Характерные особенности оплодотворения у покрытосеменных растений. Кто открыл двойное оплодотворение. Особенность оплодотворения покрытосеменных растений

Двойное оплодотворение у растений имеет большое биологическое значение. Оно было открыто Навашиным в 1898 г. Далее рассмотрим подробнее, как происходит двойное оплодотворение у растений.

Биологическое значение

Процесс двойного оплодотворения способствует активному развитию питательной ткани. В связи с этим семяпочка не запасает вещества впрок. Это, в свою очередь, объясняет ее быстрое развитие.

Схема двойного оплодотворения

Коротко явление можно описать следующим образом. Двойное оплодотворение у покрытосеменных растений состоит в проникновении в завязь двух спермиев. Один сливается с яйцеклеткой. Это способствует началу развития диплоидного зародыша. Второй спермий соединяется с центральной клеткой. В результате формируется триплоидный элемент. Из этой клетки появляется эндосперм. Он является питательным материалом для развивающегося зародыша.

Развитие пыльцевой трубки

Двойное оплодотворение у покрытосеменных начинается после образования гаплоидного сильно редуцированного поколения. Оно представлено гаметофитами. Двойное оплодотворение цветковых растений способствует прорастанию пыльцы. Оно начинается с разбухания зерна и последующего формирования пыльцевой трубки. Она прорывает спородерму в наиболее тонком ее участке. Называется он апертура. С кончика пыльцевой трубки выделяются специфические вещества. Они размягчают ткани столбика и рыльца. За счет этого в них входит пыльцевая трубка. По мере ее развития и роста, в нее переходят оба спермия и ядро от вегетативной клетки. В подавляющем большинстве случаев проникновение пыльцевой трубки в нуцеллус (мегаспорангий) происходит посредством микропиле семязачатка. Крайне редко это осуществляется другим способом. После проникновения в зародышевый мешок происходит разрыв пыльцевой трубки. В результате все ее содержимое изливается вовнутрь. Двойное оплодотворение цветковых растений продолжается формированием диплоидной зиготы. Этому способствует первый спермий. Второй элемент соединяется с вторичным ядром, которое расположено в центральной части зародышевого мешка. Образованное триплоидное ядро впоследствии трансформируется в эндосперм.

Формирование клеток: общие сведения

Процесс двойного оплодотворения цветковых растений осуществляется особыми половыми клетками. Их формирование происходит в два этапа. Первая стадия называется спорогенез, вторая - гематогенез. В случае образования мужских клеток эти этапы именуются микроспорогенез и микрогематогенез. При образовании женских половых элементов приставка меняется на "мега" (или "макро"). Спорогенез основывается на мейозе. Это процесс формирования гаплоидных элементов. Мейозу, так же как и у представителей фауны, предшествует размножение клеток посредством митотических делений.

Образование спермиев

Первичное формирование мужских половых элементов осуществляется в особой ткани пыльника. Она называется археспориальной. В ней в результате митозов происходит формирование многочисленных эелементов - материнских клеток пыльцы. Они и вступают затем в мейоз. Вследствие двух мейотических делений образуется 4 гаплоидные микроспоры. Некоторое время они лежат рядом, формируя тетрады. После этого происходит их распад на пыльцевые зерна - отдельные микроспоры. Каждый из образованных элементов начинает покрываться двумя оболочками: внешней (экзина) и внутренней (интина). Затем начинается следующий этап - микрогаметогенез. Он, в свою очередь, состоит из двух митотических последовательных делений. После первого формируется две клетки: генеративная и вегетативная. Впоследствии первая проходит еще одно деление. В результате образуется две мужские клетки - спермии.

