Индивидуальное развитие цветковых растений
Вопрос в начале параграфа
Как долго растение может приносить плоды?
Растение может приносить плоды:
Один раз в жизни (у монокарпических растений, таких как однолетние и двулетние травы).
Вернуть оригиналМногократно (у поликарпических растений, таких как многолетние деревья и кустарники).
Вернуть оригиналСтр. 165
Вопросы
1. Что такое онтогенез? Что лежит в основе его реализации?
Онтогенез — это процесс индивидуального развития организма от зиготы до естественной смерти. В основе его реализации лежит наследственная информация, которая заложена в геноме растения и проявляется в конкретных условиях среды.
Вернуть оригинал2. Какие возрастные периоды выделяют в жизни растений?
В жизни растений выделяют четыре возрастных периода: зародышевый, молодости, размножения и старости.
Вернуть оригинал3. Что называют вегетационным периодом растений?
Вегетационным периодом называют время, в течение которого происходит полный цикл развития растения — от начала вегетации (прорастания) до созревания семян и окончания роста.
Вернуть оригинал4. Чем монокарпические растения отличаются от поликарпических?
Монокарпические растения цветут и плодоносят только один раз в жизни, после чего быстро отмирают (однолетние, двулетние). Поликарпические растения цветут и плодоносят многократно на протяжении многих лет (многолетние травы, деревья, кустарники).
Вернуть оригинал5. Чем зрелое растение отличается от молодого?
Зрелое растение отличается от молодого тем, что оно находится в периоде размножения (способно к цветению и плодоношению), достигло максимальных или почти максимальных размеров и имеет полностью развитые генеративные органы. Молодое растение способно только к росту вегетативных органов.
Вернуть оригинал6. Какие признаки старения у деревьев?
Признаки старения у деревьев: замедление роста, уменьшение количества новых побегов, одновременное увядание и опадание листьев (даже у вечнозеленых), а также отмирание вегетативных органов.
Вернуть оригиналЗадания
7. Дайте характеристику каждой фенологической фазы в развитии злаков.
Фаза всходов: Появление первого листа, начинается потребление влаги и прорастание семени.
Вернуть оригиналФаза кущения: Начинается рост боковых побегов от узла кущения (подземного стебля). Формируются узловые корни.
Вернуть оригиналФаза выхода в трубку: Стебель вытягивается, вынося колос из листового влагалища. Начинается интенсивный рост.
Вернуть оригиналФаза колошения/цветения: Появление соцветия (колоса), происходит опыление и оплодотворение.
Вернуть оригиналФаза созревания плодов (налив зерна): Формирование и накопление питательных веществ в зерновке.
Вернуть оригинал8. Опишите индивидуальное развитие фасоли обыкновенной, моркови, картофеля, липы. Отметьте общие черты и различия.
Индивидуальное развитие (онтогенез) цветковых растений имеет общие черты, но отличается по длительности жизненного цикла и способу запасания питательных веществ.
Вернуть оригинал| Признак | Фасоль обыкновенная | Морковь | Картофель | Ячмень |
|---|---|---|---|---|
| Жизненная форма | Однолетнее травянистое растение | Двулетнее травянистое растение | Многолетнее травянистое растение | Однолетнее (или озимое) травянистое |
| Вегетационный цикл | Весь цикл (семя → плоды) за 1 год. После плодоношения отмирает. | 1-й год: Только вегетативный рост и запас в корнеплоде. 2-й год: Цветение, плодоношение → отмирание. | Ежегодный цикл. Размножается вегетативно клубнями, но может давать и семена. | Весь цикл (семя → плоды) за 1 год (яровой). |
| Запасающий орган | Семядоли (в семени) | Корнеплод (видоизменённый корень) | Клубень (видоизменённый побег) | Эндосперм (в зерновке) |
| Прорастание | Надземное (семядоли выносятся на поверхность). | Надземное | Из клубня надземный побег | Подземное (семядоля остается в почве). |
Общие черты:
Все перечисленные растения:
Являются цветковыми (покрытосеменными) растениями.
Вернуть оригиналПроходят полный цикл онтогенеза, включающий периоды зародыша, молодости, размножения и старости.
Вернуть оригиналИмеют вегетативные органы (корень, побег) и генеративные органы (цветок, плод).
Вернуть оригиналРазличия: Главные различия заключаются в длительности жизненного цикла (однолетние, двулетние, многолетние) и способе запасания питательных веществ (семядоли, корнеплод, клубень, эндосперм).
Вернуть оригинал9. В тундре вегетационный период не превышает 2–2,5 месяца, а в более северных районах — не более 1,5 месяца. Однако, несмотря на такие условия, многие растения нормально растут и плодоносят. Объясните это явление.
