被子植物的个体繁育北大附中王俊霞

1、被子植物个体发育复习 北京大学附属附中 生物高级教师 王俊霞（一、教学目标知识目标1.了解被子植物精子、卵细胞、极核的形成过程2.了解被子植物的双受精过程3.掌握被子植物胚的发育和胚乳的发育过程。4.掌握被子植物种子的形成和萌发。5.了解植株的生长和发育能力目标通过对植物的生殖和发育等相关知识的复习、思考和归纳，培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。 情感目标通过联系种子的形成和萌发、植株的生长和发育等内容的学习，培养学生理论联系实际的意识和从进化的角度理解 “存在就有其合理性”的思想。 二、教学重点：胚的发育和胚乳的发育 种子的形成三、教学难点：被子植物生殖发育过程中染色体、基因

2、组成的变化四、教学手段：边讲边绘图、讲练结合五、教学过程：教学内容教学过程设计意图1 课题导入被子植物的个体发育复习1 1被子植物在植物界的分类地位 无胚植物-(真核)藻类植物植物界 苔藓植物 有胚植物- 裸子植物 种子植物 双子叶植物 被子植物 单子叶植物12个体发育的定义对于大多数进行有性生殖的生物，个体发育是从受精卵开始，发育成为性成熟的个体的过程。13被子植物个体发育过程包括种子的形成和萌发、植株的生长和发育等阶段。使学生准确掌握基础知识、基本概念、基本过程2、种子形成21花的结构211雌蕊的结构212雄蕊的结构22受精作用23胚乳发育24胚的发育 柱头l 雌蕊结构 花柱 子房壁 子房

3、 胚珠l 重点掌握卵细胞和极核的形成：当胚珠发育到一定阶段，珠心内便形成一个细胞胚囊母细胞，该细胞经减数分裂形成4个细胞，靠近珠孔的3个细胞消失，位于珠心深处的这一个细胞发育成单核胚囊。该细胞核将进行3次有丝分裂，第一次分裂形成的2个新的核，分别向相反的方向移向胚囊的两端，以后2个核又相继进行2次分裂，各形成4个核，接着每一端4个核中各有一个核向中央移动，由于这2个核分别来自胚囊的两极，所以称之为极核。这时，靠近珠孔的3个核成为3个细胞，其中一个较大的离珠孔较远的细胞就是卵细胞。练习：某植物的基因型为AaBb（两对基因位于两对染色体上），产生了一个基因型为aB的卵细胞，与此卵细胞同时生成的两个

4、极核的基因型是什么？问题讨论：极核与极体的区别l 产生部位不同极核产生于被子植物的胚囊内，极体产生于高等动物卵巢内。l 来源不同极核是植物的大孢子经有丝分裂产生的，极体是初级卵母细胞和次级卵母细胞在减数分裂过程中由于细胞质分配的不均等而形成的。l 数量不同在胚囊内伴随一个卵细胞的生成，同时形成了2个极核。而动物的卵巢内一个卵原细胞最终形成一个卵细胞和3个极体。l 基因组成不同2个极核的基因型均与卵细胞相同。而3个极体的基因型有一个与卵细胞相同，另外2个极体的基因型相同，但与卵细胞的不相同。l 去向不同胚囊中的2个极核同时与一个精子结合，形成受精极核，将来发育成胚乳（对于双子叶植物胚乳被子叶吸收

5、），而极体由于细胞质很少，缺乏营养物质，均不能发育，最终退化被母体吸收 花丝l 雄蕊的结构 花药l 重点掌握精子的形成：问题讨论：1、 单倍体育种的方法：花药离体培养。这里使用的“花药”是指单核花粉粒，而不是成熟花粉。2、 成熟花粉结构：外壁、内壁、营养细胞、生殖细胞。构成外壁的蛋白质与过敏反应、花粉与柱头的识别等有关。1个精子（n）+1个卵细胞（n） 受精卵（2n）1个精子（n）+2个极核（n） 受精极核（3n）双受精作用：一个精子与卵细胞融合，一个精子与两个极核融合，这样两个精子分别与卵细胞和极核相融合的现象，叫做双受精作用。问题讨论：受精作用完成后，受精卵与受精极核是否同时发育？为什么？

6、受精极核的发育进程较早于受精卵的发育，目的是为幼胚的生长发育及时提供必需的营养物质。（以玉米为例，玉米胚乳的形成过程是被子植物较为普遍的胚乳形成方式。）受精极核不经休眠，就进入分裂状态，进行多次有丝分裂形成大量的胚乳核，之后产生出细胞壁，形成胚乳细胞，这些胚乳细胞构成了胚乳。值得注意的是:多数双子叶植物在胚的发育和胚乳的发育过程中，胚乳逐渐被胚吸收，营养物质储存在子叶里，这样就形成了无胚乳的种子。如大豆、花生、黄瓜。多数单子叶植物在胚的发育和胚乳的发育过程中，胚乳不被胚吸收，这样就形成了有胚乳的种子，如小麦、水稻、玉米等。胚乳的发育过程也可用下表解表示:（以荠菜为例）受精卵经过短暂休眠以后，便