Макроспорогенез и мегаспорогенез

В тканях семяпочки начинает обособляться один или несколько археспориальных элементов. Они начинают усиленно расти. Вследствие такой активности они становятся значительно крупнее остальных клеток, окружающих их в семяпочке. Каждый археспориальный элемент один, два или более раз подвергается делению митозом. В некоторых случаях клетка может сразу трансформироваться в материнскую. Внутри нее происходит мейоз. В результате него формируется 4 гаплоидные клетки. Как правило, самая крупная из них начинает развиваться, превращаясь в зародышевый мешок. Три оставшиеся постепенно дегенерируют. На данном этапе макроспорогенез завершается, начинается макрогематогенез. В ходе него происходят митотические деления (у большей части покрытосеменных их три). Цитокинез не сопровождает митозы. В результате трех делений формируется зародышевый мешок с восемью ядрами. Они впоследствии обосабливаются в самостоятельные клетки. Эти элементы распределяются определенным образом по зародышевому мешку. Одна из обособленных клеток, которая, собственно, является яйцеклеткой, совместно с двумя другими - синергидами, занимает место у микропиле, в которое осуществляется проникновение спермиев. В этом процессе синергиды исполняют очень значимую роль. В них содержатся ферменты, которые способствуют растворению оболочек на пыльцевых трубках. В противоположной стороне зародышевого мешка располагаются другие три клетки. Они именуются антиподами. С помощью этих элементов происходит передача из семяпочки питательных веществ в зародышевый мешок. Оставшиеся две клетки располагаются в центральной части. Зачастую они сливаются. В результате их соединения формируется диплоидная центральная клетка. После того как произойдет двойное оплодотворение, и в завязь проникнут спермии, один из них, как выше сказано было, сольется с яйцеклеткой.

Особенности пыльцевой трубки

Двойное оплодотворение сопровождается взаимодействием ее с тканями спорофита. Оно достаточно специфично. Этот процесс регулируется активностью химических соединений. Установлено, что если пыльцу промыть в дистиллированной воде, она потеряет способность к прорастанию. Если же полученный раствор сконцентрировать, а затем ее обработать, то она снова станет полноценной. Развитие пыльцевой трубки после прорастания контролируют ткани пестика. К примеру, у хлопчатника ее рост до яйцеклетки занимает порядка 12-18-ти часов. Однако уже спустя 6 часов вполне можно определить, к какой именно семяпочке будет направляться пыльцевая трубка. Это понятно потому, что в ней начинается разрушение синергиды. В настоящее время не установлено, как растение может направить развитие трубки в нужном направлении и каким образом о приближении узнает синергида.

"Запрет" на самоопыление

Он достаточно часто наблюдается у цветковых растений. Это явление имеет свои особенности. "Запрет" на самоопыление проявляется в том, что спорофит "идентифицирует" собственного мужского гематофита и не допускает его к участию в оплодотворении. При этом в ряде случаев на рыльце пестика не происходит прорастания собственной пыльцы. Однако, как правило, рост трубки все-таки начинается, но впоследствии приостанавливается. В результате пыльца не достигает яйцеклетки и, как следствие, двойное оплодотворение не происходит. Еще Дарвиным было отмечено это явление. Так, он обнаружил у первоцвета весеннего цветки двух форм. Одни из них были длинностолбиковыми с короткими тычинками. Другие же - короткостолбиковыми. В них тычиночные нити были длинные. Короткостолбиковые растения отличаются крупной пыльцой (вдвое больше, чем у других). При этом клетки в сосочках рыльца - мелкие. Указанные признаки контролирует группа из тесно сплетенных генов.

Рецепторы

Двойное оплодотворение эффективно, когда пыльца переносится от одной формы к другой. За распознавание собственных элементов отвечают особые молекулы-рецепторы. Они представляют собой сложные соединения углеводов с белками. Установлено, что формы дикой капусты, не вырабатывающие в тканях рыльца эти молекулы-рецепторы, способны самоопыляться. Для нормальных растений характерно появление углеводно-белковых соединений за день до раскрытия цветка. Если открыть бутон и обработать его собственной пыльцой за двое суток до его распускания, то двойное оплодотворение произойдет. Если это сделать за день до открытия, то его не будет.

Аллели

Примечательно, что в ряде случаев "самонесовместимость" пыльцы в растениях устанавливается серией множественных элементов одного гена. Это явление похоже на несовместимость при пересадке ткани у животных. Такие аллели обозначают литерой S. Число в популяции этих элементов может достичь десятков или даже сотен. К примеру, если генотип растения, производящего яйцеклетки, - s1s2, а вырабатывающего пыльцу - s2s3, при перекрестном опылении прорастание будет отмечено только у 50% пылинок. Это будут те, которые несут аллель s3. Если элементов несколько десятков, то большая часть пыльцы прорастет нормально при перекрестном опылении, при этом самоопыление предотвращается полностью.

В заключение

В отличие от голосеменных, для которых характерно развитие достаточно мощного гаплоидного эндосперма вне зависимости от оплодотворения, у покрытосеменных ткань образуется только в этом единственном случае. Учитывая огромное количество поколений, таким образом достигается значительная экономия энергии. Повышение степени плоидности эндосперма, по всей видимости, способствует более скорому росту ткани в сравнении с диплоидными слоями спорофита.

>>Оплодотворение у цветковых растений

Получая из внешней среды все необходимое для жизни, цветковые растения растут, цветут и образуют плоды с семенами. Чтобы завязался плод и развились семена, должно произойти опыление , а после него - оплодотворение.

Оплодотворением называют слияние двух половых клеток - гамет. У цветковых растений мужские гаметы - спермии - очень мелкие. Женские гаметы - яйцеклетки - гораздо крупнее спермиев.

При опылении пылинки, или пыльцевые зерна, попадают на рыльца. Внешне пыльцевые зерна разных растений очень разнообразны, у многих растений они имеют форму маленьких шариков. Каждое пыльцевое зерно одето оболочкой, поверхность которой редко гладкая; чаще она неровная и покрыта шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки 9 3 . Это помогает пыльцевым зернам удерживаться на теле насекомого-опылителя и на рыльце.

На поверхности рыльца выделяется липкая, удерживающая пыльцу жидкость. Здесь пылинка прорастает в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка сначала растет между клетками рыльца, затем - столбика и наконец врастает в полость завязи.

В полости завязи находятся семязачатки (семяпочки). Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы , ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, V хлопчатника - несколько десятков а у мака их число достигает нескольких тысяч.

По мере роста пыльцевой трубки по ней из пыльцевого зерна перемещаются две Клетки , имеющие крупные ядра . Это спермин. Они все время находятся близ растущего кончика пыльцевой трубки 94 .

Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Каждый семязачаток одет покровом, в котором на вершине семязачатка.

В этой ткани, состоящей из мелких клеток с тонкими оболочками, развивается группа относительно крупных клеток. Среди них ближе к пыльцевходу находится яйцеклетка. Кончик пыльцевой трубки врастает в семязачаток. Яйцеклетка сливается с одним из спермиев. Происходит оплодотворение.

Второй спермин сливается с самой крупной из группы клеток семязачатка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй - с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик С. Г. Навашин и назвал его двойным оплодотворением.

1. Что такое опыление?
2. Что называют оплодотворением?
3. Где находятся семязачатки?
4. Сколько семязачатков бывает в завязях разных растений?
5. Где находится яйцеклетка?
6. Как происходит оплодотворение у цветковых растений?

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Класс: 6

Задачи:

1. Показать, что покрытосеменные проявили свои возможности к эволюционному совершенству больше всего.
2. Сформулировать представление о половом размножении у покрытосеменных; совершенствовать умения узнавать органы цветкового растения.
3. Продолжить формирование знаний о приспособленности растений к окружающей среде.

Оборудование: модели цветка, таблицы, флаш анимации, живые экземпляры, гербарии.

Ключевые понятия: Цветок. Пестик. Рыльце. Тычинки. Пыльца. Чашечка. Цветоложе. Семяпочка-завязь. Андроцей. Гинецей. Двойное оплодотворение.

