Как делится зигота покрытосеменных
Обновлено: 05.10.2024
Суть двойного оплодотворения у цветковых растений заключается в том, что в нём участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, и образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм).
Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) образуется в пыльцевых камерах пыльников тычинки из микроспоры. Пыльцевое зерно состоит из двух гаплоидных клеток: вегетативной и генеративной, покрытых оболочкой.
Образование женского гаметофита (зародышевого мешка) происходит в завязи пестика в семязачатке из мегаспоры. В состав зародышевого мешка входит семь клеток: гаплоидная яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вспомогательных гаплоидных клеток.
При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика начинается деление вегетативной клетки и образуется пыльцевая трубка. Пыльцевая трубка прорастает через столбик пестика и проникает в семязачаток через пыльцевход.
Генеративная клетка пыльцевого зерна делится и образует два спермия. По пыльцевой трубке спермии проникают в семязачаток. Один спермий сливается с яйцеклеткой и образует диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой и образует триплоидную клетку.
Зигота делится, и развивается в зародыш нового растения. Из триплоидной клетки формируется эндосперм. Стенки семязачатка становятся семенной кожурой. Таким образом, семязачаток становится семенем.
Сегодня мы поговорим о том, что такое зигота, как и зачем она формируется, что происходит после ее образования и какие особенности этого процесса стоит отметить.
Зигота — это.
Термин берёт свое название от древнегреческого zygote, что можно перевести как спаренный, удвоенный. Авторство приписывается немецкому ботанику Э.Стасбургеру, который ввёл его в употребление в конце IXX столетия. Так что же здесь спаривается и удваивается?
Спариваются, а точнее сливаются две половые клетки (гаметы) – мужская и женская, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Мужская гамета представлена сперматозоидом, женская – яйцеклеткой.
Зигота – это одна из крупнейших клеток человека (её диаметр равен примерно 0,11 мм). Она имеет шарообразную форму и окружена гликопротеиновой оболочкой.
Зигота образуется не только у человека и животных, то также у многих растений и грибов. В ней заложен огромный энергетический потенциал и содержится генетическая (наследственная) информация, переданная обоими родителями.
Зигота – тотипотентная клетка, т.е она способна образовать другую клетку. Иными словами, оплодотворённое яйцо является начальной стадией размножения и в итоге приводит к возникновению многоклеточного организма.
Суть процесса оплодотворения
Суть оплодотворения – соединение сперматозоида с яйцеклеткой.
Основными этапами процесса являются:
- проникновение сперматозоида в яйцеклетку;
- инициация в яйце разносторонних биохимических реакций;
- слияние ядер сперматозоида и яйца и параллельное восстановление диплоидного набора хромосом.
Для оплодотворения необходимо, чтобы мужские и женские гаметы сблизились. Это достигается посредством осеменения. Сперматозоид проникает в яйцеклетку с помощью особых ферментов, повышающих проницаемость клеточной мембраны.
Мембраны мужских и женских гамет соприкасаются, после чего содержимое гамет начинает объединяться. В результате образуется единая клетка – зигота.
Оплодотворение цветковых растений происходит с помощью опыления либо собственной пыльцой (самоопыление) либо пыльцой другого цветка (перекрёстное опыление). Мужские гаметы сосредотачиваются в пыльниках тычинок, а женские – в семязачатках пестиков.
После сложного биологического процесса гаметы соединяются в зародышевом мешке семязачатка, где и образуют зиготу, дающую начало новому растению.
Дробление зиготы
После завершения оплодотворения зигота начинает либо сразу же делиться, либо облачаться в плотную оболочку, превращаясь на какое-то время в неподвижную спору – зигоспору (чаще всего это относится к грибам и водорослям).
Дробление (ряд последовательных делений) – первый этап на пути к формированию зародыша. Оно протекает по особому сценарию (не так, как у обычных клеток).
Отличие состоит в том, что на протяжении процесса дробления клеточный рост отсутствует, а дочерние клетки последовательно уменьшаются в размерах. Процесс длится до тех пор, пока соотношение объёмов цитоплазмы и ядра не достигнет обычного для соматической клетки уровня.
Этап дробления длится до тех пор, пока не сформируется эмбрион (обычно процесс занимает около трёх дней). Таким образом, зарождение человеческого организма начинается с дробления зиготы.
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (1)
Не перестаю удивляться, как из одной клетки получается большой сложный организм, состоящий уже из миллионов клеток.
Задание 19 № 12539
Определите правильную последовательность образования зиготы у покрытосеменных растений.
1) образование гаплоидной макроспоры
3) образование восьмиядерного зародышевого мешка
4) формирование яйцеклетки
Путем мейоза образуется гаплоидная макроспора, путем митоза образуется восьмиядерный зародышевый мешок (клетки гаплоидны), созревает яйцеклетка, которая оплодотворяется одним из спермиев, и образуется зигота.
Видеоурок содержит многочисленные схемы, которые помогают учащимся вспомнить строение цветка. Особое внимание сконцентрировано на описании механизма двойного оплодотворения растений. Использование ярких иллюстраций способствует лучшему восприятию и привлечению внимания школьников к содержанию урока. Учащиеся познакомятся со способами опыления цветковых растений, и узнают о приспособлениях растений к различным способам опыления.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Половое размножение покрытосеменных растений"
У цветковых растений органом семенного размножения является цветок. Вспомним его строение.
Пестик является женской частью цветка. Тычинка является мужской частью цветка. В пыльниках тычинки образуются пыльцевые зёрна, или пыльца.
Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке пестика формируется зародышевый мешок. Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок, состоящий из восьми клеток: по три клетки на полюсах, и две клетки в центре, сливаясь, образуют центральную клетку. На одном из полюсов находится крупная яйцеклетка.
Для дальнейшего развития пыльца должна попасть на рыльце пестика. Итак, опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.
Если пыльца попадает с тычинки на рыльце пестика в пределах одного цветка, то такой процесс называется самоопылением. Так опыляются пшеница, рис, горох, фасоль. При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.
А если пыльца цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другой особи, то происходит перекрёстное опыление. При перекрёстном опылении происходит перераспределение наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей.
Разберёмся, как пыльца может попасть с тычинки на пестик. Чаще опыление происходит с помощью ветра или участием животных (насекомых, птиц и даже летучих мышей), а также с помощью воды и человека.
У водных растений перенос пыльцы осуществляет вода. У некоторых водных растений (элодея, валлиснерия) пыльца переносится водой. У таких растений оболочка пыльцы содержит много жирных веществ, благодаря которым пыльца плавает, не смачивается водой, не разбухает и не лопается.
Растения, которые опыляются с помощью насекомых, называются насекомоопыляемыми. Опылителями являются пчёлы, шмели, бабочки, жуки. Насекомые-опылители посещают цветки ради сбора пыльцы и нектара, которые служат для них пищей. У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Многие растения имеют ярко окрашенные цветки, которые хорошо заметны на фоне зелёной листвы. Многие цветки выделяют сахаристую жидкость — нектар. У душистого табака, маттиолы цветки раскрываются в ночное время и издают приятный аромат, который привлекает ночных бабочек. Цветки рябины, наоборот, имеют неприятный запах, но он привлекает мух, которые их и опыляют. Для многих жуков пищей является пыльца, ради сбора которой они и посещают цветки. Перемазавшись в пыльце, они перелетают с одного растения на другое и переносят прилипшие к телу пылинки на рыльца пестиков соседних цветков.
Растения, у которых опыление происходит с помощью ветра, называются ветроопыляемыми. Они имеют мелкие невзрачные цветки, лишённые нектарников и в большинстве случаев, не имеющих запаха, свисающие пыльники на длинных тычиночных нитях, длинные пестики с широкими рыльцами для улавливания большого количества пыльцы. Пыльца лёгкая и образуется в большом количестве. Многие ветроопыляемые растения (орешник, ольха, берёза) растут большими скоплениями и цветут рано весной, когда на деревьях еще нет листьев, которые могли бы помешать распространению пыльцы.
Человек иногда сознательно переносит пыльцу с тычинок одного растения на рыльца пестиков другого растения. Такое опыление называют искусственным. Его осуществляют с целью выведения новых сортов и повышения урожайности некоторых растений. Переносят пыльцу чистой сухой кисточкой.
Пыльца попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльца одета двумя оболочками – тонкой, внутренней, и прочной, наружной. В наружной оболочке есть более тонкие участки – поры. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной.
Процесс оплодотворения — очень важный биологический процесс. Под оплодотворением понимают слияние двух половых клеток — гамет. При половом размножении происходит слияние двух гамет и образуется особая клетка – зигота. Из которой в дальнейшем образуется новый организм. Запишем формулу полового размножения: гамета + гамета = зигота.
При попадании на рыльце пестика пыльцевое зерно прорастает и превращается в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует два спермия. Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.
Второй спермий сливается с центральной клеткой и образуется эндосперм, в котором накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша.
Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота, а второй спермий сливается с крупной центральной клеткой, и в результате образуется эндосперм. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик Сергей Гаврилович Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.
Разберёмся, что же происходит с цветком после двойного оплодотворения. Сначала начинает образовываться эндосперм и в его клетках постепенно накапливаются запасные питательные вещества. После этого начинает делиться зигота. Из зиготы образуется зародыш — зачаток нового организма. Для своего развития он использует питательные вещества, накапливающиеся в клетках эндосперма.
После оплодотворения весь семязачаток разрастается и превращается в семя.
Параллельно с развитием семени завязь преобразуется в зрелый плод.
Стенки завязи образуют стенку плода — околоплодник. Околоплодник защищает семена от неблагоприятных воздействий.
Если в образовании плода принимают участие только стенки завязи, то такой плод называется истинным (горох, томат). В образовании плода могут участвовать разросшиеся цветоложе, основания тычинок и лепестков. Такие плоды называются ложными (шиповник, яблоко).
Внутри плода развиваются семена. Таким образом, плод состоит из околоплодника и семян.
Читайте также: