被子植物双受精
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二、被子植物的双受精花粉管里的两个精子分别与胚囊里的卵细胞和极核融合,形成受精卵和受精极核的过程,叫做双受精。
双受精是被子植物特有的受精方式。
经过开花、传粉,花粉落到雌蕊柱头上,在柱头分泌物的刺激下,花粉即开始萌发。
这时,花粉粒的内壁自萌发孔突出并逐渐伸长,形成花粉管。
花粉管穿入柱头,沿花柱向胚珠方向生长。
在生长过程中,花粉粒内的物质也全部移入花粉管顶端。
有3个细胞的花粉粒(1个营养细胞和2个精子)都进入花粉管,有2个细胞的花粉粒,生殖细胞进入花粉管后,立即分裂成两个精子。
花粉管通过花柱,到达胚珠以后,从珠孔伸进珠心的胚囊,这时,花粉管的前端破裂,两个精子移动出来,一个精子与卵细胞融合为受精卵(2n);一个精子与极核(2n)融合为受精极核(3n),完成双受精,进入新个体发育阶段。
(大孢子母细胞)减数分裂有丝分裂雌蕊:胚珠中胚囊母细胞(2N)————→大孢子—————→胚囊(N)[卵细胞(1个)、助细胞(2个)(退化消失)、反足细胞(3个)(退化消失)、极核(2个)]珠被(2N)————————————————→种皮(2N)胚珠→卵细胞(N)+精子(N)—→受精卵(2N)————→胚(2N)极核(N,2个)+精子(N)—→受精极核(3N)—→胚乳(3N)请解释:1.大孢子分裂成胚囊为何要经历3次有丝分裂?2.何为助细胞与反足细胞?3.被子植物双受精的意义。
1。
大孢子,全称是功能大孢子(更准确的说法应该是单核胚囊)经过3次有丝分裂形成八核胚囊,即有八个细胞:卵细胞(1个)、助细胞(2个)反足细胞(3个)、极核(2个)3。
一方面,通过单倍体的精子和卵子的结合,形成了一个二倍体的合子,由合子发育成新一代的植物体,恢复了各种植物原有的染色体数目,保持了物种的稳定性;并且将父母本具有差异的遗传物质组合在一起,形成具有双重遗传性的合子,即加强了后代个体的生活力和适应性,为合子发育为新一代植株可能出现某些新性状,新变异提供了基础;另一方面,由受精的中央细胞发育成三倍体的胚乳,同样兼有父母本的遗传性,作为新一代的植物胚期的养料,可以使子代的生活力更强,适应性更广。
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。
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。
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被子植物的双受精
被子植物的双受精是指在植物的花粉管进入花柱后,其中一个花粉细胞与卵细胞结合形成受精卵,另一个花粉细胞与胚囊细胞结合形成胚囊。
这两个受精事件同时发生,因此被子植物的双受精也被称为同时受精。
双受精是被子植物独特的受精方式,它使得胚囊具有两个受精核,分别形成胚胎和胚乳。
胚胎发育为新的个体,而胚乳则提供营养和能量,帮助胚胎生长发育。
双受精是被子植物成功进化的一个关键特征,它有助于增加后代的存活率和植物的适应性。
1。
植物双受精的过程及其生物学意义。
双受精后花各部分的意义
双受精过程及生物学意义:
过程:
进入胚囊的两个精子,一个与卵细胞融合形成受精卵(合子),另一个与中央细胞的极核(或次生核)融合形成初生胚乳核,称为双受精,是被子植物特有的受精现象。
意义:
1.恢复了植物体染色体数目,保持了物种遗传性的相对稳定;
2.受精形成的后代常出现新的性状,丰富了遗传性变异性医学|教育网搜集整理;
3.精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核,发育为胚乳,结合父母本遗传特性,作为营养被胚吸收利用,后代的变异性更大,生活力更强,适应性更广。
双受精不仅是植物界有性生殖中进化程度最高、最先进的受精方式,也是被子植物在植物界占优势的重要原因,更是植物遗传育种的重要理论基础。
植物雌雄配子的形成
高等植物的生殖细胞不就是早已分化好了的,而就是到个体发育成熟时才从体细胞中分化形成的。
高等植物有性生殖的全过程都就是在花器里进行的,包括减数分裂,受精与产生种子。
1、被子植物的雄性配子的形成过程:
雄蕊的花药中分化出孢原细胞(archesporial cells),再分化为花粉母细胞(2n),经减数分裂形成四分孢子,再进一步发育成4个单核花粉粒。
单核花粉粒经过一次有丝分裂,形成营养细胞与生殖细胞;生殖细胞再经一次有丝分裂,才形成为一个成熟的花粉粒,其中包括两个精细胞(n) 与一个营养核。
这样一个成熟花粉粒在植物学上称为雄配子体。
2、被子植物雌性配子的形成过程:
雌蕊子房里着生胚珠,在胚珠的珠心里分化出大孢子母细胞(2n),由一个大孢子母细胞经减数分裂,形成直线排列的4个大孢子 (n),靠近珠孔方向的三个退化解体,只有远离珠孔的那一个继续发育,成为胚囊。
发育的方式就是细胞核经过连续的三次有丝分裂,每次核分裂以后并不接着进行细胞质分裂,形成雌配子体。
胚囊继续发育,体积逐渐增大,侵蚀四周的珠心细胞,直到占据胚珠中央的大部分。
8核胚囊,每端4个核,以后两端各有一个核移向中央,叫做极核。
在有的物种中这两个核融合成中央细胞。
近珠孔的三个核形成三个细胞,一个卵与两个助细胞。
另一
端的3个核形成三个反足细胞。
在有些植物中,反足细胞可分裂为多个细胞,如水稻,小麦。
受精
植物在受精前有一个授粉的过程。
成熟的花粉粒落在雌蕊柱头上的过程叫做授粉。
授粉又有自花授粉与异花授粉之分。
自花授粉就是指同一朵花中雄蕊中的花粉落在雌蕊柱头上的过程,如大麦,小麦,水稻,大豆,豌豆,芝麻等作物都就是自花授粉的。
严格自花授粉的一定就是两性花,即雌雄同花,但就是,两性花的植物不一定都就是自花授粉的,而更多就是的异花授粉。
异花授粉就是一朵花的花粉传到另一朵花的柱头上的过程。
异花授粉又有同株异花授粉与异株异花授粉。
也有人只把异株异花授粉叫做异花授粉,而把同株异花授粉归入自花授粉的范围。
有的植物既能进行自花授粉又能进行异花授粉,如棉花,又称为常异花授粉。
各种植物的天然异花授粉百分率既受遗传的控制,也受开花时外界环境的影响。
花粉落在柱头上以后,吸收柱心上的水分,花粉内壁自萌发孔处突出,形成花粉管。
花粉管穿过柱心沿着花柱向子房伸展。
在伸长过程中,花粉粒中的内含物全部移入花粉管,且集中于花粉管的顶部。
被子植物的双受精
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,包括营养核与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。
这就是被子植物新特有的现象。
受精以后,整个胚珠发育为种子。
种子的主要组成部分就是胚,胚乳与种皮。
胚与胚乳就是双受精的产物,而种皮不就是受精的产物,而就是母体组织的一部分。
双子叶植物的种皮由胚珠的珠被发育而来,单子叶植物中禾本科的种子称为颖果,颖果上的
种皮常与果皮合生而不易区分。
总之,不论就是种皮还就是果皮都就是母本花朵的营养组织,与双受精无关。
胚,胚乳与种皮的染色体数分别为2n、3n与2n。
胚与胚乳的遗传组成就是雌雄配子结合的产物,而种皮或就是果皮就是母体组织的一部分,在遗传学上,种皮与胚,胚乳不属于同一个世代。
其实种子就是不同世代组织的嵌合体。