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1、主要内容细胞的结构和功能细胞的结构和功能染色体的结构和功能染色体的结构和功能细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂细胞的减数分裂细胞的减数分裂配子的形成和受精配子的形成和受精植物的生活周期植物的生活周期第1页/共72页模块一模块一 细胞、染色体与遗传物细胞、染色体与遗传物质质一、细胞的结构和功能一、细胞的结构和功能第2页/共72页所有的生物体(除病毒和噬菌体)都是由细胞组成的。细胞细胞是生物体形态结构和生命活动的是生物体形态结构和生命活动的基本单位基本单位,也是生长发育和遗传的基本单位。因此,了解细胞的基本结构、功能及增殖过程是学习遗传变异规律的基础。第3页/共72页根据构成生物体的基本单位,可以将生物
2、分根据构成生物体的基本单位,可以将生物分为为 非细胞生物非细胞生物:包括:包括病毒、噬菌体病毒、噬菌体(细菌病毒细菌病毒),具,具有前细胞形态的构成单位;有前细胞形态的构成单位;细胞生物细胞生物:以细胞为基本单位的生物;根据细胞:以细胞为基本单位的生物;根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为:核和遗传物质的存在方式不同又可以分为:原核生物原核生物:(原核细胞原核细胞)细菌、蓝藻细菌、蓝藻(蓝细菌蓝细菌)真核生物真核生物真核生物真核生物:(真核细胞真核细胞)原生动物、单细胞藻原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类类、真菌、高等植物、动物、人类第4页/共72页真核生物的细胞由真核生
3、物的细胞由细胞膜、细胞质、细胞核细胞膜、细胞质、细胞核三三部分组成部分组成(一)细胞膜(质膜)细胞膜是细胞外围的一层薄膜,主要由蛋白质和类脂构成。功能:能够有选择地通过某些物质。在植物细胞植物细胞的细胞膜外面,还有一层由纤维素和果胶质组成的细胞壁细胞壁(支持和保护作用)。第5页/共72页(二)细胞质(胞质)细胞质是细胞膜内环绕着细胞核外围的原生质,呈胶体状态。里面有许多蛋白质、脂肪等物质,细胞质中包含着各种细胞器:线粒体、质体(植)、核糖体、内质网、高尔基体、中心体(动)、溶酶体和液泡(植)。其中,其中,质体和液泡只有植物才具有,中心体只是动质体和液泡只有植物才具有,中心体只是动物细胞才具有。
4、物细胞才具有。线粒体是动植物细胞中普遍存在的细胞器,是细胞内呼吸作用呼吸作用和氧化作用氧化作用的中心,是贮藏能量贮藏能量的场所。质体包括叶绿体、有色体和白色体质体包括叶绿体、有色体和白色体,其中最重要的是叶绿体,是植物光合作用的场所。核糖体是极其微小的细胞器,由RNA和蛋白质组成,是细胞中合成蛋白质的主要场所。内质网是运输蛋白质的合成原料和合成产物的通道。第6页/共72页(三)细胞核(胞核)除细菌和蓝藻(原核生物)之外,各种生物的细胞内都有细胞核,细胞核由核膜、核液、核核膜、核液、核仁仁和染色质(染色质(染色体)组成。细胞核是遗传物质聚集的主要场所,对细胞发育和性状遗传起着指导作用。核仁为圆形
5、颗粒,是合成RNA和核内蛋白质的场所,具有传递遗传信息的功能。染色质是尚未进行细胞分裂的细胞内能被碱性染料染色后呈纤维状物的物质。当细胞分裂时,染色质逐渐变粗,成为染色体。第7页/共72页植物细胞结构模型植物细胞结构模型第8页/共72页植物细胞结构模型植物细胞结构模型第9页/共72页v细胞核由四个部分组成:细胞核由四个部分组成:v1.核膜;核膜;2.核液;核液;3.核仁;核仁;4.染色质(染色体)染色质(染色体)。第10页/共72页二、染色体的形态、结构、功能二、染色体的形态、结构、功能和数目和数目第11页/共72页染色质是尚未进行细胞分裂的细胞内能被碱性染料染色后呈纤维状物(无定型)的物质。
