Цветок, опыление, оплодотворение и плод
Разделим четыре последовательных события: образование цветка, перенос пыльцы, слияние клеток и развитие семени с плодом.
Федеральная программа · базовый уровень · 6 класс
Строение и многообразие покрытосеменных растений
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Строение цветка и разнообразие цветков и соцветий
- Самоопыление и перекрёстное опыление ветром, животными или водой
- Двойное оплодотворение и образование семени и плода
- Типы плодов и способы распространения семян
Как это устроено
У типичного цветка снаружи находятся чашелистики и лепестки, внутри — тычинки и пестик или пестики. Но строение цветков разнообразно: одни имеют и тычинки, и пестики, другие — только структуры одного пола. Соцветие состоит из нескольких цветков, поэтому корзинку подсолнечника нельзя называть одним цветком, хотя она выглядит цельной.
Опыление — это перемещение пыльцы на рыльце, а оплодотворение — слияние клеток позже. Между событиями пыльцевое зерно прорастает, и по пыльцевой трубке спермии достигают семязачатка. Пыльца не превращается целиком в семя: семя развивается из семязачатка после оплодотворения.
У цветковых два спермия участвуют в двух слияниях: один соединяется с яйцеклеткой, второй — с центральной клеткой. Это двойное оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, а из другой оплодотворённой клетки — эндосперм, который может служить питательной тканью. У разных видов запас веществ в зрелом семени расположен по-разному.
После оплодотворения семязачаток развивается в семя, а завязь чаще всего — в плод. У яблока в образовании съедобной части участвуют и другие ткани цветка, поэтому фраза «весь плод всегда только из завязи» слишком груба. Сухие и сочные плоды различаются состоянием околоплодника; их строение помогает распространению семян.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Чашелистик
Одна из обычно наружных листовидных частей цветка; чашелистики вместе образуют чашечку и часто защищают цветок на стадии бутона.
Пример: У цветка гороха зелёные чашелистики расположены снаружи лепестков.
- Лепесток
Часть венчика цветка, нередко ярко окрашенная; лепестки могут участвовать в привлечении опылителей, но у ветроопыляемых растений часто малозаметны.
Пример: Крупные лепестки мака заметны насекомым, посещающим цветок.
- Тычинка
Часть цветка, обычно состоящая из тычиночной нити и пыльника, в котором формируются пыльцевые зёрна.
Пример: В пыльниках цветка яблони созревает пыльца, переносимая к рыльцам.
- Пестик
Женская структура цветка, обычно включающая рыльце, столбик и завязь; завязь содержит один или несколько семязачатков.
Пример: На рыльце пестика попадает пыльца при опылении.
Важно: У некоторых цветков столбик сильно укорочен или не выражен; схема показывает распространённый вариант.
- Семязачаток
Структура внутри завязи, содержащая женский гаметофит; после оплодотворения из неё развивается семя.
Пример: В завязи гороха несколько семязачатков, поэтому в бобе может образоваться несколько семян.
- Пыльцевое зерно
Структура, развивающаяся в пыльнике семенного растения и переносящая мужской гаметофит. После попадания на подходящее рыльце может прорастать пыльцевой трубкой.
Пример: Ветер переносит пыльцевые зёрна злаков с одних цветков на другие.
- Опыление
Перенос пыльцы на рыльце пестика у покрытосеменных растений. Само попадание пыльцы ещё не означает, что оплодотворение произошло.
Пример: Пчела может перенести пыльцу с тычинок одного цветка яблони на рыльце другого.
- Самоопыление
Опыление, при котором пыльца попадает на рыльце того же цветка или другого цветка той же особи растения.
Пример: У некоторых сортов гороха опыление может происходить внутри собственного цветка.
- Перекрёстное опыление
Перенос пыльцы между разными особями одного вида; переносчиками могут быть ветер, животные или реже вода.
Пример: Насекомое переносит пыльцу с одного дерева яблони на цветок другого дерева.
- Оплодотворение
Слияние половых клеток. У цветковых один спермий сливается с яйцеклеткой и формирует зиготу — начало будущего зародыша.
Пример: После прорастания пыльцевой трубки спермии достигают женского гаметофита в семязачатке.
- Двойное оплодотворение
Характерный для цветковых процесс: один спермий сливается с яйцеклеткой, другой — с центральной клеткой женского гаметофита; в результате образуются зигота и начало эндосперма.
Пример: После этого у фасоли развивается зародыш, а ткани семени получают необходимые для развития вещества.
- Соцветие
Группа цветков, закономерно расположенных на общей системе осей. Соцветие не является одним огромным цветком, даже если издали выглядит единым.
Пример: Корзинка подсолнечника состоит из множества отдельных цветков.
- Плод
Орган покрытосеменного растения, образующийся после цветения главным образом из завязи, иногда с участием других частей цветка, и содержащий семена либо следы их развития.
Пример: Боб гороха развивается из завязи и содержит несколько семян.
Важно: Не всякий съедобный «фрукт» в быту совпадает с простым ботаническим плодом одного типа.
- Распространение плодов и семян
Перемещение плодов или семян от материнского растения благодаря ветру, воде, животным или механическому разбрасыванию. Способ зависит от строения плода и условий среды.
Пример: Крылатка клёна переносится ветром, а плоды репейника могут цепляться за шерсть животного.
Пример по шагам
На рыльце цветка обнаружили пыльцу. Можно ли сразу сказать, что семя уже образовалось?
- Попадание пыльцы на рыльце означает опыление.
- Для образования зародыша необходимо дальнейшее развитие пыльцевой трубки и оплодотворение.
- После оплодотворения ещё требуется время для развития семени и плода.
Вывод: Нет. Опыление, оплодотворение и образование зрелого семени — разные последовательные события.
Практическая работа
Подпишите строение крупного цветка
- На готовом крупном цветке или качественной фотографии найдите чашелистики, лепестки, тычинки и пестик.
- Если возможно без повреждения редкого растения, рассмотрите пыльник и завязь на разрезе, подготовленном учителем.
- Разделите в записи видимые части и процессы, о которых вы узнали из схемы, но не наблюдали непосредственно.
Что можно заключить: По внешнему строению можно назвать части цветка; сам процесс двойного оплодотворения без специальных методов не виден.
Безопасность: Не разбирайте ядовитые и охраняемые растения; при аллергии на пыльцу используйте фотографию или муляж.
Практическая работа
Сравнение типов соцветий
- Рассмотрите изображения колоса, кисти и корзинки с видимыми отдельными цветками.
- Для каждого образца проследите общую ось и расположение цветков на ней.
- Сравните корзинку подсолнечника с одиночным крупным цветком; подпишите единицы, которые действительно являются цветками.
Что можно заключить: Соцветия различаются способом расположения нескольких цветков; крупная корзинка не равна одному цветку.
Безопасность: При аллергии на пыльцу используйте изображения вместо живых соцветий.
Попробуйте сами
У подсолнечника в корзинке появилось много семянок. Почему неверно говорить, что это один цветок, давший много одинаковых «зёрен»?
Показать ориентир для ответа
Корзинка — соцветие из многих отдельных цветков. Каждая семянка развивается как плод отдельного цветка и содержит семя; бытовое слово «семечка» смешивает плод и семя.
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.