淺談胚、胚乳、種皮、果皮的基因型

劉愛峰

【摘 要】這方面的知識，涉及到生物的生長發育和遺傳變異的內容，有一定的難度，在教學中，發現學生常常出錯，本文就是從子房的發育、卵、精子的形成和雙受精的過程學習，來分析幾個例題。

【關鍵詞】胚；胚乳；種皮；果皮；基因型

一、子房的構造和發育

一個發育成熟的子房，由子房壁、珠被、珠孔、珠柄和胚囊等部分組成，胚珠生長于子房內，它在子房內著生的部位叫胎座。

在雌蕊發育過程中，子房室胎座上發生突起，它由一群具有分生能力的細胞組成，這是胚珠原基，原基的前端發育成珠心，基部發育成珠柄，隨后，一部分珠心基部的細胞向上擴展形成珠被，把珠心包圍起來，珠被未完全將珠心全部包被，留有的小孔叫珠孔。珠心細胞進一步發育形成胚囊。在這個過程中，沒有減數分裂，所以這幾部分細胞的遺傳物質就是體細胞的遺傳物質。子房以后繼續發育，子房發育成果實，珠被發育成種皮，子房壁發育成果皮，所以種皮和果皮的遺傳物質和母本體細胞的遺傳物質相同。

二、胚囊的發育與結構

當胚珠開始突起形成珠被時，靠近珠孔一端的珠心細胞中出現一個大型細胞，叫胞原細胞。胞原細胞經有絲分裂形成兩個細胞，靠近珠孔的叫覆蓋細胞。以后解體消失，內方的一個叫造成細胞，造胞細胞長大后就發育成為胚囊母細胞，隨后母細胞進行減數分裂形成4個細胞，它們排成一列，其有距珠孔近的3個細胞逐漸退化消化，內方的一個細胞繼續長大形成單核胚囊，此核的染色體數目比其體細胞減少了一半（2n-->n）單核胚囊的細胞核再經過連續3次有絲分裂，便形成了8核胚囊（這八個核的遺傳物質完全一樣（n）），其中靠近珠孔的3個核發育成3個細胞，其中的是卵細胞，兩旁的是助細胞，在珠孔相對一端的3個細胞，是反足細胞，中央的兩個核叫極核，與周圍細胞質形成中央細胞，染色體是n+n=2n。

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

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

總之，如果生物的體細胞染色體數用2n表示。卵細胞的染色體數就是n，兩個極核的也分別是n，即中央細胞的染色體數目是2n。

三、花粉的發育與結構

花粉粒是由花藥中的花粉母細胞經過減數分裂形成，其花粉粒的染色體數目減少一半（2n-->n），這時的花粉粒只有一個核，叫單核花粉粒（n），接著進行一次有絲分裂形成兩個大小相差懸殊的細胞，大的叫營養細胞（n），小的是生殖細胞（n）這時為二核花粉粒，以后，生殖細胞經過一次有絲分裂，形成兩個精子（n）。兩個精子和營養卵細胞它們三者的遺傳物質相同，這時的花粉粒就是三核花粉粒。

四、雙受精

經過傳粉，花粉粒萌發形成花粉管，把精子送到胚囊中，一個精子與中央細胞結合形成受精極核（n+n+n-->3n），合子的核是由一個卵細胞核和一個精子核融合成的，受精極核的核是由兩個極核和一個精子核整合成的。

（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

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

（二）從受精過程可知正交和反交，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，比較這兩個植株種子發育中的胚和胚乳細胞的基因型，結論是（ ）。

A、胚的基因型不同，胚乳細胞基因型相同 B、胚的基因型相同，胚乳細胞基因型不同

C、胚和胚乳細胞D、胚和胚乳細胞基因型都不相同

總之，從雙受精過程和果實發育知道，果實中只有胚和胚乳是新的一代，果實和種皮都是母體的一部分。

例4 番茄果皮紅色（R）對黃色（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

母體上所結的果實，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，F1上所結果實是什么顏色？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，所結的種（果）皮細胞、胚細胞、胚乳細胞、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，胚是合子發育成的，基因型是Aa，極核和卵細胞核來源相同，基因型是a，胚乳是受精極核發育來的，受精極核是兩個極核和一個精子融合而成，所以胚乳的基因型是Aaa，因此，此題的答案是（C）。