Размножение цветковых растений

Размножение цветковых растений

Задачи занятия:

• Дать характеристику половому размножению;
• Изучить особенности строения цветка;
• Определить основные этапы спорогенеза и гаметогенеза цветковых растений.

Половое размножение цветковых

Половое размножение связано с образованием и слиянием гамет. Где образуются гаметы?

В цветке. Где образуются мужские, а где женские гаметы?

В пестике, в семязачатке – женские, в пыльцевых зернах – мужские.

При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается диплоидный спорофит.

У цветковых спорофит – листостебельное растение . Спорофит образует споры ( n ). Споры морфологически различные, в тычинках образуются микроспоры, в пестиках – мегаспоры, значит цветковые – разноспоровые растения. Что же образуется из микро- и мегаспор?

Половое размножение цветковых

Разноспоровые растения — растения, образующие споры, отличающиеся по величине и физиологическим особенностям:

микроспоры — более мелкие споры, формирующиеся в микроспорангиях, из них вырастают мужские заростки (гаметофиты);

мегаспоры — более крупные споры, формирующиеся в мегаспорангиях, из них вырастают женские заростки (гаметофиты).

Половое размножение цветковых

Разноспоровость чаще встречается среди высших растений (некоторые плауны, водные папоротники, все голосеменные и покрытосеменные).

Половое размножение цветковых

Из гаплоидных спор развиваются растения, образующие гаметы – гаметофиты ( n) .

Из микроспор развиваются «цветочные мужчины» - мужские гаметофиты , а из мегаспор – «цветочные женщины» - женские гаметофиты .

Что же из себя представляют мужские и женские гаметофиты?

Как происходит образование спор и гамет у цветковых?

Можно ли цветок назвать половым органом цветковых?

Для ответа на эти вопросы рассмотрим строение цветка.

Морфология цветка

Цветок – видоизмененный побег, предназначенный для образования спор и полового размножения , заканчивающегося образованием семян и плодов.

• Строение цветка:
• 1. Цветоножка
• 2. Цветоложе
• 3. Чашечка из чашелистиков
• 4. Венчик из лепестков
• 5. Пестик
• 6. Тычинки
• 3+4. Двойной околоцветник
• Главные части цветка:

• Андроцей – совокупность тычинок (микроспорофиллы, дом для мужчин ).
• Гинецей – совокупность пестиков (мегаспорофиллы, дом для женщин ).

Андроцей. Микроспорогенез, микрогаметогенез

Микроспорогенез .

На каждой тычиночной нити находится пыльник, состоит из 2 половинок, в каждой два пыльцевых гнезда – микро-спорангия. В них из микроспороцитов (2 n ) в результате мейоза образуются микроспоры ( n) .

Микрогаметогенез – процесс превращения микроспор в мужские гаметофиты.

Ядро споры делится митотически, образуется двуядерная клетка с вегетативным и генеративным ядром. Из генеративной позже образуются два спермия . Оболочка пыльцевого зерна представлена двумя оболочками – экзиной и интиной .

Андроцей. Микроспорогенез, микрогаметогенез

Гинецей. Микроспорогенез, микрогаметогенез

Образован плодолистиками, образующими один или несколько пестиков.

В пестике различают: рыльце, столбик, завязь. Функции?

Гинецей. Микроспорогенез, микрогаметогенез

В завязи пестика –семязачаток (семяпочка). Может быть несколько – сколько семян, столько и семяпочек.

Мегаспорогенез . Центральная часть семязачатка – нуцеллус , окруженный интегументами. Одна из его клеток (2 n ) претерпевает мейоз и образуется 4 споры ( n ), из которых 3 отмирают, так образуется мегаспора ( n) .

Мегагаметогенез . Ядро споры претерпевает три митотических деления и образуется восьмиядерная клетка. 3 ядра отходят к одному полюсу и образуется яйцеклетка ( n) и две синергиды (n) , 3 ядра – к другому полюсу – антиподы (n) , два ядра в центре сливаются – образуется центральная клетка (2 n ) .

Образуется женский гаметофит – зародышевый мешок (7 клеток).

Гинецей. Микроспорогенез, микрогаметогенез

Строение семязачатка. Оплодотворение

Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать. Она набухает, и ее содержимое, одетое интиной, начинает выпячиваться через поры экзины.

В результате вегетативная клетка образует пыльцевую трубку, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки растворяет ткани рыльца и столбика.

Двойное оплодотворение

У некоторых растений спермагенная клетка еще до прорастания пыльцы, а у других — в процессе прорастания, дает начало двум спермиям. Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу из который развивается зародыш семени;

Второй — с центральным ядром зародышевого мешка, образуя триплоидное ядро, из которого формируется эндосперм.

Синергиды и антиподы дегенерируют. Этот процесс получил название двойного оплодотворения .

Двойное оплодотворение

Из интегументов образуется семенная кожура.

Из всего семязачатка – семя.

Из стенок завязи – околоплодник.

В целом из завязи пестика – плод с семенами.

Открыто двойное оплодотворение

в 1898 году русским ботаником С.Г.Навашиным.

Повторение

• Какое растение называется гаметофитом? Спорофитом?
• Хологамия? Изогамия? Гетерогамия? Оогамия?
• Чем отличается цветок с двойным околоцветником от цветка с простым околоцветником?
• Андроцей? Гинецей?
• Однополые цветки и обоеполые цветки?
• Какие растения называются однодомными и двудомными?
• Как происходит микроспорогенез?
• Как происходит микрогаметогенез и образование мужского гаметофита?
• Как происходит мегаспорогенез?
• Как происходит мегагаметогенез и образование женского гаметофита?
• Можно ли цветок назвать органом полового размножения?
• Есть ли гаметангии у цветковых растений?

Повторение

• Мужской гаметофит цветковых растений представлен (_).
• Пыльцевое зерно на рыльце столбика набухает и образует (_).
• Генеративная клетка делится и образует (_).
• Семязачаток снаружи защищен (_), между которыми есть отверстие – (_).
• Женский гаметофит цветковых растений представлен (_).
• Внутри семязачатка развивается (_), состоящий из семи клеток.
• Один спермий сливается с (_), второй – (_), то есть происходят два оплодотворения.
• Двойное оплодотворение было открыто русским ученым (_).
• Зародыш семени развивается из (_).
• Эндосперм образуется из (_).
• Перисперм образуется из (_).
• Кожура семени образуется из (_)
• Околоплодник формируется из (_).

Повторение

Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):

• Пыльцевое зерно.
• Спермии.
• Пыльцевая трубка.
• Семязачаток.
• Зародышевый мешок.
• Интегументы.
• Эндосперм.
• Перисперм.
• Мужской гаметофит.
• Женский гаметофит.

• Микроспорогенез.
• Мегаспорогенез.
• Микрогаметогенез.
• Мегагаметогенез.
• Спорофит цветковых растений.
• Нуцеллус.
• Мегаспорангий.
• Микроспорангии.