«Оплодотворение и опыление у покрытосеменных растений. Образование плодов и семян»

«Оплодотворение и опыление у покрытосеменных растений. Образование плодов и семян»

Цели урока: сформировать у обучающихся представление об опылении и его видах, а также сформировать знания о процессе оплодотворения и его особенностях у растений.

Задачи:

образовательные:

• познакомить обучающихся с различными способами опыления у цветковых растений; с процессом оплодотворения;

• обобщить знания о цветке, как органе семенного.

развивающие:

• учить анализировать, делать выводы, работать с учебником;

• Развивать умения устанавливать причинно-следственные связи.

воспитательные:

• воспитывать положительную мотивацию к учёбе;

• осуществлять на уроке экологическое воспитание школьников.

Ход урока

Организационный момент.

Проверка домашнего задания

“Было время, когда в Австралии не произрастал клевер. Привезли семена, посеяли. Клевер рос и рос хорошо, но плодов и семян не давал. Стали искать причину, почему клевер не давал плодов и семян, хотя обильно цветёт. Оказалось, что клевер не плодоносит потому, что не опыляется, а опыления нет потому, что нет в Австралии шмелей, которые опыляют цветки клевера. Привезли в Австралию шмелей, шмели посещая клевер, опыляли его. Клевер стал плодоносить”.

Проблемный вопрос: Почему шмели и вообще насекомые прилетают на цветки?

Посмотрите на эти цветки, какие они? (слайд 5) (Яркие, большие, ароматные, богатые нектаром, привлекательные). Полетят на эти цветы насекомые? 

Опыление - важный процесс, без которого не происходит обра зования плодов и семян. Опыление может происходить различны ми способами, а именно самоопылением и перекрестноопылением.

1)  Самоопыление. При самоопылении пыльца из тычинки по падает на рыльце пестика того же самого цветка.

На модели цветка гороха показать механизм самоопыления еще в за крытых бутонах. Самоопыляемые растения могут опыляться и перекрестно.

У насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений при дли тельных дождях, сильных ветрах также может происходить само опыление.

2) Перекрестное опыление. (Слайд 7)

Раскрыть биологическое значение перекрестного опыления, его пре имущества перед самоопылением.

- Как пыльца переносится с одного цветка на другой?

-  Почему в холодную дождливую погоду бывают низкие уро жаи плодово-ягодных культур?

Около 150 культурных растений нуждаются в перекрестном опылении, многие из них опыляются насекомыми, в основном пчелами.

а) Насекомоопыляемые растения.

Доказано, что опыление пчелами повышает урожайность вишни и черешни в 7 раз, малины и крыжовника - в 2 раза, огурцов - в 10 раз.

Признаки цветков насекомоопыляемых растений:

1) одиночные цветки крупные, мелкие собраны в соцветия;

2) яркая окраска околоцветника (каждый вид насекомых-опылителей предпочитает определенную окраску цветков);

3) наличие нектара и аромата;

4) особое строение пыльцевых зерен.

Ботаники сравнивают яркие краски цветков с зазывающими вывесками ресторанов.

И это сравнение не случайно.

У насекомоопыляемых растений эволюция цветков шла в на правлении усиления их сигнальных свойств, привлекающих опылителей. Венчик, пыльца и тычинки не только интенсивно окрашены, но и контрастируют по окраске друг с другом. Многие растения скрывают тычинки внутри венчика, защищая пыльцу от дождя. Часто такие цветки выглядят как сигнальные копии настоящих ты чинок, что также служит для привлечения насекомых.

Многие цветки, у которых тычинки прячутся в лепестках и по тому являются невидимыми, имитируют их на месте расположения лепестков цветка. Так, тычинки льнянки обыкновенной полностью спрятаны в трубке венчика. Маска, которая завершает трубку, представляет имитацию единичной тычинки. Шмель садится на такую маску-«тычинку» и открывает цветок своим весом, получая доступ к тычинкам настоящим. Зверобой привлекает опылителей большим количеством тычинок, каждая из которых продуцирует небольшое количество пыльцы. Цветки коровяка имеют нити, на поминающие тычинки. Три верхние тычинки у этого растения более выразительны, чем две нижние. Посетители цветков обращают внимание на верхние тычинки и принимают такое положение, когда пыльца с невзрачных тычинок прилипает к ним. У рододендронов части цветка, имитирующие тычинки, показывают посетителям цветков путь к нектару.

Нектар растений - сахаристый сок. Пчелы перерабатывают его в пчелиный мёд. Основные углеводные компоненты нектара - глюкоза, фруктоза, сахароза. Их соотношение может быть различным у разных видов растений. У некоторых растений в состав нектара входят другие сахара, а также аминокислоты, белки, витамины, эфирные масла. Чемерица, багульник, рододендрон выделяют ядовитый нектар.

Растения, чей нектар содержит глюкозу и фруктозу, посещаются пчёлами интенсивнее, чем те, в нектаре которых преобладают дисахариды. Каждому сорту мёда присущи свой цвет, вкус, аромат. В зависимости от красящих веществ, входящих в состав нектара, цвет мёда может быть от бесцветного до почти чёрного. В светлых цветочных медах преобладает фруктоза, в тёмных - глюкоза. Чем больше в мёде фруктозы, тем дольше он остается жидким. У тёмных медов выше амилазная активность и общая кислотность, а также содержание белка. Мёд содержит в среднем 300 ккал в 100 г, или 1250 кДж усваиваемой энергии. В состав мёда входят протеины, органические кислоты, многие микроэлементы и витамины (С, РР, К, Н, каротин, витамины группы В).

Мёд повышает функциональное состояние центральной нерв ной системы, улучшает питание тканей, обеспечивает нормальную проницаемость кровеносных сосудов, повышает устойчивость организма к инфекциям, стимулирует выработку антител, нормализует обмен веществ. Мёд обладает бактерицидным и фуницидным действием.

Противопоказанием для употребления мёда может служить только индивидуальная непереносимость.

Растения, с которых пчёлы собирают нектар, называются медоносными. Таких насчитывается более 1000 видов. Нектар вырабатывают особые органы цветка - нектарники. Нектарники могут развиваться из клеток околоцветника, цветоложа, тычинок и плодолистиков. У лютика они имеют вид углублений - «медовых ямок». У барбариса на лепестках образуется по два мешковидных вздутия ярко-жёлтого цвета. У растений, околоцветник которых изменился в шпорец, нектарник располагается внутри этого шпорца (живокость, борец). У растений семейства мальвовых и липовых нектарник образуется на внутренней стороне чашелистиков. У капустных - у основания тычиночных нитей. У Иван-чая - в углублении в виде чаши вокруг столбика пестика. Закладываются нектарники в период образования бутонов, а полного развития достигают в момент раскрытия пыльников. После опыления количество выделяемого нектара значительно уменьшается.

б) Ветроопыляемые растения.

У ветроопыляемых растений цветки мелкие, невзрачные, часто с редуцированным околоцветником, но дающие массу сухой, лег кой пыльцы. Такие цветки называют анемофильными - «любящи ми ветер». Ольха, осина.

Для того чтобы пыльца попала на рыльца пестиков женских цветков, её должно быть очень много. У лещины, дуба, сосны, кукурузы, ржи, конопли целые облака пыльцы взлетают вверх, подхватываются порывами ветра и разносятся во все стороны. Большая часть пыльцы не попадает на рыльце. Её сбивают капли дождя, она оседает на почву, траву, листья и кору деревьев, серовато-жёлтой пленкой покрывает лужи, пруды. Лишь очень малое её количество прилипает к рыльцам, покрытым клейкой массой. Диаметр отдельной пылинки ветроопыляемых растений не превышает нескольких тысячных долей миллиметра.

Признаки цветков ветроопыляемых растений:

1)  цветки не имеют крупных ярких лепестков (они мешали бы переносу пыльцы ветром);

2) не имеют нектарников, большинство лишены запаха;

3) образуют много пыльцы. Пыльца легкая, так как пыльцевые зерна мелкие, сухие;                                  4) тычинки располагаются открыто, высовываясь из цветка на ружу, где их обдувает ветер;

5) рыльца крупные и пушистые; как и тычинки, высовываются из цветка.

Ветроопыляемые растения растут группами, образуя заросли или рощи. Как правило, зацветают раньше, чем развернутся почки и распустятся листья.

Искусственное опыление - опыление, которое осуществляет человек с целью выведения новых сортов и повышения урожайности растений.

Физкультминутка

Наши алые цветки

Распускают лепестки. (плавно поднимаем руки вверх)

Ветерок чуть дышит,

Лепестки колышет. (качание руками влево-вправо)

Наши алые цветки

Закрывают лепестки, (присели, спрятались)

Головой качают, (движения головой влево-вправо)

Тихо засыпают.

Оплодотворение

Определение оплодотворения  - читать  учебник

Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской гамет с последующим образованием  зиготы.

Пыльца, попавшая на рыльце пестика, прорастает. Пыльцевое зерно состоит из двух клеток. Одна из них делится и образует две мужские гаметы — спермин. Спермин — это мелкие клетки с большими ядрами. Другая клетка (вегетативная) начинает расти, образуя длинный вырост — пыльцевую трубку.

Трубка прорастает в рыльце, затем проходит столбик пестика, проникает в завязь и доходит до пыльцевхода семязачатка. Спермии все время находятся в кончике пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка доставляет спермии в зародышевый мешок.          

В семязачатке, а именно — в зародышевом мешке, происходит оплодотворение. Пыльцевая трубка входит в пыльцевход и лопается. Из нее спермин попадают в зародышевый мешок и осуществляют двойное оплодотворение. Оно заключается в том, что одни из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой — с центральной клеткой зародышевого мешка.

Двойное оплодотворение происходит только у цветковых растений. Из зиготы, которая образуется при оплодотворении яйцеклетки, развивается зародыш семени, а из оплодотворенной центральной клетки зародышевого мешка — запасающая ткань  семени — эндосперм.

Рассказ  о двойном оплодотворении  сопровождается  демонстрацией  таблицы «Двойное  оплодотворение  у  растений.

Результат оплодотворения:

1 спермий + яйцеклетка зигота зародыш

2 спермий + центральная клетка эндосперм

покровы семязачатка семенная кожура

зародыш + эндосперм + семенная кожура семя

стенки завязи стенки плода (околоплодник)

завязь плод

Двойное оплодотворение было открыто русским ученым С. Г. Навашиным. Оно имеет очень большое значение для растений, так как свойствами двух организмов обогащается не только зародыш семени, который образуется из зиготы, но и запасающая ткань, которая обеспечивает его питательными веществами.

Плод – это орган цветкового растения, плод образуется из завязи цветка

плод образуется только на месте цветка.

Плод – это генеративный орган цветкового растения. Важнейшие функции плода – защита и распространение семян

Плод состоит из семян и околоплодника. Основная функция околоплодника – защита формирующихся семян от механических повреждений, пересыхания и различных неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Именно благодаря тому, что у цветковых растений семена защищены плодом, их и называют покрытосемянными.

В природе существует огромное разнообразие плодов

(Демонстрация изображения и коллекции плодов различных растений.)

Плоды чаще всего образуются из завязей пестиков. В нем происходит образование и созревание семян.

Если в цветке только один пестик, то плод, который развивается из этого цветка, называютпростым. Если же в цветке несколько пестиков, то формирующийся в результате плод называютсложным, или сборным.

У некоторых растений, таких, как инжир, ананас, ольха, в результате срастания нескольких плодов из целого соцветия образуется соплодие.

- По числу семян выделяют односемянные и многосемянные плоды. 

- От чего зависит количество семян в одном плоде? (Ответы учащихся.)

Количество семян в плоде зависит от количества семязачатков в завязи.

- Приведите примеры растений с односемянными и многосемянными плодами. (Ответы учащихся.)

Кроме того, по характеру околоплодника плоды можно разделить на сухие и сочные.

- Какая часть плода может быть сочной? (Ответы учащихся.) Обычно у сочных плодов бывает сочный околоплодник. Но, например, у клубники и земляники семена расположены на сочном разросшемся цветоложе.

- Приведите примеры сухих и сочных плодов. (Ответы учащихся.) 

Плоды могут быть вскрывающиеся и невскрывающиеся. Вскрывающимися чаще всего бывают сухие плоды.

СОЧНЫЕ СУХИЕ

Многосемянные Односемянные Многосемянные Односемянные

- Ягода - Костянка - Коробочка - Зерновка

- Яблоко - Боб - Семянка

- Померанец - Жёлудь

- Тыквина - Крылатка

Сочные плоды:

Ягода – сочный плод с мякотью, покрытый снаружи тонкой кожицей, внутри плодов находится много мелких семян. Смородина, виноград.

Яблоко – сочный плод с мякотью, покрытый кожицей, но семена лежат в пленчатых сухих камерах. Яблоко, рябина, груша.

Тыквина – семена лежат в сочной мякоти, но наружный слой околоплодника деревянистый (арбуз, тыква, огурец).

Померанец или гесперидий – ягодовидный плод у цитрусовых (апельсин, лимон, мандарин).

Костянка – сочный плод с тонкой кожицей, мякотью и косточкой, внутри которого находится 1 семя (вишня, слива).

Сухие плоды:

Орех – околоплодник жесткий, деревянистый, семя лежит свободно (лещина, фундук).

Желудь – околоплодник менее жесткий, плод окружен защитным покровом. (дуб).

Семянка – сухой плод, околоплодник прилегает к единственному семени, но не срастается с ним (подсолнечник, одуванчик).

Зерновка – сухой плод, околоплодник срастается с семенной кожурой (рожь, пшеница, рис).

Боб – сухой плод, который вскрывается двумя створками (горох, фасоль, бобы).

Стручок – сухой плод с двумя створками, но семена развиваются не на створках, а на перегородке плода (репа, капуста).

Коробочка – сухой плод, в котором находятся многочисленные семена (мак, тюльпан).

III. Закрепление изученного.

1) Каким образом переносится пыльца с одного цветка на другой?

2) Какие насекомые являются опылителями культурных растений?

3) Что привлекает насекомых?

4) Почему клевер опыляется только пчелами и шмелями?

5)  Чем цветки ветроопыляемых растений отличаются от насекомоопыляемых?

6)  В чем выражается приспособленность цветков к опылению ветром?

У: Вернемся к вопросу, который был задан в начале урока - «Для кого или для чего красота цветов?»

А теперь ребята, давайте вместе с вами выполним тест, и проверим, как вы усвоили материал.

Контрольный тест по теме. 

На рисунке отметьте точками, правильные ответы, соедините точки.

1. Опыление – это

А. Перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.. 
Б. Слияния спермия с центральной клеткой
В. Прорастание пыльцевых зерен
Г. Слияние половых клеток

2. Искусственное опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика с помощью:

А. Ветра
Б. Человека 
В. Воды
Г. Животных

3. Яркая окраска характерна для цветков, опыляемых:

А. Ветром
Б. Насекомыми
В. Путем самоопыления
Г. Искусственно

4. Самоопыление происходит у:

А. Березы, орешника
Б. Картофеля, гороха

В. Вишни клевера
Г. Ржи, кукурузы.

5. Оплодотворение у цветковых растений называют двойным, так как в нем участвуют:

А. 2 яйцеклетки

Б. 2 спермия

В. Центральная клетка зародышевого мешка

Г. 2 центральные клетки зародышевого мешка

6. Семена развиваются из семязачатков, которые находятся

А. В тычинке

Б. В завязи пестика

В. В пыльнике

Г. На рыльце пестика

7. Биолог, который открыл процесс двойного оплодотворения:

А. Навашин

Б. Менделеев

В. Докучаев

Г. Вернадский

Если на лице появилась улыбка, значит, вы успешно справились с тестом, если улыбка немного исказилась, то у вас есть ошибки, над которыми нужно еще поработать.

Домашнее задание: § 19, 20 учебника; подготовить сообщения на темы: «Насекомоопыляемые растения», «Ветроопыляемые растения». Заполнить таблицу.