2009高考生物考点重点难点疑点热点焦点归纳：生物的生殖和发育

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考点重点难点疑点热点焦点五：生物的生殖和发育
一、配子的种类
1．一个性原细胞进行减数分裂
如果在四分体时期染色体不发生交换，则可产生4个两种类型的配子，且两两染色体的组成相同，而不同配子的染色体组成互补。需注意的是，对一个含n对同源染色体(或n对等位基因)的精原细胞而言，通过减数分裂产生的是4个两两相同的精细胞；而就一个含n对同源染色体(或n对等位基因)的卵原细胞来说，通过减数分裂，产生的是1个卵细胞和3个极体细胞。
2．有多个性原细胞，设每个细胞中有n对同源染色体(或n对等位基因)进行减数分裂
如果在四分体时期染色体不发生交义互换，则可产生2n种配子。
二、雄蜂精子的产生
蜜蜂由蜂王、雄蜂和工蜂组成，其中蜂王和工蜂是由受精的卵细胞发 ( http: / / www. / Subject / shengwu.html )育而来的，雄蜂是由未受精卵发育而来的，蜂王和工蜂是二倍体(2n=32)，雄蜂是单倍体(n=16)，单倍体雄蜂是怎样产生精子的呢 雄蜂在产生精子的过程中，它的精母细胞进行的是一种特殊形式的减数分裂，在减数第一次分裂中，染色体数目并没有变化，只是细胞质分成大小不等的两部分，大的那部分含有完整的细胞核，小的那部分只是一团细胞质(一段时间后将退化消失)；减数第二次分裂则是一次普通的有丝分裂，在含有细胞核的那团细胞质中，成对的染色单体相互分开，而细胞质则进行不均等的分裂，含细胞质多的那部分(内含16个染色体)进一步发育成精子，含细胞质少的那部分(也含16个染色体)则逐步退化。雄蜂的一个精母细胞，通过这种减数分裂，只产生一个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞，这种特殊的减数分裂称为“假减数分裂”。
三、“种子”与高考
1．种子的形成
种子的形成(以被子植物为例)与花蕊有直接关系。雌蕊由柱头、花柱和子房组成，子房内生有一至数枚胚珠。胚珠的外层是珠被，里面是胚囊，胚囊由胚囊母细胞(又叫大孢子母细胞)发育而成。胚囊母细胞经过减数分裂形成4个大孢子，其中3个退化，1个连续进行3次有丝分裂，形成8个细胞核的胚囊。开始时，这8个核分别位于胚囊两端，各4个。
接着，每端各有1个移至胚囊中央，这就是极核(2个)。以后，靠近珠孔的3个细胞核发育成3个细胞，其中较大的1个是卵细胞，其余2个是助细胞．位于胚珠底部的3个细胞核发育成反足细胞。21世纪教育网
雄蕊由花药和花丝组成。花药上生有花粉囊，花粉囊里每个花粉母细胞(也叫小孢子母细胞)经过减数分裂形成4个花粉粒(小孢子)，每个花粉粒从花药里散发出来，落到柱头上，受粘液的刺激，进行一次有丝分裂，形成1个较大的营养细胞和1个较小的生殖细胞，前者经多次分裂形成花粉管，花粉管穿过花柱、珠孔，直达胚囊，后者分裂一次形成2个精子。
随后，花粉管的顶端破裂，管内的2个精子被释放出来，一个与卵细胞融合成受精卵，另一个与2个极核融合成受精极核。受精卵经过短暂的休眠后，逐渐发育成由子叶、胚芽、胚轴和胚根组成的胚——新植株的幼体，受精极核不经过休眠，直接发育成胚乳。在胚和胚乳发育的同时，珠被发育成种皮。这样，整个胚珠就发育成种子。
与此同时，子房壁发育成果皮，整个子房就发育成果实。一个果实中种子的数量取决于完成双受精作用的胚珠的数量。
2．种子的结构和成分
种子的基本结构包括种皮、胚和胚乳三部分。多数成熟的双子叶植物种子(如蚕豆、花生)只有种皮和胚(胚里有两片子叶)，无胚乳，其养料储藏在子叶里；多数成熟的单子叶植物种子(如水稻、玉米)由种皮、胚(胚里有一片子叶)和胚乳组成，其养料储藏在胚乳里。
任何植物的种子都含有无机物(水、无机盐)和有机物(淀粉、蛋白质、脂肪以及纤维素和维生素)，占种子鲜重最多的物质是水，干燥的种子里，有机物比无机物多。植物的种类不同，各种成分的含量也不同，就有机物来说，谷类植物(如小麦)的种子淀粉较多，豆类植物(如大豆)的种子蛋白质较多，油料植物(如油菜)的种子脂肪较多。种子里有机物和无机物都是胚的营养物质，供给胚发育成幼苗。因此，播种用的种子，应挑选粒大而饱满的。
3．种子各部分的染色体数目和基因型
由于种子各部分的来源不同，所以各部分染色体数目和基因型不尽相同。种皮由珠被发育而来，其染色体和基因型与母本的体细胞完全相同。因为极核、卵细胞和精子的形成都经过了减数分裂．所以它们各自的染色体数都是体细胞(2N)的一半(N)。
