果皮种皮胚胚乳基因型分析(胚种子果皮的基因型)
浅谈胚、胚乳、种皮、果皮的基因型
浅谈胚、胚乳、种皮、果皮的基因型
双子叶植物和单子叶植物合称为被子植物,也叫绿色开花植物,双受精是被子植物特有的受精方式,即每个萌发的花粉管中携带两枚精子,到达胚珠后释放出来,一个精子与卵细胞结合形成受精卵,另一个精子与两个极核结合形成受精极核,不过,在胚珠中还有一种细胞,叫助细胞,在受精卵和受精极核向前发育时,出现养分争夺的情况,如果受精卵这一方占了上风,将来发育成的种子中就没有胚乳了,反之,如果受精极核一方占了上风,将来发育在的种子中胚乳发达,胚瘦小,子叶才一片,营养储存在胚乳中。
当然,大千世界,无奇不有,也有双子叶植物的种子中有胚乳的。
一、子房的构造和发育
一个发育成熟的子房,由子房壁、珠被、珠孔、珠柄和胚囊等部分组成,胚珠生长于子房内,它在子房内着生的部位叫胎座。
在雌蕊发育过程中,子房室胎座上发生突起,它由一群具有分生能力的细胞组成,这是胚珠原基,原基的前端发育成珠心,基部发育成珠柄,随后,一部分珠心基部的细胞向上扩展形成珠被,把珠心包围起来,珠被未完全将珠心全部包被,留有的小孔叫珠孔。珠心细胞进一步发育形成胚囊。在这个过程中,没有减数分裂,所以这几部分细胞的遗传物质就是体细胞的遗传物质。子房以后继续发育,子房发育成果实,珠被发育成种皮,子房壁发育成果皮,所以种皮和果皮的遗传物质和母本体细胞的遗传物质相同。
二、胚囊的发育与结构
当胚珠开始突起形成珠被时,靠近珠孔一端的珠心细胞中出现一个大型细胞,叫胞原细胞。胞原细胞经有丝分裂形成两个细胞,靠近珠孔的叫覆盖细胞。以后解体消失,内方的一个叫造成细胞,造胞细胞长大后就发育成为胚囊母细胞,随后胚囊母细胞进行减数分裂形成4个细胞(1个卵、3个极体),它们排成一列,其有距珠孔近的3个极体逐渐退化消化,胚珠内的卵细胞继续长大形成单核胚囊,此核的染色体数目比其体细胞减少了一半(2n→n)单核胚囊的细胞核再经过连续3次有丝分裂,便形成了8核胚囊(这八个核的遗传物质完全一样(n)),其中靠近珠孔的3个核发育成3个细胞,其中的1个是卵细胞,中央的2个叫极核,2个极核与周围细胞质形成中央细胞,两个极核的染色体是n+n=2n。两旁的是助细胞,在珠孔相对一端的3个细胞,是反足细胞。
例1 基因型为AA的玉米。卵细胞基因就是A,中央细胞(2个极核)的基因型是AA。如果玉米的基因型为Aa,卵细胞基因型是A或a,两个极核的基因型也分别是A或a,中央细胞的基因型就是AA或aa。
如果基因型为AaBb,卵细胞基因型是AB或Ab或aB或ab,两个极核的基因型相同,且与卵细胞的基因型也相同。
总之,如果生物的体细胞染色体数用2n表示。卵细胞的染色体数就是n,两个极核的也分别是n,即中央细胞的染色体数目是2n。
三、花粉的发育与结构
花粉粒是由花药中的花粉母细胞经过减数分裂形成,其花粉粒的染色体数目减少一半(2n→n),这时的花粉粒只有一个核,叫单核花粉粒(n),接着进行一次有丝分裂形成两个大小相差悬殊的细胞,大的叫营养细胞(n),小的是生殖细胞(n)这时为二核花粉粒,以后,生殖细胞经过一次有丝分裂,形成两个精子(n)。两个精子和营养卵细胞它们三者的遗传物质相同,这时的花粉粒就是三核花粉粒。
四、双受精
经过传粉,花粉粒萌发形成花粉管,把精子送到胚囊中,一个精子与中央细胞结合形成受精极核(n+n+n→3n),合子的核是由一个卵细胞核和一个精子核融合成的,受精极核的核是由两个极核和一个精子核整合成的。
(一)从双受精可以看出,胚和胚乳的基因型不同。
例2 用基因型为AaBB的水稻植株作母本,aabb作父本,杂交得到的种子中,胚和胚乳的基因组合分别为( )。
A、AaBb或aaBb 或AAaBBb B、aaBb或Aabb或AAaBBb或aaaBBb
C、AaBb或aaBb 或AAaBBb或aaaBBb D、AaBb或aabb 或AAaBBb或aaaBBb
胚是受精卵发育而来,受精卵是由一个精子和一个卵细胞融合而成,所以胚的基因型是AaBb或aaBb,胚乳是受精极核发育而成母本提供了两个核,父本提供了一个精子,所以胚乳基因型是AAaBBb或aaaBBb。
(二)从受精过程可知正交和反交,胚的基因型相同,胚乳的基因型不同
例3 一株纯黄粒玉米与一株纯白粒玉米相互授粉杂交,比较这两个植株种子发育中的胚和胚乳细胞的基因型,结论是( )。
A、胚的基因型不同,胚乳细胞基因型相同 B、胚的基因型相同,胚乳细胞基因型不同
C、胚和胚乳细胞D、胚和胚乳细胞基因型都不相同
总之,从双受精过程和果实发育知道,果实中只有胚和胚乳是新的一代,果实和种皮都是母体的一部分。
例4 番茄果皮红色(R)对黄色(r)是显性,如把纯合的红色果皮番茄的花粉授到黄色果皮番茄的柱头上,则黄色果真皮番茄植株上结出的番茄果皮的颜色、果皮的基因型、胚的基因型依次是
A、黄色、rr、Rr B、黄色、rr、rr C、 红色、Rr、Rr D、红色、rr、Rr
母体上所结的果实,果皮种皮是母体一部分,所以果皮的基因型是rr、黄色,胚是新的一代,基因型是Rr所以此题的答案是A。
如果让F1自交,F1上所结果实是什么颜色?果皮基因型是什么?胚基因型是什么?
解析: 果皮是母本的一部分,基因型是Rr,所以是红色,胚的基因型是RR或Rr或rr。
例5:一株白粒玉米(aa)接受红粒玉米(AA)的花粉,所结的种(果)皮细胞、胚细胞、胚乳细胞、极核的基因型依次是( )。
A、Aa、AA、Aa、a B、aa、Aa、AAa、a
C、aa、Aa、Aaa、a D、Aa、Aa、Aaa、a
解析: 种(果)皮是母本的一部分,胚是合子发育成的,基因型是Aa,极核和卵细胞核来源相同,基因型是a,胚乳是受精极核发育来的,受精极核是两个极核和一个精子融合而成,所以胚乳的基因型是Aaa,因此,此题的答案是(C)。
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