Вернуть оригиналЭто явление объясняется приспособленностью тундровых растений к условиям короткого, но интенсивного лета:
Вернуть оригиналВысокая скорость развития: Растения тундры имеют очень короткий вегетационный период (биологический цикл), что позволяет им быстро пройти все фенологические фазы (рост, цветение, плодоношение) до наступления холодов.
Вернуть оригиналИспользование запасов: Многие тундровые растения являются многолетними и накапливают питательные вещества (сахара, крахмал) в своих подземных органах (корнях, корневищах) в течение нескольких лет. Весной они используют эти запасы для очень быстрого старта роста и цветения, не тратя времени на первичное накопление органики.
Вернуть оригиналИнтенсивность освещения: В короткий летний период в высоких широтах наблюдается круглосуточное (полярное) освещение, что обеспечивает интенсивный фотосинтез в течение долгих световых суток.
Вернуть оригиналСпецифическая форма: Тундровые растения часто имеют приземистую, стелющуюся форму (подушки), что защищает их от ветра и позволяет эффективно использовать тепло и свет приземного слоя воздуха.
Вернуть оригинал10. Определите, к каким возрастным группам можно отнести деревья и кустарники на пришкольном участке, в парке, вдоль вашей дороги в школу.
Вернуть оригиналОпределение возрастных групп проводится по внешним признакам (размер, наличие цветения/плодоношения, состояние коры, наличие сухих ветвей):
Вернуть оригиналПериод молодости: Молодые саженцы, небольшие деревца, ещё не цветут и не плодоносят, интенсивно наращивают зелёную массу.
Вернуть оригиналПериод размножения: Большинство взрослых деревьев и кустарников, регулярно цветут и плодоносят, достигли почти максимального размера.
Вернуть оригиналПериод старости: Очень старые деревья, с замедленным ростом, часто с сухими или повреждёнными ветвями, возможно, с ослабленным плодоношением.
Вернуть оригиналОбъясните
11. Почему яблоки и плоды вишни с молодых побегов вкуснее тех, что созревают на старых ветвях?
Яблоки и плоды вишни с молодых побегов вкуснее тех, что созревают на старых ветвях, потому что молодые побеги и их проводящие ткани более активны и эффективны в транспорте питательных веществ.
Вернуть оригиналОбъяснение: Молодые побеги имеют более развитую и здоровую проводящую систему (сосуды), которая обеспечивает интенсивный приток к плодам сахаров, синтезированных в листьях, а также воды и минеральных веществ. На старых ветвях транспортные пути могут быть менее эффективны из-за накопления продуктов обмена или уплотнения тканей, что приводит к худшему накоплению сахаров в созревающих плодах.
Вернуть оригинал12. Почему георгины, имеющие значительный запас питательных веществ в корневых клубнях, зацветают летом или даже осенью, а не ранней весной?
Вернуть оригиналГеоргины зацветают летом или осенью, а не ранней весной, потому что они являются теплолюбивыми растениями. Несмотря на запас питательных веществ в клубнях, для их активного роста и перехода к периоду размножения им необходима высокая температура воздуха и почвы, которая наступает только летом.
Вернуть оригинал13. Почему в умеренных широтах при возделывании многих овощных культур выращивают рассаду, а потом переносят её в открытый грунт?
Вернуть оригиналРассаду выращивают, чтобы сократить вегетационный период растений в открытом грунте.
Вернуть оригиналОбъяснение: В умеренных широтах период тёплой погоды короткий. Выращивание рассады в теплицах (где тепло и светло) позволяет растениям пройти ранние фенологические фазы (прорастание, молодость) быстрее. Перенос рассады в грунт позволяет им успеть созреть и дать урожай до наступления осенних заморозков.
Вернуть оригиналТемы для дискуссий
14. Современные учёные утверждают, что прорастание семян является не началом, а продолжением жизни растения. Так ли это?
Вернуть оригиналДа, это так.
Объяснение: Жизнь растения (онтогенез) начинается с зиготы, которая образуется в результате оплодотворения. Зигота развивается в зародыш внутри семени.
Вернуть оригиналТаким образом, семя — это форма покоя уже существующего организма. Прорастание семени — это просто возобновление активного развития зародыша, а не начало его жизни.
Вернуть оригинал15. Лесоводы хорошо знают, что с увеличением возраста леса количество деревьев в нём уменьшается. Например, сосна высевает примерно 25 млн семян на 1 га; через 20 лет остаётся около 5 тыс. деревьев, а через 50 лет остаётся примерно 500 сосен. С чем это связано?
Вернуть оригиналУменьшение количества деревьев с увеличением возраста леса связано с естественным отбором и конкуренцией за ограниченные ресурсы, что называется самоизреживанием насаждений.
Вернуть оригиналОбъяснение:
Конкуренция: Когда на 1 га вырастают миллионы проростков сосны, между ними начинается очень жёсткая борьба за существование (свет, влагу, минеральные вещества).
