к какому способу опыления приспособлен цветок пшеницы
Строение соцветия пшеницы
Строение цветка у всех злаковых почти одинаковое: 3 тычинки и пестик. Каждый пестик имеет завязь с парой пленок и перистых рыльцев. Такое простое строение позволяет пшенице сократить период цветения и упростить процесс оплодотворения.
Строение пшеничного соцветия
Колос злака представляет собой стержень, по обе стороны которого расположены колоски. Они имеют ответвления 1, 2 и 3-го порядка с усиками на концах. Соцветие пшеницы — прямые сложные колосья, имеющие длину от 3 до 16 см, яйцевидной или продолговатой формы. Ось покрыта колосовыми чешуйками, длиной от 0,4 до 1,6 см без видимых сочленений. Колос у пшеницы состоит из зигзагообразного стержня, который составлен из отдельных колосков и члеников. Место соединения члеников выглядит как плотный узел из 2 слоев клеток.
Каждый колос содержит несколько колосков поменьше, каждый из которых имеет по паре чешуек и от 2 до 8 цветков. Одиночные колосья расположены на оси в два симметричных ряда длиной от 0,4 до 1,9 см.
На колосках может быть как одинаковое, так и разное количество обоеполых цветков.
Мелкие цветки зеленовато-желтого цвета имеют по 2 чешуйки — внешнюю и внутреннюю. У остистой пшеницы внешняя чешуйка переходит в длинную ость, которая соединяется с наружной цветковой чешуйкой. Цветки — это трансформированный вид более коротких побегов, участвующих в образовании семян.
Развитие их на одном колосе происходит по-разному: цветки, находящиеся наверху колоса, часто имеют недоразвитые пестики или цветочные чешуйки, могут не содержать пыльцы.
Формула цветка пшеницы
В конце 19 в. ботаники придумали условное обозначение строения цветков с помощью латинских букв. Формулы стали официальными и были приняты к использованию в научных исследованиях в качестве наглядного примера. Вид формулы зависит от типа растения, строения цветка и его особенностей.
На первом месте стоит пол цветка: мужской с тычинками, женский с плодолистиками или обоеполый. В формулу обязательно включают симметрию. Этот термин обозначает правильность цветка. Она бывает:
Для разных частей цветка используются определенные латинские или русские буквы, соответствующие первому символу названия:
Рядом с буквой ставится число, обозначающее количество данных частей в цветке. В4 переводится как четырехлепестный венчик. Если имеются сросшиеся части, то их количество указывается в скобках. Стрелка обозначает расположение завязи. Если она ставится под числом плодолистиков, то это признак подпестичного цветка. В формуле отображаются также ложные стенки завязи, наличие патологий в строении и прочие необходимые данные.
Формула цветка пшеницы выглядит так: О2+2Т3П1.
Расшифровывается она следующим образом: простой околоцветник, сложный колос зигоморфного типа, имеющий 2 круга по 2 элемента каждый, 3 тычинки, 1 пестик с парой рыльцев и верхнюю завязь.
Цветение пшеницы
Процесс цветения начинается с расхождения чешуек из-за набухания лодикул. Это образует угол расхождения в 25-30`. Величина угла зависит от погоды и влажности воздуха, продолжительности светового дня, почвенных данных, вида и сорта пшеницы. При ясной и влажной погоде угол расхождения может превышать 40`, при сухой — составлять менее 10`.
Раскрытие чешуек сопровождается изменениями в других частях цветка. Начинается рост рыльцев: они выдвигаются в стороны от колоса в горизонтальной плоскости. Удлиняющиеся нити тычинок вырастают с 2 мм до 1,1-1,4 см, что позволяет пыльце выступать над поверхностью колоса. Процесс роста нитей занимает около 30 минут.
Первыми распускаются цветки, находящиеся в нижней части колоса, затем те, что расположены в середине и в конце — самые верхние. В холодную погоду цветение пшеницы выражено слабо. Цветение колосков злака мягких сортов интенсивнее в первой половине дня, а твердых — после полудня. В хорошую погоду среднее время от начала открытия чешуек до закрытия составляет от 15 до 25 минут. В пасмурные и дождливые дни этот процесс может занимать от 48 до 72 часов.
