Двойное оплодотворение характерно для простейших покрытосеменных грибов
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
Оплодотворение
1. У каких животных встречается наружное оплодотворение?
2. У каких растений наблюдается двойное оплодотворение?
3. В какой части цветка развивается яйцеклетка?
Оплодотворение и его типы.
Процесс слияния гамет получил название оплодотворения. В результате оплодотворения хромосомы яйцеклетки и сперматозоида оказываются в одном ядре, образуется зигота — первая клетка нового организма.
По месту прохождения оплодотворения различают два его типа.
Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде. Оно характерно для рыб, земноводных, большинства моллюсков, некоторых червей.
Ядро сперматозоида в цитоплазме яйцеклетки увеличивается примерно до размера ядра яйцеклетки. Ядра двигаются навстречу друг другу и сливаются. Таким образом, в образовавшейся клетке — зиготе — восстанавливается диплоидный набор хромосом, и начинается ее дробление.
Итак, у человека для оплодотворения необходим только один сперматозоид. Однако оплодотворение возможно лишь в том случае, когда в половые пути женщины попадает одновременно около 300 млн сперматозоидов! Даже если их будет 2 млн, то оплодотворения не произойдет. Зачем же нужно такое количество сперматозоидов?
Сперматозоидам приходится проходить долгий и трудный путь по матке и яйцеводу. Далеко не всем сперматозоидам удается его преодолеть. Если сопоставить размеры сперматозоида и человека, то последнему, чтобы пройти путь, аналогичный пути сперматозоида, необходимо будет пробежать 10 км. Кроме того, по яйцеводу сперматозоиды движутся навстречу току жидкости, что создает для них дополнительные препятствия. Наконец, для выделения достаточного количества гиалуронидазы, растворяющей оболочку яйцеклетки, также необходимо множество сперматозоидов.
Двойное оплодотворение.
Особый вид оплодотворения характеризует наиболее многочисленную и процветающую группу растений — покрытосеменные. Он получил название двойного оплодотворения.
В пыльниках тычинок из материнских клеток в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора делится, образуя две также гаплоидные клетки — вегетативную и генеративную, которые формируют пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Пыльцевое зерно представляет собой мужской гаметофит. При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика (рис. 53) вегетативная клетка прорастает, образуя пыльцевую трубку, которая в своем росте стремится к завязи. Генеративная клетка перемещается в пыльцевую трубку, делится, образуя два неподвижных спермия.
В завязи из материнской клетки в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна продолжает делиться, формируя зародышевый мешок с несколькими гаплоидными клетками, одна из которых является яйцеклеткой. Две гаплоидные клетки сливаются, образуя центральную диплоидную клетку. Зародышевый мешок является женским гаметофитом. После того как пыльцевая трубка прорастает в семязачаток, один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку и образуется диплоидная зигота. Другой спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у покрытосеменных растений при оплодотворении происходит два слияния, т. е. двойное оплодотворение. В результате первого из них возникает зигота, из которой развивается диплоидный зародыш семени, а в результате второго — триплоидная центральная клетка, из которой затем формируется эндосперм (запасающая питательная ткань), за счет которого питается развивающийся зародыш нового растения. Этот процесс был открыт русским ботаником С. Г. Навашиным в 1898 г.
Роль бесполого и полового размножения.
Сравнивая два способа размножения — бесполое и половое, можно заключить, что бесполое размножение приводит к появлению особей, которые являются генетическими копиями родителя. Этот способ идеален для размножения в стабильных, не меняющихся условиях окружающей среды. Напротив, половое размножение способствует перекомбинации родительских генов и, следовательно, разнообразию потомства. Такой способ размножения очень важен для эволюционного прогресса вида в постоянно меняющихся условиях существования.
Оплодотворение. Зигота. Двойное оплодотворение. Микроспоры. Пыльцевое зерно. Мегаспоры. Зародышевый мешок.
1. Какой процесс называется оплодотворением?
2. Какой набор хромосом имеет зигота?
