Двойное оплодотворение цветковых — что это, определение и ответ
Двойное оплодотворение цветковых растений – особый тип оплодотворения, который наблюдается только у цветковых растений. Процесс двойного оплодотворения был открыт на примере лилейных и детально изучен отечественным ботаником Сергеем Гавриловичем Навашиным в 1898 г.
Оплодотворению у покрытосеменных предшествует микро — и мегаспорогенез.
Диплоидные клетки образовательной ткани пыльника в результате мейоза превращаются в 4 гаплоидные микроспоры. Через некоторое время микроспора приступает к митотическому делению и преобразуется в мужской гаметофит – пыльцевое зерно. В пыльцевом зерне имеются две клетки: вегетативная и генеративная.
Из материнской клетки нуцеллуса в результате мейоза образуются 4 мегаспоры, из которых в итоге остается только одна. Эта мегаспора сильно разрастается и оттесняет ткани нуцеллуса, формируя зародышевый мешок. Ядро зародышевого мешка делится 3 раза митозом.
После первого деления два дочерних ядра расходятся к разным полюсам и там делятся два раза. Таким образом, на каждом полюсе находится по четыре ядра. Три ядра у каждого полюса обособляются в отдельные клетки, а два оставшихся перемещаются в центр и сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро. На одном полюсе находятся две синергиды и одна – яйцеклетка. На другом полюсе располагаются антиподы. Таким образом, зрелый зародышевый мешок содержит 7 клеток.
Двойное оплодотворение = первый спермий сливается с яйцеклеткой + второй спермий сливается с центральной клеткой.
Попав на рыльце пестика, пыльца прорастает. При прорастании пыльцы образуется пыльцевая трубка, растущая по столбику вниз к семяпочке. Кончик пыльцевой трубки выделяет ферменты, растворяющие клетки столбика, так что создается возможность для дальнейшего ее прорастания. Ядро трубки остается в кончике растущей пыльцевой трубки.
Генеративное ядро мигрирует в пыльцевую трубку и делится с образованием двух ядер – ядер спермиев.
Зрелый мужской гаметофит состоит из пыльцевого зерна и пыльцевой трубки, ядра трубки и двух ядер спермиев, а также некоторого количества связанной с ними цитоплазмы.
Оба генеративных ядра проникают в макрогаметофит.
Одно из этих ядер перемещается к ядру яйцеклетки и сливается с ним; образующаяся в результате диплоидная зигота дает начало новому поколению спорофита.
Другое генеративное ядро перемещается к двум полярным ядрам, после чего все три ядра сливаются и образуют ядро эндосперма, содержащее тройной набор хромосом.
Внимание! Описанное явление двойного оплодотворения, приводящее к возникновению диплоидной зиготы и триплоидного эндосперма, специфично и характерно только для цветковых растений.
Момент оплодотворения
Развитие зародыша
После оплодотворения зигота многократно делится и формирует многоклеточный зародыш.
В результате делений ядра эндосперма образуются клетки эндосперма, наполненные питательными веществами. Эти клетки, окружающие зародыш, снабжают его питанием. После оплодотворения чашелистики, лепестки, тычинки, рыльце и столбик обычно завядают и опадают. Семяпочка вместе с содержащимся в ней зародышем превращается в семя; ее стенки утолщаются и превращаются в жесткие наружные покровы семени.
Семя состоит из зародыша и эндосперма с запасом питательных веществ, заключенных в прочную оболочку, которая возникла из стенки семяпочки.
Зародыш = корешок + стебелек + почечка + семядоля(-и)
Развитие зародыша
Биология Размножение покрытосеменных растений. Вегетативное и половое
Материалы к уроку
Конспект урока
Размножение покрытосеменных растений. Вегетативное и половое.
Покрытосеменные растения имеют орган семенного размножения – цветок, отсюда их второе название — цветковые.
Представители этой группы царства Растения размножаются как половым, так и вегетативным путём.
Вегетативное размножение покрытосеменных растений широко распространено в природе. Но еще чаще его использует человек при размножении сельскохозяйственных и декоративных растений.
Чаще всего растения размножаются черенками. Черенок – отрезок любого вегетативного органа. Если он попадает на влажную почту, то дает придаточные корни и укореняется. Так из черенка начинает развиваться новое самостоятельно существующее растение.
Черенки могут быть стеблевые, корневые и листовые.
Стеблевые черенки — отрезки побега с несколькими почками. Их используют для размножения смородины, розы, тополя и многих других деревьев и кустарников. Для этого весной черенки сажают в подготовленную почву, и к осени на них вырастают придаточные корни. Тогда черенки выкапывают и сажают на постоянное место. Стеблевыми черенками размножают также многие декоративные и комнатные растения: флоксы, бальзамин, колеус и др.
Корневые черенки — отрезки корня длиной 15–25 см. На посаженном в почву корневом черенке формируются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги, от оснований которых вырастают придаточные корни. Корневые черенки используются для размножения малины, шиповника, некоторых сортов яблонь. Корневыми черенками легко размножается одуванчик.
Некоторые растения размножают листовыми черенками. Листья сажают во влажный песок, и на них начинают развиваться придаточные почки и придаточные корни. Так размножают многие виды комнатных растений, например, бегонию, сенполию, сансевьеру. В природе листовыми черенками размножается сердечник луговой.
У некоторых растений из придаточных почек на корнях вырастают побеги — корневые отпрыски. Такие растения называются корнеотпрысковыми. Со временем старые участки корней разрушаются и отпрыски становятся самостоятельными растениями. Такой способ вегетативного размножения встречается у осины, рябины, тополя, сирени, вишни, малины и др.
Растения могут также размножаться ползучими побегами — усами. Несколько таких побегов отрастает от материнского растения, в их узлах развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками. Так размножаются земляника, клюква, луговой чай.
Смородину, крыжовник, калину можно размножать отводками. Для этого весной молодой побег пригибают так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх. На нижней части побега под почкой надрезают кору, и к осени на месте надреза образуются придаточные корни.
Покрытосеменные растения могут также размножаться подземными видоизменёнными побегами (корневищами, клублнями, луковицами). Корневищами размножаются такие ценные декоративные растения как ирисы, ландыши. Клубнями — картофель, топинамбур, луковицами — лук, тюльпаны, нарциссы, лилии.
Еще одним способом вегетативного размножения является прививка. В естественной природе такой способ размножения встречается крайне редко, но люди широко применяют его в садоводстве для размножения плодовых деревьев – яблонь, груш, слив и др.
Почку или черенок культурного растения сращивают со стеблем дичка. Дичок это молодое растение, выращенное из семени плодового дерева. Глазок или черенок растения называют привоем, а дичок – подвоем.
Сравнительно недавно растения начали размножать культурой ткани. Для этого клетки образовательной ткани помещают в особую питательную среду, где они начинают активно делиться и вскоре образовывают самостоятельные крохотные растения. Такой способ используют для размножения орхидей, садовой гвоздики, женьшеня и даже картофеля.
Половое размножение покрытосеменных растений связано с основными частями цветка — тычинками и пестиками.
В тычинках образуются пыльцевые зерна. Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке пестика формируется зародышевый мешок.
Чтобы произошло оплодотворение, пыльцевое зерно должно попасть на рыльце пестика. Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.
При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох. При перекрёстном опылении пыльца с тычинок одного растения переносится на рыльца пестиков другого растения. Перенос пыльцы происходит с помощью ветра, насекомых, птиц и воды. Иногда сам человек сознательно переносит пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Происходит искусственное опыление. Его применяют для выведения новых сортов и повышения урожайности растений.
После того как пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, оно набухает и превращается в длинную пыльцевую трубку, в которой образуются две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с находящейся там яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, образуется зигота. Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клетки зародышевого мешка. Таким образом происходит двойное оплодотворение.
Дальше зигота начинает делиться.
В результате возникает многоклеточный зародыш нового растения. Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ, необходимые для питания и развития растения. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. Кожура, зародыш и запас питательных веществ составляют семя.
Постепенно завязь превращается в спелый плод. Околоплодник защищает семя от неблагоприятного воздействия. После созревания семян весь плод либо только содержащиеся в нем семена отделяются от родительского растения. Начинается распространение семян. Оно может происходить разными путями — ветром, водой, насекомыми, птицами, зверями и другими способами. Попав в почву, семя прорастает, образуя самостоятельное молодое растение.
Мы рассмотрели два типа размножения покрытосеменных растений: вегетативное и половое. Они имеют большое значение в природе. Благодаря им растения быстро расселяются и захватывают новые территории.
Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!
Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ
Выбрать репетитораОставить заявку на подбор
Покрытосеменные растения | Определение, воспроизведение, примеры, характеристики, жизненный цикл, таксономия и факты
цветок змеиной тыквы
Посмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Адольф-Теодор Броньяр
Роберт Браун
Чарльз Э. Бесси
Чарльз Джозеф Чемберлен
Джон Бартрам
Бесси
Чарльз Джозеф Чемберлен
Джон Бартрам- Похожие темы:
- клада магнолид паразитическое растение цветок австробайлейлес коммелинид
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое покрытосеменные растения?
Покрытосеменные – это растения, дающие цветы и содержащие семена в плодах. Это самая большая и разнообразная группа в царстве Plantae, насчитывающая около 300 000 видов. Покрытосеменные растения составляют примерно 80 процентов всех известных живых зеленых растений. Примеры варьируются от обыкновенного одуванчика и трав до древних магнолий и высокоразвитых орхидей. Покрытосеменные также составляют подавляющее большинство всей растительной пищи, которую мы едим, включая зерновые, бобовые, фрукты, овощи и большинство орехов.
цветок
Узнайте больше о цветах, одной из определяющих характеристик покрытосеменных растений.Чем покрытосеменные отличаются от голосеменных?
Основное различие между покрытосеменными и голосеменными заключается в том, как развиваются их семена.
Семена покрытосеменных растений развиваются в завязях цветков и окружены защитным плодом. Семена голосеменных обычно образуются в однополых шишках, известных как стробилы, и у растений отсутствуют плоды и цветы. Кроме того, все покрытосеменные, кроме самых древних, содержат проводящие ткани, известные как сосуды, в то время как голосеменные (за исключением
Подробнее ниже: Структура и функция: соцветия
В чем разница между покрытосеменными и голосеменными растениями?
Узнайте больше о различиях между покрытосеменными и голосеменными растениями.Чем похожи покрытосеменные и голосеменные растения?
Обе группы сосудистых растений содержат ксилему и флоэму. За исключением очень немногих видов покрытосеменных (например, облигатных паразитов и микогетеротрофов), обе группы полагаются на фотосинтез для получения энергии.
голосеменные
Прочтите о голосеменных растениях. покрытосеменное , также называемое цветковое растение , любой из примерно 300 000 видов цветковых растений, самой большой и разнообразной группы в царстве Plantae. Покрытосеменные растения составляют примерно 80 процентов всех известных ныне живущих зеленых растений. Покрытосеменные — это сосудистые семенные растения, у которых семязачаток (яйцо) оплодотворяется и развивается в семя в закрытой полой завязи. Сама завязь обычно заключена в цветке, той части покрытосеменного растения, которая содержит мужские или женские репродуктивные органы или и то, и другое. Плоды образуются из созревающих цветочных органов покрытосеменных растений и поэтому характерны для покрытосеменных растений.
Узнайте, как покрытосеменные и голосеменные растения хранят свои семена
Просмотреть все видео к этой статье В отличие от таких несосудистых растений, как мохообразные, у которых все клетки в теле растения участвуют во всех функциях, необходимых для поддержки, питания и расширения тела (например, питание, фотосинтез и деление клеток), покрытосеменные развили специализированные клетки и ткани, которые выполняют эти функции, а затем развили специализированные сосудистые ткани (ксилема и флоэма), которые переносят воду и питательные вещества во все области тела растения. . Специализация растительного тела, развившаяся как приспособление к преимущественно наземной среде обитания, включает обширные корневые системы, закрепляющие растение и поглощающие воду и минеральные вещества из почвы; стебель, поддерживающий растущее тело растения; и листья, которые являются основными местами фотосинтеза для большинства покрытосеменных растений.
Покрытосеменные доминируют на поверхности Земли и растительности в большем количестве сред, особенно в наземных местообитаниях, чем любая другая группа растений. В результате покрытосеменные растения являются наиболее важным конечным источником пищи для птиц и млекопитающих, включая человека. Кроме того, цветковые растения являются наиболее экономически важной группой зеленых растений, служащих источником фармацевтических препаратов, продуктов из волокна, древесины, декоративных растений и других коммерческих продуктов.
Хотя таксономия покрытосеменных до сих пор известна не полностью, последняя система классификации включает в себя большой объем сравнительных данных, полученных в результате изучения последовательностей ДНК. Он известен как система ботанической классификации покрытосеменных Phylogeny Group IV (APG IV). Покрытосеменные стали считаться группой на уровне отдела (сопоставимом с уровнем типа в системах классификации животных), называемой Anthophyta, хотя система APG признает только неформальные группы выше уровня порядка.
Викторина «Британника»
Назови этот цветок!
В этой статье порядки или семейства даны, как правило, в скобках, после народного или научного названия растения. В соответствии с таксономическими соглашениями роды и виды выделены курсивом. Высшие таксоны легко идентифицируются по их суффиксам: семейства оканчиваются на -aceae , а порядки — на -ales .
Для сравнения покрытосеменных растений с другими основными группами растений см.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
32.7: Опыление и оплодотворение — двойное оплодотворение растений
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 13807
- Boundless (теперь LumenLearning)
- Boundless
Цели обучения
- Описать процесс двойного оплодотворения у растений
Двойное оплодотворение
После того, как пыльца отложится на рыльце пестика, она должна прорасти и пройти через столбик, чтобы достичь семязачатка.
Микроспоры, или пыльца, содержат две клетки: клетку пыльцевой трубки и генеративную клетку. Клетка пыльцевой трубки вырастает в пыльцевую трубку, по которой проходит генеративная клетка. Для прорастания пыльцевой трубки требуются вода, кислород и определенные химические сигналы. Проходя через столбик и достигая зародышевого мешка, рост пыльцевой трубки поддерживается тканями столбика. Во время этого процесса, если генеративная клетка еще не разделилась на две клетки, она теперь делится, образуя два спермия. Пыльцевая трубка управляется химическими веществами, выделяемыми синергидами, присутствующими в зародышевом мешке; он входит в семязачаточный мешок через микропиле. Из двух сперматозоидов один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, образуя диплоидную зиготу; другой спермий сливается с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, которая развивается в эндосперм. Вместе эти два события оплодотворения у покрытосеменных известны как двойное оплодотворение. После завершения оплодотворения никакие другие сперматозоиды не могут проникнуть внутрь.
После оплодотворения начинается эмбриональное развитие. Зигота делится на две клетки: верхнюю (терминальную) и нижнюю (базальную). В результате деления базальной клетки образуется суспензор, который со временем соединяется с материнской тканью. Суспензор обеспечивает транспортировку питательных веществ от материнского растения к растущему зародышу. Терминальная клетка также делится, давая начало проэмбриону шаровидной формы. У двудольных (эвдикотовых) развивающийся зародыш имеет форму сердца из-за наличия двух рудиментарных семядолей. У не эндоспермных двудольных, таких как Capsella bursa эндосперм сначала развивается, но затем переваривается.
В этом случае запасы пищи перемещаются в две семядоли. По мере увеличения зародыша и семядолей они теснятся внутри развивающегося семени и вынуждены изгибаться. В конечном итоге зародыш и семядоли заполняют семя, после чего семя готово к распространению. Эмбриональное развитие через некоторое время приостанавливается; рост возобновляется только тогда, когда семя прорастает. Развивающийся саженец будет полагаться на запасы пищи, хранящиеся в семядолях, до тех пор, пока первый набор листьев не начнет фотосинтез.
Leave A Comment