被子植物果皮、种皮、胚和胚乳的遗传

1被子植物果皮、种皮、胚和胚乳的遗传四川省邻水县第二中学彭全芳全国各地高考试题从2002年的广东卷至2008年的全国卷，有关被子植物果皮、种皮、胚和胚乳的遗传问题多次出现，可见该内容已成为高考命题的热点，也是学生学习的难点，难就难在对被子植物双受精的过程，果实，种子的结构和来源等相关知识容易混淆，以及对果皮、种皮、种子各部分遗传组成及上下代遗传关系难以理解，缺少相关的生活体验也是原因之一，同时这一知识还与初中知识密切联系，能体现高、初中生物教学的连续和承接。一、被子植物的卵细胞、极核、精子的形成（只了解结果、过程不作要求）成熟胚襄中的八个核来源是相同的（被子植物的胚囊母细胞经减数分裂产生大孢子，一个大孢子经3次有丝分裂形成8个核），染色体数目为体细胞的一半，且基因组成也是相同的。同时一个花粉粒萌发，在花粉管中成熟的两个精子基因组成也是相同的（被子植物的花粉母细胞经减数分裂产生小孢子，一个小孢子经一次有丝分裂形成两个精子）。二、双受精作用、结果及意义花粉管中的两个精子，分别与胚囊中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做双受精。后来受精卵发育成胚（下一代的幼体），受精极核发育成胚乳（为胚的发育提供营养物质）。双受精是被子植物特有的现象、高级的表现。三、果实和种子的形成由上图可知：（1）果皮、种皮的遗传物质全部来自母方．．，表现的是母本的性状（巧．计：果皮、种皮是妈妈的肚皮）．．．．．．．．．．．．．．；（2）胚中的遗传物质由父方、母方．．．．．各提供一半，表现的是下一代的幼年性状．．．．．．．．，只不过装在．．．．．果皮．．、种皮内．．．；（3）胚乳中的营养物质2／3来自母方，1／3来自父方。四、分析一对相对性状正反交果实各部分的基因组成F1的种子长在P♀上，其它的果皮，种皮在正交（AA（♀）×aa(♂)中为AA，反交（aa（♀）×AA(♂)）为aa，胚的基因型不论是正反交都是Aa，但胚乳的基因型是：正交为AAa，反交为Aaa，F1自交得F2，F2的幼体（胚）长在F1植株所结果实果里，果皮种皮基因型与F1植株的基因型相同（Aa），而F2的胚有3种基因型（AA、Aa、aa），胚乳有四种基因型（AAA、AAa、Aaa、aaa）F2植株（胚）的基因型有3种，所以其上的果皮，种皮的基因型也有3种，且F3的胚、胚乳的基因型仍与F2相同，只是比例不子房壁（2N）子房果皮胚珠珠被(2N）种皮胚襄卵+精子（N）（N）受精卵（2N）胚（2N）2极核+精子（N+N）受精极核（3N）胚乳种子果实2同，（胚：AA83、Aa82、aa83，胚乳：AAA83、AAa81、Aaa81、aaa83）。上述过程用图示表示为：PAA♀×aa♂↓F1种子（胚的基因型为Aa,长在P♀植株果实里）↓○×F2种子（胚的基因型有AA、Aa、aa三种，在F1植株所结果实里的种子上能直接表现F2种子的子叶形态、颜色等）↓F2植株（表现F2的植株的相关性状）↓F2结果（表现F2种皮、果皮形态、颜色等）注意：果皮种皮的遗传与细胞质遗传的根本区别，仍是核遗传，不是代代都与母本表现型一致。例1（2002年全国广东卷第22题）已知豌豆种皮灰色（G）对白色（g）为显性，子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性。如果以基因型ggyy的豌豆为母本，与基因型GgYy的豌豆杂交，则母本植株所结子粒的表现型（）A.全是灰种皮黄子叶B.灰种皮黄子叶，灰种皮绿子叶，白种皮黄子叶，白种皮绿子叶C.全是白种皮黄子叶D.白种皮黄子叶、白种皮绿子叶答案：D。解析：母本所结子粒的种皮表现的是母本的性状，因此应为白色；子叶是胚的一部分，由父方、母方共同决定，其基因型为Yy、yy两种，因此表现为黄色、绿色。例2（2003年全国统一考试江苏卷第15题）豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性。每对性状的杂合体（F1）自交后代（F2）均表现3：1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计？A.F1植株和F1植株B.F2植株和F2植株C.F1植株和F2植株D.F2植株和F1植株答案：D。解析：由分离定律可知：每一对性状3：1的分离比都应该在F2代上体现，但子叶是F2的幼年性状，在F1植株所结果实里的种子内。例3.豌豆种子的子叶黄色(Y)对绿色(y)是显性，豆荚颜色绿色(M)对黄色(m)是显性。现有两个豌豆的纯合品种，品种甲：黄子叶、绿豆荚，品种乙：绿子叶、黄豆荚。某校生物科研小组计划利用这两个品种的豌豆进行两对相对性状的遗传实验，其杂交组合如下表；实验组亲代母本父本A品种甲品种乙B品种乙品种甲3请分析，并回答下列问题：(1)从子叶、豆荚的颜色看，A、B两组实验结出的种子子叶、豆荚的表现型分别是A、B。(2)以上两组实验结出的种子萌发长出的子代豌豆的基因型是，子代豌豆自花传粉后，结出的种子和豆荚的表现型及比例为。(3)假若孟德尔当初选用以上两对性状进行遗传实验，能否顺利地发现基因的自由组合定律？为什么？。答案：（1）黄子叶绿豆荚、黄子叶黄豆荚（2）YyMm、黄子叶绿豆荚：绿子叶绿豆荚＝3：1（3）不能，因为子叶和豆荚的3：1性状分离比不体现在同一植株上。例4．（2008年高考理科综合全国卷Ⅰ31题）某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种F1植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫茵紧穗黄种皮？为什么？（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到？为什么？（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2代的表现型及其比例。（4）杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为，基因型为；如果杂交正常，但亲本发现基因突变，导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为，发生基因突变的亲本是本。答案：（1）不是。因为F1植株是杂合体，F2代性状发生分离。（2）能。因为F1植物三对基因都是杂合的，F2代能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型。（3）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1（4）绿苗紧穗白种皮aaBBdd；AabbDd母