被子植物的双受精过程与意义
被子植物的双受精过程及其生物学意义
被子植物的双受精过程及其生物学
意义
被子植物的双受精过程是指花药中的两个生殖细胞（即花粉管核和胚乳）在花内相互受精的过程。
在双受精过程中，先有一个花粉管核细胞受精，然后另一个胚乳细胞受精，最后形成一个双受精的雄性三倍体细胞。
该双受精过程在被子植物中十分重要，因为它有助于保持种群遗传多样性，并防止基因突变的出现以及对环境适应性的改变。
双受精过程使得植物能够有效地提高繁殖效率，有助于植物的繁衍、发展和适应环境变化。
双受精还可以防止基因过度流失或突变，保护植物的基因多样性，提高植物的生存能力和繁殖能力，有利于植物的长期发展。
被子植物的基本特点
被子植物的基本特点主要包括以下几个方面：
1. 具有真正的花，包括花梗、花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊。
花的出现，有利于昆虫等动物授粉。
2. 有明显的双受精现象，即两个精细胞与卵细胞和两个精细胞与中央细胞分别完成受精作用，产生受精卵和受精极核。
3. 具有更为明显的雌、雄配子体。
这意味着雄配子体的形成居于主导地位，能产生大量花粉，以一定方式传播后使雌配子体的成熟，并能进入雌配子体内，进而实现双受精。
4. 具有一个被子的子房发育为成熟的果实。
这样的果实对于保护种子成熟和帮助种子散布具有重要意义。
5. 具有维管束的次生木质部，主要由导管分子组成。
6. 具有双倍的染色体数，这决定了其生命周期中基因组加倍的特点。
7. 生长发育过程经历了由顶端分生组织形成花原基，进而分化形成各种器官和组织，以及完成传粉、受精、结实等过程。
8. 具有特殊的细胞组织结构和功能，例如维管组织可以将水分和营养物质输送到整个植物体，以及具有一些特殊的防御和繁殖机制。
这些特点使被子植物在多方面优于裸子植物，从而在地球上占据更广泛的环境，并在生态系统中发挥重要的角色。
植物学乙及完整答案
2013年植物学乙试题一、问答题：1.试述双受精的过程及生物学意义。
花粉管进入胚囊时，先端破裂，两个精子由花粉管进入胚囊。
其中一个精于与卵细胞结合，形成二倍体的合子，将来发育成胚；另一个精子与极核结合形成三倍体的初生胚乳核，这种两个精于分别与卵和极核结合的现象，称为双受精，双受精是进化过程中被子植物所特有的现象。
双受精的意义：受精作用实质上是雌、雄配子的相互同化过程，通过单倍体的雌配子一卵细胞与单倍体的雄配子一精子的结合，形成了一个二倍体的合子，由合子发育成新一代的植物体，恢复了各种植物体原有的染色体数目，保持了物种的稳定性：并且由于雌，雄配子间存在遗传差异，精、卵融合将父母本具有差异的遗传物质组合在一起，通过受精形成的合子及由它发育形成的新个体具有父母本的遗传特性，同时具有较强的生活力和适应性。
由于雌、雄配子本身相互之间的遗传差异(由减数分裂过程中所发生的遗传基因交换、重组所决定的)，因而在所形成的后代中就可能形成一些新的变异，极大地丰富了后代的遗传性和变异性，为生物进化提供了选择的可能性和必然性。
双受精作用具有特殊的生物学意义。
因为双受精不仅使合子或由合子发育成的胚具有父母双方丰富的遗传特性，而且作为胚发育中的营养来源的三倍体胚乳，也是通过受精而来的，因而也带有父母双方的遗传特性。
这就使产生的后代具有更深的父母遗传特性，以及更强的生活力和适应性。
因此，被子植物的双受精，是植物界有性生殖过程中最进化最高级的形式，加上其它各种形态构造上的进化适应，使它们成为地球上适应性最强、构造最完善、种类最多、分布最广、在植物界中占绝对优势的类群。
2.列表说明花药的发育及花粉粒形成过程。
3.列表说明胚珠发育及胚囊形成过程4.指出高等植物各门首先出现的进化特征及其意义所在。
苔藓：明显的世代交替现象。
配子体占优势；孢子体不发达并“寄生”在配子体上，不能独立生活。
蕨类：明显的世代交替现象。
孢子体远比配子体（原叶体）发达，孢子体和配子体都能独立生活。
被子植物的双受精作用课件
实验结果与分析
1 2
结果展示
通过显微镜观察并记录实验结果，包括花粉发育 情况、雌蕊的受精情况等。可以使用图片和图表 等形式展示结果。
数据分析
对实验数据进行统计分析，比较不同处理组之间 的差异，并使用表格和图表等形式呈现数据。
3
结果解读
根据实验结果，分析双受精作用的机制和影响因 素，并探讨其对被子植物繁殖的意义。
胚乳提供营养
极核与精核结合形成的胚乳，为胚胎 发育提供营养物质。
03 精子与卵细胞的特点
精子的特点
精子体积较小，通常 只有卵细胞的1/20， 但数量众多。
精子头部含有细胞核 ，携带一半的遗传物 质。
精子具有鞭毛，能够 自由游动，寻找合适 的卵细胞。
卵细胞的特点
卵细胞是单倍体细胞，体积较 大，是精子体积的几十倍。
。
对植物多样性的意义
பைடு நூலகம்
增加植物种类多样性
双受精作用使得被子植物在遗传、生理和形态等方面产生了多样 性，形成了丰富的植物种类。
促进生态系统的稳定性
植物多样性的增加有助于提高生态系统的稳定性，维护生态平衡， 确保生物圈的正常运转。
提供生态服务
植物多样性在提供食物、栖息地、调节气候等方面发挥着重要作用 ，对人类和其他生物的生存和发展具有重要意义。
被子植物的双受精作 用课件
目录
CONTENTS
• 双受精作用概述 • 双受精过程 • 精子与卵细胞的特点 • 双受精作用的生物学意义 • 双受精作用的实验研究
01 双受精作用概述
定义与特点
定义
双受精作用是指被子植物的雄配 子（花粉中的精子）与雌配子（ 胚囊中的卵细胞和极核）融合形 成合子的过程。
植物学考试
2013年植物学乙试题一、问答题：1.试述双受精的过程及生物学意义。
过程：花粉管从一个退化的助细胞的丝状体进入胚囊后，其顶端形成小孔，花粉管中的内容物包括2个精细胞与1个营养核等，由小孔释放到卵细胞和中央细胞之间的位置。
随后两个精细胞中的一个与卵细胞的无壁区渐渐接近并相互融合，形成合子（2N），另一个与中央细胞的两个极核接近并相互融合，形成初生胚乳核（3N）。
这种现象称为双受精，是被子植物有性生殖特有的现象。
生物学意义：1.通过两个染色体单倍的精卵细胞的融合，把父、母本具有的差异遗传物质重新组合，形成了兼有父母本双重遗传性的合子，这样，既恢复了植物体原有的染色体数，保持了物种的相对稳定性，又可能产生新的性状，为产生新变异提供物质基础。
2.双受精形成了三倍体的初生胚乳核，同样兼有父母本的遗传特性，生理上更活跃，由此发育成的胚乳作为营养物质供胚的发育，这样自带的变异性会更大，生理性更强，适应性更广泛。
2.列表说明花药的发育及花粉粒形成过程。
花药的发育：顶端部分发育形成花芽雄蕊原基具四棱外形的花药雏体中央部分——花隔四个棱角角表皮内方——孢原细胞外层平周分裂和垂周分裂药室内壁外周缘细胞中层与表皮构成花粉囊壁绒毡层内内层分裂或直接发育形成减数分裂造孢细胞花粉母细胞花粉粒花药成熟后，花粉囊壁的中层和绒毡层解体消失，最后只剩表皮和花药内壁。
花粉粒的形成：减数分裂分离形成有丝分裂营养细胞花粉母细胞四分体单核花粉粒有丝分裂（小孢子）生殖细胞2个精子3.列表说明胚珠发育及胚囊形成过程胚珠的发育：平周分裂基部珠柄着生在胎座上子房壁表皮下的细胞产生突起形基部外围细胞成胚珠原基前端珠心珠被子房中维管束的分枝由珠柄进入胚珠，为胚珠输送养料顶端留下小孔胚囊的发育:分化平周分裂或直接发育减数分裂靠近珠孔的珠心表皮下孢原细胞胚囊母细胞靠近珠孔端的3个退化线性排列的4个子细胞发育 3次有丝分裂（仅核分裂）远珠孔的1个单相核单核胚囊另3个分化合点端4个核极核胚囊珠孔端4个核 2另3个分化4.指出高等植物各门首先出现的进化特征及其意义所在。
被子植物的生殖和发育课件
在生物多样性中的作用
促进物种进化
被子植物的生殖和发育过程中存 在着遗传变异和自然选择，这些 因素促进了物种的进化和发展。
维护生态平衡
被子植物在生态系统中占据着重 要的地位，它们与其他生物相互 依存、相互制约，共同维护生态
平衡。
保护濒危物种
被子植物中有很多濒危物种，保 护它们的生殖和发育对于维护生 物多样性和生态平衡具有重要意
生殖过程。
03
CHAPTER
被子植物的繁殖方式
有性繁殖
配子形成
被子植物通过减数分裂形成配 子，包括精子和卵细胞。
受精作用
精子和卵细胞结合形成受精卵 ，进一步发育成种子。
种子萌发
成熟的种子在适宜的条件下萌 发，长出新的植株。
双受精现象
被子植物特有的受精方式，一 个花中的雌蕊接受来自两个不 同花粉粒的精子，分别形成胚
外源调节因子
环境因子
光照、温度、水分、土壤养分等环境因素可以影响植物的生殖和发育过程。例 如，短日照可以促进菊花在秋季开花，而高温则可能延迟开花。
生物因子
植物与其它生物之间的相互作用，如病原菌感染、昆虫传粉等，也可能影响植 物的生殖和发育过程。例如，某些昆虫可以帮助植物传粉，从而促进结实。
05
CHAPTER
被子植物的生殖和发育课件
目录
CONTENTS
• 被子植物的生殖 • 被子植物的发育 • 被子植物的繁殖方式 • 被子植物生殖和发育的调控机制 • 被子植物生殖和发育的意义
01
CHAPTER
被子植物的生殖
配子形成
01
02
03
减数分裂
被子植物的配子形成过程 中，细胞经历减数分裂， 染色体数目减半，形成单 倍体。
被子植物的双受精作用
双受精作用在植物进化过程中发挥了重要作用，通过遗传物质的重 组和变异，推动了植物的适应性和多样性的发展。
受精过程的生物学意义
有利于扩大植物的地理分布范围
双受精作用产生的胚乳富含营养物质，为植物种子的萌发和早期生长提供了充足的养分， 有利于植物在各种环境中的适应性生长。
有利于植物的繁殖和种群增长
精细胞在花粉管内的运动
精细胞在花粉管内通过鞭毛运动向卵细胞移动。
识别与结合
精细胞识别雌性生殖细胞的特异性受体，与卵细胞结合形成合子。
雄性生殖细胞的发育与分化
减数分裂
雄性生殖细胞经历减数分裂，产生四 个精细胞。
细胞壁的形成
精细胞形成细胞壁，准备进入花粉管 。
雌性生殖细胞的发育与分化
卵细胞的形成
雌性生殖细胞经过多次分裂形成卵细胞。
特点
双受精作用是被子植物有性生殖过程 中特有的现象，其结果是形成受精卵 和受精极核，分别发育成胚和胚乳。
受精过程的重要性
遗传物质的传递
双受精作用实现了遗传物质的横向传递，使后代具有父母本的遗 传特性，从而保持了物种的遗传稳定性。
植物体的发育
受精卵和受精极核分别发育成胚和胚乳，为植物体的发育提供了必 要的物质基础，保证了植物体的正常生长和发育。
被子植物的基因组通常由多个染色体组成，这些染色体携带 了植物生长、发育和繁殖所需的遗传信息。
染色体
染色体是基因组的载体，由DNA和蛋白质组成，它们以特定 的方式排列和组织，以确保遗传信息的正确传递。
基因重组与遗传信息的传递
基因重组
在双受精过程中，雌雄配子通过融合形成合子，导致基因重组的发生。基因重组有助于增加基因组的多样性和复 杂性，促进植物的适应性和进化。
分析被子植物的有性生殖过程——七年级科学教案
分析被子植物的有性生殖过程——七年级科学教案。
一、花的结构与功能被子植物的有性生殖过程主要发生在花中。
花是由许多生殖器官和辅助器官组成的。
其中，生殖器官包括雄蕊和雌蕊。
雄蕊由花丝和花药组成，花丝是连接花药和花萼的长细线，花药则是产生花粉的结构。
雌蕊则由柱头和子房组成，柱头是与花药接触并接收花粉粒的结构，子房则是受精后发育成果实的结构。
除生殖器官之外，辅助器官包括花萼和花瓣。
花萼是由苞片组成的结构，其本身并不具备生殖功能，但能够保护和辅助花的生殖器官；花瓣具有吸引传粉者的作用。
二、授粉授粉是被子植物有性生殖过程的第一步。
授粉过程中，花药产生的花粉会落在柱头上。
此时，花粉与柱头之间的相互作用往往是种属特异性的。
插花实验表明，花粉和柱头之间存在某种“配对原则”，即同属植物之间的花粉能够在同属植物的某些柱头上生长授粉，而在其他植物的柱头上则生长受阻。
这种特异性配对是通过花粉与柱头之间的识别分子实现的。
三、受精当花粉成功授粉柱头后，花粉管就会从花粉颈延伸到子房内。
在这个过程中，花粉管继续生长，直至到达花卵细胞。
在此过程中，花粉管细胞会释放出一些物质，使得花卵细胞发生受精作用。
受精作用包括雄核与卵细胞结合和体细胞核与中央细胞结合。
雄核与卵细胞结合形成的受精卵又称为合子，它们将遗传信息的一半来自父本花粉，一半来自母本卵细胞。
而体细胞核与中央细胞结合则形成三倍体的胚珠核，其中遗传信息来自母本植物。
四、胚珠发育和成果成功受精后，胚珠开始发育成果实。
在胚珠内，合子发育成为胚珠，中央细胞则发育成为胚乳。
胚珠发育包括胚珠壳和胚发组织的形成。
而胚乳部分则是受精卵发育成熟后依靠体细胞核的三倍体染色体组成的。
成熟的果实是由某些模块化结构所构成的。
果实的形态多样，如可以是坚果、蒴果、肉果及豆荚等。
果实不仅提供种子保护，同时也有助于种子散布和传播，是植物繁殖的关键。
五、结论从花的结构和功能、授粉、受精和胚珠发育和成果四个方面，我们可以深刻认识到被子植物有性生殖过程的精细复杂性。
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被子植物的双受精过程与意义
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卵细胞 极 核
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花粉粒萌发
花 粉 管
花 粉 管
精子
（2）
受 精 卵
受 精 卵 受精极核
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雄蕊（花药）
（花粉粒）
花 雌蕊
柱头 花柱
（精子2个）卵细胞（1个）1个精子
胚珠 极核（2个）1个精子 子房 珠被 子房壁
（萌发）
受精卵 胚 受精极核 胚乳 种子 种皮 果实 果皮
根、茎、叶
被子植物双受精的意义
精细胞与卵细胞的融合形成二倍体的合子， 恢复了各种植物原有的染色体数目，保持 了物种遗传的相对稳定性；
通过父、母本具有差异的遗传物质重新组 合，使合子具有双重遗传性，既加强了后 代个体的生活力和适应性，又为后代中可 能出现新的遗传性状、新变异提供了基础
一个精细胞与 2 个极核或 1 个次生核（中央细 胞）融合，形成了三倍体的初生胚乳核及其发育 成的胚乳，同样结合了父、母本的遗传特性，生 理上更为活跃，更适合于作为新一代植物胚胎期 的养料（在胚的发育或种子萌发过程中被吸收）。 这样，可以使子代的变异性更大，生活力更强， 适应性更为广泛。因此，双受精作用是植物界有 性生殖的最进化、最高级的形式，是被子植物在 植物界繁荣昌盛的重要原因之一。