6、当细胞分裂时,染色质逐渐变粗,成为染色体染色质染色质由由DNADNA、组蛋白、非组蛋白组蛋白、非组蛋白和和少量少量RNARNA组成。组成。主要成分是主要成分是DNADNA和蛋白质和蛋白质。细胞分裂期细胞分裂期,染色质卷缩而呈现为一定数目,染色质卷缩而呈现为一定数目和形态的和形态的染色体染色体。染色质和染色体是染色质和染色体是同一物质在细胞分裂过程同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态中所表现的不同形态。(一)染色质一)染色质第12页/共72页染色体是所有生物细胞都具有的结构。染色体是核中最重要和最稳定的成分是核中最重要和最稳定的成分,具有特定的形态结构和自我复制自我复制能力,是遗传物质的主要
7、载体,在控制生物的遗传变异上具有极其重要的作用各物种染色体都具有特定的数目与形态特征。而且同一物种内的各染色体间往往也能够通过其形态特征加以区分识别。染色体的形态结构与数目在细胞分裂过程中有一系列规律性变化。识别染色体形态特征的识别染色体形态特征的最佳时期最佳时期是细胞是细胞有丝分裂有丝分裂中期中期和和早后期早后期。这时染色体收缩程度最大,形态最稳定,并且分散排列、易于计数。(二)二)染色体的形态染色体的形态、结构、结构第13页/共72页第14页/共72页第15页/共72页着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域,又着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域,又称为称为着丝点着丝点。着丝粒不会被染料染色着丝
8、粒不会被染料染色,所以在光学显微镜,所以在光学显微镜下表现为染色体上一缢缩部位下表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点无色间隔点),也称为,也称为主缢痕主缢痕。着丝粒所连接的两部分称为着丝粒所连接的两部分称为染色体臂染色体臂。着丝粒着丝粒(点点)和染色体臂和染色体臂第16页/共72页染色体模式图第17页/共72页染色单体染色单体长臂长臂短臂短臂染色单体染色单体有丝分裂中期所观察到的有丝分裂中期所观察到的 染色体是经过间期复制染色体是经过间期复制 过,均包含有两条成分、过,均包含有两条成分、结构和形态一致的染色结构和形态一致的染色 单体。单体。一条染色体的两个染色单一条染色体的两个染色单 体互称为
9、体互称为姊妹染色单体姊妹染色单体 第18页/共72页次缢痕和随体次缢痕和随体某些染色体的一个或两个臂上往往还具有另一个染色较淡的缢缩部位,称为次缢痕,通常在染色体短臂短臂上。次缢痕末端带有的圆形或略呈长形的突出体称为随体。第19页/共72页(三)三)染色体的数目染色体的数目生物物种的染色体数目是物种的特征,相对生物物种的染色体数目是物种的特征,相对恒定。恒定。体细胞中染色体成对存在体细胞中染色体成对存在(2(2n)n),而配子中染,而配子中染色体数目是体细胞中的一半色体数目是体细胞中的一半(n)n)。体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为对染色
10、体称为同源染色体同源染色体。两条同源染色体。两条同源染色体分别来自生物双亲。分别来自生物双亲。形态结构上有所不同的染色体间互称为形态结构上有所不同的染色体间互称为非同非同源染色体源染色体。第20页/共72页部分生物的染色体数目部分生物的染色体数目物物物物 种种种种二倍体数二倍体数二倍体数二倍体数物物物物 种种种种二倍体数二倍体数二倍体数二倍体数人类人类人类人类4646水稻水稻水稻水稻2424猕猴猕猴猕猴猕猴4242小麦小麦小麦小麦4242黄牛黄牛黄牛黄牛6060玉米、高粱玉米、高粱玉米、高粱玉米、高粱2020猪猪猪猪3838大麦大麦大麦大麦1414狗狗狗狗7878陆地棉陆地棉陆地棉陆地棉525
