Prezentacja programu PowerPointwbib.uwm.edu.pl/sites/default/files/u6/botlesna2019z-w12-13.pdf · C...
Transcript of Prezentacja programu PowerPointwbib.uwm.edu.pl/sites/default/files/u6/botlesna2019z-w12-13.pdf · C...
2020-01-14
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
2020-01-14
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
2020-01-14
3
GAMETY powstają w GAMETANGIACH !
TYPY GAMETANGIÓW U ROŚLIN NACZYNIOWYCH
(PAPROTNIKÓW I NASIENNYCH)
♂ PLEMNIA ♀ RODNIA
plemniki komórka jajowa
lub komórki plemnikowe
plemnia
rodnia
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
2020-01-14
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
SPOROFIT
ZYGOTA
SYNGAMIA zapłodnienie
MEJOZA podział redukcyjny w sporangium
Faza
Haploidalna
(1n)
GAMETANGIA
n + n = 2n
MEJOSPORY
(zarodniki) 2n n + n
Faza
Diploidalna
(2n)
GAMETY
2020-01-14
5
Przemiana
pokoleń
u mszaków
KWIAT:
- skrócony pęd
- 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
2020-01-14
6
BUDOWA KWIATU ROŚLINY
OKRYTONASIENNEJ
DWULIŚCIENNEJ
dno kwiatowe
kielich
miodnik
zalążek
pręcik
zalążnia
korona
szyjka słupka
znamię słupka
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
2020-01-14
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
2020-01-14
8
RÓŻNA SYMETRIA
KWIATÓW
DWUBOCZNA
Serduszka
okazałe
PROMIENISTA
Zawilec
gajowy
GRZBIECISTA
Jasnota różowa
LISTKI KIELISZKA
( E )
DZIAŁKI KIELICHA
( K )
PŁATKI KORONY
( C )
OKWIAT:
2020-01-14
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
2020-01-14
10
Budowa kwiatu roślin dwuliściennych –
- na przykładzie jabłoni domowej ( Malus domestica ).
2020-01-14
11
OKWIAT
PODWÓJNY:
płatek korony
działka kielicha
DNO KWIATOWE
- obrasta zalążnie
5 słupków
szypułka kwiatu
PRĘCIK:
główka
nitka
SŁUPEK
DOLNY
(jeden z 5 !):
znamię
szyjka
zalążnia
z
zalążkami
Przekrój podłużny kwiatu śliwy
2020-01-14
12
Morfologia kwiatu roślin jednoliściennych
Tulipan Złoć
UŁOŻENIE ELEMENTÓW KWIATU TULIPANA
2020-01-14
13
UŁOŻENIE ELEMENTÓW KWIATU TULIPANA
● kwiaty BEZOKWIATOWE
wierzba trawy
2020-01-14
14
kwiaty:
- OBUPŁCIOWE - mają pręcikowie i słupkowie
- ROZDZIELNOPŁCIOWE
- MĘSKIE - mają tylko pręcikowie ♂
- ŻEŃSKIE - mają tylko słupkowie ♀
- PŁONNE - brak pręcikowia i słupkowia
2020-01-14
15
Narysy kwiatowe
WZORY KWIATOWE
P (perygonium) okwiat pojedynczy (listki, człony, działki)
C (corolla) korona (płatki)
K (kalyx) kielich (działki)
A (androeceum) pręcikowie (pręciki)
G (gynaeceum) 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
2020-01-14
16
Budowa pręcika
2020-01-14
17
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
P
R
Ę
C
I
K
I
pręciki
łącznik
2 woreczki pyłkowe 1. pylnik GŁÓWKA
2 woreczki pyłkowe 2. pylnik
NITKA
WORECZEK PYŁKOWY
= MIKROSPORANGIUM
MORFOLOGIA PRĘCIKA
2020-01-14
18
