被子植物的双受精作用 - 副本

被子植物的双受精过程及其生物学意义花粉管经过花柱，进入子房，直达胚珠，然后穿过珠孔，进而伸向胚囊。

在珠心组织较薄的胚珠里，花粉管可以立即进入胚囊，但在珠心较厚的胚珠里，花粉管需先通过厚实的珠心组织，才能进入胚囊。

花粉管进入胚囊的途径在不同植物是不一样的，但都与助细胞有一定关系。

有从卵和助细胞之间进入胚囊的，如荞麦；有穿入 1个助细胞中，然后进入胚囊的，如棉；或是破坏1个助细胞作为进入胚囊的通路的，如天竺葵；或是从解体的助细胞进入的，如玉米。

花粉管进入胚囊后，管的末端即行破裂，将精子及其他内容物注入胚囊。

破裂原因，有认为是由于胚囊内的低氧膨胀所致，而助细胞被推测为对花粉管破裂起着直接的作用，当花粉管与助细胞的细胞质接触时，由于压力的突然改变，导致管的末端破裂；也有认为花粉管管壁的溶解，如番茄、胡麻，也是原因之一。

花粉管中的两个精子释放到胚囊中后，接着发生精子和卵细胞以及精子和2极核的融合。

2精子中的1个和卵融合，形成受精卵（或称合子），将来发育为胚。

另1个精子和2个极核（或次生核）融合，形成初生胚乳核，以后发育为胚乳。

卵细胞和极核同时和2个精子分别完成融合的过程，是被子植物有性生殖的特有现象，称为双受精（见图）。

进入胚囊的2个精子是否在结构、生化特性等方面完全相同？通过电子显微镜的观察研究证明，2精子间是有可察觉的差异存在的。

RUSSell（1980—1983）等人在电子显微镜下研究白花丹花粉时，观察到2个精子中的1个以突起附着在营养细胞的核上，另1个则通过胞间连丝与第一精子相连；此外，附着在营养核上的那个精子含较多数量的线粒体，而另1个精子则含较多的质体，因此，可以认为两个精子可能是二形的。

与卵细胞结合的精子，在进入卵细胞与卵核接近时，精核的染色体贴附在卵核的核膜上，然后断裂分散，同时出现1个小的核仁，后来精核和卵核的染色质相互混杂在一起，雄核的核仁也和雌核的核仁融合在一起，结束这一受精过程。

另1个精子和极核的融合过程与上述两配子的融合是基本相似的，精子初时也呈卷曲的带状，以后松开与极核表面接触，2组染色质和2核仁合并，完成整个过程。

普通生物学复习题简答题1.试述植物体内5种激素的作用。

答案要点：（1）生长素IAA促进幼苗中细胞的伸长。

IAA主要是在植物茎的顶端分生组织中合成，然后由顶端向下运输，使细胞伸长从而促进茎的生长。

（2）细胞分裂素(CK)是促进细胞分裂的激素。

生长活跃的组织，特别是根、胚和果实，都产生细胞分裂素。

根中合成的细胞分裂素会随木质部汁液液上运至茎中。

（3）赤霉素促使茎伸长，赤霉素还可以打破种子休眠。

植物体内合成赤霉素的部位是根尖和茎尖。

（4）脱落酸（ABA）抑制植物体内许多过程，包括叶片脱落等生理现象。

（5）乙烯引发果实的成熟和其他衰老过程.2.试述被子植物的双受精作用。

有何生物学意义？答案要点：花粉粒由于风或昆虫等的作用落到柱头上萌发，营养细胞从花粉壁的薄弱区域（萌发孔）突出形成花粉管并穿入柱头。

花粉管在花柱中延伸到达子房。

同时生殖细胞发生有丝分裂，产生两个精子。

当花粉管到达胚珠时，它从珠孔进人胚囊，将两个精子都释放出来。

一个精子与卵结合，形成合子，另一个精子则与中央细胞的极核结合，形成三倍(3n)的细胞。

即胚乳母细胞。

这一过程称为双受精作用。

3.试述人体对付病原体的侵袭有三道防线。

答案要点：第一道防线是体表的屏障，第二道防线是体内的非特异性反应，第三道防线是特异性反应，即免疫应答。

4.子叶出土幼苗与子叶留土幼苗主要区别在哪里？了解幼苗类型对农业生产有什么指导意义？答题要点；子叶出土幼苗与子叶留土幼苗主要区别在上下胚轴的生长速度不同。

下胚轴生长速度快，子叶出土幼苗类型；上胚轴生长速度快，子叶留土幼苗类型。

了解幼苗类型对农业生产中播种很有意义。

对于子叶出土幼苗的种子宜浅播；而对于子叶留土幼苗的种子可稍深播，但深度应适当。

5.从输导组织的结构和组成来分析，为什么说被子植物在演化上比裸子植物更高级？答题要点：植物的输导组织包括木质部和韧皮部二类。

裸子植物木质部一般主要由管胞组成；管胞担负了输导与支持双重功能。

生物学教学2019年（第44卷）第11期・5・被子植物花粉管生长及双受精作用的分子机理黄紫筠（首都师范大学生命科学学院北京100048）摘要双受精是被子植物特有的生殖方式，是指卵细胞和极核同时分别与花粉管中释放出来的两个精子融合的过程％从花粉落到柱头被识别开始，到花粉管萌发并极性生长至珠孔，再到精子释放并分别与胚囊中的卵细胞和中央细胞融合#这一系列精巧、有序、复杂的过程需要众多细胞的相互识别和作用％本文概述双受精过程中雌雄配子体相互作用的机理#为读者准确理解双受精作用提供资料％关键词双受精雌雄配子体花粉管助细胞双受精（double fertilization）是被子植物特有的生殖方式，是区别于裸子植物的重要特征之一。

双受精现象是由俄国植物学家纳瓦兴于1898年发现。

他以头巾百合和细弱贝母为材料，观察到卵细胞和极核同时分别与花粉管中释放出来的两个精子融合的过程,由此发现了被子植物的两个精子都参与受精。

作为植物胚胎学史上的重大里程碑，双受精在生物学上具有重要意义。

本文对被子植物双受精作用的分子机理研究进展做一概述,为植物遗传和育种学的相关研究提供基础资料。

1花粉与柱头识别双受精作用的第一步是传粉，即雄蕊中花粉借助风力或昆虫的作用落到同一朵花或另一朵花雌蕊柱头上的过程。

花粉落在柱头表面后，随即引起一系列复杂的细胞形态变化和生理生化过程的发生，包括花粉黏附、花粉水合、花粉萌发长出花粉管、花粉管在花柱中极性生长并最终进入胚囊，完成双受精。

雄蕊花粉与雌蕊柱头的黏附能力决定着受精作用能否顺利发生,而不同物种由于其柱头形态和生理特征的不同又会影响黏附能否成功。

湿柱头黏性大，干柱头则借由乳突细胞粘附花粉，花粉黏附后释放外壁蛋白与柱头表面的蛋白相互识别并特异性结合，呈现“认可”的亲和识别反应［1］o研究发现芸苔属植物油菜和甘蓝中先后发现的S位点相关蛋白SLR1和SLG通过与花粉包被的A类蛋白PCP-A结合从而影响花粉的黏附作用［2,3］。

说明双受精的过程及生物学意义。

并说明双受精后花各部分的变化
双受精作用完成后，花的各部分就会发生明显的变化．子房壁发育成果皮，胚珠发育成种子，受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳，最终，子房发育成果实。

花粉管进入胚囊后，先端破裂，释放出两个精子。

其中一个精子与卵细胞融合，形成二倍体合子，将来发育成胚；另一个精子与极核（或次生核）融合形成二倍体的初生胚乳核，将来发育成胚乳。

这种两个精子分别与卵细胞和极核相融合的现象，称为双受精。

双受精是被子植物所特有的现象。

被子植物的减数分裂和双受精被子植物花粉粒的形成被子植物的花粉粒是由花粉囊里的小孢子母细胞(也叫做花粉母细胞)发育而成的。

每个小孢子母细胞经过减数分裂，形成4个细胞，叫做小孢子。

每个小孢子细胞内的染色体数目都比小孢子母细胞的减少一半。

初始形成的4个小孢子排列在一起，以后相互分离，形成4个单核的花粉粒。

单枝花粉粒形成不久，便进行一次有丝分裂，形成2个细胞：一个是营养细胞，另一个是生殖细胞。

营养细胞一般比生殖细胞大，而且里面贮存有营养物质。

有些植物的生殖细胞接着又进行有丝分裂，形成2个精子，这样，成熟的花粉粒中就有3个细胞。

有些植物的生殖细胞的分裂，是在花粉管中进行的，因此，成熟的花粉粒中只有两个细胞。

被子植物胚囊的形成被子植物的胚囊是由胚珠内的大孢子母细胞发育而成的。

大孢子母细胞经过减数分裂，形成4个细胞，都叫做大孢子，每个大孢子细胞内的染色体数目都比大孢子母细胞的减少一半。

这4个细胞排成一纵行，其中靠近珠孔的3个细胞退化，里面的1个细胞发育成为早期的胚囊。

早期的胚囊不断地从周围的组织中吸收养料，体积增大，细胞核连续进行3次有丝分裂，但是每次核分裂以后，并不接着就进行细胞质分裂，因此，就形成了具有8个细胞核的胚囊。

开始时，这8个细胞核分别位于胚囊的两端，每端各4个。

接着，每端各有1个细胞核移到胚囊的中央，这就是极核。

靠近珠孔端的3个细胞核发育成3个细胞，也就是1个卵细胞和2个助细胞。

另一端的3个细胞核也发育成3个细胞，叫做反足细胞。

被子植物的双受精被子植物的受精过程不同于裸子植物。

花粉管通过花柱，进入子房直达胚珠，然后穿过珠孔进入珠心，最后到达胚囊。

花粉管进入胚囊一旦接触助细胞，其末端就破裂，管内的内含物，包括营养核和两个精子一起进入胚囊，接着营养核解体，一个精核（n）与卵细胞融合为合子（2n），将来发育成胚；另一个精核与两个极核融合形成胚乳核（3n），将来发育成胚乳。

这一过程称为双受精。

这是被子植物新特有的现象。