Образование мужского и женского гаметофитов.
У высших семенных растений отмечен только один тип полового процесса — оогамия. Кроме того, у них в результате сочетания бесполого размножения с половым образуются особые зачатки — семена, при помощи которых происходит расселение растений.
У покрытосеменных растений органом размножения является цветок.
Мужской гаметофит-пыльцевое зерно. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.
Каждый пыльник образован двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры — микроспорангии. В камерах молодого пыльника имеются особые диплоидные клетки — микроспороциты, или материнские клетки микроспор. Каждый микроспороцит претерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Здесь же, внутри пыльцевого гнезда, микроспора увеличивается в размерах, ядро ее делится митотически, и образуется — вегетативное ядро и генеративная клетка. Клетка делится митозом и образуется 2 спермия. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с несколькими округлыми порами, сквозь которые в конечном итоге прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) —мужской гаметофит цветковых растений.
У однодольных растений в пыльцевом зерне, находящемся в пыльнике, генеративная клетка делится митотически с последующим образованием двух неподвижных мужских гамет — спермиев.
У двудольных образование спермиев происходит позже, когда пыльца попадает на рыльце пестика. Таким образом, зрелое пыльцевое зерно состоит из двух (вегетативной и генеративной) или из трех (вегетативной и двух спермиев) клеток.
Образование женского гаметофита (зародышевый мешок) происходит в семязачатке (семяпочке), находящемся внутри завязи пестика. Семязачаток — это видоизмененный мегаспорангий (нуцеллус), защищенный покровами (интегументами). Покровы на верхушке не срастаются и образуют узкий канал — пыльцевход
(микропиле). В нуцеллусе, вблизи пыльцевхода, начинает развиваться диплоидная клетка — макроспороцит. Он делится мейотически, давая четыре гаплоидные макро- или мегаспоры, обычно расположенные линейно. Три мегаспоры вскоре разрушаются, а четвертая, наиболее удаленная от пыльцевхода, развивается в зародышевый мешок.
Зародышевый мешок растет, его ядро трижды делится митотически, в результате чего образуется восемь дочерних ядер. Они располагаются по четыре двумя группами— вблизи, пыльцевхода зародышевого мешка и на противоположном полюсе. Затем от каждого полюса отходит, но одному ядру в центр зародышевого мешка. Это так называемые полярные ядра. В дальнейшем они могут сливаться, превращаясь в одно центральное, или вторичное диплоидное ядро (или их слияние происходит позднее, при оплодотворении). Остальные шесть ядер, по три на каждом полюсе, разделяются тонкими клеточными перегородками. При этом на полюсе у пыльцевхода образуется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух клеток-синергид. На противоположном полюсе возникают так называемые клетки-антиподы, которые определенное время участвуют в доставке к клеткам зародышевого мешка питательных веществ, а затем исчезают. Такая восьмиядернаясемиклеточная структура — зародышевый мешок — является зрелым женским гаметофитом, готовым к оплодотворению. Образование пыльцы и зародышевого мешка у большинства растений завершается одновременно.
Оплодотворение.
Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно начинает прорастать. Из вeгетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, дорастающая по тканям столбика до завязи и далее — до семязачатка.Из генеративной клетки к этому моменту образуются два спермия, которые спускаются в пыльцевую трубку. Рост пыльцевой трубки стимулируют ауксины, вырабатываемые пестиками, а к завязи она направляется в результате хемотропизма. Пыльцевая трубка входит в семязачаток через пыльцевход, ее ядро разрушается, а кончик трубки при соприкосновении с оболочкой зародышевого мешка разрывается, освобождая мужские гаметы. Спермии проникают в зародышевый мешок в синергиду или в щель между яйцеклеткой и центральным ядром. Вскоре после вхождения пыльцевой трубки в зародышевый мешок синергиды и антиподы отмирают.
После этого один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется диплоидная зигота, из которой развивается зародыш нового растительного организма. Второй спермий сливается с двумя полярными ядрами (или с центральным диплоидным ядром), образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает питательная ткань — эндосперм. В его клетках содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша растения.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Размножение цветковых растений»
1. На рисунке показаны схемы внутреннего строения семени томата (А) и семени тыквы (Б) в двух ракурсах. Назовите элементы строения семени томата, обозначенные цифрами 1, 2, 3. Сравните строение семян томата и тыквы: определите их сходства и различие. В каких структурах этих семян накапливаются питательные вещества?
1) 1 – семенная кожура, 2 – зародыш семени, 3 – эндосперм;
2) сходства семян: наличие зародыша с двумя семядолями и наличие семенной кожуры;
3) различие: отсутствие эндосперма в семени тыквы;
4) в семенах тыквы питательные вещества запасаются в зародыше, в семенах томата – в эндосперме
2. В чём выражается приспособленность цветковых растений к совместному обитанию и перекрёстному опылению в лесном сообществе? Укажите не менее трёх признаков приспособленности. Ответ поясните.
1) Ярусное расположениерастений обеспечивает использование света, воды и минеральных солей из почвы.
2) Ветроопыляемые растения цветут до распускания листвы, которая препятствует опылению (редуцирован околоцветник, тычинки крупные на длинных тычиночных нитях, сухая пыльца.
3) Насекомоопыляемые растения зацветают во время появления насекомых, которые обеспечивают опыление (имеется яркий околоцветник и нектар).
3. Растение кукуруза имеет два типа соцветий: початок и метелку. Почему плоды образуются только в початке? Почему часть початка иногда не заполнена зернами?
1) початок это женское соцветие, а метелка мужское соцветие;
2) пыльца с мужского соцветия переносится на женское соцветие, где происходит двойное оплодотворение и образование плодов — зерновок;
3) не все цветы початка опыляются и оплодотворяются, из-за этого часть початка остаётся пустозёрной
4. Ветроопыляемые деревья и кустарники чаще зацветают до распускания листьев, и в их тычинках, как правило, образуется гораздо больше пыльцы, чем у насекомоопыляемых. Объясните, с чем это связано.
1) образование большого количества пыльцы повышает вероятность опыления и оплодотворения, так как часть ее теряется, оседая на почве, стволах деревьев и т.д.;
2) листья создали бы дополнительную преграду при опылении этих растений, поэтому они зацветают раньше.
5. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.
6. Укажите не менее четырех отличий насекомоопыляемых растений от ветроопыляемых.
1) у насекомоопыляемых растений большие и яркие цветки, у ветроопыляемых – мелкие цветки, собранные в соцветия;
2) у насекомоопыляемых растений наличие нектара в цветках, у ветроопыляемых – его отсутствие;
3) у насекомоопыляемых растений пыльца крупная, липкая, у ветроопыляемых – мелкая, легкая;
4) у насекомоопыляемых растений наличие аромата цветков, у ветроопыляемых – отсутствие аромата
7. Назовите части пестика, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3 и функции, которые они выполняют.
1) 1 – рыльце, улавливает пыльцу;
2) 2 – семязачаток (семяпочка), место образования макроспор, женского гаметофита, семени;
3) 3 – зародышевый мешок (женский гаметофит); в нем происходит двойное оплодотворение, образуется зародыш и эндосперм
8. Объясните, какую роль играют животные в жизни цветковых (покрытосеменных) растений. Приведите не менее четырех доказательств роли животных.
1) участвуют в опылении цветковых растений;
2) участвуют в распространении плодов и семян;
3) ограничивают численность и рост растений, питаясь ими или паразитируя на них;
4) уничтожают вредителей растений, сохраняя их численность;
5) участвуют в повышении плодородия почвы, создавая гумус и улучшая жизнедеятельность растений
9. Рассмотрите рисунок. Определите, какой способ опыления характерен для растения с цветком такого строения. Обоснуйте ответ, приведите три доказательства.
1) цветок опыляется ветром;
2) мохнатое раздвоенное рыльце пестика хорошо улавливает пыльцу;
3) длинные тычиночные нити способствуют рассеиванию пыльцы;
4) редуцированный околоцветник (две цветковые чешуи) не препятствуют проникновению пыльцы к пестику
10. Рассмотрите предложенную схему классификации компонентов семени пшеницы. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
11. Чем представлен и как устроен мужской гаметофит у покрытосеменных растений? Укажите его роль в размножении растения и поясните её.
1) пыльцевое зерно (пылинка);
2) состоит из вегетативной клетки (клетки пыльцевой трубки) и генеративной клетки (двух спермиев);
3) образует спермии (участвует в опылении);
4) из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка;
5) по пыльцевой трубке к семязачатку (зародышевому мешку) продвигаются два спермия
12. В Центральной Америке были обнаружены две группы видов бобовых растений: у одних образуется много мелких легких семян, у других – мало семян, но они крупнее. При этом крупные семена содержат ядовитые вещества, защищающие их от поедания жуками. В чем состоят преимущества каждой из этих групп растений?
1) большое количество мелких семян повышает вероятность воспроизведения растения (попадания в благоприятные условия);
2) легкие мелкие семена разносятся ветром, что способствует расселению;
3) крупные семена содержат большой запас питательных веществ, что повышает вероятность прорастания каждого семени;
4) ядовитые вещества в крупных семенах обеспечивают их лучшую сохранность и выживаемость (защищают от поедания
13. Часто в теплице с цветущими огурцами можно наблюдать фермера с кисточкой в руках. Он поочередно обмахивает кистью цветки каждого растения. С какой целью фермер это делает? При выращивании огурцов в открытом грунте подобные манипуляции не требуются. Объясните, почему они необходимы в теплице. Почему многие современные сорта не требуют таких манипуляций?
1) обмахивание кисточкой цветков способствует их опылению;
2) огурец – перекрёстноопыляемое растение (опыляется насекомыми; опыляется ветром);
3) в теплице нет насекомых (нет ветра; необходимо искусственное опыление);
4) современные сорта образуют плоды за счёт партеногенеза (не требуют опыления (оплодотворения)).
Источник