3. Почему у покрытосеменных растений процесс оплодотворения называется двойным? В чем преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных?
4. Какой набор хромосом в клетках эндосперма покрытосеменных?
Партеногенез.
Особой формой полового размножения является партеногенез, встречающийся у некоторых растений, насекомых, червей, рептилий и птиц. При таком способе размножения происходит развитие полноценных особей из неоп- лодотворенной яйцеклетки. Партеногенез, как правило, наблюдается у животных с высоким уровнем смертности или у видов, живущих в таких условиях, где встреча самки с самцом затруднена. Например, партеногенетически развиваются трутни — самцы пчел. Ученые доказали возможность искусственной активации яйцеклетки человека и развития из нее детского организма без оплодотворения, однако при этом невозможно ожидать появления полноценного ребенка, и такие опыты запрещены.
Особенности оплодотворения у некоторых животных. Обычно оплодотворение происходит вскоре после попадания сперматозоидов в организм самки. Однако у летучих мышей спаривание происходит осенью, всю зиму сперматозоиды живут в организме мыши, а оплодотворение имеет место только весной, когда созревают яйцеклетки.
Некоторые морские черепахи спариваются один раз в несколько лет, однако после этого спаривания самки откладывают в течение многих лет яйца с нормально развивающимися зародышами.
Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 10 класса
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Какие способы размножения вам известны? Что характерно для этих способов размножения? Какая форма размножения наиболее совершенна и почему?
Закончите таблицу: Тип размнож.Способ размноженияПредставители Бесполое Шизогония Деление клетки Спорообразование Вегетативное Почкообразование Корневыми черенками Стеблевыми черенками Клубнями Корневищем Луковицей Усами Листом Половое Оогамия Гетерогамия Изогамия Партеногенез
Закончите таблицу: Тип размнож.Способ размноженияПредставители Бесполое Шизогония Деление клетки Спорообразование Споровики Амёба Грибы Вегетативное Почкообразование Корневыми черенками Стеблевыми черенками Клубнями Корневищем Луковицей Усами Листом Полип гидра Вишня, яблоня Традесканция Картофель Аспидистра, пырей Лук, лилия Земляника Фиалка Половое Оогамия Гетерогамия Изогамия Партеногенез Многокл. животные, грибы, водоросли,высшие растения. Грибы, водоросли Жгут. зел. водоросли, грибы Тли, осы, пчёлы, муравьи, пресмыкающиеся, птицы (некоторые)
внутреннее сперматозоид и яйцеклетка сливаются в половых путях наружное сперматозоид и яйцеклетка сливаются во внешней среде Осеменение . Процесс оплодотворения состоит из нескольких этапов 1. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку. 2. Слияние гаплоидных ядер обеих гамет, в результате чего образуется зигота (диплоидная клетка). 3. Активация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию. Оплодотворение - процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом. Ему предшествует осеменение
Навашин Сергей Гаврилович (1857-1930 гг.) Рядом точных эмбриологических исследований на различных представителях покрытосеменных (лилейных, лютиковых, сложноцветных) С. Г. Навашин убедительно показал, что эндосперм, как и зародыш, является продуктом полового процесса. Это необычное, свойственное лишь покрытосеменным растениям, явление он назвал двойным оплодотворением. О своем открытии он сообщил в августе 1898 г. на проходившем в Киеве Х съезде русских естествоиспытателей и врачей, а в ноябре того же года опубликовал на эту тему небольшую статью в "Известиях Петербургской Академии Наук". Мысль о существовании двойного оплодотворения возникла у С. Г. Навашина еще в 1895 г. в процессе работы над изучением халазогамии у грецкого ореха. Окончательное же подтверждение и оформление в стройную теорию эта мысль получила при исследовании оплодотворения у лилии. Позднее С. Г. Навашин описал двойное оплодотворение и у других цветковых растений, систематически далеко отстоящих друг от друга - у представителей лютиковых, сложноцветных, орехоцветных, доказав тем самым общность этого явления для всех покрытосеменных. Двойное оплодотворение - отличительный признак, отделяющий покрытосеменных от голосеменных. Открытие С. Г. Навашиным двойного оплодотворения у покрытосеменных сыграло важную роль в науке. Явление двойного оплодотворения внесло ясность не только в вопрос происхождения эндосперма, но и разъяснило загадочность такого явления, как ксения у кукурузы. Работы Навашина по оплодотворению покрытосеменных растений были встречены ботаниками всего мира с огромным интересом. Дискуссии о сущности двойного оплодотворения продолжались и в начале ХХ в. В ходе этих дискуссий, а главное, благодаря новым исследованиям, выводы Навашина получили полное подтверждение и дальнейшее развитие.
Опыление (попадание пыльцевого зерна на рыльце пестика) Обр-е пыльцевой трубки (из вегетативной кл. пыльцевого зерна) Перемещение спермиев по пыльцевой трубке внутрь семязачатка Образование диплоидной зиготы (при слиянии одного из спермиев с яйцеклеткой) Образование триплоидной клетки (при слиянии второго спермия с центральной диплоидной клеткой семязачатка) Образование зародыша семени Образование эндосперма (запасного вещества семени) Двойное оплодотворение у цветковых растений
Программированный диктант Вопросы: 1. В результате какого процесса гаплоидный набор хромосом переходит в диплоидный? 2. В результате какого процесса диплоидный набор хромосом переходит в гаплоидный? 3. Какие клетки содержат гаплоидный набор хромосом? 4. Какие клетки содержат диплоидный набор хромосом? 5. Какие клетки образуются в результате мейоза? 6. Какая диплоидная клетка даёт начало зародышу? 7. Результатом какого процесса является рост организма? Ответы: I – зигота II – женские гаметы III –мужские гаметы IV – оплодотворение V – соматические клетки VI – митоз VII – мейоз VIII – гаметы Ключ: 1-IV. 2-VII. 3-II, III. 4-I,V. 5-VIII. 6-I. 7-VI.
Краткое описание документа:
Половое размножение происходит при участии половых клеток — гамет.Этот тип размножения встречается практически у всех представителей живой природы, и чаще всего — это размножение с оплодотворением. Цитологические основы полового размножения — мейоз и оплодотворение (в случае размножения с оплодотворением).
Женские гаметы — яйцеклеткиобычней неподвижны, имеют большие размеры, содержат много питательных веществ — желтка. В зависимости от того, сколько яйцеклетка содержит желтка и как он распределен в цитоплазме клетки, яйцеклетки подразделяются на несколько типов: изолецитальные (содержат немного желтка, который распределен в цитоплазме равномерно); телолецитальные (со держат много желтка, который сосредоточен у одного из по люсов клетки); центролецитальные (желток находится в центре клетки, а цитоплазма — на периферии); алецитальные (практически не содержат желтка, имеют очень маленькие размеры).
Мужские половые клетки — сперматозоиды — это под вижные клетки небольших размеров, как правило имеющие головку, шейку и хвост, хотя у представителей разных видов форма может быть неодинаковой. В головке располагается ядро клетки, немного цитоплазмы и акросома — видоизме ненный комплекс Гольджи. В шейке находятся митохондрии и центриоли. Хвост образован микротрубочками.
Суть полового размножения у растений состоит в формиро вании растением специализированных клеток - гамет, которые в дальнейшем сливаются, образуя зиготу. Из зиготы вырастает новое растение.
Гаметы могут различаться между собой по форме, величине, подвижности. Если сливающиеся (копулирующие) гаметы одина ковы по форме, величине, подвижности, их называют изогамета- ми, а половой процесс - изогамным (хитридиевые грибы и равно- жгутиковые зеленые водоросли).
Если гаметы одинаковы по форме, но женская гамета более крупная и менее подвижная, чем мужская, их называют гетерога- метами, а половой процесс - гетерогамным (водоросли и часть хитридиевых грибов).
Оогамным называют половой процесс, когда женская гамета крупная, неподвижная, шаровидная (яйцеклетка), а мужская очень маленькая и подвижная (сперматозоид) (характерен для грибов, водорослей, высших растений). Специализация гамет является по казателем уровня эволюции.
Гаметы формируются у растений в специальных органах - гаметангиях: мужские - в антеридиях, женские - у низших расте ний в оогониях, у высших в архегониях. У низших растений гаме тангии одноклеточные, а у высших - многоклеточные.
У грибов тип полового процесса - зигогамия (слияние не специализированных клеток).
Если происходит слияние двух одноклеточных вегетативных особей без образования гамет, то такой половой процесс называют гологамией.
У покрытосеменных растений процесс формирования поло вых клеток состоит из двух этапов: спорогенеза и гаметогенеза.
Микроспорогенез - процесс образования микроспор в мик роспорангиях (гнезда пыльника), где в результате митозов возни кают материнские клетки пыльцы, которые вступают в мейоз. По сле двух мейотических делений образуется четыре гаплоидные микроспоры, которые некоторое время лежат рядом, а затем распадаются на отдельные микроспоры - пыльцевые зерна.
Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками - интиной (внутренняя) и энзиной (внешняя). Затем внутри пыльцевого зерна происходит микрогаметогенез - два последовательных митотических деления. В результате первого образуются вегетативная и генеративная клетки, а после второго деления из генеративной клет ки образуются два сперм ия. Микрогаметогенез - процесс образования мужского гаметофита из микроспор.
Макроспорогенез - процесс формирования мегаспор - про исходит в тканях семяпочки. В области микропиле начинает раз растаться одна клетка - мегаспороцит, или материнская клетка мегаспор. В ней происходит мейоз, и образуются четыре гаплоид ные клетки. Одна из этих клеток развивается в зародышевый ме шок, а три разрушаются. Далее начинается макрогаметогенез - формирование женского гаметофита. В процессе гаметогенеза про исходит несколько митотических делений; после трех делений образуется восьмиядерный зародышевый мешок. Ядра в дальнейшем обособляются в самостоятельные клетки. Одна из этих клеток с двумя клетками-синергидами располагается возле микропиле. Микропиле - место, где происходит процесс проникновения спер миев. Синергиды содержат ферменты, которые растворяют обо лочки пыльцеэых трубок.
На противоположной части зародышевого мешка располага ются три клетки-антиподы (передатчики питательных веществ из семяпочки $ зародышевый мешок). Из образовавшихся 8 клеток две оставшиеся занимают центральное место в зародышевом меш ке; очень часто они сливаются и образуют центральную диплоид ную клетку.
Оплодотворение — процесс слияния двух половых кле ток (яйцеклетки и сперматозоида), в результате чего обра зуется оплодотворенное яйцо или зигота. Слияние ядер по ловых клеток приводит к восстановлению диплоидного на бора хромосом в зиготе и возникновению новой комбинации генов у потомков (один набор хромосом и генов яйцеклетки — от материнского организма, другой — сперматозоида — от отцовского организма). В этом состоит биологический смысл оплодотворения.
Оплодотворение бывает наружное и внутреннее. Кроме того, различают перекрестное оплодотворение (в оплодотво рении участвуют половые клетки разных организмов) и са мооплодотворение (крайне редкое явление в животном мире и нередкое среди растений), при котором сливаются половые клетки одного организма.
Как правило, один сперматозоид сливается с яйцеклет кой (моноспермия). Иногда несколько сперматозоидов про никают в яйцеклетку (полиспермия), но ядро только одного из них сливается с ядром яйцеклетки. Такое оплодотворение встречается у отдельных видов насекомых, некоторых акул, птиц и млекопитающих.
Следует отметить, что у большинства видов не только животных, но и растений половые клетки — яйцеклетки и сперматозоиды (спермин у семенных растений), сильно отличаются друг от друга по размерам, форме и внутреннему строению, у других — клетки различаются в незначительной степени, либо не отличаются вовсе. В связи с этим выделяют различные виды полового размножения.
Оогамия — яйцеклетка неподвижна и значительно боль ше мужской половой клетки (большинство видов живых ор ганизмов).
Анизогамия — половые клетки отличаются друг от друга, но незначительно (жгутиковые, водоросли).
Изогамия — половые клетки не различаются (водоросли).
Образование пыльцы и зародышевого мешка у большинства растений завершается одновременно. Процессу оплодотворения предшествует процесс опыления. Это п роцесс переноса пыльцы из пыльни ков тычинок на рыльце пестика.
Пыльца, попав на рыльце пестика, удерживается на нем за счет специальных приспособлений, а затем начинает прорастать.
Цитоплазматическая мембрана пыльцевого зерна выпячива ется и образует пыльцевую трубку, в которую с помощью цито плазмы попадают вегетативное ядро и генеративная клетка. По ме ре прохождения пыльцевой трубки через ткани столбика в ней из генеративной клетки образуются два спермия. Через пыльцевход пыльцевая трубка достигает зародышевого мешка, стенки которого разрушаются, а содержимое изливается вблизи яйцеклетки. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой - происходит оплодотворение с образованием зиготы, из которой будет развиваться зародыш. Второй спермий сливается с центральной диплоидной клеткой, образуя три плоидную клетку, из которой возникает в дальнейшем эндосперм- питательная ткань. Такой процесс оплодотворения, в котором участ вуют оба спермия, называют двойным оплодотворением.
Этот процесс в 1898 г. открыл русский ученый С. Г. Нава шин. После процесса оплодотворения семяпочка начинает разрас таться и превращаться в семя.
Далее учитель предлагает учащимся в § 20 прочитать о том, в чем заключается биологический смысл двойного оплодотворения.
Смысл двойного оплодотворения заключается в образовании эндосперма - пищи для зародыша; это обеспечило цветковым растениям преимущества перед другими группами растений.
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
(1 слайд)Этот процесс, характерный для всех покрытосеменных. Значение двойного оплодотворения заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок и, следовательно, развивается гораздо быстрее, чем у многих других растений, например у голосеменных.
Явление открыто русским учёным С. Г. Навашиным в 1898 на 2 видах растений — лилии (Lilium martagon) и рябчике (Fritillaria orientalis)
(2 слайд)Гаметы цветковых растений образуются в главных частях цветка – тычинках и пестиках.
(3 слайд)В пыльниках тычинок формируется пыльца, внутри которой развиваются мужские половые клетки.
(4 слайд)Женские половые клетки – яйцеклетки – образуются в семязачатках завязи пестика.
(5 слайд)В результате опыления пыльца попадает на рыльце пестика и прорастает.
Одна пыльцевая клетка вытягивается и образует пыльцевую трубку. В ней по цитоплазме двигаются два спермия.
(6 слайд)Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика пестика, пыльцевая трубка достигает завязи и прорастает в семязачаток.
(7 слайд)Там спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу – из нее сформируется зародыш нового растения.
Второй спермий сливается с центральной клеткой. Образовавшаяся клетка делится и из нее в дальнейшем сформируется эндосперм – питательная ткань для зародыша.
(8 слайд)В результате двойного оплодотворения из семязачатка сформируется семя.
(9 слайд)Из зиготы образуется зародыш семени, из оболочек семязачатка – семенная кожура.
(10 слайд)Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик:
В отличие от голосеменных , триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов. Увеличение уровня плоидности эндосперма до 3n способствует более быстрому росту ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Двойное оплодотворение – Характерно для всех покрытосеменных Заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения Открыто русским учёным С. Г. Навашиным в 1898 на 2 видах растений — лилии ( Lilium martagon ) и рябчике ( Fritillaria orientalis )
Главные части цветка:
Пыльца формируется в пыльниках В пыльце формируются мужские половые клетки
Женские половые клетки (яйцеклетки) образуются в семязачатках в завязи пестика
Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик: В отличие от голосеменных , триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов Увеличение уровня плоидности эндосперма до 3n способствует более быстрому росту ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита
Читайте также: