Методическая разработка по биологии «Жизненный цикл многоклеточных зеленых водорослей на примере улотрикса» (для 27-го задание ЕГЭ)

Метод подачи трудной темы

«Жизненный цикл многоклеточных водорослей (на примере улотрикса)» (27-е задание ЕГЭ)

Вспомнить термины: митоз, мейоз, гаметы, слоевище, гаплоидный набор хромосом, диплоидный набор хромосом, низшие растения.

У растений, в отличие от животных, мейоз приводит к образованию не половых клеток, а спор. Половые клетки (гаметы) образуются в результате митоза.

В жизненном цикле растений есть два поколения:

1) половое поколение – гаметофит, имеет гаплоидный набор хромосом (n);

2) бесполое поколение – спорофит, имеет диплоидный набор хромосом.

У улотрикса слоевище (таллом) состоит из гаплоидных клеток. Т.е. взрослое растение -гаметофит. Водоросли могут размножаться и бесполым, и половым путями.

При благоприятных условиях происходит бесполое размножение. Некоторые клетки растения (спорангии) делятся митозом и образуют гаплоидные клетки с четырьмя жгутиками (зооспоры). Попав на дно водоема или на подводные предметы, зооспора делится митозом и образуется новое слоевище, состоящее из гаплоидных клеток.

При неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым способом. Некоторые клетки слоевища (гаметангии) делятся митозом (мейозом они делиться не могут, т.к. они уже гаплоидные) и образуются двухжгутиковые половые клетки с гаплоидным набором хромосом. Они выходят из слоевища в воду и происходит попарное слияние гамет разных растений. Т.е., происходит оплодотворение и образуется четырёхжгутиковая зигота с диплоидным набором хромосом (n+n=2n). Она опускается на дно водоема и покрывается толстой защитной оболочкой. В таком виде переносит неблагоприятные условия (зиму). С наступлением благоприятных условий, зигота делится мейозом (в отличие от других организмов, у которых зигота делится митотически). Таким образом, образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом – споры без жгутиков. Эти клетки делятся митотически и образуют новые растения (новые слоевища).

Следовательно, в жизненном цикле многоклеточных водорослей преобладает гаметофит. Он представлен слоевищем растения, зооспорами, спорами и половыми клетками. А в состоянии спорофита многоклеточные водоросли пребывают только в виде зиготы.

Примечание. Ни яйцеклеток, ни сперматозоидов у водорослей нет! Гаметы у водорослей – это одинаковые по форме и величине клетки. Т.е., сливаются однотипные гаметы. Такой тип полового процесса называется изогамия. Изогамия, кроме водорослей, характерна для некоторых грибов и простейших.

Задание для закрепления 

У зеленой водоросли улотрикса преодладающим поколением является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.

Ответ. Элементы ответа:

1. хромосомный набор в клетках взрослого организм — n (гаплоидный), спорофита — 2n (диплоидный);

2. взрослый организм образуется из гаплоидной споры путем митоза;

3. спорофит — это зигота, образуется при слиянии гамет в процессе оплодотворения