§ 30. Отдел голосеменные - Gymnospermae

Предками голосеменных были семенные папоротники, воз­никшие от древесных папоротников. Все представители их –– древесные растения со сложным циклом развития, в котором господствует бесполое поколение в виде самого дерева, а поло­вое поколение сильно упрощено и развивается на бесполом по­колении. После оплодотворения образуется зародыш, погружен­ный в семя, лежащее открыто на поверхности семенной чешуи, отсюда и название - голосеменные растения (подробно цикл развития рассмотрим ниже на примере хвойных).

Наиболее древний класс - семенные папоротники - вымер полностью. По палеонтологическим данным, они имели прямые неветвящиеся стволы с розеткой крупных листьев на вершине. На особых листьях развивались спорангии, которые затем пре-вращались в семена, с маленьким зародышем будущих расте­ний.

Очень древним является и класс гинкговые, от которого со­хранился один вид гинкго двулопастный - Ginkgo b i 1 о b а, дерево с веерообразными двулопастными листьями. Дикорастущим встречается редко, культивируется в Китае, Японии и в ботанических садах.

Наибольшее значение в природе и практике человека имеют представители класса хвойные - Coniferae, широко распрост­раненные по всему земному шару. Господствуют они в таеж­ной зоне. В Советском Союзе 75 % лесов состоят из хвойных растений. Для всех хвойных характерно моноподиальное (не­определенное) ветвление и вторичное утолщение ствола, нали­чие в древесине из проводящих элементов только трахеид, игольчатая или чешуевидная форма листьев. Все они вечнозе­леные растения, за исключением нескольких родов, в том числе рода лиственница, виды которого сбрасывают хвою на зиму.

Цикл развития хвойных рассмотрим на примере сосны обыкновенной - Pinus sylvestris. Растущая на сво­боде сосна зацветает с 15 лет, в лесу цветение начинается по­сле 25-30 лет. Мужские и женские соцветия - шишки образу­ются в середине или конце мая на одном дереве (сосна - од­нодомное растение). Мелкие, около 5 мм длиной, желтые муж­ские шишки располагаются скученно - по 15-30 шт. у осно­вания молодого побега (рис. 66). Каждая шишка состоит из короткой оси с густо расположенными на ней удлиненными че­шуйками: на нижней стороне их находятся по два овальных пыльника, в которых образуется пыльца. Каждая чешуйка с двумя пыльниками является тычинкой сосны.

Внутри пыльников находится ткань археспория, клетки ко­торой, как и в спорангиях папоротника, делятся редукционно, затем кариокинетически, в результате образуются четыре гап­лоидные клетки - пыльца сосны. Каждая пылинка состоит из одной клетки с двумя оболочками, причем верхняя оболочка в двух местах отступает от нижней, образуя воздушные мешки, что уменьшает удельный вес пыльцы и облегчает перенос ее ветром на большие расстояния. При созревании пыльцы пыль­ники лопаются, пыльца высыпается и разносится ветром. Даль­нейшее развитие пыльцы происходит еще в пыльниках. Ядро пыльцы делится на два (рис. 67). Одно остается ядром клетки пыльцы и называется теперь ядром вегетативной клет­ки. Второе ядро, делясь, образует ядра четырех мелких клеток. Одна из них, обычно более крупная, становится антеридиальной клеткой, три остальные растворяются. Антеридиальная клетка делится и образует две генеративные клетки - спермии (мужские гаметы). За это время из пыльников пыльца переносится ветром на поверхность семя­почки и прорастает. Наружная оболочка ее лопается, а внут­ренняя вытягивается в пыльцевую трубку, в которую перели­ваются цитоплазма с ядром вегетативной клетки и два спермия (самостоятельно передвигаться они не могут).

Очень мелкие, длиной 3-4 мм, женские шишки сосны об­разуются по 2-3 шт. на вершине молодых побегов (см. рис. 66 ,6).

Рис. 66. Схема развития сосны:

1 - побег сосны; 2 - мужские шишки; 3 - чешуйка с пыльником; 4 - образование пыль­цы в пыльниках; 5 - пыльца; 6 - женская шишка; 7- кроющая чешуйка; 8 - семенная чешуйка; 9 - семяпочка; 10 - эндосперм; 11 -яйцеклетка; 12 - женская годовалая шишка; 13 - семя с крылышком; 14 - прора­стающий зародыш; 15 - всход; 16 - созрев­шая шишка

Рис. 67. Схема развития полового поко­ления сосны:

а - пыльца; б - делящаяся пыльца; в - пыль­цевая трубка (1 - вегетативная клетка; 2 - антеридиальная клетка; 3 - генеративные клетки; 4 - пыльцевые мешки); г - продоль­ный разрез семяпочки; д - верхняя часть се­мяпочки (1 - покров семяпочки; 2 - пыльце­вход; 3 - нуцеллус; 4 - пыльцевая трубка; 5 - генеративные клетки; 6 - эндосперм; 7 - шейка архегония; 8 - яйцеклетки; 9 - заро­дышевый мешок)

Они состоят из короткой оси, на которой густо распо­ложены чешуи, различающиеся размерами и формой. Одни - очень мелкие - называются кроющими чешуями, в их пазухах находятся более крупные мясистые семенные че­шуи. На внутренней стороне семенных чешуи у самого их ос­нования развиваются два овальных тела - две семяпочки (семязачатки).

Семяпочки имеют сложное строение. Сверху они покрыты особой тканью - покровом, края которой на вершине семя­почки не смыкаются, образуя узкое отверстие - пыльцевход (рис. 67,г). Под покровом находится многоклеточное тело се­мяпочки- нуцеллус. Одна из клеток нуцеллуса быстро растет и дважды делится, сперва редукционно, потом кариокинетически, образуя четыре гаплоидные клетки, лежащие одна над другой. Три верхние клетки растворяются, четвертая, разра­стаясь, заполняет внутреннюю часть семяпочки, от нуцеллуса остается только тонкий слой под покровом. Эта большая гапло­идная клетка называется зародышевым мешком. Ее ядро многократно делится, возникают клетки и полость зародыше­вого мешка заполняется тканью -эндоспермом. Затем в верхней части эндосперма формируются две более крупные клетки - яйцеклетки (женские гаметы) и над каждой из них по четыре мелкие клетки образуют как бы канал, ведущий к яйцеклетке. На этом заканчивается развитие семяпочки со­сны перед оплодотворением.

Чешуи женской шишки к этому времени раздвигаются, от­гибаются, и пыльца заносится ветром на поверхность семя­почки в пыльцевход. У сосны пыльца лежит там целый год и только на следующую весну прорастает. У других хвойных она прорастает сразу.

Проросшая через год пыльца сосны образует пыльцевую трубку, растущую к яйцеклетке. Ядро вегетативной клетки в это время растворяется, содержимое пыльцевой трубки пе­реливается в яйцеклетку, и первый спермий сливается с ядром яйцеклетки, а второй спермий растворяется. Оплодотворенная яйцеклетка становится диплоидной клеткой- зиготой, покрыва­ется оболочкой. Вторая яйцеклетка растворяется.

Зигота делится, и из нее образуется зародыш с зачатками корешка (см. рис. 66, 14) стебелька и с четырьмя- восьмью семядолями, после чего он прекращает рост и переходит в. со­стояние покоя. К этому времени в эндосперме откладывается запас питательных веществ. Покров семяпочки превращается в кожуру семени, а вся семяпочка становится семенем. У боль­шей части хвойных семена созревают в течение года. У сосны от начала цветения женской шишки до созревания в ней семян проходит 18 мес. За это время женские шишки увеличиваются в размерах, семенные чешуи деревенеют, на семенах образу­ется пленчатое крылышко. У созревших шишек чешуи отгибаются, семена выпадают и разносятся ветром. Из зародыша, прорастающего семени вырастает всход, развивающийся затем в дерево, и цикл развития сосны начинается снова.

Размножение семенных растений было изучено гораздо раньше, чем высших споровых, и их органам размножения были даны названия: тычинка, пыльник, пыльца, семяпочка, зародышевый мешок. Позже был изучен цикл развития выс­ших споровых и были обнаружены заростки, антеридии, архегонии.

В строении мужской шишки сосны и колоска плауна много сходного: имеется главная ось, чешуи и на них спорангии, ко­торым у сосны соответствуют пыльники. В пыльниках, как и в спорангиях, развивается археспорий, клетки которого и у со­сны и у плаунов делятся дважды - вначале редукционно, за­тем кариокинетически, образуя четыре гаплоидные клетки, ко­торые называются у разноспоровых плаунов микроспорами, у сосны - пыльцой. Образованием гаплоидных клеток, микро­спор или пыльцы и у плаунов и у сосны заканчивается разви­тие бесполого поколения и начинается развитие полового по­коления - гаметофита. У разноспоровых плаунов внутри мик­роспоры развивается маленький мужской заросток, а в нем - антеридий с сперматозоидами.

У сосны в пыльце (соответственно в микроспоре) развива­ется вегетативная клетка и нить - примитивный мужской за­росток, а в нем образуется антеридиальная клетка (соответ­ствующая антеридию). В результате деления антеридиальной клетки образуются два спермия (гаметы), отличающиеся от сперматозоидов только неподвижностью. На этом кончается развитие гаметофита - мужского полового поколения плауна и сосны.

Женская шишка сосны также очень похожа по строению на колосок плауна: имеется ось, чешуи и на них спорангии, кото­рым у сосны соответствуют семяпочки. В семяпочках после редукционного, а затем кариокинетического деления ядер об­разуются гаплоидные клетки, у плаунов-макроспоры, только у плаунов их несколько, у сосны из четырех гаплоидных клеток сохраняется одна клетка - зародышевый мешок. У сосны, как и у разноспоровых плаунов, в макроспоре (зародышевом мешке) образуется ткань женского заростка - эндосперм и в нем две яйцеклетки с остатками архегония в виде восьми мелких клеток. На этом заканчивается развитие женского по­лового поколения - гаметофита и у плауна и у сосны.

При слиянии гамет и образовании зиготы (диплоидной клетки), и у плауна и у сосны начинается развитие бесполого поколения, зародыша, затем взрослого растения с корнями, стеблями и листьями. Все эти органы у сосны имеют диплоид­ные клетки, и только при редукционном делении клеток в пыль­никах и семяпочках при образовании пыльцы (микроспоры) и зародышевого мешка (макроспоры) начинается развитие по­лового поколения сосны, которое имеет очень примитивное строение. Мужское половое поколение сосны состоит из пыльцы (микроспоры), вегетативной клетки и нити в ней (мужской за­росток), антеридиальной клетки (антеридий) и двух спермий (соответствующих сперматозоидам). Женское половое поколе­ние сосны развивается на материнском растении в семяпочках (макроспорангиях) и состоит из зародышевого мешка (макро­споры), эндосперма (женского заростка) и двух яйцеклеток с восемью мелкими клетками (остатки архегония). Слияние гамет приводит к образованию диплоидной зиготы и развитию нового, бесполого поколения.

Таким образом, и у хвойных чередуются два поколения - половое и бесполое. Господствующим у них является бесполое поколение, а женское половое поколение развивается полно­стью на бесполом поколении.

Различия в циклах развития голосеменных и папо­ротникообразных состоят в следующем: у голосеменных жен­ское половое поколение развивается на бесполом, у папорот­никообразных- отдельно на почве; у голосеменных мужское половое поколение сильно упрощено и образует неподвижные спермин, у папоротникообразных - подвижные сперматозоиды; у голосеменных отделяется от материнского растения и слу­жит для размножения семени (разросшийся спорангий с зарост­ком и зародышем), у папоротникообразных - спора; у голосе­менных стадия покоя приходится на семена, у папоротникооб­разных- на спору; у голосеменных по внешнему виду разли­чаются макро- и микроспоры, спорангии и даже мужские и жен­ские шишки, у большей части папоротникообразных спорангии и споры не различаются по внешнему виду.

В СНГ встречаются представители трех се­мейств хвойных: сосновые - Pinaceae, тисовые - Тахасеаеикипарисовые - Cupressaceae.

К наиболее распространенному семейству сосновые отно­сятся роды:

Сосна - Pinus. Длинная жесткая хвоя растет только на укороченных побегах - по две хвоинки: у сосны обыкно­венной - Pinus sylvestris, сосны крымской - Pinus pallasiana, или по пять хвоинок: у сосны кед-р.овой сибирской -Pinus sibirica, сосны вейму-товой - Р i nus s t r obu s.

Лиственница - Larix . Мягкие хвоинки растут пучками на укороченных побегах и одиночно спирально - на удлиненных, на зиму опадают: лиственница европейская - Larix decidua, лиственница сибирская - Larix sibi­rica, лиственница даурская - Larix dahurica, или лиственница гмелина - Larix gmelini, лист­венница Сукачева - Larix Sukaczewii.

Ель - Picea . Жесткая короткая хвоя растет только на уд­линенных побегах поодиночке: ель обыкновенная - Pi­ce a excels а, или Picea abies, ель сибирская - Pi-cea obovata.

Пихта - Abies . Мягкая плоская хвоя расположена пооди­ночке только на удлиненных побегах, при созревании шишки распадаются: пихта европейская - Abies alba, пих­та кавказская - Abies nordmanniana и пихта сибирская - Abies sibirica.

Представители этого семейства занимают значительные площади в наших лесах. В таежной зоне основные образова-тели леса относятся к 7 родам, из них 5 родов относятся к хвой­ным. Лиственничные леса занимают 42 % лесных площадей, сосновые и кедровые - 22 %, еловые и пихтовые-14%.

К семейству тисовые относится род тис - Taxus b а с -с a t а, небольшие деревья которого растут на Кавказе и в Крыму. Отличается очень медленным и продолжительным ро­стом.

К семейству кипарисовые относятся роды: можжевель­ник- Juniperus, кипарис - Cupressus и туя - Thuja.

§ 31. Отдел покрытосеменные -Angiospermae

Развитие покрытосеменных явилось новым этапом в эволю­ции растительного мира. Это самый молодой из всех отделов, отличающийся большим разнообразием видов и широким рас­пространением. Больше половины видов, растущих на земном шаре, принадлежит к покрытосеменным растениям. Для По­крытосеменных характерны следующие особенности в строении и развитии.

1. 
   Возникновение нового органа - пестика, под защитой которого внутри завязи развиваются семяпочки.
2. 
   При созревании семян из завязи образуется плод, защи­щающий семя от внешних воздействий, отсюда и название -покрытосеменные.
3. 
   Дальнейшее упрощение полового поколения привело к почти полной редукции женского заростка, мужской заросток представлен двумя клетками.
4. 
   Новый процесс двойного оплодотворения приводит к об­разованию одновременно с зародышем вторичного эндосперма.
5. 
   Возникновение околоцветника обеспечило лучшую защиту пыльцы в тычинках и семяпочек в завязи и способствовало развитию опыления насекомыми.
6. 
   Усложнение в строении древесины привело к образова­нию новых проводящих элементов - сосудов.
7. 
   Большая изменчивость вегетативных органов способство­вала возникновению большого формового разнообразия их и заселению ими пространств с различными условиями мес­тообитания - от пустынь до водной среды.

Цикл развития у по­крытосеменных проходит сле­дующим образом. Из зародыша семени выра­стает растение с корнями, стеблями, листьями, на кото­ром в определенном возрасте в период цветения образуются цветки. Самые существенные части цветка - тычинки и пестики. Околоцветник (чаше­листики и лепестки) защищает их от высыхания, от избыточ­ной влаги во время дождя и. росы и привлекает насекомых-опылителей.

В пыльниках тычинок нахо­дится ткань археспория, клет­ки которой делятся редукционно затем кариокинетически, и из каждой материнской клетки археспория образуются че­тыре гаплоидные клетки пыльцы (рис. 68).

Рис. 68. Схема развития покрытосе­менных растений:

1 - прорастающее семя; 2 - зародыш; 3 - взрослое растение; 4 - пыльник; 5 - пыльца; 6 -пестик; 7 -семяпочка; 8 - зародышевый мешок; 9– яйцеклетка; 10 - плод; 11 - семя

Дальнейшее развитие их происходит уже на поверхности рыльца, где пыльца делится и образуются два ядра, одно остается ядром большой, так называемой вегетатив­ной клетки пыльцы, второе становится ядром маленькой голой антеридиальной клетки, погруженной в цитоплазму большой клетки. Пыльца прорастает, и цитоплазма вегетативной клетки вместе с ядром перетекает в пыльцевую трубочку, увлекая за собой антеридиальную клетку, которая делится и образует два удлиненных неподвижных спермия (мужские гаметы).

Семяпочка состоит из многоклеточной ткани нуцеллуса, по­крытого двумя покровами, образующими пыльцевход. Одна из клеток нуцеллуса разрастается, делится редукционно, затем кариокинетически и образует четыре гаплоидные клетки, из ко­торых три отмирают, четвертая увеличивается в размерах и превращается в зародышевый мешок. В результате трехкрат­ного деления его ядра образуются восемь ядер, вокруг шести из них обособляется цитоплазма и возникают голые клетки, два ядра сходятся в центре, сливаются и превращаются в ди­плоидное вторичное ядро зародышевого мешка. Три гаплоид­ные клетки располагаются в зародышевом мешке ближе к пыль­цевходу, образуют яйцевой аппарат, состоящий из двух клеток-спутниц - синергид и одной, более крупной яйцеклетки. В противоположной части зародышевого мешка помещаются три гаплоидные голые клетки - антиподы.

При типичном для покрытосеменных двойном оплодотворе­нии содержимое пыльцевой трубки попадает в зародышевый мешок и первый спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зи­готу (диплоидную), которая развивается в зародыш. Второй спермий сливается с вторичным ядром зародышевого мешка (диплоидным) и образуется новое триплоидное ядро. После деления этого ядра с тройным набором хромосом образуется ткань вторичного эндосперма с запасом питательных веществ. Во время формирования зародыша семяпочка превращается в семя, завязь - в плод.

В цикле развития покрытосеменных растений происходит также чередование двух поколений: полового и бесполого. Пыльца, образующаяся, как и у голосеменных, после редукци­онного деления клеток археспория в пыльниках, соответствует микроспоре (гаплоидная клетка), и с нее начинается развитие мужского полового поколения.

Мужской гаметофит состоит из двух клеток: вегетативной клетки - примитивного мужского заростка, и антеридиальной клетки, являющейся антеридием. Спермии - гаметы соответ­ствуют сперматозоидам, но отличаются неподвижностью.

Развитие женского полового поколения начинается с редук­ционного деления одной из клеток нуцеллуса и образования гаплоидной клетки -зародышевого мешка, являющейся макро­спорой покрытосеменных. В макроспоре - зародышевом мешке заросток состоит всего из трех клеток-антипод, а яйцевой ап­парат является остатками архегония, от которого у покрытосе­менных остались только две клетки - синергиды и яйцеклетка (гамета). При слиянии спермия с яйцеклеткой развитие поло­вого поколения (гаметофита) заканчивается и с образования зиготы (диплоидной клетки) начинается развитие нового, бес­полого поколения - спорофита, вначале зародыша, затем всего растения, все органы которого имеют диплоидные клетки. В пыльниках и семяпочках цветков после редукционного деле­ния снова начинается развитие полового поколения.

Таким образом, у покрытосеменных господствующим явля­ется бесполое поколение, а половое развивается на бесполом. Вторичный эндосперм, клетки которого имеют ядро с тройным набором хромосом, нельзя отнести ни к спорофиту, ни к гаметофиту. Эта своеобразная ткань свойственна только покрыто­семенным.

До сих пор не ясно, какие формы были предками этого от­дела. Они появились, по данным палеонтологии, в начале ме­лового периода, очень быстро заселили большие пространства, и среди них появились разнообразные представители ныне жи­вущих семейств (магнолиевых, лавровых, буковых, ивовых).

В этот период на земном шаре сильно изменился климат, умень­шилась влажность, увеличились освещенность и сухость воз­духа. Большая часть голосеменных, господствовавших в то время, не смогла приспособиться к новым условиям, главным образом к сухости, и вымерла, за исключением хвойных, ко­торые благодаря небольшой листовой поверхности сохрани­лись. Покрытосеменные, как лучше приспособленные к новым условиям, более пластичные, образовали большое разнообра­зие форм и быстро заняли господствующее положение.

Самые древние формы покрытосеменных были древесными растениями с небольшими, моноподиально ветвящимися ство­лами, разветвленными на немногочисленные толстые ветви. От них произошли более крупные формы с сильно разветвлен­ной кроной и с симподиальным ветвлением, позже появились кустарники, кустарнички, многолетние травы и позднее всех однолетние травы.

При сравнении циклов развития высших споровых и семен­ных растений видно, что всем им свойственна непрерывная смена поколений: полового поколения - бесполым, бесполого поколения - половым. Эти поколения различаются по сложно­сти строения, размерам, образованию на половом поколении гамет, на бесполом - спор и по числу хромосом в ядрах их клеток (гаплоидные или диплоидные ядра). Переход одного поколения в другое осуществляется двумя процессами: слия­нием гамет, ведущим к образованию диплоидной клетки - зи­готы, и редукционным делением ядра, ведущим к образованию гаплоидных спор. Эти процессы определяют границы поколе­ний и приводят к возникновению в первом случае диплоидного бесполого, во втором гаплоидного полового поколения.

Чередование поколений хорошо выражено во всех отделах растений, но господство и степень развития этих поколений в разных отделах разное, что в большой степени связано с ус­ловиями их жизни. У мхов господствующим является половое поколение, само растение, на нем развиваются половые ор­ганы с гаметами. Процесс оплодотворения их происходит только при наличии воды, поэтому мхи растут обычно в сырых условиях и не достигают больших размеров. Периодически их заросли бывают насыщены водой, по которой сперматозоиды и передвигаются к яйцеклеткам. Бесполое поколение мхов, ножка и коробочка развиваются на половом поколении.

У папоротникообразных господствует бесполое поколение. Оно растет самостоятельно, достигает значительной сложности и больших размеров, что способствует распространению спор ветром. Папоротникообразные заселяют преимущественно бо­лее сухие места, чем мхи, и половое поколение их небольших размеров (не более 5-10 мм) прижато к почве, что облегчает передвижение сперматозоидов по воде и увеличивает вероят­ность оплодотворения.

У голосеменных господствует бесполое поколение (само де­рево), оно достигает большой сложности и значительных раз­меров. Все развитие микроскопического женского полового по­коления происходит на бесполом поколении под защитой се­мяпочки, а опыление ветром обеспечивает перенесение пыльцы и возможность оплодотворения. Образование семян и опыление ветром способствовало расселению голосеменных в более раз­нообразные условия обитания.

У покрытосеменных также господствует бесполое поколе­ние отличающееся большей сложностью и разнообразием стро­ения (само растение). Микроскопическое женское половое по­коление полностью развивается на бесполом поколении под защитой пестика. Опыление ветром и насекомыми еще более надежно обеспечивает перенос пыльцы, а следовательно, и оплодотворение яйцеклетки. Разнообразие в строении вегета­тивных органов, образование семян и плодов способствовали расселению покрытосеменных в самые различные места обита­ния. Бурное развитие покрытосеменных растений изменило об­лик растительности земного шара. Однообразные и однотон­ные заросли папоротникообразных и голосеменных сменились растительностью яркой и разнообразной по окраске листвы, цветков и плодов из представителей покрытосеменных.

В настоящее время покрытосеменные занимают господству­ющее положение в растительности суши. Они обеспечили раз­витие животного мира, особенно млекопитающих и птиц, так как служат им кормовой базой. Одновременно с развитием по­крытосеменных растений развивались некоторые группы насе­комых, что привело к большой взаимной приспособленности цветков и насекомых-опылителей.

Исключительное значение покрытосеменные растения имеют в жизни человека, обеспечивая его пищей и материалами ра­стительного происхождения. По мере дальнейшего всесторон­него изучения их значение это будет увеличиваться.

Эволюция покрытосеменных привела к образованию много­численных форм растений, объединенных ботаническими си­стемами в виды, роды, семейства, порядки. Среди них есть более примитивные формы - древние, и с более сложным стро­ением - формы более молодые. Какие формы, покрытосемен­ных следует считать более примитивными, а какие более сложно организованными? По каким признакам следует судить о сложности строения видов? В основу филогенетических си­стем положено строение цветка - органа, характерного для покрытосеменных, строение которого в пределах вида, рода и семейства остается типичным.

Как известно из морфологии, цветок является метаморфизированным побегом, на укороченном стебле-цветоложе кото­рого расположены листья, видоизмененные в части цветка. На­иболее древними являются крупные цветки с выпуклым цветоложем, на котором расположены многочисленные чашелистики, лепестки, тычинки и пестики. Такое строение цветков имеет по­рядок многоплодниковые, древность происхождения которого подтверждается и палеонтологией. Некоторые систематики в порядок многоплодниковые объединяют порядки лютикоцвет­ные и магнолиецветные.

Эволюция цветковых покрытосеменных шла и идет в раз­личных направлениях. Усиление защиты семяпочки привело к переходу от верхней к нижней завязи. Приспособление к опы­лению насекомыми привело к срастанию частей цветка и об­разованию неправильных цветков. Приспособление к опылению ветром обусловило редукцию околоцветника и образование го­лых цветков. Общее направление эволюции шло в сторону эко­номии материала, уменьшения частей цветка до пяти, трех, двух, а тычинок и пестиков даже до одного в цветке и умень­шения размеров цветка. Одновременно с уменьшением разме­ров произошел переход от одиночных цветков к соцветиям, размеры и яркость которых привлекают насекомых. Появление однодомности и двудомности у ветроопыляемых растений обес­печило перекрестное опыление.

Степень изменчивости всех этих признаков у разных групп покрытосеменных растений различная, поэтому цветки отдель­ных родов или семейств по одним признакам могут иметь слож­ное строение, по другим - примитивное. Например, в семей­стве крестоцветные четырехчленный цветок имеет один пе­стик- признак высокой организации, но завязь у них всегда верхняя, что является признаком примитивности строения. По­этому положение в системе любого семейства определяется не одним признаком, а совокупностью их.

Большая часть систем делит отдел покрытосеменных на два класса: двудольные и однодольные. К классу двудольных относятся растения, у которых зародыш имеет две семядоли, листья с перистым жилкованием, первичное строение стебля характеризуется открытыми сосудисто-волокнистыми пучками, расположенными кругами, корень стержневой, цветок четырех-пятичленный.

К классу однодольных относятся растения, у которых заро­дыш имеет одну семядолю, листья с дугонервным или параллельнонервным жилкованием, стебель в первичном строении содержит закрытые сосудисто-волокнистые пучки, корень моч­коватый, цветки трехчленные. Наиболее древними считаются двудольные растения, от примитивных форм которых когда-то отделилась ветвь однодольных, достигшая в своей эволюции не менее сложных форм, чем двудольные.

Описание семейств покрытосеменных в учебнике дано по системе академика А. А. Гроссгейма. В своей системе он не выделяет однодольные и двудольные. Ниже приведены только те семейства, главным образом травянистых растений, виды которых растут в лесу, на вырубках, на болотах, лесных поля­нах, являются сорняками лесных питомников или имеют осо­бенно большое практическое значение. Древесные растения подробно изучаются в курсе дендрологии.

1. Порядок лютикоцветные

Порядок лютикоцветные - наиболее древний, к нему отно­сятся семейства лютиковые, кувшинковые и барбарисовые.

Сем. лютиковые - Ranunculaceae. Многолетние травы, реже лианы. Листья очередные, простые, рассеченные или раз­дельные. Цветки крупные, одиночные или в редком соцветии, правильные, реже неправильные, спиральные, или смешанные. Околоцветник двойной или простой (венчиковидный). Тычинок много, пестиков много (реже один-пять). Завязь верхняя, всегда из одного плодолистика. Плод - сборная листовка или семянка, редко ягода. Некоторые виды ядовиты (аконит).

В лесах встречаются представители родов: ветреница, пе­релеска, лютик, аконит, прострел, воронец; на сырых лугах: лютик ползучий, калужница, купальница. Культивируются как декоративные пион, водосбор, аконит.

Лютик едкий - Ranunculus асе г. Листья пальчатораздельные, цветки золотистые. Растет на лугах, на вырубках, в изреженных лесах.

Ветреница дубравная - Anemone nemorosa. Листья пальчатораздельные (рис. 69). Цветоносный стебель имеет под цветком му­товку из 3 листьев. Цветки белые. Растет в лесах на средней и более бога­той почвах.

Ветреница лютиковая - Anemone ranunculoides. Листья, как и у предыдущего вида, образуют мутовку. Цветки желтые. Растет в хвойно-широколиственных и хвойных лесах на более богатых почвах.

Перелеска синяя - Нерatica nobills. Листья прикорневые, трехлопастные (рис. 69). Цветки голубые, одиночные. Растет в лиственных лесах.

Прострел, сон-трава - Pulsatilla patens. Листья сильно рассеченные. Цветки крупные, одиночные, лиловые. Растет в сосновых лесах на песчаной почве и в степи.

Аконит высокий, борец - Aconitum excelsum. Листья пальчаторассеченные. Цветки крупные, неправильные, лиловые, в крупных соцветиях. Растение ядовитое. Растет в лесах на влажных богатых почвах.

Воронец колосистый - Actaea spicata. Листья дважды-раздельные. Цветки мелкие. Плод - черная ягода. Растет в хвойных и в хвойно-широколиственных лесах на богатых почвах.

Калужница болотная - Caltha palustris. Листья почко­видные, блестящие. Цветки крупные, желтые. Растет на травяных болотах, по сырым лугам.

Пион тонколистный - Paeonia tenuifolia. Многолетник с корневыми клубнями. Цветки одиночные, крупные. Махровые формы куль­тивируются как декоративные.

2. Порядок розанноцветные

Близко родственны лютикоцветным. К этому порядку отно­сятся семейства камнеломковые (смородина, крыжовник, ди­кий жасмин) и розоцветные.

Рис. 69. Ветреница дубравная (слева) и перелеска синяя (справа): 1 - цветок в разрезе; 2 - плод - сложная семянка

Сем. Розоцветные - Rosaceae. Деревья, кустарники, много­летние травы. Листья очередные, простые или сложные, с при­листниками. Цветки правильные, круговые, одиночные или в соцветиях. Околоцветник двойной, пятичленный, несросшийся, чашечка двойная. Тычинок много, пестик один, несколько или много, завязь верхняя, полунижняя или нижняя. Плоды - се­мянка, орешек, костянка, листовка, ложные, ягодовидные, яб-локовидные.

Признаки общие с лютикоцветными: много тычинок и пе­стиков. Признаки более высокой организации: нижняя завязь, пятичленный венчик.

Розоцветные имеют большое практическое значение, многие виды культивируются (плодовые, ягодные), богаты эфирными маслами, витаминами, ценятся в озеленении. Это большое се­мейство делится на четыре подсемейства. Для нас интересны виды подсемейства розанные, яблоневые и сливовые.

Подсем. розанные. Многолетние травы и кустарники. Ли­стья сложные. Пестиков один - пять или много. Плоды - сложные костянки, семянки и ложные, богаты витаминами.

Рис. 70. Яблоня:

1 - соцветие; 2 - цветок (в разрезе); 3, 4 - ложный плод (в поперечном и продольном

разрезах)

Таволга вязолистная, или лабазник,- Filipendula ulm a r i а. Крупные многолетние травы. Листья перистые. Цветки мелкие, бе­лые, в крупных соцветиях. Растет по сырым лесам и полянам с проточным увлажнением на богатых почвах.

Костяника-.Rubus saxatilis. Многолетнее травянистое расте­ние, легко размножается побегами-усами. Листья тройчатые. Цветки белые, Плод - сложная костянка. Растет в лесах на сравнительно богатых почвах.

Морошка - Rubus chamaemorus. Листья почковидные. Цветки темно-розовые. Плод - желтая сборная костянка, съедобная. Растет на сфаг­новых болотах.

Малина обыкновенная - Rubus idaeus. Колючий полуку­старник. Листья сложные, с тремя - семью листочками. Цветки белые. Плод - красная, реже бледно-желтая сборная костянка, съедобен. Растет в лесах на средних и богатых почвах, на вырубках образует заросли. Куль­тивируется как ягодное растение.

Земляника лесная -Fragaria vesca. Многолетник с уко­реняющимися побегами-усами. Листья тройчатые. Цветки белые, в редких соцветиях. Плод ложный - ягодовидная сложная семянка, съедобный. Рас­тет в лесах, на вырубках, на средних и богатых почвах. Крупноплодные сорта культивируются.

Лапчатка прямостоячая, калган - Potentilia tormenti11а, или Potentllla erecta. Многолетник с толстым коротким кор­невищем. Листья тройчатые. Цветки желтые, четырехчленные. Плод - сбор­ная семянка. Растет в лесах и на лугах. Содержит дубильные вещества. Лекарственное растение.

Гравилат речной - Geum rival e. Многолетник с коротким корневищем. Листья крупные, раздельные. Цветки бледно-розовые, поникшие. Растет в сырых лесах и на лугах на богатых почвах с проточным увлаж­нением.

Роза иглистая, или шиповник иглистый,- Rosa acicuI а г i s. Небольшой кустарник с тонкими шипами на побегах. Листья перистосложные. Цветки розовые. Плод ложный, ягодовидный. Растет в лесах северных районов.

Роза коричная - Rosa cinnamomea, или роза май­ская - Rosa majalis. У основания черешка парные согнутые шипы. Рас­тет там же, где и предыдущий вид. ,

Роза собачья, или роза обыкновенная,- Rosa canina. Растет в более южных районах.

Подсем/ яблоневые. Деревья и кустарники. Цветоложе вогнутое, завязь нижняя, из двух - пяти плодолистиков. Плод мясистый, ложный, яблоко-видный.

Яблоня лесная - Mains sylvestris. Небольшое дерево. Листья простые (рис. 70). Цветки розовые. Плод яблоковидный. Растет в широколиственных лесах европейской части Союза.

Яблоня домашняя - Malus domestic а. Широко "культиви­руются ее многочисленные сорта.

Груша обыкновенная - Pyrus communis. Побеги заканчи­ваются колючками. Листья простые, округлые. Цветки белые, в соцветиях. Растет в широколиственных лесах европейской части Союза. Культивируются многочисленные сорта.

Рябина обыкновенная - Sorbus aucuparia. Деревья с не­парноперистыми сложными листьями. Цветки мелкие, в соцветиях-щитках. Плоды яблоковидные, оранжевые.

Подсем. сливовые. Небольшие деревья или кустарники с простыми листьями. Пестик один. Завязь верхняя. Плод - костянка. К подсемейству относятся слива, вишня, черемуха, а также абрикос, персик, миндаль.

Слива домашняя - frunus domestic а. Дерево, встречающе­еся только в культуре. Плод - костянка удлиненная.

Вишня обыкновенная - Cerasus vulgaris. Дерево или ку­старник. Цветки и плоды на длинных цветоножках. Плод - шаровидная ко­стянка.

Ч е р е м у х а обыкновенная - Padus racemosa, или чере­муха птичья,- Padus avium. Небольшое дерево. Цветки мелкие, белые, душистые, собраны в кисть. Плод - мелкая черная шаровидная ко­стянка. Растет по опушкам леса и в приречных лесах.

3. Порядок бобовоцветные

Порядок близкородственный розанноцветным. К этому по­рядку относится одно семейство - бобовые.

Сем. бобовые- Fabaceae , или мотыльковые,- Papilionaceae , включает много видов деревьев, кустарников и травянистых растений, на корнях которых развиваются азотофиксирующие бактерии. Семейство бобовые разделяется на три подсемей­ства: мимозовые, цезальпиниевые и мотыльковые. Остановимся на подсемействе мотыльковые, имеющем большое практическое значение.

Подсем. мотыльковые. Деревья, кустарники, травы, лианы. Листья сложные, реже простые, перистые, пальчатые, тройча­тые. Цветки неправильные, пятичленные. Чашечка сросшаяся. Венчик мотылькового типа (один лепесток образует парус, два - лодочку и два - весла). Тычинок десять, девять сра­стаются нитями в трубочку, одна тычинка свободная. Пестик один. Завязь верхняя. Плод - боб. Наибольший интерес для лесного хозяйства представляют желтая и белая акации. Из травянистых видов этого подсемейства большое практическое значение имеют горох, бобы, фасоль, соя, клевер, люцерна, вика. В лесах растут сочевичник и горошек мышиный.

Рис. 71. Сочевичник весенний:

1 - тычинки, сросшиеся нитями; 2 - пе­стик; 3 - семяпочки

Рис. 72. Сныть:

1 - мужской цветок; 2 - женский цветок; 3 - плод; 4 - диаграмма цветка

Акация желтая, карагана - Caragana arborescens. Кустарник естественно растущий в Сибири и широко распространенный в культуре. Листья сложные, парноперистые. Цветки желтые, в кистях.

Акация белая - Robinia pseudoacacia. Дерево с колючими побегами (родина –– Северная Америка). Листья непарноперистые. Цветки

Побегами (родина - Северная Америка). Листья непарноперистые, цветки белые, душистые, В крупных кистях. Растет быстро, засухоустойчива, декора­тивна. Широко культивируется, применяется в полезащитном лесоразведении. Сочевичник весенний - Lathyrus vernus, или Оrоbus vernus. Многолетнее растение с крупными парноперистыми листьями (рис. 71). Цветки пурпурные, позже синие, по два -пять в соцветиях.

Типичное лесное растение. Растет в широколиственных и хвойных лесах на богатых почвах.

Горошек мышиный - Vicia cracca. Однолетнее травянистое растение с цепляющимися. побегами. Листья кончаются усиками. Цветки в густой кисти. Встречается в лесах и на вырубках.

4. Порядок зонтикоцветные, или аралиевые

К этому порядку относятся семейства деренные, аралиевые и зонтичные.

Сем. зонтичные - Umbeliferae , или сельдерейные - Aria - сеае. Многолетние, двулетние и однолетние травы. Стебли по­лые, с перегородками в узлах. Листья перисторассеченные, с влагалищами. Цветки мелкие, пятичленные, с пятью тычин­ками и одним пестиком из двух плодолистиков. Завязь ниж­няя. Соцветие - сложный зонтик. Плод - дробная двусемянка. Зонтичные содержат эфирные масла. Многочисленные виды растут в разнообразных условиях. Как пищевые культивиру­ются: морковь, укроп, петрушка, сельдерей. Типичные лесные виды: сныть, купырь, дудник. Некоторые виды ядовиты: боли­голов и цикута, или вех.

Сныть обыкновенная - Aegopodium podagraria. Много­летник. Листья дваждытройчатые, с крупными долями листа (рис. 72). Растет в лесах на богатых почвах, иногда в виде сплошных зарослей.

Купырь лесной - Anthriscus sylvestris. Многолетник. Листья дважды-триждыперисторассеченные, с узкими долями. Растет в лесу на богатых почвах.

Дудник лесной - Angelica sylvestris. Крупный многолет­ник высотой 2 м. Листья дважды-триждыперисторассеченные, с удлиненными долями. Растет на богатых почвах с избыточным проточным увлажнением.

5. Порядок букоцветные

К этому порядку принадлежат два семейства: березовые и буковые.

Сем. березовые - Betulaceae . Деревья или кустарники. Ли­стья простые, с раноопадающими прилистниками. Цветки мел­кие, голые или с простыми околоцветниками, однополые. Муж­ские цветки по два-три в пазухах кроющих чешуи, срастаются с ними. Тычинок две - четыре. Соцветие сережковидное. Жен­ские цветки сидят по два-три в пазухе чешуи или в плюске. Пестик из двух плодолистиков. Завязь верхняя. Соцветие ко­лосовидное или головчатое. Ветроопыляемые. Плод - семянка или орех.

Береза бородавчатая - Betula verrucosa, или береза повислая - Betula pendula, и береза пушистая - Betula pubescens. Основные образователи мелколиственных лесов. Крупные де­ревья с белой корой. Мужские и женские цветки образуются по три в па­зухе чешуи (рис. 73). Соплодия при созревании распадаются на плоды - крылатые семянки и трехлопастные чешуи. У березы бородавчатой молодые побеги с бородавочками на коре, у березы пушистой - опушенные.

Ольха серая - Alnus incana и ольха черная-Alnus g I u t i n о s а. Женские цветки образуются по два в пазухе чешуи. Соплодие (рис. 73) не распадается и долго висит на дереве в виде темных шишек. Ольха серая - небольшое дерево или кустарник, растет на вырубках и опуш­ках, ольха черная - большое дерево, растет на избыточно увлажненных проточной водой почвах.

Рис. 73. Береза повислая (слева) и ольха черная (справа): 1 - женские сережки; 2 - мужские сереж­ки; 3 - мужские цветки; 4 -- женские цветки; 5 - соплодия; 6 - плоды

Рис. 74. Дуб летний:

1 - мужские соцветия; 2 - женские со­цветия; 3 - женский цветок; 4 - он же в разрезе; 5 - мужской цветок; 6 - плод; 7 - плюска

Лещина обыкновенная, или о р е ш н и к,- Corylus avel1 а n а. Крупный кустарник. Мужские цветки в сережках, зимуют открыто, женские по одному, по два, по три зимуют в почках. Плод - орех, съедобен. В широколиственных лесах растет как подлесок.

Сем. буковые - Fagaceae . Деревья с простыми, иногда ло­пастными листьями. Околоцветник у мужских цветков простой, сросшийся, четырех - восьмичленный, у женских редуцирован. Тычинок четыре или много. Пестик один, из трех плодолисти­ков. Мужские соцветия - сережки, женские редкоцветные, ко­лосовидные. Плод - желудь, находящийся в плюске в виде ча­шечки или коробочки.

Дуб летний - Quercus robur. Листья лопастные (рис. 74). Желудь в чашечковидной плюске. Образователь широколиственных лесов в европейской части СНГ. Дает ценную древесину.

Бук лесной, или бук европейский,- Fagus sylvatica. Дерево с гладкой корой. Листья цельные, эллиптические. Желуди трехгран­ные, остроребристые, в плюске в виде коробочки. Образователь лесов в За­падной Украине, на Кавказе и в Крыму.

6. Порядок трубкоцветные

К трубкоцветным принадлежат семейства пасленовые, бу­рачниковые и губоцветные. Некоторые авторы выделяют их в самостоятельные порядки.

Сем. пасленовые - Solanaceae . Травы, реже кустарники. Листья без прилистников. Цветки крупные, правильные, пятичленные, венчик сростнолепестный. Тычинок пять, пестик один из двух плодолистиков. Завязь верхняя. Цветки одиночные или в редких кистях. Плод - ягода или коробочка. Широко культи­вируются картофель, помидор, табак, махорка. Сорняки: паслен черный, белена, дурман. Два последних вида ядовиты, приме­няются в медицине, как и белладонна.

Сем. бурачниковые - Borraginaceae . Многолетние и одно­летние травы с ребристыми стеблями. Листья цельные, про­стые, очередные, опушенные. Цветки правильные, пятичленные. Пестик один. Завязь верхняя. Плод дробный, распадаю­щийся на четыре орешка.

Медуница лекарственная-Pulmonaria officinal! s, или медуница неясная - Pulmonaria obscura. Многолетник с яйцевидноудлиненными шершавыми листьями. Цветки розовые, позже си­ние. Встречается в лиственных и хвойных лесах на богатых почвах.

Незабудка болотная - Myosotis palustris. Листья опу­шенные. Цветки голубые. Растет в редких сырых лесах и на сырых лугах. Многолетник.

Незабудка полевая - Myosotis arvensis. Сорняк много­летний или однолетний.

Вероника дубравная - Veronica chamaedrys. Травы с супротивными листьями. Цветки голубые, с глубоко рассеченным четырехчленным венчиком. Тычинок две. Опушение вдоль стебля двумя полосками. Растет в изреженных ле­сах, на полянах и вырубках.

Марьянник луговой - Melampyrum pratense. От­личается бледно-желтым венчиком. Образ жизни тот же, что и у преды­дущего вида.

Льнянка обыкновенная - Lin aria vulgaris. Мно­голетний сорняк. Сильно разветвляю­щиеся корневища образуют много­численные наземные побеги. Листья узкие, линейные. Цветки двугубые, ярко-желтые, с острым шпорцем.

Рис. 75. Крестоцветные: / - диаграмма цветка; 2 - общий вид цветка; 3 - схема цветка на плоскости; 4 - соцветие, 5 – андроцей и гинецей

1. Репликация (удвоение) ДНК в ядре клетке- это размножение на уровне:

1)клеточном 2) органоидном

3) молекулярном 4) организменном

2. В бесполом размножении, у организмов, принимает участие:

1) только одна родительская особь

2) одна или две родительские особи

3)две обоеполые родительские особи

4)две раздельнополые родительские особи

3. Преимущество в изменении наследственных родительских признаков у дочерних особей имеет размножение:

1)только половое

2)только бесполое

3)половое и бесполое

4)в одних случаях половое, в других- бесполое

4. К бесполому размножению относится:

1) вегетативное 2) деление

3) спорообразование 4) все верно

5. Прямым делением одной клетки на две размножаются:

1) только бактерии

2)все одноклеточные организмы

3)только бактерии и одноклеточные растения

4)только бактерии и одноклеточные животные

6. При помощи спор размножаются:

1) грибы, папоротникообразные, мхи

2) одноклеточные животные

3) водоросли и одноклеточные животные

4)бактерии, все растения, грибы и одноклеточные животные

7. Почкованием размножаются:

1)бактерии и дрожжевые грибы

2)бактерии, водоросли и шляпочные грибы

3)дрожжевые грибы, гидры и коралловые полипы

4)водоросли, шляпочные грибы и коралловые полипы

8. Вегетативно отводками размножаются среди перечисленных растений следующие:

1) ирис, слива, земляника

2) смородина, виноград, крыжовник

3)крыжовник, виноград, картофель

4)земляника, картофель, смородина

9. Восстановление диплоидного набора хромосом в зиготе происходит в результате

3) оплодотворения

4) коньюгации

10. В период интерфазы жизненного цикла клетки происходит:

1)только деление клетки

2)только удвоение ДНК

3)биосинтез белка, удвоение ДНК, синтез АТФ

4)удвоение ДНК, биосинтез белка и деление клетки

11. Правильная последовательность фаз митоза клетки следующая:

1)профаза, метафаза, телофаза, анафаза

2)анафаза, метафаза, профаза, телофаза

3)профаза, метафаза, анафаза, телофаза

4)интерфаза, метафаза, анафаза, телофаза

12. В профаза митоза происходит:

1)расхождение центриолей и хроматид к полюсам клетки

2)формирование веретена деления и расхождение хромосом

4)спирализация хромосом и выстраивание их по экватору клетки

13. В метафазе митоза происходит:

2)выстраивание хромосом по экватору клетки

3)спирализация хромосом и формирование веретена деления

4)расхождение центриолей и формирование веретена деления

14. В анафазе митоза происходит:

1) расхождение хроматид к полюсам клетки

2)расхождение центриолей к полюсам клетки

3)выстраивание хромосом по экватору клетки

4)прикрепление хромосом к нитям веретена деления

15.В телофазе митоза происходит:

1)спирализация хромосом и распределение органоидов

2)деспирализация хромосом и восстановление веретена деления

3)расхождение хромосом к полюсам клетки и распределение органоидов

4)восстановление ядерной оболочки, ядрышек и распределение органоидов

16. В результате митоза дочерние клетки диплоидных организмов имеют хромосомный набор:

1)гаплоидный 2) диплоидный

3) гаплоидный и диплоидный 4) гаплоидный или диплоидный

17. Биологическое значение митоза состоит в обеспечении:

1)комбинация наследственных признаков у организмов

2)увеличения числа клеток организма, приводящее к росту

3)изменение числа хромосом в половых клетках организма

4)изменение числа хромосом в соматических клетках организма

18. Хромосомы, содержащиеся в ядре одной соматической клетки

1)всегда парные (гомологические)

2)всегда непарные (негомологические)

3)парные и непарные (гомологические и негомологические)

4)парные или непарные (гомологические или негомологические)

19.Половые клетки у высших растений-это:

1)только яйцеклетки

2)только сперматозоиды

3)только яйцеклетки и сперматозоиды

4)яйцеклетки и спермии

20.В женских половых железах (яичниках) у животных различают зоны:

1)только роста и созревания половых клеток

2)только размножения и роста половых клеток

3)только размножения и созревания половых клеток

4)размножения, роста и созревания половых клеток

21.При мейозе образование двух хроматид в каждой хромосоме происходит:

1)перед первым делением

2)перед вторым делением

3)перед первым и вторым делением

4)между первым и вторым делениям

22.В профазе первого деления мейоза происходит:

1)образование хроматид в гомологичных хромосом

2)спирализация и коньюгация гомологичных хромосом

3)образование хроматид в негомологичных хромосомах

4)спирализация и коньюгация негомологичных хромосом

23.В анафазе первого деления мейоза происходит:

1)расхождение хроматид к полюсам клетки

2)расхождение целых хромосом к полюсам клетки

3)выстраивание гомологичных хромосом по экватору клетки

4)выстраивание негомологичных хромосом по экватору клетки

24. Гаструла – это стадия развития зародыша

1) однослойного 3) многослойного

2) двухслойного 4) четырехслойного

25.Биологическое значение мейоза состоит в:

1)сохранении наследственных признаков у организмов

2)увеличении числа клеток организма, приводящие к росту

3)постоянстве числа хромосом в половых клетках

4)изменении числа хромосом в соматических клетках организма

26Первичные половые клетки в зоне размножения семенников у животных делятся:

1) митозом 2) мейозом

27.Половые клетки в зоне созревания половых желез у животных делятся:

1) митозом 2) мейозом

3)митозом и мейозом 4)митозом или мейозом

28.При развитии половых клеток у животных в семенниках и яичниках образуется:

1)разное число сперматозоидов и яйцеклеток

2)большее число сперматозоидов, чем яйцеклеток

3)большее число яйцеклеток, чем сперматозоидов

4)равное или разное число сперматозоидов и яйцеклеток

29.Процесс оплодотворения у животных состоит из:

1)слияние гаплоидных ядер сперматозоида и яйцеклетки

2)проникновение сперматозоида через оболочку яйцеклетки

3)активации оплодотворенной яйцеклетки к дальнейшему делению

4)все верно

30.Спермии переносятся у цветковых растений к зародышевому мешку с помощью:

1)только ветра 2)только насекомых

3)насекомых и ветра 4)пыльцевой трубки

31. В ходе эмбрионального развития органогенез приводит к образованию

1) зародышевых листков

2) трехслойного зародыша

3) двуслойного зародыша

4) систем органов зародыша

32.Правильная последовательность стадий зародышевого развития у хордовых животных следующая:

1)бластула, гаструла, нейрула

2)нейрула, бластула, гаструла

3)гаструла, дробление, нейрула

4)дробление, гаструла, бластула

33.Двухслойный зародыш в эмбриональном развитии у хордовых животных формируется на стадии:

1)зиготы 2)нейрулы 3)гаструлы 4)бластулы

34.Из наружного зародышевого листа (эктодермы) в эмбриональном развитии у хордовых животных развиваются:

1)органы пищеварения и органы дыхания

2)кожные покровы, нервная система и органы чувств

3)кожные покровы, органы дыхания, кровообращения и выделения

4)скелет, мускулатура, органы кровообращения, выделения и половой системы

35.Непрямое постэмбриональное развитие осуществляется среди перечисленных животных у следующих:

1) насекомые и земноводные

2)круглые черви, пауки, насекомые, птицы и млекопитающие

3)кольчатые черви, насекомые, птицы и млекопитающие

4)кишечнополостные, пауки, земноводные и пресмыкающиеся

36.В процессе деления клетки наиболее существенные преобразования претерпевают

1)рибосомы

2) хромосомы

3)митохондрии

4)лизосомы

37.В процессе митоза каждая дочерняя клетка получает сходный с материнским набор хромосом, благодаря тому,что

1) в профазе происходит спирализация хромосом

2) происходит деспирализация хромосом

3) в интерфазе ДНК самоудваивается, из каждой хромосомы образуется две хроматиды

4) каждая клетка содержит по две гомологичные хромосомы

38.В результате какого процесса образуются новые соматические клетки в многоклеточном организме животного?

3)овогенеза

4)сперматогенеза

39. Какие клетки образуются у животных в процессе митоза?

1) соматические

2) с половинным набором хромосом

3) половые

4) споровые

40. Благодаря митозу число хромосом в клетках тела

1) удваивается

2) уменьшается вдвое

3) оказывается одинаковым

4) изменяется с возрастом

41. В профазе митоза длина хромосомы уменьшается за счет

1) редупликации

2) спирализации

3) денатурации

4) транскрипции

42. В процессе мейоза образуются гаметы с набором хромосом

1) диплоидным

2) гаплоидным

3) равным материнскому

4) удвоенным

43. В результате какого процесса происходит уменьшение числа хромосом вдвое, образование клеток с гаплоидным набором хромосом?

2) дробления

3) оплодотворения

44. Благодаря коньюгации и кроссинговеру происходит

1) уменьшение числа хромосом вдвое

2) увеличение числа хромосом вдвое

3) обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами

4) увеличение числа гамет

45. Какие клетки образуются путем мейоза?

1) мышечные

2) эпителиальные

3) половые

4) нервные

46. Дочерние хроматиды в процессе мейоза расходятся к полюсам клетки в

1) метафазе первого деления

2) профазе второго деления

3) анафазе второго деления

4) телофазе первого деления

47. На каком этапе клетки синтезируются молекулы АТФ, энергия которых используется в процессе деления?

1) в профазе

2) в интерфазе

3) в метафазе

4) в анафазе

48. Митоз в многоклеточном организме составляет основу

1) гаметогенеза

2) роста и развития

3) процессов саморегуляции

4) обмена веществ

49. В результате митоза из одной материнской диплоидной клетки образуются

1) 4 гаплоидные клетки

2) 4 диплоидные клетки

3) 2 гаплоидные клетки

4) 2 диплоидные клетки

50. Яйцеклетка млекопитающего отличается от сперматозоида тем, что

1) имеет гаплоидный набор хромосом

2) неподвижна, крупнее, имеет округлую форму

3) имеет диплоидный набор хромосом

4) имеет плазматическую мембрану

А – насекомоопыляемые растения_____________________

Б – ветроопыляемые растения_________________________

Какое утверждение верно (выделить цветом правильное утверждение или подчеркнуть):

1. 
   Спорами размножаются только грибы и мхи.
2. 
   Для пчел, дафний характерен партеногенез.
3. 
   Из оплодотворенной яйцеклетки развивается эндосперм.
4. 
   Чашечку и венчик называют околоцветником.
5. 
   Половым поколением папоротника является заросток.
6. 
   С помощью эндокринной системы осуществляется гуморальная регуляция
7. 
   Нервная регуляция осуществляется быстрее гуморальной
8. 
   Нервная регуляция имеется у всех животных
9. 
   Сложное поведение животных называется инстинктом
10. 
    Мозжечок лучше всего развит у рыб и птиц

Вставьте пропущенные слова (выделить другим цветом):
При половом размножении всегда образуются ____________________ клетки, которые называются __________________. Женские клетки образуются в _________________, а мужские – в ________________________. _____________________________крупнее, чем _____________________ и содержит запас ____________________ веществ, необходимый для развития ________________.Организмы, вырабатывающие оба вида гамет называются _____________________________________. Процесс слияния половых клеток называется ____________________________. Иногда происходит развитие без оплодотворения, оно называется _______________________. Оплодотворение бывает __________________ и ______________________ . Для рыб и амфибий характерно________________________ оплодотворение, а для насекомых, птиц, млекопитающих - _______________________.

Оплодотворенная яйцеклетка называется __________________. Однослойный зародыш называется _____________________. Внутренняя полость этого зародыша называется _____________________. Двуслойный зародыш называется ______________________. Наружный его слой называется _______________ , а внутренний __________________. Его полость называется_________________

^ Жизнедеятельность организмов 2 вариант

Найдите 1 правильный ответ (выделить цветом или подчеркнуть)
1. Самая примитивная нервная система имеется у:

Б) Дождевого червя

В) Инфузории

Г) Пчелы
2. Узловая нервная система имеется у:

А) Улитки

Г) Человека
3. У позвоночных животных нервная система:

А) Трубчатая

Б) Узловая

В) Сетчатая

Г) Диффузная
4. К железам внутренней секреции не относится

А) Слезная

Б) Гипофиз

В) Щитовидная

Г) Надпочечники
5. Гормон роста вырабатывается:

А) Гипофизом

Б) Щитовидной железой

В) Надпочечниками

Г) Слезной железой
6. Отдергивание руки от горячего предмета, это

А) Безусловный рефлекс

Б) Условный рефлекс

В) Инстинкт

Г) Навык
7. Какие животные имеют сетчатую нервную систему:

А) Кишечнополостные

Б) Плоские черви

В) Кольчатые черви

Г) Моллюски
8. Вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции, называются:

А) Гормоны

Б) Ферменты

В) Секреты

Г) Ростовые вещества
9.Сложность поведения животных зависит от степени развития:

А) Больших полушарий переднего мозга

Б) Среднего мозга

В) Заднего мозга

Г) Мозжечка
10.Самое сложное поведение проявляют

А) Млекопитающие

Б) Пресмыкающиеся

В) Земноводные

1. 
   в состав зародыша семени входит:

1. 
   семядоля
2. 
   стебелек
3. 
   корешок
4. 
   все перечисленное

1. 
   партеногенезом развиваются:

1. 
   самки пчел
2. 
   самцы пчел
3. 
   рабочие пчелы
4. 
   самцы муравьев

1. 
   вторая стадия развития зародыша называется:

1. 
   нейрула
2. 
   гамета
3. 
   бластула
4. 
   гаструла

1. 
   кровеносная система образуется из:

1. 
   энтодермы
2. 
   мезодермы
3. 
   эктодермы
4. 
   нейрулы

1. 
   непрямое развитие встречается у:

1. 
   воробья
2. 
   окуня
3. 
   кролика

1. 
   кожура семени развивается из:

1. 
   стенок семязачатка
2. 
   стенок завязи
3. 
   зародышевого мешка
4. 
   зиготы

1. 
   плод стручок имеется у:

1. 
   гороха
2. 
   фасоли
3. 
   редьки
4. 
   у всех перечисленных

1. 
   в состав пестика не входит:

1. 
   завязь
2. 
   пыльник
3. 
   рыльце
4. 
   столбик

1. 
   семена лопуха распространяются:

1. 
   животными
2. 
   птицами
3. 
   водой
4. 
   ветром

1. 
   к ветроопыляемым растениям относятся:

1. 
   береза
2. 
   все перечисленное

1. 
   Бесполое размножение происходит:
   1. 
      с участием половых клеток
   2. 
      без участия половых клеток
   3. 
      только с помощью спор
   4. 
      только путем почкования

1. 
   Почкованием размножается:
   1. 
      гидра
   2. 
      эвглена зеленая
   3. 
      дождевой червь
   4. 
      сыроежка

1. 
   При почковании многоклеточного организма с 12 хромосомами в ядрах клеток молодого организма будет:
   1. 
      6 хромосом
   2. 
      12 хромосом
   3. 
      18 хромосом
   4. 
      24 хромосомы

1. 
   Процесс пересадки части побега одного растения на другое и их сращивание - это размножение:
   1. 
      прививкой
   2. 
      побеговыми черенками
   3. 
      отводками
   4. 
      с помощью выводковых почек

1. 
   Вегетативное размножение встречается в природе:
   1. 
      только у растений
   2. 
      у растений и низших позвоночных
   3. 
      у растений и позвоночных животных
   4. 
      как правило, у высших животных

1. 
   В результате размножения изменяются(ется):
   1. 
      размеры организма
   2. 
      численность организмов
   3. 
      масса организма
   4. 
      форма организма

1. 
   При оплодотворении в яйцеклетке кенгуру сливаются:
   1. 
      одно ядро сперматозоида с одним ядром яйцеклетки
   2. 
      два ядра сперматозоидов с одним ядром яйцеклетки
   3. 
      одно ядро сперматозоида с двумя ядрами яйцеклетки
   4. 
      несколько ядер сперматозоидов с несколькими ядрами яйцеклетки

1. 
   В ядре зиготы животного может быть:
   1. 
      10 хромосом
   2. 
      15 хромосом
   3. 
      21 хромосома
   4. 
      25 хромосом

1. 
   При партеногенезе отсутствует:
   1. 
      яйцеклетка
   2. 
      зигота
   3. 
      яичники
   4. 
      все выше перечисленное

1. 
   Опыление - это процесс:
   1. 
      слияния гамет - женской и мужской половых клеток
   2. 
      переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика
   3. 
      образования двух дочерних клеток из материнской
   4. 
      прорастания пыльцы с образованием пыльцевой трубки

1. 
   У хламидомонады есть:
   1. 
      мужские и женские половые клетки
   2. 
      только мужские половые клетки
   3. 
      только женские половые клетки
   4. 
      только половые клетки "среднего рода"

1. 
   Семязачатки образуются:
   1. 
      у кукушкиного льна
   2. 
      у папоротника-орляка
   3. 
      у герани
   4. 
      у хламидомонады

1. 
   Появление цветков до распускания листьев характерно для растений:
   1. 
      самоопыляющихся
   2. 
      опыляющихся с помощью ветра
   3. 
      опыляющихся с помощью насекомых
   4. 
      опыляющихся с помощью воды

1. 
   Семязачатки образуются:
   1. 
      в чашечке
   2. 
      в венчике
   3. 
      в тычинках
   4. 
      в пестике

1. 
   Цветку колокольчика синюю окраску придает(ют):
   1. 
      чашечка
   2. 
      венчик
   3. 
      тычинки
   4. 
      пестик

Биология. Человек. 8 класс". Д.В. Колесова и др.

Клеточное строение организма. Органоиды клетки

Вопрос 1. В какой среде находятся клетки организма человека?
Клетки организма человека находятся во внутренней среде – межклеточное вещество, которое имеет определённый солевой состав и постоянную температуру.

Вопрос 2. Какое значение имеет клеточная мембрана?
Наружная клеточная мембрана ограничивает клетку от окружающей среды и осуществляет транспорт веществ. Мембрана обладает свойством полупроницаемости. При этом молекулы воды могут беспрепятственно проходить через клеточную мембрану, а молекулы других веществ проникают избирательно. Через клеточную мембрану клетка получает воду, питательные вещества, кислород, через нее удаляются продукты клеточного обмена.

Вопрос 3. Каковы функции ядра и ядрышка?
Впервые ядро было открыто и описано в 1833 году англичанином Р.Броуном. Ядро в клетке выполняет основные функции:
1) хранение и воспроизведение наследственной информации,
2) регуляция обмена веществ в клетке.
В клетке, выполняющей функцию синтеза большого количества белка, в ядре будет несколько ядрышек или они будут крупные и рыхлые, т.е. функция ядрышка – это синтез рРНК и сборка рибосом.

Вопрос 4. Сколько хромосом имеют половые клетки - сперматозоид и яйцеклетка?
В половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах) по 23 хромосомы (половинный, или гаплоидный, набор).

Вопрос 5. Назовите органоиды клетки.
Общими органоидами клетки являются: митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть (ЭПС), лизосомы, рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микротельца, микрофиламенты. Специальными органоидами клетки являются: реснички (эпителий трахеи и бронхов), жгутики, ложноножки, микроворсинки (эпителиальные клетки кишечника), нейрофибриллы, миофибриллы, тонофибриллы и синаптические узлы.

После процесса опыления должно произойти оплодотворение. Это слияние мужской и женской половых клеток (гамет), дающее начало новому организму. У разных растений время между опылением и оплодотворением длится от нескольких минут до нескольких месяцев.

Спермии

- мужские гаметы, формируются в пыльцевых зернах пыльников тычинок. В типичном случае пыльник состоит из 4-х гнезд, заполненных материнскими клетками спор. Эти клетки делятся мейозом, в результате чего из каждой развиваются 4 гаплоидные клетки - микроспоры, затем гаплоидное ядро микроспоры делится митозом и образуется пыльцевое зерно (пыльца) - мужской гаметофит цветковых растений. Оно состоит из 2-х клеток: большой (вегетативной) и маленькой генеративной, покрытых двойной оболочкой. Генеративная клетка вскоре делится митозом еще раз и образует 2 мужские половые клетки - спермии.

Яйцеклетка

- женская гамета, развивается в зародышевом мешке семязачатка, находящегося внутри завязи пестика. Пестик цветковых растений - новый орган, которого не было у других систематических групп. У голосеменных пыльца улавливается прямо семязачатком, а у покрытосеменных - рыльцем пестика. Закрытая завязь пестика защищает находящиеся в них семязачатки, предохраняя их от неблагоприятных факторов среды.

Семязачаток (семяпочка)

- это видоизмененный мегаспорангий (нуцеллус), защищенный покровами. В центральной части семязачатка одна из диплоидных клеток нуцеллуса делится мейозом, в результате чего возникают 4 гаплоидные клетки мегаспоры. Три из них отмирают, а одна претерпевает 3-х кратное деление митозом, образуя 8 гаплоидных ядер, находящихся в большой клетке - это и есть зародышевый мешок, который является гаплоидным поколением - женским гаметофитом цветковых. Пыльца попав на рыльце пестика, удерживается на нем, т.к. его покровы имеют неровности и выступы, а на поверхности рыльца выделяется липкая жидкость. На рыльце пестика пыльца прорастает. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, которая по тканям столбика дорастает до завязи и далее до семяпочки. Из генеративной клетки к этому моменту образуются 2 спермия, которые опускаются в пыльцевую трубку. Семяпочка одета особым покровом, в котором имеется небольшой канал - пыльцевход (микропиле), в которой и проникает пыльцевая трубка, несущая гаметы - спермии. Самая крупная гаплоидная клетка зародышевого мешка - яйцеклетка находится против пыльцевхода. В центре зародышевого мешка располагается еще одна очень важная клетка - центральная (диплоидная). Пыльцевая трубка через пыльцевход семяпочки входит в зародышевый мешок и лопается: один из спермиев сливается с яйцеклеткой (образуется диплоидная зигота), а другой спермий с центральной клеткой, образуя триплоидную клетку. Этот процесс называется двойным оплодотворением и был открыт в 1898 году С.Г. Навашиным. Диплоидная зигота многократно делится путем митоза и из нее формируется диплоидный многоклеточный зародыш (спорофит). Триплоидная клетка тоже делится путем митоза, образуя множество клеток, в которых накапливаются запасы питательных веществ (вторичный эндосперм). Таким образом, в результате оплодотворения из яйцеклетки возникает зародыш, из центральной клетки - эндосперм, из семяпочки - семя, из стенок завязи - плод.

Выводы:

1. После оплодотворения начинается образование семян, в завязь интенсивно поступают питательные вещества, из нее образуется плод, а из семязачатков - семя.
2. Потомство объединяет в себе признаки 2-х родителей отцовского и материнского организмов. Эти признаки через семена передаются следующему поколению.
3. Осуществляется материальная непрерывность между поколениями, восстанавливается диплоидный и семена, приспособленность их к распространению в природе. После оплодотворения из семяпочки развивается семя, а завязь цветка разрастается и превращается в плод. Разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи называются околоплодником. Он защищает семена от неблагоприятных условий. В образовании плода могут принимать участие и другие части цветка: цветоложе, сросшиеся основания чашелистиков, лепестков и тычинок (цветочная трубка). В процессе созревания околоплодник претерпевает существенные биохимические изменения: происходит накопление сахаров, витаминов, жиров, различных ароматических веществ, на чем основано использование плодов человеком и животными.

По характеру образования различают плод:

а) настоящий (простой) - образованный только из одного пестика (у вишни, у сливы);
б) ложный, в образовании которого участвуют другие части цветка - цветоложе, околоцветник (у яблони);
в) сборный (сложный) - образованный из нескольких пестиков одного цветка (у малины, ежевики, лютика);
г) соплодие образуется из соцветия при условии срастания в нем цветков (ананас, шелковица, свекла, шпинат).

В зависимости от содержания воды в околоплоднике плоды делят на сухие и сочные, а по числу находящихся в них семян - на односемянные и много семенные. Созревшие сочные плоды имеют в составе околоплодника сочную мякоть.

Распространение плодов и семян происходит разными способами:

а) при помощи ветра - одуванчик, ветла, ясень, береза, клен;
б) при помощи воды - кувшинка белая, осока пузырчатая, кокосовая пальма;
в) при активном вскрытии плодов (само разбрасывание) - семена акации, фасоли, капусты;
г) распространяются животными, птицами, человеком - желуди, орехи, земляника, черника, малина, рябина, череда, лопух, сорняки.