Двойное оплодотворение

Пыльцевые зерна, попав на рыльце пестика, поглощают воду, сахара и другие питательные вещества и образуют трубку. Трубка буквально прорастает в пестик до зародышевого мешка. Пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок, где одна мужская гамета соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. После митотического деления зигота становится зародышем будущего семени. Вторая мужская гамета сливается с двумя полярными ядрами и образует эндосперм. Этот процесс известен как двойное оплодотворение.[ …]

Двойное оплодотворение представляет собой исторически сложившееся, качественно новое явление, свойственное только покрытосеменным растениям. Биологическое значение двойного оплодотворения заключается в том, что эндосперм, обогащенный двойной наследственностью, повышает жизнеспособность и приспособленность покрытосеменных, обеспечивает их преимущество перед другими растениями в современную геологическую эпоху.[ …]

Двойное оплодотворение — тип оплодотворения, свойственный покрытосеменным растениям, при котором один из спермиев сливается с яйцеклеткой с образованием диплоидной зиготы, дающей начало зародышу семени, а второй спермпй сливается с диплоидным ядром зародышевого мешка с образованием клетки, дающей начало эндосперму семенп. [ …]

После двойного оплодотворения первым обычно делится первичное ядро эндосперма (рис, 124). У пшеницы его деление начинается через 3—4 ч после опыления. В это время в цитоплазме зародышевого мешка и в первичном ядре эндосперма интенсивно накапливаются нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК), белки, полисахариды, ферменты, витамины и другие физиологически активные вещества. С момента образования зиготы и до полного формирования зародыша эндосперм служит основным источником его питания.[ …]

Впоследствии из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) образуется зародыш, а из оплодотворенного ядра центральной клетки — эндосперм. Двойное оплодотворение присуще всем систематическим группам покрытосеменных растений.[ …]

Постмитотический тип двойного оплодотворения детально исследован Е. Н. Герасимовой-Навашиной у рябчика горного (Fritillaria tenella) (рис. Она же изучала промежуточный тип двойного оплодотворения у гальтонии. Премитотический процесс оплодотворения у пшеницы показан на рисунках 111, Л и 113. [ …]

Как было отмечено выше, оплодотворение у цветковых (покрытосеменных) имеет существенную отличительную особенность в виде двойного оплодотворения (С. Г. Навашин, 1896), которое сводится к тому, что в зародышевом мешке гаплоидная яйцеклетка и диплоидная центральная клетка оплодотворяются спермиями, в результате чего образуется диплоидный зародыш и триплоидная клетка, развивающаяся в клетки эндосперма (см. гл. II).[ …]

Герасимова-Навашнна Е. Н. Двойное оплодотворение покрытосеменных и некоторые теоретические аспекты//Проблемы эмбриологии.— Киев: Наукова думка, 1971.[ …]

Правильным представлением об оплодотворении у покрытосеменных мы обязаны выдающемуся русскому цитологу-эмбриологу С. Г. Навашину, открывшему в 1898 г. двойное оплодотворение у лилейных и астровых. Он впервые показал, что у цветковых растений при оплодотворении один из спермиев сливается с ядром яйцеклетки, а другой — с ядром центральной клетки или полярными ядрами (рис. 109).[ …]

У плодовых растений после завершения двойного оплодотворения из с. емяпочки формируется семя, а наружные покровы семяпочки (или интегументы) превращаются в кожуру семени. Клетки нуцеллуса используются растущим зародышем или реже превращаются в питательную ткань — перисперм. У болв-шинства плодовых и ягодных растений эндосперм и клетки нуцеллуса идут на формирование зародыша, а запасные пластические вещества локализуются в семядолях зародыша (рис. 28).[ …]

При изучении структуры спермиев в процессе двойного оплодотворения С. Г. Навашин обнаружил, что их ядра находятся в состоянии поздней телофазы. Механизм движения спермиев в пыльцевой трубке и зародышевом мешке он рассматривал как активный процесс самостоятельного передвижения.[ …]

