка делится мейотически и даёт начало четырём гаплоидным спорам, которые называются макроспорами, так как по размерам они больше, чем микроспоры.

Из четырёх образовавшихся макроспор три отмирают, а четвёртая начинает разрастаться и постепенно превращается в зародышевый мешок.

Образование зародышевого мешка

В результате трёхкратного митотического деления ядра в полости зародышевого мешка образуются восемь ядер, которые облекаются цитоплазмой. Образуются лишённые оболочки клетки, которые располагаются в определённом порядке. На одном полюсе зародышевого мешка формируется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. На противоположном полюсе располагаются три клетки (антиподы). С каждого полюса к центру зародышевого мешка мигрирует по одному ядру (полярные ядра). Иногда полярные ядра сливаются и образуют диплоидное центральное ядро зародышевого мешка. Зародышевый мешок, в котором произошла дифференцировка ядер, считается зрелым, он может воспринимать спермии.

К моменту созревания пыльцы и зародышевого мешка цветок раскрывается.

Строение семязачатка

Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника — несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч.

Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в нём находится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральная клетка.

Развитие покрытосеменных (цветковых) растений

Образование семени и плода

При образовании семени и плода один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. В дальнейшем зигота делится многократно, и в результате развивается многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, также многократно делится, однако второй зародыш не возникает. Образуется особая ткань — эндосперм. В клетках эндосперма накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру.

Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода, называемая околоплодником.

Половое размножение

Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. Его важнейшие части — тычинки и пестики. В них происходят сложные процессы, связанные с половым размножением.

У цветковых растений мужские гаметы (спермии) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее.

В пыльниках тычинки происходит деление клетки, в результате которого образуются пыльцевые зёрна. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной и генеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки. Это помогает пыльцевым зёрнам удерживаться на рыльце пестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распускания цветка состоит из множества пыльцевых зёрен.

Формула цветка

Для условного выражения строения цветков применяют формулы. Для составления формулы цветка используют следующие обозначения:

Пример формулы цветка вишни:

*Ч 5 Л 5 Т ∞ П 1

Диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить не только формулой, но и диаграммой — схематическим изображение цветка на плоскость, перпендикулярную к оси цветка.

Составляют диаграмму по поперечным срезам нераскрытых цветочных почек. Диаграмма даёт более полное, чем формула, представление о строении цветка, поскольку на ней отображено и взаимное расположение его частей, чего нельзя показать в формуле.

Задания «С» ЕГЭ_ 2007 г. – С 2

Назовите способ и фазу деления клеток, изображенных на рисунке. Какой процесс они иллюстрируют и в чем состоит его сущность?

1) профаза мейоза I;

2) изображены конъюгация и кроссинговер;

3) кроссинговер – обмен участками, генами между гомологичными хромосомами, который приводит к перекомбинации генов.

Определите тип и фазу деления клетки, изображенной на рисунке. Какие процессы происходят в эту фазу?

1) на рисунке изображена метафаза митоза;

2) в эту фазу двухроматидные хромосомы выстраиваются в плоскости экватора;

3) нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом.

Назовите мономер, изображенный на представленной схеме. Опишите функции биополимера, в состав которого он входит. Что обозначено буквами А, Б, В?

1) молекула тиминового нуклеотида ДНК;

2) функции ДНК: хранение и передача наследственной информации клетки;

3) А – азотистое основание тимин, Б – углевод дезоксирибоза, В – остаток фосфорной кислоты.

Определите зоны корня, обозначенные на рис. цифрами 1, 2, 4, и укажите их функции.

1) 1 – корневой чехлик, защищает кончик корня от механических повреждений;

2) 2 – зона деления, обеспечивает рост корня в длину за счет деления клеток;

3) 4 – зона всасывания, зона корневых волосков, обеспечивает всасывание воды и минеральных веществ.

Назовите части пестика, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и функции, которые они выполняют.

