49. Класс Двусемядольные, его отличительные признаки. Важнейшие семейства.

50. Класс Односемядольные, его отличительные признаки. Важнейшие представители семейства.

Отдел Покрытосеменные делится на 2 класса: однодольный и двудольные. Эволюция среди этих классов шла разными путями, вследствие чего каждый из них имеет характерные отличия. Эти отличия настолько сильны, что двудольные не скрещиваются с однодольными и прививок между ними не получено.

Основные различия

Класс Двудольные	Класс Однодольные
Около 190 000 видов	Около 63 000 видов
Семя
Зародыш с двумя семядолями	Зародыш с одной семядолей
Семядоли латеральные (боковые), обычно с тремя главными проводящими пучками	Семядоля терминальная (верхушечная), с двумя проводящими пучками
Корень
Система главного корня , стержневая	Придаточная, мочковатая КС
Вторичное утолщение (камбий есть)	Отсутствие вторичного утолщения (камбия нет)
Стебель
Сплошное расположение проводящих тканей или пучки, расположенные по кругу	Разбросанное расположение проводящих пучков
Вторичное утолщение, камбий есть	Отсутствие вторичного утолщения (камбия нет)
Лист
Простой, сложный, более или менее четко разделен на черешок и пластинку	Простой, обычно не расчлененный на черешок и пластинку
Жилкование перистое или пальчатое	Жилкование параллельное или дуговое
Цветок
Пяти-, много-, четырехчленный	Трехчленный

Одного признака недостаточно для отнесения растения к определенному классу, необходимо решать по совокупности признаков.

Примеры Однодольных: пшеница, рис, кукуруза, рожь, ячмень, просо, овес и др.

Примеры Двудольных: картофель, соя и другие бобовые, подсолнечник, гречиха, батат, большая часть плодовых и овощных культур и технических культур (лен, хлопчатник).

51. Закономерности строения цветка.

Цветок – сложный репродуктивный орган покрытосеменных растений.

Цветок имеет ось (цветоложе), несущее листочки околоцветника, тычинки и пестик (или пестики).

Если цветоножка не выражена, цветок называют сидячим. На цветоножке располагаются также 2 (у двудольных) и 1 (у однодольных) предлистника – прицветники. Часто они отсутствуют.

Части цветка делятся на

• фертильные (тычинка, пестик)

• стерильные (чашечка, венчик, околоцветник)

Цветок, содержащий тычинки и пестики называют обоеполым (у 70% цветков). Но бывают случаи, когда цветки однополые. Растения с однополыми цветками, находящимися на одном и том же экземпляре, называют однодомными (кукуруза, дуб, бук, огурец, тыква), если цветки расположены на разных экземплярах – двудомные (конопля, ива, тополь).

Цветоложе может иметь различную форму:

• плоское (пион)

• выпуклое полушаровидное (лютик, ветреница)

• удлиненное коническое (магнолия, малина, земляника)

• вогнутое (каликант западный)

У некоторых цветков цветоложе срастается с нижними частями покрова и тычинок, образуется гипантий. Форма гипантия может быть разной:

• блюдцевидная (смородина альпийская)

• шаровидная (роза морщинистая)

• кувшинчатая (роза коричная)

• бокаловидная (мушмула японская)

• воронковидная (вишня мелкоплодная)

Гипантий характерен для представителей семейства Розовые.

В отличие от симметрии различают:

• правильные (актиноморфные) цветки (если можно провести несколько осей симметрии) – капустные, гвоздичные, розовые

• неправильные (зигоморфные) цветки (если можно провести только одну ось) – бобовые, яснотковые

• нессиметричные (ассиметричные) – если нельзя провести даже одну ось симметрии – валериана лекарственная.

52. Типы околоцветника. Формула и диаграмма цветка. Половые типы цветков и растений.

Околоцветник – это стерильная часть цветка, является покровом, защищающим более нежные тычинки и пестики. Он бывает двойной и простой.

Двойной околоцветник дифференцирован на чашечку и венчик.

Чашечка состоит из чашелистиков, образует наружный круг околоцветника. Чашелистики обычно имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Главная функция – защита цветка до раскрывания бутона.

