剖析果皮、种皮、胚和胚乳的遗传

剖析果皮、种皮、胚和胚乳的遗传王东平 （河南省修武县第一中学 河南焦作 ）果皮、种皮、胚和胚乳的遗传历年来是高考命题的热点，它综合考察了学生对植物个体发育知识和遗传知识的掌握情况。同时该热点又是学生学习的难点，难就难在学生对“被子植物双受精过程”“果皮、种子的结构和来源”等知识容易混淆，以及对果皮、种皮、种子各部分遗传组成及与上下代遗传关系不易理解。因此，有必要对该知识点作如下剖析：1、了解被子植物的果实、种子的结构果实是由果皮、果肉和种子构成的，而种子的结构根据种子的种类分为两种，其中有胚乳种子是由种皮、胚和胚乳三部分组成。无胚乳种子是由胚和种皮两部分组成。2、熟悉被子植物的卵细胞、极核、精子的形成雌蕊的子房内有胚珠，胚珠的成熟胚囊内有8个核（又称八核胚囊），其来源是：胚珠中产生大孢子母细胞 减数分裂 4个大孢子（其中3个退化，1个发育）进行连续3次有丝分裂 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。故卵细胞和极核是同源的，其中的染色体数都是染色体的一半，且基因组成完全一样。）雄蕊的花药成熟后破裂，撒出花粉，传到雌蕊柱头上，萌发长出花粉管，管内产生2个精子。其来源是：花药中产生小孢子母细胞（花粉母细胞） 减数分裂 四分孢子 发育 4个小孢子（花粉粒） 进行有丝分裂 4个成熟的花粉粒（各有1个营养核和1个生殖核）生殖核进行有丝分裂 2个精子（花粉管里的两个精子的基因组成一定相同）。3、理解被子植物的双受精过程花粉管里的两个精子，分别与成熟胚囊里的卵细胞和两个极核融合，形成受精卵和受精极核的过程，叫双受精，是被子植物特有的受精方式。其过程概括如下：花粉管通过花柱进入子房，到达胚珠，穿过珠孔，进入珠心，到达胚囊内。花粉管进入胚囊后，管的末端破裂，将两个精子释放到卵细胞和极核之间，其中一个精子跟卵细胞结合形成受精卵，以后发育成种子的胚；另一个与两个极核融合，形成受精极核，以后发育成胚乳。4、掌握果实和种子的发育和形成果实各部分结构中，胚来源于受精卵，胚乳来源于受精极核，所以均包含双亲遗传物质。而果皮、种皮分别由母本子房壁、珠被发育而成，因此，果皮和种皮细胞的遗传物质都只与母本植株体细胞相同，而与父本无关，见下图。 子房壁 果皮(2n) 子房（2n） 珠被 种皮(2n)果实 胚珠(2n) 卵细胞(n)+精子(n) 受精卵(2n) 胚(2n)种子 胚囊 (2n) 2个极核+精子 受精极核 胚乳 （n+n） (n) (3n) (3n)根据如上剖析得出结论：果皮、种皮的遗传只受母本遗传物质的控制，也就是说果皮、种皮细胞的染色体数和基因型都只和母本植株体细胞的相同；而胚和胚乳的遗传同时受父母本双方遗传物质的影响，即胚、胚乳的染色体数和基因型是随父母本双方而变化。典型例题解析：例1、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚等，胚乳细胞的染色体组数依次为：（ ）A 4、2、2、4 B 4、4、3、6C 3、3、3、4 D 4、4、3、5解析:二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理,染色体数目加倍成为四倍体,四倍体植株上形成的配子的染色体组数为两个染色体组,二倍体植株上形成的配子为一个染色体组,这样果皮、种皮的染色体组数和母本（四倍体）一样都为四个染色体组，胚为三个染色体组，胚乳不五个染色体组。答案：（D）例2、豌豆的黄色子叶、有色种皮和硬荚对绿色子叶、无色种皮和软荚是显性。用纯合的黄色子叶、有色种皮和硬荚的豌豆作父本，与绿色子叶、无色种皮和软荚豌豆作母本进行杂交，所结种子连续播种和自交，得到各代种子，问：（1）当年母本植株上所结豆荚的性状是 ，豌豆种皮的颜色是 ，子叶的颜色是 。（2）第二年将上述杂交的种子播下，长出的植株所结豆荚的性状是 ，豌豆种皮的颜色是 ，子叶的颜色及比例是 。解析：（1）豆荚为果皮，和种皮的颜色应该和母本一样。故当年母本植株上所结豆荚的性状是软荚。子叶是由受精卵发育而来，是什么颜色，就要看形成它的精子和卵细胞的基因型，因为父方的子叶为显性，母方的子叶为隐性，所以形成的胚为显性基因控制的性状，即黄色。（2）杂交的种子为杂合子，长成的植株的豆荚的性状表现为显性，是硬荚；种皮的颜色也