barbara vilhar - botanika.kladnik.xyz

RazmnoževanjeBarbara Vilhar

Barbara Vilhar: Splošna botanika (biologija) 2

Primarni vegetativni organi semenk

steblo

list

korenina

poganjek

Reproduktivni(razmnoževalni) organistorž - golosemenkecvet - kritosemenke

Sekundarna tkivasekundarni ksilem (les), sekundarni floem, pluta


Cvet

čašni list (K)

prašnik (A)

pesti č (G)

venčni list (C)

pesti č

prašnik

prašni čna nit

prašnica

brazda

vrat

plodnica


Kromosom


1400 nm

700 nm

300 nm

30nm

11 nm

2 nm

metafaznikromosom

zankekromatina

histonnukleosom

Kromatin = nitasta struktura, ki obsega kompleks DNA-proteini

Kromosom = nit kromatina, ki vsebuje eno molekulo DNA in se deduje kot enota

Podvojeni kromosom = kromosom, ki vsebuje dve enaki (podvojeni) molekuli DNA

kromosom

Kromatida = ena od dveh kromatinskih niti v kromosomu, ki je bil podvojen v fazi S celi čnega cikla. Sestrski kromatidi sta speti skupaj v centromeri .

sestrski kromatidi centromera


diploidna celica2n = 4



podvojitev DNA

izmenjava delov hololognih kromatid(crossing-over)

segregacija homolognih kromosomov

ločitev sestrskih kromatid

Mitoza Mejoza

brez crossing-overja s crossing-overjem

dve genetsko enaki diploidni celici2n = 4

štiri haploidne celicen = 2

dva para genetsko razli čnih celic


štiri genetsko razli čne celice










podvojitev DNA




podvojitev DNA




Mitoza Mejoza

brez crossing-overja s crossing-overjem

dve genetsko enaki diploidni celici2n = 4


dva para genetsko razli čnih celic


štiri genetsko razli čne celice

komplet kromosomov, podedovan po očetu

komplet kromosomov, podedovan po materi

homologna kromosoma

homologna kromosoma

kromosom z eno kromatido(pred povojitvijo DNA)

kromosom z dvema sestrskima kromatidama(po povojitvi DNA –dve enaki kopiji DNA)



homologna kromosoma

homologna kromosoma





homologna kromosoma

homologna kromosoma






oploditev

oploditev

tetraploidna celica2n = 8


oktaploidna celica2n = 16

oploditev

...



oploditev

oploditevoploditev



oktaploidna celica2n = 16

oploditevoploditev

...

Problem ohranjanja števila kromosomov


Mitoza in mejoza

Mitoza Mejoza

nastaneta dve genetsko enaki celici nastanejo štiri genetsko razli čne celice

rast in obnavljanje tkiv - nastajanje telesnih (somatskih) celic

spolno razmnoževanje – samo nekatere celice v mnogoceli čnem organizmu se mejotsko delijo

ohranjanje števila kromosomov prepolovitev števila k romosomov(prehod iz diploidnega v haploidno stanje)

mutacijo somatske celice dedujejo somatske celice, ki z mitozo nastanejo iz mutirane celice

mutacijo spolne celice, ki neposredno ali posredno nastane z mejozo, dedujejo potomci

procesi: podvojitev DNA, lo čitev sestrskih kromatid

procesi: podvojitev DNA, izmenjava delov homolognih kromosomov, ločitev homolognih kromosomov, ločitev sestrskih kromatid


apikalni meristem poganjka

apikalni meristem korenine

drugi meristemiinterkalarni meristemilateralni meristemi (sekundarna rast)

mladi organi

Mitoza: rast in obnavljanje tkiv

rastline


Mitoza: rast in obnavljanje tkiv

rastline

stalno spreminjanjeoblike telesa

neomejena rast(delovanje meristemov)

doseganje velike višine(sekundarna rast – les in lubje)


Osnovni koncepti spolnega razmnoževanja

oploditev

mejoza

2n n


spojek ali zigota2n

mejoza

oploditev

mitoza

samica 2n

samec 2n

ženska in moškaspolna celica

n

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditev

mitoza

samica 2n

samica 2n

samec 2n

samec 2n


n

Človek in mnoge živali


sporofit 2n

sporan

gametofit n

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditevmitoza

mitoza


n

sporofit 2n

sporan

gametofit n

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditevmitoza

mitoza


n

Rastline

mitoza


sporofit (2n) gametofit (n)

spora (n)

mejoza! mitoza

jajčna celica (n)

spermalna celica (n)

zigota (2n)

mitoza

oploditev

haploid (n)

diploid (2n)Spolno razmnoževanje

nastanek novih genetskih kombinacij


mikro-gametofit (n)

jajčna celica (n)


haploid (n)

diploid (2n)

mitoza

sporofit (2n)

mejoza!mejoza!

prašnik (2n) pesti č (2n)

mega-gametofit (n)

mitoza mitoza

zigota (2n)

oploditev

megaspora (n)

mikrospora (n)

Kritosemeke


Kritosemeke

R!

Slika iz knjige: A. Podobnik: Raznolikost živih bitij 1 (DZS, 1995)


Reproduktivni apikalni meristem poganjka

reproduktivni AMP

konecrasti

vegetativni AMP


Reproduktivni apikalni meristem poganjka

plodnicaprašnik

venčni listčašni list

nastanejo iz močno spremenjenih listov

cvet= razmnoževalni organ kritosemenk


Cvet

lilija Lilium sp.

��P3+3A3+3G(3)

Cvetna formula

enotno cvetno odevalo (perigon)

P

A

G


Somernost cveta

zvezdasto someren cvet �� bočno someren cvet ��

navadni jagodnjak Fragaria vesca

pisana mrtva kopriva Lamium maculatum


Somernost cvetaZvezdasto someren cvet

ripeča zlatica Ranunculus acris

mali zvon ček Galanthus nivalis

podlesna vetrnica Anemone nemorosa

lilija Lilium sp.

travniška penušaCardamine pratensis


Somernost cvetaBočno someren cvet

navadna kukavica Orchis morio

vijolica Viola sp.

navadna nokota Lotus corniculatus

Wisteria sp.


Dvospolen in enospolen cvet

navadni jagodnjak Fragaria vesca

prašniki

pesti či

buča Cucurbita sp.


Naloge cveta

� spolno razmnoževanje

genetsko razli čni potomci !

� primer spolnega razmnoževanja: kritosemenke


Cvet

lilija Lilium sp.

prečni prerez mladega cvetnega popka

listi cvetnega odevala

prašnik

plodnica


mikro-gametofit (n)


haploid (n)

diploid (2n)

sporofit (2n)

mejoza!

prašnik (2n)

mitoza

mikrospora (n)


Prašnik

prečni prerez mladega prašnika

pelodna vrečka

prašni čna nit (filament)

polprašnica

prašnica

lilija Lilium sp.

žila


Prašnik

mitoza

pelodno zrno

samo eno jedro

mitoza

zreli moški gametofit(mikrogametofit, n)

vegetativno jedro

2 spermalni jedri

rast in nalaganje posebne

celične stene

4 mikrospore (n)

mlad prašnikmaterinska celica

mikrospore(mikrosporocita, 2n)

mejoza!

4 mikrospore (n)


mikro-gametofit (n)


haploid (n)

diploid (2n)

sporofit (2n)

mejoza!

prašnik (2n)

mitoza

mikrospora (n)


Prašnik

mejoza!

materinska celica mikrospore

(mikrosporocita, 2n)4 mikrospore (n)

mejoza


Prašnik

4 mikrospore (n)

mikrospore


Prašnik

mitoza

4 mikrospore (n)

dvojedrno pelodno zrno


Prašnik

mlad prašnik

zrel prašnik

zrelo pelodno zrno

odpiranje polprašnice


Prašnik

odpiranje polprašnic


Prašnik

pelodna zrna

dve polprašnici


Pelod


jajčna celica (n)

haploid (n)

diploid (2n)

mejoza!

pesti č (2n)

mega-gametofit (n)

mitoza

sporofit (2n)

megaspora (n)


KritosemenkeCvet


��P3+3A3+3G(3)

Cvetna formula

cvetno odevalo


KritosemenkePestič

6 prašnikov

pesti č

3 zrasli plodni listi


KritosemenkePlodnica

6 prašnikov

pesti č


semenska zasnova

semenskazasnovav plodnici

semenska zasnova zaprta v plodnici �� kritosemenke


Nadrasla in podrasla plodnica

podrasla plodnica

G



Nadrasla in podrasla plodnica

lilija Lilium sp.

nadrasla plodnica

G


Pestičbrazda

vrat

plodnica

cvetni pecelj

cvetiš če

lilija Lilium sp.