FUNKCJE PRĘCIKA
1. Miejsce powstawania
● MIKROSPOR
ZIAREN PYŁKU
2. Funkcja powabni
2020-01-14
19
komora pyłkowa z:
archesporem 2n
↓
ANATOMIA GŁÓWKI PRĘCIKA
epiderma miękisz wielowarstwowa ściana
woreczka pyłkowego
miejsce pękania ściany
woreczka pyłkowego
MEJOZA
mikrosporami 1n
↓
ziarnami pyłku =
♂ gametofitami 1n
wiązka przewodzaca
ARCHESPOR
TAPETUM
miejsce pękania ściany woreczka
ANATOMIA PRĘCIKA
ściana woreczka pyłkowego
2020-01-14
20
ANATOMIA ŚCIANY
MIKROSPORANGIUM
EPIDERMA
pozostałości WARSTWY ODŻYWCZEJ
= TAPETUM
WARSTWA WŁÓKNISTA
WARSTWY POŚREDNIE
miejsce pękania
ściany woreczka ZIARNA
PYŁKU
↑
komórka
macierzysta
mikrospor
2n
liczne komórki ARCHESPORU 2n
w mikrosporangium
tetrada (= 4)
MIKROSPOR
1n
4 MIKROSPORY
1n
SPORODERMA - EGZYNA ze SPOROPOLLENINĄ
- niezmodyfikowana INTYNA
ROZWÓJ MIKROSPOR U OKRYTOZALĄŻKOWYCH
MEJOZA !!!
I. II.
2020-01-14
21
mikrospora 1n
jądro komórkowe
SPORODERMA
wakuola
1. MITOZA komórka
generatywna
- odpowiednik
PLEMNI
komórka
wegetatywna
2 - komórkowe ziarno pyłku
= gametofit męski 1n
ROZWÓJ ZIARNA PYŁKU Z MIKROSPORY
U OKRYTOZALĄŻKOWYCH
SPORODERMA
(ściana komórkowa):
EGZYNA
ze
SPOROPOLLENINĄ
INTYNA
niezmodyfikowana
BUDOWA ZIARNA PYŁKU – GAMETOFITU MĘSKIEGO
por
KOMÓRKA
WEGETATYWNA:
cytoplazma
jądro ( 1 n )
KOMÓRKA
GENERATYWNA:
cytoplazma
jądro ( 1 n )
KOMÓRKA WEGETATYWNA ŁAGIEWKA PYŁKOWA
KOMÓRKA GENERATYWNA – odpowiednik PLEMNI
2020-01-14
22
SPORODERMA:
- EGZYNA ze sporopoleniną
- INTYNA - celulozowa
ZIARNA PYŁKU
2020-01-14
23
ZIARNA PYŁKU
DALSZY ROZWÓJ GAMETOFITU MĘSKIEGO
U OKRYTOZALĄŻKOWYCH
- PO ZAPYLENIU, NA TERENIE SŁUPKA
ziarno pyłku
komórka generatywna
2 komórki plemnikowe MITOZA
komórka wegetatywna
łagiewka pyłkowa
2020-01-14
24
ZNAMIĘ
SZYJKA
ŚCIANA ZALĄŻNI
KOMORA ZALĄŻKOWA ZALĄŻNIA
ZALĄŻEK
MORFOLOGIA SŁUPKA
POWSTAJE ze zrośnięcia OWOCOLISTKÓW !
SŁUPEK – tylko u roślin OKRYTOZALĄŻKOWYCH !
Słupki różnych roślin
znamię siedzące
brak szyjki
2020-01-14
25
A – jesion B – tytoń C – rzęśl D- mozga E – pszenica
F – rącznik G – darlingtonia I – kosaciec K - kapturnica
TYPY BUDOWY ZNAMION SŁUPKA
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
2020-01-14
26
granice
jednego
owocolistka
ściana zalążni
komora zalążkowa
zalążek
łożysko Budowa zalążni słupka tulipana
- przekrój poprzeczny
ściana zalążni
komora
zalążkowa
zalążek
łożysko
BUDOWA ZALĄŻNI
- przekroje poprzeczne
epiderma (zewnętrzna i wewnętrzna)
wiązka przewodząca
z floemem i ksylemem
miękisz
2020-01-14
27
Typy łożysk – położenie zalążków
komórka
macierzysta
makrospor
2 n
jądro
komórkowe
MEJOZA !!! tetrada (= 4)
makrospor
1n
3 nieaktywne makrospory
1 aktywna makrospora
ROZWÓJ MAKROSPOR U OKRYTOZALĄŻKOWYCH
ośrodek =
makrosporangium
I. II.
2020-01-14
28
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
2. 1. 3.
