ROZMNAŻANIE PŁCIOWE: powstawanie nowych osobników o innych cechach niż organizmy rodzicielskie

Transkrypt

1 Rozmnażanie płciowe wiadomości ogólne Rozmnażanie płciowe roślin okrytozalążkowych Czesław Hołdyński CELE ROZMNAŻANIA SIĘ ORGANIZMÓW = wytwarzania nowych osobników zachowanie ciągłości gatunku zwiększenie liczby osobników w populacji rozszerzenie zasięgu gatunku przystosowanie gatunku do zmieniających się warunków środowiska ROZMNAŻANIE PŁCIOWE: powstawanie nowych osobników o innych cechach niż organizmy rodzicielskie 1

2 ROZMNAŻANIE PŁCIOWE = GENERATYWNE Z udziałem komórek rozrodczych tzw. GAMET SYNGAMIA = ZAPŁODNIENIE! GAMETA + GAMETA ZYGOTA rozwój nowego 1n 1n 2n osobnika! Zawsze związane z przemianą faz jądrowych! ZAPŁODNIENIE faza haploidalna 1n faza diploidalna 2n MEJOZA Potomstwo ma genotyp inny niż organizmy rodzicielskie! PRZEMIANA POKOLEŃ - regularne następstwo pokolenia GAMETOFITU i pokolenia SPOROFITU GAMETOFIT: rozmnaża się PŁCIOWO wytwarzając GAMETY haploidalny rozwija się ze SPORY SPOROFIT: rozmnaża się BEZPŁCIOWO wytwarzając SPORY = ZARODNIKI diploidalny rozwija się z ZYGOTY 2

3 GAMETY powstają w GAMETANGIACH! TYPY GAMETANGIÓW U ROŚLIN NACZYNIOWYCH (PAPROTNIKÓW I NASIENNYCH) PLEMNIA RODNIA plemniki lub komórki plemnikowe komórka jajowa rodnia plemnia TYPY SYNGAMII i GAMET 1. izogamia (izogamety + oraz - ) 2. heterogamia = anizogamia (mikrogamety i makrogamety) 3. oogamia ( plemniki albo komórki plemnikowe i komórki jajowe ) 1 2 3

4 RODZAJE GAMET I ZAPŁODNIENIA (SYNGAMII) (sposoby rozmnażania płciowego) IZOGAMIA: gamety (+) (-), poza zróżnicowaniem genetycznym, zróżnicowanie fizjologiczne uniemożliwiające połączenie gamet jednoimiennych HETEROGAMIA: makrogameta żeńska (anizogamia) mikrogameta męska OOGAMIA: makrogameta = komórka jajowa mikrogameta = komórka plemnikowa Miejsce powstania gamet nazywamy GAMETANGIUM GAMETANGIUM MĘSKIE = PLEMNIA, ANTERIDIUM GAMETANGIA ŻEŃSKIE = LĘGNIA, OOGONIUM jednokomórkowa RODNIA, ARCHEGONIUM wielokomórkowa GAMETOFIT MEJOSPORY (zarodniki) 2n n + n Faza Haploidalna (1n) GAMETANGIA GAMETY MEJOZA podział redukcyjny w sporangium SYNGAMIA zapłodnienie Faza Diploidalna (2n) SPOROFIT ZYGOTA n + n = 2n 4

5 Przemiana pokoleń u mszaków KWIAT: - skrócony pęd zarodnionośny - organ rozmnażania płciowego Elementy kwiatu: - oś = DNO KWIATOWE - ustawione na osi spiralnie lub okółkowo, wolne lub zrośnięte ze sobą części boczne: OKWIAT CZĘŚCI GENERATYWNE pręciki słupki z zalążkami 5

6 BUDOWA KWIATU ROŚLINY OKRYTONASIENNEJ DWULIŚCIENNEJ znamię słupka szyjka słupka korona zalążnia pręcik zalążek miodnik kielich dno kwiatowe KWIAT: - skrócony pęd zarodnionośny - organ rozmnażania płciowego Elementy kwiatu: oś = DNO KWIATOWE - różnie ukształtowane Są ustawione na osi spiralnie lub okółkowo, Mają wolne lub zrośnięte ze sobą części boczne: 1. OKWIAT 2. CZĘŚCI GENERATYWNE pręciki słupki z zalążkami 6

