Урок 22

Розмноження спорами (нестатеве розмноження)

Цілі уроку: ознайомити учнів з особливостями розмноження рослин спорами на прикладі папороті; вивчитизначенняцьоговидурозмноженнядля рослин.

Базові поняття і терміни уроку: папороть,спорофіт,гаметофіт,спори,спорангії,

чоловічі й жіночі органи статевого розмноження (антеридії й архегонії).

Концепція уроку

Вегетативне розмноження — не єдиний спосіб розмноження рослин. Які ще способи відтворення собі подібних існують у рослинних організмів?

Основний зміст уроку

Використовуючи малюнок і таблицю розмноження папоротей, учитель розповідає про розмноження з допомогою спор. На малюнку та в гербарії необхідно знайти пучки дрібних «мішечків» на нижньому боці листка папороті. Ці «мішечки» називаються спорангіями, а їхній уміст — спорами. В одному спорангії папороті може міститися величезна кількість дрібних спор.

Для того щоб підвести учнів до відповіді на запитання, яку роль відіграють спори в житті папороті, учитель розповідає про особливості її розмноження.

Спори висипаються з дозрілих спорангіїв і потрапляють у ґрунт. Потрапивши у вологий ґрунт, спора проростає. Рослина, що виросла зі спори, являє собою маленьку, розміром з десятикопієчну монетку, зелену пластинку, схожу на серце (заросток). Це цілком самостійний організм. Він здатен до фотосинтезу, на нижньому його боці розміщуються вирости, що складаються з ланцюжків клітин — з їх допомогою він одержує з ґрунту воду й мінеральні речовини.

Якщо не знати, що цьому організму дала життя спора папороті, неможливо повірити, що перед вами його нащадок.

Слід особливо звернути увагу учнів на зовнішні відмінності між папороттю і рослиною, що з’явилася на світ у результаті розмноження спорами. Чи є відмінності в їх внутрішній будові? Щоб відповісти на це питання, з’ясуємо, що являє собою спора, з якої виросла «зелена пластинка».

Як і будь-яка інша клітина папороті, спора утворилася в результаті поділу клітини її твірної тканини. Однак процес поділу такої клітини відрізняється від звичайного. Під час утворення спор материнська клітина ділиться не на дві, а на чотири частини. Отже, з однієї материнської клітини утворюється чотири спори.

Спора — особлива клітина організму папороті. Вона відрізняється тим, що в її ядрі міститься лише половина тієї кількості хромосом, що перебуває в ядрах кожної з інших клітин організму. Інакше кажучи, у будь-якій клітині цього рослинного організму міститься удвічі більше хромосом, ніж у клітині-спорі. Біологи говорять так: спори — це клітина з одинарним набором хромосом, а решта клітин містять подвійний набір хромосом.

Клітини з одинарним набором хромосом називають гаплоїдними, а клітини з подвійним набором — диплоїдними.

Спори — це єдині гаплоїдні клітини в організмі папороті. Потрапивши у вологий і теплий ґрунт, спора ділиться так само, як і всі інші клітини папороті. З однієї гаплоїдної клітини-спори утворюється безліч клітин нового організму — «зеленої пластинки». Всі його клітини є гаплоїдними. Цим і відрізняється організм-нащадок від організму-предка папороті, в якого всі клітини диплоїдні.

Розглянувши будову заростку, необхідно підвести учнів до розуміння біологічної ролі нестатевого розмноження. Для цього розглядають будову органів статевого розмноження, утворення сперматозоїдів і яйцеклітини (гамет), умов, необхідних для запліднення, — злиття гамет. Зигота відразу ж після запліднення починає ділитися, утворюючи зародок нової рослини.

Утворення гамет, їх злиття в зиготу й утворення зародка нового організму називають статевим розмноженням. Рослині, на якій утворюються статеві клітини, біологи дали особливу назву — гаметофіт, що означає «той, що вирощує гамети». Функція гаметофіта — участь у статевому розмноженні.

Рослину,наякійутворюютьсяспори,називаютьспорофітом —«той, що вирощує спори». Спорофітом є рослина, яку ми зазвичай називаємо папороттю. Розмноження з допомогою спор називають нестатевим розмноженням.

На завершення уроку вчитель розповідає про те, що нестатеве розмноження спорами, за якого утворюються окремі особини — рослинигаметофіти, властиво не тільки папоротям, але й багатьом іншим видам (групам) рослин. Серед них водорості, мохи, плауни, хвощі — групи рослин, з якими ви познайомитеся пізніше.

Урок 23

Розмноження квіткових рослин Цілі уроку: ознайомити учнів з особливостями статевого

розмноження у квіткових рослин; показати його значення для рослин у природі й використання людиною для виведення нових культурних сортів.

