Двойное оплодотворение у цветковых растений открыл
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 18.09.2024
Уникальная особенность цветковых растений - двойное оплодотворение.
В завязь покрытосеменных растений проникает два спермия, один из них сливается с яйцеклеткой, дав начало диплоидному зародышу. Другой соединяется с центральной диплоидной клеткой. Образуется триплоидная клетка, из которой возникнет эндосперм - питательный материал для развивающегося зародыша ( рис. 77 ). Этот процесс, характерный для всех покрытосеменных, открыт в конце прошлого века С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Значение двойного оплодотворения, по- видимому, 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.
У цветковых растений имеется ряд особенностей образования половых клеток и оплодотворения. Оплодотворению у них предшествует образование сильно редуцированного гаплоидного поколения - гаметофитов. После оплодотворения прорастание пыльцы цветковых растений начинается с разбухания зерна и образования пыльцевой трубки , которая прорывает спородерму в более тонком ее месте - так называемой апертуре. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика , в которые внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходят ядро вегетативной клетки и оба спермия . В огромном большинстве случаев пыльцевая трубка проникает в мегаспорангий ( нуцеллус ) через микропиле семязачатка , реже - иным образом. Проникнув в зародышевый мешок , пыльцевая трубка разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один изспермиев сливается с яйцеклеткой, и образуется диплоидная зигота, дающая затем начало зародышу . Второй спермий сливается со вторичным ядром, располагающимся в центре зародышевого мешка , что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Он был впервые описан в 1898 г. выдающимся русским цитологом и эмбриологом С.Г.Навашиным. Прочие клетки зародышевого мешка - антиподы и синергиды в оплодотворении не участвуют и довольно быстро разрушаются.
Как и у других высших растений , при мейозе у цветковых образуются споры . Микроспоры (мужские споры) образуются в пыльниках , из них формируются пыльцевые зерна (мужские гаметофиты). Зрелое пыльцевое зерно состоит из трех клеток - вегетативной (или клетки, пыльцевой трубки ) и двух спермиев(лишенные жгутика сперматозоиды). Мегаспоры (женские споры) формируются в семяпочках внутри завязи пестика .
Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик. В отличие от голосеменных , где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов. Увеличение же уровня плоидности эндосперма до 3n, по-видимому, способствует более быстрому росту этой полиплоидной ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита .
Взаимодействие пыльцевой трубки гаметофита с тканями спорофита - сложный процесс, регулируемый химическими веществами. Так, выяснилось, что если промыть пыльцу дистиллированной водой, она теряет способность к прорастанию. Если сконцентрировать полученный раствор и обработать концентратом пыльцу, она вновь станет полноценной. После прорастания рост пыльцевой трубки контролируется тканями пестика. Например, у хлопчатника рост трубки до яйцеклетки занимает 12-18 ч, но уже через 6 ч можно установить, к какой семяпочке направляется пыльцевая трубка: в этой семяпочке начинается разрушение особой клетки - синергиды . Как растение направляет рост трубки в нужную сторону и каким образом синергида узнает о ее приближении, пока еще не известно.
Во многих случаях у цветковых растений существует "запрет" на самоопыление: спорофит "узнает" своего мужского гаметофита и не разрешает ему участвовать в оплодотворении. В некоторых случаях при этом собственная пыльца не прорастает на рыльце пестика. В большинстве же случаев рост пыльцевой трубки начинается, но затем останавливается и она не достигает яйцеклетки. Например, у первоцвета весеннегоеще Ч.Дарвин обнаружил две формы цветков - длинностолбиковые (с длинным столбиком и короткими тычинками) и короткостолбиковые (столбик короткий, тычиночные нити длинные). У короткостолбиковых растений пыльца почти вдвое крупнее, а клетки сосочков рыльца мелкие. Все эти признаки контролируются группой тесно сцепленных генов.
Опыление эффективно только при переносе пыльцы с одной формы на другую. За распознавание своей пыльцы отвечают молекулы-рецепторы, представляющие собой сложные комплексы белков с углеводами. Показано, что растения дикой капусты , которые не вырабатывают в тканях рыльца молекул рецептора, могут самоопыляться. У нормальных растений рецепторы появляются на рыльце за день до открытия цветка. Если раскрыть бутон и нанести на него собственную пыльцу за два дня до распускания, то оплодотворение произойдет, а если за один день до распускания - то нет.
Интересно, что в некоторых случаях самонесовместимость пыльцы у растений определяется серией множественных аллелей одного гена, сходно с несовместимостью при пересадках тканей у животных. Эти аллели обозначаются буквой S, и число их в популяции может достигать десятков и даже сотен. Если, например, генотип производящего яйцеклетки растения - s1s2, а производящего пыльцу - s2s3, то прорастать при перекрестном опылении будут только 50% пылинок - те, что несут аллель s3. При наличии десятков аллелей большая часть пыльцы при перекрестном опылении нормально прорастает, а самоопыление полностью предотвращается.
Уникальная особенность цветковых растений - двойное оплодотворение.
Процесс оплодотворения у покрытосеменных был открыт профессором Киевского университета С. Г. Навашиным в 1898 г. и назван им процессом двойного оплодотворения. Открытие процесса двойного оплодотворения дало толчок к изучению этого процесса у покрытосеменных, особенно у тех, которые имеют большое практическое значение.
\u0414\u0412\u041e\u0419\u041d\u041e\u0415 \u041e\u041f\u041b\u041e\u0414\u041e\u0422\u0412\u041e\u0420\u0415\u041d\u0418\u0415 - \u0441\u0432\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0446\u0432\u0435\u0442\u043a\u043e\u0432\u044b\u043c \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u044f\u043c. \u041f\u0440\u0438 \u0434\u0432\u043e\u0439\u043d\u043e\u043c \u043e\u043f\u043b\u043e\u0434\u043e\u0442\u0432\u043e\u0440\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043e\u0434\u0438\u043d \u0438\u0437 \u0441\u043f\u0435\u0440\u043c\u0438\u0435\u0432 \u0441\u043b\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u0441 \u044f\u0439\u0446\u0435\u043a\u043b\u0435\u0442\u043a\u043e\u0439, \u0430 \u0432\u0442\u043e\u0440\u043e\u0439 - \u0441 \u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u043a\u043b\u0435\u0442\u043a\u043e\u0439 \u0437\u0430\u0440\u043e\u0434\u044b\u0448\u0435\u0432\u043e\u0433\u043e \u043c\u0435\u0448\u043a\u0430. \u0418\u0437 \u043e\u043f\u043b\u043e\u0434\u043e\u0442\u0432\u043e\u0440\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439 \u044f\u0439\u0446\u0435\u043a\u043b\u0435\u0442\u043a\u0438 \u0440\u0430\u0437\u0432\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u0437\u0430\u0440\u043e\u0434\u044b\u0448, \u0438\u0437 \u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u043a\u043b\u0435\u0442\u043a\u0438 - \u0432\u0442\u043e\u0440\u0438\u0447\u043d\u044b\u0439 \u044d\u043d\u0434\u043e\u0441\u043f\u0435\u0440\u043c \u0441\u0435\u043c\u0435\u043d\u0438, \u0441\u043e\u0434\u0435\u0440\u0436\u0430\u0449\u0438\u0439 \u043f\u0438\u0442\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0432\u0435\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0430. \u041e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u043e \u0432 1898 \u0421. \u0413. \u041d\u0430\u0432\u0430\u0448\u0438\u043d\u044b\u043c.
">,\u041d\u0430\u0432\u0430\u0448\u0438\u043d \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u043b">]" data-testid="answer_box_list">
ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ - свойственно только цветковым растениям. При двойном оплодотворении один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй - с центральной клеткой зародышевого мешка. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, из центральной клетки - вторичный эндосперм семени, содержащий питательные вещества. Открыто в 1898 С. Г. Навашиным.
Первий спермий сливается с яйцеклеткой а второй с центральной клеткой, это и есть двойное оплодотворение.
Навашин открыл
Новые вопросы в Биология
составьте повествовательные предложения со словами: проводящая ткань,сосудоволкнистые пучки,сосуды древесины, щитовидные трубки срочно пожалуйста
СРОЧНО. 20БАЛЛОВ , ПОМОГИТЕ. 1. Какие особенности строения (внешнего и внутреннего) появились у птиц отряда Куриные в связи с образом жизни? К … акие птицы относятся к отряду Куриные и где они обитают? Какие особенности размножения и выведения птенцов у птиц этого отряда? 2. В чем заключаются особенности строения у птиц отряда Голенастые? Какие особенности образа жизни у них появились в процессе эволюции? Как голенастые приспособлены к обитанию около водоемов? Каково значение копчиковой железы? 3. Какие птицы относятся к отряду Воробьиные, чем они питаются, где обитают? Какие особенности строения позволили им широко распространиться?
При размножении розы вегеьативным способом образуется 17 корней.сколько при этом образуется главных корней?отдам 8 баллов
Очень срочно нужна практическая экологического состояние Чернигова. Прошу помочь, пожалуйста. Заранее спасибо!
(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: