Половая клетка животных и растений: Ответы на кроссворды и сканворды онлайн

Ответы на сканворды, словари и энциклопедии, кроссворды

Маджонг
играй бесплатно
на Scanwordbase.ru

2048
играй бесплатно
на Scanwordbase.ru

Судоку-онлайн

Скучно в поездке или ждете в очереди? Увлекательная игра
Судоку поможет интересно провести время.

Кроссворды-онлайн

Новые кроссворды каждый день. Каждый день сайт Scanwordbase.ru
публикует бесплатные кроссворды. Приятной игры!

Словарь синонимов

Крупнейший словарь синонимов русского языка. Удобный поиск,
постоянные обновления базы.

Алфавитный указатель

Подбор ответа на сканворд по буквам. Сначала укажите первую
букву, потом вторую и так далее.

Поиск слов по маске

Подбор ответа на сканворд по маске и определению. Укажите
известные Вам буквы и ответ обязательно найдется.

Все слова

Ответы на сканворды, разделены по количеству букв в ответе.

Мы в социальных сетях

Последние комментарии

Поделиться сайтом

Новая бесплатная версия Судоку уже на сайте. Как всегда никаких регистраций и смс.
Работает на всех платформах. Приятной игры!

Вы просили, мы сделали! Теперь на нашем сайте можно
абсолютно бесплатно поиграть в шахматы, с компьютером или с другом на одном экране. Никаких регистраций и смс.
Работает на всех платформах. Приятной игры!

Вы просили, мы сделали! Теперь на нашем сайте можно
абсолютно
бесплатно поиграть во всеми любимый пасьянс паук. Никаких регистраций и смс.
Работает
на всех платформах. Приятной игры!

