Задание двойное оплодотворение цветковых растений
Обновлено: 08.07.2024
У покрытосеменных, цветковых растений уникальный процесс оплодотворения. Именно уникальный. Ни один другой живой организм не проходит через процесс, который биологи называют «Двойное Оплодотворение«.
На женском гаметофите в семязачатке развивается мегаспора — женская половая клетка, которая формируется в завязи пестика.
Спорогенная клетка (2n) сначала делится митозом. Образуются мегаспороциты (2n). Затем они делятся мейозом, образуются гаплоидные (1n) клетки — мегаспоры. У большинства видов 3 из этих клеток редуцируются и остается одна мегаспора.
Она развивается и ее ядро 3 раза делится митозом. Образуются 8 гаплоидных ядра, которые находятся в цитоплазме одной клетки. 6 ядер смещаются к краям семязачатка, 2 ядра остаются в центре клетки.
- Два слившихся ядра образуют центральное ядро,
- остающиеся на полюсах ядра превращаются в клетки:
— антиподы (1n),
— яйцеклетку (1n),
— синергиды (1n) - формируется женский гаметофит, или зародышевый мешок
Мужские половые клетки — микроспоры.
В состав пыльцевого зерна входят 2 клетки:
- вегетативная клетка, которая в будущем формирует пыльцевую трубку и
- генеративная клетка, которая в будущем митозом образует 2 спермия.
Опыление — процесс переноса пыльцы с пыльников тычинок цветка на рыльце пестика
Пыльцевой зерно попадает на рыльце пестика, образующаяся пыльцевая трубка начинает прорастать внутрь столбика, стремясь к завязи. Когда пыльцевая трубка достигает зародышевого мешка, генеративная клетка образует 2 спермия. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, образуется зародыш. Второй спермий сливается с двумя ядрами в середине, образуя триплойдную клетку (3n) — эндосперм. Это и есть двойное оплодотворение.
Процесс двойного оплодотворения был открыт С.Г. Навашиным в 1898 г
Последовательность этапов этого процесса можно свести к схеме:
(такой вопрос часто встречается в части B ЕГЭ)
- после оплодотворения семязачаток превращается в семя
- завязь превращается в плод,
- из зиготы — зародыш семени
- из покровов семязачатка формируется семенная кожура.
Значение двойного оплодотворения
В семенах очень быстро (опережая развитие зародыша) образуются питательные ткани с запасом высокоэнергетических питательных веществ только после оплодотворения. У цветковых растений при развитии семязачатков не тратится время на создание питательных веществ, как у голосеменных растений, поэтому развиваются они гораздо быстрее. Таким образом, благодаря двойному оплодотворению ускоряется процесс формирования и семяпочки, и яйцеклетки, и семени
У голосеменных в оплодотворении участвует один спермий и эндосперм возникает до оплодотворения в результате деления мегаспоры, т.е. он гаплоидный и первичный.
Среди цветковых растений широко распространен апомиксис — образование зародыша без оплодотворения ( без участия мужской гаметы). У животных есть аналогичный процесс — партеногенез. Зародыш может развиваться из любых клеток зародышевого мешка: яйцеклетки, центрального ядра, синергид или антипод. Из остальных частей семязачатка образуются другие части семени.
Двудомные растения опыляются извне. Соответственно, это либо опыление животными (насекомыми, в основном), либо ветром.
Для привлечения насекомых растения используют яркую окраску цветка и аромат, пыльца крупная, липкая; ветроопыляемые растения обычно имеют невзрачные цветки, которые высоко поднимаются над землей и мелкую сухую пыльцу.
основные систематические категории
Первичный бал: 2 Сложность (от 1 до 3): 1 Среднее время выполнения: 1 мин.
- луб
- камбий
- сердцевина
- древесина
- пробка
Рассмотрим строение ствола дерева:
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- проникновение спермиев в зародышевый мешок
- перенос пыльцы на рыльце пестика
- слияние ядра одного спермия с ядром яйцеклетки, другого спермия — со вторичным ядром зародышевого мешка
- образование диплоидной зиготы и триплоидной клетки
- прорастание пыльцевой трубки в семязачаток
Раз кто-то уже добрался до 11 задания, то, наверняка уже знает, что двойное оплодотворение присуще цветковым растения (то есть покрытосеменным), заканчивается оно тем, что яйцеклетка не просто оплодотворяется, а еще и образуется триплоидная клетка, из которой будут поступать питательные вещества.
