Двойное оплодотворение цветковых растений

Список литературы.

1. В.В. Полевой. Физиология растений. Москва «Высшая школа» 1989.
2. Н.И. Якушкина. Физиология растений. Москва «Просвещение» 1989.
3. Рейнхольд Вайнар. Движения у растений. Москва «Знание» 1987.
4. Рубин. Курс физиологии растений. Москва 1976.

Наш соотечественник академик Сергей Гаврилович Навашын открыл особенности оплодотворения цветковых растений.

В чем же заключаются эти особенности?

Еще в процессе формирования цветочной почки в будущем цветке начинают образовываться половые клетки.

1 — Тычинка, 2 — пыльник, 3 — пыльцевые зерна, 4 — пыльцевые зерна в разрезе, 5 — пестик, 6 — семяпочка, 7 — зародышевый мешок, 8 — ценральная клетка, 9 — яйцеклетка, 10 — энтодерма, 11 — проросток.

Женские половые клетки формируются в завязи пестика в семяпочке.

Одна из клеток семяпочки делится путем мейоза. Из 16 пар хромасом клеток вишни возьмем условно 3 пары и проследим за их судьбой. В результате мейоза возникают 4 клетки. В каждой из клеток диплоидный набор хромосом – это женские споры цветкового растения. Из этих клеток 3 дегенерируют, а оставшаяся клетка растет. В ней содержится большое кл-во цитоплазмы. Ядро этой клетки делится путем митоза. Возникшие в результате деления дочернии ядра расходятся в противоположные стороны и каждый из них вновь днлится дважды. Образуется восьмиядерная клетка. В верхней и нижней ее частях располагаютя по 4-ре ядра. От каждой группы к центру перемещается по 1-му ядру. Вокруг остальных ядер обосабливается цитоплазма. Одна из образовавшихся клеток становится гаметой – яйцеклеткой.

А что же происходит с ядрами, переместившимися к центру? Каждый из них содержит гаплоидный набор хромосом. Ядра сливаются, возникает ядро содержащее диплоидный набор хромосом – оно называется вторичным. Так формируется зародошевый мешок. Состоит он, как вы видете, из нескольких клеток. Одна из них женская гамета-яйцеклетка. В центе зародышевого мешка находится диплоидное вторичное ядро – это и есть женский гаметофит цветкового растения.

А как же образуется мужской гаметофит,

Разрежем пыльник. Все клетки его в начале однородные. Затем происходит дифференциация. Материнские клетки пыльцы начинают делиться. Делятся они путем мейоза. Основные этапы этого процесса мы с Вами уже наблюдали при образовании женских спор.

В результате меоза возникают гаплоидные яйцевые зерна – мужские споры. Они находятся в гнеждах пыльника. Каждая спора делитс и образует 2 клетки (вегетативную и генеративную). Пыльник созревает и пыльца высыпается. Происходит опыление.

Под действием веществ, находящихся на рыльце пыльца прорастает в направлении семяпочки. Образуется пыльцевая трубка. В процессе роста кончик пыльцевой трубки приобретает особые ферменты, растворяющие клетки столбика. Обе клетки пыльцевого зерна переходят в ростущий конец пыльцевой трубки. Генеративная клетка делится. Возникают 2-ве мужские гаметы. В отличие от женских мужские гаметы содержат меньшее кол-во цитоплазмы. Так формируется мужской гаметофит. Пыльцевая трубка прорастает в зародошевый мешок. К этому времени вегетативная клетка дегенерирует. И обе мужские клетки вливаются в зародошевый мешок.

Одна из мужских гамет перемещается к яйцеклетке и сливается с ней. Из двух гаплоидных гамет в результате оплодотворения возникает диплоидная зигота, из которой развивается зародыш семени. Вторая мужская гамета перемещается к диплоидному вторичному ядру и так же сливается с ним. Образуется ядро содержащее тройной набор хромосом. Оплодотворение при котором одна мужская гамета сливается с яйцеклеткой, а вторая со вторичным ядром – называется двойным.

Из зиготы развивается зародыш семени. Триплоидное ядро многократно делится. Образуется питательная ткань – эдосперм. Особенно хорошо развит эндосперм у однодольных растений. У большинства двудольных растений в процессе деления семени питательные вещества эндосперма переходят в семядоли. Из завязи, содержащей оплодотворенную семяпочку, развивается плод, в котором находится семя. В последствие из него вырастет новое растение.

Богатые питательными веществами ткани эндосперма обеспечат проросток необходимым питанием.

В этом в основном заключается основное значение двойного оплодотворения.

КОНЕЦ.

Рис. 28. Схема развития мужского гаметофита (а) и женского гаметофита (зародышевого мешка) Polygonum типа (Б):
1 - микроспора, или материнская клетка, пыльцевого зерна; 2 - двуклеточное пыльцевое зерно, клетка-трубка и генеративная клетка; 3 - деление генеративной клетки; 4 - трехклеточное пыльцевое зерно (спермии-клетки свободно лежат в цитоплазме клетки-трубки); 5 - прорастание пыльцевого зерна; 6 - мегаспора; 7-8 - первое деление ядра мегаспоры; 9 - второе деление, четырехъядерная стадия развития женского гаметофита; 10 - третье деление, восьмиядерная стация; 11 - зрелый семиклеточный женский гаметофит (в нем различаются яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух синергид, центральная клетка с двумя полярными ядрами и три антиподы); 12 - двойное оплодотворение (слияние спермиев с ядром яйцеклетки и с объединившимися ядрами центральной клетки). Одна из синергид дегенерирует (заштрихована), в ней видны остатки содержимого пыльцевой трубки.