1) 1 – рыльце, улавливает пыльцу;

2) 2 – зародышевый мешок, в нём происходит двойное оплодотворение, участвует в формировании зародыша и эндосперма семени;

3) 3 – покровы семязачатка, из него образуется семенная кожура, покрывающая семя.

Какие части зародыша семени фасоли обозначены на рисунке цифрами 1 и 2, и какие функции они выполняют?

1) 1 – корешок, почечка (зародышевый стебель и листья), 2 – семядоли;

2) корешок развивается в главный корень, из почечки развивается побег;

3) семядоли – обеспечивают проросток питательными веществами

Определите класс и семейство покрытосеменного растения, изображённого на рисунке. Назовите характерные для данного семейства типы соцветий и плода.

1) класс Двудольные растения;

2) семейство Бобовые (Мотыльковые);

3) соцветие – кисть, головка;

4) плод – боб.

К какому семейству цветковых относят растение, изображенное на рисунке? Назовите органы, обозначенные буквами А и Б, и укажите их роль в жизни растения.

1) семейство Капустные (Крестоцветные);

2) А – кочан – это видоизменённый побег (почка), обеспечивает зимовку двулетней капусты;

3) Б – плод – стручок, обеспечивает распространение и защиту семян.

Назовите представленный на рисунке объект и его систематическое положение (царство, подцарство, тип). Какой процесс изображён на рисунке и в чём состоит его биологическое значение?

1) инфузория-туфелька; царство Животные, подцарство Простейшие (Одноклеточные), тип Инфузории;

2) процесс – бесполое размножение делением надвое (простое деление); 3) биологическое значение: воспроизведение организмов, идентичных родительской особи.

Определите класс и семейство цветкового растения, изображённого на рисунке. Опишите строение его цветка. Назовите орган, обозначенный на рисунке буквой А, и объясните его роль в жизни растения.

1) класс Двудольные, семейство Розоцветные;

2) цветок: околоцветник из 5 лепестков венчика и 5 чашелистиков, пестиков много, у некоторых видов семейства – один, тычинок много;

3) видоизменённый побег – ус (или столон), обеспечивает вегетативное размножение.

Укажите номера простых и сложных соцветий. Какими цифрами обозначены соцветия корзинка и головка? Растения каких семейств их имеют?

1) простые – 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, сложные – 8, 9, 10;

2) 5 – головка, 6 – корзинка;

3) корзинка – семейство Сложноцветные, головка – семейство Мотыльковые (Бобовые).

Ккакому типу относят животное, изображённое на рисунке? Что обозначено цифрами 1 и 2, в чём состоит роль этих образований в жизни животного?

1) тип Саркожгутиковые;

2) 1 – сократительная вакуоль, собирает и выводит из клетки избыток воды и продукты обмена;

3) 2 – ядро, участвует в хранении и передаче наследственной информации, регулирует обмен веществ.

Назовите части цветка, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и объясните их функции.

1) 1 – тычинки, участвуют в половом размножении, образуют пыльцу с мужскими гаметами (спермиями); 2) 2 – завязь пестика, участвует в половом размножении, содержит семязачаток с яйцеклеткой (женской гаметой);

3) 3 – чашелистики и лепестки венчика (околоцветник), служат для защиты тычинок и пестика, участвуют в привлечении насекомых (опылении).

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, объясните их.

1. Передние корешки спинного мозга включают в себя отростки чувствительных нейронов. 2. Задние корешки состоят из отростков двигательных нейронов. 3. При слиянии передних и задних корешков образуется спинномозговой нерв. 4. Общее количество спинномозговых нервов – 34 пары. 5. Спинной мозг имеет полость, заполненную спинномозговой жидкостью.

1) 1 – передние корешки спинного мозга содержат отростки двигательных нейронов;

2) 2 – задние корешки спинного мозга содержат отростки чувствительных нейронов;

3) 4 – общее количество спинномозговых нервов – 31 пара.

Назовите плод, разрез которого изображен на рисунке. Какие элементы строения обозначены на рисунке цифрами 1 и 2, какие функции они выполняют?

