Оплодотворение покрытосеменных. Формирование семени и плода. Оплодотворение покрытосеменных растений

Оплодотворение покрытосеменных. Формирование семени и плода.

Покрытосеменным растениям (цветковым) свойственно оплодотворение особого типа – двойное оплодотворение. Появление двойного оплодотворения связано с редукцией тела женского гаметофита и является биологически более совершенным в сравнении с другими отделами растений (в частности, голосеменными).

Пыльцевые зерна (мужские гаметофиты) из пыльников каким- либо способом попали на рыльце плодолистика. Клетки мужского гаметофита должны попасть (достичь) клеток женского гаметофита, находящегося в семязачатках завязи. Обратите внимание, свертывание плодолистика будто бы положительный признак – семязачатки защищены от неблагоприятных воздействий, но возможно это повлекло за собой и отрицательные стороны – удаление мужского гаметофита. В связи с этим мужской гаметофит претерпевает существенные изменения: - он прорастает в пыльцевую трубку, которая доставляет его гаметы к зародышевому мешку.

Ткань рыльца активно участвует в процессе прорастания большого количества пыльцевых зерен. В свою очередь и пыльцевые трубки выделяют вещества, способствующие прорастанию пыльцы. Происходит взаимная ассимиляция веществ и тканями рыльца, столбика и клетками пыльцевой трубки. Каждое пыльцевое зерно, а также и семязачатки имеют свою индивидуальность, т.е. в итоге, формирующиеся в них гаметы должны соответствовать друг другу. Иначе говоря, оплодотворение многофазный процесс, в начальном периоде которого происходит физиологический подбор пар. Благодаря большому количеству попавшей на рыльце пыльцы возникает избирательность: чем больше пыльцевых зерен, тем быстрее происходит рост пыльцевых трубочек. По мере роста пыльцевой трубки между клетками рыльца и столбика вегетативная клетка полностью израсходуется на рост пыльцевой трубки, а генеративная разделится митозом на 2 спермия. ( Иногда бывает трехклеточная пыльца, у которой оба спермия сформировались еще в гнезде пыльника.) При внедрении пыльцевой трубки через микропиле в семязачаток верхушка ее разрывается, и содержимое изливается на зародышевый мешок. Синергиды темнеют и исчезают (предполагают, что они способствовали вхождению пыльцевой трубки). Один из спермиев движется к яйцеклетке и сливается с ней, образуя диплоидную зиготу. Другой спермий направляется к центральной клетке зародышевого мешка и тоже сливается с ней, образуя триплоидное ядро будущего эндосперма. В дальнейшем из диплоидной зиготы возникает зародыш, из триплоидной клетки вторичный эндосперм, а клетки нуцеллуса и интегументы опробковевают (иногда и одревесневают) и преобразуются в семенную кожуру. В результате после процесса оплодотворения из семязачатка возникает семя.

Двойное оплодотворение характерно только для покрытосеменных растений. Оно является биологически более совершенным по сравнению с другими отделами растений. В чем это проявляется?

1. Эндосперм формируется только в том случае, если произойдет оплодотворение и сформируется зигота, зародыш. Не будет зародыша, не будет формироваться и эндосперм (экономия энергетического материала, если вспомнить, какие вещества накапливаются в клетках эндосперма).
2. Эндосперм цветковых растений гибридной природы и триплоидный по набору хромосом. Это выгодно для зародыша – дочернего спорофита, т.к. он будет использовать для своего питания и дальнейшего развития более разнокачественную пищу, впитывать признаки двух организмов, произраставших в несколько различных условиях и имеющих разные адаптивные признаки к ним. А если учесть и то, что клетки эндосперма триплоидны, становится понятным, что выживаемость такого зародыша значительно выше, чем у других растений. И это свойство сохраняется и в семенах без эндосперма (просто зародыш использовал его раньше, при своем формировании).

Это одна из особенностей (весьма существенная) обеспечившая цветковым растениям огромную пластичность, высокую приспособляемость к самым разным условиям среды

Похожие статьи:

poznayka.org

Оплодотворение у покрытосеменных растений. 6-й класс

Разделы: Биология

Задачи:

1. Показать, что покрытосеменные проявили свои возможности к эволюционному совершенству больше всего.
2. Сформулировать представление о половом размножении у покрытосеменных; совершенствовать умения узнавать органы цветкового растения.
3. Продолжить формирование знаний о приспособленности растений к окружающей среде.

