"Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники", Викторов В.П., Никишов А.И.
Растение растёт, когда его клетки делятся и увеличиваются, а затем приобретают особые функции. Благодаря этому удлиняются корни и побеги, утолщаются стебли и формируются новые органы. Рост — количественное увеличение размеров и массы, развитие — качественные изменения растения в течение жизни. Деление клеток происходит в образовательных тканях, а митоз позволяет передать дочерним клеткам такой же набор хромосом, как у материнской.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Рост растения — увеличение его размеров и массы за счёт образования новых клеток и увеличения их размеров. Это количественное изменение, которое можно заметить, например, по длине корня или высоте побега. Понятие помогает объяснить, за счёт чего орган становится больше, а не просто описать его внешний вид.
Развитие растения — последовательные качественные изменения растения в течение жизни, включая образование органов и переход к цветению и плодоношению. При развитии меняются не только размеры: появляются новые части и способности. Это понятие помогает отличать взросление растения от простого увеличения его массы.
Деление клетки — процесс, при котором из одной материнской клетки образуются две дочерние. Так увеличивается число клеток, из которых построено растение. Это понятие нужно, чтобы понять, откуда берутся новые клетки для роста органов.
Образовательная ткань — ткань из клеток, способных делиться; благодаря ей растение растёт в длину и толщину. Её клетки пополняют запас клеток в растущих частях растения. Знание о ней помогает объяснить, почему рост особенно активен в определённых местах.
Рост растения складывается из деления клеток, их увеличения и специализации — приобретения особенностей, необходимых для определённой работы. Одного увеличения клеток недостаточно: чтобы создавать новые части и поддерживать рост органа, растению нужны новые клетки. После деления дочерние клетки могут увеличиться, а затем выполнять разные функции. Поэтому размеры органов возрастают благодаря нескольким связанным процессам.
Образовательные ткани располагаются там, где растению нужно создавать новые клетки для роста. На верхушках корней и побегов такие клетки делятся, а их потомки постепенно увеличиваются и включаются в ткани органа. Поэтому корень и побег удлиняются именно от верхушек. Другие образовательные ткани в отдельных частях растения обеспечивают рост в толщину.
Перед делением клетка растёт и подготавливает наследственный материал, содержащийся в ядре. Затем этот материал распределяется так, чтобы его копии достались обеим будущим клеткам. Благодаря подготовке дочерние клетки получают нужную информацию для дальнейшей работы. После распределения наследственного материала разделяется и сама клетка.
Митоз — деление ядра, при котором наследственный материал распределяется между двумя дочерними клетками. Сначала хромосомы становятся заметными, затем располагаются в средней части клетки и расходятся к её противоположным сторонам. В завершающей части митоза образуются два ядра, после чего обычно разделяется клетка. Такой порядок помогает не потерять и не смешать наследственную информацию.
При митозе каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как материнская. Это возможно потому, что перед делением наследственный материал копируется, а его копии распределяются по двум клеткам. Сохранение набора позволяет новым клеткам выполнять свои функции и поддерживать работу тканей. Рост количественно увеличивает растение, а развитие связано с качественными переменами; оба процесса зависят от условий среды и продолжаются в течение жизни.
| Этап | Что происходит с хромосомами | Что происходит с клеткой |
|---|---|---|
| Подготовка к делению | Наследственный материал копируется | Клетка растёт и подготавливается к делению |
| Профаза | Хромосомы становятся заметными | Начинает формироваться аппарат, который поможет их распределить |
| Метафаза | Хромосомы располагаются в средней части клетки | Клетка готовится разделить их копии по двум сторонам |
| Анафаза | Копии хромосом расходятся к противоположным сторонам | Клетка вытягивается, разделяя наследственный материал |
| Телофаза и разделение клетки | У каждого набора хромосом формируется ядро | Клетка разделяется на две дочерние |
Читайте таблицу сверху вниз: этапы показывают последовательность событий от подготовки до появления двух клеток. Следите отдельно за хромосомами и за клеткой — распределение наследственного материала происходит не одновременно с окончательным разделением клетки. Такое сопоставление помогает не путать деление ядра с делением всей клетки.
Нужно связать увеличение органа с событиями на его растущем участке. Само наблюдение сообщает, что корень стал длиннее, но не указывает единственную причину. Вспомним, как работают клетки образовательной ткани и что происходит с ними после деления.
Сначала определяем, где корень активно растёт в длину: образовательная ткань находится у его верхушки. Её клетки делятся, поэтому число клеток увеличивается. Новые клетки пополняют растущую часть корня.
Затем учитываем, что дочерние клетки не остаются прежнего размера. Они увеличиваются, а часть из них специализируется и становится клетками определённых тканей. Это помогает сформировать и удлинить участок корня.