Вернуть оригиналЕстественный отбор: Выживают только те немногие особи, которые являются самыми сильными, быстрорастущими и наиболее приспособленными. Слабые и затенённые деревья не получают достаточно света, не могут фотосинтезировать и отмирают.
Вернуть оригиналСамоизреживание: В итоге, из миллионов сеянцев остаются лишь сотни деревьев, которые способны формировать зрелый лес (через 50 лет), так как им требуется всё больше места, воды и света для роста.
Вернуть оригиналТаким образом, резкое сокращение числа деревьев — это нормальный, биологически обусловленный процесс, который обеспечивает лучшее развитие выживших деревьев и устойчивость лесного сообщества.
Вернуть оригиналСтр. 166
Кейс. Глава 6. Семенные растения
1 Задание
Вопросы и задания
1. При чём здесь кошки?
Кошки причастны к урожаю клевера через мышей. Кошки уничтожают мышей, которые, в свою очередь, поедают шмелей. Шмели являются основными опылителями клевера. Таким образом, чем больше кошек, тем меньше мышей, тем больше шмелей, и тем выше урожайность клевера.
Вернуть оригинал2. В дальнейшем оказалось, что урожай клевера зависит не только от кошек, но и от рыжих лисиц. Каким образом?
Урожай клевера зависит и от рыжих лисиц точно таким же образом: лисицы уничтожают мышей. Чем больше лисиц, тем меньше мышей, которые являются врагами шмелей (основных опылителей клевера), что в итоге приводит к повышению урожайности клевера.
Вернуть оригинал3. В период цветения одно соцветие клевера даёт до 8 мг нектара. Сколько соцветий необходимо посетить пчеле, чтобы собрать 10 кг мёда, при условии, что средняя пчелиная семья состоит из 60 тыс. пчёл, а из 1 г нектара пчела получает 25 % мёда?
Вернуть оригиналМасса мёда, которую нужно собрать: 10 кг = 10 000 г.
Вернуть оригиналОбщая масса нектара, необходимая для 10 кг мёда (учитывая, что мёд составляет 25% нектара): Нектар = 10 000 г/0,25 = 40000 г.
Вернуть оригиналМасса нектара с одного соцветия: 8 мг = 0,008 г.
Вернуть оригиналКоличество соцветий, которые необходимо посетить пчеле:
Вернуть оригиналКоличество соцветий = 40000 г/ 0,008 г = 5 000 000 соцветий
Вернуть оригиналПчелиной семье необходимо посетить 5 миллионов соцветий клевера, чтобы собрать 10 кг мёда.
Вернуть оригинал2 Задание
Вопросы и задания
1. Каким образом это растение могло попасть во Францию?
Лопух мог попасть во Францию после 1815 г. (года окончания Наполеоновских войн и связанных с ними передвижений войск) следующими путями:
Вернуть оригиналНа одежде или шерсти животных: Плоды лопуха имеют крючочки, которыми они цепляются за одежду солдат или шерсть животных, участвовавших в походах (зоохория).
Вернуть оригиналС грузами: Случайно попал в трюмы кораблей или вагоны с грузами, которые привозили из других стран.
Вернуть оригинал2. Какое историческое событие этому способствовало?
Историческое событие, которое могло способствовать распространению лопуха во Франции, — это военные походы (Наполеоновские войны), которые привели к массовому передвижению людей, лошадей и грузов по Европе.
Вернуть оригинал3 Задание
Вопрос
К каким пагубным последствиям приводит замена в городах многолетних зарослей местных растений на газоны из одного-двух видов злаков?
Вернуть оригиналЗамена многолетних зарослей местных растений на газоны из одного-двух видов злаков приводит к следующим пагубным последствиям:
Вернуть оригиналСнижение биологического разнообразия (Биоразнообразие): Уничтожается среда обитания для многих местных насекомых, птиц и мелких животных, которые зависят от разнообразной местной флоры.
Вернуть оригиналУменьшение устойчивости: Газоны из одного-двух видов менее устойчивы к болезням, вредителям и засухе, чем природные заросли, и требуют постоянного ухода (полив, удобрения).
Вернуть оригиналСнижение эффективности опыления: Сокращается количество цветущих растений, что негативно сказывается на опылителях (пчёлах, шмелях).
Вернуть оригинал4 Задание
Вопрос
Из какой части початка лучше отбирать семена для посева? Обоснуйте свой выбор.
Семена для посева лучше отбирать из средней части початка.
Вернуть оригиналОбоснование:
Созревание: Зерно созревает снизу-вверх. Зерна нижней части початка созревают первыми, но могут быть повреждены. Зерна верхней части созревают последними и могут быть неполноценными (особенно, если вегетационный период был коротким).
Вернуть оригиналКачество: Зерна из средней части початка созревают одновременно и, как правило, являются наиболее крупными, полновесными и имеют высокую всхожесть и качество.
Вернуть оригиналСтр. 168