 Введите вопрос из сканворда

Толковый словарь Даля

Белорусско-русский словарь

Чешско-русский словарь

Кулинарный словарь

Словарь по культурологии

Крымскотатарско-русский словарь

Азербайджанско-русский словарь

Большая советская энциклопедия

Строительная терминология

Англо-русский словарь по полиграфии

Англо-русский словарь Мюллера

Англо-русский социологический словарь

Словарь литературных эпитетов

Большой испанско-русский словарь

Испанско-русский словарь

Эстонско-русский словарь

Иврит-русский словарь

Итальянско-русский словарь

Венгерско-русский словарь

Советская историческая энциклопедия

Толковый словарь Кузнецова

Литовско-русский словарь

Большой юридический словарь

Малый академический словарь

Математическая энциклопедия

Медицинская энциклопедия

Горная энциклопедия

Мифологическая энциклопедия

Орфографический словарь Лопатина

Нидерландско-русский словарь

Толковый словарь Ожегова

Польско-русский словарь

Филателистический словарь

Физический энциклопедический словарь

Психологическая энциклопедия

Португальско-русский словарь

Русско-арабский словарь

Русско-азербайджанский словарь

Русско-белорусский словарь

Русско-болгарский словарь

Русско-крымскотатарский словарь

Русско-чешский словарь

Русско-немецкий словарь

Полный русско-английский словарь

Русско-английский медицинский словарь

Русско-английский научно-технический словарь

Русско-испанский словарь

Большой русско-испанский словарь

Русско-эстонский словарь

Русско-финский словарь

Русско-французский словарь

Русско-ивритский словарь

Русско-венгерский словарь

Русско-итальянский словарь

Русско-литовский словарь

Русско-монгольский словарь

Русско-нидерландский словарь

Русско-польский словарь

Русско-португальский словарь

Русско-шведский словарь

Русско-суахили словарь

Русско-турецкий словарь

Русско-украинский словарь

Словарь русских фамилий

Суахили-русский словарь

Словарь синонимов русского языка

Техника. Современная энциклопедия

Топонимический словарь

Турецко-русский словарь

Украинско-русский словарь

Толковый словарь Ушакова

Этимологический словарь Макса Фасмера

Грамматический словарь Зализняка

Англо-русский медицинский словарь

Большой словарь иностранных слов

Словарь латинских фраз и выражений

Энциклопедия литературных героев

Монгольско-русский словарь

Музыкальная энциклопедия

Словарь личных имен

Словарь нумизмата

Словарь паронимов русского языка

Новая философская энциклопедия

Большой психологический словарь

Энциклопедический словарь псевдонимов

Научно-технический словарь

Сексологическая энциклопедия

Социологический словарь

Шведско-русский словарь

Теософский словарь

Словарь эпитетов русского языка

Финско-русский словарь

Этимологический словарь Крылова

Медицинский словарь

Краткий религиозный словарь

Англо-русский морской словарь

Финансовый словарь терминов

Словарь антонимов русского языка

Новейший философский словарь

Толковый словарь по полиграфии

Словарь по индуизму, джайнизму и сикхизму

Словарь мер и весов

Микробиология. Словарь терминов

Большая биографическая энциклопедия

Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

Французско-русский словарь

Арабско-русский словарь

Биологический энциклопедический словарь

Биологическая энциклопедия

Биология. Современная энциклопедия

Архитектурный словарь

Словарь географических названий

География. Современная энциклопедия

Этнографический словарь

Словарь технических сокращений

Большой бухгалтерский словарь

Полный англо-русский словарь

Болгарско-русский словарь

Большой энциклопедический словарь

Англо-русский словарь по экономике

Англо-русский строительный словарь

Толковый словарь Ефремовой

Экономический словарь терминов

Большой немецко-русский словарь

Экологические термины и определения

Немецко-русский словарь

Наш сайт пополнился словарями. Одно­вре­мен­ный поиск по нескольким сот­ням сло­варей, постоянное об­нов­ле­ние и по­пол­не­ние сло­вар­ных баз.

Сервис поиска ответов на сканворды и кроссворды

Более 2-х лет мы каждый день пополняем нашу базу ответов на сканворды и кроссворды.
Мы собрали базу ответов на сканворды в Одноклассниках, Вконтакте, Мой мир. Сейчас база насчитывает более
250 000 слов и 900 000 значений. Ежедневное пополнение базы позволяет с легкостью найти
ответы на сканворды и кроссворды, даже тех которые напечатаны в газете. Мы каждый день
стараемся сделать проект лучше! Удачи в игре!

Судоку онлайн

На сайте Scanwordbase.ru вы сможете совершенно бесплатно играть в онлайн игру Судоку,
без
регистрации!

Играть
в
Судоку

Кроссворды онлайн

Ежедневные бесплатные кроссворды! Разгадывайте кроссворды онлайн! На любом
устройстве, на
любой
платформе.

Разгадывать

Сервис поиска ответов на сканворды и кроссворды поможет вам отгадать загаданное слово.

Алфавитный указатель — позволит по первой букве
слова
(после можно указать вторую, потом третью и так далее), отгадать его полностью.

Подбор слов — поможет, если вы знаете любые буквы
слова.
Вам необходимо указать какая по счету буква и ее расположение в слове.

ScanWordBase.ru — ответы на сканворды
в Одноклассниках, Мой мир, ВКонтакте

 Статьи

 Блог

 Техподдержка

35.

Развитие половых клеток у животных, человека и семенных растений. Двойное оплодотворение у семенных растений.

Развитие
половых клеток животных,
или гаметогенез,
протекает в несколько этапов. В период
размножения первичные половые клетки
размножаются путем митоза. В период
роста каждая из них растет, достигая
определенных размеров. После этого
начинается процесс созревания. В
результате из одной первичной мужской
половой клетки образуются четыре
одинаковых сперматозоида. В отличие от
этого, из одной первичной женской половой
клетки получается только одна яйцеклетка.
Образующиеся в процессе деления три
направительных тельца погибают.

  У
многоклеточных животных Г. происходит
в специальных органах — половых железах,
или гонадах (яичниках, семенниках,
гермафродитных половых железах), и
складывается из трёх основных этапов:
1) размножение первичных половых клеток
— гаметогониев (сперматогониев и
оогониев) путём ряда последовательных митозов, 2)
рост и созревание этих клеток, называют
теперь гаметоцитами (сперматоцитами и
ооцитами), которые, как и гаметогонии,
обладают полным (большей частью
диплоидным) набором хромосом. В это
время совершается основное событие
гаметогенеза у животных — деление
гаметоцитов путём мейоза, приводящее
к редукции (уменьшению вдвое) числа
хромосом в этих клетках и превращению
их в гаплоидные клетки— сперматиды
и оотиды; 3) формирование сперматозоидов
(либо спермиев) и яйцеклеток; при этом
яйцеклетки одеваются рядом зародышевых
оболочек, а сперматозоиды приобретают
жгутики, обеспечивающие их подвижность.
У самок многих видов животных мейоз и
формирование яйца завершаются после
проникновения сперматозоида в цитоплазму
ооцита, но до слияния ядер сперматозоида
и яйцеклетки.

         У
растений гаметогенез
отделен от мейоза и начинается в
гаплоидных клетках — в спорах (у высших
растений — микроспоры и мегаспоры). Из
спор развивается половое поколение
растения — гаплоидный гаметофит, в
половых органах которого — гаметангиях
(мужских — антеридиях, женских —
архегониях) путём митозов происходит
Г. Исключение составляют голосеменные
и покрытосеменные растения,
у которых сперматогенез идёт непосредственно
в прорастающей микроспоре — пыльцевой
клетке. У всех низших и высших споровых
растений Г. в антеридиях — это многократное
деление клеток, в результате которого
образуется большое число мелких подвижных
сперматозоидов. Г. в архегониях —
формирование одной, двух или нескольких
яйцеклеток. У голосеменных и покрытосеменных
растений мужской Г. состоит из деления
(путём митоза) ядра пыльцевой клетки на
генеративное и вегетативное и дальнейшего
деления (также путём митоза) генеративного
ядра на два спермия. Это деление происходит
в прорастающей пыльцевой трубке. Женский
Г. у покрытосеменных растений —
обособление путём митоза одной яйцеклетки
внутри 8-ядерного зародышевого мешка.
Основное различие Г. у животных и
растений: у животных он совмещает в себе
превращение клеток из диплоидных в
гаплоидные и формирование гаплоидных
гамет; у растений Г. сводится к формированию
гамет из гаплоидных клеток.

Размножение
половое семенных растений —
размножение семенами
нормального
(не апомиктного)
происхождения. Образующиеся новые особи
имеют генотипы, отличные от родительских
организмов.

У
растений наблюдается регулярная смена
ядерных фаз (гаплоидной и диплоидной).
Особого внимания заслуживают цветковые
растения – самые распространенные на
Земле. В жизненном цикле высших растений
выделяют смену двух поколений: гаметофита
и спорофита. Гаметофит–
небольшое растеньице полового поколения,
на котором формируются половые органы,
продуцирующие гаметы. На нем развиваются
как женские, так и мужские гаметы. У
семенных растений гаметофиты практически
утратили способность к самостоятельному
существованию. Преобладающим поколением
являетсяспорофит(большинство
клеток диплоидны), обычно представляющий
собой крупное листостебельное растение,
существующее достаточно длительный
срок. Спорофит образуется после слияния
мужских и женских гаплоидных гамет.

Цветок
– основной орган размножения
покрытосеменных цветковых растений.
Цветок можно считать как спорофитом,
органом бесполого размножения (так как
он производит микроспоры и мегаспоры),
так и гаметофитом – органом полового
размножения (так как из микроспор
развиваются мужские гаметы– спермии,
а из мегаспор – женские – яйцеклетки).

Развитие
пыльцевых зерен происходит в пыльцевых
гнездах – микроспорангиях пыльников
– в два этапа.

Этап
первый – микроспорогенез спорогенной
ткани делятся митозом, образуя клетки
микроспор –микроспороциты (2n).
Микроспороциты делятся мейозом,
образуямикроспоры (n).
Каждая материнская клетка дает четыре
микроспоры (тетрада микроспор).

Этап
второй – микрогаметогенез–
развитие микрогаметофита. Каждая
микроспора (n) делится митозом,
образуямикрогаметофит–
мужской гаметофит, илипыльцевое
зерно. Сначала осуществляется
процесс бесполого размножения спорофита,
для чего и используются мелкие споры.
Затем внутри пыльцевого мешка из
прорастающей (делящейся) споры формируется
микроскопический мужской гаметофит,
являющийся уже новым половым поколением.

Развитие
зародышевого мешка происходит в
семязачатке (мегаспорангии) в два этапа.
Первый этап – мегаспорогенез–
развитие мегаспор. Спорогенные клетки
(2n) делятся митозом, образуя клетки
мегаспор –мегаспороциты (2n).
Мегаспороциты делятся мейозом,
образуямегаспоры (n). Каждая
материнская клетка дает четыре мегаспоры.
В мегагаметофите развивается только
одна из микроспор (обычно нижняя),
остальные дегенерируют. Второй этап
–метагаметогенез–
развитие мегагаметофита (зародышевого
мешка). Оставшаяся из четырех
однамегаспора (n) последовательно
делится тремя митозами без цитокинеза
(делятся только ядра). Образуется по
четыре ядра на полюсах зародышевого
мешка –восьмиядерный зародышевый
мешок.

Два
ядра от полюсов отходят к центру и
сливаются вместе, образуя центральные
(вторичные) ядра (2n). Остающиеся на полюсах
ядра превращаются в
клетки: антиподы (n),яйцеклетку(n),синергиды (n).
Формируется мегагаметофит (зародышевый
мешок).

Необходимо
обратить внимание на тот факт, что у
высших растений (в отличие от животных)
процесс образования половых клеток
осуществляется с помощью митоза. У всех
многоклеточных животных и человека для
этого используется мейоз. Мужской
гаметофит у цветковых растений
состоит из 3 клеток, при этом один спермий
оплодотворяет яйцеклетку зародышевого
мешка, а другой – центральную яйцеклетку.
Происходит «двойное
оплодотворение».

Результатом
полового размножения гаметофита
цветкового растения является образование
диплоидной зиготы и крупной триплоидной
клетки. Их деление путем митоза в конечном
итогеприводит
к формированию зародыша и эндосперма
семени (запасы питательных веществ).
Семя – это важный этап в развитии нового
поколения спорофита.

У позвоночных
животных
женские половые клетки образуются в
половых железах – яичниках, а мужские
– в семенниках. Именно в половых железах
из исходных диплоидных клеток образуются
гаплоидные гаметы.

Формирование
зрелых сперматозоидов в организме
млекопитающих
начинается с наступлением половой
зрелости, а яйцеклеток – во внутриутробном
периоде развития женского организма.

В
развитии половых клеток выделяют
несколько стадий. Первую стадию развития
половых клеток называют размножением.
Для этой стадии характерно деление
диплоидных клеток путем митоза. При
этом из каждой материнской клетки
образуются две дочерние диплоидные
клетки. За счет митозов увеличивается
число клеток.

Затем
наступает стадия роста. В этот период
размеры клеток увеличиваются. Клетки
находятся в состоянии интерфазы. В них
синтезируются белки, углеводы, липиды,
АТФ, удваиваются хромосомы.

На
стадии созревания клетки делятся путем
мейоза. Число хромосом уменьшается
вдвое, и из каждой диплоидной клетки
образуются четыр 1000 е гаплоидные дочерние
клетки.

У
особей мужского пола все образовавшиеся
в результате мейоза клетки одинаковые,
полноценные. У особей женского пола
только в одной клетке – яйцеклетке –
накапливается большой запас питательных
веществ, необходимых для развития
будущего зародыша, остальные три
маленькие клетки в дальнейшем погибают.

Развитие
половых клеток завершается периодом
формирования, во время которого образуются
гаметы – сперматозоиды и яйцеклетка.

Своеобразно
происходит формирование половых клеток
у покрытосеменных растений. Гаметы
образуются в тычинках и пестиках. В
пыльниках тычинки содержится много
диплоидных клеток, каждая из которых
делится путем мейоза В результате из
каждой диплоидной клетки образуются
четыре гаплоидные, превращающиеся в
пыльцевые зерна На этом процесс
формирования пыльцы не заканчивается.
Гаплоидное ядро каждого пыльцевого
зерна делится путем митоза Так образуются
две гаплоидные клетки – генеративная
и вегетативная. Генеративная клетка
еще раз делится путем митоза, в результате
чего образуются два гаплоидных спермия.
Спермии – мужские гаметы Они неподвижны,
так как лишены жгутиков и доставляются
к семязачатку через пыльцевую трубку

Таким
образом, зрелое пыльцевое зерно содержит
три клетки: вегетативную, или клетку
пыльцевой трубки, и два спермия.

В
завязи расположен семязачаток, в котором
формируется женская половая клетка. В
семязачатке из одной диплоидной клетки
в результате мейоза образуются четыре
гаплоидные клетки. Три клетки погибают,
а одна оставшаяся трижды делится путем
митоза. Так возникает восемь гаплоидных
клеток, которые образуют зародышевый
мешок. Одна из них превращается в
яйцеклетку, две клетки сливаются и
образуют диплоидную клетку – вторичное
ядро зародышевого мешка. Оставшиеся
пять клеток играют вспомогательную
роль, образуя стенку зародышевого мешка.

У
человека зрелая половая клетка (гамета)
— это сперматозоид у мужчины, яйцеклетка
(яйцо) у женщины. Перед слиянием гамет
с образованием зиготы эти половые клетки
должны сформироваться, созреть и затем
встретиться. Половые клетки человека
по структуре сходны с гаметами большинства
животных. Принципиальное отличие гамет
от остальных клеток организма, называемых
соматическими, заключается в том, что
гамета содержит только половину от
числа хромосом соматической клетки. В
половых клетках человека их 23. В процессе
оплодотворения каждая половая клетка
привносит в зиготу свои 23 хромосомы, и
таким образом зигота имеет 46 хромосом,
т.е. двойной их набор, как это присуще
всем соматическим клеткам человека.
Будучи
сходны по главным структурным признакам
с соматическими клетками, сперматозоид
и яйцеклетка в то же время высоко
специализированы для своей роли в
репродукции. Сперматозоид — небольшая
и очень подвижная клетка. Яйцеклетка,
напротив, неподвижна и гораздо крупнее
(почти в 100 000 раз), чем сперматозоид.
Большую часть ее объема составляет
цитоплазма, содержащая запасы питательных
веществ, необходимые эмбриону в начальный
период развития. Для оплодотворения
необходимо, чтобы яйцеклетка и сперматозоид
достигли стадии зрелости. Более того,
яйцеклетка должна быть оплодотворена
в течение 12 часов после выхода из яичника,
в противном случае она погибает.
Человеческий сперматозоид живет дольше,
около суток. Быстро двигаясь с помощью
своего кнутообразного хвоста, сперматозоид
достигает соединенного с маткой протока
— маточной (фаллопиевой) трубы, куда
попадает из яичника и яйцеклетка. Обычно
это занимает менее часа после совокупления.
Считается, что оплодотворение происходит
в верхней трети маточной трубы. Несмотря
на то, что в норме эякулят содержит
миллионы сперматозоидов, только один
проникает в яйцеклетку, активируя
цепочку процессов, приводящих к развитию
эмбриона. В силу того, что сперматозоид
весь целиком проникает в яйцеклетку,
мужчина привносит потомку, помимо
ядерного, и некоторое количество
цитоплазматического материала, в том
числе центросому — небольшую структуру,
необходимую для клеточного деления
зиготы. Сперматозоид определяет и пол
потомка. Кульминацией оплодотворения
считается момент слияния ядра сперматозоида
с ядром яйцеклетки.

Оплодотворению
у покрытосеменных предшествует микро-
и мегаспорогенез, а также опыление.

Микроспорогенез
протекает в пыльниках тычинок. При
этом диплоидные клетки образовательной
ткани пыльника в результате мейоза
превращаются в 4 гаплоидные микроспоры.
Через некоторое время микроспора
приступает к митотическому делению и
преобразуется в мужской гаметофит –
пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно снаружи
покрыто двумя
оболочками: экзиной и интиной.

 Экзина –
верхняя оболочка более толстая и
пропитана спороленнином – жироподобным
веществом. Это позволяет пыльце
выдерживать существенные температурные
и химические воздействия. В экзине
находятся проростковые поры, до опыления
закрытые «пробочками».

Интина содержит
целлюлозу и эластична. В пыльцевом зерне
имеются две клетки: вегетативная и
генеративная.

Мегаспорогенез
осуществляется в семязачатке.
Из материнской клетки нуцеллуса в
результате мейоза образуются 4 мегаспоры,
из которых в результате остается только
одна. Эта мегаспора сильно разрастается
и оттесняет ткани нуцеллуса к интегументам,
формируя зародышевый мешок. Ядро
зародышевого мешка делится 3 раза
митозом. После первого деления два
дочерних ядра расходятся к разным
полюсам: халазальному
и микропилярному   ( находится
ближе к пыльцевой трубке) ,
и там делятся два раза. Таким образом,
на каждом полюсе находится по четыре
ядра. Три ядра у каждого полюса обособляются
в отдельные клетки, а два оставшихся
перемещаются в центр и сливаются, образуя
вторичное диплоидное ядро. На микропилярном
полюсе находятся две синергиды и одна
более крупная клетка – яйцеклетка. На
халазальном полюсе располагаются
антиподы. Таким образом, зрелый
зародышевыый мешок содержит 8 клеток

Опыление заключается
в переносе пыльцы с тычинок на рыльце
пестика.

Оплодотворение. Пыльцевые
зерна, тем или иным образом попавшие на
рыльце, — прорастают. Прорастание пыльцы
начинается с разбухания зерна и
образования пыльцевой трубки из
вегетативной клетки. Пыльцевая трубка
прорывает оболочку в более тонком ее
месте – так называемой апертуре. Кончик
пыльцевой трубки выделяет специальные
вещества, размягчающие ткани рыльца и
столбика. По мере роста пыльцевой трубки
в нее переходит ядро
вегетативной клетки и генеративной,
которая делится и образует два спермия.
Через микропиле семязачатка пыльцевая
трубка проникает в зародышевый мешок,
там она разрывается, и ее содержимое
изливается внутрь.

Один
из спермиев сливается с яйцеклеткой,
образуя зиготу,
которая затем дает начало зародышу
семени. Второй
спермий сливается с центральным ядром,
что приводит к образованию триплоидного
ядра,
развивающегося затем в триплоидный
эндосперм.

 Таким
образом, эндосперм у покрытосеменных
триплоидный и вторичный, т.к. образуется
после оплодотворения.

Весь
этот процесс получил название двойного
оплодотворения. Он был впервые описан
русским ученым С.Г.Навашиным. (1898 г.).

Опыление и оплодотворение — Science Learning Hub

Добавить в коллекцию

Половое размножение — это способ создания новой особи путем соединения двух особых половых клеток, называемых гаметами. При половом размножении животных и растений мужские и женские гаметы соединяются, образуя единую оплодотворенную клетку, называемую зиготой, которая развивается в новую особь с уникальным набором генетического материала. В популяции эта генетическая изменчивость важна, потому что, если условия станут тяжелыми, есть шанс, что некоторые особи выживут.

Многие цветковые растения также способны размножаться бесполым путем с помощью различных структур, таких как столоны, корневища и клубни. Однако все особи, произведенные таким образом, являются клонами своих родителей без каких-либо генетических вариаций. Это означает, что если произойдет что-то фатальное для одного человека, например, вспышка болезни, это, вероятно, будет фатальным для всех.

Опыление

Опыление — очень важная часть жизненного цикла цветкового растения. Это часть процесса полового размножения цветковых растений, в результате которого образуются семена, из которых вырастают новые растения. Цветы — это структуры цветковых растений, которые содержат все специализированные части, необходимые для полового размножения.

У растений есть гаметы, которые содержат половину нормального числа хромосом для этого вида растений. Мужские гаметы находятся внутри крошечных пыльцевых зерен на пыльниках цветков. Женские гаметы находятся в семязачатках цветка. Опыление — это процесс, который объединяет эти мужские и женские гаметы.

Пыльца не может попасть из пыльников в семязачатки сама по себе, поэтому опыление зависит от других факторов, обеспечивающих перемещение пыльцы. Ветер или животные, особенно насекомые и птицы, собирают пыльцу с мужских пыльников и переносят ее на женские рыльца. Цветы имеют разную форму, цвет и запах, а часто содержат сахарный нектар и питательную пыльцу, чтобы побудить животных посетить их и опылить. Форма цветков, опыляемых ветром, позволяет ветру легко собирать или оставлять пыльцу.

