Преимущество оплодотворения у растений
Обновлено: 05.10.2024
1. Семяпочка защищена от неблагоприятных воздействий завязью (отсюда и название отдела) . Зародыш в семени имеет запас питательных веществ в эндосперме или семядолях. Завязь участвует в образовании плода, а последний играет важную роль в распространении вида.
2. При вегетативном размножении не происходит мейоза. Только при этом способе деления происходит кроссинговер и комбинативная изменчивость, расщепляются признаки в потомстве. Такое же явление наблюдается при размножении спорами, почковании, делении пополам.
3. - Главное отличие в том, что при естественном размножении действует естественный отбор, а при вмешательстве человека роль отбора выполняют селекционеры и генетики.
- Следовательно, и эволюционное значение у этих способов вегетативного размножения - разное (естественное усиливает стабилизирующую роль отбора и сохранят приспособленность видов. Искусственное сохранят ценные признаки сортов, прививает выносливость, приспособленность. )
- Есть отличия в способах размножения: при естественном нет размножения прививками и культурой ткани.
- Ещё одно отличие: при искусственном происходит ускоренный процесс получения взрослого растения, а при естестнном - быстрый захват площади расселения.
Источник: Биология растений. Остальные вопросы необходимо задать вновь на проекте ( большой объём для одного вопроса).
Внешнее оплодотворение Это тип оплодотворения, который, в отличие от внутреннего, происходит вне тела матери. Под названием оплодотворения известен процесс, посредством которого две гаметы, одна женщина и один мужчина, сливаются во время полового размножения с целью создания нового существа с геномом, полученным от обоих родителей..
Размножение происходит, когда сперма и яйцеклетка объединяются в оплодотворении, позволяя начать репродуктивный цикл. В случае внутреннего оплодотворения гаметы объединяются в теле матери, как в случае людей, млекопитающих, птиц, рептилий или насекомых..
Тем не менее, внешнее оплодотворение включает в себя совершенно другой процесс, являющийся формой оплодотворения, которая обычно происходит во влажной среде, где сперма и яйцеклетка выбрасываются в воду..
Внешнее оплодотворение распространено у рыб и земноводных, а также у некоторых морских позвоночных. Цель выполнения этого типа размножения в воде состоит в том, чтобы гарантировать, что яйцеклетки не высыхают из-за недостатка влажной материнской среды.
Процесс начинается, когда самка бросает яйца в воду, а самец поливает их спермой в явлении, известном как нерест или нерест.
Как происходит внешнее оплодотворение??
Оплодотворение происходит вне тела самки, которая запускает репродуктивный процесс, откладывая яйца в гнезде под водой или просто оставляя их в океанических течениях..
Впоследствии самец поливает их спермой и происходит оплодотворение. Вполне может быть, что самец знает яйца, которым он хочет оплодотворить, поэтому он проливает на них свою сперму или просто бросает их в воду, ожидая, пока сперма не достигнет яйцеклетки, чтобы оплодотворить.
В случае рыбы оплодотворение часто происходит посредством предыдущего подхода, однако оплодотворение обычно происходит самопроизвольно в воде.
В случае амфибий они обычно выполняют дорсальное объятие, то есть спариваются на суше, а затем они должны откладывать яйца в воду, чтобы потом можно было бросить на них сперму для достижения оплодотворения и размножения..
Следует отметить, что оплодотворение земноводных происходит в пресных водах, так как этот тип воды защищает яйца во время развития.
Как у рыб, так и у амфибий яйца самки имеют тонкий тонкий конверт, который позволяет сперме легко проникать.
Воспроизведение обычно происходит в определенные промежутки времени, на которые влияют такие факторы, как температура, свет, климат и пища..
Внешнее оплодотворение также характерно для таких видов, как ракообразные, иглокожие и моллюски.
Характеристика внешнего оплодотворения
Производство гамет
Во-первых, мужчина и женщина обязаны производить большое количество гамет. В случае самца он должен производить большое количество сперматозоидов, чтобы как можно больше сперматозоидов перемещалось в воде, пока не было обнаружено, что яйцеклетка оплодотворена..
В случае самки жизненно важно, чтобы она откладывала десятки сотен яиц, чтобы обеспечить репродуктивный успех.
Хотя для производства большого количества гамет требуется больше энергии, это крайне важно для этого типа оплодотворения.
Соответствующая среда
Для оплодотворения требуется водная среда. Хотя рыба и некоторые водные беспозвоночные живут в воде как их естественная среда, в случае земноводных необходимо, чтобы они вернулись в воду, чтобы отложить оплодотворенные яйца.
Вода является основным требованием, необходимым для выполнения этого оплодотворения, поскольку ее потоки позволяют сперматозоидам легче путешествовать, а также защищают яйца во время их развития, обеспечивая теплую, влажную и подходящую среду, похожую на живот. материнский.
Процесс оплодотворения
Главное, чтобы самка пролила яйца в воду и сперма вышла на них. Важно, чтобы между яйцеклеткой и спермой была определенная степень близости, чтобы оплодотворение было успешным.
При таком типе оплодотворения животные рассеивают свои гаметы в воде, и именно эта дисперсия затрудняет сперму и яйцеклетку, заставляя многие гаметы погибать до оплодотворения..
Поэтому, чтобы иметь место внешнее оплодотворение, необходимо, чтобы гнездо было близко к области, где была выпущена сперма..
Преимущества и недостатки
Внешнее оплодотворение имеет некоторые преимущества, среди которых тот факт, что если репродуктивный процесс успешен, оплодотворяются многочисленные яйца.
В свою очередь, когда происходит вне тела матери, оплодотворение, как правило, проще и без осложнений, которые ставят под угрозу жизнь женщины.
Аналогично, процесс оплодотворения обычно прост, если не вмешиваться гормональные изменения, циклы спаривания или ритуалы в процессе, когда яйцеклетка и сперма самопроизвольно оплодотворяются под водой..
В качестве недостатков этот вид удобрения имеет два основных недостатка:
Во-первых, когда сперма и яйцеклетка свободно попадают в воду, они рискуют никогда не оказаться.
Второй недостаток связан с морской средой и ее хищниками, которые всегда готовы съесть яйца, вылитые самкой..
Вот почему необходимо, чтобы оно хорошо скрывало их в гнезде, так как в противном случае они обычно умирают до оплодотворения..
Это более небезопасный тип оплодотворения, поскольку материнское лоно не является логовом для будущего потомства, что снижает вероятность того, что они достигнут зрелости.
Двойное оплодотворение необходимо цветковым растениям для того, чтобы завязались семена. У голосеменных видов процесс образования семян происходит несколько по-другому. В результате эволюции покрытосеменные представители флоры, обретя механизм двойного оплодотворения, получили некоторые преимущества перед другим типом растительности.
Преимущества двойного оплодотворения
Двойное оплодотворение у растений возникло в ходе эволюционного процесса и обеспечило им сразу несколько преимуществ. Цветковые виды получили возможность формировать запас питания зародыша на самых ранних стадиях его развития. В то время как у голосеменных растений на этот процесс уходит большое количество ресурсов, семяпочки не имеют запаса питательных веществ.
При двойном оплодотворении триплоидный эндосперм развивается быстрее и происходит его развитие только в том случае, если сформировался семенной зародыш. У голосеменных растений процесс происходит совсем по-другому, они расходуют ресурсы на построение эндосперма даже тогда, когда зародыш отсутствует.
Внутри заключены вегетативная и генеративная клетки. Пыльца окончательно созревает в пыльниках к моменту распускания цветков. На заключительном этапе оболочка пыльцевой камеры разрывается, пыльца высыпается наружу.
Формирование женских гамет
Формирование женских гамет происходит в пестике. Здесь образуются семязачатки, количество которых у разных растений варьируется. Формирование семязачатка происходит из выростов стенки завязи. Внутри семязачатка происходит формирование гаплоидной мегаспоры и 3 направленных телец, которые позже отмирают.
Через процесс деления ядра мегаспоры происходит формирование зародышевого мешка. Созревший гаметофит женского пола представляет собой образование, состоящее из 6 гаплоидных клеток и 1 диплоидной.
Процесс опыления
В процессе опыления пыльца тем или иным способом переносится на рыльце пестика. По способу опыления растения делятся на 2 группы. У самоопыляющихся видов опыление происходит пыльцой этого же цветка. Перекрестное опыление подразумевает перенос пыльцевых зерен с одного раскрывшегося бутона на другой.
Опылению цветков помогает ветер, пыльцу могут переносить насекомые и животные. При выращивании культурных растений опыление иногда приходится проводить искусственно.
Последовательность двойного оплодотворения
Женские и мужские гаметофиты участвуют в выработке ферментов и гормонов, необходимых для оплодотворения. В рыльце пестика содержится аминокислота триптофан, а в пыльце – фермент, преобразующий ее в гормон роста ауксин. Когда пыльца попадает на пестик, запускаются процессы, способствующие прорастанию пыльцы, что приводит к образованию пыльцевой трубки.
Дальше последовательность такова:
- Генеративная клетка делится, образуя два спермия.
- Спермии перемещаются по сформированной пыльцевой трубке постепенно, в процессе ее роста.
- Диаметр трубки увеличивается от рыльца к завязи.
- Достигнув завязи, пыльцевая трубка проникает в семязачаток, а затем в зародышевый мешок.
- После этого головка пыльцевой трубки разрывается, выпуская в зародышевый мешок спермии.
- Один спермий сливается с яйцеклеткой, а второй с центральной диплоидной клеткой зародышевого мешка.
В дальнейшем эти клеточные образования участвуют в формировании семени.
Одновременно с оплодотворением в тканях происходит синтез ауксина, что приводит к росту завязи и дальнейшему формированию плодов и семян. Период между опылением и оплодотворением может составлять от 15 минут до нескольких часов, дней и даже месяцев. Открыл процесс двойного оплодотворения и подробно описал его русский ботаник С. Г. Навашин.
Покрытосеменные цветковые растения – это самая многочисленная группа. Их отличительной особенностью является наличие околоплодника вокруг семян. Согласно классификации покрытосеменные виды делятся на однодольные и двудольные. Примеры таких растений – лилейные, злаковые, пасленовые, крестоцветные, розоцветные, бобовые, сложноцветные.
Отсутствие двойного оплодотворения у голосеменных растений
Группа голосеменных растений включает небольшое число видов. Приставку голо- они получили из-за того, что семена формируются в семяпочках, лежащих на поверхности, а не скрытых. Голосеменные виды не имеют замкнутых вместилищ для семян. В эту группу входят хвойные деревья и кустарники (ель, туя, сосна, можжевельник).
Для голосеменных видов не характерно двойное оплодотворение. Процесс опыления в данном случае происходит исключительно с помощью ветра. Этому предшествует формирование на растении мужских и женских шишек. На женских шишках созревают семязачатки, а на мужских образуются пыльцевые мешочки, в которых зреет пыльца.
После того как пыльцевые зерна вместе с ветром попадают на женскую шишку, происходит опыление. Чешуйки склеиваются смолой и закрываются. Процесс созревания спермиев занимает около года. В результате один из них сольется с яйцеклеткой, а другой погибнет. Приблизительно через 1,5 года шишка меняет свою окраску и деревенеет, а затем раскрывается, выпуская наружу семена. От момента опыления до момента выпадения семян проходит 2-3 года.
С помощью возникновения механизма двойного оплодотворения природа усовершенствовала процесс размножения цветковых растений, сделав его максимально быстрым. Голосеменные виды стоят на более низкой эволюционной ступени, процесс формирования семян протекает у них намного медленнее.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Сформулируем цели урока…
Для того, чтобы осуществлялось половое размножение организму недостаточно просто сформировать половые клетки - гаметы в ходе овогенеза и сперматогенеза, надо обеспечить возможность их встречи, т.е. должно произойти оплодотворение Итак, что же такое оплодотворение?
Влияние сезонных изменений на жизнь земноводных Весна – размножение и развитие Лето – активный образ жизни Осень – перемещения к местам зимовок (при снижении температуры до +8 - +12°С) Зима – оцепенение
Оцепенение – состояние резко пониженной жизнедеятельности, наступающее у холоднокровных животных как приспособление к переживанию неблагоприятных условий внешней среды. Резкое снижение обмена веществ, уменьшение частоты дыхания и сердцебиения. Словарь
Размножение земноводных Земноводные – раздельнополые животные. Яйца лишены оболочек, изолирующих зародыш от окружающей среды и способных противостоять высыханию.
Территориальное поведение Самцы некоторых земноводных занимают территории, которые охраняют от других самцов. Самец древолаза изгоняет другого самца со своей территории.
Брачные ритуалы Самцы некоторых земноводных пением привлекают самок. Во время пения у самцов раздувается горловой мешок. Он действует как резонатор, усиливая звук.
Брачные ритуалы У многих земноводных размножению предшествуют брачные ритуалы, а самцы приобретают брачный наряд.
Размножение земноводных Оплодотворение наружное. Развитие непрямое (с метаморфозом) происходит в воде.
Головастик Похож на рыбку Есть жабры (сначала наружные, затем внутренние) Двухкамерное сердце Один круг кровообращения Боковая линия
Забота о потомстве Суринамская пипа вынашивает икру в ячейках кожи
Забота о потомстве Самец жабы-повитухи носит икру на бедрах
Забота о потомстве Квакша филломедуза строит для икры гнездо из листьев
Забота о потомстве Самка червяги (рыбозмея) защищает икру в норе
Забота о потомстве Австралийская заботливая лягушка вынашивает свое потомство в желудке
Забота о потомстве Африканская живородящая жаба вынашивает головастиков в яйцеводе
Внутреннее оплодотворение у животных
Оплодотворение Процесс слияния мужской и женской половых клеток, приводящий к образованию зиготы Оплодотворение начинается с момента контакта сперматозоида и яйцеклетки. В момент контакта плазматическая мембрана акросомального выроста и прилежащая к ней часть мембраны акросомального пузырька растворяются, фермент гиалуронидаза и другие биологически активные вещества, содержащиеся в акросоме, выделяются наружу и растворяют участок яйцевой оболочки. акросома – органоид сперматозоида, расположенный в передней части его головки
Сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу. Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная оболочка растворяется, и он превращается в мужской пронуклеус. Это происходит одновременно с завершением второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению. ПРОНУКЛЕУС - гаплоидное ядро половой клетки
Дракониха Флора с Комодских островов, живущая в британском зоопарке, родила 8 детенышей. Она никогда не скрещивалась с самцом и оплодотворила яйца самостоятельно. Партеногенез или самооплодотворение характерно для некоторых ящериц, однако сотрудники зоопарка говорят, что с драконом это произошло впервые. Поскольку ученые ведут постоянное наблюдение за Флорой, они точно знают, что она не имела сексуальных контрактов с самцами, даже не сталкивалась ни с одним из них, потому что живет в зоопарке. Проведенный ДНК-тест еще раз подтвердил: флора является для своих малышей и мамой и папой одновременно.
Двойное оплодотворение у цветковых растений
Открытие двойного оплодотворения Сергей Гаврилович Нава́шин (14.12.1857г-10.12.1930г)
Гаметы бывают двух типов: I - женская гамета называется яйцеклетка II - мужская гамета называется спермий рыльце столбик семяпочка завязь яйцеклетка Яйцеклетка находится в семяпочке (семязачатке) пыльник тычиночная нить Спермий образуется в пыльнике тычинки
Опыление у цветковых растений
Женские половые клетки (яйцеклетки) образуются в семязачатках в завязи пестика
Читайте также: