Гаплоидный эндосперм у голосеменных или покрытосеменных

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Первичный эндоспермголосеменных — развивается из женского гаметофита (его клетки полиплоидны).Первичный эндосперм характерен для голосеменных. Он образуется в семяпочке при прорастании мегаспоры и, следовательно, является женским заростком (гаметофитом) с гаплоидным набором хромосом (n).
Вторичный эндосперм большинства покрытосеменных — образуется в результате двойного оплодотворения из диплоидной центральной клетки и в подавляющем большинстве случаев является триплоидным.

У голосеменных эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения независимо от того, формируется зародыш или нет, т. е. не имеет значения, возникает необходимость в наличии питательной ткани или нет. У покрытосеменных же одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет избежать ненужной траты пластических веществ и энергии в том случае, если зародыш не образуется.

Задание 10 № 24246

Установите соответствие между признаками и отделами растений: для этого к каждому элементу левого столбца подберите соответствующий элемент из правого столбца.

А) не имеют травянистых жизненных форм

Б) происходит двойное оплодотворение

В) семена содержат гаплоидный эндосперм

Г) включает классы однодольных и

Д) семязачатки расположены на

поверхности чешуек шишек

Е) в проводящей ткани преобладают

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Покрытосеменные: Б) происходит двойное оплодотворение; Г) включает классы однодольных и двудольных растений

2) Голосеменные: А) не имеют травянистых жизненных форм; В) семена содержат гаплоидный эндосперм; Д) семязачатки расположены на поверхности чешуек шишек; Е) в проводящей ткани преобладают трахеиды

ОТДЕЛ ГОЛОСЕМЕННЫЕ (PINOPHYTA ИЛИ GYMNOSPERMAE)

Строение и размножение голосеменных (на примере сосны). Распространение хвойных, их значение в природе, в народном хозяйстве.

Семенные растения

шли по линии дальнейшего развития спорофита и редукции гаметофита. Для семенных растений важнейшим эволюционным приобретением является внутреннее оплодотворение. Гаметофиты этих растений резко редуцируются. Женский гаметофит и образуемые им гаметы (яйцеклетки) не покидают мегаспорангия и остаются на материнском растении (спорофите). Крайне редуцированный мужской гаметофит помещается в пыльцевом зерне. Очень важно, что процесс оплодотворения не зависит теперь от наличия капельно-жидкой водной среды.

Единицей размножения у семенных растений, как видно из названия, служат семена. Семена, в отличие от спор, имеют не только вполне сформированный зародыш будущего спорофита, но и запасные питательные вещества, необходимые на первых этапах его развития. Плотные оболочки предохраняют семя от неблагоприятных природных факторов, губительных для большинства спор.

Семенные растения существенно отличаются от споровых тем, что: 1) Производят семена; 2) Имеют внутреннее оплодотворение; 3) Развитие зародыша происходит внутри семязачатка.

Это главные биологические преимущества семенных растений, давшие им возможность приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, чем бессеменные высшие растения.

Таким образом, успешным завоеванием суши семенные растения в значительной мере обязаны двум ароморфозам (морфофизиологическим прогрессивным изменениям организмов) – возникновению семени и пыльцевой трубки, определившим редукцию полового поколения (гаплоидного гаметофита) при дальнейшем совершенствовании бесполого поколения (диплоидного спорофита).

1. Структура отдела: Современных голосеменных насчитывается около 700 видов. Отдел включает шесть классов, два из которых вымерли, а из оставшихся наиболее многочисленная группа – хвойные (Pinopsida) – 50 родов, 550 видов.

Расцвет хвойных приходится на юрский период. Хвойные - вечнозеленые растения, за исключением лиственницы и метасеквойи. Из них сосны – 90 видов, наверное, самые известные.

2. Распространение : Голосеменные - очень древние растения. Остатки их ископаемых находят в слоях девонского периода палеозойской эры (350 млн.лет назад). В настоящее время, несмотря на относительно небольшое число видов, голосеменные широко распространены, особенно в северном полушарии, где они образуют большие массивы хвойных лесов, называемые тайгой. На обширных пространствах Северной Евразии и Северной Америки они образуют леса, часто представлены доминированием одного вида. Наибольшее число видов сосны, пихты, ели и лиственницы сосредоточено близ побережья Тихого океана, особенно в Китае. В южном полушарии хвойные наиболее обильны в умеренных областях Новой Зеландии, Австралии и Южной Америки.

3. Жизненные формы : Доминирует спорофит, бесполое поколение – листостебельное растение. В настоящее время голосеменные - это преимущественно деревья, кустарники, древовидные лианы и даже эпифиты с моноподиальным ветвлением. Травы были представлены лишь одним достоверно известным видом - вильямсониеллой (из беннитовых). Среди хвойных встречаются гиганты растительного мира. Например, секвойя вечнозеленая (Калифорния США) достигает 117 м в высоту при толщине ствола 11 м; мамонтово дерево - толщина ствола до 12 м и возраст до 4000 лет; болотный кипарис - толщина ствола до 16 м. Рекорд долгожительства установила сосна долговечная, найденная в Восточной Неваде (США), ее возраст приблизительно 4900 лет.

4. Корневая система : Зародышевый первичный корень превращается, как правило, в мощный стержневой и функционирует всю жизнь. Часто развиваются две формы корней: обычно удлиненные и сильно ветвисто-укороченные. Именно последние представляют собой микоризу. Корневые волоски локализованы в узкой зоне. Придаточные корни встречаются очень редко (у примитивных представителей).

5. Листья: у голосеменных сильно варьируют по числу, размерам и строению. Форма листьев может быть игловидная (можжевельник, ель, сосна, лиственница), чешуйчатая (туя, кипарис). Игольчатые листья могут быть расположены в мутовках по одному (ель) или по два- восемь (сосны), на стебле располагаются по спирали, чешуевидные - супротивно. То что мы видим у сосны, в виде пучка хвоинок, окруженных чешуевидными листьями, - укороченные побеги (брахибласты). В строении листьев наблюдается ряд приспособлений для уменьшения испарения: форма листа, толстая кутикула, погруженные устьица, которые в холодное время года запаяны смолой. Большинство голосеменных - вечнозеленые растения. Хвоя у сосны сменяется через 3-4 года (исключение – листопадная лиственница). Но у сосны остистой (Pinus longaeva) может сохранять фотосинтетическую активность до 45 лет! У хвойных мощно развита вторичная ксилема (древесина), состоящая на 90-95% из трахеид. Кора и сердцевина развиты слабо. У многих хвойных в коре, древесине и листьях есть смоляные ходы, содержащие эфирное масло, смолы, бальзамы.

Мужская шишка, имеющая эллипсовидную форму длиной 4-5 см, диаметром 3-4 см, образуется в пазухе чешуйки на месте укороченного побега и представляет собой побег с хорошо развитой осью (стержнем), на которой спирально расположены микроспорофиллы - редуцированные спороносные листья. Их можно рассматривать как гомологи тычинок покрытосеменных. На микроспорофиллах с нижней стороны формируются микроспорангии (пыльники).

Женские шишки образуются на верхушках молодых побегов, они больше по размерам и сложно устроены. На главной оси в пазухах кроющих чешуек образуются толстые чешуи с двумя семязачатками на верхней стороне. Эти чешуи называют семенными. Женская шишка - это группа метаморфизированных укороченных боковых побегов, находящихся на общей оси.

7. Споры: Голосеменные – разноспоровые растения.

а) Внутри микроспорангия на мужской шишке к осени образуется большое количество микроспороцитов - материнских клеток микроспор (2). Весной они редукционно делятся и образуют гаплоидные микроспоры (из каждой диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных микроспоры). Каждая микроспора одета оболочкой - спородермой, которая состоит из наружной экзины, представляющей собой особое стойкое высокомолекулярное вещество - спорополлинин и может не только выдерживать крайние температурные и химические воздействия, но и способна сохраняться миллионы лет в геологических отложениях. Очень часто эта оболочка несет специальные выросты и скульптурные утолщения. Внутренняя оболочка интина представляет тонкую пленку из целлюлозы и пектина, облегающую содержимое микроспоры. Оболочки отстают друг от друга и образуют т.о. два воздушных мешка. Количество микроспор, образующихся на одном растении, очень велико.

а) мужской гаметофит (пыльца сосны)

б) женский гаметофит (эндосперм - n)

б) Молодой семязачаток сосны состоит из нуцеллуса и одного интегумента. Нуцеллус по сути и есть семязачаток. В средней части семязачатка (нуцеллуса) обособляется одна крупная материнская клетка мегаспоры, которая (напомню) делится мейотически и образует четыре гаплоидные мегаспоры; три из них дегенерируют, а одна оставшаяся многократно делится митотически, без цитокинеза. Ядра располагаются в постенном слое, а затем происходит свободное образованияе клеток. Так образуется многоклеточный женский гаметофит (называемый у голосеменных первичным эндоспермом). Т.о. образование из мегаспоры женского гаметофита происходит на самом спорофите.

9. Антеридии:

Прорастание микроспор происходит в микроспорангии с последующим развитием редуцированного гаметофита. Покровы микроспоры остаются покровами пыльцы - мужского гаметофита. Сначала отделяются 2 проталлиальные клетки. После первого деления проталлиальные клетки оттесняются к стенке пыльцевого зерна и разрушаются. Оставшаяся клетка делится на вегетативную и антеридиальную. После созревания пыльцы микроспорангии вскрываются, и пыльца высыпается наружу. Воздушные мешки облегчают перенос пыльцы ветром. Дальнейшее развитие мужского гаметофита происходит уже после опыления на женских шишках внутри семязачатка. Таким образом, мужские гаметофиты сосны уже полностью лишены антеридиев.

10. Архегонии

В женской шишке внутри семязачатка на многоклеточном женском гаметофите из двух наружных клеток (вблизи пыльцевхода) образуются два сильно редуцированных архегония, в которых хорошо развиты лишь яйцеклетки. Над ними располагаются мелкие клетки шейки и брюшная канальцевая клетка, которая незадолго до оплодотворения разрушается.

11. Оплодотворение.

Оплодотворение может произойти только спустя 20 месяцев после образования семязачатка. Оплодотворению предшествует опыление - перенос ветром по воздуху пыльцы к семязачаткам. Оплодотворение у сосны не связано с капельножидкой средой - спермий доставляется к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. При опылении пыльца попадает на семязачатки, расположенные открыто на женской шишке и прилипает к пыльцевходу благодаря клейкой жидкости выделяемой им, а затем через пыльцевход (микропиле) при испарении жидкости втягивается в пыльцевую камеру. Шишка зеленеет, чешуи срастаются, деревенеют. Пыльца же остаётся в состоянии покоя до следующего лета, когда она начинает прорастать. Экзина лопается, а интина окружает образующуюся из вегетативной клетки пыльцевого зерна пыльцевую трубку, которая доносит спермии до архегониев, где один из них сливается с яйцеклеткой. Происходит это следующим образом: после опыления чешуйки женской шишки смыкаются, зеленеют, срастаются, деревенеют, а мужской гаметофит продолжает свое развитие на мегаспорангии. При прорастании мужского гаметофита в направлении архегония вегетативная клетка развивается в пыльцевую трубку, а антеридиальная образует две клетки: клетку-ножку и сперматогенную клетку. Они перемещаются в пыльцевую трубку и по ней достигают архегония. Из ядра сперматогенной клетки непосредственно перед оплодотворением образуются мужские гаметы, лишенные жгутиков. По достижении яйцеклетки пыльцевая трубка разрушается, и один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой с остатками вегетативной клетки и клетки-ножки, отмирают.

12. Зародыш : Из оплодотворенной яйцеклетки - зиготы (2n) развивается зародыш, снабженный питающей его гаплоидной тканью женского гаметофита ( n ) (эндоспермом), окруженный покровом семязачатка (2 n) - СЕМЯ.

Зародыш сосны состоит из подвеска (образование с помощью которого зародыш прикрепляется к оболочке зародышевого мешка), корешка, гипокотиля, 3-15 семядолей и верхушечных меристем (корневой и побеговой).

13. Размножение

У растений различают два основных способа размножения - половое и бесполое. Одним из видов бесполого размножения является спорообразование. При спорообразовании из состава материнского организма выделяется специализированная клетка - спора, которая служит для размножения и расселения растений. Спора прорастает без предварительного слияния с какой-либо другой клеткой. У всех высших растений споры образуются в результате мейоза, т.е. имеют гаплоидный набор хромосом. Различают микро- и мегаспоры, развивающиеся соответственно в микро- и мегаспорангиях. У семенных растений микро- и мегаспоры утратили функцию расселения, но их образование остается необходимым этапом цикла воспроизводства. Одна из общих закономерностей, присущих размножению растений, - смена в их жизненном цикле бесполого и полового поколений, т.е. чередование поколений.

Подводя итог сказанному, следует еще раз отметить, что у сосны шишки закладываются в начале зимы, опыление происходит весной, оплодотворение — на следующий год. Созревание женских шишек и опадение семян завершается в течение следующей осени. Отсюда, жизненный цикл женской шишки сосны охватывает три вегетационных периода. Прорастание семени происходит при благоприятных условиях с наступлением весны в зоне умеренного климата.

14. Значение

1) Хвойные формируют природные ландшафты - тайгу на огромных пространствах континентов. Их значение в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико.

2) Являясь важнейшим компонентом биогеоценозов, они имеют огромное водоохранное и противоэррозионное значение.

3) Хвойные растения дают основную массу строительной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности.

4) Из хвойных получают вискозу, шелк, целлюлозу, штапель, бальзамы и смолы, сосновую шерсть и камфару, спирт и уксусную кислоту, канифоль и скипидар, дубильные экстракты и т.д., а также пищевые продукты и витамины.

5) Семена некоторых араукарий, кедра, сибирской сосны содержат до 79% масла, близкого к прованскому и миндальному.

6) Для медицинской промышленности хвойные служат исходным сырьем для получения не только витаминов, но и препарата пинобина (спазмолитическое средство). Хвойные экстракты используют для лечебных ванн.

7) Многие виды хвойных используют в народной медицине для лечения туберкулеза, нервных расстройств, болезней почек, мочевого пузыря, геморроя, глухоты и как антилепрозное средство.

8) Хвоя и молодые побеги некоторых хвойных - незаменимый зимний корм лосей, хвоей питаются глухари, а семенами сибирского кедра - многие животные и птицы (как и семенами других хвойных). Шишкоягоды можжевельника - корм тетеревов. Древесина тисовых используется для изготовления дорогих поделок и в мебельной промышленности, она почти не подвержена действию насекомых.

В ходе эволюции многие растения, которые раньше размножались спорами, приобрели одну важную особенность: у них появились семена. Для нормального развития спорам требовалось большое количество воды, однако далеко не всегда такие условия имеют место.

Строение же семени растения таково, что внутри него уже имеется достаточный для прорастания запас воды и питательных веществ. А значит, семена, распространяясь по ветру и другими способами, могут прорастать на довольно больших расстояниях от источников воды. Таким образом, разнообразные представители флоры заняли большую часть суши.

Что такое семя

Семя представляет собой сложную многоклеточную структуру, имеющую определенные функции.

После процесса оплодотворения в семени формируется зародыш, а затем и полноценное новое растение.

А значит, семя необходимо для размножения и распространения многочисленных представителей флоры, населяющих нашу планету.

Семя нередко называют органом, предназначенным для размножения, хотя по большому счету оно не является органом в прямом значении этого слова. Скорее, это особая структура, в которой содержатся клетки нескольких поколений жизненного цикла (2 или 3).

Многие склонны считать семена зачатками новых растений, в этом случае подразумевается, что из одного семени при наличии подходящих условий в дальнейшем сформируются полноценные взрослые особи.

Семя имеет сложную структуру. В его состав входит зародыш, который принято считать основным элементом, и несколько дополнительных (добавочных), задачей которых является обеспечение нормального роста зародыша и его защита.

Какие растения размножаются семенами

Семенной способ размножения характерен для большинства высших растений.

Односемянные растения (пример: подсолнечник, желудь, семянка, различные виды орехов).
Многосемянные (смородина, крыжовник, черника).
Злаковые и зерно (пшеница, рис, ячмень).
Плодовые растения и кустарники (названия: яблоня, грушевое дерево, слива, персик, различные ягоды).
Овощные культуры и бобы (фасоль, томаты, огурцы).
Другие сельскохозяйственные растения (лен, хлопок).

В зависимости от типа растения семена у них могут быть различными. Таким образом, все культуры, имеющие такой способ размножения, делят на 2 больших вида — голосеменные и покрытосеменные.

Строение

В зависимости от типа растения и его структуры выделяют различные виды строения семени растений.

Голосеменные

Голосеменными принято называть многолетние растения, семена которых не защищены внешней оболочкой, помимо семенной чешуи (отсюда и название вида). У таких представителей флоры отсутствуют цветки и плоды, а опыление осуществляется при помощи ветра. Эти растения принято относить к разряду высших из-за их сложного строения (наличия корней, стебля, листьев и других структур).

Семя формируется на поверхности специальной чешуи, оно имеет сложную многоклеточную структуру.

Само семя состоит из эндосперма, зародыша и чешуи, защищающей их от воздействия окружающей среды (как правило она яркого цвета).

До того как растение будет оплодотворено, место эндосперма занимает нуцеллус – часть зачатка растения, которая после оплодотворения практически полностью разрушается, заменяясь эндоспермом.

Гаплоидный эндосперм у таких растений формируется из тканей женской половой клетки.

Чешуя имеет сложное строение, включает в себя несколько слоев:

мягкий саркотест – наружный слой,
более плотный и твердый склеротест – средний слой,
внутренний слой эндотест, который к моменту созревания семени истончается, превращаясь в пленку.

Покрытосеменные

Покрытосеменные (цветковые) растения появились на планете сравнительно недавно (позже, чем голосеменные), при этом они представляют собой наиболее совершенную и многочисленную форму развития. Это различные многолетние и однолетние растения, деревья, кустарники, цветущие травы (данная форма характерна преимущественно для цветковых растений).

Эти виды отличаются наличием плодов, которые бывают сочными (например, яблоневый плод, груша, смородина) или сухими (например, стручок). Также плоды могут быть многосемянными или односемянными (например, костянка).

Несмотря на все многообразие видов, все эти растения имеют приблизительно одинаковое строение семян.

Отличительной их особенностью является то, что все они находятся внутри плода покрытосеменных (у голосеменных растений семена расположены на поверхности) и защищены его тканями. Внутри семена состоят из эндосперма, зародыша, а снаружи они покрыты кожурой.

Семенная кожура

Все семена оснащены семенной кожурой. Это внешний слой семени, имеющий плотную структуру. Этот элемент имеет защитную функцию, предохраняет эндосперм и зародыш от высыхания и вредного воздействия окружающей среды, а также от механических повреждений.

Кожура формируется из тканей почки растения. Когда зародыш сформировался, на поверхности кожуры появляется микропиле – небольшое отверстие, через которое пробивается росток.

Эндосперм

Под кожурой располагается эндосперм — мягкая структура, обладающая запасом необходимой влаги и питательных веществ, без которых невозможно полноценное развитие зародыша.

Изначально структура эндосперма не имеет четкого клеточного деления, когда цитоплазма и ядра отдельных клеток не полностью разграничены друг от друга клеточной мембраной. С течением времени клетки эндосперма приобретают привычную форму и более плотную мембрану.

Клетки эндосперма могут быть различными, выделяют:

гаплоидные,
диплоидные,
триплоидные,
полиплоидные формы.

Перисперм

Это дополнительная структура, имеющая сходные с эндоспермом функции. Однако в нем содержится значительно меньший запас питательных веществ (в основном это крахмал и жировые соединения).

Зародыш

Зародыш принято называть зачатком будущего растения. Он расположен под семенной оболочкой и окружен эндоспермом. В большинстве случаев этот элемент имеет сложную структуру.

Выделяют фрагменты зародыша:

корешок,
стебель зародыша,
семяпочки,
семядоли (около 75 % цветковых имеют 2 такие доли).

В зависимости от типа растения количество долей может варьироваться. Так, у покрытосеменных чаще всего имеются 1 или 2 доли, у голосеменных это количество значительно больше. Основной задачей таких долей (в особенности, у однодольных является обеспечение внутренних обменных процессов, и, как результат, полноценное формирование крепкого зародыша).

Особенности

Несмотря на то, что внутренняя структура семян одинакова, каждый вид имеет свои особенности, касающиеся формы и размеров.

В зависимости от формы принято выделять следующие виды:

Шарообразные (горох, просо, некоторые сорта кукурузы и крестоцветных.
Чечевицеобразная форма, при которой ширина и длина примерно равны, а толщина значительно уступает по размерам. Такая форма характерна для семян чечевицы.
Эллиптическая форма (большинство сортов бобовых). Толщина в этом случае равна ширине, а длина превышает эти показатели.
Удлиненная форма (большинство видов злаковых, яблоко). Все размерные показатели отличаются друг от друга, длина семени значительно превосходит другие параметры.
Треугольная форма (гречиха, сорные растения). Все грани семени расположены в треугольной плоскости.

Какие бывают размеры

В зависимости от сорта растения и уровня влажности среды, в которой оно развивалось (чем выше влажность, тем более крупными будут семена), размеры семян могут быть различными.

Голосеменны́е расте́ния ( лат. Gymnospérmae) — древняя группа семенных растений, появившаяся в конце девона , около 350 млн лет назад.

Ученые считают, что голосеменные произошли от древних разноспоровых семенных папоротников, которые не дожили до наших дней. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры.

• Класс Гинкговые (Ginkgophyta)

• Класс Гнетовые (Gnetophyta)

• Класс Саговниковые (Cycadophyta)

• Класс Хвойные (Pinophyta)

Половой процесс у семенных растений не связан с капельно-жидкой средой (пыльцевая трубка доставляет мужские гаметы к яйцеклетке) . Поэтому растения получили возможность расселиться по всей поверхности Земли с тали господствующей группой растений.

1. Голосеменные разноспоровые , т.к. у них образуются споры двух типов: микроспоры (образуются в микроспорангиях которые находятся на микроспорофиллах – видоизмененных листьях, несущих спорангии) и мегаспоры (в мегаспорангиях на мегаспорофиллах).

2. Микро и мегаспорофиллы (спороносные листья) собраны в стробилы (шишки) – собрания спорофиллов на оси спороносного побега.

Шишка – укороченный побег со спорофиллами

3. Микростробиллы (мужские шишки) – стробилы, образованные только из микроспорофиллов, а из мегаспорофиллов – мегастробилы (женские шишки).

На спорофите развиваются мужские и женские шишки . Мужские шишки после выхода пыльцы в окружающую среду засыхают и опадают.

Шишки –органы бесполого размножения, органы спороношения (совокупность мега и микроспорофиллов)

женские Шишки мужские

Красноватые, более крупные,

округлые, располагаются на Зеленовато-желтые, вид колосков, верхушках молодых побегов. На оси располагаются у основания шишки расположены чешуйки, на молодых побегов. На чешуйках внутренней стороне которых развивается по 2 пыльцевых находятся попарно семяпочки мешочка. В них созревает пыльца.

Микроспорогенез

Весной у основания побегов образуются зеленовато-желтые шишечки- мужские.

На их оси – микроспорофиллы, на нижней стороне которых – 2 микроспорангия сросшихся = пыльцевых мешка. В них образуются диплоидные материнские клетки спор (микроспороциты).

Мужская шишка (микростробил)

• Весной в результате мейоза развиваются микроспоры (n). Из одной диплоидной материнской клетки образуются 4 гаплоидные микроспоры.

Сильно увеличенное пыльцевое зерно сосны обыкновенной с двумя воздушными мешками.

Микрогаметогенез

(образование пыльцевого зерна- мужского гаметофита)

• Из микроспор образуются пыльцевые зерна (пыльца)- мужские гаметофиты.

Микроспора начинает делится. Её ядро делится митозом и дает 2 клетки: 1) центральную

2) проталлиальную.

• Проталлиальная клетка делится митозом, даёт 2 вегетативные клетки, которые вскоре отмирают, исчезают.

• Из центральной клетки в результате митоза образуются: 1) антеридиальная

2) вегетативная клетки .

Одна из этих клеток – вегетативная она дает начало пыльцевой трубке , другая – антеридиальная, которая будет делится и сформирует генеративную клетку и клетку – ножку . Генеративная клетка при повторном делении образует 2 гаметы.

• Каждая пылинка имеет 2 воздушных мешка. Когда микроспора образует собственные оболочки, экзина (наружная) отходит от интины (внутренняя) в двух местах и образует воздушные мешки (перенос пыльцы).

У пыльцы: 2 воздухоносных мешка, вегетативная и антеридиальная клетки.

Микроспоры (мужские гаметофиты) попадают в воздух.

Переносимые ветром пылинки – мужские гаметофиты попадают к семязачаткам, семенные чешуи женских шишек раздвинуты, происходит опыление.

В результате подсыхания микроспора попадает на поверхность нуцеллуса, вегетативная клетка формирует пыльцевую трубку.

В июне в семязачатках не сформировался женский заросток с архегониями, а в мужском заростке не образовались мужские гаметы, т.е. сразу после опыления у сосны оплодотворение невозможно. Поэтому чешуи смыкаются, заростки продолжают развитие. Оплодотворение после зимовки происходит .

Мегаспорогенез

Женские шишки (собрания мегастробилов) образуются весной на верхушках молодых побегов.

Женская шишка состоит из наружных кроющих и внутренних семенных чешуй – видоизмененных мегаспорофиллов. У основания каждой семенной чешуи находятся 2 семязачатка- видоизмененный спорангий.

Молодой семязачаток состоит из центральной части – нуцеллуса (мегаспорангий) и

Я окружающего его покрова – интегумента. Около вершины, обращенной к оси шишки, интегумент имеет отверстие – микропиле, или пыльцевход.

