Amp; 6. Перекрёстное опыление и его виды. Самоопыление. Двойное оплодотворение у цветковых растений

Опыление - перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Перекрестное опыление - попадание пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце пестика другого цветка.

Пыльцу переносят ветер (осоки, пырей, райграс, ольха, орешник, дуб, береза), насекомые (яблоня, слива, вишня, мак, тюльпан, акация белая), вода и птицы (водные растения, например элодея), звери.

Приспособления растений к опылению ветром:

­ цветки невзрачные лишены запаха;

­ околоцветник плохо развит или вообще отсутствует;

­ пыльца сухая, мелкая, легкая;

­ рыльца пестиков длинные перистые;

­ цветки часто цветут до появления листьев (орешник – лещина цветет – «пылит» при наличии еще снега);

­ ветроопыляемые растения образуют сплошные массивы.

Приспособления растений к опылению насекомыми:

­ яркая окраска цветков;

­ хорошо заметные, крупные цветки;

­ цветки имеют резкий запах;

­ имеют нектарники (клевер, тыква) с липкой, сахаристой жидкостью.

­ Выделяют большое количество эфирных масел (акация белая, розы, некоторые виды лилии, ландыш, черемуха и др.); у некоторых запах неприятный – запах тухлого мяса, навоза.

­ Некоторые растения опыляются только одним видом насекомого: цветки клевера, львиного зева, шалфея с длинной трубкой опыляются шмелями.

Приспособления растений к перекрестному опылению:

­ тычинки и пестики в цветке созревают неодновременно;

­ тычинки и пестики имеют различную длину;

­ однополость цветков;

­ самонесовместимость (непрорастание пыльцы).

Биологическое значение перекрестного опыления: повышает уровень комбинативной изменчивости, что увеличивает разнообразие генотипов и обеспечивает лучшую приспособленность к различным условиям внешней среды.

Самоопыление – попадание пыльцы с пыльника тычинок на рыльце пестика того же цветка (горох, пшеница, ячмень).

Это способ опыления у растений, подверженных сильным колебаниям численности в разные периоды года. Оно позволяет такой популяции легче и быстрее восстановить свою численность.

Самоопыление повышает уровень гомозиготности и сохраняет жизнеспособность растений в стабильных условиях среды.

Оплодотворение - процесс слияния мужских и женских половых клеток с образованием зиготы с 2n набором хромосом.

Образование спермиев происходит в пыльцевых зёрнах пыльцевых гнёзд пыльцевых мешков пыльников тычинок.

1. клетки пыльцевого гнезда пыльцевых мешков пыльников тычинок делятся митозом, образуя материнские клетки микроспор (2n), которые затем делятся мейозом, образуя микроспоры (n),

2. микроспора превращается в пыльцевое зерно, которое имеет 2 оболочки: наружную экзину и внутреннюю интину.

3. пыльцевое зерно делится митозом и образуется 2 клетки: вегетативную и генеративную.

4. из генеративной клетки митозом образуется 2 спермия, а из вегетативной в дальнейшем будет образовываться питательная среда для движения спермия.

клетки пыльцевого гнезда (2n)

мейоз

образование микроспор (n)

пыльцевые зерна (n)

митоз

вегетативная (n) генеративная (n) клетки

 

митоз генеративной клетки

вегетативная клетка (n) 2 спермия (n)

Образование яйцеклеток происходит в зародышевом мешке семяпочки, который находится внутри завязи пестика.

а) клетка семяпочки разрастается и делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки - макроспоры, но развитие получает только 1 из них - материнская (3 другие разрушаются);

б) ядро этой материнской клетки трехкратно делится митозом, образуя 8 гаплоидных ядер (2 тетрады) - это и есть зародышевый мешок (женский гаметофит);

в) от каждой тетрады отделяется по одному ядру, которые сливаются и образуется вторичное диплоидное ядро;

г) образуются клетки. Одна из 3-х клеток одной триады представляет собой яйцеклетку (n), а 2 другие синергиды (помощницы). 3 клетки другой триады называются антиподы.

клетки семяпочки (2n)

мейоз

образование 4-х макроспор (n)

3 погибает

материнская клетка макроспоры (n)

3-х крат- ный митоз ядра макроспоры

8-ми ядерный зародышевый мешок (2 тетрады ядер)

 

слияние 2-х ядер

7-ми ядерный зародышевый мешок

цитокенез

7-ми клеточный зародышевый мешок

яйцеклетка (n) 2 синергиды (n) центральная клетка (2n) 3 антиподы (n)

Попав на рыльце пестика пыльца прорастает:

а) через поры экзины выпячивается интина и образуется пыльцевая трубка, в которую движется вегетативная клетка, а за ней 2 спермия.

б) пыльцевая трубка входит через пыльцевход в семяпочку и один спермий, сливаясь с яйцеклеткой, образует зиготу (2n), из которой развивается зародыш, а второй спермий, сливаясь с вторичной (центральной) диплоидной клеткой, образует триплоидное ядро (3n), из которого развивается триплоидный эндосперм.

После двойного оплодотворения из семязачатка развивается семя, покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру, из центральной клетки – эндосперм, из зиготы – зародыш, из стенок завязи – околоплодник, который вместе с семенами образует плод.

Такое оплодотворение называется двойным (Навашин С. Г. 1898 г.)