Transcript bitkilerde_ureme_ve_cimlenme

BİTKİLERDE ÜREME
Ömer YANIK
Biyoloji Öğretmeni
2010 / BURSA
• Bir tek bitki binlerce kopyaya
klonlanabilir.
Hedefler
1.Bir çiçek üzerindeki yapıları gösterip bunların görevlerini anlamak
2.Tozlaşmanın nasıl gerçekleştiğini kavramak.
3.Bitkilerde endosperm ve embriyo oluşumunu kavramak.
4.Tohumun yapısını kavramak.
5.Meyve oluşumunu ve çeşitlerini kavramak.
6.Tohumların nasıl çimlendiğini kavramak.
7.Çimlenmeye etki eden faktörleri kavramak.
•Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla anterler ve ovaryumlarda gelişir, tozlaşma
ikisini bir araya getirir.
•Bitkiler kendi kendilerini döllemeyi önyeici çeşitli adaptasyonlara sahiptir.
•Çifte döllenme sonucu zigot ve endosperm oluşur.
•Tohum taslağı embriyo ve besin içeren bir tohuma dönüşür.
•Ovaryum tohumun yayılmasına uyum sağlamış bir meyveye dönüşür.
•Eşeyli ve eşeysiz üreme birçok bitkide birlikte işleyen bir süreçtir.
•Biyoteknoloji tarımda değişime yol açmaktadır.
BİTKİLERDE ÜREME
•Bitkilerin yaşam döngülerinde sporofit ve gametofit döl birbirini izler.
•Bitkilerin yaşam döngüleri döl almaşı ile karakterize edilir.
•Döl almaşında haploid (n) ve diploit (2n) generasyonların birbirlerini üretmesiyle
döngü sürer.
•Sporofit olarak isimlendirilen diploit bitki mayoz ile haploitsporlar üretir.Bu
sporlar mitozla bölünerek çok hücreli erkek ve dişi haploid bitki dölünü, yani
gametofitleri oluşturur.Gametofitler mitoz ve hücresel farklılaşmasıyla gelişir ve
gametleri (Sperm ve yumurtaları) üretir.
•Döllenme sonucu diploid zigotlar oluşturur.Diploid zigotlar mitozla bölünür
ve yeni sporofitler oluştururlar.Angiospermlerde baskın olan döl sporofittir.
Tohumlu bitki evrimi sırasında , gametler indirgenmiş sporofit ana bitkiye
bağımlı olmuştur.Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla bir sporofit çiçeğin
anterlerinde ve ovaryumlarında gelişir.
•Karayosunları
ekolojik ve ekonomik
olarak pek çok yarar
sağlar.
•Büyük turbalıklar
oluşturan Sphagnum
yeryüzünün karbon
döngüsünde
önemli rol oynar.
Animasyon
Animasyon
Bir eğreltinin yaşam döngüsü
•Çam ağacı bir sporofittir.Polen
kozalakları ve dişi kozalakları
taşır.
•Bir polen kozalağı yüzlerce
mikrosporangiyum içerir.Mayoz
geçirerek haploid mikrosporla
rı oluştururlar.
•Bir dişi kozalak , her biri iki
tohum taslağı bulunduran , pek
çok puldan oluşmuştur.
Kapalı tohumlularda
yaşam döngüsü
•Çiçekler , angiosperm sporofitinin üreme organlarını taşıyan özelleşmiş sürgünlerdir.
•Çiçek dıştan içe doğru , dört çeşit organı sırasıyla, sepaller ,petaller ,stamen ve
karpellerdir.Bu organların gövdeye bağlanma yeri reseptakulumdur.Ovaryumun
içinde bir yada daha fazla tohum taslağı vardır.
•Bir çiçekte tüm kısımlar bulunursa tam çiçek , dört çiçek organından bir ya da
birden fazlası bulunmayan çiçeklere de eksik çiçek adı verilir.
•Erkek ve dişi üreme oranları aynı bitki üzerinde fakat farklı kısımlar da bulunuyorsa
tek evcikli(Monoik) çiçek adını alır.Örneğin mısır bitkisinin koçanı dişi ,püskülleri
ise erkek üreme organından oluşur.
•Bazı bitkilerde ise erkek ve dişi üreme organları aynı türün farklı bireyleri üzerinde
bulunabilir.Bunlara iki evcikli(Dioik) denir.Örneğin hurmalar sadece dişi üreme
organı taşıyan ağaçlarda oluşur.Bir kaç erkek bitki yüzlerce dişiye yetecek
kadar polen üretir.
Bir çiçeğin yapısı
Animasyon
Erkek ve dişi gametofit gelişimi
•Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla anterler ve ovaryumlardan gelişir.
•Polen keseleri için de çok sayıda mikrosporofit bulunur.Her biri mayozla 4 haploit
mikrospor oluşturur.Bir mikrospor mitoz geçirir generatif ve tüp çekirdeği meydana
getirir.Generatif çekirdek mitozla iki sperm çekirdeği meydana getirirken , tüp
çekirdeği tozlaşma sırasında polen tüpünü meydana getirir.
•Dişi gametofit gelişiminde tohum taslağının sporangiyumunda megasporofit adı
verilen bir hücre büyür ve dört haploit megaspo oluşturmak için mayoz geçirir.
Bunlardan sadece biri megaspor olur ve peş peşe 3 mitoz geçirir.Bunun sonucunda
sekiz haploit çekirdekli büyük bir hücre oluşur(Embriyo kesesi).Alt tarafta bulunan
üç çekirdekten ikisi sinergit biri ise yumurta hücresidir , orta da iki polar çekirdek
üstte ise üç tane antipod çekirdeği bulunur.
•Erkek ve dişi gametofitleri bir araya getiren tozlaşma döllenmenin birinci
basamağıdır.Rüzgar ve böcekler tozlaşmayı sağlayan ana faktörlerdir.
Animasyon
Animasyon
Dişi
Gametofit
(Embriyo kesesi)
Embriyo kesesi
Polen tanesi
Bitkiler kendi kendine döllemeyi engellerler
•Bazı çiçekler kendi kendilerini dölleyebilir fakat kapalı tohumluların büyük bir kısmı
kendi kendini döllemeyi engelleyecek mekanizmalara sahiptir.
•Erkek ve dişi organların farklı zamanlarda olgunlaşması , farklı çiçek yapıları
kendi kendine tozlaşmayı engeller, fakat kendileşmeyi önleyen en önemli mekanizma
kendine-uyumsuzluktur.Bu bitkinin kendi polenini yada yakın akraba bitkilerin
polenlerini reddetme yeteneğidir.Temeli S-genleri denen kandine-uyumsuzluk
genlerine dayanmaktadır.
•Eğer bir polen tanesi ve üzerine konduğu dişi bitkinin stigması S-lokusunda
birbirinin eşi olan allellere sahipseler ,polen tanesi polen tüpünü oluşturamamaktadır.
•Bazı durumlarda , dişi organın stilusundaki hücreler engelleme yapar,bu hücrelerin
oluşturdukları sinyaller polenlerin çimlenmesini engeler.
•Erkek ve dişi gamaetofitler sırasıyla
anterler ve ovaryumların içinde
gelişir.Tozlaşma onları bir araya
getirir.
•Çifte döllenme sonucu zigot ve
endosperm meydana gelir.
•Tohum taslağı bir embriyo ve besin
içeren bir tohumu oluşturur.
•Ovaryum daha sonra tohum dağılımı
için bir meyveye dönüşür.
Çift döllenme sonucu zigot ve endospermin oluşumu
Stigma
Polen tüpü
2 sperm
Stilus
Ovaryum
Tohum taslağı
Mikropil
•Bir polen tanesi ,rüzgar veya bir hayvan
tarafından stigmaya taşındıktan sonra
stilustan ovaryuma uzun bir polen tüpü
uzamaya başlar.
•Spermlerden biri yumurtayı dölleyerek zigotu (2n)
oluşturur.Diğeri ise embriyo kesesinin merkezindeki
büyük hücrenin iki kutup çekirdeği ile birleşerek
bir triploit (3n) çekirdek oluşturur.
•Triploit çekirdek daha sonra endosperm olarak
adlandırılan besin dokusunu meydana getirir.
Animasyon 1
Animasyon 2
Embriyo gelişimi
•Zigot ilk olarak enine bölünmeyle bir kaide ile
terminal hücresini oluşturur.Terminal hücre
embriyonun büyük bir kısmını oluşturur.
•Suspensor embriyoyu ana bitkiye bağlar.Madde
alışverişini sağlar ,terminal hücre mitozlar
geçirerek ön embriyoyu oluşturur.Bu yapıdan
kotiledonlar(Tohum yaprakları) gelişir.
Protoderm
Temel meristem
Prokambiyum
•Kotiledonlar arasındaki embriyonik gövde apikal
meristemdir.Suspensorun ucunda ise kök
meristemidir.Tohum çimlendikçe burda bulunan
meristemler bölünmeye başlar.
•Embriyoda protoderm ,temel meristem ve
prokambiyum olmak üzere üç primer meristem
vardır.Kök ,gövde uçları ve üç doku (Örtü,
temel ve iletim dokuları) bu meristemlerden
gelişir.
Tohum yapısı
•Embriyo ve içerdiği besin tohum
taslağının integumentlerinin
oluşturduğu koruyucu bir tabaka
tarafından kuşatılmıştır.
•Kotiledonların bağlanma noktasının
altındaki embriyo ekseni hipokotil,
olarak isimlendirilir.Hipokotil radikula
ya da embriyonik kökle sonlanır.
Kotiledonların üstündeki embriyonik
eksen bölümü epikotildir.Onun
üstünde bir çift minyatür yapraklı
gövde ucundan oluşan plumula
yer alır.
•Kotiledonlar besinleri endospermden
absorblarlar ve tohum çimlenince
embriyoya aktarırlar.
Animasyon
GA
•Bir tohum çimlenirken başlangıçta su alır ve gibberellin hormonu salgılanır.Bu hormon
etkisiyle alöron tabakasından enzimler salgılanır(alfa-amilaz).Bu gibi enzimler etkisi
ile endospermde depolanmış besinler parçalanmaya başlar ve embriyo bir fideye
dönüşür.
Meyve oluşumu
Bir çiçekten
Gelişen
segment
•Basit meyve tek bir dişi organ içeren çiçekten gelişen meyvedir.Meyve kümesi ise
birçok dişi organ içeren tek bir çiçekten gelişen meyvedir.Bileşik meyve ise
birçok çiçek içeren dişi organlardan gelişen meyvedir.
•Meyve çiçeğin olgunlaşan
veya farklılaşan ovaryumudur.
Gerçek meyvelerde ovaryumu
oluşturan karpel gelişerek
perikarpı (Meyve kabuğu)
oluşturur.
•Bir meyve olgun bir ovaryumdur.Eğer meyve oluşumunda başka çiçek parçalarıda
yer alırsa o zaman yalancı meyve adını alır.Örneğin elma ve armutta ortada
çekirdeklerin bulunduğu yer ovaryumdur , etli kısım ise çiçek tablası ve çiçek
kısımlarından oluşur.
•Basit kuru meyveler ya açılan tipte ya da açılmayan tiptedir.
•b)Açılan Basit kuru meyveler. Olgunlaşınca açılan kuru meyvelerde olgun ovaryum
duvarlarının açılması ile tohumlar serbest hale gelir.Bakla, kapsül , slikua ve
folikül tipi meyveler buna örnek verilebilir.
•Hardalgillerden , hardal, brokoli ve lahana gibi
gibi bitkilerin meyveleri silikua adını alır.Bu
meyve iki karpelin (Dişi organ) birleşmesi ile
oluşur.Açılma anında silikua meyve iki taraftan
açılıp yarılır ve tohumlar merkezi bölgede
tutunmuş olarak bir süre kalır.
c)Açılmayan basit kuru meyveler.
•Aken tipi basit kuru meyve tek
bir tohum bulundurur.Örnek
ayçiçeği,Fındıksı meyve ise
meyve duvarı taş gibi serttir
ayrıca meyve bileşik ovaryumda
çok sayıda karpelden oluşmuş
tur.
d)Kapalı etli meyveler.
•Üzümsü meyveler,içinde bir ya da birçok,
tohum bulundurur.Domates, üzüm ve
biber örnek verilebilir.
•Erik , elma armut ve portakalda kapalı
etli meyvelere örnek veriliebilir.
e)Küme meyveler.(Agregat)Pek çok dişi organı tek bir çeiçekten gelişir.Her dişi organ bir
meyveciğe dönüşür ve olgun meyveciklerin hepsi tek bir çiçek tablası üzerinde
olgunlaşır.Ahududu , böğürtlen, çilek ve manolya meyveleri örnektir.
•Tek bir çiçek kümesinde yer alan pek çok
çiçeğin meyvecikleri birleşip kaynaşarak
büyük bir meyve yapmışlarsa o zaman
ortaya çıkan meyve birleşik meyve
adını alır. Örneğin dut , ananas ve osage
buna örnek verilebilir.
Tohumun çimlenmesi
•Bir tohum olgunlaştıkça su kaybederek
dormansi adı verilen metabolik hızın
aşırı düştüğü bir evreye girer.Su ve
sıcaklık gibi faktörlerle birlikte tohum
su alarak dormansi evresinden çıkar
ve çimlenir.
•Tohumdan ilk olarak embriyonik kök
yani radikula çıkar.Fasulyelerde
hipokotildeki bir çengelin dikleşmesiyle
kotiledonlar toprakdan dışarı doğru
çekilir.Mısırda ve diğer tahıllarda ise
sürgün tüp şeklindeki koleoptilin
içinden yukarı doğru dik büyür.
•Kotiledonların içerdiği besinler çimlenen
embriyo tarafından tüketilir.
Animasyon
Kotiledon
Havucun test tüpünde klonlanması
•Cornell Üniversitesinden F.C
Steward ve öğrencileri 1950’li
yıllarda yürüttüğü deneyde
bir havuç bitkisinden alınan
somatik hücrelerden tam bir
bitkinin meydana getirilebileceğini
gösterdirler.Bu yeni bitkiler
atasal bitkinin genetik kopyalarıdır.
(Klonlar)
Değerlendirme
1.Btikilerin eşeyli ve eşeysiz üremeleri nasıl gerçekleşir.
2.Bitkilerin meyve oluşturmaktaki amaçları nedir.
3.Tohumlar hangi çekirdeklerin birleşmesi ile meydana gelir.
4.Bir tohumda bulunan yapılar ve görevleri nelerdir.
5.Meyveler başlangıçta kaç sınıfa ayrılır.
E-Mail : [email protected]