В начале развития семязачатка нуцеллус состоит из однородных диплоидных клеток.

Через месяц после опыления в средней части нуцеллуса формируется 1 крупная клетка – мегаспороцит (2n)-(археспориальная клетка, материнская клетка мегаспор).

Она делится мейозом и образуются 4 гаплоидные мегаспоры, расположенные одна над другой. Следовательно, нуцеллус – это мегаспорангий, а семязачаток - видоизмененный спорангий.

Мегаспоры не высыпаются. Далее 3 из них отмирают. Одна остается, прорастает внутри нуцеллуса и формирует женский заросток. На этом заканчивается мегаспорогенез.

Мегагаметогенез

Мегаспора находится внутри семязачатка.

Ядро мегаспоры многократно делится митозом, в результате образуется новая ткань – эндосперм (n), являющийся женским гаметофитом.

Из двух наружных клеток эндосперма, ориентированных к микропиле, формируются 2 архегония – женские органы полового размножения. Этот процесс продолжается в течение года.

Процесс опыления

• Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.

• Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.

• Экзина лопается, и вегетативная клетка, развивается в пыльцевую трубку, которая растет к архегониям, а антеридиальная клетка образует клетку-ножку антеридия и генеративную клетку из которой развиваются 2 спермия.

Процесс оплодотворения

• Оплодотворение происходит в семязачатке через 12-14 месяцев после опыления.

• Через разрыв на конце пыльцевой трубки ее содержимое вместе со спермиями Шишка растёт и постепенно изливается в цитоплазму яйцеклетки. одревесневает, цвет её становится Спермий сливается с яйцеклеткой, в бурым. Следующей зимой шишки результате чего образуется зигота. Второй раскрываются и семена высыпаются. спермий , клетка – ножка, ядро вегетативной Они могут долго находиться в _{отмирают} . _клетки

состоянии покоя и прорастают только Из зиготы развивается зародыш.

в благоприятных условиях. • Из всего семязачатка – семя.

с.ч. – семенная кожурас сз-семязачаток кр.ч.- кроющая чешуя

с.кж- семенная кожура нц-нуцеллус энд-эндосперм пв-подвесок кн-корень зд- зародыш гпк – гипокотиль

Покровы семяпочки превращаются в семенную кожуру.

Кожура диплоидна- своим происхождением обязана материнскому спорофиту (мегаспорангию). Эндосперм гаплоиден- это женский заросток.

Зародыш диплоидный- новый спорофит, образовался в результате оплодотворения из зиготы.

В цикле развития спорофит получил полное господство над гаметофитом. Гаметофит редуцирован, утратил самостоятельное существование и полностью зависит от спорофита, на котором он образуется и формируется .

Задание 9

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

В процессе размножения и развития покрытосеменных растений происходит

1) Формирование заростка с ризоидами

2) Формирование пыльцы

3) Образование семязачатка в завязи пестика

4) Двойное оплодотворение

5) Расселение с помощью спор

6) Формирование гаплоидного эндосперма

Задание 25

В чем различие строения семени и споры у цветковых растений? Укажите, что развивается из споры и семени в жизненном цикле этих растений.

1. Спора – одна клетка

2. Семя – многоклеточная структура (орган), состоящая из семенной кожуры, зародыша и эндосперма

3. Из спор образуются женский и мужской гаметофиты (зародышевый мешок и пыльцевое зерно)

4. Из семени развивается новое растение (спорофит)

Задание 3

В клетке листа лука 16 хромосом. Какой набор хромосом имеют клетки эндосперма семени лука? В ответ запишите только количество хромосом.

Установите последовательность процессов, происходящих при размножении цветковых растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1. Формирование зиготы и эндосперма

2. Проникновение спермиев в семязачаток

3. Перенос пыльцы на рыльце пестика

4. Слияние спермиев с ядрами зародышевого мешка

5. Формирование пыльцевой трубки

Задание 3

В клетке эндосперма семени кукурузы 30 хромосом. Какой набор хромосом имеет яйцеклетка кукурузы? В ответ запишите только количество хромосом.

Установите соответствие между признаками и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) развитие заростка

Б) редукция гаметофита до нескольких клеток

В) расселение спорами

Г) оплодотворение при наличии воды

Д) осуществление опыления и оплодотворения

Е) развитие зародышевого мешка в семязачатке

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Установите соответствие между процессами в жизненных циклах и отделами растений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРОЦЕССЫ В ЖИЗНЕННЫХ ЦИКЛАХ

А) митоз генеративной клетки пыльцевого зерна

Б) формирование мегаспоры в семязачатке

В) образование протонемы

Г) образование спорогона на гаметофите

Д) двойное оплодотворение

Е) участие воды в оплодотворении

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В клетке листа ржи 14 хромосом. Какой набор хромосом имеют клетки эндосперма семени ржи.? В ответе запишите только количество хромосом. ОТВЕТ: 21

Задание 27

Какой хромосомный набор (n) характерен для макроспоры, из которой в дальнейшем формируется восьмиядерный зародышевый мешок, и яйцеклетки цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются макроспора и яйцеклетка. Элементы ответа:

1) Набор хромосом макроспоры гаплоидный – n

2) Макроспора образуется из диплоидной клетки (материнской клетки макроспоры) семязачатка (макроспорангия) путем мейоза

3) Набор хромосом яйцеклетки также гаплоидный – n

4) Яйцеклетка образуется из гаплоидной макроспоры путем митоза.

Задание 9

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

В процессе двойного оплодотворения у цветковых растений происходит

1) Образование плода

2) Образование тычинок

3) Слияние спермия и центрального ядра

4) Слияние спермия и яйцеклетки

5) Формирование пыльцевого зерна

6) Образование зиготы

Определите число хромосом (n) и число молекул ДНК (с) при формировании пыльцевого зерна сосны перед началом деления материнской клетки микроспор и каждой клетки тетрады микроспор. Ответ обоснуйте. Элементы ответа:

1) Число хромосом перед началом деления материнской клетки микроспор – 2 n, число молекул ДНК – 4 с

2) Это наблюдается потому, что клетка относится к спорофиту (диплоидна), а число молекул ДНК перед делением удваивается

3) Число хромосом в каждой клетке тетрады микроспор - n, число молекул ДНК – с.

4) Это наблюдается потому, что тетрада микроспор образуется из диплоидной материнской клетки микроспор в результате мейоза.

Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Набор хромосом вегетативной и генеративной клеток – n

2) Вегетативная и генеративная клетки пыльцы образуются путем митоза при прорастании гаплоидной споры

3) Хромосомный набор спермиев – n

4) Спермии образуются из генеративной клетки путем митоза.

Какой хромосомный набор характерен для клеток эндосперма семени, яйцеклетки и корня цветкового растения? Ответ поясните.

1. В клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом, он образуется при слиянии двух ядер центральной клетки (2n) и одного спермия (n)

2. В яйцеклетке гаплоидный набор хромосом (n), так как яйцеклетка образуется при делении митозом гаплоидной мегаспоры

3. Клетки корня имеют диплоидный набор хромосом (2n), как и все соматические клетки цветкового растения.

Задание 3

1. В спермии цветкового растения находятся 10 хромосом. Какой набор хромосом имеют клетки эндосперма этого растения? В ответе запишите только количество хромосом.

Какой хромосомный набор характерен для клеток эндосперма семени, спермия и листьев вишни? Ответ поясните.

2. В клетках спермия гаплоидный набор хромосом (n), так как спермии образуются при делении митозом гаплоидной генеративной клетки

3. Клетки листьев имеют диплоидный набор хромосом (2 n), как и все соматические клетки вишни .

Какой хромосомный набор характерен для яйцеклетки и спермия цветкового растения? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

1. Элементы ответа:

2. Хромосомный набор яйцеклетки гаплоидный (n)

3. Яйцеклетка образуется в результате митоза гаплоидной мегаспоры

4. Спермий образуется в результате митоза гаплоидной генеративной клетки

Задание 19

Установите последовательность процессов опыления и оплодотворения у цветковых растений. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1. Образование двух спермиев

2. Созревание пыльцы

3. Слияние спермия с яйцеклеткой

4. Проникновение пыльцевой трубки в восьмиядерный зародышевый мешок

5. Образование эндосперма

Какой хромосомный набор характерен для клеток восьмиядерного зародышевого мешка и зародышевой почечки семени пшеницы? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.

1) Клетки восьмиядерного зародышевого мешка гаплоидные – n

2) В клетках зародышевой почечки диплоидный набор хромосом – 2 n

3) Клетки зародышевой почечки развиваются из зиготы в результате митоза 4) Клетки восьмиядерного зародышевого мешка развиваются из женской споры митозом

Читайте также: