第六章植物胚和胚乳的发育
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简述胚乳发育的模式及特点胚乳发育是种子植物中胚乳细胞的发育和分化过程。
胚乳是种子中的重要组织,为胚胎提供营养和保护。
胚乳发育的模式和特点可以根据不同的植物物种进行分类。
1.油种类胚乳发育模式:油种类胚乳发育模式是最常见的一种类型,多见于豆科植物、蓖麻科植物等。
在种子成熟和胚乳发育的过程中,胚乳细胞会不断积累脂肪和蛋白质。
胚乳细胞中的储存蛋白质可以分为两类:一类是祖质蛋白质,主要用于胚胎发育所需;另一类是储存蛋白质,主要用于营养储备。
因此,油种类胚乳发育模式的胚乳细胞中富含大量的油脂和储存蛋白质。
2.淀粉种类胚乳发育模式:淀粉种类胚乳发育模式多见于禾本科植物、百合科植物等。
与油种类胚乳相比,淀粉种类胚乳中的胚乳细胞主要积累淀粉颗粒。
在发育过程中,胚乳细胞的蛋白质含量相对较低,而淀粉颗粒的数量和大小则显著增加。
淀粉种类胚乳发育模式的胚乳细胞中富含大量的淀粉,为胚胎提供能量和营养。
3.蛋白种类胚乳发育模式:蛋白种类胚乳发育模式多见于哺乳纲植物、银杏科植物等。
在这种模式下,胚乳细胞主要积累储存蛋白质,而油脂和淀粉的量较少。
蛋白种类胚乳发育模式的胚乳细胞中富含大量的蛋白质,为胚胎提供营养和保护。
胚乳发育的特点如下:1.营养积累:胚乳细胞在发育过程中不断积累营养物质,如脂肪、蛋白质和淀粉等。
这些物质为胚胎提供了所需的能量和营养。
2.组织分化:在胚乳发育的过程中,胚乳细胞会分化为不同的类型,形成不同的组织。
油种类胚乳常由内外子皮、胚乳皮和胚乳核等组成,而淀粉种类胚乳则由胚乳皮和胚乳核组成。
3.储存功能:胚乳细胞在发育过程中不仅能够积累大量的营养物质,还能将其储存和保护起来,以供胚胎发育和新植株的生长所需。
4.营养转移:在种子萌发过程中,胚乳细胞会释放出储存的营养物质,供胚胎和新植株生长所需。
这个过程被称为乳沟。
总的来说,胚乳发育在种子植物的生殖过程中起着重要的作用。
它不仅为胚胎提供所需的能量和营养,还起到了保护和储存的作用,对于新植株的生长和繁殖至关重要。
第六章无融合生殖1、概念:有些植物的种子形成并不经过染色体的减数和雌雄配子的融合。
这种种子不需要精卵结合。
即无融合结籽,称为无融合生殖。
2、无融合生殖的意义:(1)无融合生殖是固定杂种优势理想的途径之一。
融合生殖的完全控制将给育种家和种子生产带来新的革命。
(2)无融合生殖没有任何生物混杂。
同时可以免除三系制种当中的人力、物力的浪费,以及繁殖制种中不可避免的损失。
更显著的成就是把双亲的性状结合并固定下来,育成永久性、不分离的无融合生殖杂种。
3、无融合生殖的类型:孤雌生殖:不经过减数分裂和受精或假受精形成。
不定胚:胚是从胚囊以外的双倍体的胚珠细胞、诛心或珠被细胞产生植物无融合生殖:专性无融合、兼性无融合生殖、自主无融合生殖、诱导无融合生殖。
⑴专性无融合生殖:指胚的发育完全是由体细胞或无性生殖而来,专性无融合生殖的卵细胞一般不接受任何花粉中的精子,以其作为母本时杂交是不能成功的。
但是其花粉正常,可作为父本与其他品种杂交,并且可将无融合生殖传递给后代。
⑵兼性无融合生殖:指一个品种中兼有无融合生殖和有性生殖两种特性,在兼性无融合生殖不同的物种中有性生殖和无融合生殖的比率差异很大。
但他们均能以自身的比率平衡遗传,党以此为母本时,其中的有性部分可杂交、受精进行有性生殖。
无融合生殖部分则单性发育成胚。
