Двойное оплодотворение у цветковых растений. Двойное оплодотворение у цветковых растений навашин
Двойное оплодотворение
Двойное оплодотворение у цветковых растений имеет большое биологическое значение. Оно было открыто Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 году.
Процесс двойного оплодотворения способствует активному развитию питательной ткани. В связи с этим семяпочка не запасает вещества впрок. Это, в свою очередь, объясняет ее быстрое развитие.
Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений состоит в проникновении в завязь двух спермиев. Один сливается с яйцеклеткой. Это способствует началу развития диплоидного зародыша. Второй спермий соединяется с центральной клеткой.
В результате формируется триплоидный элемент. Из этой клетки появляется эндосперм. Он является питательным материалом для развивающегося зародыша.
Микроспорогенез
Макроспорогенез.
В тканях семяпочки начинает обособляться один или несколько археспориальных элементов. Они начинают усиленно расти. Вследствие такой активности они становятся значительно крупнее остальных клеток, окружающих их в семяпочке. Каждый археспориальный элемент один, два или более раз подвергается делению митозом. В некоторых случаях клетка может сразу трансформироваться в материнскую. Внутри нее происходит мейоз. В результате него формируется 4 гаплоидные клетки. Как правило, самая крупная из них начинает развиваться, превращаясь в зародышевый мешок. Три оставшиеся постепенно дегенерируют. На данном этапе макроспорогенез завершается, начинается макрогематогенез.
В ходе него происходят митотические деления (у большей части покрытосеменных их три). Цитокинез не сопровождает митозы. В результате трех делений формируется зародышевый мешок с восемью ядрами. Они впоследствии обосабливаются в самостоятельные клетки. Эти элементы распределяются определенным образом по зародышевому мешку. Одна из обособленных клеток, которая, собственно, является яйцеклеткой, совместно с двумя другими – синергидами, занимает место у микропиле, в которое осуществляется проникновение спермиев. В этом процессе синергиды исполняют очень значимую роль. В них содержатся ферменты, которые способствуют растворению оболочек на пыльцевых трубках. В противоположной стороне зародышевого мешка располагаются другие три клетки. Они именуются антиподами. С помощью этих элементов происходит передача из семяпочки питательных веществ в зародышевый мешок. Оставшиеся две клетки располагаются в центральной части. Зачастую они сливаются.
Двойное оплодотворение
В результате их соединения формируется диплоидная центральная клетка. После того как произойдет двойное оплодотворение, и в завязь проникнут спермии, один из них, как сказано выше, сольётся с яйцеклеткой.
Похожие статьи:
poznayka.org
Двойное оплодотворение у цветковых растений. — КиберПедия
Оплодотворение – в типичном случае, это процесс слияния половых клеток-гамет. В результате этого процесса образуется зигота (2n), дающая начало новому организму.
1. Историческая справка. Оплодотворение у растений было обнаружено в 18 веке, но только 5 сентября 1898г. Было доказано, что у покрытосеменных растений происходит двойное оплодотворение.
Русский профессор Сергей Гаврилович Навашин, изучая оплодотворение у лилии-саранки и у рябчика отметил, что оплодотворение происходит парой спермиев, один из которых сливается с яйцеклеткой, а второй – с ядром центральной клетки.
5 сентября 1898 года на X съезде врачей и естествоиспытателей Навашин сделал доклад «Новые наблюдения над оплодотворением у Fritillaria tenella (рябчик) и Lilium martagon (лилия-саранка)». Он совершенно справедливо утверждал, что в результате оплодотворения образуются 2 зародыша, один из которых является собственно зародышем, а другой метаморфизируется в питательную ткань.
Через 5 месяцев, в 1899 г. появилась работа французского учёного Гиньяра «О двойной копуляции у растений», в которой подтверждалась правильность блестящего открытия С.Г.Навашина.
В России до сих пор существует научная школа, изучающая двойное оплодотворение у растений. Среди учёных есть и потомки С.Навашина, например, Герасимова-Навашина. Другие учёные: Поддубная-Арнольди, Модилевский, Фини и др..
В настоящее время двойное оплодотворение описано более чем у 300 видов растений (всего покрытосеменных 250 тыс. видов).
2. Сущность двойного оплодотворения.
Оплодотворение начинается с попадания пыльцы на рыльце пестика. Пыльца обычно уже содержит в себе мужской гаметофит в 1 или 2-клеточном состоянии. (В первом случае – генеративную и сифоногенную клетку, во втором – сифоногенную клетку и 2 спермия. При необходимости (в первом случае) дозревание пыльцы происходит прямо на рыльце.)
Через некоторое время после попадания на рыльце или у некоторых растений сразу, пыльца начинает прорастать.
У резеды – через 3 часа,
У кукурузы- через 5 минут,
У сорго – почти сразу, у ветроопыляемых растений – немедленно.
Скорость роста пыльцевой трубки у сложноцветных 35 мм в час.
Прорастанию пыльцы способствуют жидкие выделения рыльца и нектар. Они создают влажную микросреду и химически способствуют росту пыльцевой трубки. Влияет также температура (+50, +300 – тормозится прорастание).
Прорастание начинается с увеличения объёма пыльцы. При этом её содержимое, одетое интиной (внутренней оболочкой), выпячивается через поры экзины наружу и образует пыльцевую трубку. Она прокладывает себе дорогу в тканях рыльца и столбика. (У некоторых растений есть специальные канальцы, у других – трубка растёт по межклетникам). Трубка растёт по стенке завязи и проникает в семязачаток обычно через микропиле. Такой способ проникновения пыльцевой трубки называется порогамия.
Иногда у некоторых растений пыльцевая трубка проникает в семязачаток через халазу. Такой способ называют – халазогамия. В этом случае пыльцевая трубка проходит по интегументам и нуцеллусу и, минуя микропиле, движется к зародышевому мешку и яйцеклетке.
При соприкосновении пыльцевой трубки и зародышевого мешка оболочка последнего в этом место растворяется, и пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок. Там пыльцевая трубка растёт по направлению к яйцеклетке и синергидам. Достигая одной из синергид, пыльцевая трубка обычно изливает в неё своё содержимое (2 спермия) (вторая синергида чернеет и отмирает). (Иногда пыльцевая трубка не затрагивает синергид.)
В чём же заключается функция синергид?
1) Синергиды хемотрофно привлекают пыльцевую трубку.
2) Синергиды способствуют освобождению спермиев (разрушается мембрана и наружная оболочка пыльцевой трубки).
3) Синергиды направляют движение спермиев.
Т.о, синергиды необходимы, по-видимому, для более точного попадания спермиев.
Далее спермии расходятся в противоположных направлениях: один – к ядру яйцеклетки, второй – к ядру центральной клетки.
Спермии бывают различной формы у разных растений (округлой, червеобразной и т.д.).
Достигнув нужных ядер, спермии сливаются с ними.
1 этап (акт): сначала сливается спермий с ядром центральной клетки.
2 этап (акт): позже сливается с яйцеклеткой 2 спермий.
В результате такого двойного оплодотворения образуются 2 новые структуры:
1 спермий (n) + яйцеклетка (n) = зигота(2n) зародыш (2n)
2 спермий (n) + ядро центральной клетки (2n) = вторичное центральное ядро (3n) вторичный эндосперм (3n)
Покровы семязачатка (2n) превращаются в семенную кожуру (2n).
Таким образом, из семязачатка после двойного оплодотворения формируется семя.
Промежуток времени между опылением и оплодотворением у разных растений различен. У некоторых субтропических дубов – до 12-14 месяцев, у большинства растений – несколько дней, или 1-2 суток. Короче всего этот промежуток у сложноцветных – от 15мин.ое всего этот промежуток у сложноцветных - от1 разных растений различен. емя.й.ия) пыльцевая трубка проникает в зародышевый до 1,5 часов (возможно связано с тем, что сложноцветные – наиболее эволюционно продвинутая группа покрытосеменных!).
Опишите процесс двойного оплодотворения у цветковых...
Ответ оставил Гость
Первий спермий сливается с яйцеклеткой а второй с центральной клеткой, это и есть двойное оплодотворение.
Этотпроцесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик С. Г. Навашин иназвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характернотолько для Цветковых растений.
Если подробнне тогда так.. . У цветковых растений мужские гаметы (спермин) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее. Формированиепыльцевых зерен и зародышевого мешка. В пыльниках тычинки происходитделение клетки, в результате которого образуются пыльцевые зерна. Каждоепыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной игенеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружнаяоболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами ввиде сеточки. Это помогает пыльцевым зернам удерживаться на рыльцепестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распусканияцветка состоит из множества пыльцевых зерен. Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке формируется зародышевый мешок. Семязачаткиразвиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все частирастения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разныхрастений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит толькоодин семязачаток, у хлопчатника -- несколько десятков, а у мака их числодостигает нескольких тысяч. Каждый семязачаток одет покровом. Навершине семязачатка есть узкий канал -- пыльцевход. Он ведет к ткани,занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результатеделения клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в немнаходится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральнаяклетка. Оплодотворение у цветковых растений. Пыльцевое зернопопадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностямстроения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, ккоторым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает,превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубкаобразуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубкарастет между клетками рыльца, затем -- столбика и наконец врастает вполость завязи. Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается впыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии) .Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевогомешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходитоплодотворение, и образуется зигота.
Оцени ответ
reshebka.com