Plodnica


safranin1 mm

semenska zasnova

plodnica

��


Plodnica

safranin

semenska zasnova

1 mm

plodnica

��


Plodnica

fluorescenca


Plodnica

trije zrasli plodni listi

semenska zasnova


Semenska zasnova

haploid (n)

diploid (2n)

v semenski zasnovi

materinska celica megaspore

(megasporocita, 2n)

mej

oza!

megaspora(n)

3 megaspore propadejo

3x m

itoza

poto

vanj

e je

der

zreli ženski gametofit(megagametofit, n)


Semenska zasnova

Barbara Vilhar: Splošna botanika (biologija) 50v semenski zasnovi v plodnici pesti ča

jajčna celica

osrednji (polarni) jedri

pecelj ček semenske zasnove

(funikulus)

ovoj semenske zasnove

(integument)

luknjica (mikropila)



jajčna celica (n)

haploid (n)

diploid (2n)

mejoza!

pesti č (2n)

mega-gametofit (n)

mitoza

sporofit (2n)

megaspora (n)


Semenska zasnova

prečni prerez plodnice pri liliji

svež nebarvan preparat

trajni barvan preparat


Semenska zasnova

v semenski zasnovi

materinska celica megaspore

(megasporocita, 2n)


Semenska zasnova



gametofit(haploid n)

sporofit(diploid 2n)

megagametofit mikrogametofit

gametofit je osebek – nova generacija !!!

gametofit se razvije iz ene celice sporofita, vendar je genetsko razli čen od tega sporofita

(mejoza, haploid)

Primer:

vse celice enega sporofita oz. gametofita nastanejo z mitozo in so

genetsko enake


Brazda pesti ča

1 mm

brazda

lilija Lilium sp.


Brazda pesti ča

1 mm


Oprašitev

1 mm

prenos peloda na brazdo pesti ča

brazda


Oprašitev

prenos peloda na brazdo pesti ča


pelod na brazdi

Oprašitev

semenska zasnova



OprašitevPrivabljanje opraševalcev


človeški vid čebelji vid

50 µmrumen flavonoid(kalkon) v vakuoli

20 µm

karotenoidiv kromoplastihodbija UV svetlobo

vpija UV svetlobo


OprašitevŽužkocvetke


trave navadna leska Corylus avellana

žita !!!

OprašitevVetrocvetke


OprašitevVetrocvetke

koruza Zea mays

socvetje s prašniki socvetje s pesti čizelo podaljšani vratovi pesti čev

z brazdami


� mali sesalci, pti či

� voda (vodne rastline) ...

OprašitevDrugi opraševalci


mikro-gametofit (n)

jajčna celica (n)


haploid (n)

diploid (2n)

sporofit (2n)

mejoza!mejoza!


mega-gametofit (n)

mitoza mitoza

zigota (2n)

oploditev

megaspora (n)

mikrospora (n)


Oploditev

navadni repnjakovecArabidopsis thaliana

pelod na brazdi

kalitev pelodnega zrna


Oploditev

pelodni meši ček

kalitev pelodnega zrna


Oploditevzreli moški gametofit(mikrogametofit, n)

vegetativno jedro

2 spermalni jedri


jajčna celica

osrednji jedri


Oploditevzreli moški gametofit(mikrogametofit, n)

vegetativno jedro

2 spermalni jedri


jajčna celica

osrednji jedri

zigota ali spojek (2n) zarodek ali embrio (2n)

endospermtriploidno založno tkivo (3n)

mitoza

mitoza

Dvojna oploditev

oploditev


mikro-gametofit (n)

jajčna celica (n)


haploid (n)

diploid (2n)

mitoza

sporofit (2n)

mejoza!mejoza!


mega-gametofit (n)

mitoza mitoza

zigota (2n)

oploditev

megaspora (n)

mikrospora (n)


Razvoj semenaRazvoj zarodka


mitoza

kroglasta faza torpedna fazasrčasta faza zrel zarodek



navadni plešecCapsella bursa-pastoris



navadni plešecCapsella bursa-pastoris kroglasta faza torpedna faza



navadni plešecCapsella bursa-pastoris

karmin - ocetna kislina

jodovica(temno polje)

jodovica (temno polje)




mitoza

semenska lupina (testa) zarodek

zarodek


Razvoj semenaZaložno tkivo

kli čni list kopi či založne snovi

zrelo seme brez endosperma

zrelo seme z endospermom


mitoza

mitozaendospermtriploidno založno tkivo

med razvojem semena endosperm propade

��


Razvoj semenaSemenska lupina


endospermtriploidno založno tkivo

mitoza

mitoza


(integument)semenska

lupina (testa)

semenska lupina (testa) zarodek


Seme in plod

semenska zasnova seme

stena plodnice osemenje(perikarp)

plod

zigota


zarodek

semenska lupina


Plod graha

grahPisum sativum

plodnica razvijajo či seplod plod = strok

seme

vrat pesti ča


plod = strok

20 mm


Plod breskve

seme

endokarp

mezokarp

eksokarp

perikarp= osemenje

semenska zasnova

stenaplodnice

semenskazasnova

stenaplodnice

integument semenska lupina(testa)

rjava kožica

zigota zarodek z dvema kli čnima listomabelo jedrce

seme


Razvoj jabolka


Razvoj jabolka

seme


Razvoj jabolka

seme

“muha”= ostanek čaše in prašnikov

plodnicasemenskezasnove

čašnilist

venčnilist

prašnikbrazda

cvetiš čepecelj

perikarp

omesenelocvetiš če


Plod jagodnjaka

plod

omesenelocvetiš če

soplodje

navadni jagodnjakFragaria vesca


Plod koruze

zrasla perikarp in testa

plod


Razširjanje semen

živali

veter, voda

letalne naprave, izstrelitev ...


Zorenje mesnatih plodov

klorofil

karotenoidi(likopen)

škrob

kopi čenje sladkorjev

delna razgradnja pektinov v osrednji lameli


Zorenje mesnatih plodov

� sprememba barve: razgradnja klorofila, sinteza drugih b arvil

� mehčanje mesnatih delov plodu: encimska razgradnja pektinov v osrednji lameli

� škrob in druge rezervne snovi se pretvorijo v sladkorje

�� privabljanje raznašalcev semen


Kalitev in rast

� nov odrasel sporofit nastane iz zarodka z mitotskimi d elitvami celic

vse celice sporofita so genetsko enake


sporofit 2n

ženska sporan

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditevmitoza

mitoza

moškaspolna celica

n

Enodomne semenke

moškigametofit

n

ženskigametofit

n

ženskaspolna celica

n

moška sporan

sporofit 2n

ženska sporan

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditevmitoza

mitoza

moškaspolna celica

n

Enodomne semenke

moškigametofit

n

moškigametofit

n

ženskigametofit

n

ženskigametofit

n


n

moška sporan


ženska sporan

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditev

mitoza

mitoza

moškaspolna celica

n

Dvodomne semenke

moškigametofit

n

ženskigametofit

n


n

moška sporan

ženskisporofit

2n

moškisporofit

2n

ženska sporan

spojek ali zigota2n

mejoza

oploditev

mitoza

mitoza

moškaspolna celica

n

Dvodomne semenke

moškigametofit

n

moškigametofit

n

ženskigametofit

n

ženskigametofit

n


n

moška sporan

ženskisporofit

2n

moškisporofit

2n

ženskisporofit

2n

ženskisporofit

2n

moškisporofit

2n

moškisporofit

2n


Mahovi



Praproti



Golosemeke



Kritosemeke

R!



Nespolno in spolno razmnoževanje

Foto: Aleš Kladnik, Barbara Vilhar

navadni jagodnjakFragaria vesca

pritlika – nespolno razmnoževanje

cvet – spolno razmnoževanje


Socvetje

navadna kukavica Orchis morio

navadna nokota Lotus corniculatuskorenje Daucus carota


SocvetjeKošek

navadni regrat Taraxacum officinale


SocvetjeKošek

podrasla plodnicakljunec

čaša(kodeljica)

prašniki

vrat pesti čavenčni listi


SocvetjeKošek


SocvetjeKošek

1

23

4

5 6 7 8


SocvetjeKošek

plod = rožka


SocvetjeKošek


Najmanjša semenka

konica šivanke

prašnik pesti čWolffia borealis

Velikost cele rastline: 1 mm

prašnica

prašni čna nit

materinska rastlina h čerinska rastlina(vegetativno)

brazda plodnica


Največji plod (v Sloveniji)

ocena mase: 250 kgdr. Jernej Brzin (2004)


Značilnosti dvokali čnic in enokali čnicCvet

dvokali čnice enokali čnice

število cvetnih delov pogosto večkratnik števila štiri ali pet

število cvetnih delov pogosto večkratnik števila tri


Značilnosti dvokali čnic in enokali čnicList


ožiljenost lista mrežasta ožiljenost lista vzporedna


Značilnosti dvokali čnic in enokali čnicSteblo


žile v steblu nameš čenev krogu

žile v steblu nameš čenerazpršeno


Značilnosti dvokali čnic in enokali čnicKlični list


dva kli čna lista en kli čni list


SemenkeGolosemenke in kritosemenke

semenaprosta na plodni luski

golosemenke kritosemenkeseme zaprto v plodu

seme – semenke

semenskazasnovav plodnici


Semenska zasnovaGolosemenke

smreka Picea abies

semenaprosta na plodni luski



smreka Picea abies

semenskazasnova



semenaprosta na plodni luski plodna

luska

seme

plodna luska = plodni list


Gospodarski pomen procesov, povezanih z razmnoževanjem semenk

� prehrana: plodovi (žita, sadje)

� med

� hortikultura, cvetli čarne

� ...

barbara vilhar - botanika.kladnik.xyz

Documents