淺談胚、胚乳、種皮、果皮的基因型

劉愛(ài)峰

【摘 要】這方面的知識(shí)，涉及到生物的生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳變異的內(nèi)容，有一定的難度，在教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生常常出錯(cuò)，本文就是從子房的發(fā)育、卵、精子的形成和雙受精的過(guò)程學(xué)習(xí)，來(lái)分析幾個(gè)例題。

【關(guān)鍵詞】胚；胚乳；種皮；果皮；基因型

一、子房的構(gòu)造和發(fā)育

一個(gè)發(fā)育成熟的子房，由子房壁、珠被、珠孔、珠柄和胚囊等部分組成，胚珠生長(zhǎng)于子房?jī)?nèi)，它在子房?jī)?nèi)著生的部位叫胎座。

在雌蕊發(fā)育過(guò)程中，子房室胎座上發(fā)生突起，它由一群具有分生能力的細(xì)胞組成，這是胚珠原基，原基的前端發(fā)育成珠心，基部發(fā)育成珠柄，隨后，一部分珠心基部的細(xì)胞向上擴(kuò)展形成珠被，把珠心包圍起來(lái)，珠被未完全將珠心全部包被，留有的小孔叫珠孔。珠心細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)育形成胚囊。在這個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有減數(shù)分裂，所以這幾部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)就是體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)。子房以后繼續(xù)發(fā)育，子房發(fā)育成果實(shí)，珠被發(fā)育成種皮，子房壁發(fā)育成果皮，所以種皮和果皮的遺傳物質(zhì)和母本體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)相同。

二、胚囊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)

當(dāng)胚珠開(kāi)始突起形成珠被時(shí)，靠近珠孔一端的珠心細(xì)胞中出現(xiàn)一個(gè)大型細(xì)胞，叫胞原細(xì)胞。胞原細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成兩個(gè)細(xì)胞，靠近珠孔的叫覆蓋細(xì)胞。以后解體消失，內(nèi)方的一個(gè)叫造成細(xì)胞，造胞細(xì)胞長(zhǎng)大后就發(fā)育成為胚囊母細(xì)胞，隨后母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成4個(gè)細(xì)胞，它們排成一列，其有距珠孔近的3個(gè)細(xì)胞逐漸退化消化，內(nèi)方的一個(gè)細(xì)胞繼續(xù)長(zhǎng)大形成單核胚囊，此核的染色體數(shù)目比其體細(xì)胞減少了一半（2n-->n）單核胚囊的細(xì)胞核再經(jīng)過(guò)連續(xù)3次有絲分裂，便形成了8核胚囊（這八個(gè)核的遺傳物質(zhì)完全一樣（n）），其中靠近珠孔的3個(gè)核發(fā)育成3個(gè)細(xì)胞，其中的是卵細(xì)胞，兩旁的是助細(xì)胞，在珠孔相對(duì)一端的3個(gè)細(xì)胞，是反足細(xì)胞，中央的兩個(gè)核叫極核，與周圍細(xì)胞質(zhì)形成中央細(xì)胞，染色體是n+n=2n。

例1 基因型為AA的玉米。卵細(xì)胞基因就是A，中央細(xì)胞的基因型是AA。如果玉米的基因型為Aa，卵細(xì)胞基因型是A或a，兩個(gè)極核的基因型也分別是A或a，中央細(xì)胞的基因型就是AABB或AAbb或aaBB或aabb。

如果基因型為AaBb，卵細(xì)胞基因型是AB或Ab或aB或ab，兩個(gè)極核的基因型相同，且與卵細(xì)胞的基因型也相同。

總之，如果生物的體細(xì)胞染色體數(shù)用2n表示。卵細(xì)胞的染色體數(shù)就是n，兩個(gè)極核的也分別是n，即中央細(xì)胞的染色體數(shù)目是2n。

三、花粉的發(fā)育與結(jié)構(gòu)

花粉粒是由花藥中的花粉母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成，其花粉粒的染色體數(shù)目減少一半（2n-->n），這時(shí)的花粉粒只有一個(gè)核，叫單核花粉粒（n），接著進(jìn)行一次有絲分裂形成兩個(gè)大小相差懸殊的細(xì)胞，大的叫營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞（n），小的是生殖細(xì)胞（n）這時(shí)為二核花粉粒，以后，生殖細(xì)胞經(jīng)過(guò)一次有絲分裂，形成兩個(gè)精子（n）。兩個(gè)精子和營(yíng)養(yǎng)卵細(xì)胞它們?nèi)叩倪z傳物質(zhì)相同，這時(shí)的花粉粒就是三核花粉粒。

四、雙受精

經(jīng)過(guò)傳粉，花粉粒萌發(fā)形成花粉管，把精子送到胚囊中，一個(gè)精子與中央細(xì)胞結(jié)合形成受精極核（n+n+n-->3n），合子的核是由一個(gè)卵細(xì)胞核和一個(gè)精子核融合成的，受精極核的核是由兩個(gè)極核和一個(gè)精子核整合成的。

（一）從雙受精可以看出，胚和胚乳的基因型不同。

例2 用基因型為AaBB的水稻植株作母本，aabb作父本，雜交得到的種子中，胚和胚乳的基因組合分別為（ ）。

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

胚是受精卵發(fā)育而來(lái)，受精卵是由一個(gè)精子和一個(gè)卵細(xì)胞融合而成，所以胚的基因型是AaBb或aaBb，胚乳是受精極核發(fā)育而成母本提供了兩個(gè)核，父本提供了一個(gè)精子，所以胚乳基因型是AAaBBb或aaaBBb。

（二）從受精過(guò)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 一株純黃粒玉米與一株純白粒玉米相互授粉雜交，比較這兩個(gè)植株種子發(fā)育中的胚和胚乳細(xì)胞的基因型，結(jié)論是（ ）。

A、胚的基因型不同，胚乳細(xì)胞基因型相同 B、胚的基因型相同，胚乳細(xì)胞基因型不同

C、胚和胚乳細(xì)胞D、胚和胚乳細(xì)胞基因型都不相同

總之，從雙受精過(guò)程和果實(shí)發(fā)育知道，果實(shí)中只有胚和胚乳是新的一代，果實(shí)和種皮都是母體的一部分。

例4 番茄果皮紅色（R）對(duì)黃色（r）是顯性，如把純合的紅色果皮番茄的花粉授到黃色果皮番茄的柱頭上，則黃色果真皮番茄植株上結(jié)出的番茄果皮的顏色、果皮的基因型、胚的基因型依次是（ ）。

A、黃色、rr、Rr B、黃色、rr、rr C、 紅色、Rr、Rr D、紅色、rr、Rr

母體上所結(jié)的果實(shí)，果皮種皮是母體一部分，所以果皮的基因型是rr、黃色，胚是新的一代，基因型是Rr所以此題的答案是A。

如果讓F1自交，F(xiàn)1上所結(jié)果實(shí)是什么顏色？果皮基因型是什么？胚基因型是什么？

解析： F1 Rr × Rr

↓

RR Rr rr

果皮是母本的一部分，基因型是Rr，所以是紅色，胚的基因型是RR或Rr或rr。

例5：一株白粒玉米（aa）接受紅粒玉米（AA）的花粉，所結(jié)的種（果）皮細(xì)胞、胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞、極核的基因型依次是（ ）。

A、Aa、AA、Aa、a B、aa、Aa、AAa、a

C、aa、Aa、Aaa、a D、Aa、Aa、Aaa、a

解析： P：Aa ×AA

配子 ↓ ↓

a A

種（果）皮是母本的一部分，胚是合子發(fā)育成的，基因型是Aa，極核和卵細(xì)胞核來(lái)源相同，基因型是a，胚乳是受精極核發(fā)育來(lái)的，受精極核是兩個(gè)極核和一個(gè)精子融合而成，所以胚乳的基因型是Aaa，因此，此題的答案是（C）。