В первые 4 дня отмечается максимальное количество раскрывшихся цветков, затем их число постепенно снижается. Если погода благоприятная, то весь цветение пшеничных растений продолжается не более 3-4 дней. В холодное и сырое лето пшеница может цвести более недели, а в сухое и жаркое — 1-2 дня.
Как опыляется пшеница
Опыление цветка пшеницы — это половое размножение злака, заключающееся в процессе переноса пыльцы из пыльников на рыльцах пестиков. К какому способу опыления приспособлена пшеница: к самоопылению. Это означает, что злаковая культура опыляется собственной пыльцой, не нуждается в помощи пчел и других насекомых-посредников, а также ветра. Этот способ позволяет улучшить урожайность и сохранность семени.
Каждая тычинка состоит из пыльника, связника и тычиночной нити. Две половинки пыльника называют пыльцевыми мешками, которые соединяются специальной тканью — связником. Пыльцевой мешок можно представить как пару гнезд, в которых образуются клетки густой плазмы. Продолжительность открытого состояния мешков зависит от степени готовности пыльцы к воспроизводству. Цветок пшеницы с фертильной или готовой к оплодотворению пыльцой может раскрыться на 3-15 минут. Если же у цветка пыльца стерильная, то они остаются раскрытыми на несколько часов и даже дней.
Опыляется пшеница, когда часть пыльцы из пыльников попадает на рыльце цветка. В ветреную погоду некоторое количество пыльцы может попадать на рыльце соседних цветков и даже других растений. Это позволяет пшенице опыляться перекрестным способом и может привести к нежелательному скрещиванию сортов.
Когда спадает напряжение оболочек тканей нитей тычинок, оставшаяся пыльца высыпается.
Поникшие пыльники свидетельствуют о том, в них не осталось пыльцы. Начинается процесс сближения и закрытия цветковых чешуек.
Процесс оплодотворения пшеницы
Оплодотворение наступает при наличии зрелых рыльцев, которые имеют сладкий сок. Его нормальная концентрация создает оптимальные условия для налипания пыльцы и формирования среды для ее прорастания.
Результаты оплодотворения также зависят от:
Образование завязей происходит в нижних утолщенных частях пестика. Плод пшеницы — односемянная зерновка. Зерна покрыты прочной оболочкой, под которой расположены эндосперм и мучнистая ткань.
Понимание строения и особенностей опыления пшеничного растения необходимо в сельском хозяйстве.
Ориентируясь на сроки цветения пшеницы и погодные условия, на которые оно выпало, можно спрогнозировать предварительную урожайность с каждого из полей. Еще одно агротехническое преимущество — распределение сортов по посевным так, чтобы цветение проходило постепенно и сорта не смешивались друг с другом. Переопыление приводит к снижению урожая, качеству зерна и появлению стерильных семян.
К какому способу опыления приспособлен цветок пшеницы
Известно, что пшеница — травянистое однолетнее растение — является ведущей зерновой культурой. Используя эти сведения, выберите из приведенного ниже списка три утверждения, относящиеся к описанию данных признаков этого организма. Запишите в таблицу цифры, соответствующие выбранным ответам.
1) Однолетнее травянистое растение 30-150 см высотой.
2) Температурой, необходимой для прорастания семян пшеницы, является + 3 °С.
3) По данным на 2012 год, площадь посевов пшеницы в мире составляет 215,5 млн га — это самая большая площадь среди всех сельскохозяйственных культур (на втором месте кукуруза — 177,4 млн га, на третьем рис — 163,2 млн га).
4) Цветки пшеницы мелкие невзрачные, ветроопыляемые.
5) Соцветие пшеницы — сложный колос.
6) Получаемая из зерен пшеницы мука используется для выпекания хлеба, производства макаронных и кондитерских изделий.
Пшеница — травянистое однолетнее растение — является ведущей зерновой культурой:
1) Однолетнее травянистое растение 30-150 см высотой. 3) По данным на 2012 год, площадь посевов пшеницы в мире составляет 215,5 млн га — это самая большая площадь среди всех сельскохозяйственных культур (на втором месте кукуруза — 177,4 млн га, на третьем рис — 163,2 млн га). 6) Получаемая из зерен пшеницы мука используется для выпекания хлеба, производства макаронных и кондитерских изделий.