Весь ;>тот процесс, как известно, принято намывать двойным оплодотворением. Ведь согласно общепринятому в литературе определению, оплодотворение (еипгамин) — это процесс слияния, мужской п женской половых клеток (гамет) с образованием зиготы, из которой и дальнейшем разнимается новый организм. Такое определение оплодотворения можно найти в любом учебнике биологии и в любом :нщнклопедичоском словаре (в том число в советских шщпклопедиях, в Большой и Малой). И даже в известном «Словаре русского языка» С. И. Ожегова (1973) мы читаем: «Оплодотворить. 1. Создать зародыш в ком-чем-н. слиянием мужской и женской половых клеток. 2. Послужить источником развития, совершенствования». Слияние одного из сиормпев с яйцеклеткой является, несомненно, оплодотворением, но тройное слияние по является, строго говоря, оплодотворением, так как 1) центральная клетка — не гамета и 2) в результате ¡»того слияния но образуется зигота, из которой и дальнейшем развивался бы новый организм. Очевидно, тройное слияние является оплодотворением лишь в указанном Ожеговым, втором, переносном смысле. Другими словами, в выражении «двойное оплодотворение» термин «оплодотворение» применяется в двух разных, смыслах — прямом и переносном. Тем не менее выражение «двойное онлодотиороние» настолько широко вошло в литературу, что было бы нецелесообразно его заменить (а попытки такого рода делались, в том числе известным, немецким ботаником. Достаточно, если мы будем помнить, что речь идет здесь о двух разных биологических процессах, условно объединяемых общим . названием.[ …]

Открытие в 1896 г. выдающимся русским ученым Сергеем Гавриловичем Навашииым двойного оплодотворения у покрытоременных растений положило начало новой .эре исследований в биологической науке. С. Г. Навашин является также основателем науки о ядре — кариологии.[ …]

Детально изучая поведение спермиев в зародышевом мешке, Е. Н. Герасимова-Навашина предложила различать два основных типа двойного оплодотворения: премитотический, когда объединение половых ядер происходит перед первым митозом зиготы, и постмитотический, когда объединение половых ядер наступает в начале первого митоза зиготы. Ею установлена также промежуточная форма двойного оплодотворения, характеризующаяся образованием собственной оболочки вокруг ядра спермия при медленном его погружении в ядро яйцеклетки. При этом объединение половых ядер происходит во время первого митоза зиготы (рис. 110).[ …]

Рост семенного растения начинается с прорастапия семени. Семена у покрытосеменных растений образуются из семяпочки в результате двойного оплодотворения. В пыльце сосредоточено большое количество физиологически активных веществ — фитогормонов (ауксинов), ферментов, много аминокислоты пролина. Все ето приводит к тому, что уже сразу после опыления интенсивность обмена веществ в системе пыльца — пестик резко усиливается. Пыльцевая трубка несет два слермия. В результате слияния первого спермия с яйцеклеткой образуется зигота, дающая при последующем развитии зародыш семени. Анатомически ткани зародыша целиком состоят из первичной меристемы. Оно начинает делиться и вместе с цитоплазмой образует множество клеток, составляющих эндосперм. После опыления и особенно оплодотворения завязь начинает разрастаться. Вместе с пыльцой в зародышевый мешок привносятся как сами фитогормоны (ауксины), так и ферменты, катализирующие синтез гормонов. Дыхание развивающегося после оплодотворения семени идет очень интенсивно. Семя становится центром притяжения питательных веществ. В процессе развития и роста зародыша ткань вндосперма потребляется и в моменту созревания семян может частично или полностью исчезнуть. Некоторые семена лишены андосперма, питательные вещества сосредоточены у ттнт в тканях самого зародыша (в семядолях).[ …]

У Crépis capillaris ядра спермиев при слиянии с женскими половыми ядрами находятся в периоде G прерванного митотического цикла (стадия телофазы), который они заканчивают в зиготе (рис. 112, 118). У астровых и злаковых в момент оплодотворения спермии находятся в стадии поздней телофазы митоза. На рисунке 114 показан конец двойного оплодотворения у кукурузы в момент слияния мужских ядрышек с женскими в ядрах зиготы и первичного ядра эндосперма; при этом второй сперматозоид находится в полярных ядрах; в яйцеклетке процесс слияния уже закончен, присутствует ядрышко спермия; слева виден контур второй пыльцевой трубки со спермиями.[ …]

ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ

Опубликовано Есаян Нарине Амиковна вкл 08.02.2013 — 19:19

Автор: 

Бабаева Ксения

ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ

Скачать:

Предварительный просмотр:

ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ

(1 слайд)Этот процесс, характерный для всех покрытосеменных. Значение двойного оплодотворения заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок и, следовательно, развивается гораздо быстрее, чем у многих других растений, например у голосеменных.

Явление открыто русским учёным С. Г. Навашиным в 1898 на 2 видах растений — лилии (Lilium martagon) и рябчике (Fritillaria orientalis)

(2 слайд)Гаметы цветковых растений образуются в главных частях цветка – тычинках и пестиках.

(3 слайд)В пыльниках тычинок формируется пыльца, внутри которой развиваются мужские половые клетки.

(4 слайд)Женские половые клетки – яйцеклетки – образуются в семязачатках завязи пестика.

(5 слайд)В результате опыления пыльца попадает на рыльце пестика и прорастает.

Одна пыльцевая клетка вытягивается и образует пыльцевую трубку. В ней по цитоплазме двигаются два спермия.

(6 слайд)Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика пестика, пыльцевая трубка достигает завязи и прорастает в семязачаток.

(7 слайд)Там спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу – из нее сформируется зародыш нового растения.

Второй спермий сливается с центральной клеткой. Образовавшаяся клетка делится и из нее в дальнейшем сформируется эндосперм – питательная ткань для зародыша.

(8 слайд)В результате двойного оплодотворения из семязачатка сформируется семя.

(9 слайд)Из зиготы образуется зародыш семени, из оболочек семязачатка – семенная кожура.

(10 слайд)Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик:

В отличие от голосеменных , триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов. Увеличение уровня плоидности эндосперма до 3n способствует более быстрому росту ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита


Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts. google.com


Подписи к слайдам:

Слайд 2

Двойное оплодотворение – Характерно для всех покрытосеменных Заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения Открыто русским учёным С. Г. Навашиным в 1898 на 2 видах растений — лилии ( Lilium martagon ) и рябчике ( Fritillaria orientalis )

Слайд 3

Главные части цветка:

Слайд 4

Пыльца формируется в пыльниках В пыльце формируются мужские половые клетки

Слайд 5

Женские половые клетки (яйцеклетки) образуются в семязачатках в завязи пестика

Слайд 11

Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик: В отличие от голосеменных , триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов Увеличение уровня плоидности эндосперма до 3n способствует более быстрому росту ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита

Поделиться:

Фокус-покус! Раз, два,три!

Щелкунчик

Учимся рисовать горный пейзаж акварелью

Сверчок

5 зимних аудиосказок

Двойное оплодотворение | Определение, покрытосеменные, результаты, схема, примеры, значение и факты

двойное оплодотворение , при размножении цветковых растений, слияние яйцеклетки и сперматозоида и одновременное слияние второго спермия и двух полярных ядер, что в конечном итоге приводит к образование эндосперма (пищевой ткани) семени. Это называется двойным оплодотворением, потому что истинное оплодотворение (слияние сперматозоида с яйцеклеткой) сопровождается другим процессом слияния (слиянием сперматозоида с полярными ядрами), напоминающим оплодотворение. Двойное оплодотворение этого типа уникально для цветковых растений (покрытосеменных) и отвечает за формирование как зародыша, так и его потенциального источника пищи в семени.

У типичного цветкового растения семена образуются из тел, называемых семязачатками, которые содержатся в завязи или базальной части женской структуры растения, пестика цветка. Зрелая яйцеклетка содержит в своей центральной части область, называемую нуцеллусом, которая, в свою очередь, содержит зародышевый мешок с восемью ядрами, каждое с одним набором хромосом (т. е. они являются гаплоидными ядрами). Два ядра рядом с центром называются полярными ядрами; яйцеклетка расположена рядом с микропилярным («открытым») концом семязачатка.

За очень немногими исключениями (например, одуванчик ), развитие семязачатка в семя зависит от оплодотворения, которое, в свою очередь, следует за опылением. Пыльцевые зерна, попадающие на восприимчивую верхнюю поверхность (рыльце) пестика, прорастают, если они относятся к одному и тому же виду, и образуют пыльцевые трубки, каждая из которых растет вниз внутри столбика (верхняя часть пестика) по направлению к семязачатку. . Пыльцевая трубка имеет три гаплоидных ядра, и одно из них, так называемое вегетативное, или трубчатое, ядро, по-видимому, управляет работой структуры растущей трубки. Два других представляют собой неподвижные сперматозоиды, иногда называемые генеративными ядрами. Достигнув микропиле семязачатка и оторвавшись от конца пыльцевой трубки, один сперматозоид соединяется с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу (т. е. оплодотворенную яйцеклетку с двумя полными наборами хромосом, по одному от каждого родителя). Это первое из двух оплодотворений. Затем новообразованная зигота претерпевает ограниченное количество делений и дает начало эмбриону.

Другой сперматозоид, отложенный пыльцевой трубкой, сливается с двумя полярными ядрами зародышевого мешка, образуя триплоидное (три набора хромосом) ядро, которое митотически делится до образования клеточной стенки. В результате этого процесса образуется триплоидный эндосперм, питательная ткань, которая содержит различные материалы для хранения, такие как крахмал, сахара, жиры, белки, гемицеллюлозы и фитаты (запас фосфатов).

У орхидей и некоторых других растений с мелкими семенами, не содержащими запасных материалов, образование эндосперма полностью подавлено. В других случаях он значительно снижен, но резервные материалы присутствуют в другом месте, например, в семядолях (листьях семян) зародыша, как в бобах, салате и арахисе, или в ткани, полученной из нуцеллуса, перисперме, как в кофе. Другие семена, например, свеклы, содержат как перисперм, так и эндосперм.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Мелиссой Петруцелло.

Двойное оплодотворение | Биология для специальностей II

Результаты обучения

  • Дайте определение двойному оплодотворению

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. Тем временем, если генеративная клетка еще не разделилась на две клетки, она теперь делится, образуя два спермия. Пыльцевая трубка направляется химическими веществами, выделяемыми синергидами, присутствующими в зародышевом мешке, и входит в семязачаточный мешок через микропиле. Из двух сперматозоидов один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, образуя диплоидную зиготу; другой сперматозоид сливается с двумя полярными ядрами, образуя триплоидную клетку, которая развивается в

эндосперм . Вместе эти два события оплодотворения у покрытосеменных известны как двойное оплодотворение (рис. 1). После завершения оплодотворения никакие другие сперматозоиды не могут проникнуть внутрь. Оплодотворенная семяпочка образует семя, тогда как ткани завязи становятся плодом, обычно обволакивающим семя.

Рисунок 1. У покрытосеменных один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку с образованием зиготы 2 n , а другой сперматозоид оплодотворяет центральную клетку с образованием эндосперма 3 n . Это называется двойным оплодотворением.

После оплодотворения зигота делится на две клетки: верхнюю, или терминальную, и нижнюю, или базальную. Деление базальной клетки дает начало суспензору , который в конечном итоге соединяется с материнской тканью. Суспензор обеспечивает транспортировку питательных веществ от материнского растения к растущему зародышу. Терминальная клетка также делится, давая начало проэмбриону шаровидной формы (рис. 2а). У двудольных (эвдикотовых) развивающийся зародыш имеет форму сердца из-за наличия двух рудиментарных

семядолей (рис. 2б). У неэндоспермных двудольных, таких как Capsella bursa , сначала развивается эндосперм, но затем он переваривается, и запасы пищи перемещаются в две семядоли. По мере увеличения зародыша и семядолей им не хватает места внутри развивающегося семени, и они вынуждены изгибаться (рис. 2в). В конечном итоге зародыш и семядоли заполняют семя (рис. 2d), и семя готово к распространению. Эмбриональное развитие через некоторое время приостанавливается, и рост возобновляется только при прорастании семени. Развивающийся саженец будет полагаться на запасы пищи, хранящиеся в семядолях, до тех пор, пока первый набор листьев не начнет фотосинтез.

Рисунок 2. Показаны стадии развития эмбриона в семязачатке пастушьей сумки (Capsella bursa). После оплодотворения зигота делится на верхнюю терминальную и нижнюю базальную клетки. (а) На первой стадии развития терминальная клетка делится, образуя глобулярный проэмбрион. Базальная клетка также делится, давая начало суспензору. (б) На второй стадии развивающийся зародыш имеет форму сердца из-за наличия семядолей. (c) На третьей стадии растущий эмбрион выбегает из места и начинает изгибаться. (d) В конце концов, он полностью заполняет семя.