§ 57. Оплодотворение у растений и образование зиготы. Двойное оплодотворение у цветковых растений

Биология, 7 класс. Учебник: Очкур Г.А. и др. (Мектеп, 2025). Глава 11: Размножение. Рост и развитие. Страницы 250–253.

Чему научишься

• Объяснять, что такое оплодотворение, и называть половые клетки цветковых растений.
• Описывать путь пылинки от рыльца до зародышевого мешка.
• Рассказывать, как происходит двойное оплодотворение и что из него получается.
• Объяснять биологический смысл двойного оплодотворения.

Разминка

• Чем двойное оплодотворение у растений отличается от других способов размножения? Здесь два спермия, и оба что-то оплодотворяют: один яйцеклетку, другой центральную клетку. Такого нет ни у животных, ни у других растений.
• Какая часть цветка мужская, а какая женская? Мужская — тычинка (в пыльнике созревает пыльца). Женская — пестик (в завязи спрятаны семяпочки).

💡 Опыление — это «доставка письма» (пыльца на рыльце). Оплодотворение — это то, что происходит, когда «письмо» дошло до адресата: слияние половых клеток.

Разбираемся

Кто есть кто: две половые клетки

Оплодотворение — слияние двух половых клеток, гамет. У цветковых растений:

• мужские гаметы — спермии: очень мелкие, у них нет жгутиков, и сами двигаться они не могут;
• женская гамета — яйцеклетка: гораздо крупнее.

Где они прячутся?

• В пыльнике тычинки созревает пыльца. Каждое пыльцевое зерно (пылинка) со временем даёт два спермия.
• В завязи пестика лежат семяпочки. В каждой семяпочке есть зародышевый мешок, а в нём яйцеклетка и крупная центральная клетка.

Пылинка: маленькая, но колючая

Пылинки у разных растений разные по размеру и форме: у подсолнечника шарик с шипами, у берёзы гладкий, у дуба складчатый. Оболочка пылинки несёт выступы, бугорки, шипики. Они помогают ей зацепиться за мохнатое тельце насекомого и потом удержаться на рыльце.

Сами мужские клетки двигаться не умеют, поэтому весь путь за них проделывают ветер и насекомые. Попав на рыльце, пылинка приклеивается к его липкой поверхности.

🌟 Узор пыльцы у каждого растения свой. По ней учёные узнают, какие растения росли тысячи лет назад: пылинки сохраняются в озёрных осадках и торфе.

Путь к семяпочке

Зрелая пылинка состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной. Дальше события развиваются так.

Пыльцевая трубка растёт обычно несколько часов, но иногда дольше. У берёзы рост трубки длится около месяца, у ольхи и лещины от одного до двух месяцев.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что спермии «плывут» сами. На самом деле их доставляет пыльцевая трубка, как по тоннелю. Кроме того, «пыльца» — не то же самое, что «спермий»: пыльцевое зерно содержит спермии только после деления генеративной клетки.

Двойное оплодотворение

Открыл его русский биолог С. Г. Навашин в 1898 году. Смысл в том, что у цветковых растений оба спермия работают.

Остальные части тоже превращаются во что-то полезное: покровы семязачатка разрастаются в семенную кожуру, а стенки завязи формируют околоплодник, который защищает семя.

📌 Семя = зародыш + эндосперм (в семенной кожуре). Плод = семя(-ена) + околоплодник.

Зачем два спермия

Биологический смысл двойного оплодотворения такой.

1. Экономия. Запас питания (эндосперм) образуется только после оплодотворения. Если оплодотворения нет, растение не тратит силы на еду для несуществующего зародыша.
2. Наследственность двух родителей. В клетках зародыша гены и хромосомы и от материнского, и от отцовского растения. Это даёт разнообразие.

Благодаря таким особенностям цветковые растения заселили почти все уголки Земли, от арктической тундры до пустынь Мангистау и степей Казахстана.

🌟 Хлеб, лепёшка и бешбармак с галетами из муки держатся на эндосперме: мука из пшеницы почти целиком состоит из эндосперма зёрнышка.

👨‍👩‍👧 Родителю. Попробуйте вместе разрезать семечко фасоли или горох, вымоченные в воде, и найти зародыш (крошечный росток) и запас питания. Спросите: «Что здесь было до оплодотворения, а что появилось после?» Так ребёнок свяжет схему из учебника с реальным семенем.

📕 В учебнике сказано, что двойное оплодотворение «характерно только для цветковых растений». Это верно для всех растений школьной программы. Учёные нашли похожее явление у некоторых голосеменных (эфедра), но настоящее двойное оплодотворение с эндоспермом есть только у цветковых.

Проверь себя

• Что происходит при опылении? Пыльца с пыльника переносится на рыльце пестика.
• Что помогает пыльце удерживаться на рыльце пестика? Выступы, бугорки и шипики на оболочке пылинки, а также липкие выделения рыльца.
• Что происходит с пылинкой после попадания на рыльце пестика? Она приклеивается и прорастает в пыльцевую трубку, а генеративная клетка делится на два спермия.
• Где находятся спермии? В пыльцевом зерне, а потом в пыльцевой трубке, которая растёт к завязи.
• Где находятся семяпочки? В завязи пестика.
• Что имеется в семяпочке? Зародышевый мешок, а в нём яйцеклетка и центральная клетка. Спереди есть канал-пыльцевход.
• В чём заключается оплодотворение? В слиянии мужской и женской половых клеток. У цветковых растений это двойное оплодотворение: один спермий с яйцеклеткой, другой с центральной клеткой.
• Что происходит в цветке после оплодотворения? Из зиготы развивается зародыш, из центральной клетки эндосперм, покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру, а стенки завязи в околоплодник. Так образуются семя и плод.

Решаем упражнения

№ 1

Дополнить предложения: Первый спермий сливается с ..., образуются клетки ... . Второй спермий сливается с ... . В результате получается ... . Она несколько раз делится и развивается в ... . Весь этот процесс называется ... . Из покрова семязачатка развивается ... . Зародыш с эндоспермом — это ... .

Как думать. Иди по цепочке событий: спермий № 1 — яйцеклетка — зигота — зародыш; спермий № 2 — центральная клетка — эндосперм.

Пример ответа. Первый спермий сливается с яйцеклеткой, образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка. В результате получается клетка, из которой разовьётся эндосперм. Зигота несколько раз делится и развивается в зародыш. Весь этот процесс называется двойным оплодотворением. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. Зародыш с эндоспермом — это семя (в семенной кожуре).

Ответ: яйцеклеткой; зигота; центральной клеткой; эндосперм (клетка, дающая эндосперм); зародыш; двойное оплодотворение; семенная кожура; семя.

№ 2

Под какими цифрами на рисунке указаны: спермий, пыльцевая трубка, зародышевый мешок, яйцеклетка, центральная клетка, семяпочка, пылинка (пыльцевое зерно)?

Как думать. На рисунке цветок в разрезе. Начни сверху, с рыльца: там пылинка. От неё вниз идёт пыльцевая трубка, в ней спермии. Внизу, в завязи, овал семяпочки, внутри него зародышевый мешок с яйцеклеткой и центральной клеткой.

Решение.

Ответ: спермий — 3; пыльцевая трубка — 2; зародышевый мешок — 5; яйцеклетка — 7; центральная клетка — 6; семяпочка — 4; пылинка — 1.

Шпаргалка

• Мужские клетки — спермии, женская — яйцеклетка. Сами спермии двигаться не умеют.
• Путь: пылинка, рыльце, пыльцевая трубка, пыльцевход, зародышевый мешок.
• Один спермий даёт зиготу, другой даёт эндосперм.
• Из зиготы получается зародыш, из покровов семяпочки семенная кожура, из стенок завязи околоплодник.
• Смысл двойного оплодотворения: питание появляется только после оплодотворения, а зародыш получает гены двух растений.

💡 Самоанализ. Продолжи: «Сегодня я узнал(-а), что у цветковых растений два спермия. Я научился(-лась) рассказывать путь пылинки. Мне захотелось разрезать фасоль и найти зародыш».

Мини-тест