因此在兼性无融合生殖F1代总会有杂种型和母本型两种类型,母本型所占比例即兼性无融合生殖中无融合生殖的频率。
⑶自主无融合生殖:中央核不需要受精就可以形成种子的无融合生殖类型。
由于胚和胚乳发育未经受精,都是从体细胞无融合生殖来的,故胚乳的染色体数目是体细胞的加倍数。
⑷诱导无融合生殖:在许多无融合生殖的物种中,配的发育和形成必需要通过授粉,这种现象称之为假受精或诱导性无融合生殖。
,在这种类型材料中,尽管卵细胞不受精,单中央核不是一个或两个未减数的极核会受精发育称五倍体的胚乳。
禾本科的无融合生殖大多数为假受精类型。
在这些植物中,极核不受精,胚乳是不能发育的,在高粱无融合发育中,曾发现种子的质子发育特性,也观察到胚的形成和发育在极核不受精的情况下已经开始,单胚乳的自主形成和发育及不育性的机理还不清楚。
简述胚乳发育的模式及特点胚乳发育是一种植物胚发育过程中的重要环节,指的是胚胎发育过程中形成营养组织的过程。
胚乳作为一种重要的营养组织,在植物的生长和发育过程中发挥着至关重要的作用。
本文将对胚乳发育的模式及其特点进行详细阐述。
胚乳发育模式有两种基本类型:核型胚乳和细胞型胚乳。
在核型胚乳发育过程中,未受精卵细胞与一个或多个精细胞融合形成一个或多个二倍体的胚乳盘。
随着胚乳的发育,胚乳盘细胞间的细胞核不经减数分裂而保持为二倍体,这是其与细胞型胚乳的最大区别。
细胞型胚乳发育过程中,未受精卵细胞与一个或多个精细胞融合形成一个或多个三倍体的初级胚乳。
随着胚乳的发育,初级胚乳中的细胞经过多次减数分裂,形成二倍体和不等倍体细胞,从而形成细胞型胚乳。
胚乳发育的特点体现在以下几个方面:1.营养物质积累:胚乳作为一个特化的植物细胞或组织,主要功能是为胚胎提供养分和能量。
在胚乳发育过程中,大量的淀粉、脂肪、蛋白质等营养物质被合成并积累。
这些营养物质在胚乳发育后期会被胚胎吸收和利用,从而支持胚胎的生长与发育。
2.细胞的多样性:胚乳发育过程中,胚乳细胞经历了不同程度的分化,形成了不同类型的细胞。
在核型胚乳中,胚乳盘细胞之间的细胞核数目不变,但细胞质的分化程度却很高。
在细胞型胚乳中,由于细胞内减数分裂,导致不同类型的细胞的形成。
这种细胞的分化多样性为植物在营养生长阶段提供了良好的物质基础。
3.胚儿的保护和定位:胚乳起到了为胚胎提供保护和定位的作用。
胚乳在胚胎周围形成一个保护层,为胚形成提供了稳定的环境。
此外,胚乳在植物胚发育过程中还起到了稳定和定位胚的作用,使胚能适应各种外界环境和内部发育需求。
4.胚胎饥饿适应性:胚乳的主要功能是供应胚胎生长发育所需的营养物质。
在一些情况下,由于外界环境或内部条件的限制,胚乳供给的营养物质可能不足,胚胎会通过一系列适应性机制来促进生长和发育。
这些机制包括胚乳吸收率的提高、利用一些非营养性物质进行代谢、产生激素调节和分泌、改变自身营养需求等。
种子的形成:种子的结构包括胚、胚乳和种皮三部分,是分别由受精卵(合子)、受精的极核和珠被发育而成。
大多数植物的珠心部分,在种子形成过程中,被吸收利用而消失,也有少数种类的珠心继续发育,直到种子成熟,成为种子的外胚乳。
虽然不同植物种子的大小、形状;以及内部结构颇有差异,但它们的发育过程,却是大同小异的。
(一)胚的发育种子里的胚是由卵经过受精后的合子发育来的,合子是胚的第一个细胞。
卵细胞受精后,便产生一层纤维素的细胞壁,进入休眠状态。
合子是一个高度极性化的细胞,它的第一次分裂,通常是横向的(极少数例外),成为两个细胞,一个靠近珠孔端,称为基细胞;另一个远珠孔的,称为顶端细胞。
