Вищі спорові рослини. Загальна характеристика вищих спорових рослин

Розділ II. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН

Тема 2. Вищі спорові рослини

УРОК 30

Тема. Вищі спорові рослини. Загальна характеристика вищих спорових рослин

Мета. Сформувати в учнів знання про вищі рослини, передумови виникнення життя на суші, вивчити загальну характеристику вищих спорових рослин.

Основні поняття і терміни: палеоботаніка; вищі рослини; вищі спорові рослини; тканини; спорофіт; гаметофіт; архегонії; антеридії; мікроспори; мегаспори.

Обладнання: схеми чергування поколінь; ілюстрації вищих рослин та водорості,

Методи і методичні прийоми: словесні (розповідь, бесіда (підготовча, контрольно-оцінна), розповідь з елементами бесіди), наочні (демонстрація обладнання); репродуктивні (бесіда) та пошукові (евристична бесіда, створення та розв’язання проблемних ситуацій).

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Структура уроку

Хід уроку

1. Організаційний момент.

2. Повідомлення теми, мети та завдань уроку. Мотивація навчальної діяльності.

Підготовча бесіда. Предками перших вищих рослин були зелені водорості. Вода – це колиска життя і середовище розвитку рослин. І, звісно, водне середовище має свої переваги. Пригадайте, які переваги має водне середовище життя в порівнянні з іншими середовищами.

Учні пригадують, що для того, аби жити у воді, рослинам не потрібні спеціальні опорні структури. Чому? Бо вода має значну густину і підтримує організм. Рослини у товщі води можуть вести нерухомий спосіб життя, прикріплюючись до якоїсь опори, або рухатись: пасивно – за допомогою водних течій, активно – за допомогою джгутиків.

У водному середовищі нема різких змін температури. А обмін речовин із довкілля у рослини здійснюється всією поверхнею тіла. У цьому середовищі значно полегшено розмноження рослин: спори і гамети вільно рухаються у воді.

Спочатку рослини могли жити у воді лише на певній глибині від поверхні. Формулювання проблемних питань. Які умови дозволили рослинам освоїти суходіл? Як рослини змінилися внаслідок пристосування до життя на суходолі?

Сьогодні на уроці ми більш детально розглянемо ці та інші питання.

План

1. Вищі рослини. Вихід рослин з водного середовища.

2. Класифікація вищих рослин. Життєвий цикл.

3. Характеристика вищих спорових рослин. Особливості розмноження.

3. Сприйняття і первинне осмислення нового матеріалу.

Вищі рослини. Вихід рослин з водного середовища

1. Розповідь з елементами бесіди.

Вищі рослини – це новий етап еволюційного розвитку рослинного світу. Чому водорості називають нижчими рослинами? Що характерно для будови їхнього тіла? (Демонстрування ілюстрації вищих рослин та водорості). Переважно тіло вищих рослин диференційоване на корінь та пагін, що складається зі стебла та листків. До того ж є розчленування тіла на надземну і підземну частини, відповідно до двох частин середовища – наземно-повітряного і грунтового.

Зовні вони вкриті покривною тканиною, що захищає їх від несприятливих умов. У процесі еволюції у вищих рослин сформувалися провідні тканини, які забезпечують обмін речовин між підземними та надземними органами, у них утворився орган фотосинтезу – листок, що має добре розвинену асиміляційну тканину, добре розвинені також запасаюча і механічні тканини.

Що призвело до таких новоутворень у наземних рослин?

З переходом від водного до наземного існування рослини зіткнулися з такими труднощами:

– Зневоднення. Як відомо, для життєдіяльності організмів потрібна вода, а повітря – це середовище, яке сприяє висиханню. Тому наземним рослинам потрібно було виробити якість пристосування для добування і запасання води.

– Розмноження. Ніжні статеві клітини повинні бути захищеними, а чоловічі гамети (сперматозоїди) можуть зустрітися з жіночими гаметами лише у воді.

– Опора. На відміну від води, повітря ніяк не підтримує рослину.

– Живлення. Для фотосинтезу потрібні світло і вуглекислий газ, тому хоча б частина рослини повинна перебувати над поверхнею землі. А мінеральні солі та вода містяться в грунті. Тому, щоб їх отримувати, інша частина рослини може бути в грунті й рости в темряві.

– Газообмін. Для фотосинтезу і дихання потрібно, щоб газообмін здійснювався в атмосфері, а не у водяній суміші, що оточувала рослину.

– Чинники навколишнього середовища. Вода, особливо коли її так багато, як, скажімо, в озері чи океані, забезпечує більшу стабільність умов навколишнього середовища. Наземне ж середовище частіше підлягає впливу таких мінливих чинників, як температура, освітлення тощо.

Вихід вищих рослин на сушу відбувся вперше в силурійський період палеозойської ери. На поверхню води вони змогли вийти тільки тоді, коли навколо Землі утворився озоновий шар. Пригадайте з курсу природознавства, що таке озоновий шар, де він розташований, з якої речовини складається, атоми якого хімічного елемента входять до його складу.

З’явившись в цілком новому повітряному середовищі, вони лише поступово пристосувалися до життя в інших умовах і протягом багатьох мільйонів років дали величезну різноманітність наземних рослин, різних за величиною і складністю будови.

Цими першими рослинами, які вийшли з води, були вищі спорові рослини. Від чого пішла така назва рослин? Назва вищі спорові рослини походить від того, що основним способом розмноження перших наземних рослин, як вимерлих, так і сучасних, було спорове розмноження. До того ж, у них, як і в більшості вищих рослин, є диференціація тіла за органами. Тому вищих рослин, які розмножуються спорами, ботаніки об’єднують під спільною назвою – вищі спорові рослини.

Ми дуже мало знаємо про перші рослини, оскільки вони усі вимерли, а викопних решток тих рослин знайдено небагато. Але вчені за відбитками, залишеними давніми рослинами, змогли відтворити вигляд перших мешканців суші та вивчити особливості їхньої будови. Наука, що займається вивченням викопних рослин, є розділом ботаніки і називається палеоботаніка.

Класифікація вищих рослин. Життєвий цикл

Вищих рослин налічують близько 350 видів, які поширені на всій земній кулі в різних кліматичних зонах. За сучасною класифікацією вищі рослини поділяють на 8 відділів, проте в курсі біології 7 класу ми зупинимось на 6:

1. Мохоподібні.

2. Плауноподібні.

3. Хвощеподібні.

4. Папоротеподібні.

5. Голонасінні.

6. Покритонасінні.

Життєвий цикл вищих рослин складається з ритмічного чергування двох ядерних фаз і двох поколінь: статевого (гаметофіта) і безстатевого (спорофіта) (демонстрування схеми чергування поколінь).

Гаметофіт – статеве покоління, на якому утворюються статеві органи – антеридії (чоловічі) та архегонії (жіночі). Спорофіт – нестатеве покоління, на якому формуються органи нестатевого розмноження – спорангії, в яких утворюються спори.

Характеристика вищих спорових рослин. Особливості розмноження

Основними характеристиками вищих спорових рослин є:

– Виникнення і поглиблення різниці між спорофітом і гаметофітом. Перевага спорофіту над гаметофітом.

– Збільшення розмірів спорофіту та поділ тіла внаслідок збільшення поверхні: корінь забезпечує необхідність рослини в воді та мінеральних речовин, листків – підтримання необхідного рівня фотосинтезу.

– Виникнення покривної тканини – епідерми, що захищає рослину від висихання.

– Посилення механічного утримання стебла за рахунок його потовщення.

Вищі спорові рослини мають багатоклітинні статеві органи двох типів: чоловічі – антеридії і жіночі – архегонії.

На спорофіті в спорангіях утворюються спори, які можуть бути однаковими чи різними за розміром. Дрібніші спори називають мікроспорами, а більші – мегаспорами.

У життєвому циклі вищих спорових рослин спостерігається чергування гаметофіту та спорофіту, причому один з них переважає. Іншими словами, та рослина, що ми найчастіше звикли бачити у лісі чи інших місцях, де ростуть мохи, плауни, хвощі та папороті, і є переважаючим поколінням, тобто можна сказати, що воно існує тривалий період. На спорофіті у спеціальних органах – спорангіях – утворюються спори. Вони дозрівають і розносяться вітром, потрапляють на грунт і при наявності вологи проростають. Із пророслої спори формується рослина, яка значно відрізняється від спорофілу за формою та розмірами. Це статеве покоління – гаметофіт. На гаметофіті утворюються антеридії та архегонії, де формуються статеві клітини. У вищих спорових рослин жіночі статеві клітини – яйцеклітини – нерухомі. Сперматозоїд має “припливти” до неї. Відповідно запліднення (злиття статевих клітин) без води не відбувається, і це робить залежними спорові рослини від наявності води. Із заплідненої яйцеклітини (зиготи) утворюється рослина нестатевого покоління – спорофіт.

4. Узагальнення і систематизація вивченого.

1. Виконання завдань практикуму.

А) Опираючись на матеріал підручника, додаткових енциклопедичних джерел, з’єднайте стрілками новоутворення у будові та функціях вищих рослин при освоєнні наземно-повітряного середовища існування з труднощами, які до цього призвели.

Б) Заповнити таблицю.

Порівняльна характеристика будови вищих спорових рослин і водоростей

2. Контрольно-оцінна бесіда за основними термінами і поняттями уроку: вищі рослини; вищі спорові рослини; тканини; спорофіт; гаметофіт; архегонії; антеридії; мікроспори; мегаспори.

5. Підсумки уроку, аргументація оцінок.

6. Домашнє завдання. Вивчити відповідний матеріал за підручником. Завершити письмову роботу, розпочату на уроці.