Половое размножение покрытосеменных
Листостебельное растение является спорофитом. Орган полового размножения – цветок.
– Вегетативная клетка образует пыльцевую трубку, по которой спермии проникают в семязачаток через пыльцевход.
– Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, образуется зигота (2n), из которой развивается зародыш семени.
– Второй спермий сливается с центральным диплоидным ядром, образуется триплоидная клетка, из которой возникает эндосперм.
Тычинки – мужская часть цветка. Тычинка имеет тычиночную нить и пыльник, состоящий из двух пыльцевых мешков. Пыльцевой мешок – это микроспорангий. В нем диплоидные клетки – микроспороциты – делятся мейозом и образуются гаплоидные микроспоры. Микроспора делится митотически с образованием двух клеток: более крупной – вегетативной, и мелкой – генеративной. Вегетативная и генеративная клетки покрыты двумя оболочками: наружной – экзина, внутренней – интина. Эта структура представляет собой пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (мужские гаметы). У однодольных растений это деление происходит в пыльцевом зерне, которое находится еще в пыльнике. У двудольных – при попадании пыльцы на рыльце пестика. Вегетативная клетка образует пыльцевую трубку.
Пестик – женская часть цветка. В завязи пестика расположены семязачатки (семяпочки). Семяпочки завязи пестика являются мегаспорангиями (макроспорангиями). Центральная часть семязачатка – нуцеллус – защищен покровами семязачатка. Покровы на верхушке не срастаются и образуют узкий канал – пыльцевход. В нуцеллусе семяпочки около пыльцевхода располагается диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Мегаспороцит делится мейозом, в результате образуются четыре гаплоидные мегаспоры (макроспоры), три из которых вскоре погибают. Четвертая мегаспора делится три раза митозом и образуется восьмиядерный (восьмиклеточный), а затемсемимиядерный (семиклеточный)зародышевый мешок – женский гаметофит. У каждого полюса зародышевого мешка располагаются по четыре гаплоидные ядра. Затем по одному ядру отходит в центр мешка (эти ядра называют полярными). Полярные ядра сливаются, образуя одно диплоидное центральное ядро. На полюсе у пыльцевхода остаются яйцеклетка и две синергиды. На противоположном полюсе располагаются три клетки – антиподы.
Двойное оплодотворение цветкового растения
Спорофит 2 n(листостебельное растение)
↓ ↓
Тычинки (андроцей)Пестик (гинецей)
↓ ↓
Пыльник Завязь
↓ ↓
Пыльцевые мешкиСемязачаток (семяпочка)
(микроспорангий)(мегаспорангий)
↓ ↓
Микроспороциты (2 n)мегаспороцит (2 n)
↓ ↓
мейоз мейоз
↓ ↓
4 микроспоры (n)4 мегаспоры (n)
(все жизнеспособны)(3 из них погибают)
↓ ↓
митоз 3 митоза
↓ ↓
| пыльцевое зерно (n) | зародышевый мешок (n) |
| (мужской гаметофит). | (женский гаметофит). |
| Состоит из двух клеток: | Содержит восемь ядер: |
| вегетативной (большой), | на полюсе у пыльцевхода |
| генеративной (малой). | яйцеклетка и 2 синергиды, |
| Генеративная клетка делится | на противоположном полюсе – |
| митозом и образуется 2 спермия | 3 антиподы. Два ядра в центре |
| Оболочки: экзина – наружная | образуют диплоидное |
| интина – внутренняя | ядро центральной клетки. |
Схема двойного оплодотворения у цветковых растений
1-прорастающее пыльцевое зерно;
2-рыльце пестика;
3-пыльник;
4-пыльцевая трубка;
5-два спермия;
6-семяпочка;
7-яйцеклетка;
8-центральная клетка зародышевого мешка.
Пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, начинает прорастать. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, которая проникает через пыльцевход в зародышевый мешок, и по ней двжутся два спермия. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, которая дает начало зародышу. Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой - из образовавшейся триплоидной клетки развивается эндосперм. В эндосперме содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Антиподы и синергиды отмирают. Этот спомоб оплодотворения покрытосеменных был описан С. Г. Навашиным и получил название двлйного оплодотворения.
Образование семян и плодо
После оплодотворения из семяпочки формируется семя.
- Зародыш семени (корешок, стебелек, семядоли, почечка) образуется в результате деления оплодотворенной яйцеклетки.
- Семенная кожура образуется из покровов семяпочки.
- Эндосперм семени образуется из центральной диплоидной клетки.
- Параллельно с развитием семени из стенки завязи образуется околоплодник.