Многие цветы могут опыляться собственной пыльцой – этот процесс называется самоопылением. Однако это не всегда приводит к генетической изменчивости, необходимой для выживания вида. У многих растений есть способы убедиться, что они опыляются только пыльцой цветка на другом растении, что называется перекрестным опылением. У некоторых мужские и женские части находятся в отдельных цветках на одном и том же растении, в то время как у других мужские и женские цветки находятся на разных растениях. У многих рыльца и пыльники созревают в разное время, чтобы предотвратить самоопыление.

Оплодотворение

Только после опыления, когда пыльца попадает на пестик подходящего цветка того же вида, может произойти цепочка событий, которая заканчивается образованием семян. Из пыльцевого зерна на рыльце вырастает крошечная трубочка, идущая вниз по столбику до завязи. Эта пыльцевая трубка несет мужскую гамету для встречи с женской гаметой в семязачатке. В процессе, называемом оплодотворением, две гаметы соединяются, и их хромосомы объединяются, так что оплодотворенная клетка содержит нормальный набор хромосом, некоторые из которых принадлежат каждому родительскому цветку.

Оплодотворенная яйцеклетка продолжает формировать семя, которое содержит запас пищи и зародыш, который позже вырастет в новое растение. Завязь превращается в плод для защиты семени. Некоторые цветы, такие как авокадо, имеют только одну семяпочку в завязи, поэтому их плод имеет только одно семя. У многих цветов, таких как киви, в завязи много семязачатков, поэтому их плоды содержат много семян.

Узнайте, как искусственный контроль опыления играет роль в выведении новых сортов фруктов.

Идеи для занятий

Попробуйте выполнить одно из следующих заданий со своими учащимися:

• Пары опыления – учащиеся сопоставляют местные цветы с их опылителями, основываясь на основных характеристиках цветов, опыляемых ветром, насекомыми или птицами.
• Передайте пыльцу – учащиеся берут на себя роль частей цветка и разыгрывают процесс опыления насекомыми.

Опубликовано 6 июня 2012 г. Статьи Центра ссылок

Перейти к полному глоссарию

Добавить 0 шт. в коллекцию

1. + Создать новую коллекцию

Скачать 0 шт. активность генов, ведущая к мейозу у кукурузы, открытие с потенциальными последствиями для селекции растений, а также для половых репродуктивных организмов в более широком смысле.

24 апреля 2019 г.

Предоставлено Брэдом Нелмсом

Крупный план пыльников — мужских репродуктивных органов — на кукурузе.

Птицы делают это. Пчелы делают это. Это делают и растения. И не зря: половое размножение развилось как естественный способ перетасовки генетической колоды карт, если можно так выразиться. Эта перетасовка фактически начинается до того, как организмы образуют половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки). В этом процессе, называемом мейозом, совпадающие хромосомы, унаследованные от матери и отца организма, меняются местами, в результате чего образуются клетки, генетически отличные от любого из родителей. Это генетическое переосмысление приводит к появлению разнообразных комбинаций черт, которые могут быть «выигрышными руками» для потомства, давая им конкурентное преимущество.

Однако, по сравнению с животными, то, как растения вступают в эту мейотическую перетасовку, плохо изучено. Будучи эмбрионами, животные выделяют так называемую зародышевую линию клеток для будущего мейоза, но растения откладывают рекрутирование клеток до самых поздних этапов развития, и даже тогда они поручают работу лишь горстке клеток внутри каждого цветка.

В ходе нового исследования ученые из Стэнфорда построили временную шкалу клеток кукурузы или кукурузы, растений, проходящих мейотический переход. «Мы использовали новый метод, чтобы посмотреть на основной переход жизненного цикла кукурузы способом, который ранее был невозможен, что позволило нам обнаружить этапы во время этого перехода», — сказал Брэд Нелмс, научный сотрудник лаборатории Вирджинии Уолбот, США. профессор биологии Стэнфордской школы гуманитарных и естественных наук и соавтор исследования.

Результаты, опубликованные в выпуске журнала Science от 5 апреля, показывают, что путь к мейозу у кукурузы протекает плавно по мере включения генов, а затем прерывается двумя резкими скачками активности на самых ранних стадиях мейоза. В более общем плане результаты также демонстрируют, как можно пролить новый свет на старые, ранее изученные биологические процессы, такие как мейоз, с помощью новых инструментов. Такой подход имеет значение далеко за пределами растительной жизни.

«Мейоз в первую очередь изучался с упором на изменения в структуре хромосом, — сказал Нелмс. «Мы рассмотрели мейоз вместо экспрессии генов и обнаружили, что это дает дополнительную информацию».

Уолбот добавил: «Один из выводов из нашей статьи заключается в том, что полезно рассматривать различные аспекты клеточной физиологии во время мейоза — изменения, которые не обнаруживаются одним методом, могут быть очевидны другим. Этот вывод, вероятно, верен для других организмов, в том числе людей».

Кукуруза размножается

Нелмс и Уолбот начали свое исследование со сбора кукурузы, выращенной в теплице на территории кампуса Стэнфорда. Затем исследователи выделили крошечные трубчатые органы (называемые пыльниками), где споры, образующиеся в результате мейоза, в конечном итоге превращаются в пыльцу.

В течение недели исследователи следили за развитием собранных репродуктивных клеток, готовящихся к мейозу. Подробные сведения с генетической точки зрения были получены с помощью метода, известного как секвенирование одноклеточной РНК (scRNA-seq). РНК — это молекулярный посредник между генами в ДНК и клеточными фабриками, которые строят белки на основе этих генетических чертежей. scRNA-seq фиксирует моментальный снимок всех матричных РНК, экспрессируемых в клетке, а также их относительных концентраций в один момент времени. Соединяя разные снимки одной и той же клетки, ученые могут создать подробную временную шкалу, показывающую, как различные белки включаются и выключаются во время клеточного процесса — в данном случае мейоза. Более того, клетки со схожими генетическими особенностями можно группировать и отслеживать во времени.

Ученые обнаружили, что наиболее заметные изменения произошли, когда клетки завершили подготовку к мейозу и начали входить в его самую раннюю фазу. В двух временных точках около четверти наиболее экспрессируемых генов изменились в два или более раз по уровню своей активности. Исследователи предполагают, что двойные скачки в экспрессии генов связаны с изменениями в структуре хромосом во время мейоза, а также с большей клеточной дифференциацией, поскольку клетки готовятся к более позднему развитию пыльцы.

Чтобы узнать больше об этих прыжках, Нелмс и Уолбот также изучили мейоз у мутантов кукурузы. В одном мутантном штамме нерепродуктивные клетки, окружающие репродуктивные клетки, не созревают. У другого мутанта продвижение репродуктивных клеток через мейоз было нарушено. Однако в обоих случаях вновь обнаруженные всплески генной активности все же имели место. Это предполагает, что сигналы от соседних клеток не требуются для наблюдаемых спайков, и что даже если остальная часть мейоза не удалась, половые клетки все еще выполняют свою запрограммированную программу развития.

«Мы первыми задокументировали это двойное увеличение экспрессии генов во время мейоза у кукурузы, но они, вероятно, происходят и у других организмов», — сказал Уолбот.

Последствия для растений, животных и нас

Исследование представляет собой дорожную карту для отслеживания ранних событий во время развития пыльцы в растениях. Более точное управление инициацией мейоза также может помочь селекционерам лучше смешивать и сочетать генетические комбинации для создания новых культур с желаемыми характеристиками. Генетическая перестройка во время мейоза неэффективна; те немногие обмены, которые все-таки происходят между хромосомами, часто бывают фрагментарными и включают в себя блоки соседних генов, перемещающихся в массовом порядке. «Представьте, что вы играете в карты и разрезаете колоду вместо того, чтобы тасовать между играми — каждая игра будет чем-то похожа на предыдущую», — сказал Нелмс.

Уточнение деталей того, как растительные клетки готовятся к мейозу и затем проходят его, может указать на то, как склонить чашу весов в сторону большей генетической рекомбинации или наоборот. В дополнение к смешению признаков заводчики сталкиваются с обратной проблемой закрепления признаков; то есть обеспечение их наследования будущими поколениями культур. Примеры желательных признаков включают повышение урожайности, устойчивость к засухе и болезням или более высокую пищевую ценность.

«Лучшее понимание мейоза может дать способы устранить генетическую рекомбинацию, когда это необходимо», — сказал Уолбот.