7、开始进行有丝分裂。受精卵休眠时间的长短,随植物的种类不同而异:有的仅数小时,如水稻为23 h,小麦为1618 h；有的需23 d,如棉；有的则长达几个月的,如秋水仙等。受精卵在休眠期间，细胞代谢活跃，主要表现为细胞质中的多种细胞器和细胞核明显趋向于背离珠孔的一端，且细胞器的数量也在明显增多，说明受精卵的极性在增强，极性的增强是受精卵第一次分裂不对称性的根本原因，预示着分裂产生的细胞的命运会各不相同。 受精卵第一次分裂形成两个细胞，靠近珠孔的叫基细胞，远离珠孔的叫顶细胞。这两个细胞同时分裂，但分裂状况不同。基细胞经过几次分裂，形成一纵列细胞，构成胚柄。在胚柄的形成过程中，顶细胞经过多次分裂，形成

8、球状胚体，随着细胞分裂不断进行，在球状胚体顶 端两侧细胞分裂速度比较快，从而形成两个突起，这两个突起逐渐发育成两片子叶。两片子叶之间的细胞发育成胚芽，球状胚体基部一些细胞发育成胚根，胚芽与胚根之间的细胞则形成胚轴。这样，子叶、胚芽、胚轴、胚根就形成荠菜的胚。问题讨论：1、 为什么基细胞靠近珠孔、顶细胞远离珠孔？基细胞经多次横向分裂，形成单行多细胞胚柄，通过胚柄延伸将胚体推向胚囊中部，以利于胚的发育中吸收周围的营养物质。2、 胚柄的作用是什么？过去,植物学家们认为胚柄只是起着把胚推向胚囊内部,以利于胚在发育过程中从周围吸收营养物质的作用。近年来的研究表明,除了上述功能以外,胚柄可以从周围组织中吸

9、收并且运输营养物质，供球状胚体发育；胚柄还能产生一些激素类物质，促进球状胚体发育。在球状胚体发育完全后，胚柄就退化消失。胚的发育,表解如下:练习：在植物的生长发育过程中，下列哪种细胞中的DNA能较好地体现其连续性 （ ）A胚芽B胚柄C子叶 D受精极核小结种子的形成：练习：1、分析发育着的胚珠结构示意图，能够得出的结论有（ ） A和的发育起点不同 B在正常情况下，若的基因型为aa，的基因型为Aa，则的基因型为AAaC处核中的染色体有2/3来自母方 D将发育成种子，将发育成果皮2、（2003年江苏高考）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（F

10、1）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3、（04 珠江）下图中甲、乙两图都表示被子植物个体发育中胚和胚乳的发育过程。下列叙述正确的是 （） A、若b表示胚的发育，图甲表示玉米种子的形成B、若b表示胚乳的发育，图甲表示大豆种子的形成C、若c表示胚乳的发育，图乙表示玉米种子的形成D、若c表示胚的发育，图乙表示大豆种子的形成4、（05北京）在育种研究中，给普通小麦授以玉米的花粉，出现甲、乙两种受精类型的胚珠：甲胚珠双

11、受精；乙胚珠卵受精、极核未受精。两种胚珠中的受精卵在发育初期的分裂中，玉米染色体全部丢失。下列不可能出现的实验结果是（ ） A.甲胚珠发育成无生活力的种子 B.乙胚珠发育为无胚乳种子C.甲胚珠中的胚经组织培养，可获得小麦单倍体D.乙胚珠中的胚经组织培养，可获得小麦单倍体使学生了解子房及胚珠的结构；掌握卵细胞与两个极核的染色体数目以及基因组成完全相同了解被子植物花粉的形成过程；每个花粉产生的两个精子，其染色体数目以及基因组成完全相同知道“双受精作用”是被子植物所特有的现象以及受精卵与受精极核的染色体组成；了解胚乳的发育进程较早于胚的发育，目的是为幼胚的生长发育及时提供必需的营养物质使学生准确掌握

12、受精卵发育为胚的过程以及胚的结构组成以图表形式展示种子的形成这一重点内容，思路更为清晰。应向学生说明课本以荠菜为例讲解胚的发育和以玉米为例讲解胚乳发育的原因，同时使学生必须明确胚的发育和胚乳的发育过程是形成种子的必要条件3、种子的萌发l 种子萌发条件：适宜的温度、充足的空气、水l 种子萌发时营养物质的变化：无机物的变化 水含量变化： 由少 多 矿物质含量变化： 由多 少有机物的变化 子叶出土之前：有机物含量变化由多 少有机物种类变化由少 多子叶出土后或第一片叶子展开后：植物体光合作用提供营养l 种子萌发过程种子萌发种皮-保护种子内部。子叶或胚乳-贮藏营养，供胚萌发。胚根-发育成根。胚芽-发育成

13、茎和叶。胚轴-发育成连接根和茎的部位。练习：1、(2001江浙)种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子（如花生）萌发时的需氧量比含淀粉多的种子（如水稻）萌发时的需氧量 ( )A多 B少 C相等 D无规律2、 (2001广东)利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和生产酒精阶段要控制的必要条件是 （ ）A 玉米粉和有氧 B 大豆粉和有氧 C 玉米粉和无氧 D 大豆粉和无氧3、 (2002全国)番茄种子播种在苗床上，在适宜的条件下，第6天子叶展开，第9天幼叶出现。研究人员从种子到幼苗形成期间每天测定其干重，并绘制成曲线。下面四个

14、曲线图中，正确的是（ ）注重种子萌发过程中基础知识的理解和把握4、植株的生长和发育顶端分生组织活动茎长高、根伸长营养生长（0形成层的活动茎、根不断长粗植株的生长和发育生殖生长：花芽的形成（标志着生殖生长的开始）问题讨论：1、 花芽的形成是否是该植株性成熟的标志？花芽的形成只是生殖生长的开始，性成熟的标志是有性生殖细胞的形成。2、 生殖生长的开始是否意味着营养生长的结束？营养器官和生殖器官生长情况，大体可分为以下两种:（1）.一年生和二年生植物 在植株长出生殖器官以后，营养生长就逐渐减慢甚至停止生长。（2）.多年生植物 当植株达到开花年龄以后，每年营养器官和生殖器官仍然生长发育。其中营养器官生长

15、包括:根和茎顶端分生组织活动，使茎不断长高，根不断伸长。同时，茎和根的形成层的分裂活动，使茎和根不断长粗。这样，多年生植物就逐年长大。练习：下列关于生物个体发育的叙述，不正确的是（ ）A、生物个体发育过程是细胞内不同基因有序表达的过程B、荠菜的个体发育不同阶段所需的营养，分别由胚柄吸收运输、子叶提供、自身光合作用提供C、花芽的形成，标志着生殖生长的开始和营养生长的停止D、动物卵细胞形成过程中，细胞质的不均等分裂可保证受精卵发育初期有足够的营养供应掌握被子植物性成熟的含义，以及营养生长和生殖生长的关系5、总结被子植物卵细胞的形成被子植物精子的形成 种子的形成（胚的发育、胚乳发育）双受精 发育 生

16、殖种子的萌发 植株的生长（营养生长、生殖生长）问题大讨论：植物与动物发育机制不同的原因是什么？动物是早期成体雏形迅速构建，后期再生长成熟；而植物则出现另一种编程方式，先长出根、茎、叶，再形成花、果实、种子，生长和发育相伴逐级展开。两者发育机制的不同的根本原因在于获能方式的不同，植物为自养，动物为异养。将植物生殖和发育的主干知识以图表形式展现，帮助学生构建清晰的知识网络；将植物和动物的发育机制加以讨论，是学生对个体发育这一生命现象认识的提升六、教学反思与体会1高三复习课的教学更应注重知识的系统性和基础性。本节知识的系统性较强，植物个体发育的相关知识在初中略有介绍，而高中教材对于本部分的处理又过于

17、简单，因此本节复习时，在教材的处理上进行了重新的编排，更有助于重点难点的突破，也更符合学生的认知规律。11植物胚的发育是教学重点。植物个体发育的过程的主线是，受精卵胚幼苗成熟植株，教材着重从细胞水平介绍植物胚的发育和胚乳的发育过程，体现了高中生物教学的特点。植物胚的发育体现了发育的一般过程，即从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直至形成植物幼体胚。受精卵是个体发育起点，这是植物进化的胚胎学证据之一。12被子植物个体发育的生活史是教学难点。由于学生对植物生活史缺乏全面、系统的认识，因此，不清楚被子植物个体发育的时空概念，造成对高中课本知识在理解上的困难。教师应将初中的相关知识和高中知识有机地结合，使学生对被子植物生活史有较系统的认识，培养学生的综合能力。13被子植物的个体发育知识与有性生殖知识的关系是教学难点。教材仅介绍了高等动物生殖过程中的减数分裂和受精作用，却缺乏被子植物在这方面相关的内容。教材出现了有关胚和胚乳细胞染色体数目、基因组成方面的练习题，涉及到高等植物减数分裂、双受精等内容，因此，在本节教学中应予以明确讲述。2高三复习，教师在注重帮助学生构建知识网络的同时，还应培养学生知识的迁移能力。在本节