植物的性别决定机制
植物的性别与繁殖方式研究
CHAPTER 06
研究前景与展望
植物性别与繁殖方式研究意义
揭示植物生殖机制
通过研究植物性别与繁殖方式，可以深入了解植物生殖系统的运 作机制，为植物生殖生物学提供理论基础。
指导农业生产实践
掌握植物性别与繁殖方式的知识，有助于指导农业生产实践，提 高农作物产量和品质。
保护生物多样性
了解不同植物的性别与繁殖特性，有助于制定针对性的保护措施 ，保护生物多样性。
植物繁殖方式简介
有性繁殖特点及过程
特点
有性繁殖是通过雌、雄配子结合形成 受精卵，进而发育成新个体的繁殖方 式。这种方式可以产生基因重组，增 加后代遗传多样性。
过程
包括花粉的形成和传播、花粉在柱头 上的萌发、花粉管伸长和精子释放、 受精作用以及种子和果实的形成等阶 段。
无性繁殖特点及过程
特点
无性繁殖是不通过生殖细胞结合，而是由母体直接产生新个体的繁殖方式。这 种方式可以保持母本的遗传特性，繁殖速度快。
过程
包括分株、扦插、压条、嫁接等。这些过程都是利用植物的营养器官（根、茎 、叶）来产生新的个体。
繁殖方式对植物生长的影响
有性繁殖的影响
有性繁殖可以增加后代的遗传多样性，提高植物适应环境变 化的能力。但是，由于基因重组的不确定性，有性繁殖也可 能导致后代生长表现不稳定。
无性繁殖的影响
无性繁殖可以保持母本的优良性状，快速繁殖大量新个体。 但是，长期进行无性繁殖可能导致植物遗传多样性降低，增 加病虫害的风险。同时，无性繁殖也可能导致植物体内积累 大量有害物质，影响植物的生长和健康。
未来研究方向及领域，关 注更多非模式植物的性别与繁殖方式 ，揭示它们的生殖机制和适应环境的 策略。
要点二
强化技术应用研究
生物的性别决定与性别比例
生物的性别决定与性别比例性别是生物界的一种重要特征，对于不同物种的繁衍和进化具有至关重要的影响。
性别决定是指个体发育过程中决定其性别的机制，而性别比例则是指在一个群体中，不同性别个体的数量比例。
性别决定与性别比例是生物学研究领域的热门话题，本文将分别从遗传决定和环境因素两个方面探讨生物的性别决定和性别比例的相关机制。
一、遗传决定在很多物种中，性别是由遗传因素决定的。
许多动物和植物都存在着两种遗传性别：雄性和雌性。
在哺乳动物领域，雄性是由XY性染色体进行遗传决定的，而雌性则是由XX性染色体决定的。
例如，人类的性别决定基因是位于Y染色体上的SRY基因，它在胚胎发育时的表达决定了个体的性别。
在某些昆虫和其他无脊椎动物中，性别决定则与染色体或基因的组合有关。
例如，蚂蚁的性别决定是通过雄性配子（只有一套单倍体染色体）和雌性配子（两套单倍体染色体）的结合来决定的。
在蜜蜂中，雄性是由单倍体配子产生，而雌性是由受精卵发育而来。
这些不同的遗传机制导致了不同物种中性别比例的变化。
二、环境因素除了遗传决定外，环境因素也可以影响生物的性别决定和性别比例。
在许多爬行动物和鱼类中，环境温度是决定性别的重要因素。
例如，在某些龟类中，高温环境下的胚胎会发育成雌性，而低温环境下的胚胎则发育成雄性。
这种通过温度调控性别的现象被称为温度依赖性性别决定。
在某些鱼类中，性别决定是由社会结构和群体特性决定的。
例如，丽鱼是一种触须鱼类，它们生活在一个多雄一雌的群体中。
当雌鱼死亡时，最大的雄鱼会转变成雌鱼，以维持群体的繁衍。
这种性别决定机制被称为社会性别转变。
三、性别比例的调控性别比例对于个体和种群的生存和繁衍具有重要的影响。
在自然界中，性别比例通常会受到自然选择和进化的调控。
一种常见的观察是，性别比例随着环境的变化而发生变化，这被称为性别比例偏斜。
例如，在某些爬行动物中，高温环境会导致更多的雌性个体出现，从而导致性别比例偏斜。
性别比例的调控也可以通过性选择来实现。
植物学十大未解之谜
植物学是一门非常广泛的学科，有很多尚未解决的谜团。
以下是植物学中一些著名的未解之谜：1. 植物如何感知环境：植物没有神经系统，但它们能够感知环境中的各种刺激，如光、温度、水分等。
目前还不清楚植物是如何感知这些刺激并做出反应的。
2. 植物的通讯方式：植物之间可以通过化学物质、电信号和物理信号等方式进行通讯。
但目前还不清楚这些信号是如何传递和接收的，以及它们对植物生长和发育的影响。
3. 植物的起源：植物是地球上最早出现的生物之一，但它们的起源仍然存在争议。
一些科学家认为植物起源于海洋，而另一些科学家则认为植物起源于陆地。
4. 植物的光合作用：光合作用是植物将光能转化为化学能的过程，但目前还不清楚光合作用的具体机制和过程。
5. 植物的性别决定：大多数植物是雌雄同体或雌雄异株，但有些植物的性别决定机制非常复杂。
例如，一些兰花可以在不同的生长环境下表现出不同的性别。
6. 植物的免疫系统：植物没有像动物那样的免疫系统，但它们能够抵御病原体的攻击。
目前还不清楚植物是如何识别和抵御病原体的。
7. 植物的进化：植物在地球上已经存在了数亿年，但它们的进化过程仍然存在很多未知之处。
例如，植物如何从水生环境逐渐适应陆地环境，以及植物如何进化出不同的形态和功能。
8. 植物的多样性：植物是地球上最丰富的生物之一，但我们仍然不知道地球上有多少种植物，以及它们的分布和生态角色。
9. 植物的寿命：一些植物可以活到几百年甚至几千年，但我们仍然不知道它们为什么能够如此长寿，以及它们的寿命是如何受到环境和遗传因素的影响。
10. 植物的意识：虽然植物没有神经系统，但一些科学家认为植物可能具有某种形式的意识。
目前还没有证据表明植物具有意识，但这个问题仍然存在争议。
这些未解之谜只是植物学中众多未解决问题的一部分，科学家们正在不断努力研究和探索这些问题，以更好地了解植物的生命和生态。
一堂“探究植物性别决定方式”的习题课
一堂“探究植物性别决定方式”的习题课《中学生物教学》（下半月）2020年第9期学习了“伴性遗传”内容后，许多爱思考、求知欲强的学生往往会问：“植物的性别是怎么决定的？”“雌雄异体的植物是如何控制性别比例的？”于是，我选择了一组以植物的性别决定为素材的题目上了一堂习题课，一方面，让学生通过题目信息自主探究植物有哪些决定性别的方式，满足学生的好奇心，拓宽知识视野；另一方面，对遗传定律及伴性遗传的知识进行巩固与检测，提高应用所学知识分析生活实际的能力。
1性别由性染色体决定例1 某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。
现有三组杂交实验，结果如下表所示。
分析表格数据回答：根据第组实验能判断两种叶形的显隐性关系；根据第组实验可以确定叶形基因位于染色体上。
（答案：1；1或3组X）选择本题为第一题的原因是，从判断显隐性关系的基本训练开始，体现由浅入深、循序渐进的教学原则。
通过引导学生分析该等位基因位于X染色体上，让学生了解某些雌雄异株植物有性染色体，如本题中的植物即为XY型性别决定。
2 性别由单基因决定例2 芦笋是雌雄异株的多年生植物，一次种植可多年采摘其嫩茎作为蔬菜。
芦笋的性别由一对等位基因决定，雄株基因型为AA或Aa、雌株基因型为aa；芦笋自然种群中性别比例为1∶1。
研究人员在芦笋的某些雄株（Aa）上发现了罕见的两性花，让其自花传粉，F1全为雌雄异株、只开单性花（只有雄蕊或雌蕊），且雄株与雌株的比例为3∶1。
请补充从F1雄株中筛选雄性纯合子（AA）的方案：①分别收集不同雄株的花粉给基因型为的雌株授粉，分别得到大量种子。
②播种种子，待其生长发育至开花时，观察植株性别。
若，则提供花粉的雄株为所需的雄性纯合子（AA）。
（答案：①aa ②全为雄株）本题的已知条件为植物性别由常染色体上的一对等位基因控制，雄性为显性性状，雌性为隐性性状。
从F1雄株中筛选纯合子就是验证F1雄株基因型是AA还是Aa，目的是考查学生对基因的分离定律中测交实验法的掌握情况。
生物学中的性别和性别决定机制研究
生物学中的性别和性别决定机制研究性别是生物学中一个重要的概念，它决定了一个个体在进化、繁殖和行为上的差异。
性别的产生和决定机制一直是生物学家们关注和研究的焦点之一。
本文将从植物和动物两个方面介绍性别和性别决定机制的研究进展，并探讨未来的研究方向。
一、植物中的性别和性别决定机制研究在植物中，性别决定机制的研究主要集中在两个方面：雌雄同体植物和雌雄异体植物。
1. 雌雄同体植物的性别决定机制雌雄同体植物是指同一个个体上既有雄蕊又有雌蕊。
性别决定机制的研究发现，这类植物的性别决定主要受到基因和环境的调控。
具体来说，某些基因在植物发育过程中的表达和调控可以决定表达雄性器官还是雌性器官，而外界环境因素如温度和光照等也会对性别的表达产生影响。
2. 雌雄异体植物的性别决定机制雌雄异体植物是指同一物种的雄性个体和雌性个体分别发育成两种不同的形态。
关于雌雄异体植物的性别决定机制，研究发现植物的性染色体在这过程中起到了重要的作用。
比如，一些物种的雄性个体含有XY性染色体，而雌性个体则是XX性染色体。
性染色体决定了植物的性别。
二、动物中的性别和性别决定机制研究在动物中，性别决定机制的研究更加复杂和多样化。
以下将以两个经典的案例来介绍动物中的性别和性别决定机制。
1. 爬行动物中的性别决定机制对于一些爬行动物，如鳄鱼和龟类，性别是由环境温度决定的。
具体而言，鳄鱼和龟类的卵在孵化过程中受到温度的影响，高温下孵化出的是雌性个体，低温则孵化出雄性个体。
这说明环境温度是影响性别决定的重要因素。
2. 哺乳动物中的性别决定机制哺乳动物中，性别决定机制的研究主要聚焦在性染色体和性别基因上。
人类和大多数哺乳动物都拥有两种性染色体，即XX和XY。
在此基础上，性别基因的表达和作用决定了个体的性别发育。
例如，Y染色体上的关键基因SRY编码了性决定区域的蛋白质，它在雄性个体的生殖器官发育过程中起到了关键作用。
三、未来的研究方向尽管对于性别和性别决定机制的研究已经取得了很大进展，但仍然有许多问题有待解决。
附加2-植物的性别
四、雌雄异株植物性别的鉴定
2、通过生理代谢差异鉴别 千年桐(Vernicia mon-tanaLiour)的雌株叶部组织的还原能力大于雄 株。 大麻雄株组织的呼吸速度大于其雌株,而过氧化氢酶的活性也比雌株 高50%~70%。
在银杏、石刁柏中都发现过氧化物酶的活性与植株的性别有关。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
5、环境条件与植物性别分化
①、日照长度
长日 雄株 雌株 雄株
大麻
短日 雌株
②、温度
≤10℃
南瓜 （晚上） ＞10℃
雌花
雄花
二、植物性别决定
5、环境条件与植物性别分化
③、营养
钾肥 雄花 雌花
黄瓜
氮肥
④、外源激素
瓠[hù] 瓜
乙烯利
雌花
三、植物雌雄异株的意义
（许多雌雄异株的植物，其经济价值是不同的）
3、通过化学物质分析鉴别
酚类、玉米素、黄酮、单宁、萜类内酯、内源激素等在不同雌雄异株植物中 含量会有相应的差异。
4、通过同工酶差异鉴别 过氧化物酶及多酚氧化酶、黄瓜的吲哚乙酸氧化酶、多酚氧化酶以及 超氧 化物歧化酶同工酶都可以作为其雌性早期鉴定的生化标记。 分子酶学“一个基因一个同工酶亚基”的理论。 张立平等，和晁无疾在对葡萄雌雄株的超氧化物歧化酶同工酶进行分析,对 葡萄植株进行性别鉴定的结果不一致。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
8、化学药剂处理鉴别
根据叶片所含酚类物质与不同化学试剂反应所产生的稳定颜色变化,
鉴别了银杏、黑杨、旱柳、沙棘、杜仲及猕猴桃的雌雄株。
优点：快捷、廉价和实用 缺点：易受环境因素及植物生长发育不同时期的影响,对鉴别结果 的可靠性有一定的干扰。
植物的性别分化
3. 相关技术
（1）矮壮素（CCC）是GA合成的抑制剂。以101MCCC溶液喷洒或浇灌黄瓜幼苗，可使植株 完全雌性化。 （2）一些无机离子，如Ag+（常用AgNO3）和 Co2+（常用CoCl2）能在一些植物的雌株中 诱导出雄花。
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二. 环境条件的影响
基本 条件
环境 条件
日照
植物 激素
1. 一般说来，充足的氮素营养，较高的空气和土壤
温度，较低的气温（特别是夜间低温），蓝光， 种子播前冷处理等，有利于雌性分化；高温、红 光等因子则促进雄花分化。
2. 日照长度的影响因植物光周期类型而异；一般短
日照促进短日植物（SDP）多开雌花，使长日植 物（LDP）多开雄花；长日照的作用则相反。
13级生科二班
梁月圆
植物性别的分化
一. 性别分化的简要机理
二. 环境条件的影响雄同 花植物 雌雄同株 异花植物 雌雄异 株植物 桃、苹果、 草莓...... 玉米、瓜 类...... 大麻、银 杏......
2.性别分化的机理：
一般认为雌、雄同株植物形成雌、雄器官 的基因均已在全能的分化细胞中预先编码，环 境因子或化学药剂只起着一个阻抑或脱阻抑的 作用。
数大大下降，雌花数显著提高。一氧化碳处
理不仅可改变雌雄花的比例，而且可改变雌
雄花出现的顺序，降低了雌花着生的节位，
可使黄瓜提前长成上市。
三. 鉴定及实践意义
1. 性别鉴定
（1） 开花顺序
（2） 呼吸速率
2. 实践意义
以种子和果实为收获对象则需要大量的
雌花或雌株，而有时为了其他目的，就更
欢迎雄株，例如以纤维为收获物的大麻， 以雄株为优，因其纤维拉力较强，为了得 到银杏种子，宜多种雌株，而如用银杏作 行道树，则又以雄株为佳。
植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式
植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式植物是自然界中独特的生命形式，它们与动物一样也具有性别和繁殖方式的区分。
而对于植物性别与生殖的研究，是一门重要的学科——植物生殖生物学。
本文将就植物性别的决定和生殖方式进行探究。
一、植物性别的决定植物的性别决定有多种方式，取决于植物的物种和生长环境。
1.1 雌雄异株许多植物种类中存在着雌雄异株的性别决定方式。
这意味着同一物种的个体中，有些为雄性植株，有些为雌性植株。
例如某些蔷薇科植物，如金银花，其雄雌花生长在不同的个体上。
这种性别决定方式使得植物通过异株交配来完成繁殖。
1.2 雄雌同株与雌雄异株相对应的是雌雄同株的性别决定方式。
在这种情况下，雄性和雌性的花生长在同一植株上。
例如，一些树木，如材质，就是雄雌同株的植物。
这种性别决定方式使得植物能够在自身身上完成繁殖。
1.3 具有两性花除了雌雄异株和雄雌同株之外，还有一些植物具有两性花的性别决定方式，也称为单株两性花或两性花同时开放。
这意味着同一植株上的花既具有雄蕊（雄性生殖器官），又具有雌蕊（雌性生殖器官）。
例如玉米就是一种具有两性花的植物。