1) плод – зерновка;

2) 1 – эндосперм – запасание органических веществ;

3) 2 – околоплодник, сросшийся с кожурой семени, – защита семени и зародыша.

Ни для кого не секрет, что многие растения покрыты цветами, являющимися видоизмененными побегами. При этом некоторые растения обладают одиночными цветами, а некоторые целыми соцветиями. Что ж такое соцветие? Так вот, соцветие это не просто видоизменный побег, но целая система побегов, из которой впоследствии появляются плоды с семенами.

Классификация соцветий

В ботанике существует множество разных способов классификации видов соцветий: в зависимости от наличия на них листьев, в зависимости от их разветвления, по направлению раскрытия листьев и так далее. Но самым популярным методом является классификация соцветий по степени их разветвлений, согласно ей все соцветия, прежде всего, можно разделить на простые и сложные.

Простые соцветия

• зонтик,
• кисть,
• колос,
• щиток,
• головка,
• корзина.

На некоторых из них можно остановиться подробнее.

На картинке соцветие зонтик, на нем все цветоножки уходят от вершины оси соцветия. Примером соцветия зонтик может быть вишня.

Здесь у нас соцветие кисть, оно имеет отдельные цветки, расположенные друг за другом на хорошо заметных цветоножках. Примерами соцветия кисть могут быть ландыш (изображен на картинке), черемуха, капуста.

Соцветие колос – образует цветки, не имеющие цветоножек, они расположены на общей оси соцветия, как например, у подорожника.

Соцветие корзинка отличается тем, что в нем обычно многочисленные мелкие сидячие цветки расположены на толстом и широком ложе соцветия. Примерами соцветия корзинка могут быть соцветия подсолнечника, одуванчика, астры, осота и многих других растений.

Сложные соцветия

Сложные соцветия в свою очередь образуются из простых, как результат разветвления главной оси. Примерами сложных соцветий могут быть метелка, сложный колос, сложный зонтик и т. д.

Соцветие сложный колос на картинке отличаются тем, что на нем в общей оси сидят несколько колоском, каждый из которых образован несколькими цветами. Примером соцветия сложный колос является рожь.

Что делает соцветие

Какое же практическое применение и значения соцветий в биологии? Очень важное, ведь соцветия играют большую роль в опылении цветков, именно благодаря им повышается эффективность этого самого опыления. Насекомым куда легче и проще заметить весьма крупное соцветие, нежели мелкие цветки. Также благодаря соцветиям им удобнее перелетать с одного цветка на другой.

Соцветия, видео

И в завершение тематическое видео с подробным рассказом про соцветия.

СОЦВЕТИЕ

Значение соцветий. Соцветием называют побег или систему побегов, несущих цветки. Биологический смысл возникновения соцветий очевиден, поскольку возрастает вероятность опыления цветков как у анемогамных, так и у энтомогамных растений. Понятно, что насекомое за единицу времени посетит гораздо больше цветков, собранных в соцветие, чем одиночных. Последовательное распускание цветков в соцветии также представляет собой существенное биологическое преимущество. Некоторые ученые отмечают, что повреждение одиночного цветка приводит к бесплодности всего побега. Очень важно, что тот или иной тип соцветия связан с определенным типом соплодия и с приспособлениями для распространения плодов и семян. Принимая все сказанное во внимание, не приходится удивляться, что соцветия свойственны громадному большинству цветковых растений.

Классификация соцветий. Соцветия делятся напростые и сложные. Среди простых соцветий различают две группы: 1)рацемозные (ботрические), или моноподиальные, и 2) цимозные, или симподиальные.Для рацемозных соцветий характерно распускание самого верхнего цветка в последнюю очередь. Цветки распускаются акропетально (снизу вверх), центростремительно (от периферии к центру соцветия). Основных вариантов рацемозных соцветий три: 1) кисть и родственные ейколос,головка и початок, 2) зонтиковидные соцветия, 3) корзинки.

Рисунок – Схемы простых рацемозных соцветий с конечными цветками: 1 – кисть, 2 – колос, 3 – початок, 4 – зонтик, 5 – головка, 6 – корзинка, 7 – щиток

Для цимозных соцветий характерно распускание верхнего цветка на главной оси в первую очередь. Цветки распускаются базипетально (от вершины к основанию), центробежно (от центра к периферии). Цимозные соцветия делятся на: 1) монохазии, 2) дихазии и 3) плейохазии.

Рисунок – Схемы некоторых цимозных соцветий: 1, 2 – монохазий, 3 – дихазий, 4 – плейохазий

В простых формах цимозные и рацемозные соцветия легко различимы, однако в специализированных формах установить тип соцветия нередко очень трудно.

Все упомянутые соцветия относятся к простым соцветиям. Сложные соцветия образуются из нескольких или многих простых соцветий, как рацемозных, так и цимозных.

Число цветков в соцветиях весьма различно, иногда достигает десятков тысяч. Самые крупные соцветия, по-видимому, у пальмы Corypha, диаметром до 12 м.

Рацемозные соцветия. Кистьхарактеризуется расположением цветков на удлиненной оси, на цветоножках. Сходный тип, но с сидячими цветками называют колосом. Колос с толстой мясистой осью именуют початком. Наконец, если главная ось укорочена, соцветие называют головкой. Особенно распространены соцветия первых двух вариантов.

Колос,очень близок к кисти. Отличие состоит исключительно в том, что цветоножки у колоса не развиваются. В связи с этим находится и отсутствие прицветничков. Нередко форма соцветия служит и систематическим признаком.

Початок- это колос с толстой мясистой осью соцветия. Початки чрезвычайно характерны для видов тропического семейства ароидных, у которых яркая окраска початка нередко контрастирует с не менее яркой окраской подсоцветного листа. Все это привлекает мелких насекомых-опылителей. Очень немногие ароидные встречаются в умеренной зоне Евразии. Наиболее известен нередкий у нас в зарастающих водоемах белокрыльник с беловатым подсоцветным листом.

Зонтиковидные соцветияраспространены в природе довольно широко. Типичныйзонтикможно рассмотреть на примере обычного у нас на мусорных местах чистотела. Зонтики заканчивают собой как главный, так и боковые побеги. Последние несут меньшее число цветков. Главный зонтик состоит обычно из 7-9 цветков и соответствует схеме.Уже упоминалось, что зонтик можно вывести из кисти, у которой рост оси полностью заторможен и соответственно кроющие листья и цветоножки скучены в розетки. Соцветия яблони, которые образуются на укороченных побегах и представляют собой типичные зонтики, по большей части из 6 цветков. Типичными зонтиками обладают также луки, некоторые примулы, проломники и другие растения.

Щитокзанимает в известной мере промежуточное положение между кистью и зонтиком. Он встречается, например, у близкородственной яблоне садовой груши, причем подобно зонтику яблони имеет помимо боковых верхушечный цветок.

Типичные корзинкихарактерны для огромного, самого крупного среди покрытосеменных, семейства сложноцветных. Схематически корзинки изображены на, однако кроющие листья у многих видов очень мелкие, а иногда и вовсе отсутствуют.

В корзинках цветки плотно прилегают друг к другу и располагаются на площадке или конической поверхности, соответствующей расширенной оси соцветий. По краю корзинки имеется обертка, состоящая из листоч­ков, в различной степени специализированных. Следует подчеркнуть, что обертка образована стерильными верховыми листьями. Биологически, но не морфологически (аналогия, но не гомология!) корзинка соответствует цветку, причем внешнее сходство усугубляется часто дифференцировкой цветков. Расширенную блюдцевидную или коническую ось соцветия иногда называют общим цветоложем или просто цветоложем.

Как и у кисти, в корзинке, по существу, акропетальный порядок распускания цветков. Последними распускаются центральные, верхние цветки.

Поскольку обертка представляет собой характернейший признак кор­зинки, следует коснуться ее специально. Биологически она соответствует чашечке (опять аналогия, но не гомология!) и имеет, собственно, сход­ное с чашечкой происхождение.