11、2猫猫猫猫3838豌豆豌豆豌豆豌豆1414马马马马6464烟草烟草烟草烟草4848鸡鸡鸡鸡7878番茄番茄番茄番茄2424鸭鸭鸭鸭8080甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝1818果蝇果蝇果蝇果蝇8 8洋葱洋葱洋葱洋葱1616蜜蜂蜜蜂蜜蜂蜜蜂雌雌雌雌3232雄雄雄雄1616松松松松2424第21页/共72页三、染色体是遗传物质的载体三、染色体是遗传物质的载体 染色体及其他细胞器上的DNA是各种生物共同的遗传物质,生物的子代与亲代之所以相似,原因就在于亲生物的子代与亲代之所以相似,原因就在于亲代通过繁殖,将一定分子结构的代通过繁殖,将一定分子结构的DNA传给了子代传给了子代。DNA是由很多个核苷酸核苷酸所组成的高
12、分子化合物,每个DNA分子都有两条分子长链,每个分子链都是由数百万至数千万个核苷酸一个接一个地连接起来的。整个DNA的立体结果好像一根双股弹簧双股弹簧(麻花),经多次螺旋状的盘旋而成。即双螺旋结构。作为遗传物质的基本单位-基因,实际上就是DNA分子长链上各个微小的区段微小的区段。这些区段长度各不相同,各有不同的分子结构,规定着不同性状的遗传。提问:染色体、DNA、基因有何不同?第22页/共72页模块二模块二 细胞分裂及其遗传学意义细胞分裂及其遗传学意义细胞分裂是生物繁殖的基础。生物的生长、发育、繁殖都必须通过细胞分裂来完成。高等生物的细胞分裂分为有丝分裂和减数分裂两种类型。第23页/共72页一
13、、有丝分裂一、有丝分裂 也叫体细胞分裂或等数分裂,高等生物也叫体细胞分裂或等数分裂,高等生物个体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞个体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞而形成的。而形成的。(一)有丝分裂的过程(一)有丝分裂的过程 根据细胞核(特别是根据细胞核(特别是染色体染色体)分裂变化)分裂变化的特征,有丝分裂过程可分为的特征,有丝分裂过程可分为前期、中期、前期、中期、后期后期和和末期末期四个时期。两次分裂之间的时期四个时期。两次分裂之间的时期称为称为间期间期第24页/共72页q细胞周期细胞周期:从一个新产生的细胞到它分裂产生子:从一个新产生的细胞到它分裂产生子细胞这一过程称为细胞周期。细胞
14、这一过程称为细胞周期。G1期期 S 期期 间期间期 细胞周期细胞周期 G2期期 前期前期 M 期 中期中期 后期后期 末期末期第25页/共72页间期:在光学显微镜下看不到染色体,但间期:在光学显微镜下看不到染色体,但细细胞核高度活跃,遗传物质复制,胞核高度活跃,遗传物质复制,DNADNA含量加倍、含量加倍、组蛋白加倍,同时储备能量组蛋白加倍,同时储备能量。第26页/共72页前期:细胞核内出现长而卷曲的前期:细胞核内出现长而卷曲的染色体染色体,之,之后逐渐后逐渐缩短变粗缩短变粗。每个染色体有两个染色单。每个染色体有两个染色单体,但体,但着丝点尚未分裂着丝点尚未分裂,此时,此时核仁和核膜逐核仁和核
15、膜逐渐模糊不清,从两极伸出纺锤丝渐模糊不清,从两极伸出纺锤丝。第27页/共72页染色体核仁中心体早前期(early prophase)染色体开始逐渐染色体开始逐渐缩短变粗缩短变粗,形成螺旋状。,形成螺旋状。前期(prophase)第28页/共72页晚前期n n每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体 ,通过着丝粒把它们连接在一起。通过着丝粒把它们连接在一起。通过着丝粒把它们连接在一起。通过着丝粒把它们连接在一起。n n至前期末,至前期末,至前期末,至前期末,核仁逐渐消失,核膜开始破裂核仁逐渐消失,核膜开始破
16、裂核仁逐渐消失,核膜开始破裂核仁逐渐消失,核膜开始破裂,核质和细胞质融为一体。,核质和细胞质融为一体。,核质和细胞质融为一体。,核质和细胞质融为一体。第29页/共72页中期中期:核膜、核仁消失核膜、核仁消失。各条。各条染色体均排列染色体均排列在细胞中央的赤道板上在细胞中央的赤道板上(染色体所在的平面(染色体所在的平面称为称为赤道板赤道板),从细胞两极伸出的纺锤丝连),从细胞两极伸出的纺锤丝连接着各条染色体的着丝点,整个空间形状像接着各条染色体的着丝点,整个空间形状像一个一个纺锤体纺锤体。所有。所有染色体的着丝点都在一个染色体的着丝点都在一个平面上平面上。此时。此时染色体的形态最为典型,是观染色
17、体的形态最为典型,是观察、识别染色体的最佳时期。察、识别染色体的最佳时期。第30页/共72页纺缍丝中 期第31页/共72页着丝粒后期后期:染色体的后期:染色体的着丝点断开着丝点断开,各条,各条染色单体独立,在纺锤丝的牵引下,染色单体独立,在纺锤丝的牵引下,分别移向细胞两极。分别移向细胞两极。第32页/共72页末期染色体到达两极染色体到达两极,并开始解螺旋,变得松散,并开始解螺旋,变得松散,纺锤体消纺锤体消失,核膜、核仁重新出现。失,核膜、核仁重新出现。接着,细胞质开始分裂,在接着,细胞质开始分裂,在赤道板赤道板上上形成形成新的细胞膜,新的细胞膜,一个细胞分裂为两个子细胞一个细胞分裂为两个子细胞
18、,并进入间期状态。并进入间期状态。第33页/共72页早前期晚前期早后期晚后期末期中期间期第34页/共72页(二)(二)有丝分裂的遗传学意义有丝分裂的遗传学意义1、有丝分裂的特点:、有丝分裂的特点:染色体复制一次,细胞分裂一次,染色体复制一次,细胞分裂一次,遗传物质均分到两个子细胞中遗传物质均分到两个子细胞中。因而,子细胞与母细胞。因而,子细胞与母细胞的染色体(遗传物质)完全相同。的染色体(遗传物质)完全相同。2、有丝分裂的、有丝分裂的意义:意义:(1)、通过有丝分裂)、通过有丝分裂,维持了生物个体的正常生长发维持了生物个体的正常生长发育育(组织及细胞间遗传组成的一致性组织及细胞间遗传组成的一致
19、性);(2)、)、保证了物种的连续性和遗传的稳定性保证了物种的连续性和遗传的稳定性第35页/共72页二、减数分裂二、减数分裂减数分裂(又称成熟分裂)减数分裂(又称成熟分裂):是在配子形成过程中进行的染色体减半的特殊分裂方式。第36页/共72页(一)减数分裂过程(一)减数分裂过程包括连续两次分裂,第一次是减数的,第二次是等数的,染色体只复制一次,每个子细胞核中只有单倍数的染色体。两次连续的分裂分别称为第一次分裂和第二次分裂。每次分裂都可以分成前、中、后、末四期。其中最复杂和最长的时期是前期I I,又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。第37页/共72页两次分裂的不同两次分裂的不同:n第
20、一次分裂是减数的;第二次分裂是等数的。n第一次分裂复杂,时间长;第二次分裂跟一般的有丝分裂一样。第38页/共72页q同源染色体同源染色体:在二倍体生物中,每对染色体的两:在二倍体生物中,每对染色体的两个成员中个成员中一个来自父方,一个来自母方一个来自父方,一个来自母方,其形态,其形态大小相同的染色体称为大小相同的染色体称为同源染色体同源染色体。q不属于同一对的染色体称为不属于同一对的染色体称为非同源染色体非同源染色体。第39页/共72页q联会联会:同源染色体的两个成员侧向连接,像拉链一样地同源染色体的两个成员侧向连接,像拉链一样地并排并排配对配对称为联会。称为联会。联会始于偶线期,消失在双线期
21、联会始于偶线期,消失在双线期。第40页/共72页q交叉交叉:非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠结,交叉是染色单体发生交换的结果。结,交叉是染色单体发生交换的结果。q交换交换:非姊妹染色单体间发生遗传物质的局非姊妹染色单体间发生遗传物质的局部交换。部交换。第41页/共72页1、第一次分裂(、第一次分裂()(1)前期)前期 I 前期前期I较为复杂,经历时间较长,又可分为较为复杂,经历时间较长,又可分为五个亚时期。五个亚时期。第42页/共72页1)、细线期、细线期 此期染色体呈细长线状,看不出染色体的双重性。核仁依然存在。在细线期和整个的前期中染色体持续地浓缩。细线期偶
22、线期2)、偶线期、偶线期 同源染色体开始联会,出现联会复合体。第43页/共72页姊妹染姊妹染色单体色单体非姊妹非姊妹染色单体染色单体交换交换染色体断裂染色体断裂二价体二价体:配对完全的一对同源染色体。每一二价体:配对完全的一对同源染色体。每一二价体含有四条染色单体。含有四条染色单体。第44页/共72页3)、粗线期、粗线期 染色体缩短变粗,完全联会,但核仁仍存在。一对配对的同源染色体称二价体或四联体。非姐妹染色单体间可能发生交换交换。粗线期第45页/共72页4)、双线期、双线期双线期染色体继续变短变粗,二价体中的染色体继续变短变粗,二价体中的两条同源染两条同源染色体彼此分开色体彼此分开。在非姊妹
23、染色单体间可见交叉,在非姊妹染色单体间可见交叉,交叉的出现是发生过交换的有形结果。第46页/共72页5)、终变期、终变期 也称也称浓缩期浓缩期,染色体进一步收缩变粗变短,染色体进一步收缩变粗变短,分裂进入中期。分裂进入中期。终变期终变期是观察鉴定染色体的最好是观察鉴定染色体的最好时期时期终变期第47页/共72页前期 I细线期偶线期粗线期双线期终变期第48页/共72页一个来自蝗虫的四联体结构,示5个交叉第49页/共72页 核仁、核膜消失,各个双价体排列在赤道板上,核仁、核膜消失,各个双价体排列在赤道板上,纺缍丝将着丝粒拉向两极。纺缍丝将着丝粒拉向两极。中期中期I I和前期和前期I I的终变期是观
24、察鉴定染色体的最好时期的终变期是观察鉴定染色体的最好时期(2)中期)中期 I 中期 I第50页/共72页(3)后期)后期 I 双价体中的双价体中的同源染色体彼此分开同源染色体彼此分开,移向两极,移向两极,但同源染色体的各个成员各自的但同源染色体的各个成员各自的着丝点并不分开着丝点并不分开。染色体的染色体的减数过程减数过程在此时期开始进行。在此时期开始进行。减数分裂后期 I第51页/共72页 减数分裂后期和有丝分裂后期染色体变化的区别减数分裂后期和有丝分裂后期染色体变化的区别 减数分裂后期,减数分裂后期,同源染色体彼此分开同源染色体彼此分开,移向两极,但同源染色体的各个成,移向两极,但同源染色体
25、的各个成员各自的员各自的着丝点并不分开着丝点并不分开。染色体的减数过程在此时期开始进行。染色体的减数过程在此时期开始进行。有丝分裂后期,有丝分裂后期,着丝点分开,着丝点分开,每条染色体的每条染色体的两条染色单体分开,两条染色单体分开,分别移向细分别移向细胞两极。胞两极。减数分裂后期 I有丝分裂后期有丝分裂后期第52页/共72页(4)末期)末期 I 末期 I进入子细胞的染色体具有两条进入子细胞的染色体具有两条染色单体。染色体又开始解开染色单体。染色体又开始解开螺旋,变成细丝状。螺旋,变成细丝状。第53页/共72页 时间极短,没有时间极短,没有DNA合成,也没有合成,也没有染色体的复制。染色体的复
26、制。间期间期 第54页/共72页2、第二次分裂、第二次分裂(1)前期前期 II:与有丝分裂的前期一样,每个染与有丝分裂的前期一样,每个染色体具有两条染色单体。色体具有两条染色单体。(2)中期中期 II:染色体排列在赤道板上,纺缍丝染色体排列在赤道板上,纺缍丝附着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分附着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分地分离。地分离。(3)后期后期 II:着丝粒纵裂,姐妹染色单体由纺:着丝粒纵裂,姐妹染色单体由纺缍丝拉向两极。缍丝拉向两极。(4)末期末期 II:两极形成新的核,细胞质也分:两极形成新的核,细胞质也分为两部分,形成为两部分,形成4 个子细胞个子细胞(四分子四
27、分子)。每个)。每个细胞核里各含有细胞核里各含有n个染色体。个染色体。第55页/共72页中期 I后期 I末期 I中期 II后期 II第56页/共72页(二)减数分裂的特点(二)减数分裂的特点1、具有一定的时空性,即它仅在一定的发育阶段,在生殖细胞中进行。2、细胞连续分裂两次(形成4个子细胞),而染色体只复制一次,每个子细胞核中只有单倍数的染色体。3、前期长而复杂,同源染色体经历了配对(联会)、交换过程,遗传物质进行了重组和交换。第57页/共72页减数分裂过程中染色体的变迁减数分裂过程中染色体的变迁前期前期 I 中期中期 I 染色体数为染色体数为2n。后期后期 I 中期中期 II 染色体数目由染
28、色体数目由2n n。但每个染色体仍保持有两条染色单体。但每个染色体仍保持有两条染色单体。后期后期 II 末期末期 II 染色体数目为染色体数目为n。在在后期后期II,每个着丝粒都一分为二,随后每每个着丝粒都一分为二,随后每个染色体的单体分开。进入每个子细胞中个染色体的单体分开。进入每个子细胞中去的只是一条染色体。去的只是一条染色体。第58页/共72页(三)减数分裂的遗传学意义(三)减数分裂的遗传学意义1、通过减数分裂产生的雌雄配子,只具有半数的染色体(n),为双受精合子染色体数目的恒定性提供了物质基础。2、减数分裂中同源染色体的两个成员随机拉向两极,非同源染色体在子细胞中自由组合,这是生物变异
29、的主要原因,也是自由组合规自由组合规律的细胞学基础律的细胞学基础3、同源染色体非姊妹染色单体之间的区段交区段交换换,这是生物变异的重要原因,也是连锁与交换规律的细胞学基础。第59页/共72页 染色体数目的恒定染色体数目的恒定第60页/共72页 遗传的染色体学说遗传的染色体学说1902年美国的年美国的苏顿苏顿(Sutton)和德国的和德国的波维利波维利(Boveri)提出提出遗传的染色体学说遗传的染色体学说。认为:认为:遗传因子遗传因子(基因基因)位于细胞核内染色体上;位于细胞核内染色体上;成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。位点与等位基因位点
30、与等位基因:基因在染色体上的位置称为基因在染色体上的位置称为位点位点;相同位点上成对的基因互称为相同位点上成对的基因互称为等位基因等位基因。1910年摩尔根年摩尔根等利用果蝇为研究材料,直接证明了这一等利用果蝇为研究材料,直接证明了这一学说的正确性。学说的正确性。第61页/共72页三、配子形成三、配子形成三、配子形成三、配子形成植物的有性繁殖是通过亲代产生的雌、雄配子相结合再进一步分裂分化而产生后代的过程。而雌、雄配子的形成是紧接着减数分裂进行的。有性生殖有性生殖:雌雄配子结合为合子(受精卵),再由合子发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。由减数分裂形成的四分孢子四分孢子在雄蕊里的叫小小孢
31、子孢子,在雌蕊里的叫大孢子大孢子。大、小孢子还要经过两三次细胞分裂才能产生雌、雄配子。雌、雄配子的形成过程详见教材p20第62页/共72页高等植物雌、雄配子的形成过程高等植物雌、雄配子的形成过程第63页/共72页模块三模块三 授粉、受精与种子形成授粉、受精与种子形成一、授粉与受精一、授粉与受精授粉:是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。授粉:是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。受精:是指雌、雄配子相结合。受精:是指雌、雄配子相结合。植物的受精过程表现为植物的受精过程表现为“双受精双受精”的特点,的特点,即胚囊中的即胚囊中的卵与卵与花粉管中的花粉管中的精子结合精子结合为为受精受精卵卵(合子),发育成(合子
32、),发育成胚胚;胚囊中的两个;胚囊中的两个极核极核与与花粉管中的花粉管中的精子结合为受精极核精子结合为受精极核(胚乳细(胚乳细胞核),发育成胞核),发育成胚乳胚乳。第64页/共72页二、种子形成及各部分的遗传效应二、种子形成及各部分的遗传效应 卵(卵(n n)与精子()与精子(n n)结合成合子)结合成合子-受精卵(受精卵(2n2n),),是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成胚(真正的子代)。种子发芽后长成的植株又是胚胚(真正的子代)。种子发芽后长成的植株又是胚细胞经过无数次有丝分裂而产生的。由此可见子代细胞经过无数次有丝分裂而产生的。由此可
33、见子代个体的全部细胞都是合子无数次有丝分裂的复制品,个体的全部细胞都是合子无数次有丝分裂的复制品,因此它们都含有相同的遗传物质。因此它们都含有相同的遗传物质。合子和由合子发育成的种子以及播种后长成的植株合子和由合子发育成的种子以及播种后长成的植株都是子代个体都是子代个体。胚乳细胞(受精极核)是两个极核(胚乳细胞(受精极核)是两个极核(n+nn+n)与一个)与一个精子(精子(n n)的受精产物()的受精产物(3n3n),但在种子成熟前,),但在种子成熟前,胚乳细胞都全部解体,填充在胚乳内的只有淀粉、胚乳细胞都全部解体,填充在胚乳内的只有淀粉、蛋白质和脂肪,胚乳细胞的蛋白质和脂肪,胚乳细胞的3n3
34、n只是短暂的过渡,所只是短暂的过渡,所以,并不影响以,并不影响2n2n染色体的稳定。染色体的稳定。第65页/共72页种子的构成:种子的构成:种子(真)由胚、胚乳和种皮组成。种皮不是受精过程的产物,是母体的体细胞组织,是由胚囊外围的珠心和珠被珠心和珠被发育而成的。因此,不能笼统地把整个种子都看成是子代。禾本科作物的“种子”实际上是植物学上的果实,它们“种皮”来源还包括子房壁在内,是果皮和种皮的混合组织。第66页/共72页三、直感现象三、直感现象直感现象直感现象是在杂交的情况下,由母本植株所结的种子或果实,直接表现出父本的某些性状的现象。如:用黄胚乳玉米给白胚乳玉米授粉,所结的果穗上出现黄胚乳的籽
35、粒。-胚乳直感。再如:用种子胚尖无色的玉米给胚尖为紫色的玉米授粉,所结的果穗上出现胚尖无色的籽粒。-胚直感。胚乳直感和胚直感都称为花粉直感。产生花粉直感的原因产生花粉直感的原因:由于胚和胚乳是双受精的直接产物,能够直接受到父本遗传物质的影响,从而在杂交当代母本上就有可能出现父本的某些性状。第67页/共72页四、植物的生活周期四、植物的生活周期生物在一生中都要经过一系列的生长发育,这样一个完整的生命周期称为个体发育周期(生活周期生活周期)高等植物的生活周期是指从种子的胚到下一代种子高等植物的生活周期是指从种子的胚到下一代种子的胚的整个发育过程的胚的整个发育过程,这一过程是由孢子体的无性世代与配子体的有性世代交替发生的,故称为世代世代交替交替。从合子开始经过一系列有丝分裂,发育成一个完整的植株,为无性世代无性世代即孢子体世代孢子体世代;在这一世代中,每个细胞的染色体数都是2n。孢子体世代发育到一定阶段(生殖阶段)后,便在孢子囊(花药和胚珠)内发生孢母细胞的减数分裂减数分裂,产生染色体减半的小孢子和大孢子(n),大小孢子经过有丝分裂,分化为雌雄配子体,进入配子体的有性世代。无性世代又重新开始。高等植物的配子体世代很短暂。第68页/共72页第69页/共72页高等植物的生活周期第70页/共72页作 业见教材见教材P24第71页/共72页感谢您的观看。第72页/共72页
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