Temat nr 51. - Organy generatywne u roślin. Teoria Organy

Temat nr 51. - Organy generatywne u roślin.
Teoria
Organy generatywne u roślin nagonasiennych
Sosna wykształca kwiat męski i kwiat żeński przystosowane do wiatropylności, przy czym kwiatem żeńskim jest
owocolistek z 2 zalążkami, natomiast kwiat męski to szyszeczka zbudowana z wielu
pręcików zawierających woreczki pyłkowe, wewnątrz
których po redukcji (mejozie) powstają haploidalne
jednokomórkowe ziarna pyłku (będące
odpowiednikiem mikrospor u paprotników). Ziarno
pyłku rozwija się, a dojrzałe jest zbudowane z dwóch
komórek — generatywnej i wegetatywnej — oraz
degenerujących komórek przedrośla, natomiast po
bokach ziarna występują 2 pęcherzyki powietrzne umożliwiające przenoszenie go przez
wiatr.
Proces płciowy u sosny jest uniezależniony od obecności wody dzięki wykształceniu przez kiełkujące ziarno pyłku
łagiewki pyłkowej, za pomocą której plemnik dostaje się do komórki jajowej. Wytworzenie łagiewki pyłkowej było
istotnym osiągnięciem w ewolucji przystosowawczej pyłkowy do środowiska lądowego.
Sosna wytwarza nasiona jako organ przetrwalnikowy powstały z zalążka i przystosowany do bytowania w niekorzystnych
warunkach (np. brak wody, mróz). Nasiona są
zaopatrzone w skrzydełko, dzięki któremu są
przenoszone przez wiatr na większe odległości
(wiatropylność), co umożliwiło sośnie opanowanie
dużych przestrzeni lądowych.
KWIAT — ORGAN GENERATYWNY ROŚLIN OKRYTONASIENNYCH
Kwiat to skrócony pęd o ograniczonym wzroście służący do rozmnażania płciowego. Jego poszczególne elementy uległy
takim modyfikacjom, by
zoptymalizować potrzeby
procesu płciowego u roślin.
BUDOWA KWIATU
Kwiat roślin dwuliściennych
zbudowany jest z 2 części:
tzw. okwiatu nie biorącego
bezpośredniego udziału w
procesie rozmnażania, i
uczestniczących
bezpośrednio w tym procesie
— precikowia i słupkowia.
Okwiat tworzą kielich i
korona. Spełnia on funkcje
ochronne dla precikowia i
słupkowia, a także stanowi
przywabnię dla zwierząt.
Kielich składa się z działek zwykle zielonych, podobnych do liścia; stanowi najbardziej zewnętrzny okółek kwiatu.
Korona składa się z płatków, zwykle barwnych i większych niż działki kielicha.
Pręcikowie () składa się z pręcików (mikrosporofili) zbudowanych z nitki pręcika i z główki; w
główce pręcika znajdują się 4 woreczki pyłkowe, a w nich tkanka, z której po mejozie powstaną
ziarna pyłku. Słupkowie () to najbardziej wewnętrzny okółek kwiatu, złożony ze słupków bądź
słupka, przy czym słupek jest przekształconym owocolistkiem, którego brzegi zrosły się
zamykając wewnątrz zalążek — stąd nazwa okrytozalążkowe lub okrytonasienne; część słupka,
w której znajduje się zalążek, nazywamy zalążnią, natomiast ku górze słupek zwęża się w szyjkę
zakończoną znamieniem służącym do przyjmowania ziaren pyłku.
Wyróżnia się kwiaty o b u p ł c i o w e, tj. zawierające jednocześnie słupki i pręciki, oraz kwiaty
rozdzielnopłciowe zawierające osobno słupkowie i osobno pręcikowie. Rośliny, których jedne
osobniki zawierają tylko kwiaty żeńskie, inne zaś tylko kwiaty męskie, nazwano roślinami
dwupiennymi np. konopie, wierzba, cis, chmiel. Jeżeli na jednej roślinie (osobniku) spotykamy równocześnie kwiaty
żeńskie i męskie, to nazywamy ją jednopienną, np. dynia, kukurydza, sosna, leszczyna.
Kwiaty mogą występować pojedynczo, np. u tulipana, lub grochu, bądź być skupione i tworzyć kwiatostany. Kwiatostany
to górne rozgałęzienie pędów zakończone kwiatami, wyróżniamy przy tym kilka rodzajów kwiatostanów.
Rodzaje kwiatostanów: A — grono; B — kolba; C — baldach; D — kłos; E — główka; F — koszyczek
SPOSOBY ZAPYLANIA KWIATÓW
Proces zapylania polega na przeniesieniu pyłku na znamię słupka, co prowadzi z kolei do zapłodnienia. Najkorzystniejsze
dla roślin jest zapylenie krzyżowe, tzn. obcym pyłkiem (owado- lub wiatropylność). Dlatego też rośliny chronią się przed
samozapyleniem w następujący sposób:
— rozdzieleniem płci (kwiaty jednopłciowe), np. u jednopiennej leszczyny, dwupiennej wierzby;
— przedsłupnością (wcześniejsze dojrzewanie słupka), np. u babki, u kokornaka;
— przedprątnością (wcześniejsze dojrzewanie pręcików), np. w rodzinie złożonych;
— heterostylią (różnosłupkowość), czyli różnym umieszczeniem pręcików w stosunku do słupka (-ów), np. u
pierwiosnka;
— samopłonnością polegającą na tym, że własny pyłek nie kiełkuje na znamieniu słupka i ginie, np. u żyta, gorczycy.
