微课被子植物的双受精作用
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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。
植物的生活周期花粉中的花粉母细胞会进行减数分裂,产生4个单倍的孢子(这就是雄配子体的开始),每一个孢子又发生有丝分裂,产生两个单倍的细胞,一个叫营养细胞(vegetative cell),或称花粉管细胞,一个叫生殖细胞(generative cell),这两个细胞组成花粉粒(pollen grain),花粉粒外面有壁。
从花药中释放出来的就是花粉粒。
另一方面是雌配子体(即胚囊,embryo sac)的形成,这一过程发生在胚珠中。
一朵花的子房中一般有一个或多个胚珠。
正在发育的胚珠中有一个大孢子母细胞,周围有许多个小的细胞保护着它。
这个大孢子母细胞膨大并发生减数分裂,产生4个单倍的孢子。
这4个孢子通常只有1个存活,长大并发生有丝分裂,产生一个多细胞的结构称为胚囊,其余3个孢子都退化。
孢子体产生的胚囊中,有一个大的、具有两个单倍体核的中央细胞。
胚囊中另外还有几个细胞,其中有一个特别重要的就是卵细胞。
受精作用的第一步是传粉(pollination),即花粉粒由于风或者昆虫等作用落在柱头上并在其上萌发,营养细胞质从花粉壁的薄弱区域(萌发孔)突出形成花粉管并穿入柱头。
随后,营养细胞和生殖细胞的细胞质和核进入生长中的花粉管,处于其前端。
花粉管在花柱中延伸到子房。
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,它从珠孔进入胚囊,将两个精子都释放出来。
一个精子与卵结合,形成合子(受精卵),另一个精子则与胚囊中大的中央细胞的极核结合形成三倍(3n)的细胞,即胚乳母细胞(受精极核)。
这一过程称为双受精作用(double fertilization)补充资料:被子植物卵细胞、精子的形成过程。
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。
双受精作用常见于被子植物。
假设该植物为二倍体,体细胞染色体为2n,则精核(n)、卵细胞(n)、极核(n)(可看成动物细胞的极体)
(1)1个精核(n)+卵细胞(n)→合子(2n)→胚(2n)
(2)1精核(n)+两个极核(n+n)→胚乳核(3n)→胚乳(3n)→作为营养
(3)珠被发育成的种皮(2n)+胚(2n)+胚乳(3n)→种子→植株
种子中,种皮来自母体,与母体染色体一样(2n);
胚由精核和卵细胞结合而成,具有双亲遗传物质(2n),种子萌发后发育胚个部分可发育成根茎叶;
胚乳为胚发育过程提供营养,胚乳“哺育”胚可能使后代更加巩固它双亲的特性并更富有生命力,因此有人认为双受精是被子植物繁盛的一个重要原因。
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。
被子植物的双受精过程
被子植物的双受精过程:一方面,精细胞与卵细胞的融合形成二倍体的合子,恢复了各种植物原有的染色体数目,保持了物种遗传的相对稳定性;同时通过父、母本具有差异的遗传物质重新组合,使合子具有双重遗传性,既加强了后代个体的生活力和适应性,又为后代中可能出现新的遗传性状、新变异提供了基础。
另一方面,另一个精细胞与2 个极核或1 个次生核(中央细胞)融合,形成了三倍体的初生胚乳核及其发育成的胚乳,同样结合了父、母本的遗传特性,生理上更为活跃,更适合于作为新一代植物胚胎期的养料(在胚的发育或种子萌发过程中被吸收)。
这样,可以使子代的变异性更大,生活力更强,适应性更为广泛。
因此,双受精作用是植物界有性生殖的最进化、最高级的形式,是被子植物在植物界繁荣昌盛的重要原因之一。
同时,双受精作用的生物学意义也是植物遗传和育种学的重要理论依据。
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