7- komórkowy gametofit żeński u okrytozalążkowych
WORECZEK ZALĄŻKOWY = WORECZEK ZARODKOWY
2 synergidy 1n
1 komórka jajowa 1n
1 komórka centralna 2n,
silnie zwakuolizowana
3 antypody 1n
aparat jajowy
≈ RODNI
2 jądra biegunowe 1n → po połączeniu
wtórne jądro woreczka zalążkowego 2n
= jądro komórki centralnej
2020-01-14
29
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
komórka macierzysta bielma 3n
→ BIELMO
zygota 2n → ZARODEK
PODWÓJNE ZAPŁODNIENIE
- charakterystyczne dla roślin okrytozalążkowych !
osłonki zalążka ŁUPINA NASIENNA
komórka macierzysta bielma 3n
→ BIELMO
zygota 2n → ZARODEK
ZALĄŻEK NASIENIE
ośrodek zalążka może tworzyć tzw. OBIELMO
2020-01-14
30
STARSZE STADIA ROZWOJU I BUDOWA ZARODKA
TASZNIKA (rośliny dwuliściennej)
ssawka
wieszadełko
korzonek
zarodkowy
hypokotyl =
łodyżka
podliścieniowa
dwa liścienie
stożek
wzrostu
pędu
TYPY NASION
bielmo
obielmo
zarodek
zarodek
zarodek
bielmowe obielmowe bezbielmowe
2020-01-14
31
Zarodek w ziarniaku pszenicy
przekrój
nasienia lnu
zarodek w
bezbielmowym
nasieniu fasoli
2020-01-14
32
Budowa ziarniaka i zarodka pszenicy
zwyczajnej (Triticum aestivum).
zarodek
koleoptyle koleoryza
korzeń
BUDOWA OWOCU PSZENICY - ZIARNIAKA
ZAWIERAJĄCEGO
NASIENIE BIELMOWE
okrywa owocowo-nasienna
warstwa aleuronowa BIELMA
komórki BIELMA
ze skrobią
ZARODEK
2020-01-14
33
liścień tzw. TARCZKA,
(przylegający do bielma)
pączek zarodkowy
okryty
pochewką, tzw. KOLEOPTYLEM
zredukowany liścień
tzw. EPIBLAST
korzonek zarodkowy
okryty
pochewką, tzw. KOLEORYZĄ
ZARODEK PSZENICY
(rośliny jednoliściennej) - PRZEKRÓJ PODŁUŻNY
Przekrój podłużny nasienia buraka
łupina nasienna
perysperma (obielmo)
endosperma (bielmo)
perysperma na zewnątrz
zarodek
2020-01-14
34
ŚCIANA ZALĄŻNI → OWOCNIA
ZALĄŻNIA OWOC
szypułka kwiatu → szypułka owocu
okwiat, pręciki, szyjka słupka – zwykle zasycha lub odpada
dno kwiatowe - może uczestniczyć w tworzeniu owocu
SCHEMAT TYPOWEGO ROZWOJU OWOCU
ROLA OWOCNI:
- ochrona dojrzewających i dojrzałych
nasion
- rozprzestrzenianie nasion
2020-01-14
35
Pestkowiec śliwy Prunus domestica
OWOC ZBIOROWY
WIELOMIESZKOWY
Jabłoni domowej
Prunus domestica
szypułka kwiatu
→ szypułka owocu
DNO KWIATOWE
ściana zalążni
→ owocnia mieszka
zalążek → nasienie
kielich
→ uschnięty kielich
MIESZEK
z nasionami