顶端细胞将成为胚的前身,而基细胞只具营养性,不具胚性,以后成为胚柄。
两细胞间有胞间连丝相通。
这种细胞的异质性,是由合子的生理极性所决定的。
胚在没有出现分化前的阶段,称原胚(proembryo)。
由原胚发展为胚的过程,在双子叶植物和单子叶植物间是有差异的。
1.双子叶植物胚的发育种子植物双子叶植物胚的发育,可以荠菜为例说明,合子经短暂休眠后、不均等地横向油裂为基细胞和顶端细胞。
基细胞略大,经连续横向分裂,形成一列由6—10个细胞组成的胚柄。
顶端细胞先要经过二次纵分裂(第二次的分裂面与第一次的垂直),成为4个细胞,即四分体时期;然后各个细胞再横向分裂一次,成为8个细胞的球状体,即八分体(octant)时期。
八分体的各细胞先进行一次平周分裂,再经过各个方向的连续分裂,成为一团组织。
以上各个时期都属原胚阶段。
以后由于这团组织的顶端两侧分裂生长较快,形成二个突起,迅速发育,成为2片子叶,又在子叶间的凹陷部分逐渐分化出胚芽。
与此同时,球形胚体下方的胚柄顶端一个细胞,即胚根原细胞(hypophysis),和球形胚体的基部细胞也不断分裂生长,一起分化为胚根。
胚根与子叶间的部分即为胚轴。
不久,由于细胞的横向分裂,使子叶和胚轴延长,而胚轴和子叶由于空间地位的限制也弯曲成马蹄形。
第六章植物生长物质一、名词解释(写出下列名词的英文并解释)植物生长物质植物激素植物生长调节剂极性运输酸生长效应酸生长理论三重反应偏上生长生长抑制剂生长延缓剂激素受体信号转导二、填空题1 1 IAA的化学结构名为,它是在植物性研究时发现的。
2 2 IAAs是属于衍生物,它生物合成的主要部位是。
3 3 IAA的运输特点是,地上部总的方向是向基运输,地下部总的方向是向顶运输。
4 4 生长素有两种存在形式。
型生长素的生物活性较高,而成熟种子里的生长素则以型存在。
5 5 植物器官对生长素的适宜浓度是< < 。
6 6 超适量的IAA对植物生长有作用,这是由于其诱导生成了引起的。
7 7 解释IAA促进细胞伸长的快反应机制是,慢反应机制是。
8 8 生长素生理功能很多,例如、和等。
9 9 GA的基本结构是赤霉素烷,生物合成的前体物质是,对伸长作用最大的是茎。
10 10禾谷类种子萌发时,在部位合成a -淀粉酶,植物激素对这一合成有直接的诱导作用。
11 11植物激素能抑制大麦种子合成a-淀粉酶,它具有抗的作用。
12 12 CTK的基本结构是,它是由和在酶的催化下合成的。
13 13细胞分裂素是衍生物,其生物合成的主要部位是。
14 14 ABA是属于化合物,其生物合成有和途径。
15 15 ABA抑制大麦种子中诱导的酶合成,但要消除这种抑制效应,必须有植物激素和的联合作用。
16 16 Eth由循环途径合成,其直接前体为,由酶催化形成乙烯。
17 17乙烯特有的“三重反应”是指、、。
18 18乙烯释放剂乙烯利,在生产应用的例子有、和等。
19 19植物激素________ 能延缓叶片衰老,______ 则能使叶片提早衰老; ____ 能促使瓜类多开雌花,___________ 则使黄瓜多开雄花。
20 20实验发现,是防止植物衰老的激素,因为它能增强叶片中与的合成。
21 21组织培养时,较高的IAA/CTK比例,有利于诱导的形成;较低的IAA/CTK比例,则有利于诱导的形成。
1.胚与胚乳的形成1.1 被子植物的卵细胞、极核、精子的形成了解被子植物的卵细胞、极核、精子的形成过程是很好解决胚和胚乳基因型问题的基础。