У некоторых сложноцветных листочки обертки ярко окрашены и играют роль лепестков. Очень сильно это выражено у так называемых бессмертников (Xeranthemum,Helichrysumи др.). Особенно велико число листочков обертки у садового бессмертникаHelichrysumbracteatumродом из Южной Африки.

Сложные соцветия распространены в природе довольно широко, осо­бенно сложные, или двойные, кисти и сложные, или двойные, зонтики.

К двойным кистямотносят соцветия многих вероник, целого ряда мотыльковых и других растений. Рассмотрим двойную кисть на примере соцветия клевера (Trifoliumcampestre). Она образована у последнего несколькими головчатыми кистями, выходящими из пазух кроющих листьев. Междоузлия весьма удлинены, и кисти далеко отстоят друг от друга. На­ряду с кистями, которые в данном случае представляют собойчастные соцветия, в пазухах кроющих листьев у клевера возникают также прида­точные почки. На определенном расстоянии от вершины из пазух листь­ев главной оси возникают не кисти, а облиственные побеги, т. е. оси вто­рого порядка, повторяющие ветвление главной оси. Их называютпобегами обогащения,а участок главной оси, на котором они возни­кают,-зоной обогащения.Так называемое основное междоузлие (между самым верхним побегом обогащения и самым нижним частным соцветием) отделяет соцветие от вегетативной зоны с зоной обогащения.

Сложные,илидвойные, зонтикихарактерны для громадного большинства представителей крупного семейства зонтичных. Двойной зонтик можно представить себе, если вообразить, что в простом зонтике каждый цветок заменен на зонтик. Как правило, сложные зонтики носят открытый характер. Стало быть, частные соцветия-зонтички возникают как пазушные образования. Обычно зонтики сидят на ножках, причем длина последних у многих зонтичных (морковь) уменьшается по направлению от внешних зонтиков к внутренним.

Рисунок – Схема сложного зонтика

Так называемые сложные колосья,свойственные некоторым злакам, представляют весьма своеобразные соцветия в значительной мере благодаря тому, что их листовые органы весьма специализированы и превращены вчешуи.Соцветия злаков всегда сложные, состоящие из частных соцветии-колосков; в сложном колосе колоски как бы замещают цветки простых колосьев. Колоски располагаются на оси соцве­тия двухрядно или спираль­но. Кроющие листья колос­ков отсутствуют, что неред­ко бывает и в соцветиях дру­гих типов. Каждый колосок заключает один или несколь­ко (редко более 10) цветков. Последние, кроме тычинок и пестика, обладают еще крошечными пленками-лодикулами. Цветок заключен между двумя чешуями. Распусканию цветка способствуют лодикулы. Цветки располагаются в колоске большей частью двухрядно. Помимо упомянутых органов, колосок обычно имеет в основании нижнюю и верхнюю колосковые чешуи.

Рисунок – Соцветие пшеницы: 1 – цветок после удаления чешуй, 2 – схема строения колоска; НКЧ – нижняя колосковая чешуя, ВКЧ- верхняя колосковая чешуя, НЦвЧ – нижняя цветковая чешуя, ВЦвЧ – верхняя цветковая чешуя

У большинства злаков колоски сидят на ножках, а ось соцветия ветвится, в результате чего возникают соцветия метельчатого характера (овес, мятлик, костер и др.).

Метелкаотличается от двойной кисти многоосностью системы ветвления. Конечно, оси третьего порядка имеются обычно лишь в нижней и средней частях метелки, а в верхней части нередко остается лишь главная ось с боковыми и (часто) конечными цветками.Метелка встречается у сирени, бузины, калины, винограда, таволги, гортензии и других растений.

Рисунок – Схема метелки с супротивным листорасположением

Цимозные соцветия. Простые цимозные соцветия делятся на моно-, ди- и плейохазиальные, к которым примыкают еще некоторые менее распространенные типы.

Дихазий представляет собой, очевидно, наиболее простой вариант цимозных соцветий. Распускание соцветия начинается с верхушечного цветка, называемого цветком первого порядка; оба боковых цветка оказываются цветками второго порядка. Из пазухприцветничков последних возникают цветки третьего порядка и т. д., и ось соцветия становится симподием.