同一胚珠中的两个极核和卵细胞的基因型相同，且与形成它们的那一个大孢子细胞的基因型一样，参与受精的2个精子基因型一样，且与形成它们的那一个小孢子细胞(花粉粒)的基因型相同。由此可见，胚细胞的染色体数与体细胞相同(2N)，胚的基因型(即子代基因型)取决于形成受精卵的精子和卵细胞的基因型；胚乳细胞的染色体数是体细胞的l.5倍(3N)，胚乳的基因型取决于形成受精极核的精子和2个极核的基因型。
例如：用纯黄粒(AA)玉米做母本，自粒(aa)玉米做父本，所结种子的种皮、胚和胚乳的染色体数和基因型分别是2N与AA、2N与Aa、3N与AAa。若用纯黄粒玉米做父本，白粒玉米做母本。则所结种子的种皮、胚和胚乳的基因型分别是aa、Aa、Aaa。
现将果实各部分的发育来源、染色体数目及基因型(设植物细胞染色体数为2N)归纳如下：
归纳：果皮、种皮是非受精的产物，其染色体、基因型只与母本有关；胚、胚乳是受精的产物，其染色体、基因型与父本、母本都有关。
4．种子的萌发
成熟的种子能否萌发，取决于自身条件和外界条件。自身条件是指种子的结构完整(富含有机养分)，胚有生物活力，如久存的种子发芽率(指萌发的种子占全部测试种子的百分数)低就是因为胚的生命活力降低了；外界条件是指足够的水分、充足的空气和适宜的温度。
一般地说，凡有生物活性且经过休眠后成熟期的种子，只要所必需的外界条件具备，就开始萌发并逐渐长成幼苗。多数种子的萌发与有无光照无关，只有少数例外，如烟草、杜鹃种子只有在光下才能萌发，苋菜、菟丝子种子只有在黑暗时才能萌发。在种子萌发时，如果缺氧，会因无氧呼吸产生酒精而毒害细胞，造成烂芽烂根现象。
在空气充足和温度适宜的条件下，干种子通过吸胀作用吸收水分，引起种皮软化，体积增大，子叶或胚乳里的营养物质在酶的催化下转变成水溶性物质，转运给胚根、胚轴和胚芽
此时，细胞呼吸特别旺盛，有机物的种类大增，含量(干重)减少。当种子萌发成幼苗后，植株便通过光合作用制造有机物，使干重逐渐增加，进入营养生长阶段。进而进入生殖生长阶段。在农业生产上，为了保证全苗，播种以前必须测定种子的发芽率。一般地说，发芽率在90％以上的种子才适于播
种。
由此看来，在日常生活中，只要控制了种子萌发时所需外界条件中的任何一个，就可以长期保存粮食(种子)，例如把粮仓建在通风干燥处、粮食入库前晒于消毒、向仓内充入N2或CO2把种子放在低温下保存等，通过这些措施可以降低细胞的呼吸强度，减少有机物的损耗，并有效地防止粮堆发热、发潮。
5．关于种子萌发过程中的代谢活动
处于休眠期和风干的种子新陈代谢十分缓慢，经消毒、煮沸处理后，消毒液和高温能破坏种子中酶的活性，大大降低了其代谢活动，放热少。当种子萌发时，由于浸水和急剧吸水，导致种皮通透性增加而使得足够的氧气能进入种子内部，酶在水环境中便已具高度活性。
种子在萌发初期主要进行无氧呼吸，随着氧气量的逐渐增加，便以有氧呼吸为主，而且呼吸速率越来越快，呼吸作用强度的加强为种子的萌发提供了更多的能量。在温度适宜的条件下，酶活性很强，尤其是水解酶类十分活跃。
子叶最外层上皮细胞分泌的水解酶进入胚乳，使胚乳中的淀粉、蛋白质和脂质等难溶性的大分子物质水解成葡萄糖、氨基酸等可溶性的小分子物质。同时，在氧化酶、转氨酶类的作用下，种子内发生了更为复杂的生化反应，产生了种类繁多的代谢中间产物。
6．关于种子萌发和幼苗形成的营养生长过程
种子的萌发是一个异养的过程，葡萄糖、氨基酸作为营养物质被运送到正在生长的幼胚中，并供其消耗利用。
胚根和胚芽鞘首先突破种皮，种子便开始萌动。胚根主要靠细胞分裂增加数目而生长，在细胞分裂过程中，代谢水平要求很高，为保证物质的转化和利用，必须有充足的氧气来加强呼吸强度。胚根最终形成根，向地性生长，并起立苗和吸收作用。
胚芽鞘是既成器官，在有水条件下能发育并进一步背地性生长形成茎和叶，主要靠细胞的体积不断增大而生长，与胚根相比，氧气供应不足时对胚芽生长影响不大。在胚轴生长的同时，随着下胚轴的不断伸长，棉花大豆等种子的子叶被推出土而，展开后在光照下转为绿色，进行光合作用且直到第一片真叶长出之后便萎缩、脱落。幼叶形成后，通过光合作用不断积累有机物，使其干重增加。
所以说，从种子的萌发到幼苗的形成的营养生长过程是一个由异养到自养的过程。可归纳如下：
种子形成时：由大型泡状细胞从周围吸收营养物质供胚体发育。种子萌发时：由胚乳或子叶提供营养物质。幼苗形成后：由叶的光合作用以及根吸收水和无机盐来提供营养。
四、果实的生理活动
一些常见的水果在成熟过程中有复杂的生理活动，以苹果为例：在果实的形成过程中，大量的有机物从植株转运到果实，主要以不溶性物质(如淀粉)的形式贮存起来，当重量达到一定程度时便可以采摘，但果实口感较硬，甜度不高。而后，这些大量的贮存物质逐渐转化为可溶性物质，果实变软，甜度增加。
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