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胚发生与种子的形成
胚発生と種子の形成
受精卵 → 胚(子叶・胚芽・胚轴・胚根,2n);胚乳核 → 胚乳(3n);珠被 → 种皮;胚珠 → 种子;子房壁 → 果皮;子房 → 果实。种皮与果皮是母本自己的组织,基因型与母本相同。
把一粒泡软的蚕豆掰开,两片肥厚的子叶中间夹着小小的胚芽和胚根——那已经是一株缩小的植物。米饭的情形不同:你吃下去的白色部分几乎全是胚乳,胚只是米粒一端的小点。同样是种子,养分存放的位置不同,背后是胚发生过程中胚乳去留的差别。
为什么是这样
受精卵的第一次分裂就是不均等的:靠珠孔一侧的细胞反复分裂形成胚柄,把胚推向胚乳一侧并输送养分;另一侧的细胞发育成胚球,胚本体全部由它而来。以荠菜(ナズナ)为例,胚依次经过球形胚、心形胚、鱼雷形胚,逐步分化出子叶、胚芽(幼芽)、胚轴和胚根(幼根)。胚柄完成任务后退化,不进入幼植物。
在这一过程中,胚的上下两端确定了将来持续分裂的顶端分裂组织:胚芽中的茎顶分裂组织和胚根中的根端分裂组织。种子萌发后植物能不断长出新叶、新根,靠的就是这两处在胚里早已定下的位置——胚发生的关键结果是确立了「茎—根」的体轴。
胚珠周围同步变化:胚乳核反复分裂形成胚乳,积累淀粉等养分;包住胚珠的珠被变成种皮;整个胚珠成为种子,子房壁发育成果皮,子房成为果实。若胚乳的养分在种子成熟前被胚吸收、转存进子叶,得到无胚乳种子(豌豆、大豆、荠菜);胚乳保留到成熟的是有胚乳种子(水稻、小麦、玉米、柿)。最后种子脱水,在脱落酸作用下进入休眠,可以长期保存。
定量表达
这一节能定量的是各部分的核相与基因来源。把一粒种子拆开:胚(子叶、胚芽、胚轴、胚根)来自受精卵,2n;胚乳来自胚乳核,3n;种皮来自珠被,果皮来自子房壁,它们都是母本自己的体细胞组织,2n,而且基因型与母本完全相同,不含父本的基因。
于是同一粒种子里同时有三种基因型。母本 AA、父本 aa 杂交时:种皮和果皮 AA,胚 Aa,胚乳 AAa。题目若问「下一代植株的性状」,看胚;若问「当年结出的种子的种皮颜色」,看母本;若问胚乳的性状(例如玉米籽粒的糯性),则按 3n 的组合分析,母本占两份。
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