Венчик состоит из лепестков. Лепестки имеют более крупные размеры и различаются по окраске. Окраску определяют различные пигменты:

• антоциан (розовая, красная, синяя, фиолетовая)

• каротинойды (желтая, оранжевая, красная)

• антохлор (лимонно-желтая)

• антофеин (коричневая)

Аромат цветка создается эфирными маслами.

Венчик может быть раздельнолепестным (лютик, земляника) и сростнолепестным (картофель, шалфей).

Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик, состоит из совокупности однородных листков околоцветника. Может быть раздельнолепестным (тюльпан) и сростнолепестным (ландыш).

Кроме чашечки и венчика с стерильным частям цветка относят еще нектарник.

Строение цветка можно выразить в виде формулы. При ее составлении используют следующие обозначения:

•  — цветок правильный (актиноморфный)

•  — цветок неправильный (зигоморфный)

• Ca— чашечка (calyx)

• Co— венчик (corolla)

• P  — простой околоцветник (perigonium)

• A  — тычинки (андроцей) (androceum)

• G — пестик, плодолистики (гинецей) (gynoeceum)

Рядом с буквенными выражениями частей цветка цифрами указывается количество элементов (пятилепестный венчик — Co₅, шестичленный андроцей — A₆), а в том случае если их число в цветках одного и того же вида непостоянно (обычно больше 12)— символом . Если элементы цветка сросшиеся, то их число заключается в скобки: сросшийся пятичленный венчик — Co₍₅₎, двубратственный андроцей — A_(9,1). Если элементы цветка расположены кругами, то между количеством элементов в каждом круге ставится знак «+» (P₃₊₃). Положение завязи в цветке обозначается чёрточкой. При верхней завязи цветок является подпестечным, поэтому под цифрой числа плодолистиков ставят чёрточку G_{( )}, при обозначении нижней завязи — цветок надпестичный — чёрточку ставят над цифрой G_{( )}. При простом околоцветнике знаки чашечки и венчика не применяются, и он обозначается буквой P (перигониум)..

Например, формула цветка лилии и тюльпана: P₃₊₃A₃₊₃G_{( )}

•  — цветок правильный (актиноморфный);

• P₃₊₃ — околоцветник простой; лепестки свободные, расположены в два круга по 3 лепестка;

• A₃₊₃ — тычинки свободные, расположены в два круга по три тычинки;

• G_{( )} — пестик один, образован 3 сросшимися плодолистиками (гинецей ценокарпный), завязь верхняя.

Диаграммой называют схематическую проекцию цветка на плоскости в следующей ориентации: ось соцветия вверху, кроющий лист – внизу.

53. Андроцей. Строение тычинки и пыльника. Микроспорогенез. Развитие мужского гаметофита.

Андроцей – совокупность тычинок одного цветка. Тычинок может быть от 1 (орхидные) до сотен (мимозовые). Они могут располагаться в один-два круга. Могут быть свободными и сросшимися. По числу групп сросшихся тычинок различают разные типы андроцея:

• Однобратственный – все тычинки срастаются пыльниками (люпин, подсолнечник)

• Двубратственный – 9 тычинок сросшиеся и одна свободная (у многих бобовых)

• Многобратственный – тычинки свободные (зверобой, яблоня садовая)

По длине относительно друг друга различают:

• Равные (тюльпан)

• Неравные: двусильные (из 4 тычинок 2 длинее – яснотковые), четырехсильные (из 6 тыч. 4 длинее – капустные)

Тычинка. см.рисунок А

Пыльник. См.рисунки В. Г.

В пыльнике происходят 2 процесс: микроспорогенез и микрогаметогенез. В результате чего формируется пыльцевое зерно.

Процесс образования микроспор в микроспорангиях, которыми являются гнезда пыльника, называется микроспорогенезом.

В результате мейоза в микроспорангиях возникают 4 микроспоры (n). Далее микроспора делится митотические, в результате чего из каждой микроспоры формируется пылинка или пыльцевое зерно.

Пылинка представляет собой мужской гаметофит покрытосеменных растений. Она состоит из 2 клеток и покрыто оболочкой. См.рисунок Д. Одна клетка маленькая – генеративная (спермагенная), вторая большая – сифоногенная (клетка пыльцевой трубки). Иногда еще до начала высевания пылинок генеративная клетка еще раз делится, в результате образуются два спермия, лишенные жгутиков. Сифоногенная трубка в дальнейшем преобразуется в пыльцевую трубку.

Стенка пыльцевого зерна состоит из 2 слоев:

• Интина – внутренни тонкий слой

• Экзина – внешний более толстый слой.

Жизнеспособность пыльцы при относительно низких температурах и сухости воздуха может долго сохраняться.

54. Типы гинецея. Строение пестика. Мегаспорогенез. Образование зародышевого мешка.

Гинецей (лат. Gynaeceum) — совокупность плодолистиков цветка. Плодолистики – мегаспорофиллы, несущие семязачатки.

Пестик состоит из трёх частей: завязь, столбик, рыльце.

Пестик, образованный одним плодолистиком называется простым, а двумя или более сросшихся плодолистиков – сложным.

Завязь – замкнутая нижняя расширенная полость, несущая семязачатки. Выполняет функцию влажной камеры, предохраняет семязачатки от высыхания и поедания насекомыми и отчасти от колебаний температуры. Полость завязи может быть одногнездовая или разделена на несколько гнезд.

Различают верхнюю (не срастается с другими частями цветка), полунижнюю (с цветоложем срастается только нижняя часть завязи) и нижнюю (завязь срастается с цветочной трубкой) завязь. Нижняя завязь более надежно защищена от внешних неблагоприятных условий.

Места в завязи, к которым прикрепляются семязачатки называются плацентами, а расположение плацент в завязи – плацентацией.

Различают 2 основных типа плацентации:

• Сутуральная – семязачатки располагаются по краям плодолистиков в два ряда вдоль брюшных швов (места срастания краев плодолистика)

• Центрально-угловая

• Центрально-осевая (колончатая)

• Постенная (париетальная)

• Ламинальная – семязачатки располагаются по всей внутренней поверхность, но не вдоль брюшных швов.

Столбик – тонкая цилиндрическая стерильная часть пестика ,отходящая обычно от верхушки завязи.

Рыльце – расширенная часть на верхушке столбика, предназначенная для восприятия пыльцы. Рыльце покрыто эпидермой, которая имеет специальные выросты в виде сосочков или волосков. Необходимы для улавливания пыльцы.

Под эпидермой находится железистая ткань. Эта же ткань находится и внутри пестика. Она стимулирует прорастание пыльцы и облегчает передвижение пыльцевых трубок через столбик.

Типы гинецея.

В настоящее время разделяют три вида гинецеев:

1) Апокарпный гинецей — состоит из множества самостоятельных плодолистиков, отличается краевой плацентацией.

2) Монокарпный гинецей — состоит из единственного пестика с краевой плацентацией.

3) Ценокарпный гинецей — состоит из нескольких сросшихся плодолистиков, образующих единый пестик. Выделяют три разновидности ценокарпного гинецея:

• Синкарпный — несколько сросшихся стенками плодолистиков, плацентация центрально-угловая.

• Паракарпный — то же, но стенки плодолистиков не сохранились. Плацентация постенная.

• Лизикарпный — отличается от паракарпного колончатой (центральной) плацентацией.

55. Типы и способы опыления. Приспособления в строении цветка, исключающие самоопыление.

Самоопылителями являются очень многие виды культурных растений. Самоопылении происходит как у раскрывшихся (хазмогамных) цветков, так и у закрытых – клейстогамных цветков. Для эволюционного процесса оптимально сочетание самоопыления и перекрестного опыления. Однако преобладает перекрестное опыление в 90% случаев.

У ряда цветковых растений есть специальные приспособления, препятствующие или ограничивающие самоопыление:

Двудомность – расположение разнополых цветков на разных растениях.

Дихогамия (с греч. «дихе» - на 2 части) – разновременное созревание пыльцы и рыльца в одном цветке. Протерандрия – более раннее вскрывание пыльников, протерогиния – более раннее созревание рыльца.

Гетеростилия – характеризуется наличием 2 типов внешне похожих цветков, но различающихся по длине столбиков и тычиночных нитей (у одних особей столбики пестиков длинные и пыльники располагаются низка в трубке венчика, у других все наоборот)

Самонесовместимость выражается в подавлении прорастания пыльцы на рыльце пестика той же особи при автогамии и гейтоногамии.