Базові поняття і терміни уроку: статеверозмноження,маточка,тичинка,пилок,

спермії,яйцеклітина,зав’язь,насіннийзачаток, насіння.

Концепція уроку

На початку уроку вчитель повинен звернути увагу учнів на те, що більшість рослин, які оточують нас, утворюють квіти. Як розмножуються квіткові рослини? Знайомий уже вегетативний спосіб розмноження в таких рослин — не єдиний.

Як і для решти рослинних організмів, для них відомо і статеве розмноження «гамета + гамета = зигота». Як відбувається розмноження квіткових рослин?

Відповіді на ці питання потрібно знайти, аналізуючи життя квіткової рослини. Для цього необхідно скористатися малюнком або таблицею, з допомогою яких слід крок за кроком простежити етапи розвитку квіткової рослини на прикладі знайомої усім яблуні або вишні.

Основний зміст уроку

Навесні на яблуні з’являються квіти. Розглянемо малюнок — зазирнемо у квітку яблуні. Ми побачимо, що посередині квітки знаходиться маточка,схожанаколбочку.Їїоточуютьтичинки.Кожнатичинкаскладається з тонкої тичинкової нитки, на кінці якої розташовується пильник.

У цих двох органах квітки й відбуваються всі події, пов’язані з нестатевим і статевим видами розмноження цієї рослини. Там містяться спорангії, де утворюються спори яблуні. Спори в яблуні різних розмірів: у спорангіях маточки формуються великі спори, а в спорангіях пиляка — маленькі.

Як улаштована маточка? Її верхня розширена частина — це рильце, нижня стовщена частина — зав’язь, їх з’єднує тонкий стовпчик.

Усередині зав’язі є порожнина, де розташовуються два спорангії. У квіткових рослин вони називаються насінними бруньками. Там утворюються чотири гаплоїдні клітини — чотири великі спори. Але тільки одна із цих спор проростає: з неї всередині зав’язі утворюється гаметофіт, що складається лише із семи клітин. І тільки одна із цих клітин

(уявіть, тільки одна із семи!) є гаметою. Це яйцеклітина, а гаметофіт, на якому вона утворена, — жіночий гаметофіт (його часто називають зародковим мішком).

Далі вчитель розповідає, що саме відбувається в пиляку квітки яблуні та як утворюються спорангії, а в них — спори маленького розміру. З кожної спори утворюється чоловічий гаметофіт, що складається лише

здвох клітин, оточених міцною оболонкою. Він називається пилковим зерном (пилком). Пилкових зерен у пиляку утворюється безліч.

Пилковий мішок розкривається, і на допомогу рослині приходять комахи. Вони переносять пилок з пиляків на приймочку маточки. Так відбувається запилення в яблуні.

Приймочка маточки виділяє особливі клейкі речовини, до яких приклеюються пилкові зерна.

Що відбувається із чоловічим гаметофітом, який потрапив на приймочку маточки? На приймочці маточки одна з його клітин ділиться, утворюючи дві чоловічі гамети — два спермії. Тут слід акцентувати увагу учнів на тому, що для запліднення чоловіча й жіноча гамети повинні злитися, і тільки тоді з’явиться зигота. Як можуть злитися ці дві гамети, якщо одна з них перебуває на приймочці маточки, а інша в зав’язі?

За доставку сперміїв у зав’язь «відповідає» друга клітина чоловічого гаметофіта. Цю клітину називають «клітиною трубки», і така її назва не випадкова. Розглядаючи малюнок, учні бачать, як «клітина трубки» починає проростати крізь стовпчик маточки, дійсно утворюючи трубку, якою просуваються спермії. Коли трубка досягає входу в зародковий мішок, вона проривається, і з неї виходять спермії. Один з них зливається

зяйцеклітиною, утворюючи зиготу.

Що відбувається із другим спермієм? Крім яйцеклітини, у жіночому гаметофіті є ще одна особлива клітина — центральна. Вона відрізняється від усіх інших тим, що в ній міститься два ядра. Саме з нею зливається другий спермій.

Так у зав’язі маточки відбувається відразу два запліднення: один спермій зливається з яйцеклітиною, утворюючи зиготу, другий спермій — із центральною клітиною. Цей процес називається подвійним заплідненням.

Із зиготи розвивається зародок майбутньої рослини. Що відбувається із другою заплідненою клітиною? Вона дає початок запасної тканини. За рахунок її речовин спочатку ростиме зародок. Із тканин, що оточували жіночий гаметофіт, утвориться покривна тканина — оболонка. Так формується насінина — пристосування, з допомогою якого розмножується яблуня.

Що в цей час відбувається з маточкою? Зав’язь розростається, і з її тканин утворюється плід, усередині якого ховається насіння.