Для удобства нарисуем табличку. Не обязательно идти с начала, никто не узнает, если мы пойдем немного с конца, немного с начала.
Раз зигота образовалась, то спермии должны были яйцеклетку оплодотворить:
До оплодотворения спермиям надо проникнуть к яйцеклеткам :
Чтобы оплодотворение произошло, на рыльце пестика должна попасть пыльца :
Ну и остается попадание спермиев по пыльцевой трубке
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- образование плодов и семян
- появление вегетативных органов
- появление цветков, опыление
- оплодотворение и формирование зародыша
- прорастание семени
Нарисуем табличку для удобства.
По условию задания нам нужно отследить развитие, начиная с семени.
Есть органы вегетативные, есть генеративные. Для жизни нужны вегетативные, для оплодотворения-генеративные. В первую очередь должны появиться вегетативные органы.
Необходимо оставить потомство. Появление цветков, опыление, оплодотворение
Заканчивается все появлением плодов и семян
| 5 | 2 | 3 | 4 | 1 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- прорастание пыльцевой трубки
- опыление
- проникновение пыльцевой трубки в семяпочку и оплодотворение
- развитие зародыша
- образование зиготы
Начнем с конца. С зародыша.
Зародыш развиваться должен из зиготы.
Чтобы была зигота , спермий должен оплодотворить яйцеклетку.
Для оплодотворения должно произойти опыление , для чего должна прорости пыльцевая трубка.
| 2 | 1 | 3 | 5 | 4 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- оплодотворение
- развитие половых клеток
- развитие спорангиев на листьях
- развитие корневища
- развитие заростка
- развитие спор в спорангиях
Первое по условию — оплодотворение, на схеме это, соответственно, место, где яйцеклетки и сперматозоиды сливаются друг с другом, образуя зиготу.
Далее следует развитие спорофита из зародыша, развивается
Корневище - видоизменённый побег, обычно подземный, с чешуевидными, недоразвитыми или рано отмирающими листьями, верхушечными или пазушными почками, придаточными корнями.
На вайях (листьях) развиваются спорангии.
В спорангиях развиваются споры.
Заросток - половое поколение, чередующееся с бесполым в жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов. У папоротников заростки имеют сердцевидную форму, у хвощей выглядят как подушечки с растущими вверх подобиями веточек, у плаунов заростки имеют форму дисков, цилиндров, клубеньков.
А из него — половые клетки.
| 1 | 4 | 3 | 6 | 5 | 2 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
По условию начинаем с зиготы.
Посмотрим на схему с изображением мха. После оплодотворения появляется коробочка.
Затем образуются споры.
Из спор развивается
Протонема - одна из жизненных форм растений отдела моховидных, наряду с гаметофитом и спорофитом.
Остались варианты: образование половых клеток и уже
Миграция - передвижение живых организмов, вызванное изменением условий существования или в связи с прохождением цикла развития.
Сперматозоид - мужская половая клетка животного организма.
| 1 | 3 | 4 | 5 | 2 | 6 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- Выведение оплодотворенных яиц из организма червя в кишечник крупного рогатого скота, а затем наружу.
- Прикрепление личинок к водным растениям и превращение их в цисты.
- Вылупление из яиц в воде микроскопических личинок, покрытых ресничками.
- Попадание цист в кишечник крупного рогатого скота.
- Внедрение личинок в организм улиток, рост и размножение личинок в этом организме.
- Выход личинок из организма промежуточного хозяина в воду.
Яйца печеночного сосальщика попадают в воду и в тело промежуточного хозяина малого прудовика, где происходит их развитие, затем они выходят в воду, прикрепляются к растениям и вновь попадают в организм крупного рогатого скота.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- проникновение в органы промежуточного хозяина
- стадия шестикрючного зародыша
- яйцо
- проникновение в кишечник человека
- стадия финны
Яйцо попадает в организм промежуточного хозяина — свинью, образуется в кишечнике стадия личинки, которая проникает в кровь, а потом во все органы, там образуется финна , которая с непрожаренным мясом попадает в кишечник человека, где из нее образуется червь, который вновь дает яйца.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- выход организмов на сушу
- возникновение фотосинтеза
- формирование озонового экрана
- образование коацерватов в воде
- появление клеточных форм жизни
Вначале появились коацерваты.
Возникли первые клеточные формы.
Потом появились первые фотосинтезирующие организмы.
Сформировался озоновый слой, защищающий от агрессивного ультрафиолетового излучения Солнца
И жизнь вышла на сушу.
| 4 | 5 | 2 | 3 | 1 |
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- Улотрикс
- Эукариоты
- Улотриксовые
- Зелёные водоросли
- Улотрикс опоясанный
- Растения
Самым мелким таксоном является вид.
Вид Улотрикс опоясанный
Отдел Зеленые водоросли
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- Покрытосеменные
- Растения
- Однодольные
- Лилейные
- Майник двулистный
- Майник
Самым крупным таксоном будет Царство.
Вид Майник двулистный.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
- прыгунчики
- животные
- слоновый прыгунчик
- хордовые
- млекопитающие
- прыгунчиковые
3) Слоновый прыгунчик в данном задании – род, а не вид, как могло бы показаться.
Цветок состоит из околоцветника (лепестков и чашелистиков) и репродуктивных частей – тычинок и пестиков.
- Тычинки состоят из тычиночной нити и пыльника. В пыльнике образуется пыльца, состоящая из вегетативной и генеративной клетки.
- Пестики состоят из завязи, столбика и рыльца. Внутри завязи находится семязачаток, внутри семязачатка – зародышевый мешок, внутри зародышевого мешка – семь клеток, одна из которых яйцеклетка, а вторая – центральная диплоидная клетка.
При опылении пыльца оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка пыльцы прорастает в пыльцевую трубку, растущую через столбик пестика по направлению к зародышевому мешку. Генеративная клетка пыльцы делится на два спермия, которые двигаются по пыльцевой трубке.
Двойное оплодотворение (оплодотворение двумя спермиями) открыл русский ученый С.Г.Навашин. Попав в зародышевый мешок
- один спермий оплодотворяет яйцеклетку, получается диплоидная зигота, из который вырастает зародыш;
- второй оплодотворяет центральную диплоидную клетку, получается триплоидный эндосперм, который запасает вещества для питания зародыша при прорастании семени.
Семя (образуется из семязачатка) состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры.
- Зародыш образуется из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Он состоит из зародышевого стебелька, зародышевого корешка, зародышевой почки и зародышевых листьев – семядолей.
- Эндосперм образуется из оплодотворенной центральной диплоидной клетки, он запасает вещества для питания зародыша (проростка) при прорастании семени.
- Семенная кожура образуется из оболочки семязачатка.
Плод (образуется из завязи пестика) состоит из семени и околоплодника.
- Семя образуется из семязачатка.
- Околоплодник образуется из стенки завязи, он защищает семена и способствует их распространению.
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая клетка после опыления цветковых растений может образовывать пыльцевую трубку?
1) вегетативная
2) центральная
3) генеративная
4) вторичная
Выберите один, наиболее правильный вариант. У цветковых растений пыльцевые зерна образуются в
1) семязачатке
2) завязи пестика
3) околоцветнике
4) тычинках
Выберите один, наиболее правильный вариант. Сухие многосеменные плоды – это
1) крылатка, зерновка
2) коробочка, боб
3) семянка, орешек
4) костянка, ягода
Выберите один, наиболее правильный вариант. Плод покрытосеменных образуется из
1) семязачатков
2) завязи пестика
3) околоплодника
4) пыльцевых зерен
ЦВЕТОК
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие структуры цветкового растения являются генеративными?
1) тычинки
2) споры
3) пестики
4) заросток
5) камбий
Выберите три варианта. Какую функцию выполняет цветок растения?
1) опыление
2) поглощение веществ
3) оплодотворение
4) вегетативное размножение
5) отложение запасных веществ
6) формирование семян и плодов
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
1. Выберите три варианта. Процесс оплодотворения у цветковых растений характеризуется
1) образованием цветка
2) слиянием спермия с центральной клеткой
3) формированием пыльцевого зерна
4) слиянием спермия и яйцеклетки
5) образованием зиготы в зародышевом мешке
6) делением зиготы путем мейоза
2. Выберите три варианта. Чем характеризуется оплодотворение у покрытосеменных растений?
1) происходит слияние ядер женской и мужской гамет
2) яйцеклетка окружается большим числом сперматозоидов
3) гаплоидное ядро гаметы сливается с диплоидной центральной клеткой
4) в процессе участвуют подвижные мужские гаметы
5) процесс может происходить вне организма
6) происходит в зародышевом мешке взрослого организма
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В процессе двойного оплодотворения у цветковых растений происходит
1) образование тычинок
2) слияние спермия и центрального ядра
3) формирование пыльцевого зерна
4) слияние спермия и яйцеклетки
5) образование зиготы
6) образование плода
4. Известно, что у покрытосеменных растений происходит двойное оплодотворение. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, из которой потом развивается зародыш, а второй спермий оплодотворяет центральную клетку, из которой потом развивается триплоидный эндосперм. Используя эти сведения, выберите из приведенного ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию данных признаков этого организма. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) В результате первого оплодотворения образуется зигота.
2) В процессе размножения происходит деление клетки пополам.
3) Потомство сохраняет все наследственные признаки родителя.
4) Центральная клетка диплоидна.
5) Зародыш развивается из диплоидной зиготы.
6) В размножении участвуют части растения.
СЕМЯ
Установите соответствие между характеристиками и частями семени, обозначенными на рисунке цифрами 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) обеспечивает фотосинтез после прорастания
Б) имеет тройной набор хромосом
В) имеет в своём составе семядолю
Г) образуется из центральной клетки зародышевого мешка
Д) содержит в клетках запас крахмала
Е) формируется при слиянии яйцеклетки и спермия
ПЛОД
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Плодом является
1) клубень картофеля
2) ягода арбуза
3) боб гороха
4) кочан капусты
5) корнеплод свёклы
6) коробочка мака
Установите соответствие между характеристиками и частями плода яблони, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) формируется из семязачатка
Б) развивается в результате деления зиготы и триплоидной клетки
В) образуется из стенок завязи и цветоложа
Г) способствует распространению и расселению семян
Д) имеется только у цветковых растений
Е) содержит зародыш и две семядоли
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. Установите последовательность процессов оплодотворения цветковых растений
А) образование зиготы
Б) прорастание вегетативной клетки в пыльцевую трубку
В) перемещение спермиев к пыльцевходу
Г) соединение спермия с яйцеклеткой
2. Установите последовательность процессов, происходящих при размножении и развитии цветковых растений, начиная с момента формирования пыльцы. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) проникновение спермиев в зародышевый мешок
2) образование триплоидной клетки
3) прорастание пыльцевой трубки
4) формирование семени из семязачатка
5) образование генеративной и вегетативной клеток
3. Установите последовательность этапов индивидуального развития однолетнего покрытосеменного растения из семени
1) образование плодов и семян
2) появление вегетативных органов
3) появление цветков, опыление
4) оплодотворение и формирование зародыша
5) прорастание семени
4. Установите последовательность процессов, происходящих при размножении цветковых растений. Запишите 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
5. 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
Растительная клетка претерпела мейоз. Три из образовавшихся клеток деградировали, а оставшаяся поделилась митозом. Далее процесс митоза повторился для дочерних клеток синхронно еще два раза. Сколько клеточных ядер получилось в итоге? В ответ запишите только количество ядер.
В завязи пестика цветка развиваются семязачатки (их может быть несколько или только один). Зрелый семязачаток состоит из нуцеллуса (мегаспорангий), в котором развивается женский гаметофит – восьмиядерный зародышевый мешок. Семязачаток прикрепляется к стенке завязи семяножкой. Часть завязи пестика, куда прикрепляется семязачаток, называется плацентой. Снаружи семязачаток покрывают два интегумента (покрова), не срастающиеся между собой в области пыльцевхода (микропиле). Часть семязачатка, противоположная микропиле, называется халазой (рис. 1). После оплодотворения из семязачатка образуется семя.
Задание 1. Зарисовать семязачаток цветкового растения и сделать обозначения.
Рис. 1. Строение семязачатка цветкового растения:
яйцеклетка + синергиды + антиподы + центральная клетка (2n)
= зародышевый мешок = женский ♀ гаметофит.
Формирование женского и мужского гаметофитов.
Опыление и двойное оплодотворение цветковых растений.
Образование женского гаметофита – зародышевого мешка – происходит следующим образом. После редукционного деления (мейоза) одной из клеток нуцеллуса (археспориальной клетки) образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три мегаспоры вскоре отмирают, а из одной мегаспоры после трех последовательных делений митозом образуется восемь гаплоидных ядер; на их основе формируются клетки: рядом с микропиле – яйцеклетка (женская гамета) и две клетки – синергиды, на противоположном конце семязачатка (в области халазы) – три клетки – антиподы. В центре зародышевого мешка два ядра сливаются – образуется диплоидное центральное ядро (ядро центральной клетки). Так формируется зародышевый мешок – женский гаметофит.
В пыльниках тычинок цветка образуются пыльцевые зерна (пыльца) – мужские гаметофиты. Это происходит следующим образом.В результате редукционного деления диплоидных клеток в гнездах пыльников образуются многочисленные гаплоидные микроспоры. Ядро каждой микроспоры делится митозом с образованиемгенеративной клетки и клетки трубки (сифоногенной клетки). Это и есть пыльцевое зерно. Из генеративной клетки митозом образуются мужские гаметы (гаплоидные половые клетки) – спермии. Спермии не имеют жгутиков: они доставляются к зародышевому мешку и яйцеклетке пыльцевой трубкой, которую образует сифоногенная клетка.
Перенос пыльцы с цветка на цветок (перекрестное опыление) обычно осуществляется насекомыми (энтомофилия) или ветром (анемофилия) * . После попадания на рыльце пестика цветка пыльца прорастает: из сифоногенной клетки образуется длинная трубка, которая растет от рыльца
* Известны также опыление водой (гидрофилия), птицами (орнитофилия), муравьями (мирмекофилия).
пестика по тканям столбика к завязи и достигает микропиле семязачатка. Кончик пыльцевой трубки несет два спермия.
У цветковых растений наблюдается особое – двойное оплодотворение. Этот процесс впервые описан русским ученым, академиком С.Г. Навашиным в 1898 г.
При двойном оплодотворении один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Зигота многократно делится митозом, формируя зародыш семени. Второй спермий сливается с диплоидным центральным ядром с образованием триплоидного ядра (3n), дающего начало многоклеточной триплоидной ткани – эндосперму (3n). В эндосперме семян откладываются запасные питательные вещества, необходимые при прорастании семени.
Итак, после двойного оплодотворения из зиготы образуется зародыш семени, а триплоидное центральное ядро дает начало триплоидному эндосперму (3n); из интегументов (покровов) семязачатка образуется семенная кожура. Из всего семязачатка образуется семя. Синергиды и антиподы обычно разрушаются, питательные вещества нуцеллуса используются при формировании зародыша, иногда из нуцеллуса образуется запасающая ткань – перисперм.
Примерно у 10% видов цветковых растений известно развитие зародыша семени без оплодотворения. Это явление называют апомиксисом.
В этих случаях при образовании зародышевого мешка мейоз не происходит, и все его клетки диплоидны. При апомиксисе зародыш может образоваться из яйцеклетки (партеногенез), из любой другой клетки зародышевого мешка (апогамиия), из клетки нуцеллуса, интегумента, халазы (апоспория). При апоспории может наблюдаться полиэмбриония – многозародышевость семени.
Читайте также: