Зародышевый мешок покрытосеменных набор хромосом

Обновлено: 17.09.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

. Микроспорогенез и формирование мужского гаметофита у покрытосеменных .

Микроспорогенез или образование мужского гаметофита. Взрослая тычинка состоит из пыльника, связника и тычиночной нити, которая одета эпидермой. Тычинка образуется из бугорка конуса нарастания цветоносного побега, который сначала однороден, а затем дифференцируется. Постепенно в двух участках каждого пыльцевого мешка начинается заложение гнезд пыльника; выделяется археспориальная клетка, а она делится, образуя париетальную и спорогенную клетки.

Париетальные клетки дают субэпидермальный фиброзный слой и выстилающий – тапетум, обеспечивающий спорогенную ткань питательными веществами. Цитоплазма густая, вязкая, клетки крупные.

Спорогенные клетки, делясь мейозом, дают клетки микроспор, в дальнейшем дифференцирующихся в пыльцу.

Ядро микроспоры делится на вегетативное и генеративное ядра.

Вегетативное - крупное, содержащее жирное масло и крахмал.

Генеративное - мельче, с хроматином.

Генеративное может делиться еще в пыльнике, образуя два спермия - (сложноцветные, злаки, маревые, гвоздичные), или же в пыльцевой трубке (орхидные, норичниковые).

Следовательно, зрелые пыльцевые зерна могут быть двух- и трехъядерные, покрыты спородермой, состоящей из экзины и интины Экзина - утолщенная слоистая оболочка, с выростами в виде шипиков, бугорков и т.д. Состоит из вещества - полленина, клетчатки, пропитанной кутиноподобными веществами, маслом с каротиноидами.

Интина состоит из пектиновых веществ.

Экзина имеет поры. Форма и характер поверхности экзины - диагностический признак.

Вскрывание пыльников обусловлено, в основном, сокращением клеток эпидермы при подсыхании.

Мегаспорогенез и формирование женского гаметофита у покрытосеменных.

Мегаспорогенез или формирование женского гаметофита. Семяпочки развиваются на внутренних стенках завязи и являются мегаспорангиями, заключенными в интегументы. Закладываются в виде бугорков на плаценте (место прикрепления семяпочки). Главная масса семяпочки - эмбриональные клетки, образующиеся из бугорков, формирующие нуцеллус (питательная и защитная ткань зародышевого мешка). Нуцеллус покрыт интегументами , оставляющими узкий канал в виде пыльцевхода (микропиле). Часть семяпочки, противоположная пыльцевходу – халаза.

Количество семяпочек в завязи неодинаково (слива, вишня - 1-2; злаки - 1; мак - много), соответственно этому неодинаково и число семян.

Форма зародышевого мешка разнообразна: овальный ,прямой, изогнутый и т.п. В цитоплазме зародышевого мешка имеются лейкопласты, хондриосомы, крахмальные зерна, капли масла и т.д.

Семязачаток – это небольшое образование, которое располагается в завязи пестика. Число семязачатков в завязи пестика может быть от одного (пшеница, ячмень, слива, подсолнечник) до нескольких тысяч (мак) и миллионов (орхидные). В семязачатке происходят процессы формирования мегаспор, женского гаметофита и процесс оплодотворения. После оплодотворения он развивается в семя.

Сформированный семязачаток представляет собой многоклеточное образование. К плаценте он прикрепляется семяножкой – фуникулюсом.

Снаружи семязачаток покрыт одним-двумя покровами – интегуметами. На верхушке интегументы не смыкаются, образуя таким образом канал – микропиле (пыльцевход) .

Под интегументами расположен многоклеточный нуцеллус , или ядро семязачатка (гомологичен мегаспорангию).

Конец семязачатка, противоположный микропиле, называют халазой . На уровне халазы происходит слияние нуцеллуса и интегументов (рис. 13).

Рис. 13. Строение сформированного семязачатка:

1 , 2 – внутренний и наружный интегументы; 3 – яйцеклетка; 4 – зародышевый мешок; 5 – нуцеллус; 6 – халаза; 7 – антиподы; 8 – вторичное ядро; 9 – синергиды; 10 – семяножка;

11 – плацента; 12 – проводящий пучок; 13 – пыльцевход (микропиле)

Особенности строения зрелого семени во многом определяются типом образовавшего его семязачатка. В зависимости от ориентации, взаимного расположения частей и степени изогнутости нуцеллуса различают пять основных типов семязачатков (рис. 14):

Рис. 14. Основные типы семязачатков:

1 – ортотропный; 2 – анатропный; 3 – гемитропный; 4 – кампилотропный;

5 – амфитропный

1) ортотропный (прямой) – микропиле и семяножка находятся на противоположных концах оси семязачатка (гречишные, ореховые);

2) анатропный (обратный, обращенный) – нуцеллус повернут по отношению к прямой оси на 180°, поэтому микропиле и семяножка расположены рядом (самый распространенный тип семязачатка);

3) гемитропный (полуповернутый) – семязачаток повернут на 90°, в результате микропиле и нуцеллус расположены по отношению к семяножке под углом 90° (некоторые первоцветные, норичниковые);

4) кампилотропный (односторонне изогнутый) – нуцеллус изогнут только микропилярным концом, фуникулюс и микропиле расположены рядом (бобовые, мальвовые);

5) амфитропный (двусторонне изогнутый) – нуцеллус изогнут с двух сторон, в виде подковы, микропиле и фуникулюс расположены рядом (тутовые, ладанниковые).

Мегаспорогенез – это процесс формирования мегаспор в нуцеллусе семязачатка.В нуцеллусе вблизи микропиле обособляется, увеличивается одна (реже несколько) клета археспория. Эта клетка становится материнской клеткой мегаспор, она имеет диплоидный набор хромосом (2n). Материнская клетка однократно делится мейозом , в результате возникает тетрада гаплоидных мегаспор (четыре по 1n). Мегаспоры располагаются линейно от микропиле к халазе (рис. 15).

Рис. 15. Развитие зародышевого мешка (схема):

1 – материнская клетка; 2 – тетрада мегаспор; 3 – одна развитая мегаспора и три отмирающие; 4 – двухъядерный мешок; 5 – четырехъядерный мешок; 6 – восьмиядерный мешок; 7 – развитый зародышевый мешок; с – синергиды; я – яйцеклетка;

п – полярные ядра; а – антиподы; м – три неразвитые мегаспоры; мз – мейоз;

Мегагаметогенез – это процесс формирования женского гаметофита, которым является восьмиядерный зародышевый мешок. Одна из четырех мегаспор, которая находится ближе к халазе, делится быстрее. Поэтому остальные три мегаспоры подавляются в развитии, т. е. дегенерируют.

Единственная мегаспора увеличивается, разрастается, ее ядро трехкратно делится митозом . В результате в сильно растянутой клетке мегаспоры формируется восемь ядер, которые располагаются по четыре на халазальном и микропилярном полюсах. Далее происходит дифференцировка ядер: от полюсов к центру отходит по одному ядру. Эти ядра называют полярными . Оставшиеся ядра обособляются в клетки. На микропилярном полюсе центральная крупная клетка преобразуется в яйцеклетку , две рядом расположенные боковые клетки – в синергиды . Яйцеклетка с синергидами образует яйцевой аппарат . На противоположном халазальном полюсе три клетки образуют группу антипод . В центре два полярных ядра сливаются, в результате образуется вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка (см. рис. 13).

Таким образом, единственная мегаспора , прорастая внутри семязачатка, образует женский гаметофит – зародышевый мешок. Он включает:

а) яйцевой аппарат состоит из яйцеклетки и двух синергид; они расположены на микропилярном полюсе семязачатка;

б) три антиподы – расположены на халазальном полюсе семязачатка; яйцеклетка, синергиды и антиподы являются гаплоидными (1n);

в) вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка – образовано при слиянии двух полярных ядер; оно диплоидное (2n).

Оплодотворение. После опыления начинается прорастание пыльцы. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удержанию большого числа пыльцевых зерен. Кроме того, если партнеры совместимы, рыльце выделяет специальный энзим, стимулирующий прорастание пыльцы. Прорастает несколько пыльцевых зерен. От индивидуальной скорости роста зависит успех той или иной пыльцы. В пыльцевую трубку переходят два спермия и вегетативное ядро, которое располагается у растущего конца трубки. Трубка входит в семяпочку через микропиле, конец ее лопается и содержимое изливается в полость зародышевого мешка. Один спермий сливается с гаплоидной яйцеклеткой, другой с диплоидной вторичной клеткой.

Обычно в зародышевый мешок проникает одна пыльцевая трубка, если семяпочек много, то несколько выполняют свое назначение.

Из диплоидной зиготы развивается зародыш семени, из триплоидной - эндосперм. Описанный универсальный для покрытосеменных процесс - двойное оплодотворение , открыт Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 году.

От голосеменных отличия:

1) гибридный, триплоидный эндосперм;

2) два (а не один) спермий.

3) время от опыления до оплодотворения - 1-2 дня.

Смена ядерных фаз и чередование поколений . Женский гаметофит - зародышевый мешок.

Мужской гаметофит - пыльца.

Обыкновенный тип двойного оплодотворения - амфимиксис . Но у некоторых растений зародыш развивается из неоплодотворенных элементов. Отклонения от нормального хода оплодотворения - апомиксис . Различают:

1. Партеногенез –развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки;

2. Апогамия - развитие зародыша из антиподы или синергиды;

3. Апоспория - зародыш развивается из клетки нуцеллуса или интегумента.

После оплодотворения начинается деление оплодотворенных элементов внутри зародышевого мешка. Триплоидная зигота образует эндосперм, раньше зародыша. Зародыш развивается из зиготы. Может быть и перисперм - из нуцеллуса (вне зародышевого мешка). Интегументы становятся кожурой семени.

Зародыш, эндосперм, перисперм и кожура образуют семя .

Различают 4 типа семян.

1. Зародыш занимает всю полость зародышевого мешка, вытесняя весь эндосперм и перисперм. Питательные вещества - в семядолях (бобовые, тыквенные, розоцветные, сложноцветные).

2. Зародыш занимает меньшую часть семени, большая принадлежит эндосперму. Перисперма не образуется (злаки, пасленовые, зонтичные).

3. Есть только перисперм. Эндосперм полностью потреблен зародышем в процессе формирования (гвоздичные, маревые).

4.Сохраняется эндо- и перисперм - редкий тип семян (черный перец, лотос).

При образовании зародыша зигота делится на две клетки, образуя

1) подвесок или суспензор,

2) собственно зародыш.

Подвесок погружает зародыш в эндосперм, нередко выполняет функции присоски.

Зародыш состоит из зародышевого корешка, стебелька, к верхней части которого прикрепляются семядоли - первые листья растения. Стебелек ниже семядолей - гипокотиль, выше - эпикотиль; верхушка стебля - почечка.

Задание 27 № 11500 Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае.

Пояснение. 1) в клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом — 2n, так как зародыш развивается из зиготы — оплодотворённой яйцеклетки;

2) в клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом — 3n, так как образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия (n);

3) клетки листьев цветкового растения имеют диплоидный набор хромосом — 2n, так как взрослое растение развивается из зародыша.

Задание 27 № 12073 Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. Пояснение. 1. Эпидермис листа имеет диплоидный набор хромосом. Взрослое растение является спорофитом.

2. Все клетки зародышевого мешка гаплоидны, но в центре находится диплоидное ядро(образуется в результате слияния двух ядер) — это уже не восьмиядерный, а семиклеточный зародышевый мешок. Это гаметофит.

3. Спорофит образуется из клеток зародыша семени путем митотического деления. Гаметофит образуется путем митотического деления из гаплоидной споры.

Задание 27 № 18711 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.

Пояснение. 1) набор хромосом вегетативной и генеративной клеток — n;

2) вегетативная и генеративная клетки пыльцы образуются путём митоза при прорастании гаплоидной споры;

3) хромосомный набор спермиев — n;

4) спермии образуются из генеративной клетки путём митоза.

Задание 27 № 20388 В соматических клетках овса 42 хромосомы. Определите хромосомный набор и количество молекул ДНК перед началом мейоза I и в метафазе мейоза II. Ответ поясните.

Пояснение. 42 = 2 n — соматическая клетка, 21 = n — гамета, n — количество хромосом, с — количество молекул ДНК.

Перед началом мейоза I в интерфазе происходит репликация (удвоение) ДНК, клетка имеет диплоидный набор хромосом, но с удвоенными ДНК — 2 n 4 c , значит, клетки семязачатка в этот период имеют 42 хромосомы и 84 молекулы ДНК.

В конце мейоза I произошло редукционное деление (в каждую клетку отошло по одной хромосоме из пары гомологичных хромосом), после этого каждая клетка имеет имеет хромосомный набор 1 n 2 c . В метафазе мейоза II хромосомы выстраиваются по экватору клетки, хромосомный набор не изменяется, значит, в клетках в эту фазу 21 хромосома и 42 молекулы ДНК.

1) способы деления клеток при образовании микроспор из спорогенной ткани;

2) способы деления при образовании вегетативной и генеративной клеток покрытосеменного растения;

3) число хромосом и молекул ДНК в микроспоре, вегетативной и генеративной клетках покрытосеменного растения (выразить формулой). Пояснение. Элементы ответа.

1) Микроспоры образуются в результате мейоза.

2) Вегетативная и генеративная клетки образуются в результате митоза.

3) Во всех указанных клетках гаплоидный набор хромосом и ДНК – nc

Задание 27 № 21340 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.

Задание 27 № 21705 Определите число (n) хромосом и количество ДНК (с) у спор, заростка, половых клеток и спорофита папоротника. В результате какого деления образуются эти клетки и стадии развития?

Задание 27 № 22016 В соматической клетке кукурузы 20 хромосом. Определить набор хромосом в клетке верхушки растения и в ядре пыльцевого зерна.

Задание 27 № 22023 Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня в метафазе и конце телофазы митоза. Объясните все полученные результаты.

Задания Д27 C6 № 12073

Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

1. Эпидермис листа имеет диплоидный набор хромосом. Взрослое растение является спорофитом.

ОШИБКА:Все клетки зародышевого мешка гаплоидны, но в центре находится диплоидное ядро(образуется в результате слияния двух ядер) - это уже не восьмиядерный, а семиклеточный зародышевый мешок.

Все клетки зародышевого мешка гаплоидны, в центре нет никакого диплоидного ядра, слияние ДВУХ ГАПЛОИДНЫХ ядер и спермия происходит при оплодотворении, семиклеточного зародышевого мешка нет в природе.

У большинства цветковых растений (вероятно, не менее чем у 80%) начало женскому гаметофиту дает одна из четырех потенциальных мегаспор тетрады путем трех последовательных митотических делений. Этот тип образования женского гаметофита называется моноспорическим.

В результате первого деления ядра функционирующей мегаспоры образуются два ядра, которые расходятся к полюсам (микропилярному и халазальному) сильно удлиняющейся мегаспоры, а между ними образуется крупная вакуоль. Далее каждое из этих двух ядер делится синхронно еще два раза и в результате у каждого полюса образуются по четыре ядра. Это восьмиядерная стадия развития женского гаметофита. От каж дой из двух полярных четверок входит по одному ядру в центральную часть зародышевого мешка. Эти так называемые полярные ядра сближаются в центральной части и сливаются или сразу же, или только перед оплодотворением, а иногда и вовсе не сливаются. В результате слияния полярных ядер образуется ядро центральной клетки женского гаметофита, называемое часто вторичным ядром зародышевого мешка.

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение.

— женский гаметофит покрытосеменных растений. Размещен в середине нуцеллуса семязачатка. Развивается из макроспоры, образовавшейся из субэпидермальной клетки нуцеллуса в результате редукционного деления. Наиболее распространенный зародышевый мешок состоит из семи клеток: яйцеклетки, двух синергид, трех антипод и центральной клетки с двумя полярными ядрами, которые, сливаясь, образуют вторичное ядро зародышевого мешка.

Словарь ботанических терминов. — Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984.

Биология | ЕГЭ 2022 | Вебиум запись закреплена

ЗАДАНИЕ 27 ИЛИ С6

ОТВЕТ ВЫПУСКНИКА:
Восьмиядерный зародышевый мешок состоит из восьми клеток. В каждой набор хромосом составляет — 2n, то есть (16 n). Зародышевый мешок находится в завязи пестика и образуется при делении митозом его клеток. Зародышевый мешок представляет собой часть спорофита. Зародышевая почечка — это тоже часть спорофита. Почечек много на пшенице, из них вырастают стебли с листьями. Набор хромосом в стеблях, листьях, побегах — 2n.
ИТОГО: 0 баллов

За это задание можно получить 3 балла

В чем ошибка?

-ЭСТЕТИЧЕСКАЯ (за нее НЕ снимают баллы)
Оформляй ответ правильно, по пунктам. Экспертам будет проще и приятнее проверять + в критериях ответ всегда разбит на пункты

-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ (за нее и сняли все 3 балла)
Выпускник не знает циклы развития покрытосеменных растений (спорофит, гаметофит, мегаспора, женский гаметофит, зародышевый мешок и т. д.), поэтому дал неверный ответ.

ИДЕАЛЬНЫЙ ОТВЕТ:

1) клетки восьмиядерного зародышевого мешка гаплоидные — n;

2) в клетках зародышевой почечки диплоидный набор хромосом — 2n;

3) клетки зародышевой почечки развиваются из зиготы в результате митоза;

4) клетки восьмиядерного зародышевого мешка развиваются из женской споры (мегаспоры) митозом.

Зародышевый мешок (англ. female gametophyte, embryo sac ) — женский гаметофит, половое поколение покрытосеменных растений.

Зародышевый мешок развивается внутри семязачатка (нуцеллуса) из мегаспоры. Зародышевый мешок состоит из яйцеклетки, двух клеток-спутниц, трёх клеток-антиподов и центральная двуядерная клетка, которое находится в центре. Архегоний у гаметофита покрытосеменных растений редуцирован.

Литература

Романов И. Д. Женский гаметофит покрытосеменных растений. — К. , 1968. — (в кн.: Материалы Всесоюзного симпозиума по эмбриологии растений.).

Размножение растений
Цветок
Половое размножение

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Зародышевый мешок" в других словарях:

ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК — (sacculus embryonalis), центральная часть семяпочки цветковых растений, в к рой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение. По происхождению и функции 3. м. жен. гаметофит. Типичный 3. м. развивается из одной гаплоидной клетки… … Биологический энциклопедический словарь

ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК — (жен. гаметофит) центральная часть семяпочки покрытосеменных растений, в которой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение, после чего в зародышевом мешке развиваются зародыш и эндосперм … Большой Энциклопедический словарь

зародышевый мешок — Центральная часть семяпочки цветковых растений, в которой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение; З.м. является женским гаметофитом по происхождению и функциям, т.к. развивается из одной гаплоидной мегаспоры. [Арефьев В.А.,… … Справочник технического переводчика

Зародышевый мешок — * зародкавы мяшок * embryo sac 1. Центральная часть семяпочки (см.) покрытосеменных растений, в которой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение (), после чего в З. м. развиваются зародыш и эндосперм. 2. Женский гаметофит (),… … Генетика. Энциклопедический словарь

Зародышевый мешок — женский гаметофит, половое поколение покрытосеменных растений. З. м. развивается в центральной части семяпочки (нуцеллусе), где материнская клетка макроспор (макроспороцит) образует в результате мейотического деления (см. Мейоз) 4… … Большая советская энциклопедия

зародышевый мешок — (жен. гаметофит), центральная часть семяпочки покрытосеменных растений, в которой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение, после чего в зародышевом мешке развиваются зародыш и эндосперм. * * * ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК ЗАРОДЫШЕВЫЙ… … Энциклопедический словарь

зародышевый мешок — embryo sac зародышевый мешок. Центральная часть семяпочки цветковых растений, в которой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение ; З.м. является женским гаметофитом по происхождению и функциям, т.к.… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

зародышевый мешок — ЭМБРИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК – женский гаметофит покрытосеменных растений, расположенный в центральной части семяпочки. Внутри зародышевого мешка развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение. Образуется из мегаспоры,… … Общая эмбриология: Терминологический словарь

Зародышевый мешок — пузырек см. Зародыш, Семяпочка и Оплодотворение растений … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК — (жен. гаметофит), центр. часть семяпочки покрытосеменных р ний, в к рой развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение, после чего в 3. м. развиваются зародыш и эндосперм … Естествознание. Энциклопедический словарь

Читайте также: