Projekat polne reprodukcije cvjetnica. Razmnožavanje angiospermi. Planirani ishodi učenja

Chercher

Podjela se događa u prašnicima prašnika. Kao rezultat, formiraju se brojne ćelije koje sazrevaju u polen. Polenova zrna su derivati ​​spora. Pokriveni su dvoslojnom školjkom. Vanjska ljuska je neravna, sa izbočinama koje pomažu polenovim zrncima da ostanu na stigmi. Ispod ljuske nalaze se vegetativne i generativne ćelije (vidi sliku 1). To je muški gametofit angiospermi.

Rice. 1. Ćelije polena

Ovule (vidi sliku 2) se razvijaju na unutrašnjoj strani zidova jajnika. Njihov broj ovisi o vrsti biljke.

Rice. 2. Ovules

Embrionalna vreća se formira u ovuli (vidi sliku 3) - ženski gametofit cvjetnica. Nasuprot mikropilu je jajna ćelija, au centru je centralna ćelija.

Rice. 3. Embrionska vreća

Polenovo zrno slijeće na žig tučka i pričvršćuje se za njega zahvaljujući strukturi ljuske i ljepljivim šećernim izlučevinama stigme.

Polenovo zrno nabubri i klija, formirajući polenovu cijev - derivat vegetativne ćelije. Cjevčica raste u šupljinu jajnika. U polenskoj cijevi, generativna ćelija je podijeljena na 2 spermatozoida. Kada polenova cijev prodre kroz mikropil u šupljinu embrionalne vrećice, jedan od spermatozoida se spaja sa jajnom stazom. Dolazi do oplodnje i formira se zigota. Druga sperma se spaja sa jezgrom centralne ćelije.

Oplodnja je proces fuzije 2 zametne ćelije kako bi se formirala zigota.

Ovaj proces se zove dvostruka oplodnja a karakterističan je samo za cvjetnice.

Zigota započinje diobu, što rezultira formiranjem višećelijskog biljnog embrija. Centralna ćelija se deli i formira endosperm. Sjemenski omotač se formira od ljuski jajne stanice. Hranjive tvari teku u jajnik, postepeno postaje zrelo voće. Zidovi jajnika pružaju perikarp koji štiti sjeme od negativnih utjecaja. Kod nekih biljaka u formiranju ploda sudjeluju listovi i posuda.

Oprašivanje je proces prenošenja polena sa prašnika prašnika na stigmu tučka.

oprašivanje:

• Samooprašivanje - polen sa prašnika pada na žig istog cvijeta (pirinač, pšenica, grašak, pasulj). Može se pojaviti čak iu pupoljku. Ne postoji kombinacija nasljednih informacija, tako da postoji mala raznolikost u potomstvu.
• Unakrsno oprašivanje - polen sa prašnika jednog cvijeta prenosi se na žig drugog cvijeta (kukuruz, krastavac, lubenica, topola, vrba). Velika raznolikost potomstva. Ali vjerovatnoća da polen dođe na stigmu je mala. Takve biljke su razvile adaptacije protiv samooprašivanja: tučak i prašnik sazrijevaju različita vremena, prašnici su kraći od tučaka (heterostil) (vidi sliku 4), neke biljke su dvodomne.

Rice. 4. Kukuruzni tučak

Neke biljke (orhideje) karakterizira mješovito oprašivanje.

Zvjerstvo je oprašivanje biljke životinjama. Cvjetovi ili cvatovi su veliki, svijetli, uočljivi za oprašivanje. Mogu imati tragove u ultraljubičastom spektru, koji su vidljivi insektima. Ima nektara i jake arome (mirisni duhan). Polenova zrna su velika, polen ljepljiv, tako da se lijepi za insekte (vidi sliku 5), perje ptica i krzno sisara.

Rice. 5. Polen na pčelama

Postoje cvjetovi koje oprašuje samo jedna vrsta životinja, na primjer, zmajeve i djeteline oprašuju bumbari (vidi sliku 6).

Rice. 6. Snapdragon

Kigelija se samo oprašuje šišmiši. Orhideju angrecum od jedne i po stope oprašuje samo predviđeni jastreb (vidi sliku 7).

Rice. 7. Hawk Moth Forestold

Anemofilija - oprašivanje biljaka vjetrom (topola, joha, hrast, ljeska, raž). Cvjetovi su mali i neupadljivi. Polen je sitan, lagan, suv. Prašnici se nalaze na dugim visećim nitima. Biljke rastu u velikim grozdovima (leska (vidi sliku 8)).

Rice. 8. Cvijeće lješnjaka

Drveće cveta u proleće, pre nego što lišće procveta.

Neke biljke mogu se oprašiti na oba načina: insektima i vjetrom (platin).

Veštačko oprašivanje je oprašivanje koje obavljaju ljudi. Javlja se u svrhu hibridizacije, dobijanja novih sorti, povećanja prinosa.

Polen se prenosi mekom, suvom četkom ili komadom gume koji se stavlja na žicu. Cvjetovi nekih samooplodnih biljaka pripremaju se unaprijed. Da biste to učinili, otvara se pupoljak i uklanjaju se prašnici. Na neke pupoljke se stavljaju posebne kapice. Ovo sprečava slučajno oprašivanje. Kada cvjetovi procvjetaju, prethodno pripremljeni polen se nanosi na žigme tučaka.

Reference

1. Biologija. Bakterije, gljive, biljke. 6. razred: udžbenik. za opšte obrazovanje institucije / V.V. Pčelar. - 14. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2011. - 304 str.: ilustr.
2. Tikhonova E.T., Romanova N.I. Biologija, 6. - M.: Ruska riječ.
3. Isaeva T.A., Romanova N.I. Biologija, 6. - M.: Ruska riječ.

1. Betonolog.ru ().
2. activestudy.info().
3. Lotoskay.ucoz.ru ().

Domaći

1. Biologija. Bakterije, gljive, biljke. 6. razred: udžbenik. za opšte obrazovanje institucije / V.V. Pčelar. - 14. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2011. - 304 str.: ilustr. - Sa. 215, zadaci i pitanje 7, 9 ().
2. Kako su jajne ćelije i polenovo zrno strukturirane?
3. Opišite proces dvostruke oplodnje.
4. * Razmotrite koji je tip oprašivanja kritosjemenjača prvi nastao. Koja vrsta oprašivanja je najsavršenija? Zašto?

Seksualno razmnožavanje kod kritosjemenjača povezano je s cvijećem. U cvijetu, reproduktivnom organu, dolazi do sazrijevanja muških i ženskih reproduktivnih stanica (gameta) i njihovog kasnijeg spajanja kako bi se formirala prva stanica organizma kćeri.

Razlika između spolne i vegetativne reprodukcije

Seksualna i vegetativna su dvije vrste reprodukcije kod kritosjemenjača. At vegetativno razmnožavanje novi organizmi nastaju zbog regeneracije vegetativnih organa(list, korijen, izdanak).

Cvijet nije vegetativni cvijet, već reproduktivni (latinski - reproductio - razmnožavanje) organ. U njemu, kada se gamete spoje, formira se zigot iz kojeg se naknadno razvija embrion nove biljke.

Gamete

Gamete imaju značajnu razliku od svih ostalih ćelija. Broj hromozoma u jezgrama gameta je dva puta manji nego u drugim ćelijama. Ovaj skup hromozoma naziva se haploidnim. Skup hromozoma običnih tjelesnih stanica naziva se diploidni.

Hromozomi sadrže nasljedne informacije o karakteristikama organizma. Ćerki organizam ima polovinu hromozoma iz muške gamete i isto toliko iz ženske.

Prašnici i tučki

Polen se razvija na prašnicima. Polen sadrži generativnu ćeliju, koja, kada se podijeli, formira dvije muške gamete, koje se nazivaju spermatozoidi.

TOP 4 člankakoji čitaju uz ovo

Ženska gameta, odnosno jaje, zajedno sa svojim pratećim ćelijama nalazi se unutar jajnika tučka, u šupljini embrionalne vrećice.

Rice. 1. Embrionalna vreća.

Oprašivanje

Oprašivanje je proces prenošenja polena na žig tučka koji se vrši uz pomoć vjetra, vode, insekata i nekih drugih životinja. Osoba može sama, namjerno, ručno oprašiti biljke.

Polen na tučku može doći iz drugih cvjetova, ili možda iz prašnika istog cvijeta.

Uz pomoć ručnog oprašivanja možete povećati prinose i razviti mnoge nove sorte biljaka.

Rice. 2. Ručno oprašivanje.

Dvostruko đubrenje

Nakon oprašivanja, spermatozoidi se kreću u embrionalnu vreću. To se događa kroz polenovu cijev, koja je nereproduktivna ćelija polena. Polenova cijev brzo raste (35 mm/sat) prema jajnoj stanici, a spermatozoidi se kreću s njom.

Spermatozoidi dolaze u različitim oblicima i nemaju flagele. Kada polenova cijev stigne do jajeta, jedan spermatozoid se sjedinjuje s njim, a drugi sa centralnom ćelijom embrionalne vrećice.

Kao rezultat toga, tijekom dvostruke oplodnje u kritosjemenjačama nastaju sljedeće ćelije:

• prvi spermatozoid + jaje = zigota;
• drugi spermatozoid + centralna ćelija = endosperm.

Zigota se potom dijeli i razvija u embrion. Endosperm služi kao izvor hranljivih materija za embrion. Zajedno, embrion i endosperm formiraju seme.

Rice. 3. Šema dvostruke gnojidbe.

Germ

Embrion angiosperme je rudimentarni ćerki organizam koji miruje u sjemenu dok sjeme ne počne klijati. Skup hromozoma u embriju, kao i zigota, je diploidan.

Sjeme i embrion sazrijevaju, a hranjive tvari se akumuliraju u endospermu. Plod tučka raste i pretvara se u plod.

Šta smo naučili?

Kada proučavamo seksualnu reprodukciju angiospermi u 6. razredu, moramo razumjeti koje su karakteristike karakteristične za ove biljke. Glavna karakteristika angiospermi je prisustvo cvijeta. U cvijetu se formiraju i razvijaju gamete. Angiosperme se razmnožavaju sjemenkama. Sjeme nastaje kao rezultat spolnog procesa, koji se kod cvjetnica završava dvostrukom oplodnjom.

Testirajte na temu

Evaluacija izvještaja

Prosječna ocjena: 4.2. Ukupno primljenih ocjena: 338.

Proces seksualne reprodukcije kod cvjetnica uključuje nekoliko faza: cvjetanje, oprašivanje, oplodnja, sazrijevanje sjemena i širenje.

Cvatnja je proces koji počinje otvaranjem pupoljaka, nakon čega slijedi otvaranje prašnika, oslobađanje polena, funkcioniranje tučaka i uvenuće cvijeta. Trajanje cvatnje različite vrste varira od nekoliko sati do nekoliko sedmica.

Oprašivanje je proces prenošenja polena sa prašnika na stigmu. Postoje dvije vrste oprašivanja: 1) samooprašivanje - prijenos polena sa prašnika na tučak istog cvijeta 2) unakrsno oprašivanje - prijenos polena sa prašnika jednog cvijeta na tučak drugog;

Uobičajena metoda oprašivanja je uz pomoć insekata. Insekti oprašivači posjećuju cvijeće kako bi konzumirali nektar i/ili polen.

Cvjetovi biljaka koje se oprašuju vjetrom su sitni, bez jarke boje i mirisa, polen je vrlo mali, lagan i formira se u ogromnim količinama.

Oprašivanju prethodi sazrijevanje polena i tučaka. Evolucija biljaka pratila je put komplikacije i poboljšanja idoznog sporofita i redukcije haploidnog gametofita. Kod kritosjemenjača, razlike između gametofita i sporofita dostigle su najveći stepen.

Prašnik je sporofil koji se razvija, PILYAK je gornji dio mikrosporofila sa uvećanim mikrosporangijama. Unutar prašnika, kao rezultat mejotičke diobe, nastaju mikrospore prekrivene ljuskom. Mikrospora tada klija ispod ljuske. Kao rezultat jedne diobe formiraju se dvije ćelije: mala - generativna i velika - vegetativna. Ovo je muški gametofit. Ljuska mikrospore postaje ljuska gametofita - polenovog zrna. Veličina polenovih zrnaca i oblik ljuske mogu značajno varirati.

Tučak nastaje kao rezultat spajanja rubova jednog ili više plodova. Plodovi su nastali u procesu evolucije od megasporofila. Jajnik sadrži jednu ili više klica sjemena. Sjemenska klica se sastoji od jezgra i integumenta. Jezgro sjemenske klice nastalo je tokom evolucije iz megasporangija. U koži sjemena

rudiment je uzak prolaz - mikropil (kroz koji polenova cijev prodire u sjemenski rudiment). U klici sjemena formiraju se megaspore - najčešće četiri, rjeđe dvije ili jedna. Tada se jedna megaspora počinje dijeliti, formirajući embrionsku vrećicu, a ostale se resorbiraju. Kao rezultat podjele, megaspora se izdužuje i na njenim polovima se formiraju četiri jezgra. Zatim se jedno jezgro odvaja od polova, koji se šalju u središte embrionalne vrećice i spajaju se, formirajući centralno jezgro. Budući da je megaspora nastala kao rezultat mejotičke diobe, jezgra formirana u njoj imaju haploidni skup hromozoma. Centralno jezgro ima diploidni set hromozoma, jer nastaje kao rezultat fuzije dva haploidna jezgra. Ćelije se formiraju od jezgara preostalih na polovima embrionalne vrećice. Iz ćelija koje se nalaze na polu okrenutim prema mikropilu razvijaju se jajna i satelitske ćelije (sinergidi). Na suprotnom kraju formiraju se tri ćelije - antipodi.

105. Objasnimo odakle dolazi naziv dvostruka oplodnja kod cvjetnica.
Kod cvjetnica tokom oplodnje dolazi do dva spajanja: prvi spermatozoid se spaja sa jajnom stazom i formira zigot, drugi se spaja s velikom centralnom ćelijom i nastaje endosperm.

106. Označimo elemente ciklusa razvoja cvjetnice, označene brojevima na slici.

1. zrela biljka
2. cvijet
3. polenovo zrno
4. jajnik
5. sazrevanje voća
6. zrelo voće sa sjemenkama
7. sjeme
8. mlada biljka.

107. Povežimo dijelove cvijeta sa plodovima nastalim od njih.

108. Zapišimo metode oprašivanja prikazane na slici.

1. Samooprašivanje.
2. unakrsno oprašivanje.

109. Objasnimo zašto je unakrsno oprašivanje češće od samooprašivanja.
Unakrsno oprašivanje daje različite osobine potomstvu, budući da se različiti organizmi razmnožavaju, a ne samo jedan (kao kod samooprašivanja). Ovo je korisnije u smislu evolucije. Zbog toga su biljke u prirodi razvile brojne mehanizme koji sprečavaju samooprašivanje. Postoji i veliki broj prenosilaca polena (životinje, vjetar, ljudi).

110. Hajde da popunimo tabelu.

111. Podijelimo biljke koje se oprašuju vjetrom i insektima.
Vetrooprašivane: breza, hrast, leska, raž, kukuruz, joha.
Oprašuju se insektima: lipa, jabuka, djetelina, šipak, mirisni duhan, zmaj.

112. Označimo redoslijed radnji tokom vještačkog oprašivanja.

Reproduktivni organi kritosjemenjača su cvijet, sjeme i plod. Ovo poglavlje nudi proučavanje procesa cvjetanja, formiranja spora, gameta i oplodnje kod kritosjemenjača, tj. cvijet će se smatrati reproduktivnim organom.

Cvatnja biljaka odnosi se na period od početka otvaranja prvih cvjetova do bljedanja posljednjih. Jednogodišnje biljke cvjetaju u godini sjetve, dvogodišnje u drugoj godini. Višegodišnje biljke cvjetaju mnogo puta tokom svog života, ali počinju cvjetati u različitim godinama. Zeljaste trajnice češće cvjetaju u prvoj, drugoj ili trećoj godini života; drvenaste - u dužem vremenskom periodu (10 godina ili više). Biljke koje cvjetaju jednom u toku svog života nazivaju se monokarpne, a biljke koje cvjetaju više puta nazivaju se polikarpne.

Trajanje cvjetanja pojedinih cvjetova varira. Za amazonski ljiljan, na primjer, 20-30 minuta, za neke tropske orhideje - do 80 dana. Cvjetovi različitih biljaka otvaraju se u različito doba dana. Sve ove osobine su nasljedne, ali se mogu odrediti i uvjetima okoline.

Kada cvjetovi sazriju, dolazi do oprašivanja - prijenosa polena na stigmu. Prema načinu oprašivanja biljke se dijele na unakrsno oprašivane (ima ih više) i samooplodne.

Samooplodne kulture uključuju pšenicu, grašak, pasulj, zob, paradajz itd. Kod nekih biljaka do samooprašivanja dolazi u pupoljcima koji se ne otvaraju cleistogamy (za kikiriki, laneno sjeme, jezgro, itd.)

Unakrsno oprašivanje je prijenos polena sa cvjetova jedne biljke na cvjetove druge. Postoje dva oblika unakrsnog oprašivanja: geitonogamija , ili susjedno oprašivanje unutar iste biljke i ksenogamija (zapravo unakrsno oprašivanje), kada se polen sa cvijeta jedne jedinke prenosi na stigmu cvijeta druge jedinke.

Polen se može prenositi insektima, vjetrom, životinjama, vodom itd. Ukupan broj biljaka koje se oprašuju insektima (entomofilnih) dostiže 80%. Imaju razne sprave za privlačenje insekata: nektar u nektarima, jarku boju vjenčića, lučenje eteričnih ulja itd.

Oko 19% unakrsno oprašivanih biljaka oprašuje se vjetrom - anemofilne biljke (mnoge žitarice, breza, topola, hrast, itd.) Ove biljke imaju sitne cvjetove, obično skupljene u cvatove, često jednospolne, a polen je vrlo sitan, lagan i proizveden u velikim količinama.

Većina biljaka ima različite prilagodbe za sprječavanje samooprašivanja. na primjer: dihogamija – sazrijevanje prašnika i tučaka u različito vrijeme i heterostilija , ili heterokolumnarnost - formiranje dugih stupova i kratkih prašnika u jednom cvijetu ili obrnuto (heljda, jaglac).

Procesu oprašivanja u biljkama nužno prethodi mikrosporogeneza I megasporogeneza , i također mikrogametogeneza I megagametogeneza – formiranje muških i ženskih gametofita.

Mikrosporogeneza je složen proces stvaranja mikrospora u prašniku od trenutka njihovog nastanka do potpunog sazrijevanja. Tipično, prašnik se sastoji od filamenta i antera, koji ima dvije polovine (teke) povezane vezivnim tkivom. Svaka polovina ima dva gnijezda, unutar kojih se formira polen.

Polenovo gnijezdo (Sl. 88) je odozgo prekriveno epidermom, a ispod je vlaknasti sloj koji lomi prašnik kada sazrije; Srednji sloj i sloj obloge, tapetum, nalaze se još dublje. Ćelije tapetuma su velike, sa gustom citoplazmom i nekoliko jezgara. Tokom sazrijevanja prašnika, sadržaj ćelija tapetuma i srednjeg sloja koristi se za ishranu rastućih mikrospora. Najnutarnji sloj prašnika, arhesporijum, predstavljen je velikim brojem ćelija iz kojih kao rezultat mitotičke deobe nastaju matične ćelije mikrospora. Također se dijele prema tipu mejoze i formiraju tetrade haploidnih mikrospora. Formirana mikrospora je ćelija tankih zidova sa jednim haploidnim jezgrom. Prilikom formiranja muškog gametofita ili polenovog zrna iz mikrospore (mikrogametogeneza), kao rezultat diobe mitozom nastaju dvije ćelije: velika – vegetativna i manja – generativna.

Sa vanjske strane polenovo zrno je prekriveno dvije ljuske: vanjskom, eksinom, i unutrašnjom, intinom. Exine se sastoji od veoma izdržljive supstance

– sporopolenin i ima pore; intina je tanka, elastična i sastoji se od smole

blato i celuloza. Polenova zrna su morfološki vrlo raznolika i specifična za vrstu po veličini i strukturi eksine.

Rice. 88. Prašnik (presjek). A – polenovo gnijezdo sa arhesporijumom, B – otvoreni prašnik: 1 – epiderma, 2 – vlaknasti sloj,

3 – degenerirajući sloj, 4 – tapetum, 5 – arhesporijum (sporogeno tkivo), 6 – polen

Megasporogeneza, ili formiranje embrionalne vrećice, događa se u jezgru ovule. U sloju meristematskih ćelija ispod epiderme, jedna ćelija raste protiv prolaza polena i postaje drugačija od ostalih ćelija parenhima - ovo je ćelija arhesporija. Kao i cijela biljka, ima diploidni set hromozoma, a zatim se kao rezultat mejoze formira tetrada haploidnih megaspora. Jedna od megaspora raste, ostale tri degeneriraju. Tada počinje proces megagametogeneze, tj. formiranje ženskog gametofita - embrionalne vrećice (Sl. 89).

Rice. 89. Formiranje ovule (dijagram): 1 – formiranje nucelusa, 2 – odvajanje ćelije arhesporije, 3 – formiranje megaspora,

4 – odumiranje tri megaspore, 5-8 – tri mitoze megaspore i formiranje ženskog gametofita – embriona vreća

Jezgro megaspore se dijeli tri puta, što rezultira osam jezgara u ćeliji: četiri na mikropilarnom polu i četiri na halazalnom polu. Tada tri jezgra ostaju na mikropilarnom polu embrionalne vrećice,

pretvorio u tri ćelije izolujući oko svake od njih dio citoplazme embrionalne vrećice. Ovo je aparat za jaja. Jedna od njegovih ćelija naziva se jaje i ženska je gameta. Druga dva se nazivaju sinergidi ili pratioci i igraju pomoćnu ulogu u oplodnji. Dva takozvana polarna jezgra protežu se od polova do centra embrionalne vrećice i spajaju se, formirajući diploidno sekundarno jezgro. Tri jezgra koja preostaju na halazalnom polu pretvaraju se u tri ćelije - antipode. U ovom obliku, ženski gametofit je spreman za oplodnju. Izvana podsjeća na vrećicu ovalnog oblika, zbog čega je dobila ime embrionalna vrećica.

Oplodnja je proces spajanja dvije polne ćelije: muške i ženske gamete. Jedna od polenova ćelija koja se uhvati za stigmu tučka produžava se kroz poru u eksini u dugačku polenovu cijev. U cjevčici, zbog diobe generativne ćelije, nastaju dva spermatozoida (Sl. 90).

Rice. 90. Mikrospore (A), formiranje muškog gametofita - polen (B) i formiranje polenove cijevi (C): 1 - eksine, 2 - intine,

3 – vegetativna ćelija, 4 – generativna ćelija, 5 – spermatozoid Polenova cijev raste kroz labavo tkivo stigme i tučka, pro-

prodire u jajnik, ovulu i embrionsku vrećicu. Zatim pukne i jedan spermatozoid se stapa sa jajetom, formirajući zigotu; drugi sa sekundarnim jezgrom, formirajući triploidni endosperm. Tako dolazi do dvostruke oplodnje, koja je karakteristična samo za kritosjemenke (Sl. 91). Ovaj proces je 1898. godine otkrio ruski botaničar S.G. Navashin.

Normalan tok oplodnje naziva se amfimiksis, a različiti slučajevi odstupanja – apomixis. Na primjer: embrion se može formirati iz jajeta bez oplodnje (partenogeneza); iz bilo koje ćelije embrionalne vrećice, ali ne iz jajeta (apogamija); iz ćelije nucelusa, integumenta, chalaze (aposporium). Rezultat aposporije može biti poliembrionija - višestruko klijanje sjemena.

Rice. 91. Šema dvostruke oplodnje: 1 – stigma, 2 – stil, 3 – jajnik, 4 – jajovod, 5 – embrionalna vreća. 6 – aparat za jaje, 7 – antipod, 8 – dva polarna jezgra. 9 – klijavo polenovo zrno, 10 – polenova cijev, 11 – prašnik, 12 – filament, 13 – vjenčić,

14 - čašica

PRAKTIČNI RAD