Структура урока

1. Актуализация знаний.

Ответьте на вопросы :

• Что вы понимаете под вегетативным размножением, приведите примеры с объяснениями этих видов размножения.
• Какие преимущества и недостатки вегетативного размножения, т.е. его биологическое значение.
• Работа на компьютере: расположите иллюстративные примеры вегетативного размножения под их названием.
• Работа с дидак4тическими карточками по теме.

2. План изучения нового материала:

• Особенности строения цветка покрытосеменных растений.

• Многообразие цветков и пыльцевых зерен, как возможность эволюционного совершенства.

Многообразие форм, размеров, окраска и объединение одиночных цветков и является эволюционным приспособлением к продолжению жизни на Земле.

Пыльцевые зерна разных растений. Как видно из рисунка они также разные по форме, величине.

• Растения однодомные и двудомные. Цветки обоеполые и разнополые.

А) на одном растении пестичные и тычиночные цветки, такое растение называется однодомным.

Б) если на одном растении цветки только с тычинками, а на другом растении только с пестиками то они называются двудомными.

В) если в одном цветке располагаются пестики и тычинки, то цветок обоеполый.

Г) если в одном цветке только тычинки, называются тычиночные, а в другом только пестики, называются тычиночными или, они называются однополыми.

• Виды опыления цветков. Признаки насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений. Искусственное опыление.

Опыление с помощью ветра отражено на первом рисунке. С помощью насекомых или птиц на втором рисунке. Все они говорят о перекрестном опылении. Есть еще самоопыление. А искусственное опыление совершается с помощью человека.

Признаки насекомоопыляемых растений:

• крупные размеры цветка или соцветия;
• аромат;
• нектар;
• яркая окраска

Признаки ветроопыляемых растений:

• мелкие размеры цветков;
• много мелкой, сухой пыльцы;
• ранее цветение;
• скопление растений.

• Двойное оплодотворение цветковых растений. Жизненный цикл цветкового растения.

Оплодотворение - это слияние гамет двух родительских организмов и образование зиготы. В растительном организме мужские гаметы образуются в андроцее, а женские гаметы образуются в гинецее.

В андроцее образуются гаплоидные микроспоры – пыльцевые зерна. Гаплоидное ядро пыльцевого зерна делится на два ядра: вегетативное и генеративное. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и образует пыльцевую трубку. Которая прорастает по направлению к завязи. В завязи находится зародышевый мешок с несколькими гаплоидными клетками, одна из которых - яйцеклетка. В пыльцевой трубке ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, в результате образуется диплоидная зигота. Из которой разовьется семя. Другой спермий сливается с двумя ядрами центральной клетки. В результате возникает триплоидный эндосперм или это запас питательных веществ для развития будущего зародыша семенили плода. Такой процесс оплодотворения получил название двойного оплодотворения. Открыл его русский ботаник С.Г.Навашин.

• Биологическое значение оплодотворения и полового размножения у покрытосеменных растений.

1. Участвует две родительских особи.
2. образуется новое растение более жизнеспособное.
3. Происходит комбинация наследственной информации.
4. В результате колоссальное увеличение наследственного разнообразия растений.

3. Закрепление изученного.

1. Ответьте на вопросы задаваемые учителем по изученной теме.
2. Решите кроссворд. Кроссворд «Половое размножение растений»

1. Процесс слияние сперматозоида с яйцеклеткой.
2. Многоклеточная нитчатая водоросль, встречающаяся на дне мелких водоемов.
3. Мужские подвижные половые клетки.
4. Зеленая одноклеточная водоросль, встречающаяся в лужах, стоячих прудах.
5. Оплодотворение у цветковых растений.
6. Образование, после слияния спермии с яйцеклеткой.
7. Одна из важнейших частей цветка, принимающая участие в образовании семян и плодов.
8. Процесс попадания пыльцевого зерна на рыльце пестика.
9. Женская половая клетка.
10. Водоросль, тело которой – длинная, неветвящаяся нить из одного ряда клеток.
11. Орган полового размножения у покрытосеменных (цветковых) растений.
12. Мужские половые клетки цветковых растений, развивающиеся в пыльцевых зернах.

4. Домашнее задание.

1. читать страницы учебника 208-215;
2. выполнить задания по теме в рабочей тетради;
3. Найти сравнения размножения с другими группами растений.

Информация для учителя.

Помимо типичного полового процесса, в котором обязательно участвует две гаметы, существует особый тип полового процесса, при котором зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Это явление у растений чаще всего известно под названием апомиксиса. Апомиксис широко встречается у многих покрытосеменных растений.

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, репродуктивный, объясни-тельно-иллюстративный.

Цель:

Осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные : показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необ-ходимости ответственного, бережного отношения к окру-жающей среде.

Формирование понимания ценности здорового и без-опасного образа жизни

Личностные :

воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;

Формирование ответственного отношения к учению;

3) Формирование целостного мировоззрения, соответ-ствующего современному уровню развития науки и обще-ственной практики.

Познавательные : умение работать с различными источниками информации, пре-образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные :.

Умение самостоятельно планировать пути достиже-ния целей, в том числе альтернативные, осознанно выби-рать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

Формирование навыка смыслового чтения.

Форма организации учебной деятельности - индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Оплодотворение у цветковых растений. Образование плодов и семян

Цели: познакомить с особенностями полового размножения у покрытосемянных растений; дать представление о двойном оплодотворении у цветковых растений и его значении.

Оборудование и материалы: таблицы: «Цветковое растение и его органы», «Генеративные органы растений», «Оплодотворе-ние у цветковых растений»; цветущие комнатные и декоративные растения, гербарии различных растений, разборная модель «Цве-ток вишни», модель тычинки, разборная модель пестика.

Ключевые слова и понятия: оплодотворение, двойное оплодо-творение, половые клетки, гаметы, зигота, спермии, яйцеклетка, центральная клетка, пыльцевые зерна, пыльцевая трубка, заро-дышевый мешок, центральная клетка, пыльцевход (микропиле), семязачатки, диплоидный набор хромосом, гаплоидный набор хромосом, семя, эндосперм, околоплодник.

Ход урока

Актуализация знаний

Ответьте на вопросы.

Что такое опыление?

Каково его значение?

Что такое самоопыление?

Какие существуют приспособления у растений к самоопы-лению?

Что такое перекрестное опыление?

Каково его биологическое значение?

Какие существуют приспособления у растений к перекрест-ному опылению?

Какие растения являются насекомоопыляемыми?

Какие у них существуют приспособления к опылению на-секомыми?

Какие приспособления к опылению конкретными насеко-мыми встречаются в природе?

Каковы особенности ветроопыляемых растений?

Какие растения являются ветроопыляемыми?

Каково значение искусственного опыления?

Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

На предыдущих уроках мы с вами неоднократно говорили о том, что цветок является генеративным органом растения.

Вспомните, какова основная функция цветка. (Размноже-ние, т. е. образование семян.)

Что должно произойти, чтобы образовались семена? (Для образования семян необходимо, чтобы произошло опыление, а потом и оплодотворение.)

Что такое опыление? (Опыление — это перенос пыльцы с ты-чинок на пестик.)

Какие органы цветка играют наиболее важную роль? (Глав-ными частями цветка являются тычинки и пестик.)

Какова роль тычинок? (Тычинкиявляются мужским генера-тивным органом цветка.)

Какова роль пестика? (Пестик — женский репродуктивный орган цветка.)

Итак, мы знаем, что для образования плодов и семян и, следо-вательно, для выполнения цветком своей генеративной функции необходимо, чтобы пыльца попала с пыльников тычинок на рыль-це пестика, т. е. произошло опыление. У растений есть огром-ное количество приспособлений не только для распространения пыльцы, но и для удержания пыльцевых зерен на рыльце пестика.

Подумайте, какие могут быть приспособления у пыльце-вых зерен для удержания их на рыльце пестика. (Учащиеся высказывают предположения.)

Оболочка пыльцевого зерна может иметь особые выросты, крючочки, способствующие удержанию пыльцы на рыльце пе-стика.

А какие приспособления могут быть у пестиков для удер-жания на них пыльцы? (Учащиеся высказывают предполо-жения.)

Рыльца пестиков часто выделяют особую липкую жидкость, способствующую удержанию на нем пыльцы.

(В процессе рассказа учитель демонстрирует детям таблицы, модели пестика и тычинки, разборную модель цветка и т. д.)

Но вот пыльца попала с пыльников тычинок на рыльце пе-стика. Что же происходит дальше? Пыльцевое зерно, которое со-стоит из двух клеток — вегетативной и генеративной, оказавшись на рыльце пестика, сначала набухает, а потом прорастает сквозь рыльце и столбик пестика, превращаясь в длинную тонкую пыль-цевую трубку.

Как вы думаете, за счет деления какой из клеток происходит рост пыльцевой трубки? (Ответы учащихся.)

Рост пыльцевой трубки осуществляется с помощью вегета-тивной клетки пыльцевого зерна. Постепенно пыльцевая труб-ка врастает в полость, расположенную внутри завязи пестика, на внутренних сторонах которой расположены семязачатки. От их количества зависит, сколько семян образуется впоследствии.

У каких растений завязь содержит только один семязачаток? (У вишни, сливы, пшеницы, ржи в завязи пестика развивается по одному семязачатку.)

Приведите примеры растений, в завязи которых развивает-ся несколько семязачатков. (У мака, хлопчатника, огурца, томата и т . д .)

К моменту созревания внутри каждого семязачатка форми-руется зародышевый мешок, внутрь которого ведет узкий канал — пыльцевход (микропиле). В зародышевом мешке напротив пыль-цевхода расположена яйцеклетка (женская половая клетка, или гамета), а в центре — крупная центральная клетка.

По мере роста пыльцевой трубки по ней из пыльцевого зерна перемещаются две клетки с крупными ядрами. Это мужские гаме-ты , или спермии , образующиеся в результате деления генератив-ной клетки пыльцевого зерна. После того как пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой, происходит оплодотворение , в результате которого образуется зигота

Необходимо отметить, что гаметы (как женская, так и муж-ская) обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Тогда как все остальные клетки организма имеют диплоидный (двойной) набор хромосом.

Как вы думаете, какой набор хромосом будет у зиготы? (От-веты учащихся.)

Зигота образуется в результате слияния двух гаплоидных кле-ток, соответственно, имеет диплоидный набор хромосом.

Но что же происходит со вторым спермием? Второй спермий сливается с центральной клеткой. Таким образом, у цветковых растений оплодотворение происходит дважды. Такой тип опло-дотворения называют двойным, впервые он был описан в 1898 г. русским ботаником С.Г. Навашиным.

Зигота, образовавшаяся при слиянии гамет, многократно делится, в результате чего из нее развивается многоклеточный зародыш растения. Из центральной клетки, слившейся со вторым спермием, в результате многократного деления образуется особая ткань — эндосперм.

Вспомните, каково значение эндосперма. (В клетках эндо-сперма происходит накопление питательных веществ, необ-ходимых для развития зародыша.)

После оплодотворения тычинки, венчик, а иногда и чашечка цветка засыхают и опадают. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру. В результате из семязачат-ка развивается семя, состоящее из зародыша, запасающей ткани эндосперма и семенной кожуры. Стенки завязи разрастаются, набухают, и из них образуется околоплодник — стенка плода, за-щищающая его от неблагоприятных воздействий. Иногда в фор-мировании плода могут принимать участие и другие части цветка.

У некоторых растений плоды могут образовываться и без оплодотворения, но в них не будет семян. Это свойство растений широко используется человеком при выведении новых сортов культурных растений. Например, это всем известный виноград кишмиш без косточек, некоторые сорта мандаринов.

Как вы думаете, каким способом размножают эти растения? (Вегетативным путем.)

Закрепление знаний и умений

Взаимная проверка усвоения материала учащимися

Необходимо составить 2—3 тестовых вопроса по теме урока с 4 вариантами ответов, один из которых является правильным. Вопросы аккуратно пишут на отдельном листе бумаги. На выпол-нение задания отводится около 5—7 мин. После этого учащиеся отвечают на вопросы соседа, оценивая при этом корректность и правильность заданий, и наоборот. Все спорные моменты помо-гает разрешить учитель. По согласованию с ним учащиеся в про-

цессе написания вопросов или же на протяжении всей работы могут пользоваться тетрадью, учебником и любыми наглядными материалами, находящимися в классе. Работы сдают учителю, который на свое усмотрение и с учетом предварительной догово-ренности может выставить оценки в журнал.

Уметь рассказать про последовательность этапов двойного оплодотворения по схеме. Зарисовать схему двойного оплодотво-рения в тетрадь, подписать все основные этапы.

Творческое задание. Вылепить из пластилина на листе плотного картона полуобъемную схему двойного оплодотворения у покры-тосемянных растений.

Попробовать создать мультфильм о двойном оплодотворении у цветковых растений. (Наверное, многие развлекались тем, что на нижней части листочков блокнота рисовали фигурки человечков в слегка отличающихся позах. Потом, быстро перелистывая листоч-ки, наблюдали как человечек «танцует».) Для этого подробно зари-совать все этапы оплодотворения и образования плодов и семян.

Задания для учеников, интересующихся биологией.

Рассмотреть строение семени фасоли и сравнить его с изо-бражением строения семязачатка. Из каких частей семязачатка образуется зародыш, из каких частей — семенная кожура? При помощи лупы рассмотреть пыльцевход на семени фасоли. Каково его значение? Как он образовался? Найти пыльцевход на изобра-жении семязачатка. Каковы его функции?

Исследовать плоды различных растений (яблоко, томат, огурец, апельсин, фасоль, вишня, слива и т. д.). Найти семена и сочный околоплодник. Какова функция околоплодника? Опре-делить примерное количество семязачатков в завязи пестика этого растения. По каким признакам это можно вычислить?

Оплодотворение цветковых растений

" Опыление . Двойное оплодотворение "

Двойное оплодотворение у цветковых растений. ОГЭ . ЕГЭ . Биология .

Ресурсы :

И.Н. Пономарёва, О.А. Корнило-ва, В.С. Кучменко Биология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразо-вательных учреждений

Серебрякова Т.И ., Еленевский А. Г., Гуленкова М. А. и др. Биология. Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники. Пробный учебник 6—7 классов средней школы

Н.В. Преображенская Рабочая тетрадь по биологии к учебнику В В. Пасечника «Биология 6 класс. Бактерии, грибы, растения»

В.В. Пасечника . Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Уроки биологии. 5—6 классы

Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии 6класс

Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н. Проверочные и контрольные работы к

учебник «Биология», 6-й класс

Хостинг презентаций

Уникальная особенность цветковых растений - двойное оплодотворение.

В завязь покрытосеменных растений проникает два спермия, один из них сливается с яйцеклеткой, дав начало диплоидному зародышу. Другой соединяется с центральной диплоидной клеткой. Образуется триплоидная клетка, из которой возникнет эндосперм - питательный материал для развивающегося зародыша ( рис. 77). Этот процесс, характерный для всех покрытосеменных, открыт в конце прошлого века С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Значение двойного оплодотворения, по- видимому, заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок и, следовательно, развивается гораздо быстрее, чем у многих других растений, например у голосеменных.

У цветковых растений имеется ряд особенностей образования половых клеток и оплодотворения. Оплодотворению у них предшествует образование сильно редуцированного гаплоидного поколения - гаметофитов . После оплодотворения прорастание пыльцы цветковых растений начинается с разбухания зерна и образования пыльцевой трубки , которая прорывает спородерму в более тонком ее месте - так называемой апертуре. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика , в которые внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходят ядро вегетативной клетки и оба спермия . В огромном большинстве случаев пыльцевая трубка проникает в мегаспорангий ( нуцеллус) через микропиле семязачатка , реже - иным образом. Проникнув в зародышевый мешок , пыльцевая трубка разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, и образуется диплоидная зигота, дающая затем начало зародышу . Второй спермий сливается со вторичным ядром, располагающимся в центре зародышевого мешка , что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Он был впервые описан в 1898 г. выдающимся русским цитологом и эмбриологом С.Г.Навашиным. Прочие клетки зародышевого мешка - антиподы и синергиды в оплодотворении не участвуют и довольно быстро разрушаются.

Биологический смысл двойного оплодотворения весьма велик. В отличие от голосеменных , где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения. С учетом гигантского числа поколений этим достигается существенная экономия энергетических ресурсов. Увеличение же уровня плоидности эндосперма до 3n, по-видимому, способствует более быстрому росту этой полиплоидной ткани по сравнению с диплоидными тканями спорофита .

Взаимодействие пыльцевой трубки гаметофита с тканями спорофита - сложный процесс, регулируемый химическими веществами. Так, выяснилось, что если промыть пыльцу дистиллированной водой, она теряет способность к прорастанию. Если сконцентрировать полученный раствор и обработать концентратом пыльцу, она вновь станет полноценной. После прорастания рост пыльцевой трубки контролируется тканями пестика. Например, у хлопчатника рост трубки до яйцеклетки занимает 12-18 ч, но уже через 6 ч можно установить, к какой семяпочке направляется пыльцевая трубка: в этой семяпочке начинается разрушение особой клетки - синергиды . Как растение направляет рост трубки в нужную сторону и каким образом синергида узнает о ее приближении, пока еще не известно.

Во многих случаях у цветковых растений существует "запрет" на самоопыление: спорофит "узнает" своего мужского гаметофита и не разрешает ему участвовать в оплодотворении. В некоторых случаях при этом собственная пыльца не прорастает на рыльце пестика. В большинстве же случаев рост пыльцевой трубки начинается, но затем останавливается и она не достигает яйцеклетки. Например, у первоцвета весеннего еще Ч.Дарвин обнаружил две формы цветков - длинностолбиковые (с длинным столбиком и короткими тычинками) и короткостолбиковые (столбик короткий, тычиночные нити длинные). У короткостолбиковых растений пыльца почти вдвое крупнее, а клетки сосочков рыльца мелкие. Все эти признаки контролируются группой тесно сцепленных генов.

Опыление эффективно только при переносе пыльцы с одной формы на другую. За распознавание своей пыльцы отвечают молекулы-рецепторы, представляющие собой сложные комплексы белков с углеводами. Показано, что растения дикой капусты , которые не вырабатывают в тканях рыльца молекул рецептора, могут самоопыляться. У нормальных растений рецепторы появляются на рыльце за день до открытия цветка. Если раскрыть бутон и нанести на него собственную пыльцу за два дня до распускания, то оплодотворение произойдет, а если за один день до распускания - то нет.

Интересно, что в некоторых случаях самонесовместимость пыльцы у растений определяется серией множественных аллелей одного гена, сходно с несовместимостью при пересадках тканей у животных. Эти аллели обозначаются буквой S, и число их в популяции может достигать десятков и даже сотен. Если, например, генотип производящего яйцеклетки растения - s1s2, а производящего пыльцу - s2s3, то прорастать при перекрестном опылении будут только 50% пылинок - те, что несут аллель s3. При наличии десятков аллелей большая часть пыльцы при перекрестном опылении нормально прорастает, а самоопыление полностью предотвращается.