Хозяйственное значение папоротников и их роль в природе

· Создание особого микроклимата в лесу.

· В медицине используются в качестве противоглистных средств (щитовник мужской), при лечении открытых ран, при лечении заболеваний горла.

· Применяют в качестве декоративных растений.

· Выращивают в аквариумах.

· Папоротники, живущие в симбиозе с азотфиксирующими бактериями, применяют в качестве удобрения рисовых полей азотом.

· Молодые вайи орляка употребляют в пищу как салат.

· Древовидные папоротники играли существенную роль в об­разовании каменного угля.

Новые понятия: вайи, сорусы.

Представители: щитовник мужской, орляк обыкновенный.

Вопросы на закрепление.

1. Какие условия необходимы для размножения папоротни­ков?

2. Охарактеризуйте усложнения в строении папоротников по сравнению со мхами.

3. Согласны ли вы с утверждением, что папоротник - типично сухопутное растение?

4. Можно ли определить мужского или женского пола па­поротник, изучая его вайи?

5. В каких отраслях промышленности человек использует папоротники?

 

Отдел голосеменные растения

Исходный уровень знаний: царство, подцарство, отдел, класс, семейство, половое и вегетативное размножение, чере­дование поколений, спорофит, гаметофит (мужской и жен­ский), спорофит, спорангий, спора, архегоний, антеридий, га­меты, (яйцеклетка, сперматозоид, спороносный колосок, выс­шие растения, мейоз, митоз, вегетативные и генеративные ор­ганы План ответа: · Особенности семенных растений. Особенности голосеменных растений. · Строение хвойных растений. · Вегетативное и половое размножение голосеменных (на при­мере сосны обыкновенной). · Роль в природе и хозяйственное значение. Особенности семенных растений

Семенные - самая процветающая группа наземных растений. Они произошли от разноспоровых папоротников и обладает следующими прогрессивными признаками:

· Для полового размножения не требуется вода.

· Гаметофиты редуцированы, т.е. мелкие состоящие из не­большого количества клеток.

· Имеются сложные по строению проводящие ткани,

· Появляется семя, в котором имеется запас питательных ве­ществ, обеспечивающих жизнь и развитие зародыша на на­чальных этапах развития. Семенные покровы защищают за­родыш от неблагоприятных условий среды.

· Возникает новый процесс - опыление, т.е. перенос пыльцы на семезачатки (у голосеменных) или рыльце пестика (у покрытосеменных).

· Спороносные побеги видоизменяются в шишки (голосемен­ные) или цветки (покрытосеменные).

Характеристика голосеменных растений

Количество видов: около 700.

Среда обитания: голосеменные произрастают по всему зем­ному шару. Наибольшее видовое разнообразие - по берегам Тихого океана, в Австралии, Новой Зеландии, в умеренной и холодных зонах Северного полушария. Занимают огромные территории, образуя хвойные леса. Больше всего видов (около 600) в классе хвойные. В Кузбассе широко распространены представители семейства хвойные: сосна обыкновенная, ель сибирская, пихта сибирская, лиственница сибирская.

Строение: Голосеменные - в основном вечнозеленые деревья и кустарники, имеющие многолетние стволы (или стволики), крону, стержневую корневую систему из главного, боковых и придаточных корней. Листья игловидные (хвоя) чешуевид­ные или крупные плоские различной формы. Размножение. Преобладает половое, но возможно и вегета­тивное (отводками, корневой порослью). Половое размноже­ние происходит с чередованием двух поколений. Спорофит преобладает, гаметофит состоит всего из нескольких клеток и формируется внутри спорангиев.

Половое размножение сосны обыкновенной. На верхушке молодых побегов образуются женские шишки. Они состоят из оси, на которой расположены семенные чешуи. На чешуях находятся два спорангия, называемые семезачатки (семяпочки). Семезачаток состоит из покровов и нуцеллуса. Одна клетка нуцеллуса делится мейозом, и из нее образуются четыре споры. Три из них отмирают, а одна делится, в результате чего образуется женский гаметофит. Он состоит из клеток эндосперма, в кото­рый погружены два архегония, содержащие по одной яйцеклет­ке. Таким образом, женский гаметофит сосны окружен клет­ками нуцеллуса и покровами спорангия (семяпочки), а семя­почки располагаются на чешуях женской шишки.

Мужские шишки, также состоящие из оси чешуи и спо­рангиев (пыльников), находятся у основания молодых побе­гов. Пыльники прикрепляются к семенным чешуям (по две на одну чешую). Пыльник имеет стенки, защищающие внутренние клетки. Из них путем мейоза образуются многочисленные споры. Деление спор и образование мужских гаметофитов происходит внутри пыльника. Сформировавшийся гаметофит состоит из двух клеток. Одна клетка (вегетативная) - крупная, имеет две оболочки: внешнюю - плотную и внутреннюю - тон­кую. Внутри вегетативной клетки располагается мелкая гене­ративная клетка с тонкой оболочкой. Мужской гаметофит на­зывается пыльца. Она имеет два воздушных мешка для об­легчения переноса ветром. Генеративная клетка делится, и из нее образуется две спермии - мужские гаметы без жгутиков.

Пыльники разрываются и пыльца переносится с помо­щью ветра. В это время семенные чешуи женской шишки от­топыриваются. Пыльца попадает на отверстие в покровах се­мяпочки. После этого чешуи смыкаются, и пропитываются смолой. Мужские шишки засыхают. Эти процессы происходят весной.

Весной следующего года из вегетативной клетки пыльцы образуется пыльцевая трубка: тонкая внутренняя оболочка выпячивается через отверстия во внешней оболочке. Трубка растет, проходит через отверстие в покровах семяпочки, про­никает в эндосперм. Спермии спускаются по пыльцевой труб­ке. Один из них сливается с яйцеклеткой, а второй спермий и вторая яйцеклетка погибают.

После оплодотворения, женские шишки становятся ярко - зелеными, внутри них из семязачатков формируются семена.

Из зиготы развивается зародыш нового спорофита. Эндосперм женского гаметофита разрастается, обогащается питательными веществами и становится запасающей тканью семени. Его ве­щества будут использованы зародышем при прорастании се­мени. Во время формирования зародыша и эндосперма нуцеллус разрушается, а покровы семяпочки превращаются в семенную кожуру.

Формирование семян происходит под защитой чешуи женской шишки, которые постепенно меняют цвет с зеленого на коричневый. Затем чешуи отгибаются, и созревшие семена, снабженные крылышком, разносятся с помощью ветра. Рас­сеивание семян происходит зимой.

Вегетативным способом сосна не размножается.

Роль голосеменных в природе и хозяйственное значение:

· Являются лесообразователями.

· Семена используются в пищу человеком и животными.

· Образование большого количества кислорода в процессе фо­тосинтеза.

· Древесину используют в кораблестроении, для изготовления мебели, строительных материалов.

· В медицине для получения камфары, бальзамов, детской при­сыпки.

· При перегонке древесины получают смолу, канифоль, скипи­дар.

· Используют как топливо.

·  Используются в качестве декоративных растений.

Новые понятия и термины: мужские и женские шишки, се­менные чешуи, семезачаток (семяпочка), покровы, нуцеллус, эндосперм, пыльник, пыльца, вегетативная и генеративная клетки, спермин, пыльцевая трубка, семя, семенная кожура, зародыш, оболочки пыльцы, семенные растения, опыление.

Представители: сосна обыкновенная, сибирская пихта, си­бирская ель, лиственница сибирская.

Вопросы на закрепление?

1. В чем отличие споры от семени?

2. Почему большинство хвойных называют вечнозелеными?

3. Как отличить мужскую шишку от женской?

4. Что означает выражение "сосна пылит"?

5. Какое строение имеет мужской гаметофит сосны?

6. Особенности строение женского гаметофита.

7. Из чего образуется семя и части семени?

8. Какой набор хромосом имеют разные части семени?

9. Почему голосеменные так называются?