Можно спросить? Какое соцветие у пшеницы?
Эти предложения ВСЕ описывают пшеницу. А Вам нужно выбрать только те, которые характеризуют её как
ведущую зерновую культуру. А то какое у неё соцветие к этой характеристике не относится.
Проанализируйте таблицу «Примерное содержание и соотношение четырёх азотистых оснований у разных организмов».
| Организмы | Нуклеотиды, содержащие данное основание в % | Отношение основании | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| А | Т | Г | Ц | А/Т | Г/Ц | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Человек | 30,9 | 1,00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пшеница | 27,3 | 27,1 | 22,7 | 29,2 | 20,5 | 21,5 | 1,02 | 0,95 Выберите два утверждения, которые можно сформулировать на основании полученных результатов. 1) ДНК человека, курицы и пшеницы состоят из нуклеотидов, содержащих одно из четырех азотистых оснований. 2) Количество аденина одинаково у всех видов. 3) Пшеница содержит меньше генов, чем курица. 4) Азотистые основания соединены в соответствии с правилом комплементарности. 5) Соотношения А/Т и Г/Ц приблизительно равны 1. Запишите в ответе номера выбранных утверждений. Проанализировав таблицу «Примерное содержание и соотношение четырёх азотистых оснований у разных организмов», находим верные выводы: 1) ДНК человека, курицы и пшеницы состоят из нуклеотидов, содержащих одно из четырех азотистых оснований. 5) Соотношения А/Т и Г/Ц приблизительно равны 1. Остальные выводы неверные, или их нельзя сделать по данной таблице: 2) Количество аденина одинаково у всех видов — неверно. 3) Пшеница содержит меньше генов, чем курица — неверно. 4) Азотистые основания соединены в соответствии с правилом комплементарности — нельзя сделать по таблице. Рассмотрите таблицу «Уровни организации живой природы» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
Основные уровни организации живой материи: молекулярно-генетический (свойства и функции химических веществ в живых системах, биохимические процессы), клеточный (строение и функции клеток, обмен веществ клетки, деление клетки), органно-тканевой (строение и функции органов), организменный (строение и функции систем органов, строение и жизнедеятельность организма), популяционно-видовой (структура и особенности функционирования популяции, внутривидовые отношения), биогеоценотический, или экосистемный (межвидовые отношения в сообществах), биосферный (круговорот веществ в природе).
Ответ: ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ/ПОПУЛЯЦИОННОВИДОВОЙ, или видовой Пользуясь таблицей «Число устьиц на 1 мм 2 листа» и знаниями курса биологии, выберите верные утверждения
1) Устьица нужны для испарения воды и газообмена с окружающей средой. 2) У злаков — пшеницы и овса — так как растут на открытой местности, устьица находятся на обеих поверхностях листа. 3) Кувшинка — водное растение, устьица находятся только на нижней стороне листа, и испарение происходит через его поверхность. 4) Слива, яблоня и дуб — имеют устьица только на нижней стороне листа, т.к. растут на открытой местности. 5) Количество и условия расположения устьиц не зависит от места произрастания. 1) Устьица нужны для испарения воды и газообмена с окружающей средой. 2) У злаков — пшеницы и овса — так как растут на открытой местности, устьица находятся на обеих поверхностях листа. Их листья расположены вертикально, а не плоско по отношению к солнечным лучам. Ответ 4 неверный, поскольку из утверждения следуют, что устьица на нижней стороне, т.к. растут на открытой местности, что логически неверное утверждение; если эти растения растут в лесу, устьица тоже на нижней стороне. Выводы нужно делать ориентируясь на формулировку задания: Пользуясь таблицей «Число устьиц на 1 мм2 листа» и знаниями курса биологии, выберите верные утверждения Установите соответствие между признаком и диапазоном его нормы реакции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. А) строение глаза насекомого Б) удойность коровы В) урожайность пшеницы Г) масса тела человека Д) количество пальцев на руках | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Норма реакции – это пределы изменчивости признака, которые обусловлены данным генотипом.