Оборудование: модели цветка, таблицы, флаш анимации, живые экземпляры, гербарии.

Ключевые понятия: Цветок. Пестик. Рыльце. Тычинки. Пыльца. Чашечка. Цветоложе. Семяпочка-завязь. Андроцей. Гинецей. Двойное оплодотворение.

Структура урока

1. Актуализация знаний.

Ответьте на вопросы:

• Что вы понимаете под вегетативным размножением, приведите примеры с объяснениями этих видов размножения.
• Какие преимущества и недостатки вегетативного размножения, т.е. его биологическое значение.
• Работа на компьютере: расположите иллюстративные примеры вегетативного размножения под их названием.
• Работа с дидак4тическими карточками по теме.

2. План изучения нового материала:

• Особенности строения цветка покрытосеменных растений.

• Многообразие цветков и пыльцевых зерен, как возможность эволюционного совершенства.

Многообразие форм, размеров, окраска и объединение одиночных цветков и является эволюционным приспособлением к продолжению жизни на Земле.

Пыльцевые зерна разных растений. Как видно из рисунка они также разные по форме, величине.

• Растения однодомные и двудомные. Цветки обоеполые и разнополые. 

А) на одном растении пестичные и тычиночные цветки, такое растение называется однодомным.

Б) если на одном растении цветки только с тычинками, а на другом растении только с пестиками то они называются двудомными.

В) если в одном цветке располагаются пестики и тычинки, то цветок обоеполый.

Г) если в одном цветке только тычинки, называются тычиночные, а в другом только пестики, называются тычиночными или, они называются однополыми.

• Виды опыления цветков. Признаки насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений. Искусственное опыление.

Опыление с помощью ветра отражено на первом рисунке. С помощью насекомых или птиц на втором рисунке. Все они говорят о перекрестном опылении. Есть еще самоопыление. А искусственное опыление совершается с помощью человека.

Признаки насекомоопыляемых растений:

• крупные размеры цветка или соцветия;
• аромат;
• нектар;
• яркая окраска

Признаки ветроопыляемых растений:

• мелкие размеры цветков;
• много мелкой, сухой пыльцы;
• ранее цветение;
• скопление растений.

• Двойное оплодотворение цветковых растений. Жизненный цикл цветкового растения.

Оплодотворение - это слияние гамет двух родительских организмов и образование зиготы. В растительном организме мужские гаметы образуются в андроцее, а женские гаметы образуются в гинецее.

В андроцее образуются гаплоидные микроспоры – пыльцевые зерна. Гаплоидное ядро пыльцевого зерна делится на два ядра: вегетативное и генеративное. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и образует пыльцевую трубку. Которая прорастает по направлению к завязи. В завязи находится зародышевый мешок с несколькими гаплоидными клетками, одна из которых - яйцеклетка. В пыльцевой трубке ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, в результате образуется диплоидная зигота. Из которой разовьется семя. Другой спермий сливается с двумя ядрами центральной клетки. В результате возникает триплоидный эндосперм или это запас питательных веществ для развития будущего зародыша семенили плода. Такой процесс оплодотворения получил название двойного оплодотворения. Открыл его русский ботаник С.Г.Навашин.

• Биологическое значение оплодотворения и полового размножения у покрытосеменных   растений.

1. Участвует две родительских особи.
2. образуется новое растение более жизнеспособное.
3. Происходит комбинация наследственной информации.
4. В результате колоссальное увеличение наследственного разнообразия растений.

3. Закрепление изученного.

1. Ответьте на вопросы задаваемые учителем по изученной теме.
2. Решите кроссворд. Кроссворд «Половое размножение растений»

1. Процесс слияние сперматозоида с яйцеклеткой.
2. Многоклеточная нитчатая водоросль, встречающаяся на дне мелких водоемов.
3. Мужские подвижные половые клетки.
4. Зеленая одноклеточная водоросль, встречающаяся в лужах, стоячих прудах.
5. Оплодотворение у цветковых растений.
6. Образование, после слияния спермии с яйцеклеткой.
7. Одна из важнейших частей цветка, принимающая участие в образовании семян и плодов.
8. Процесс попадания пыльцевого зерна на рыльце пестика.
9. Женская половая клетка.
10. Водоросль, тело которой – длинная, неветвящаяся нить из одного ряда клеток.
11. Орган полового размножения у покрытосеменных (цветковых) растений.
12. Мужские половые клетки цветковых растений, развивающиеся в пыльцевых зернах.

4. Домашнее задание.

1. читать страницы учебника 208-215;
2. выполнить задания по теме в рабочей тетради;
3. Найти сравнения размножения с другими группами растений.

Информация для учителя.

Помимо типичного полового процесса, в котором обязательно участвует две гаметы, существует особый тип полового процесса, при котором зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Это явление у растений чаще всего известно под названием апомиксиса. Апомиксис широко встречается у многих покрытосеменных растений.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Оплодотворение покрытосеменных. Формирование семени и плода.

Покрытосеменным растениям (цветковым) свойственно оплодотворение особого типа – двойное оплодотворение. Появление двойного оплодотворения связано с редукцией тела женского гаметофита и является биологически более совершенным в сравнении с другими отделами растений (в частности, голосеменными).

Пыльцевые зерна (мужские гаметофиты) из пыльников каким- либо способом попали на рыльце плодолистика. Клетки мужского гаметофита должны попасть (достичь) клеток женского гаметофита, находящегося в семязачатках завязи.мужской гаметофит претерпевает существенные изменения: - он прорастает в пыльцевую трубку, которая доставляет его гаметы к зародышевому мешку.

В свою очередь и пыльцевые трубки выделяют вещества, способствующие прорастанию пыльцы. Каждое пыльцевое зерно, а также и семязачатки имеют свою индивидуальность, т.е. в итоге, формирующиеся в них гаметы должны соответствовать друг другу. Благодаря большому количеству попавшей на рыльце пыльцы возникает избирательность: чем больше пыльцевых зерен, тем быстрее происходит рост пыльцевых трубочек. вегетативная клетка полностью израсходуется на рост пыльцевой трубки, а генеративная разделится митозом на 2 спермия.При внедрении пыльцевой трубки через микропиле в семязачаток верхушка ее разрывается, и содержимое изливается на зародышевый мешок. Двойное оплодотворение характерно только для покрытосеменных растений.

Развитие семени и плода.

После процесса оплодотворения цветок резко изменяется: листочки околоцветника и тычинки, выполнив свою функцию, опадают, а на цветоложе остаются листовые рубцы – следы в местах прикрепления. Гинецей остается на цветоложе, и далее происходят процессы внутри завязи. Она постепенно увеличивается в размерах и со временем из нее сформируется плод. Основной частью плода является семя или семена. Они формируются из семязачатков следующим образом.

Триплоидное ядро делится многократно митозом и возникает эндосперм. При этом зародышевый мешок разрастается, заполняется питательными (растворимыми) веществами и ядрами. Ядра распределяются по периферии зародышевого мешка. Питательные вещества в этот период поступают через живые клетки нуцеллуса и покровы семязачатка. Несколько позднее начинается деление зиготы и формирование зародыша Синергиды после оплодотворения отмирают.

Первое деление зиготы поперечное. зародышевый мешок, все увеличиваясь в размерах, достигает почти окончательных размеров будущего семени и обогащается запасными веществами: углеводы в виде растворимых моно- и дисахаров, белки в виде аминокислот, а жиры – в форме жирных кислот. Такую степень спелости семени называют молочной стадией спелости. Постепенно (на 10-12 день у злаков) вокруг ядер обособляется цитоплазма, а также появляется клеточная оболочка, т.е. вся полость зародышевого мешка заполняется тканью (запасающей паренхимой). В это время растворимые питательные вещества переходят в нерастворимое состояние – из углеводов возникают крахмальные зерна, из аминокислот – простые белки. Это стадия молочно-восковой и восковой спелости семени. Параллельно продолжается и развитие зародыша. После развития подвеска клетки собственно зародыша интенсивно делятся, Деление происходит в разных плоскостях, и в результате на подвеске развивается шарик из образовательной меристемы – предзародыш. Со временем начинается дифференциация его клеток: возникает 2 или 1 бугорок, которые растут и специализируются в зародышевые листочки – cемядоли. Между семядолями формируется точка роста побега, на которой закладываются первичные и вторичные бугорки, т.е. возникает зародышевая почка. Под этой почкой начинается закладка прокамбия и дифференцируется стебель. А еще позднее, со стороны подвеска специализируется точка роста корня. Ко времени перехода от восковой в полную спелость заканчивается и формирование зародыша – молодого спорофита. Теперь развитие зародыша приостанавливается, у него замедляются (сильно) все физиологические процессы – питания, дыхания. Такое состояние называется анабиозом. Наступает состояние полной спелости семени. К этому времени зародыш находится в состоянии анабиоза, а питательные вещества окончательно переходят в нерастворимые и клетки теряют много воды. Изменяются и клетки нуцеллуса и интегументов – чаще всего они опробковевают и превращаются в семенную кожуру. Так возникает семя – зародыш, снабженный запасом питательных веществ и защищенный покровами.

Астериды (Asteridae). Деревья, кустарники или чаще травы. Листья цельные или расчленённые.Цветки обоеполые, почти всегда сростнолепестные. Тычинок обычно столько же, сколько долей венчика или меньше. Гинецей ценокарпный Семязачатки с простым интегументом Семена с эндоспермом или без него. 7 порядков

К семейству пасленовых относятся петуния,броваллия,брунфельзия, испанский перец,табак,. Многие растения ядовиты за счет содержания алкалоидов и используются в фармацевтической промышленности. Цветки пасленовых состоят из 5 сросшихся, образующих трубку лепестков и чашечки из 5 также сросшихся чашелистиков. Тычинок 5, пестик 1. Плоды — ягоды или коробочки.

studfiles.net

Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений

Половое размножение покрытосеменных растений

Формирование яйцеклетки у покрытосеменных растений

Постепенно трубка проходит между клетками рыльца, столбика и достигает семязачатка.

В отличие от пыльцы насекомоопыляемых растений, имеющей разнообразные шипики и выросты, пыльца ветроопыляемых растений – мелкая, лёгкая, гладкая. Как же она удерживается на рыльце пестика и не сдувается ветром, не сбрасывается снующими в цветке насекомыми? Оказывается, рыльце пестика выделяет липкое, сахаристое вещество, которое и заставляет пыльцу прилипать к пестику. Считается также, что пестик выделяет определённое вещество, которое специфично для пыльцы данного вида растения и, которое препятствует развитию чужой пыльцы.

Не только пестик оказывает влияние на прорастание пыльцы, но и пыльца влияет на пестик. Прорастающая пыльца также выделяет особые вещества, которые вызывают разрастание завязи, и других частей цветка в плод. Поэтому у многих растений рост плодов происходит тем лучше, чем больше пыльцы попадает на рыльце.

Половые клетки называют гаметами. Соответственно, яйцеклетка – это женская гамета, а спермии – мужские гаметы.

назвал его двойным оплодотворением.

Образование семени и плода. После оплодотворения зигота многократно делится и образует зародыш. В зародыше хорошо различимы зародышевый корень, зародышевый стебель и почка (побег). Если семязачатков в завязи было много, то и семян в плоде будет много.

Одновременно с образованием семян разрастается и стенка завязи. Из неё образуется плод или, правильнее сказать, стенки плода – околоплодник. В цветках с несколькими пестиками разрастаются завязи каждого пестика. Они могут оставаться свободными, а могут срастаться. У многих растений в образовании плодов участвуют и другие части цветка (яблоко, земляника).

Центральная клетка, слившись со спермием, также много раз делится и образует эндосперм. Эндосперм – это особая ткань, в клетках которой накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Из покровов семязачатка образуется семенная кожура, которая защищает зародыш от внешних воздействий.

Гаметы - половые клетки ( яйцеклетки- , спермии- ) Зигота - оплодотворенная яйцеклетка Спорофит – бесполое диплоидное (2n) поколение. Преобладает в цикле развития всех растений, кроме зеленых водорослей и мхов. Гаметофит – половое гаплоидное (n) поколение. Преобладает в цикле развития зеленых водорослей и мхов Заросток – редуцированное половое поколение папоротникообразных.

dya4ckova.blogspot.com

Образование спермиев

Половое размножение покрытосеменных растений.

Двойное оплодотворение.

Двойное оплодотворение у растений имеет большое биологическое значение. Оно было открыто Навашиным в 1898 г. Далее рассмотрим подробнее, как происходит двойное оплодотворение у растений.

Биологическое значение

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.

Схема двойного оплодотворения

Коротко явление можно описать следующим образом. 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.

Двойное оплодотворение у покрытосеменных начинается после образования гаплоидного сильно редуцированного поколения. Оно представлено гаметофитами.

Формирование клеток: общие сведения

Процесс двойного оплодотворения цветковых растений осуществляется особыми половыми клетками. Их формирование происходит в два этапа. Первая стадия называется спорогенез, вторая – гематогенез. В случае образования мужских клеток эти этапы именуются микроспорогенез и микрогематогенез. При образовании женских половых элементов приставка меняется на "мега" (или "макро"). Спорогенез основывается на мейозе. Это процесс формирования гаплоидных элементов. Мейозу, так же как и у представителей фауны, предшествует размножение клеток посредством митотических делений.

Образование спермиев

Первичное формирование мужских половых элементов осуществляется в особой ткани пыльника. Она называется археспориальной. В ней в результате митозов происходит формирование многочисленных эелементов – материнских клеток пыльцы. Они и вступают затем в мейоз. Вследствие двух мейотических делений образуется 4 гаплоидные микроспоры. Некоторое время они лежат рядом, формируя тетрады. После этого происходит их распад на пыльцевые зерна - отдельные микроспоры. Каждый из образованных элементов начинает покрываться двумя оболочками: внешней (экзина) и внутренней (интина). Затем начинается следующий этап – микрогаметогенез. Он, в свою очередь, состоит из двух митотических последовательных делений. После первого формируется две клетки: генеративная и вегетативная. Впоследствии первая проходит еще одно деление. В результате образуется две мужские клетки – спермии.

Похожие статьи:

poznayka.org

Билет 11. Бесполое и половое размножение растений. Процесс опыления. Двойное оплодотворение покрытосеменных растений.

poisk-ru.ru

Оплодотворение (наружное). Двойное оплодотворение у растений

1. У каких животных встречается наружное оплодотворение?

Ответ. Наружное оплодотворение характерно для большинства организмов, постоянно обитающих (или только размножающихся) в водной среде – костных рыб, амфибий, многих водных беспозвоночных. При наружном оплодотворении половые клетки выводятся в воду (т.е. во внешнюю среду), где и происходит их слияние. Значительная часть гамет погибает от неблагоприятных условий среды, поэтому животным с наружным типом оплодотворения необходимо продуцировать большое количество половых клеток.

2. У каких растений наблюдается двойное оплодотворение?

Ответ. Двойное оплодотворение встречается у покрытосеменных(или цветковых) растений.

3. В какой части цветка развивается яйцеклетка?

Ответ. В завязи пестика внутри каждого семязачатка содержится зародышевый мешок, содержащий гаплоидную яйцеклетку.

Вопросы после § 34

1. Какой процесс называется оплодотворением?

Ответ. Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток (гамет), в результате, которого формируется зигота.

2. Какой набор хромосом имеет зигота?

Ответ. В ядре зиготы все хромосомы становятся парными: в каждой паре гомологичных хромосом одна является отцовской, другая – материнской. Следовательно, оплодотворение приводит к восстановлению диплоидного набора хромосом и объединению в зиготе наследственной информации родительских особей.

3. Почему у покрытосеменных растений процесс оплодотворения называется двойным? В чём преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных?

Ответ. У цветковых растений оплодотворению предшествует опыление – перенос пыльцевых зёрен с тычинок на рыльце пестика. Пыльцевое зерно вскоре начинает прорастать, образуя пыльцевую трубку, которая достигает семязачатка (семяпочки).

Внутри каждого семязачатка содержится зародышевый мешок, содержащий гаплоидную яйцеклетку и диплоидную центральную клетку. При входе в зародышевый мешок конец пыльцевой трубки лопается, и из неё изливается внутреннее содержимое с двумя мужскими гаметами – спермиями.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а другой – с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, почти одновременно осуществляются два слияния половых клеток, из-за чего оплодотворение у цветковых растений называется двойным.

В дальнейшем из зиготы развивается зародыш семени, имеющий диплоидный набор хромосом, а из оплодотворённой центральной клетки – эндосперм, клетки которого имеют триплоидный набор хромосом. В эндосперме откладываются питательные вещества, необходимые зародышу. После оплодотворения каждый семязачаток превращается в семя, а в результате разрастания завязи формируется плод.

В результате двойного оплодотворения происходит формирование не только зародыша, но и питательной ткани (эндосперма), что ускоряет весь процесс развития семени.

4. Какой набор хромосом в клетках эндосперма покрытосеменных?

Ответ. Клетки эндосперма имеют триплоидный набор хромосом.

resheba.com

Смотрите также

• 
  Корни водных растений
• 
  Мочковатые растения какие
• 
  Тенелюбивые растения названия
• 
  Растения семейства лилейных
• 
  Плод пасленовых растений
• 
  Название растений дикорастущих
• 
  Растения семенами размножаются
• 
  Магний для растений
• 
  Полиплоидные растения это
• 
  Семенами размножаются растения
• 
  Железо для растений