孢子减数分裂(居间减数分裂)是其形成卵细胞、极核、精子的方式,具体过程为:花药中产生小孢子母细胞(花粉母细胞)四分孢子4个小孢子(花粉粒)4个成熟的花粉粒(各有1个营养核和1个生殖核)8个精子(每1个花粉粒萌发产生2个具有相同基因型的精子)。
胚珠中产生大孢子母细胞(胚囊母细胞)4个大孢子(其3个退化,1个发育)8核胚囊(1个卵细胞、2个极核、2个助细胞和3个反足细胞的基因型相同)。
1.2 被子植物的双受精当花粉落在柱头上,受到柱头上黏液的刺激,开始萌发,生出花粉管,花粉管穿过花柱,进入子房一直达到胚珠,同时放出两个精子,一个精子与卵细胞融合,一个精子与两个极核融合,这样两个精子分别与卵细胞和极核相融合的现象,叫做双受精作用。
双受精所形成的胚核和胚乳核经过发育分别形成胚和胚乳。
1.3 胚与胚乳基因型的组成胚基因型为卵细胞与精子基因相加组成,胚乳基因型为两个极核与精子基因相加组成。
2.胚与胚乳基因型推理、判断的一般思路与方法先根据亲本基因型推断其精子、卵细胞(极核与卵细胞相同)的基因型,然后根据双受精的原理写出种子的胚及与之对应胚乳的基因型,再验证之。
如:例1、如果某种植物的基因型为AaBb,这两对基因独立遗传,则其胚及胚乳可能的基因型是:()A、AaBb、AaaBBbB、AaBb、AaabbbC、AABb、AaaBBbD、AABb、AAabbb解答过程:①根据亲本推精子、卵细胞及极核基因型为:精子为AB、Ab、aB、ab,卵细胞(极核)基因型为AB、Ab、aB、ab。
②根据精子、卵细胞及极核基因可写出胚及其与之对应的胚乳基因型(表1)表1 由精子、卵细胞及极核基因型推导胚及胚乳基因型卵细胞(极精子胚胚乳结果答案核)ABAB AABB AAABBBAb AABb AAABbb aB AaBB AaaBBB ab AaBb AaaBbbABAb AABb AAABBbAb AAbb AAAbbbaB AaBb AaaBBb 可能 A ab Aabb AaabbbABaB AaBB AAaBBBAb AaBb AAaBbb aB AaBB AaaBBB ab AaBb AaaBbbABab AaBb AAaBBbAb Aabb AAabbbaB AaBb AaaBBbab aabb aaabbb例2、如果某种植物的基因型为AABb和Aabb,控制不同性状的两对基因分别独立遗传,则其种子的胚和胚乳基因型可能是:()A、AABb、AAAbbbB、AABB、AAABBbC、AaBb、AaaBbbD、aabb、AaaBbb解答过程:①根据亲本求精、卵细胞(极核)基因型为:精细胞为AB、Ab或Ab、ab,卵细胞(极核)基因型为Ab、ab或AB、Ab。
题目:试题正文种子的成熟,主要包括()和()的发育以及种子内贮藏物质的变化和积累。
答案:种子的成熟,主要包括胚和胚乳的发育以及种子内贮藏物质的变化和积累。
题目:种子成熟期间的物质变化是以_______化合物状态(如蔗糖、氨基酸等形式)运往种子,在种子中逐渐转化为_______化合物(如淀粉、蛋白质和脂类等),并积累起来。
()选项A:不溶性的高分子;可溶性的高分子选项B:可溶性的低分子;不溶性的高分子选项C:可溶性的高分子;不溶性的低分子选项D:不溶性的低分子;可溶性的高分子答案:可溶性的低分子;不溶性的高分子题目:试题正文油料种子成熟时,油脂的形成有两个特点:最初形成的油脂中含有较多();成熟过程中逐渐()。
答案:油料种子成熟时,油脂的形成有两个特点:最初形成的油脂中含有较多脂肪酸;成熟过程中逐渐减少。
题目:试题正文风旱不实的种子中蛋白质的相对含量()。
答案:风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较高。
题目:小麦种子成熟过程中,植物激素最高含量出现顺序是()。
选项A:生长素、赤霉素、玉米素、脱落酸选项B:玉米素、赤霉素、生长素、脱落酸选项C:赤霉素、玉米素、生长素、脱落酸选项D:脱落酸、生长素、赤霉素、玉米素答案:玉米素、赤霉素、生长素、脱落酸题目:试题正文北方小麦的蛋白质含量比南方的()。
北方油料种子的含油量比南方的()、油脂中的不饱和脂肪酸含量()。
答案:北方小麦的蛋白质含量比南方的高。
北方油料种子的含油量比南方的高、油脂中的不饱和脂肪酸含量高。
题目:试题正文油料种子成熟过程中,其酸价()。
答案:油料种子成熟过程中,其酸价逐渐降低。
题目:试题正文温度较低而昼夜温差大时,有利于()脂肪酸的形成。
答案:温度较低而昼夜温差大时,有利于不饱和脂肪酸的形成。
题目:油料种子发育过程中,最先累积的贮藏物质是()。
选项A:蛋白质选项B:脂肪酸选项C:淀粉选项D:油脂答案:淀粉题目:油料种子成熟时,脂肪的碘值_________。
植物学大纲第一章植物细胞和组织本章重点:植物细胞显微结构、超微结构、功能;细胞壁分层、化学组成、生长方式、纹孔(单纹孔和具缘纹孔)、胞间连丝、细胞壁特化;细胞周期概念;有丝分裂各时期特点;植物细胞繁殖;各种组织细胞特点、分布、功能;分生组织、保护组织、基本组织、机械组织、输导组织特征、维管束概念。
本章难点:细胞器、细胞壁结构。
第一节植物细胞1、细胞的发现及其意义2、细胞生命活动的物质基础——原生质(1)原生质的化学组成(2)原生质的物理性质(3)原生质的运动和新陈代谢3、植物细胞的形状与大小4、植物细胞的结构与功能(1)细胞膜或质膜液态镶嵌模型、生理功能。
(2)细胞质及其细胞器质体、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、圆球体、微体、液泡、细胞“骨架”:微管、微丝、中等纤维。
(3)细胞核核膜、核仁、核质。
染色体数目、结构、核小体、核粒、核的功能、内膜系统。
(4)细胞壁胞间层、初生壁、次生壁。
纹孔:单纹孔、具缘纹孔。
细胞壁特化:木化、角化、栓化、矿化、粘液化。
5、植物细胞的后含物淀粉、蛋白质、脂肪和油、晶体、生理活性物质等。
6、植物细胞的繁殖(1)有丝分裂细胞周期概念、间期:DNA合成前期、DNA合成期、DNA合成后期;分裂期:前期、中期、后期、末期。
(2)无丝分裂横缢、纵裂、出芽等。
7、植物细胞的生长和分化生长、分化、植物细胞全能性概念。
第二节植物组织1、植物组织的概念2、植物组织的分类(1)分生组织位置不同分为:顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。
来源和性质不同分为:原分生组织、初生发生组织、次生分生组织。
(2)成熟组织保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌结构。
(3)维管束、维管组织和维管系统第二章种子与幼苗第一节种子的结构和主要类型1、种子的结构(1)种皮(2)胚(3)胚乳2、种子的主要类型(1)双子叶植物有胚乳种子篦麻、番茄、葡萄、桑等。
(2)双子叶植物无胚乳种子豆类、瓜类、油菜、梨、苹果等。
胚和胚乳的发育
(1)双子叶植物荠菜胚和胚乳的发育
步骤:取不同发育时期荠菜果的纵切片,找出典型的胚珠纵切图像,观察胚囊中胚和胚乳的发育过程。
荠菜幼胚:球形期。
球形胚及泡状细胞明显可见。
心形期:顶端生长停滞,两端生长造成,两个子叶原基构成心形,胚胎为两侧对称。
成熟期:形成U形的成熟胚。
(2)小麦胚及胚乳
根、胚轴、盾片(本质是发达的子叶),以及外胚叶、胚根鞘(双子叶植物无此结构)
此外,我们在观察制片时发现胚乳并不是一片,而是分成了两至三片。
这是由于小麦种子中央有沟,制作切片时,为了保证胚的完整性,可能通过沟,将两侧胚乳都切到。
(3)玉米种子
可以看清幼叶、胚根、胚轴、子叶等结构。
被子植物是植物界最大的一个群体,它们具有独特的生殖特点和发育模式。
被子植物的种子中,胚乳是一个重要的组织,它在种子发育过程中发挥着重要的营养和保护作用。
被子植物的胚乳发育类型和特点主要有以下几个方面:1.胚乳发育类型:被子植物的胚乳发育类型分为核型胚乳和胚乳囊型两种。
•核型胚乳:在核型胚乳中,胚乳细胞的细胞核不融合,形成多个细胞核,称为胚乳核。
这些胚乳核通过发育形成胚乳细胞,最终形成胚乳组织。
核型胚乳在很多被子植物中都很常见,如豆科植物、十字花科植物等。
•胚乳囊型:在胚乳囊型中,胚乳细胞的细胞核发生融合,形成单一的大细胞核,称为胚乳囊。
胚乳囊通过发育形成胚乳细胞,最终形成胚乳组织。
胚乳囊型在一些被子植物中较为常见,如百合科植物、蔷薇科植物等。
2.胚乳特点:被子植物的胚乳具有以下几个特点:•营养组织:胚乳是种子中的主要营养组织,为胚发育提供养分和能量。
胚乳细胞富含淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质,在种子发育过程中逐渐积累。
•保护作用:胚乳包裹和保护着胚,起到保护胚的作用。
胚乳细胞通常富含细胞壁和堆积物质,能够提供物理保护和屏障作用。
•多样性:不同的被子植物胚乳的大小、形态和组织结构存在差异。
有些胚乳具有丰富的营养物质,有些胚乳则相对贫瘠。
胚乳的形态和组织结构也可以根据不同的物种呈现出多样性。
•营养传递:胚乳的养分和能量在种子成熟后,通过胚乳吸收器、胚根和胚轴等结构传递给发芽的胚,并支持其初期的生长和发育。
总之,被子植物的胚乳发育类型主要包括核型胚乳和胚乳囊型,胚乳具有提供营养和保护胚的作用。
胚乳的特点在不同的被子植物中可能存在差异,但其作为种子中的重要组织,为胚的发育和种子的存活起着重要的作用。
胚乳发育的模式及特点
胚乳发育是种子植物胚胎发育过程中的一个重要阶段,指的是胚胎在种子的发育过程中,胚乳细胞通过细胞分裂和细胞扩张逐渐发育成为胚乳组织的过程。
胚乳是种子植物中为胚胎提供养分和能量的重要组织。
胚乳发育的模式及特点可以分为以下几种:
1.挖孔型(晚始型):胚乳细胞在胚胎发育的后期开始进行细胞分裂,形成一个中央的细胞块,胚乳以这个细胞块为中心逐渐扩大,最终形成一个大的中央胚乳。
这种模式的特点是胚乳发育相对较晚,通常发育到种子成熟的时候才开始。
2.一期型:胚乳细胞在胚胎发育的早期就开始进行细胞分裂,胚乳逐渐形成一个大胚乳。
这种模式的特点是胚乳发育较早,通常在胚胎发育的早期就开始,种子成熟时已经形成。
3.骨泪型:胚乳细胞在发育过程中,胚乳以细胞之间的空隙为特点,胚乳细胞不完全填充胚乳空间,形成一种骨泪状结构。
这种模式的特点是胚乳内部有许多孔隙,有助于储存养分和水分。
不同植物种类胚乳发育的模式和特点可能会有所不同,这些模式和特点的形成可能受到遗传因素、植物生长环境和种子发育阶段等多种因素的影响。