Дихазиальные соцветия особенно характерны для растений с супротивным листорасположением, например для представителей семейства гвоздичных. Соцветия видов звездчаток, ясколок (Cerastium) соответствуют выше разобранной схеме. Следует обратить внимание на движения, производимые цветоножками. Во время цветения они направлены вверх, при отцветании резко отгибаются вниз и опять выпрямляются ко времени плодоношения. Иногда «правильность» дихазия нарушается благодаря тому, что одна из ветвей развивается сильнее, чем другая (мокрица -Stellariamedia). Как и многие другие признаки, число порядков цветков в дихазии зависит от окружающих условий.

Так, многие виды ясколок и смолевок (Sileпе) в крайних условиях существования образуют одиночные цветки, соответствующие цветкам первого порядка дихазиальных соцветий. Бывают случаи среди тех же гвоздичных, когда одна из двух ветвей каждой пары регулярно подавляется. Возникающее тогда соцветие, как у некоторых смолевок (Sileneanglica,S.pendula) внешне чрезвычайно похоже на кисть (рис. 358), т.е. ось соцветия оказывается извилистой. Оно представляет уже переход к монохазиальным соцветиям.

Типичные монохазиихарактеризуются развитием, как правило, лишь одного прицветничка (предлиста), в особенности у цветков третьего и более высоких порядков.

Монохазиальные соцветия делятся на две группы: извилины и завитки.Извилина возникает тогда, когда последовательные оси монохазия относительно кроющего листа верхушечного цветка идут то влево, то вправо, в случае завитка оси по отношению к кроющему листу направлены в одну сторону, благодаря чему нераспустившаяся еще часть соцветия закручена как бы спирально.

Монохазии весьма распространены в семействе бурачниковых, причем, поскольку ось соцветия в стадии образования плодов оказывается совершенно прямой, они часто по внешнему виду чрезвычайно напоминают кисти или колосья.

Рисунок – диаграммы Цимозных соцветий: 1 – дихазий, 2 – извилина, 3 – завиток, 4 – двойной завиток

Сложные цимозные соцветия, составленные из монохазиев и дихазиев, называют тирзоидными соцветиями.

К тирзоидным соцветиям относятся, в частности, сережки ольхи, бе­резы и других, так называемых сережкоцветных растений. Соцветия здесь часто раздельнополые, характеризующиеся развитием кроющих листьев и прицветничков. У ольхи, например, ось мужской сережки несет кроющие листья, из пазух которых возникают цветки первого порядка; последние обладают прицветничками, которые служат кроющими листьями для цветков второго порядка; у последних, однако, развито лишь по одному прицветничку. Таким образом, соцветие состоит из трехцветковых дихазиев. Иногда (как у орешника) картина весьма запутывается вследствие срастания листовых и осевых органов.

Рисунок – Схема части соцветия ольхи

Плейохазий характеризуется тем, что из каждой оси, несущей верхушечный цветок, выходит более двух ветвей, перерастающих главную ось и имеющих тот же тип ветвления.

Отграничение соцветия от вегетативной части и его происхождение .

Признаком соцветия отнюдь не всегда является специализация листьев. Следует иметь в виду, что соцветие отграничено снизу так называемым основным междоузлием, часто превышающим по длине следующие за ним. Этому междоузлию предшествует лист (или пара листьев), в пазухе которого может возникать побег обогащения, повторяющий главный побег. Таким образом, имеет место дифференцировка на соцветие и «фундамент» (вегетативную зону) с побегами обогащения.

Схема соцветия вероники. ОМ – основное междоузлие

Некоторые ученые полагают, что филогенетически исходное расположение цветков - их одиночное расположение на верхушках побегов, что можно видеть у магнолии, некоторых пионов и других растений. Пазушное расположение одиночных цветков оказывается вторичным. Другие ученые полагают, что соцветиями, возможно цимозными, обладали самые первые покрытосеменные.