7 PAPROĆ - roślina zarodnikowa TULIPAN - roślina okrytozalążkowa = okrytonasienna Kwiat acykliczny (spiralny) A kielichowiec B magnolia Kwiat cykliczny (okółkowy) A symetria promienista rozchodnik sześciorzędowy B symetria dwuboczna ładniczka okazała C symetria grzbiecista jasnota biała 7

8 PROMIENISTA Zawilec gajowy RÓŻNA SYMETRIA KWIATÓW GRZBIECISTA Jasnota różowa DWUBOCZNA Serduszka okazałe OKWIAT: LISTKI KIELISZKA ( E ) DZIAŁKI KIELICHA ( K ) PŁATKI KORONY ( C ) 8

9 TYPOWA BUDOWA OKWIATU: POJEDYNCZY ( P ) listki, człony, działki PODWÓJNY KIELICH ( K ) działki KORONA ( C ) płatki czasem BRAK (kwiaty BEZOKWIATOWE) ROLE OKWIATU: - ochrona części generatywnych - powabnia - czasem uczestniczy w rozprzestrzenianiu owoców 9

10 Budowa kwiatu roślin dwuliściennych - na przykładzie jabłoni domowej ( Malus domestica ). 10

11 PRĘCIK: główka nitka SŁUPEK DOLNY (jeden z 5!): znamię szyjka zalążnia z zalążkami OKWIAT PODWÓJNY: płatek korony działka kielicha DNO KWIATOWE - obrasta zalążnie 5 słupków szypułka kwiatu Przekrój podłużny kwiatu śliwy 11

12 Morfologia kwiatu roślin jednoliściennych Tulipan Złoć UŁOŻENIE ELEMENTÓW KWIATU TULIPANA 12

13 UŁOŻENIE ELEMENTÓW KWIATU TULIPANA kwiaty BEZOKWIATOWE wierzba trawy 13

14 kwiaty: - OBUPŁCIOWE - mają pręcikowie i słupkowie - ROZDZIELNOPŁCIOWE - MĘSKIE - mają tylko pręcikowie - ŻEŃSKIE - mają tylko słupkowie - PŁONNE - brak pręcikowia i słupkowia 14

15 Narysy kwiatowe P (perygonium) C (corolla) K (kalyx) A (androeceum) G (gynaeceum) WZORY KWIATOWE okwiat pojedynczy (listki, człony, działki) korona (płatki) kielich (działki) pręcikowie (pręciki) słupkowie (owocolistki) G (3) słupek zrośnięty z trzech owocolistków G (3) słupek górny G (3) słupek dolny 2,3,4, n liczba elementów Symetria promienista (wiecej niż 2 płaszczyzny symetrii) dwuboczna (2 płaszczyzny symetrii) grzbiecista (1 płaszczyzna symetrii) zrośnięcia: ( ) elementów 1 okółka; [ ] elementów 2 okółków 15

16 Budowa pręcika 16

17 P R Ę C I K I pręciki A - krasnodrzew B - groch C - Xanthochymus D - kosmos E - dynia F - ślaz G - szałwia H - trzykrotka I - grzybienie K - jasnota L - Lopezia M - Calothamnus N - rącznik O - krzyżownica P - Campelia Q - Unona R - Humirium S - fiołek T - orlik U - Popovia V - liściokwiat W - psianka X - chróścina Y - smaczliwka ROLE PRĘCIKA 1. Przede wszystkim rozwój: MIKROSPOR ZIAREN PYŁKU 2. Wyjątkowo rola powabni np. rutewka 17

18 MORFOLOGIA PRĘCIKA łącznik 2 woreczki pyłkowe 1. pylnik GŁÓWKA 2 woreczki pyłkowe 2. pylnik NITKA WORECZEK PYŁKOWY = MIKROSPORANGIUM FUNKCJE PRĘCIKA 1. Miejsce powstawania MIKROSPOR ZIAREN PYŁKU 2. Funkcja powabni 18

19 ANATOMIA GŁÓWKI PRĘCIKA epiderma miękisz wielowarstwowa ściana woreczka pyłkowego wiązka przewodzaca komora pyłkowa z: miejsce pękania ściany woreczka pyłkowego archesporem 2n MEJOZA mikrosporami 1n ziarnami pyłku = gametofitami 1n 19

20 ANATOMIA PRĘCIKA ściana woreczka pyłkowego TAPETUM ARCHESPOR miejsce pękania ściany woreczka ANATOMIA ŚCIANY MIKROSPORANGIUM EPIDERMA miejsce pękania ściany woreczka ZIARNA PYŁKU WARSTWA WŁÓKNISTA WARSTWY POŚREDNIE pozostałości WARSTWY ODŻYWCZEJ = TAPETUM 20

21 liczne komórki ARCHESPORU 2n w mikrosporangium MEJOZA!!! I. II. komórka macierzysta mikrospor 2n tetrada (= 4) MIKROSPOR 1n 4 MIKROSPORY 1n SPORODERMA - EGZYNA ze SPOROPOLLENINĄ - niezmodyfikowana INTYNA ROZWÓJ MIKROSPOR U OKRYTOZALĄŻKOWYCH wakuola 1. MITOZA komórka generatywna - odpowiednik PLEMNI komórka wegetatywna mikrospora 1n jądro komórkowe SPORODERMA 2 - komórkowe ziarno pyłku = gametofit męski 1n ROZWÓJ ZIARNA PYŁKU Z MIKROSPORY U OKRYTOZALĄŻKOWYCH 21

22 BUDOWA ZIARNA PYŁKU GAMETOFITU MĘSKIEGO KOMÓRKA WEGETATYWNA: cytoplazma jądro ( 1 n ) KOMÓRKA GENERATYWNA: cytoplazma jądro ( 1 n ) por SPORODERMA (ściana komórkowa): EGZYNA ze SPOROPOLLENINĄ INTYNA niezmodyfikowana KOMÓRKA WEGETATYWNA ŁAGIEWKA PYŁKOWA KOMÓRKA GENERATYWNA odpowiednik PLEMNI SPORODERMA: - EGZYNA ze sporopoleniną - INTYNA - celulozowa 22

23 ZIARNA PYŁKU ZIARNA PYŁKU 23

24 DALSZY ROZWÓJ GAMETOFITU MĘSKIEGO U OKRYTOZALĄŻKOWYCH - PO ZAPYLENIU, NA TERENIE SŁUPKA komórka wegetatywna ziarno pyłku łagiewka pyłkowa komórka generatywna MITOZA 2 komórki plemnikowe MORFOLOGIA SŁUPKA POWSTAJE ze zrośnięcia OWOCOLISTKÓW! SŁUPEK tylko u roślin OKRYTOZALĄŻKOWYCH! ZNAMIĘ SZYJKA ŚCIANA ZALĄŻNI KOMORA ZALĄŻKOWA ZALĄŻNIA ZALĄŻEK 24

25 Słupki różnych roślin znamię siedzące brak szyjki TYPY BUDOWY ZNAMION SŁUPKA A jesion B tytoń C rzęśl D- mozga E pszenica F rącznik G darlingtonia I kosaciec K - kapturnica 25

26 ZNAMIĘ: 1. przyjmowanie ziarna pyłku 2. kiełkowanie ziarna pyłku SZYJKA: 1. odżywianie rosnącego gametofitu męskiego ZALĄŻNIA: 1. rozwój zalążków i gametofitu żeńskiego 2. zapłodnienie 3. rozwój zarodka i bielma Funkcje słupka granice jednego owocolistka ściana zalążni komora zalążkowa zalążek Budowa zalążni słupka tulipana - przekrój poprzeczny łożysko 26

27 epiderma (zewnętrzna i wewnętrzna) wiązka przewodząca z floemem i ksylemem miękisz ściana zalążni komora zalążkowa zalążek łożysko BUDOWA ZALĄŻNI - przekroje poprzeczne Typy łożysk położenie zalążków 27

28 komórka macierzysta makrospor 2 n 3 nieaktywne makrospory 1 aktywna makrospora jądro komórkowe ośrodek = makrosporangium I. II. MEJOZA!!! tetrada (= 4) makrospor 1n ROZWÓJ MAKROSPOR U OKRYTOZALĄŻKOWYCH aktywna makrospora 1n trzy kolejne mitozy bez cytokinez (= bez podziałów komórki), wędrówki jąder haploidalnych CYTOKINEZA uformowanie gametofitu żeńskiego, tzw. WORECZKA ZALĄŻKOWEGO ROZWÓJ GAMETOFITU ŻEŃSKIEGO U OKRYTOZALĄZKOWYCH 28

29 2 synergidy 1n 1 komórka jajowa 1n 1 komórka centralna 2n, silnie zwakuolizowana aparat jajowy RODNI 2 jądra biegunowe 1n po połączeniu wtórne jądro woreczka zalążkowego 2n = jądro komórki centralnej 3 antypody 1n 7- komórkowy gametofit żeński u okrytozalążkowych WORECZEK ZALĄŻKOWY = WORECZEK ZARODKOWY PODWÓJNE ZAPŁODNIENIE - charakterystyczne dla roślin okrytozalążkowych! 1. komórka plemnikowa 1n + komórka jajowa 1n zygota 2n ZARODEK (EMBRION, młody SPOROFIT) 2n 2. komórka plemnikowa 1n + komórka centralna 2n komórka macierzysta bielma 3n BIELMO 3n zygota 2n ZARODEK komórka macierzysta bielma 3n BIELMO 29

30 ZALĄŻEK NASIENIE osłonki zalążka ŁUPINA NASIENNA ośrodek zalążka może tworzyć tzw. OBIELMO zygota 2n ZARODEK komórka macierzysta bielma 3n BIELMO STARSZE STADIA ROZWOJU I BUDOWA ZARODKA TASZNIKA (rośliny dwuliściennej) ssawka wieszadełko korzonek zarodkowy hypokotyl = łodyżka podliścieniowa dwa liścienie stożek wzrostu pędu 30

31 TYPY NASION bielmo zarodek zarodek obielmo zarodek bielmowe obielmowe bezbielmowe Zarodek w ziarniaku pszenicy przekrój nasienia lnu zarodek w bezbielmowym nasieniu fasoli 31

32 Budowa ziarniaka i zarodka pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum). zarodek koleoptyle koleoryza korzeń 32

33 BUDOWA OWOCU PSZENICY - ZIARNIAKA ZAWIERAJĄCEGO NASIENIE BIELMOWE okrywa owocowo-nasienna warstwa aleuronowa BIELMA komórki BIELMA ze skrobią ZARODEK ZARODEK PSZENICY (rośliny jednoliściennej) - PRZEKRÓJ PODŁUŻNY liścień tzw. TARCZKA, (przylegający do bielma) pączek zarodkowy okryty pochewką, tzw. KOLEOPTYLEM zredukowany liścień tzw. EPIBLAST korzonek zarodkowy okryty pochewką, tzw. KOLEORYZĄ 33

34 Przekrój podłużny nasienia buraka łupina nasienna perysperma (obielmo) endosperma (bielmo) perysperma na zewnątrz zarodek SCHEMAT TYPOWEGO ROZWOJU OWOCU ŚCIANA ZALĄŻNI OWOCNIA ZALĄŻNIA OWOC szypułka kwiatu szypułka owocu okwiat, pręciki, szyjka słupka zwykle zasycha lub odpada dno kwiatowe - może uczestniczyć w tworzeniu owocu 34

35 ROLA OWOCNI: - ochrona dojrzewających i dojrzałych nasion - rozprzestrzenianie nasion Pestkowiec śliwy Prunus domestica 35

36 szypułka kwiatu szypułka owocu DNO KWIATOWE ściana zalążni owocnia mieszka zalążek nasienie kielich uschnięty kielich OWOC ZBIOROWY WIELOMIESZKOWY Jabłoni domowej Prunus domestica MIESZEK z nasionami 36