八年級(jí)生物上冊(cè) 第5單元 生物的生殖、發(fā)育與遺傳 第二節(jié) 植物的有性生殖參考資料 蘇教版

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1、第二節(jié) 植物的有性生殖 種子的胚珠受精后發(fā)育成種子，各種植物種子的形態(tài)和大小差別很大，如蘭科植物種子不如粉末，椰子的種子則大如碗，當(dāng)種子成熟時(shí)，里面有一幼小的植物體，叫做胚，種子萌發(fā)后胚成長(zhǎng)為一株植物。 胚由胚根、子葉和胚芽三部分組成。因此，根據(jù)種子內(nèi)的子葉數(shù)目，被子植物可分為雙子葉植物和單子葉植物兩大類。雙子葉植物的胚有兩個(gè)子葉，單子葉植物的胚只有一個(gè)子葉。 資料14-2-10 果實(shí)的結(jié)構(gòu) 果實(shí)一般由果皮和種子組成，其中果皮又可分為外果皮、中果皮和內(nèi)果皮。 資料14-2-11 植物如何避免自交？ 植物和動(dòng)物太不同，它們的雌雄生殖器官可以長(zhǎng)在一起，所以有自花受

2、粉的可能。有些植物演化出了自花不親和（self-incompatibility）的系統(tǒng)來阻止自我受粉的可能，但其中的機(jī)制一直是個(gè)謎。現(xiàn)在科學(xué)家終于搞懂了其中一些奧妙。 有一個(gè)基因S-RNase在雌蕊上扮演著調(diào)控自交不親合的角色。這個(gè)基因有許多版本的對(duì)偶基因，有些物種甚至有五六十種S對(duì)偶基因。為了讓受精作用能夠發(fā)生，精卵要帶有不同的對(duì)偶基因。當(dāng)花粉沾到了柱頭時(shí)，柱頭上的蛋白質(zhì)就會(huì)去分辨花粉的S對(duì)偶基因是否和自己的是同一版本。如果是不同的版本，花粉才允許申出花粉管把精子送到子房?jī)?nèi)完成受精。如果該基因?yàn)橥话姹?，柱頭則會(huì)排斥該花粉。 在S-RNase基因發(fā)現(xiàn)的十年后，賓州州立大學(xué)的高德輝等人在牽

3、?；òl(fā)現(xiàn)了花粉中另一個(gè)和自交不親和有關(guān)的基因PiSLF。為了尋找花粉中扮演自交不親合角色的基因，他們?yōu)楹蠸2對(duì)偶基因的染色體區(qū)域定了序。高德輝指出，控制花粉自交不親合的基因，必定和S對(duì)偶基因相近，否則DNA重組會(huì)破壞它們的關(guān)系。他們鑒定出的PiSLF基因，座落在S-RNase基因的上游161 Kb之處。 英國(guó)伯明翰大學(xué)的Stephen G. Thomas和Veronica E. Franklin-Tong同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，讓雌蕊給拒絕后，花粉就會(huì)自尋短見。他們?cè)诶浰诳浦参颬apaver rheas發(fā)現(xiàn)花粉落到不親合的柱頭上，會(huì)發(fā)生一連串生化反應(yīng)導(dǎo)致花粉發(fā)生細(xì)胞自戕。這是在之前的關(guān)于自交不親合的研

4、究中，未曾發(fā)現(xiàn)過的。 資料14-2-12 果實(shí)和種子對(duì)傳播的適應(yīng) 被子植物用以繁殖的特有結(jié)構(gòu)——種子，是包在果實(shí)里受果實(shí)保護(hù)的，同時(shí)，果實(shí)的結(jié)構(gòu)也有助于種子的散布。果實(shí)和種子散布各地，擴(kuò)大后代植株的生長(zhǎng)范圍，與繁榮種族是有利的，也為豐富植物的適應(yīng)性提供條件。 果實(shí)和種子的散布，主要依靠風(fēng)力、水力、動(dòng)物和人類的攜帶，以及通過果實(shí)本身所產(chǎn)生的機(jī)械力量。果實(shí)和種子對(duì)于各種散布力量的適應(yīng)形式是不一樣的。 （一）對(duì)風(fēng)力散布的適應(yīng)　　多種植物的果實(shí)和種子是借助風(fēng)力散布的，它們一般細(xì)小質(zhì)輕，能懸浮在空氣中為風(fēng)力吹送到遠(yuǎn)處；其次是果實(shí)或種子的表面常生有絮毛、果翅，或其他有助于承受風(fēng)力飛翔

5、的特殊構(gòu)造 （二）對(duì)水力散布的適應(yīng) 水生和沼澤地生長(zhǎng)的植物，果實(shí)和種子往往借水力傳送。蓮的果實(shí)，俗稱蓮蓬，呈倒圓錐形，組織疏松，質(zhì)輕，飄浮水面，隨水流到各處，同時(shí)把種子遠(yuǎn)布各地。陸生植物中的椰子，它的果實(shí)也是靠水力散布的。椰果的中果皮疏松，富有纖維，適應(yīng)在水中飄?。粌?nèi)果皮又極堅(jiān)厚，可防止水分侵蝕；果實(shí)內(nèi)含大量椰汁，可以使胚發(fā)育，這就使椰果能在咸水的環(huán)境條件下萌發(fā)。熱帶海岸地帶多椰林分布，與果實(shí)的散布是有一定關(guān)系的。 （三）對(duì)動(dòng)物和人類散布的適應(yīng)　　一部分植物的果實(shí)和種子是靠動(dòng)物和人類的攜帶散布開的，這類果實(shí)和種子的外面生有刺毛、倒鉤或有粘液分泌，能掛在或粘附于動(dòng)物的毛、羽，或人們的衣褲上

6、，隨著動(dòng)物和人們的活動(dòng)無意中把它們散布到較遠(yuǎn)的地方，如竊衣、鬼針草等?！⊥瑫r(shí)，由于多種植物的果實(shí)是某些動(dòng)物和人類日常生活中的輔助食品，在取食時(shí)往往把種子隨處拋棄，種子借此取得了廣為散布的機(jī)會(huì)。 （四）靠果實(shí)本身的機(jī)械力量使種子散布的適應(yīng)結(jié)構(gòu)　有些植物的果實(shí)在急劇開裂時(shí)，產(chǎn)生機(jī)械力或噴射力量，使種子散布開去。干果中的裂果類，果皮成熟后成為干燥堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，由于果皮各層厚壁細(xì)胞的排列形式不一，隨著果皮含水量的變化，容易在收縮時(shí)產(chǎn)生扭裂現(xiàn)象，借此把種子彈出，分散遠(yuǎn)處。常見的大豆、蠶豆、鳳仙花等果實(shí)有此現(xiàn)象，所以大豆、油菜等經(jīng)濟(jì)植物的果實(shí)，成熟后必須及時(shí)收獲，不然，干燥后自行開裂，把種子散布在田間，遭

7、受損失。 資料14-2-13 受精與單性結(jié)實(shí) 雌性細(xì)胞和雄性細(xì)胞，也就是卵細(xì)胞和精子互相融合的過程，叫做受精。被子植物的卵細(xì)胞存在于胚珠內(nèi)，精子存在于花粉內(nèi)?；ǚ勐涞街^上以后，會(huì)萌發(fā)形成花粉管，伸入子房，到達(dá)胚珠。胚珠的外層由兩層珠被構(gòu)成，中間有胚囊，胚囊里有八個(gè)細(xì)胞，其中一個(gè)是卵細(xì)胞，兩個(gè)是極核?；ǚ酃艿竭_(dá)胚珠以后，進(jìn)入胚囊，兩個(gè)精子也進(jìn)入胚囊，一個(gè)與卵細(xì)胞融合，形成合子，另一個(gè)與兩個(gè)極核融合，完成受精作用。卵細(xì)胞和極核同時(shí)和兩個(gè)精子分別完成融合的過程，是被子植物有性生殖特有的現(xiàn)象，叫做雙受精。 一般情況下，植物結(jié)實(shí)一定要經(jīng)過受精。但有些植物，特別是栽培植物，不經(jīng)過受精子

8、房也能長(zhǎng)大發(fā)育成果實(shí)，叫做單性結(jié)實(shí)。單性結(jié)實(shí)所形成的果實(shí)不含種子，叫做無子果實(shí)，突出的例子是香蕉。用生長(zhǎng)素一類的化學(xué)藥品如2，4-滴、蚓跺乙酸，涂敷或噴灑在某些植物的柱頭上，也可導(dǎo)致單性結(jié)實(shí)。 資料14-2-14 單性結(jié)實(shí)與無子果實(shí) 一般情況下，植物結(jié)實(shí)一定要經(jīng)過受精作用，受精是促成結(jié)實(shí)的必要條件之一。但也有一些植物，可以不經(jīng)過受精作用，其子房也能發(fā)育成為果實(shí)。這種現(xiàn)象叫單性結(jié)實(shí)（parthenocarpy）。這樣形成的果實(shí)，里面不含種子，因此，又稱為無籽果實(shí)。 但應(yīng)注意，單性結(jié)實(shí)必然產(chǎn)生無子果實(shí)，但并非所有的無子果實(shí)都是單性結(jié)實(shí)的產(chǎn)物。因?yàn)橛行┲参锸芫螅渑咧樵诎l(fā)育為種

9、子的過程中受到阻礙，也會(huì)形成無子果實(shí)。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，常采用一定的藥物刺激植物導(dǎo)致單性結(jié)實(shí)。如用10PPm的萘乙酸噴酒萄花序，即可得到無子果實(shí)。 資料14-2-15 單性結(jié)實(shí)的原因 單性結(jié)實(shí)種類和原因很多，可區(qū)分為以下幾類： ① 天然單性結(jié)實(shí)，不經(jīng)授粉、受精作用或其它任何外界刺激而形成無籽果實(shí)。如桃、葡萄可是由于胚的敗育而形成無籽果實(shí)，香蕉、蘋果可由于未經(jīng)授粉而形成無籽果實(shí)。 ② 刺激性單性結(jié)實(shí)，在外界環(huán)境條件的刺激下而引起的單性結(jié)實(shí)。例如，短日照或較低的夜溫可引起瓜類作物單性結(jié)實(shí)； ③ 人工誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)，利用某些植物生長(zhǎng)物質(zhì)（如NAA、2，4-D、GA等）處理花蕾

10、可引起植物子房膨大而形成無籽果實(shí)； ④ 假單性結(jié)實(shí)，有些植物授粉受精后由于某種原因而使胚敗育，但子房和花托繼續(xù)發(fā)育形成無籽果實(shí)，如草莓就是由花托發(fā)育而成的假果。 資料14-2-16 最大的種子 棕櫚科復(fù)椰子屬里有一種植物，又名復(fù)椰子樹，樹高15—30米，樹干筆直，直徑約30厘米，葉呈大扇形，長(zhǎng)7米，寬2米，雌雄異株，其果實(shí)里的種子，形似兩個(gè)椰子合起來的模樣，中間有個(gè)溝，長(zhǎng)約50厘米。腹椰子的果實(shí)也象椰子一樣，外果皮是由海綿狀的纖維組成，去了這層纖維，就出現(xiàn)有硬殼的內(nèi)核，即所謂的種子。 腹椰子樹分布在非洲東部印度洋中的塞舌爾群島上。它的生物習(xí)性奇特，花叢授粉結(jié)實(shí)到成熟需歷時(shí)13年，其中種子發(fā)芽期需歷時(shí)3年，且要求強(qiáng)烈的日光。新葉的生長(zhǎng)每年只抽一葉。