Признаки с широкой нормой реакции (пластичные признаки) изменяются в большом диапазоне. Это большинство количественных признаков: удойность молока (Б), урожайность пшеницы (В), масса тела человека (Г) и др.
Признаки с узкой нормой реакции изменяются в небольшом диапазоне. Это большинство качественных признаков (цвет глаз, расовая принадлежность, группа крови), а также такие стабильные количественные признаки, как количество пальцев на руках у человека (Д), количество и строение глаз (А), ушей и т.п.
(А) — строение глаза насекомого — стабильный качественный показатель, так как изменения этого признака могут приводит к нарушению его функции (зрения) — узкая норма реакции;
(Б) — удойность коровы — количественный признак, который изменяется в широких пределах в зависимости от условий (например, от количества корма) — широкая норма реакции;
(В) — урожайность пшеницы — количественный признак, который изменяется в широких пределах в зависимости от условий (например, от плодородия почвы) — широкая норма реакции;
(Г) — масса тела человека — количественный признак, который изменяется в широких пределах в зависимости от условий (например, от рациона питания) — широкая норма реакции;
(Д) — количество пальцев на руках — количественный признак, который практически не зависит от условий среды — узкая норма реакции.
Рассмотрите таблицу «Методы селекции» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Метод | Применение метода |
|---|---|
| близкородственное скрещивание (инбридинг) | закрепление наследственных свойств |
| воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента |
Методы селекции растений:
1) гибридизация (близкородственная (инцухт) — скрещивание сортов (чистых линий) с целью получения у гибридов эффекта гетерозиса; неродственная (аутбридинг) — скрещивание особей разных видов или родов с целью получения гибридов, сочетающих признаки двух разных растений;
2) искусственный отбор (массовый — отбор по фенотипу группы особей; индивидуальный — отбор единичных особей);
3) мутагенез (изменение наследственности с помощью мутагенов с целью получения полиплоидов и гибридов с новыми признаками);
4) культура клеток и тканей (выращивание растений из отдельных клеток или тканей, в том числе получение гаплоидов, выращенных из гамет гибридов);
5) хромосомная инженерия (внедрение хромосом растений одного сорта (вида) в геном растения другого сорта (вида);
6) генная инженерия (перенос генов растения одного вида (сорта) в генотип растения другого вида (сорта), получение трансгенных растений).
Методы селекции животных:
1) гибридизация (близкородственная (инбридинг) — скрещивание близкородственных особей с целью получения гибридов с гомозиготным состоянием генов; неродственная (аутбридинг) — скрещивание домашних животных с дикими предками (внутривидовая неродственная гибридизация) и межвидовая неродственная гибридизация);
2) искусственный отбор (индивидуальный отбор по хозяйственно полезным признакам и экстерьеру);
3) испытание родителей по потомству для оценки племенных качеств производителей;
4) искусственное осеменение для интенсивного использования ценных производителей;
5) полиэмбриония (получение нескольких близнецовых зародышей из одной зиготы);
6) клеточное клонирование (клеточная инженерия);
7) генная инженерия (перенос генов одного вида (породы) в генотип другого вида (породы), получение трансгенных животных).
Воздействие на семена пшеницы рентгеновскими лучами в условиях эксперимента (для получения мутаций) – это мутагенез.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Размножение цветковых растений»
1. На рисунке показаны схемы внутреннего строения семени томата (А) и семени тыквы (Б) в двух ракурсах. Назовите элементы строения семени томата, обозначенные цифрами 1, 2, 3. Сравните строение семян томата и тыквы: определите их сходства и различие. В каких структурах этих семян накапливаются питательные вещества?
1) 1 – семенная кожура, 2 – зародыш семени, 3 – эндосперм;
2) сходства семян: наличие зародыша с двумя семядолями и наличие семенной кожуры;
3) различие: отсутствие эндосперма в семени тыквы;
4) в семенах тыквы питательные вещества запасаются в зародыше, в семенах томата – в эндосперме
2. В чём выражается приспособленность цветковых растений к совместному обитанию и перекрёстному опылению в лесном сообществе? Укажите не менее трёх признаков приспособленности. Ответ поясните.
