レッスンの目的：セクション「ライフサイクル植物」; さまざまな部門のプラントのライフサイクルに関する統一国家試験のパートC5の問題を解決するためのトレーニング。

職業形態：講義-実践的。

機器：プロジェクター、スライド、タスク付きのカードのセット。

レッスンの進捗状況

植物のライフサイクルの概念

植物のライフサイクルには、無性生殖と有性生殖の交代、およびこれに関連する世代交代があります。

配偶子を生成する一倍体（n）植物生物は、配偶体（n）と呼ばれます。彼はジェンダー世代を代表しています。配偶子は有糸分裂によって生殖器で形成されます：精子（n）-造精器（n）、卵子（n）-造卵器（n）。

配偶体は両性（造精器と造卵器がその上で発達する）と雌雄異株（造精器と造卵器が異なる植物で発達する）です。

配偶子（n）の融合後、染色体の2倍体セット（2n）を持つ接合子が形成され、有糸分裂によって無性生殖が発生します-胞子体（2n）。特殊な器官-胞子体（2n）の胞子嚢（2n）は、減数分裂後、半数体の胞子（n）が形成され、その分裂中に有糸分裂によって新しい配偶体（n）が発生します。

緑藻のライフサイクル

緑藻のライフサイクルでは、配偶体（n）が優勢です。つまり、葉状体の細胞は一倍体（n）です。の開始時に良好な条件（冷却、貯水池の乾燥）有性生殖が起こります-配偶子（n）が形成され、ペアで接合子（2n）に融合します。殻で覆われた接合子（2n）は休止状態になり、その後、好ましい状態が発生すると、減数分裂によって分裂し、一倍体胞子（n）が形成され、そこから新しい個体（n）が発生します。（スライドショー）。

スキーム1.緑藻のライフサイクル。（応用）

ワークショップ

タスク1.葉状体の細胞とその配偶子に特徴的な染色体のセットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

1.葉状体細胞は染色体の半数体セット（n）を持っており、それらは有糸分裂によって染色体の半数体セット（n）を持つ胞子から発達します。

2.配偶子は染色体の半数体セット（n）を持っており、それらは有糸分裂によって染色体の半数体セット（n）を持つ葉状体細胞から形成されます。

タスク2.緑藻の接合子と胞子に特徴的な染色体のセットは何ですか？どの初期細胞とそれらがどのように形成されるかから説明してください。

1.接合子は、染色体の二倍体セット（2n）を持ち、配偶子と染色体の半数体セット（n）の融合によって形成されます。

2.胞子は、一倍体の染色体セット（n）を持ち、減数分裂によって二倍体の染色体セット（2n）を持つ接合子から形成されます。

コケ（カッコウ亜麻）のライフサイクル

コケでは、性的世代（n）が発達サイクルで優勢です。緑豊かなコケ植物は雌雄異株の配偶体です（n）。精子（n）を伴う造精器（n）は雄植物（n）で形成され、卵子（n）を伴う造卵器（n）は雌植物（n）で形成されます。水（雨の中）の助けを借りて、精子（n）が卵子（n）に到達し、受精が起こり、接合子（2n）が現れます。接合子は雌の配偶体（n）に位置し、有糸分裂によって分裂し、胞子体（2n）（脚の箱）を発達させます。したがって、コケの胞子体（2n）は、雌の配偶体（n）から離れて生きています。

胞子体ボックス（2n）では、減数分裂によって胞子（n）が形成されます。コケは異胞子植物であり、小胞子（オス）と大胞子（メス）を区別します。胞子（n）から、有糸分裂によって、最初に前胚葉が発達し、次に成体植物（n）が発達します。（スライドショー）。

スキーム2.コケ（カッコウ亜麻）のライフサイクル

ワークショップ

タスク3.カッコウ亜麻の配偶子と胞子に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

1.カッコウ亜麻苔の配偶子は、染色体の半数体セット（n）を持ち、有糸分裂によって染色体の半数体セット（n）を持つ男性と女性の配偶体の造精器（n）と造卵器（n）から形成されます。

