САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Блог по БИОЛОГИИ для подготовки к ЕГЭ: учащимся и репетиторам по биологии
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Блог по БИОЛОГИИ для подготовки к ЕГЭ: учащимся и репетиторам по биологии

К статье о чередовании поколений

Здравствуйте, уважаемые посетители блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Моя статья на блоге «Чередование поколений» вызвала особый интерес учащихся и преподавателей биологии.

Благодаря некоторым вопросам учащихся в комментариях, статья была немного расширена.  Чрезмерно «раздувать» объем статьи, призванной дать лишь основы понимания данного явления в царствах растений и  животных в сравнительном аспекте, посчитал не целесообразным, поэтому с некоторыми интересными замечаниями в комментариях мне хочется поделиться с вами в этой отдельной статье  рубрики «Из диалогов в комментариях».

Наталия: Чтобы не забылось учениками до 11 класса, то что учили в 7-ом, зубрим такую схему: гаметофит (половое поколение) образует гаметы, спорофит (бесполое поколение) образует споры. Вместо слов «образует» рисуем стрелочки и замыкаем схему в цикл: из спор образуется гаметофит, а из гамет (над стрелочкой пишем оплодотворение) — зигота, образующая спорофит.

При изучении каждой группы растений рисуем схему заново и изображаем на схеме строение спорофита, гаметофита, делаем вывод о преобладании в цикле развития одной из стадий. В старших классах добавляем наборы хромосом и указываем над стрелочками митоз, мейоз или оплодотворение.

При изображении схем жизненного цикла семенных растений добавляем стрелочку с опылением (перенос мужских гаметофитов — пыльцевых зерен к женским гаметофитам). Прописываем названия гамет (спермии и яйцеклетки), между зиготой и спорофитом добавляем зародыш в семени (тоже спорофит).

Для покрытосеменных отдельно прописываем схемой двойное оплодотворение и оговариваем его значение (в школьном учебнике об этом не пишут, а ведь это ароморфоз!). Когда одну и ту же схему ученики пишут 5 раз (у водорослей, мхов, папоротников, голо- и покрытосеменных), то дополнить ее частностями легче. Работает зрительная память.

Кстати, строение мхов и папоротников (вопросы по ЕГЭ есть в части II) советую начинать со схемы жизненного цикла, чтобы указывать отдельно строение гаметофита, отдельно спорофита.  В таких вопросах обычно спрашивают и размножение. Начать ответ хорошо бы со следующей фразы «В жизненном цикле преобладает …., он состоит из …., служит для …. размножения и т.д.».

В вашу статью  добавила бы отдельные схемы для голосеменных и покрытосеменных, как это сделано для папоротников и мхов. А в начале статьи поместила бы универсальную схему (с митозом, мейозом, набором хромосом, оплодотворением), которую описала в начале комментария. Получилось бы от общего к частным случаям для каждой группы растений.

Б.Ф.: Наталия, спасибо большое за  Ваш труд, который непременно окажется полезным вдумчивому читателю. Свою статью я не буду переделывать. Она и так уже слишком большая получилась для резюмирующей статьи (каковыми, собственно, у меня являются все материалы блога). А Ваш материал обязательно помещу в отдельной статье в рубрике «Из диалогов в комментариях».

Оля: В чем выражается чередование поколений у цветковых растений?

Б.Ф.: Само растение — спорофит, так как в цветке сначала идут процессы спорогенеза. Макроспорогенез приводит к формированию в завязи пестика макроспор (из которых в дальнейшем образуется женский гаметофит — 8-ми ядерный зародышевый мешок). Микроспорогенез приводит к формированию в пыльниках микроспор. Из микроспор образуется мужской гаметофит — пыльцевое зерно (включающее генеративную и вегетативную клетки).

Елизавета: Я хотела спросить насчет такого вопроса: «Какой хромосомный набор характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Ответ поясните». В ответах написано, что и там, и там гаплоидный набор хромосом — это да. Но написано, что клетки слоевища развиваются из споры с гаплоидным набором хромосом. Разве из спор? У водорослей же зооспоры. Помогите, пожалуйста, правильно ответить на этот вопрос.

Б.Ф.: Да, Елизавета, Вы правы, но лишь отчасти. При бесполом размножении все виды улотриксов образуют четырехжгутиковые зооспоры. А вот при половом размножении у каких-то видов улотриксов из зиготы формируются безжгутиковые споры как на представленном рисунке из школьного учебника, а у других видов из зиготы образуются подвижные зооспоры.

Катерина: У растений происходит чередование диплоидного и гаплоидного поколений. Учитывая это, к какому по счету поколению (если считать плодоносящее дерево первым поколением) относятся:                                               1) кедровая шишка;                                                                                                                                                           2) яблоко                                                                                                                                                                                        Какими структурами представлено в шишке и в яблоке каждое из поколений?

Б.Ф.: Чередование жизненных фаз (диплоидной и гаплоидной) в онтогенезе растения не совсем верно называют термином «чередование поколений» и так и надо считать, отвечая на задания ЕГЭ. Итак, как надо отвечать школьникам на данные вопросы, чтобы ответ посчитался правильным:

1. Сама шишка хвойных (голосеменных) растений — это тоже самое поколение — спорофит, что и дерево, то есть первое поколение. (Потом, до формирования семян — должен сформироваться гаметофит (второе поколение) в котором образуются гаметы. А вот семена, которые потом образуются лишь в женской шишке после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, будут уже следующим, третьим поколением).

2. Яблоко — это сочный плод (сочный околоплодник с семенами), образованный цветковым (покрытосеменным) растением. Клетки мякоти околоплодника  яблока образованы завязью пестика, поэтому его можно считать еще родительским первым поколением. Покровы семени (семенная кожура) — образованы клеточной стенкой зародышевого мешка, являющегося гаметофитом (вторым поколением). А вот уже сам зародыш семени и эндосперм в семенах яблока, образованные после оплодотворения яйцеклетки и диплоидной центральной клетки двумя спермиями — это уже следующее третье поколение.

Снова повторюсь, вся эта неразбериха связана с тем как называть спорофит и гаметофит — стадиями развития одного организма или двумя разными поколениями. Мое мнение, что сам термин «чередование поколений» должен трактоваться в переносном смысле: как чередование ядерных фаз (диплоидной и гаплоидной) в жизни одного поколения организма (само поколение одно, но две фазы его развития).

Максим: Подскажите пожалуйста, совпадают ли по счету поколения шишки пихты и сама пихта?

Б.Ф.: Максим, смотря что понимать под словосочетанием «по счету поколения…»? Поскольку вопрос задан к статье «Чередование поколений», то можно предположить, что Вы спрашиваете, что у пихты является поколением, называемым спорофитом, а что гаметофитом? А может быть Вы имеете в виду сам счет поколений: родители и потомки?

Так вот, сами шишки пихты (как впрочем и любых других хвойных голосеменных растений) и мужские, и женские — возникают из видоизменённых укороченных побегов взрослого растения, на которых находятся специализированные листья — спорофиллы. Спорофиллы формируют спорангии — спорообразующие органы. Поэтому пихта и сами шишки это одно поколение — спорофит.

В дальнейшем в мужских стробилах (шишках) из мужских гаплоидных спор образуются гаплоидные ткани антеридиев, где формируются мужские гаметы. В женских стробилах из женских спор образуются гаплоидные ткани архегониев, где формируются женские гаметы. То есть антеридии и архегонии с образующимися в них гаметами — это уже «второе поколение» — гаметофит.

Написал «второе поколение» в кавычках, потому что правильнее называть чередование спорофита и гаметофита не двумя разными поколениями, а чередованием ядерных фаз (диплоидной и гаплоидной) в развитии растения. Но в заданиях по ЕГЭ для школьников его (гаметофит) мы должны «сосчитывать» как следующее, то есть второе поколение. А вот уже в зрелых лишь женских шишках, после этапа оплодотворения возникает «третье» поколение — формируются семена.

Катерина: Тема нужная, как-будто простая и одновременно о-о-чень сложная… Хочу ещё раз спросить. «Гаметы как и споры тоже гаплоидные клетки, но служат для полового размножения: женская яйцеклетка оплодотворяется мужским сперматозоидом, образуется диплоидная зигота. Из зиготы развивается будущий новый спорофит. Таким образом, “гаметофит” дословно означает “образующий гаметы”.» Поняла, что споры участвуют в бесполом размножении, а гаметы, соответственно, в половом. Тогда откуда эти самые гаметы берутся? При прорастании споры?

Б.Ф.: После Вашего комментария понимаю, что недостаточно подробно изложил некоторые моменты. Поэтому статья значительно дополнена («разжевыванием»). Большая просьба, сообщите, теперь, из переработанного текста статьи, я смог ответить на Ваши вопросы?

Катерина: Спасибо большое. Теперь, вникнув в статью, таких нелогичных вопросов у учеников не должно возникнуть…

Милана: Как происходит чередование поколений в жизненном цикле мхов? На каком этапе осуществляется половое, а когда бесполое размножение?

Б.Ф.: Всё написано в тексте статьи на примере мха кукушкин лен. Сами взрослые растения мха — это гаметофиты, образуют мужские (в антеридиях) и женские (в архегониях) гаметы (n) для полового размножения. После оплодотворения (n + n) на женском растении образуется зигота (2n), которая делится и образуется спорофит — коробочка со спорами (на верхушке женского растения). В спорах протекает мейоз. Споры (n) служат бесполому размножению, прорастая образуют протонему (n). Из протонемы (называемой еще предростком или зеленой нитью) образуются взрослые растения мха.

Ульяна: Борис Фагимович, есть ли чередование поколений у цветковых растений?

Б.Ф.: Удивительно, что Вы задаете этот вопрос в комментариях к статье, посвященной довольно полному изложению проблемы чередования поколений. Я же пишу, что у растений У ВСЕХ есть чередование поколений. Основной рисунок статьи «Схема изменения соотношения гаметофита (n) и спорофита (2n) в процессе эволюции растений». И далее цитирую, что написано под рисунком: «мы видим, что только у водорослей и мхов стадия гаметофита (n) является преобладающей. У папоротников гаметофит представлен маленьким заростком, а у голосеменных и покрытосеменных вообще редуцирован до микроскопических размеров». Может быть Вы не помнили, что название отдела «Покрытосеменные» и «Цветковые» это одно и то же?

*************************************************************************

Уважаемые посетители блога, у кого возникнут вопросы к репетитору биологии по Скайпу, пишите в комментариях.

У меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
А. Общая биологияЕ. Из диалогов в комментариях | бесполое поколениегаметофитживые организмыживые системыжизньмалярийный плазмодиймедузамхиосновной хозяинпапоротникипаразитические червиполипыполовое поколениепромежуточный хозяинрепетитор ЕГЭ по биологии по Скайпусеменные папоротникисеменные растенияспоровые растенияспорофитцарство животныхцарство растенийчередование поколений | 5 комментариев
Отзывов (5)
  1. Евгений

    Добрый день, Борис Фагимович! Как бы Вы ответили на такой вопрос: формирование коробочки у мхов относится к половому/ бесполому размножению?
    Сам я считаю, что к половому, так как коробочка — часть спорофита, который образуется из зиготы после слияния половых клеток.
    Однако в интернете встретил оба варианта ответа в разных источниках. Какое Ваше мнение?
    Заранее спасибо

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Евгений! Вы совершенно правы, что формирование коробочки на ножке у мхов на гаметофите следует ОТНОСИТЬ к половому размножению, так как происходит после слияния половых клеток с образованием зиготы. А вот сама коробочка со спорами в дальнейшем СЛУЖИТ уже бесполому размножению, формированию спор.

      Ответить
      • Евгений

        Борис Фагимович, это задание из пробника, который я писал в школе и преподаватель уверен, что я неправильно ответил на это задание.

        Ответить
        • Борис Садыков

          Евгений, я по-прежнему считаю, что неправильно полагать, что коробочка у мхов — результат бесполого размножения. Логика составителей задания может быть такова, что сами клетки, из которых состоит коробочка размножаются митозами (значит бесполым путем). Но тогда, по их логике, любой животный многоклеточный организм (и человек в том числе) — результат бесполого размножения. Я такое задание отнес бы к некорректно составленным заданиям.

          Ответить
          • Евгений

            Спасибо большое за ответ! Я рассуждал точно также, даже приводил пример с человеком. Но моего преподавателя это не убедило. Надеюсь, что на ЕГЭ подобных заданий не будет.

            Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

четыре × 1 =