BUDOWA ORAZ RODZAJE NASION I OWOCÓW
Nasienie jest to twór przetrwalnikowy rośliny, służący do rozsiewania, a powstający z zalążka w wyniku zapłodnienia.
Istniejące 3 rodzaje nasion: bielmowe, bezbielmowe, obielmowe. Nasienie roślin okrytonasiennych składa się z zarodka
(2n), bielma (3n) i łupiny (2n).
Zarodek to wczesne stadium rozwojowe rośliny; zbudowany jest z liścieni, stożka wzrostu korzenia i łodygi.
Bielmo to tkanka gromadząca odżywcze materiały zapasowe niezbędne do rozwoju zarodka, a więc węglowodany,
tłuszcze, białka (np. aleuronowe), enzymy, witaminy. Rozwija się z triploidalnej (3n) komórki macierzystej bielma w
wyniku podziałów mitotycznych. U roślin dziko rosnących przeważaj ą nasiona oleiste, mogące zawierać do 60%
tłuszczu, natomiast większość roślin uprawnych ma nasiona mączyste zawierające do 80% skrobi.
Łupina nasienna rozwija się z osłonek zalążka, zabezpiecza przed uszkodzeniem, wyschnięciem oraz przed zakażeniem
bakteriami i grzybami. Ściany komórkowe łupiny są skorkowaciałe.
Owoc jest organem charakterystycznym tylko dla okrytonasiennych
Typowy owoc rozwija się z zalążni słupka, czasem przy jego powstawaniu bierze udział dno kwiatowe, np. u ogórka,
jabłoni. Owoc składa się z rozrośniętej ściany zalążni, zwanej owocnią, oraz z nasion. Jego zadaniem jest ochrona nasion
w czasie dojrzewania, a także uczestniczenie w ich rozsiewaniu: owoc = owocnia + nasiona
Owoc jest zwykle zbudowany z 3 warstw:
— zewnętrznej, którą jest tkanka okrywająca (skórka), zaopatrzona w aparaty
lotne lub czepne umożlijące rozsiewanie nasion;
— wewnętrznej, którą jest tkanka tworząca ścianę komory nasiennej, np. pestkę
u śliwy;
— pośredniej owocni (śródowocni), która może być sucha (np. u fasoli) lub
soczysta i zbudowana z miękiszu gromadzącego substancje organiczne (np. u
jabłoni).
Teorię i zadania opracowano na podstawie następujących wydawnictw:
 Podręczniki do biologii w zakresie podstawowym i rozszerzonym;
 Vademecum maturzysty wydawnictwo Operon;
 Repetytorium maturzysty wydawnictwo Greg,
 Vademecum maturzysty wydawnictwo Zielona Sowa;
 Vademecum maturzysty wydawnictwo Oświata.
Zadania maturalne:
 wydawnictwo Operon,
 wydawnictwo MAC,
 wydawnictwo WSIP,
 wydawnictwo PWN,
 wydawnictwo CKA,
 wydawnictwo OMEGA,
 wydawnictwo: NOWA ERA.
 Arkusze maturalne (CKE).
Zadania do rozwiązania
1) Kwiaty mogą być obupłciowe i rozdzielnopłciowe (jednopłciowe); te ostatnie dzielimy na jednopienne i dwupienne.
Określ, jaki rodzaj kwiatu przedstawiają kolejno schematy oznaczone symbolami literowymi A, B i C.
b) Podaj po jednym przykładzie roślin nasiennych, które wykształcają kwiaty przedstawione na schematach
A, B, C.
a)
2) Podpisz elementy budowy kwiatu oznaczone na rysunku cyframi 1-4.
3) Wymień dwa przystosowania w budowie kwiatu
do owadopylności.
4) Na rysunku przedstawiono różne położenie elementów kwiatu u pierwiosnka. Podaj nazwę zjawiska
przedstawionego na rysunku. Wyjaśnij znaczenie tego zjawiska w przyrodzie.
5) Rysunek przedstawia nasiona maku i fasoli. Podaj nazwy elementów składowych nasienia oznaczone kolejno
cyframi l, 2, 3, 4, 5. Wskaż
nasienie
bezbielmowe
i
wyjaśnij, skąd pochodzi jego
nazwa.
6) Na rysunku przedstawiono różne typy owoców. Nazwij podane typy owoców.
Wskaż rysunki, które przedstawiają owoce zbiorowe.
Podaj zasadniczą różnicę między owocami zbiorowymi a pojedynczymi.
Na schematach przedstawiono wybrane przykłady kwiatostanów roślin okrytonasiennych. Niżej podano rodzaje roślin, u
których te kwiatostany występują. Rodzaje roślin: a) koniczyna, b) rdest, c) słonecznik, d) konwalia, e) czosnek, f)
rogownica.
Podaj nazwy przedstawionych kwiatostanów.
Zestaw prawidłowo rodzaj kwiatostanu i rodzaj rośliny, u której występuje.
7) Podaj sposoby rozsiewania przedstawionych na rysunkach nasion i po jednym przystosowaniu w ich budowie
do takiego rozsiewania.
8)
Na schemacie przedstawiono budowę kwiatu tulipana.
a) Podaj nazwy wskazanych na rysunku (A, B, C) elementów budowy
kwiatu tulipana.
b) Podaj, czy kwiaty tulipana są wiatro- czy owadopylne. Uzasadnij
odpowiedź jednym argumentem.