二、植物的生殖方式植物的生殖方式与植物的性别决定密切相关，不同的植物具有不同的生殖方式。
2.1 有性生殖有性生殖是指植物通过花粉和卵子的结合来进行繁殖的方式。
在有性生殖中，花粉从雄蕊传播到雌蕊的花柱上，与卵子结合形成种子，进而长成植株。
这是植物繁殖的主要方式，也是保证植物遗传多样性的重要途径。
2.2 无性生殖相对于有性生殖，无性生殖是指植物通过无需花粉结合的方式来进行繁殖。
在这种方式下，植物通过扦插、分株、块茎的横向伸长等方式，通过扩大自身的个体数量来进行繁殖。
无性生殖能够迅速繁殖大量植株，但由于缺乏遗传的多样性，也容易使得整个种群易受病虫害侵袭，缺陷不易适应环境的变化。
三、植物性别与人类活动植物性别的研究不仅仅在于了解植物自身的生殖特性，还与人类的活动密切相关，并带来了一定的经济影响。
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植物的性别决定机制
植物的性别决定机制是指植物如何决定自身的性别，即雌雄植株的
形成过程。
与动物不同，植物的性别决定并不是由遗传因素所决定，
而是受到一系列环境和生理因素的影响。
本文将深入探讨植物的性别
决定机制，揭示雌雄植株的形成过程。
一、植物的性别特征
在植物中，性别特征主要表现为花部的形态以及生殖器官的结构。
雄性植株的花部通常包含花蕊和雄蕊，而雌性植株的花部则具有花药
和子房。
除了这些显性的性别特征外，还有一些植物的性别表现较为
隐蔽，需要通过细微的形态差异或分子水平的遗传分析才能确定性别。
二、雌雄异株植物
雌雄异株植物是指具有明显的雄性植株和雌性植株的植物。
这些植
物通常在不同的植株上发育出雄性和雌性的花部。
这种性别分化主要
受到植物激素的调控。
在雄性植株上，大量的雄性激素促使花部发育
为雄蕊和花蕊；而在雌性植株上，雄性激素水平较低，使得花部发育
为子房和花药。
三、雌雄同株植物
雌雄同株植物是指同一株植物上同时存在雄性和雌性的花部。
这种
性别决定机制受到复杂的遗传因素和环境因素的共同影响。
在雌雄同
株植物中，有些植物呈现两性花，即具有既有雄蕊又有子房的花部。
这种花部结构的形成是由于某些基因对花蕊和子房的发育同时发挥作用。
四、环境因素对性别决定的影响
除了遗传因素外，植物的性别决定还受到环境因素的调控。
光照、温度、水分等环境条件的变化都会对植物的性别决定机制产生影响。
例如，一些植物在高温条件下容易形成雌性植株，而在低温条件下则更容易形成雄性植株。
这种环境因素对性别决定的影响使得植物具有性别的可塑性，能够适应不同的环境条件。
五、植物人工性别控制的应用
对植物性别决定机制的深入了解，为植物人工性别控制提供了理论基础。
目前，人们常常利用这些性别决定机制来控制植物的性别。
例如，在果树种植过程中，为了提高果实的产量和品质，常常需要控制雌雄植株的比例。
通过合理的栽培管理、灌溉技术以及植物激素的应用，人们可以有效地控制植物的性别。
六、未来的研究方向
尽管对于植物的性别决定机制已经有了一定的了解，但仍然存在很多未被揭示的谜团。
研究人员可以从遗传学、生物化学以及分子生物学等多个角度深入探究植物性别决定的机制。
未来的研究可以着重探讨那些性别表现较为隐蔽的植物，通过遗传分析和分子水平的研究，揭示这些植物性别决定的机理。
结论
植物的性别决定机制受到遗传因素、环境因素和植物激素的共同调控。
雄性植株和雌性植株的形成是通过一系列复杂的遗传和生理过程
实现的。
了解植物的性别决定机制对于植物人工繁殖和种植管理具有
重要意义。
未来的研究可以继续探索植物性别决定的机理，为植物科
研及农业生产提供更多的理论依据和技术支持。
通过科学的研究和实践，我们能够更好地理解植物的性别决定机制，并应用于实际生产中。