1. Ботаника Читать 0 мин.
Половое размножение покрытосеменных растений происходит за счет важнейших частей цветка – пестиков и тычинок. В них происходят сложные процессы, в результате которых образуются половые клетки – гаметы. У цветковых растений мужские гаметы, спермии, очень мелкие, а женские гаметы, яйцеклетки, гораздо крупнее. Когда гаметы сливаются, происходит оплодотворение, образование зиготы и нового зародыша.
Для того чтобы произошло оплодотворение, необходима встреча разнополых гамет. Мужские гаметы находятся в пыльце в тычинках, а женские – в пестике.
Опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Оно бывает двух видов – перекрестное и самоопыление.
Когда пыльца из тычинки переносится на рыльце пестика того же самого цветка, это называется самоопыление. В этом случае сливаются гаметы, несущие одни и те же признаки, а значит, новое растение не будет отличаться от родительского организма. Так опыляются горох, фасоль, рис, пшеница, овес.
Если же пыльца из тычинки одного цветка переносится на пестик цветка другого растения, то это – перекрестное опыление. При таком типе опыления гаметами передаются наследственные признаки от разных растений и у потомства могут образоваться новые свойства, которых не было у родителей. По этой причине потомство от перекрестного опыления более жизнеспособно.
Двойное оплодотворение цветковых растений – особый тип оплодотворения, который наблюдается только у цветковых растений. Процесс двойного оплодотворения был открыт на примере лилейных и детально изучен отечественным ботаником Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 г.
Двойное оплодотворение = первый спермий сливается с яйцеклеткой + второй спермий сливается с центральной клеткой.
— Попав на рыльце пестика, пыльца прорастает. При прорастании пыльцы образуется пыльцевая трубка, растущая по столбику вниз. Генеративная клетка мигрирует в пыльцевую трубку и делится с образованием двух спермиев.
Зрелый мужской гаметофит состоит из пыльцевого зерна, пыльцевой трубки и двух спермиев.
Оба спермия проникают в основание пестика.
— Один спермий перемещается к яйцеклетке и сливается с ней; образующаяся в результате зигота дает начало новому поколению растения.
— Другой спермий перемещается к двум крупным центральным клеткам и сливается с ними. Образуется очень питательный эндосперм.
Описанное явление двойного оплодотворения, приводящее к возникновению диплоидной зиготы (спермий + яйцеклетка = двойной (диплоидный) набор) и триплоидного эндосперма (получается при сливании не двух клеток, а трех — триплоидный набор), специфично и характерно только для цветковых растений.
Момент оплодотворения
Образование семян и плодов
После слияния центральной клетки со спермием образуется эндосперм, который начинает делиться. Он будет отвечать за питание зародыша.
После оплодотворения яйцеклетки чашелистики, лепестки, тычинки, рыльце и столбик обычно завядают и опадают. Клетки покрова семязачатка (структура в пестике, из которой будет образовываться семя) утолщаются и превращаются в семенную кожуру.
После оплодотворения из семязачатка образуется семя, состоящее из семенной кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.
После оплодотворения к завязи внутри пестика приливают питательные вещества, и она превращается в спелый плод.
Семена от неблагоприятных воздействий защищает околоплодник, который развивается из стенок завязи.
Развитие зародыша
Образовавшаяся при слиянии мужской и женской гамет зигота начинает делиться сначала на две клетки, потом каждая клетка делится еще на две и т. д. В результате многократных делений образуется зародыш нового растения. Семяпочка вместе с содержащимся в ней зародышем превращается в семя.
Семя состоит из зародыша и эндосперма с запасом питательных веществ, заключенных в прочную оболочку, которая возникла из стенки семяпочки.
Зародыш = корешок + стебелек + почечка + семядоля(-и)
Развитие зародыша
Источник
5. Двойное оплодотворение цветковых растений
Суть двойного оплодотворения у цветковых растений заключается в том, что в нём участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, и образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм).
Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) образуется в пыльцевых камерах пыльников тычинки из микроспоры. Пыльцевое зерно состоит из двух гаплоидных клеток: вегетативной и генеративной, покрытых оболочкой.
Образование женского гаметофита (зародышевого мешка) происходит в завязи пестика в семязачатке из мегаспоры. В состав зародышевого мешка входит семь клеток: гаплоидная яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вспомогательных гаплоидных клеток.
При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика начинается деление вегетативной клетки и образуется пыльцевая трубка. Пыльцевая трубка прорастает через столбик пестика и проникает в семязачаток через пыльцевход.
Генеративная клетка пыльцевого зерна делится и образует два спермия. По пыльцевой трубке спермии проникают в семязачаток. Один спермий сливается с яйцеклеткой и образует диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой и образует триплоидную клетку.
Зигота делится, и развивается в зародыш нового растения. Из триплоидной клетки формируется эндосперм. Стенки семязачатка становятся семенной кожурой. Таким образом, семязачаток становится семенем.
Источник
Половое размножение покрытосеменных растений
Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. В цветке, органе размножения, происходит созревание мужских и женских половых клеток (гамет), и их последующее слияние с образованием первой клетки дочернего организма.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории, кандидатом биологических наук Факторович Лилией Витальевной.
Отличие полового размножения от вегетативного
Половое и вегетативное – два вида размножения покрытосеменных. При вегетативном размножении новые организмы возникают за счёт регенерации вегетативных органов (лист, корень, побег).
Цветок не относится к вегетативным, а является репродуктивным (лат. – reproductio – воспроизведение) или генеративным (лат. – genero – рождаю, произвожу) органом. В нём при слиянии гамет образуется зигота, из которой впоследствии развивается зародыш нового растения.
Гаметы
Гаметы имеют существенное отличие от всех других клеток. Число хромосом в ядрах гамет в два раза меньше, чем в остальных клетках. Такой набор хромосом называется гаплоидным. Набор хромосом обычных клеток тела и зиготы называется диплоидным.
Хромосомы содержат наследственную информацию о признаках организма. Дочерний организм имеет половину хромосом от мужской гаметы и столько же от женской.
Тычинки и пестики
На тычинках развивается пыльца. Пыльца содержит генеративную клетку, которая, делясь, образует две мужские гаметы, называемые спермиями.
которые читают вместе с этой
Женская гамета, или яйцеклетка, вместе с сопутствующими ей клетками находится внутри завязи пестика, в полости зародышевого мешка.
Опыление
Опыление – это процесс переноса пыльцы на рыльце пестика, который осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых и некоторых других животных. Человек может и сам, целенаправленно, вручную производить опыление растений.
Пыльца на пестик может попадать с других цветков, а может с тычинок этого же цветка.
С помощью ручного опыления можно повышать урожайность и выводить множество новых сортов растений.
Двойное оплодотворение
После опыления спермии продвигаются в зародышевый мешок. Это происходит с помощью пыльцевой трубки, которая является неполовой клеткой пыльцы. Пыльцевая трубка быстро растёт (35 мм/час) в направлении яйцеклетки, и с ней продвигаются спермии.
Спермии бывают различной формы и не имеют жгутиков. Когда пыльцевая трубка достигает яйцеклетки, один спермий соединяется с ней, а другой с центральной клеткой зародышевого мешка.
В итоге, при двойном оплодотворении у покрытосеменных растений происходит образование следующих клеток:
Зигота впоследствии делится и превращается в зародыш. Эндосперм служит для зародыша источником питательных веществ. Вместе, зародыш и эндосперм, образуют семя.
Зародыш
Зародыш покрытосеменных растений – это зачаточный дочерний организм, который находится в семени в состоянии покоя, пока семя не начало прорастать. Набор хромосом у зародыша, как и у зиготы, диплоидный.
Семя с зародышем созревает, в эндосперме накапливаются питательные вещества. Завязь пестика разрастается и превращается в плод.
Что мы узнали?
Изучая в 6 классе половое размножение покрытосеменных, мы должны понимать какие особенности характерны для этих растений. Главная особенность покрытосеменных – это наличие цветка. В цветке образуются и развиваются гаметы. Покрытосеменные размножаются семенами. Семя образуется в результате полового процесса, который у цветковых заканчивается двойным оплодотворением.
Источник
Оплодотворение
Процесс слияния гамет (половых клеток) называется оплодотворением или копуляцией (сингамией). В результате такого слияния образуется зигота – первая клетка, из которой развивается новый организм. Оплодотворение происходит только при половом размножении.
Виды
Оплодотворение характерно различным живым организмам – одноклеточным и многоклеточным растениям и животным. При слиянии двух гамет образуется организм с новым набором хромосом, обеспечивая тем самым генетическое разнообразие.
В зависимости от размера гамет различают три вида сингамии:
- изогамия– слияние двух одинаковых по размеру гамет со жгутиками (водоросли – улотрикс, хламидомонада);
- анизогамия– образование зиготы двумя разными по размеру гаметами со жгутиками (бурые, зелёные водоросли);
- оогамия– слияние двух разных по размеру и поведению клеток, мужская гамета обычно подвижна, женская – статична (млекопитающие, цветковые растения).
По способу оплодотворения выделяют два типа:
- наружное– происходит во внешней среде (обычно в воде), характерно кишечнополостным, морским червям, многим рыбам;
- внутреннее– перенос мужских гамет в женский организм, свойственный рептилиям, птицам, млекопитающим.
При наружном оплодотворении развитие зародышей происходит во внешней среде, при внутреннем – полностью или частично в утробе матери. Например, для пресмыкающихся характерно внутренне оплодотворение, но наружное развитие зародышей (откладывание яиц).
Внутреннее
При внутреннем оплодотворении подвижная мужская гамета (сперматозоид) достигает неподвижной женской гаметы (ооцита) в половых путях самки. Контакту клеток способствуют специальные вещества, выделяемые ооцитом. Акросома – органелла, находящаяся в передней части сперматозоида, – выделяет ферменты, разрушающие оболочку ооцита.
которые читают вместе с этой
После попадания сперматозоида внутрь формируется плотная оболочка, закрывающая доступ другим сперматозоидам. В это время ооцит завершает второе деление мейоза в процессе оогенеза (развития женской клетки) и превращается в яйцеклетку.
Ядро мужской гаметы увеличивается до размера ядра яйцеклетки. Постепенно ядра сближаются и сливаются в единое ядро. Образуется зигота.
Гаметы несут гаплоидный (одинарный) набор хромосом. После оплодотворения образуется клетка с диплоидным (двойным) набором хромосом.
Двойное
Особый способ размножения и оплодотворения у растений носит название двойного оплодотворения . Это процесс, при котором одновременно образуются зигота и эндосперм. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых (покрытосеменных) растений.
Процесс двойного оплодотворения состоит из четырёх этапов:
- формирование гамет – в пыльниках развиваются мужские спермии, в семязачатках завязи – яйцеклетки;
- образование дополнительных клеток – вместе с яйцеклеткой формируются центральная клетка, образующая центральное ядро, и пять маленьких клеток;
- попадание спермия в семязачаток – попавшие вместе с пыльцой на рыльце пестика два спермия проходят по пыльцевой трубке в семязачаток;
- оплодотворение – один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, второй – с центральным ядром, формируя эндосперм.
Зигота при двойном оплодотворении имеет диплоидный набор хромосом. При слиянии спермия с центральным ядром образуется клетка с триплоидным набором хромосом.
Что мы узнали?
Из урока биологии 10 класса узнали о способах и значении оплодотворения. В теме раскрыты понятия изогамии, анизогамия, оогамии, наружного и внутреннего оплодотворения, а также двойного оплодотворения. В процессе сингамии, копуляции или оплодотворения образуется новый, не похожий на родителей организм с уникальным генотипом.
Источник