2.胞子は、一倍体の染色体セット（n）を持ち、胞子体細胞から形成されます。減数分裂によって、二倍体の染色体セット（2n）を持つ有茎の箱です。

タスク4.カッコウ亜麻の葉の細胞と脚の鞘に特徴的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

1.カッコウ亜麻の葉の細胞は、染色体の半数体セット（n）を持っており、植物全体と同様に、有糸分裂によって染色体の半数体セット（n）を持つ胞子から発達します。

2.茎の箱の細胞には、染色体の二倍体セット（2n）があり、有糸分裂によって染色体の二倍体セット（2n）を持つ接合子から発生します。

シダのライフサイクル

シダ（トクサ、クラブコケ）では、胞子体（2n）がライフサイクルで優勢です。植物の葉の下側（2n）で、胞子嚢（2n）が発生し、減数分裂によって胞子（n）が形成されます。湿った土壌に落ちた胞子（n）から、成長（n）が発芽します-バイセクシャル配偶体。造精器（n）と造卵器（n）はその下側に発達し、精子（n）と卵子（n）は有糸分裂によってそれらの中に形成されます。露や雨水が滴ると、精子（n）が卵子（n）に到達し、接合子（2n）が形成され、そこから新しい植物（2n）の胚が形成されます。（スライドショー）。

スキーム3.シダのライフサイクル

ワークショップ

タスク5.葉（ワイ）とシダの成長に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

1.シダの葉の細胞は、染色体の二倍体セット（2n）を持っているため、植物全体と同様に、有糸分裂によって染色体の二倍体セット（2n）を持つ接合子から発達します。

2.副産物は、有糸分裂によって半数体の胞子（n）から形成されるため、副産物の細胞には染色体の半数体セット（n）があります。

雌の円錐形の鱗には、胚珠があります-減数分裂によって4つの巨大胞子（n）が形成され、そのうちの3つが死に、残りから雌の配偶体が発達します-胚乳（n）と2つの造卵器（n ）。造卵器では、2個の卵子（n）が形成され、1個が死にます。

男性の錐体のスケールには、花粉嚢があります-小胞子（n）は減数分裂によって形成され、そこから男性の配偶体が発達します-花粉粒（n）、2つの一倍体細胞（植物性および生殖性）からなります2つの空気室。

花粉粒（n）（花粉）は風によって雌の錐体に運ばれ、そこで生殖細胞（n）からの有糸分裂によって2つの精子細胞（n）が形成され、栄養細胞（n）から-花粉管（n）、これは卵子の内部で成長し、精子細胞（n）を卵子（n）に送ります。 1つの精子が死に、もう1つが受精に関与して、接合子（2n）が形成され、そこから有糸分裂によって植物胚（2n）が形成されます。

その結果、胚珠から種子が形成され、皮で覆われ、内部に胚（2n）と胚乳（n）が含まれます。

ワークショップ

タスク6.マツの花粉粒と精子細胞に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

1.花粉粒の細胞では、有糸分裂によって一倍体小胞子（n）から形成されるため、染色体の半数体セット（n）。

2.精子は、有糸分裂によって染色体の半数体セット（n）を持つ花粉粒の生殖細胞から形成されるため、染色体の半数体セット（n）を持っています。

タスク7.マツの大胞子および胚乳細胞に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

1.メガスポアは、減数分裂によって2倍体の染色体セット（2n）を持つ胚珠細胞（メガスポランジア）から形成されるため、1倍体の染色体セット（n）を持ちます。

2.胚乳は、有糸分裂によって一倍体の巨大胞子（n）から形成されるため、胚乳細胞は染色体の半数体セット（n）を持っています。

被子植物のライフサイクル

被子植物は胞子体（2n）です。彼らの有性生殖の器官は花です。

花のピストルの卵巣には胚珠があります-減数分裂が起こり、4つのメガスポア（n）が形成されるメガスポランジア（2n）、そのうちの3つが死に、残りから女性の配偶体が発達します-8細胞の胚嚢（n）、それらの1つは卵（n）であり、2つは1つに融合します-染色体の二倍体セット（2n）を持つ大きな（中央）細胞。

雄しべ葯の小胞子（2n）では、減数分裂によって小胞子（n）が形成され、そこから雄の配偶体が発生します。花粉粒（n）は、2つの一倍体細胞（栄養細胞と生殖細胞）で構成されます。

受精後、生殖細胞（n）から2つの精子細胞（n）が形成され、栄養細胞（n）から花粉管（n）が卵子内で成長し、精子細胞（n）を卵細胞に送達します。（n）と中央のセル（2n）。 1つの精子（n）が卵子（n）と融合し、接合子（2n）が形成され、そこから有糸分裂によって植物胚芽（2n）が形成されます。 2番目の精子（n）は中央の細胞（2n）と融合して、3倍体の胚乳（3n）を形成します。被子植物におけるそのような受精は二重受精と呼ばれます。

その結果、胚珠から種子が形成され、皮で覆われ、内部に胚（2n）と胚乳（3n）が含まれます。

スキーム5.被子植物のライフサイクル

ワークショップ

タスク8.葯と種子の胚乳細胞で形成される小胞子に特徴的な染色体セット顕花植物？どの初期細胞とそれらがどのように形成されるかから説明してください。

1.小胞子は、減数分裂によって二倍体の染色体セット（2n）を持つ小胞子細胞から形成されるため、一倍体の染色体セット（n）を持ちます。

2.胚乳は、一倍体精子（n）と二倍体中心細胞（2n）の融合によって形成されるため、胚乳細胞には3倍体の染色体セット（3n）があります。

一般的な結論

1.植物の進化の過程で、配偶体の漸減と胞子体の発達が起こりました。

2.植物の配偶子は、染色体の半数体セット（n）を持っています;それらは有糸分裂によって形成されます。

3.植物の胞子は、染色体の半数体セット（n）を持ち、減数分裂によって形成されます。

ライフサイクル-接合子から接合子までの一連の段階。多細胞動物では、すべてが明確です：接合子-生物-配偶子-接合子。しかし、植物では、すべてがはるかに複雑です。それらの中で、胞子の助けを借りた無性生殖は、さまざまなバリエーションでこのサイクルに組み込まれています。藻類についてはまだ話しませんが、そこではすべてがはるかに複雑です。しかし、高等植物（陸上に出たもの）はすべて、1つのタイプのライフサイクルを持っています：中間の減少を伴います。
これは何ですか：「中間削減」？染色体の二倍体（二重）セットが一倍体（単一）になるとき、減数分裂は減数分裂です。さらに、この減数分裂は、二倍体接合子の段階（たとえば、多くの緑藻のように）ではなく、一倍体配偶子の形成の段階（すべての多細胞動物のように）ではなく、それらの間で発生します。そして今、減数分裂と接合子の形成の間には、種の代表がライフサイクルの2つの段階を通過する間に2つのほぼ等しい間隔があります（赤い言葉の場合、当然、いくつかの段階が優勢です）。これらの段階は、配偶体（配偶子を生成する生物）および胞子体（胞子を生成する生物）と呼ばれます。したがって、高等植物では、配偶体が有性生殖に関与し、胞子体が無性生殖に関与します。胞子の形成中に、減数分裂が発生します。高等植物では、胞子体は二倍体（2nと表示）であり、配偶体は一倍体（1n）です。しかし、倍数性が胞子体または配偶体の不可欠な特徴であると仮定することは決して不可能です。これを行うには、胞子体と配偶体の交代も藻類の特徴であり、他のさまざまな興味深いライフサイクルの変化が藻類で発生する可能性があることを思い出してください。

したがって、高等植物のライフサイクルは次のように簡単に説明できます。
胞子体（2n）-減数分裂-胞子（1n）-配偶体（1n）-配偶子（1n）-接合子（2n）。

ただし、設計を複雑にして、図からこれらのライフサイクルの説明に移動できるようにすることもできます。
胞子は、無性生殖の特別な器官である胞子嚢で形成されます。高等植物では、これらは胞子の母細胞が形成される多細胞の「嚢」です（それらはまだ二倍体です）。胞子が成熟すると、胞子の母細胞は減数分裂によって分裂し、胞子を形成します。紛争の課題は、将来、配偶体の形成とともに発芽することです。
配偶体は配偶子、つまり性細胞を形成する必要があります。配偶子は生殖器官で作られます。高等植物の女性の生殖器官は造卵器と呼ばれ、水差しであり、その底に卵が隠されています。男性の生殖器官は造精器です。精子で満たされたボールです。この古典的なケースは胞子植物を指していることをすぐに明らかにします。種子植物では、配偶体の大幅な減少が起こるため、造卵器や造精器を形成するのに十分な細胞がありません。
配偶体が造卵器と造精器の両方を形成する場合、それらは両性になります。造卵器のみの場合、造精器のみの場合、それらは女性と呼ばれます-男性。配偶体のすべての細胞は一倍体であるため、配偶子は有糸分裂によってのみ形成されます。

私たちは状況を複雑にし続けています。雌雄異株の配偶体はさまざまな機能を果たします。男性の仕事は精子を形成することです。しかし、雌の仕事は、卵を形成するだけでなく、発育中の胞子体の苗のエネルギー源としても機能することです。一部のグループの配偶体のサイズは、それらが発芽する胞子のサイズに間接的に関連しています。したがって、雌の配偶体は大胞子から形成され、雄は小胞子から形成されます。胞子は無性生殖であるため、女性または男性の配偶体とは言えないことに注意してください。

これは、高等植物で最も複雑なライフサイクルです。たとえば、異孔性のクラブモスであるイワヒバです。このライフサイクルに基づいて、種子植物のライフサイクルを分析することはすでに可能です。なぜなら、状況により、これらの段階は伝統的にそれらの中で呼ばれているため、マイクロスポランギウムとは何か、女性とは何かを学ぶ必要があるからです。それらの配偶体など。

高等植物のライフサイクルは、リズミカルに交互に繰り返される2つのフェーズ、つまり「世代」（図1）、つまり性的（配偶体）と無性的（胞子体）で構成されます。性器は配偶体で発達します。配偶体は両性愛者である可能性があります。この場合、造精器と造卵器の両方がその上に発生します。しかし、大多数の高等植物（すべての裸子植物と顕花植物を含む）では、それは単性であり、造精器（男性の配偶体）のみ、または造卵器（女性の配偶体）のみを運びます。受精、すなわち男性の配偶子と女性の融合の結果として、新しい細胞は、接合子と呼ばれる染色体の二重のセット（父方と母方）で形成されます。

高等植物では、低等植物とは異なり、接合子は多細胞胚を生じます。胚の成長と分化の結果として、胞子体が発達します。接合子のように、胚のすべての細胞とそれから発達する胞子体は、2倍の数の染色体によって特徴づけられます。

胞子体では、胞子嚢が形成され、胞子が発達します-非常に小さく、通常は肉眼ではほとんど見えず、無性生殖に役立つ単細胞の形成です。胞子の形成中、減数分裂の結果としての染色体の数は半分になり、したがって、各胞子は胞子体細胞に対して一倍体になります。

多くの高等植物、例えば、ほとんどのシダでは、各胞子は両性の配偶体を生じ、その上で造精器と造卵器の両方が発達します。しかし、ほとんどの高等植物には2種類の胞子嚢があります。小さな胞子嚢が形成される小胞子嚢と、大きな胞子嚢が発達する巨大胞子嚢です。各小胞子は1つの雄の配偶体を生じ、各大胞子は1つの雌の配偶体を生じます。したがって、一部の著者、たとえばB. M. Kozo-Polyanskyは、小胞子を「男性の胞子」と呼び、大胞子を「女性の胞子」と呼んでいます。男性の配偶体は造精器のみを発達させ、雌の配偶体は造卵器のみを発達させます。

性的および無性生殖の両方の形態には、特定の生物学的利点があります。有性生殖の間に、親の形の遺伝物質の組み合わせが達成されます。有性生殖中に形成された個体は、その親のどちらとも遺伝的に同一ではありません。有性生殖は、世代から世代への生物の組換え遺伝的多様性を保証するため、有性生殖は、自然淘汰によって実現される種の利点をもたらします。

無性生殖では、遺伝的特徴は変化せずに伝達され、何世代にもわたって簡単に修正することができますが、親個人の遺伝的資料は、いわば「複製」され、可能です。急成長数字。しかし、ほとんどの場合、植物では、発生するのは正確に性的世代と無性世代の交代です。

コケ植物を除くすべての高等植物では、胞子体がライフサイクルで優勢であり、配偶体はあまり発達しておらず、比較的短命です。胞子体は、複雑な解剖学的構造と、茎、葉、根（真または付属器）などの器官への体の分解を伴う大きな多細胞生物です。

したがって、接合子から接合子への高等植物の完全なライフサイクルは、配偶体（配偶体）と胞子体（胞子体）で構成されます。その結果、ある種の「二重の個性」が高等植物のライフサイクルに現れ、さらに2つの異なる形で現れます。多くの高等植物（コケ、トクサ、シダ）では、これらの段階は、いわば、生理学的に独立した独立した存在です。コケ、特に種子植物では、2つの世代の一方が他方に従属し、生理学的な意味で、いわばその器官に還元されます。しかし、生理学的には、ここでは別々の世代（独立した存在）ではなくなりましたが、それらの起源は完全に対応しており、「配偶体」および「胞子体」という用語を適用できます。

生物のすべてのプロセスが発生し、時間とともに繰り返されます。ライフサイクルは、接合子の形成から始まり、新しい生物を生み出す成熟段階で終わり、この生物が新しい世代を生み出すことができるすべての段階の全体と呼ばれます。それぞれの生物は（接合子から）最初に生まれ、次に成長し、成熟し、ある時点で繁殖を開始し、同じ段階（段階）の発達を経る新しい世代を生み出します。これは周期性（人生の段階の繰り返し）です。開発サイクルは通常閉じられています。

植物のライフサイクルの概念

植物のライフサイクルには、無性生殖と有性生殖の交代、およびこれに関連する世代交代があります。

配偶子を生成する一倍体（n）植物生物は、配偶体（n）と呼ばれます。彼はジェンダー世代を代表しています。配偶子は有糸分裂によって生殖器で形成されます：精子（n）-造精器（n）、卵子（n）-造卵器（n）。

配偶体は両性（造精器と造卵器がその上で発達する）と雌雄異株（造精器と造卵器が異なる植物で発達する）です。

緑藻のライフサイクルでは、配偶体（n）が優勢です。つまり、葉状体の細胞は一倍体（n）です。不利な条件（冷却、貯水池の乾燥）が発生すると、有性生殖が発生します-配偶子（n）が形成され、ペアで接合子（2n）に融合します。殻で覆われた接合子（2n）は休止状態になり、その後、好ましい状態が発生すると、減数分裂によって分裂し、一倍体胞子（n）が形成され、そこから新しい個体（n）が発生します。

コケ（カッコウ亜麻）のライフサイクル

胞子体ボックス（2n）では、減数分裂によって胞子（n）が形成されます。コケは異胞子植物であり、小胞子（オス）と大胞子（メス）を区別します。胞子（n）から、有糸分裂によって、最初に前胚葉が発達し、次に成体植物（n）が発達します。

シダのライフサイクル

その結果、胚珠から種子が形成され、皮で覆われ、内部に胚（2n）と胚乳（n）が含まれます。

被子植物のライフサイクル

被子植物は胞子体（2n）です。彼らの有性生殖の器官は花です。

花の雌しべの子房には胚珠があります-減数分裂が起こる巨大胞子嚢（2n）と4つの巨大胞子嚢（n）が形成されます。それらのうちの3つは死に、残りから、雌の配偶体が発達します-8つの細胞の胚嚢（n）。それらの1つは卵子（n）であり、2つは1つに融合します-染色体の二倍体セット（2n）を持つ大きな（中央の）細胞。

その結果、胚珠から種子が形成され、皮で覆われ、内部に胚（2n）と胚乳（3n）が含まれます。

宿題1

1.要約を学びます。

2.生物学的問題を解決します（2つから選択します）。

タスク1。葉状体の細胞とその配偶子に典型的な染色体のセットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

タスク2。緑藻の接合子と胞子に典型的な染色体のセットは何ですか？どの初期細胞とそれらがどのように形成されるかから説明してください。

タスク3。カッコウ亜麻の配偶子と胞子に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

タスク4。カッコウ亜麻の葉の細胞と脚の鞘に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、どの分裂の結果としてそれらが形成されるかを説明します。

タスク5。葉（ワイ）とシダの成長に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

タスク6。マツの花粉粒と精子細胞に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

タスク7。マツの大胞子と胚乳細胞に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞から、そしてどの分裂の結果としてこれらの細胞が形成されるかを説明してください。

タスク8。葯で形成される小胞子と顕花植物の種子の胚乳細胞に典型的な染色体セットは何ですか？どの初期細胞とそれらがどのように形成されるかから説明してください。

動物のライフサイクル

動物も周期的に生きています。生物の誕生は、受精卵である接合子から始まります。

動物の発達は、直接的（形質転換なし）および間接的（形質転換あり）である可能性があります。

間接（幼虫）の発育。キャベツの蝶のライフサイクルを考えてみましょう。これはいくつかの段階で構成され、卵から始まります。それらは、葉の下側からキャベツによく見られます。数日後、小さな毛虫の幼虫が出てきますが、これは成虫の蝶とはまったく異なります。彼らは咀嚼する口の部分を持ち、葉を食べ、急速に成長し、脱皮し、そして蛹に変わります-動かず、何も食べません。この段階で、彼らは冬眠し、春に成虫は蛹から形成されます-蝶：オスとメス。受精が起こり、雌はキャベツの葉に卵を産みます。完全に変化した発達により、昆虫は自然界でよりよく生き残ることができます。なぜなら、幼虫はさまざまな食物を食べ、多くの場合、成虫とは異なる環境に住んでいるからです。幼虫と成虫の異なる栄養は、それらの間の競争を排除し、これらの動物が生息地の食物条件をより広く使用することを可能にします。さらに、完全に変態した昆虫は、4つの発達段階のいずれかで不利な環境条件に耐えることができます。

1-卵; 2-損傷したキャベツの葉の毛虫。 3-さなぎ; 4-蝶（imago）。

直接（子宮内）開発。

生物のライフサイクルは、季節性、つまり季節の変化などの周期的な自然現象に関連しています。たとえ胚の発生が子宮内で起こったとしても（ほとんどの哺乳動物で起こるように）。哺乳類は雌雄異株の動物です。生殖細胞の成熟は通常起こります春先に、すべての目覚めとともに自然なプロセス。動物では、生殖細胞とホルモンの形成に関連して生殖の時間が始まり、次にペア形成の期間が始まります。これに続いて、体内受精、子孫を育てる場所の建設または選択が行われます。巣、巣穴、子孫が盲目で生まれ、両親を追いかけることができない場合の避難所です。哺乳類は子孫の世話をする本能を発達させています。メスはカブに餌を与え、体の温かさで暖め、敵から守り、食べ物を見つける方法を教えます。男性もこれに参加することがあります。子孫は成長し、しばらくすると性的に成熟します。

宿題

1.要約を学びます。

2.質問に答えます。

幼虫期の生物学的意味は何ですか？

宿題1

宿題

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