Процесс размножения у цветковых растений подразделяется на два
Обновлено: 05.10.2024
Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!
Процесс полового размножения цветковых растений включает несколько этапов: цветение, опыление, оплодотворение, созревание и распространение семян.
Цветение - процесс, начинающийся с открытия бутонов, с последующим раскрытием пыльников, освобождением пыльцы, функционированием пестиков и увяданием цветка.
Опыление - процесс переноса пыльцы
с тычинок на рыльце пестика. Различают два вида опыления: 1) самоопыление - перенос пыльцы с тычинок на пестики одной и той же цветка 2) перекрестное опыление - перенос пыльцы с тычинок одного цветка на пестики другой.
Распространенный способ опыления - с помощью насекомых. Насекомые-опылители посещают цветки, чтобы использовать в пищу нектар и (или) пыльцу.
Цветки ветроопыляемых растений мелкие, лишенные яркой окраски и запаха, пыльца очень мелкий, легкий, образуется в огромных количествах.
Опылению предшествует процесс созревания пыльцы и пестиков. Эволюция растений шла по пути усложнения и совершенствования диплоидного спорофита и редукции гаплоидного гаметофита. У покрытосеменных растений различия между гаметофитом и спорофитом достигли наивысшей степени.
Тычинка представляет собой эволюционирующий спорофил, ПИЛЯК - верхнюю часть микроспорофила с возросшими микроспорангиями. Внутри пыльника в результате мейотического деления образуются микроспоры, покрытые оболочкой. Затем микроспора прорастает под оболочкой. В результате одного деления образуются две клетки: маленькая - генеративные и большая - вегетативная. Это и есть мужской гаметофит. Оболочка микроспоры становится оболочкой гаметофита - пыльцевого зерна. Размеры пыльцевых зерен и форма оболочки могут значительно варьировать. : С Пестик образуется в результате срастания краев и одного или нескольких плодолистиков. Плодолистики образовавшихся в процессе эволюции с мегаспорофилив. Внутри завязи содержится один или несколько семенных зачатков. Семенной зачаток состоит из ядра и покровов. Ядро семенного зачатка образовалось в ходе эволюции с мегаспорангия. В покровах семязачатка есть узкий проход - микропиле (через него в семенной зачаток проникает пыльцевая трубка). В семенном зачатке образуются мегаспоры - как правило, четыре, реже две или одна. Затем одна мегаспора начинает делиться, образуя зародышевый мешок, а другие рассасываются. В результате разделения мегаспора вытягивается, у ее полюсов образуется по четыре ядра. Далее от полюсов отводится по одному ядру, которые направляются в центр зародышевого мешка и сливаются, образуя центральное ядро. Поскольку мегаспора сформировалась в результате мейотического деления, то образованные в ней ядра имеют гаплоидный набор хромосом. Центральное ядро имеет диплоидный набор хромосом, поскольку образуется в результате слияния двух гаплоидных ядер. Из ядер, оставшиеся у полюсов зародышевого мешка, образуются клетки. С клеток, расположенных у полюса, обращенного к микропиле, развиваются яйцеклетка и клетки-спутницы (синергиды). На противоположном конце образуются три клетки - антиподы.
Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий - 24
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)
3007. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, и после исправьте их.
1. Спорогенезом называют процесс образования половых клеток у растений. 2. Споры образуются у растений путём мейотического деления материнских клеток спор. 3. Процесс образования микроспор или пыльцевых зёрен у растений называют микроспорогенезом, а процесс образования мегаспор - макроспорогенезом. 4. Из микроспоры в результате мейоза образуются вегетативное и генеративное ядра. 5. Генеративное ядро делится митозом и образует два спермия. 6. Макроспора в результате двойного митотического деления образует восьмиядерный зародышевый мешок. 7. Зародышевый мешок - это женский гаметофит цветкового растения.
Ошибки допущены в предложениях 1, 4, 6:
1) Спорогенезом называют процесс образования спор у растений (процесс образования половых клеток - гаметогенез)
4) Вегетативное и генеративное ядра образуются путем митотических делений
6) Зародышевый мешок образуется из макроспоры в результате трёх митотических делений
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.