1) Ярусное расположениерастений обеспечивает использование света, воды и минеральных солей из почвы.
2) Ветроопыляемые растения цветут до распускания листвы, которая препятствует опылению (редуцирован околоцветник, тычинки крупные на длинных тычиночных нитях, сухая пыльца.
3) Насекомоопыляемые растения зацветают во время появления насекомых, которые обеспечивают опыление (имеется яркий околоцветник и нектар).
3. Растение кукуруза имеет два типа соцветий: початок и метелку. Почему плоды образуются только в початке? Почему часть початка иногда не заполнена зернами?
4. Ветроопыляемые деревья и кустарники чаще зацветают до распускания листьев, и в их тычинках, как правило, образуется гораздо больше пыльцы, чем у насекомоопыляемых. Объясните, с чем это связано.
1) образование большого количества пыльцы повышает вероятность опыления и оплодотворения, так как часть ее теряется, оседая на почве, стволах деревьев и т.д.;
2) листья создали бы дополнительную преграду при опылении этих растений, поэтому они зацветают раньше.
5. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.
6. Укажите не менее четырех отличий насекомоопыляемых растений от ветроопыляемых.
1) у насекомоопыляемых растений большие и яркие цветки, у ветроопыляемых – мелкие цветки, собранные в соцветия;
2) у насекомоопыляемых растений наличие нектара в цветках, у ветроопыляемых – его отсутствие;
3) у насекомоопыляемых растений пыльца крупная, липкая, у ветроопыляемых – мелкая, легкая;
4) у насекомоопыляемых растений наличие аромата цветков, у ветроопыляемых – отсутствие аромата
7. Назовите части пестика, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3 и функции, которые они выполняют.
1) 1 – рыльце, улавливает пыльцу;
2) 2 – семязачаток (семяпочка), местро образования макроспор, женского гаметофита, семени;
3) 3 – зародышевый мешок (женский гаметофит); в нем происходит двойное оплодотворение, образуется зародыш и эндосперм
8. Объясните, какую роль играют животные в жизни цветковых (покрытосеменных) растений. Приведите не менее четырех доказательств роли животных.
1) участвуют в опылении цветковых растений;
2) участвуют в распространении плодов и семян;
3) ограничивают численность и рост растений, питаясь ими или паразитируя на них;
4) уничтожают вредителей растений, сохраняя их численность;
5) участвуют в повышении плодородия почвы, создавая гумус и улучшая жизнедеятельность растений
9. Рассмотрите рисунок. Определите, какой способ опыления характерен для растения с цветком такого строения. Обоснуйте ответ, приведите три доказательства.
1) цветок опыляется ветром;
2) мохнатое раздвоенное рыльце пестика хорошо улавливает пыльцу;
3) длинные тычиночные нити способствуют рассеиванию пыльцы;
4) редуцированный околоцветник (две цветковые чешуи) не препятствуют проникновению пыльцы к пестику
10. Рассмотрите предложенную схему классификации компонентов семени пшеницы. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
11. Чем представлен и как устроен мужской гаметофит у покрытосеменных растений? Укажите его роль в размножении растения и поясните её.
1) пыльцевое зерно (пылинка);
2) состоит из вегетативной клетки (клетки пыльцевой трубки) и генеративной клетки (двух спермиев);
3) образует спермии (участвует в опылении);
4) из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка;
5) по пыльцевой трубке к семязачатку (зародышевому мешку) продвигаются два спермия
12. В Центральной Америке были обнаружены две группы видов бобовых растений: у одних образуется много мелких легких семян, у других – мало семян, но они крупнее. При этом крупные семена содержат ядовитые вещества, защищающие их от поедания жуками. В чем состоят преимущества каждой из этих групп растений?
1) большое количество мелких семян повышает вероятность воспроизведения растения (попадания в благоприятные условия);
2) легкие мелкие семена разносятся ветром, что способствует расселению;
3) крупные семена содержат большой запас питательных веществ, что повышает вероятность прорастания каждого семени;
4) ядовитые вещества в крупных семенах обеспечивают их лучшую сохранность и выживаемость