Собираем процессы в одну цепочку: деление создаёт новые клетки, их увеличение и специализация обеспечивают рост органа. Поэтому нельзя объяснять удлинение корня только одним делением или только увеличением клеток. Ответ должен назвать связанные процессы.
Ответ: длина корня увеличилась благодаря делению клеток образовательной ткани у верхушки, а также последующему увеличению и специализации новых клеток.
На препарате нужно объяснить, почему в выбранном месте обнаруживается много делящихся клеток. Для этого связываем расположение образовательной ткани с ростом корня. Клетки на разных этапах митоза служат признаком того, что деление происходит активно.
Находим область кончика корня, где расположена образовательная ткань. Её клетки способны делиться и создавать новые клетки для растущего органа. Поэтому именно здесь вероятность увидеть делящиеся клетки выше.
Сравниваем клетки по внешнему виду: во время митоза хромосомы проходят последовательные изменения и перемещаются внутри клетки. Различия между клетками могут соответствовать профазе, метафазе, анафазе или телофазе. Это показывает, что клетки находятся на разных этапах деления.
Делаем вывод не по одной необычной клетке, а по сочетанию места и признаков. Кончик корня растёт, а образовательная ткань обеспечивает этот рост делением. Поэтому клетки на разных этапах митоза в препарате закономерны.
Ответ: у кончика корня находится образовательная ткань, клетки которой активно делятся; клетки с хромосомами на разных этапах митоза подтверждают это.
В задаче важно не разделить число хромосом пополам. При митозе образуются две клетки, но каждая получает полный набор хромосом материнской клетки. Нужно различать число дочерних клеток и число хромосом в каждой из них.
Записываем исходное число: в материнской клетке было 12 хромосом. Вспоминаем правило митоза: набор хромосом в дочерних клетках сохраняется. Это правило отличает митоз от ситуаций, в которых число хромосом уменьшается.
Учитываем, что перед делением наследственный материал копируется. Затем копии распределяются между двумя будущими клетками, а не делятся между ними так, чтобы каждая получила половину набора. Поэтому в каждой дочерней клетке окажется полный набор.
Проверяем ответ: дочерних клеток две, но число хромосом считают отдельно в каждой клетке. Значит, число 12 не нужно делить на 2. Обе клетки получают одинаковый набор.
Ответ: в каждой дочерней клетке будет по 12 хромосом, как и в материнской клетке перед делением.
Считать рост и развитие одним и тем же. Их объединяет то, что оба процесса происходят в жизни растения, поэтому их легко смешать. Но рост — количественное увеличение, а развитие — качественные изменения и новые этапы жизни. Проверьте себя: если описывается только увеличение размера, речь идёт о росте.
Объяснять рост только увеличением клеток. Размер клетки заметен, поэтому кажется, что этого достаточно. Однако рост обеспечивают также деление клеток и их специализация. Проверьте объяснение: названы ли новые клетки и их дальнейшие изменения.
Путать деление клетки с делением ядра. Эти события связаны и происходят рядом по времени, поэтому их могут считать одним процессом. Но после распределения наследственного материала разделяется и содержимое клетки, образуя две дочерние клетки. Проверьте себя: описали ли вы появление двух клеток, а не только двух ядер.
Считать, что дочерние клетки получают разное число хромосом. Ошибка возникает, если принять копирование наследственного материала за разделение набора пополам. При митозе материал распределяется так, чтобы набор хромосом сохранился в каждой дочерней клетке. Проверка простая: сравните число хромосом в материнской и каждой дочерней клетке.
Для понимания деления клеток нужны знания о строении растительной клетки, роли ядра и хромосом, а также об основных тканях и органах растения. Эти представления помогают проследить, где хранится наследственная информация и какие клетки обеспечивают рост. Тема пригодится при изучении размножения растений и образования органов. Она также помогает объяснять сезонные изменения в жизни растения: его рост и развитие связаны с условиями среды.
Чем рост растения отличается от его развития?
Рост — это количественное увеличение размеров и массы растения. Развитие — качественные изменения: образование органов и переход к новым этапам жизни, например к цветению и плодоношению.
Почему корень и побег растут в длину с верхушек?
На верхушках корней и побегов находятся образовательные ткани с активно делящимися клетками. Новые клетки увеличиваются и специализируются, поэтому орган удлиняется.
Какую роль в росте растения играет образовательная ткань?
Её клетки способны делиться и создавать новые клетки. Они увеличивают число клеток в растущих органах, а некоторые образовательные ткани участвуют и в росте растения в толщину.
Что происходит с хромосомами во время митоза?
Перед делением наследственный материал копируется, а затем распределяется между двумя будущими клетками. В результате каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как материнская.
Почему дочерние клетки после митоза похожи на материнскую?
Наследственная информация перед делением копируется и распределяется между дочерними клетками. Поэтому они получают одинаковый набор хромосом и сходную наследственную информацию.
§27. Рост и развитие растений. Деление клеток