Процесс формирования половых клеток у растений подразделяется на два этапа: 1-й этап — спорогенез — завершается образованием гаплоидных клеток — спор, в ходе 2-го этапа — гаметогенеза — происходит ряд делений гаплоидных клеток, прежде чем образуются зрелые гаметы.
Процесс образования микроспор, или пыльцевых зерен, у растений называют микроспорогенезом, а процесс образования мегаспор (или макроспор) — мега- или макроспорогенезом. Микроспорогенез протекает аналогично делению созревания у животных мужских половых клеток до стадии сперматиды, а мегаспорогенез — соответственно до стадии незрелой яйцеклетки — ооцита II.
Процесс гаметогенеза у растений в принципе сходен с таковым у животных, но протекает несколько отличным путем. У животных после двух мейотических делений формируются гаметы, и никаких дополнительных клеточных делений не происходит. У растений в результате двух мейотических делений возникает гаплоидная спора, из которой развивается гаметофит, представляющий собой у низших растений (грибов, печеночников, мхов, ряда водорослей) целый организм и наиболее продолжительную стадию цикла существования. У высших растений гаплоидная фаза редуцирована, однако ядра мужской и женской спор претерпевают ряд митотических делений, прежде чем образуются гаметы.
Микроспорогенез и микрогаметогенез
Мы рассмотрим микроспорогенез и микрогаметогенез на примере покрытосеменных растений как наиболее общем. В субэпидермальной ткани молодого пыльника обособляется специальная спорогенная ткань, называемая археспорием. Каждая первичная археспориальная клетка после ряда делении становится материнской клеткой пыльцы (микроспороцитом), которая проходит все фазы мейоза.
Схема микроспорогенеза (1-6) и микрогаметогенеза (5-10) у растений
В результате двух мейотических делений возникают четыре гаплоидные микроспоры. Последние лежат четвёрками и называются клеточными тетрадами.
У однодольных растений каждое деление ядра в мейозе, как правило, сопровождается цитокинезом; у двудольных оба деления клетки наступают одновременно по окончании мейоза.
При созревании клеточные тетрады распадаются на отдельные микроспоры с образованием внутренней (интина) и наружной (экзина) оболочек. Наружная оболочка, как правило, грубая, кутинизированная, поверхность ее либо гладкая, либо шероховатая; приспособленная для переноса пыльцы и прилипания ее к рыльцу пестика. Этим заканчивается микроспорогенез вслед за образованием одноядерной микроспоры начинается микрогаметогенез. Первое митотическое деление микроспоры приводит к образованию вегетативной и генеративной клеток. В дальнейшем вегетативная клетка и ее ядро не делятся. В ней накапливаются запасные питательные вещества, который в последующем обеспечивают деление генеративной клетки и рост пыльцевой трубки в столбике пестика.
Генеративная клетка, содержащая меньшее количество цитоплазмы, вновь делится. Это деление может осуществляться еще в пыльцевом зерне или в процессе его прорастания в пыльцевой трубке. В результате образуются две мужские половые клетки, которые в отличие от сперматозоидов животных называются спермиоклетками, или спермиями.
Таким образом, из одной споры с гаплоидным набором хромосом в результате двух митотических делений образуются три ядра: Два из них — спермии и одно — вегетативное. При образовании пыльцевой трубки это вегетативное ядро в полужидком диффузном состоянии переходит в пыльцевую трубку.
Процесс деления генеративной клетки и образование спермиев в пыльцевой трубке были впервые подробно изучены С. Г. Навашиным в 1910 г. на лилейных растениях.
Мегаспорогенез и мегагаметогенез
У покрытосеменных растений женский гаметофит — это зародышевый мешок, который закладывается и развивается внутри семяпочки.
Схема мегаспорогенеза (1-5) и мегагаметогенеза (6-12) у растений
Развитию женского гаметофита у высших покрытосеменных растений предшествует мегаспорогенез. В субэпидермальном слое молодой семяпочки обособляется археспориальная клетка, чаще она только одна. Клетка археспория растет, превращаясь в материнскую клетку мегаспоры. В результате двух делений мейоза материнской клетки мегаспоры образуется тетрада мегаспор. Каждая из клеток тетрады по числу хромосом является гаплоидной. Однако только одна из них продолжает развиваться, остальные три дегенерируют (моноспорический тип развития), судьба этих клеток напоминает судьбу редукционных телец при созревании яйцеклеток у животных.
На следующем этапе осуществляется мегагаметогенез. Оставшаяся функционировать мегаспора продолжает расти и затем ее ядро претерпевает ряд эквационных делений. При этом сама клетка не делится, делится только ядро.
У разных систематических групп растений число эквационных делений ядра мегаспоры может варьировать от одного до трех. У большинства растений (70% видов покрытосеменных) этих делений, как правило, в результате возникает восемь наследственно одинаковых ядер, вовремя этих делений ядра занимают полярное положение, четыре из них оказываются лежащими ближе к микропиле (место проникновения спермиев), а четыре других — в противоположном конце зародышевого мешка, называемого халазальным. Дальше эти ядра обособляются в самостоятельные клетки, имеющие значительные количества цитоплазмы.
Из четырех клеток, располагающихся у микропиле, три клетки — яйцеклетка, и две так называемые синергиды образуют яйцевой аппарат. Однако из этих трех клеток после оплодотворения развивается только одна, а две другие разрушаются. Четвертое ядро отходит к центру зародышевого мешка, где сливается с одним из ядер, отошедшим от халазального конца. Слившиеся в центральной части два гаплоидных ядра образуют одно диплоидное — вторичное или центральное, ядро зародышевого мешка. Это ядро с цитоплазмой зародышевого мешка называют обычно центральной клеткой зародышевого мешка. Однако часто полярные ядра, передвинувшиеся к центру, не сливаются до оплодотворения. Оставшиеся у халазального конца зародышевого мешка три ядра также обособляются в клетки; они называются антиподами.
Таким образом, в результате трех митотических делений в зародышевом мешке образуется 8 наследственно одинаковых гаплоидных ядер, из которых только одно дает яйцеклетку.
Рассмотренная схема образования восьмиядерного зародышевого мешка из одной мегаспоры является наиболее типичной. Однако у различных групп растений этот процесс протекает весьма разнообразно. В одних случаях, как мы только что рассмотрели, развитие зародышевого мешка начинается из одной гаплоидной споры (моноспорический тип развития), в других — из двух (биспорический тип) и четырех спор (тетраспорический тип).
Типы развития зародышевых мешков
Как мы указывали, при моноспорическом типе развивается лишь одна мегаспора из четырех, а остальные три разрушаются подобно тому, что имеет место с редукционными тельцами у животных. При других типах развития зародышевого мешка сохраняется разное количество мегаспор, возникших в результате мейоза и готовых к дальнейшим митотическим делениям.
Образование пыльцевых зерен и зародышевых мешков у цветковых растений
Изучая гаметогенез, нельзя не поражаться тому параллелизму, который наблюдается при созревании половых клеток у животных и растений, несмотря на то, что их расхождение (дивергенция) в филогенезе произошло на очень раннем этапе возникновения клеточной организации. Это указывает на однотипность принципов построения ряда приспособительных механизмов как в растительном, так и животном мире.
Итак, изучение развития половых клеток у животных и у растений показало, что формирование гамет является сложным процессом. Прежде чем яйцеклетка и спермий объединятся в процессе оплодотворения, они претерпевают ряд превращений. Однако половые клетки так же, как и клетки любой другой ткани, происходят из соматических. Поэтому их нельзя рассматривать как нечто обособленное от тела организма. Вместе с тем половые клетки имеют и свои особенности. Основными характерными моментами, отличающими их от соматических клеток, являются следующие:
1. У разных животных и растений на разных стадиях дифференциации тканей зародыша происходит обособление половых клеток. Процесс закладки и дифференциации, половых клеток у животных называется зачатковым путем.
2. В процессе развития половых клеток особое значение имеет мейоз с характерными для него стадиями деления ядра, а именно профазой I, во время которой конъюгируют гомологичные хромосомы, метафазой I и анафазой I, когда осуществляется редукция числа хромосом и расхождение гомологичных хромосом к различным полюсам.
3. Главным свойством половых клеток является способность их при оплодотворении сливаться в одну с образованием зиготы, которая претерпевает затем дробление и развитие. Соматические клетки этой способностью, как правило, не обладают.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: