被子植物的個(gè)體繁育北大附中王俊霞

1、被子植物個(gè)體發(fā)育復(fù)習(xí) 北京大學(xué)附屬附中 生物高級(jí)教師 王俊霞（一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解被子植物精子、卵細(xì)胞、極核的形成過程2.了解被子植物的雙受精過程3.掌握被子植物胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育過程。4.掌握被子植物種子的形成和萌發(fā)。5.了解植株的生長(zhǎng)和發(fā)育能力目標(biāo)通過對(duì)植物的生殖和發(fā)育等相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí)、思考和歸納，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。 情感目標(biāo)通過聯(lián)系種子的形成和萌發(fā)、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)和從進(jìn)化的角度理解 “存在就有其合理性”的思想。 二、教學(xué)重點(diǎn)：胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育 種子的形成三、教學(xué)難點(diǎn)：被子植物生殖發(fā)育過程中染色體、基因

2、組成的變化四、教學(xué)手段：邊講邊繪圖、講練結(jié)合五、教學(xué)過程：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)過程設(shè)計(jì)意圖1 課題導(dǎo)入被子植物的個(gè)體發(fā)育復(fù)習(xí)1 1被子植物在植物界的分類地位 無胚植物-(真核)藻類植物植物界 苔蘚植物 有胚植物- 裸子植物 種子植物 雙子葉植物 被子植物 單子葉植物12個(gè)體發(fā)育的定義對(duì)于大多數(shù)進(jìn)行有性生殖的生物，個(gè)體發(fā)育是從受精卵開始，發(fā)育成為性成熟的個(gè)體的過程。13被子植物個(gè)體發(fā)育過程包括種子的形成和萌發(fā)、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育等階段。使學(xué)生準(zhǔn)確掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念、基本過程2、種子形成21花的結(jié)構(gòu)211雌蕊的結(jié)構(gòu)212雄蕊的結(jié)構(gòu)22受精作用23胚乳發(fā)育24胚的發(fā)育 柱頭l 雌蕊結(jié)構(gòu) 花柱 子房壁 子房

3、 胚珠l 重點(diǎn)掌握卵細(xì)胞和極核的形成：當(dāng)胚珠發(fā)育到一定階段，珠心內(nèi)便形成一個(gè)細(xì)胞胚囊母細(xì)胞，該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個(gè)細(xì)胞，靠近珠孔的3個(gè)細(xì)胞消失，位于珠心深處的這一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成單核胚囊。該細(xì)胞核將進(jìn)行3次有絲分裂，第一次分裂形成的2個(gè)新的核，分別向相反的方向移向胚囊的兩端，以后2個(gè)核又相繼進(jìn)行2次分裂，各形成4個(gè)核，接著每一端4個(gè)核中各有一個(gè)核向中央移動(dòng)，由于這2個(gè)核分別來自胚囊的兩極，所以稱之為極核。這時(shí)，靠近珠孔的3個(gè)核成為3個(gè)細(xì)胞，其中一個(gè)較大的離珠孔較遠(yuǎn)的細(xì)胞就是卵細(xì)胞。練習(xí)：某植物的基因型為AaBb（兩對(duì)基因位于兩對(duì)染色體上），產(chǎn)生了一個(gè)基因型為aB的卵細(xì)胞，與此卵細(xì)胞同時(shí)生成的兩個(gè)

4、極核的基因型是什么？問題討論：極核與極體的區(qū)別l 產(chǎn)生部位不同極核產(chǎn)生于被子植物的胚囊內(nèi)，極體產(chǎn)生于高等動(dòng)物卵巢內(nèi)。l 來源不同極核是植物的大孢子經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的，極體是初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中由于細(xì)胞質(zhì)分配的不均等而形成的。l 數(shù)量不同在胚囊內(nèi)伴隨一個(gè)卵細(xì)胞的生成，同時(shí)形成了2個(gè)極核。而動(dòng)物的卵巢內(nèi)一個(gè)卵原細(xì)胞最終形成一個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體。l 基因組成不同2個(gè)極核的基因型均與卵細(xì)胞相同。而3個(gè)極體的基因型有一個(gè)與卵細(xì)胞相同，另外2個(gè)極體的基因型相同，但與卵細(xì)胞的不相同。l 去向不同胚囊中的2個(gè)極核同時(shí)與一個(gè)精子結(jié)合，形成受精極核，將來發(fā)育成胚乳（對(duì)于雙子葉植物胚乳被子葉吸收

5、），而極體由于細(xì)胞質(zhì)很少，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，均不能發(fā)育，最終退化被母體吸收 花絲l 雄蕊的結(jié)構(gòu) 花藥l 重點(diǎn)掌握精子的形成：?jiǎn)栴}討論：1、 單倍體育種的方法：花藥離體培養(yǎng)。這里使用的“花藥”是指單核花粉粒，而不是成熟花粉。2、 成熟花粉結(jié)構(gòu)：外壁、內(nèi)壁、營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、生殖細(xì)胞。構(gòu)成外壁的蛋白質(zhì)與過敏反應(yīng)、花粉與柱頭的識(shí)別等有關(guān)。1個(gè)精子（n）+1個(gè)卵細(xì)胞（n） 受精卵（2n）1個(gè)精子（n）+2個(gè)極核（n） 受精極核（3n）雙受精作用：一個(gè)精子與卵細(xì)胞融合，一個(gè)精子與兩個(gè)極核融合，這樣兩個(gè)精子分別與卵細(xì)胞和極核相融合的現(xiàn)象，叫做雙受精作用。問題討論：受精作用完成后，受精卵與受精極核是否同時(shí)發(fā)育？為什么？

6、受精極核的發(fā)育進(jìn)程較早于受精卵的發(fā)育，目的是為幼胚的生長(zhǎng)發(fā)育及時(shí)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（以玉米為例，玉米胚乳的形成過程是被子植物較為普遍的胚乳形成方式。）受精極核不經(jīng)休眠，就進(jìn)入分裂狀態(tài)，進(jìn)行多次有絲分裂形成大量的胚乳核，之后產(chǎn)生出細(xì)胞壁，形成胚乳細(xì)胞，這些胚乳細(xì)胞構(gòu)成了胚乳。值得注意的是:多數(shù)雙子葉植物在胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育過程中，胚乳逐漸被胚吸收，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)存在子葉里，這樣就形成了無胚乳的種子。如大豆、花生、黃瓜。多數(shù)單子葉植物在胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育過程中，胚乳不被胚吸收，這樣就形成了有胚乳的種子，如小麥、水稻、玉米等。胚乳的發(fā)育過程也可用下表解表示:（以薺菜為例）受精卵經(jīng)過短暫休眠以后，便

7、開始進(jìn)行有絲分裂。受精卵休眠時(shí)間的長(zhǎng)短,隨植物的種類不同而異:有的僅數(shù)小時(shí),如水稻為23 h,小麥為1618 h；有的需23 d,如棉；有的則長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的,如秋水仙等。受精卵在休眠期間，細(xì)胞代謝活躍，主要表現(xiàn)為細(xì)胞質(zhì)中的多種細(xì)胞器和細(xì)胞核明顯趨向于背離珠孔的一端，且細(xì)胞器的數(shù)量也在明顯增多，說明受精卵的極性在增強(qiáng)，極性的增強(qiáng)是受精卵第一次分裂不對(duì)稱性的根本原因，預(yù)示著分裂產(chǎn)生的細(xì)胞的命運(yùn)會(huì)各不相同。 受精卵第一次分裂形成兩個(gè)細(xì)胞，靠近珠孔的叫基細(xì)胞，遠(yuǎn)離珠孔的叫頂細(xì)胞。這兩個(gè)細(xì)胞同時(shí)分裂，但分裂狀況不同。基細(xì)胞經(jīng)過幾次分裂，形成一縱列細(xì)胞，構(gòu)成胚柄。在胚柄的形成過程中，頂細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，形成

8、球狀胚體，隨著細(xì)胞分裂不斷進(jìn)行，在球狀胚體頂 端兩側(cè)細(xì)胞分裂速度比較快，從而形成兩個(gè)突起，這兩個(gè)突起逐漸發(fā)育成兩片子葉。兩片子葉之間的細(xì)胞發(fā)育成胚芽，球狀胚體基部一些細(xì)胞發(fā)育成胚根，胚芽與胚根之間的細(xì)胞則形成胚軸。這樣，子葉、胚芽、胚軸、胚根就形成薺菜的胚。問題討論：1、 為什么基細(xì)胞靠近珠孔、頂細(xì)胞遠(yuǎn)離珠孔？基細(xì)胞經(jīng)多次橫向分裂，形成單行多細(xì)胞胚柄，通過胚柄延伸將胚體推向胚囊中部，以利于胚的發(fā)育中吸收周圍的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2、 胚柄的作用是什么？過去,植物學(xué)家們認(rèn)為胚柄只是起著把胚推向胚囊內(nèi)部,以利于胚在發(fā)育過程中從周圍吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。近年來的研究表明,除了上述功能以外,胚柄可以從周圍組織中吸

9、收并且運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供球狀胚體發(fā)育；胚柄還能產(chǎn)生一些激素類物質(zhì)，促進(jìn)球狀胚體發(fā)育。在球狀胚體發(fā)育完全后，胚柄就退化消失。胚的發(fā)育,表解如下:練習(xí)：在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，下列哪種細(xì)胞中的DNA能較好地體現(xiàn)其連續(xù)性 （ ）A胚芽B胚柄C子葉 D受精極核小結(jié)種子的形成：練習(xí)：1、分析發(fā)育著的胚珠結(jié)構(gòu)示意圖，能夠得出的結(jié)論有（ ） A和的發(fā)育起點(diǎn)不同 B在正常情況下，若的基因型為aa，的基因型為Aa，則的基因型為AAaC處核中的染色體有2/3來自母方 D將發(fā)育成種子，將發(fā)育成果皮2、（2003年江蘇高考）豌豆灰種皮（G）對(duì)白種皮（g ）為顯性，黃子葉（Y）對(duì)綠子葉（y ）為顯性。每對(duì)性狀的雜合體（F

10、1）自交后代（F2）均表現(xiàn)3：1的性狀分離比。以上種皮顏色的分離比和子葉顏色的分離比分別來自對(duì)以下哪代植株群體所結(jié)種子的統(tǒng)計(jì)（ ）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）下圖中甲、乙兩圖都表示被子植物個(gè)體發(fā)育中胚和胚乳的發(fā)育過程。下列敘述正確的是 （） A、若b表示胚的發(fā)育，圖甲表示玉米種子的形成B、若b表示胚乳的發(fā)育，圖甲表示大豆種子的形成C、若c表示胚乳的發(fā)育，圖乙表示玉米種子的形成D、若c表示胚的發(fā)育，圖乙表示大豆種子的形成4、（05北京）在育種研究中，給普通小麥?zhǔn)谝杂衩椎幕ǚ郏霈F(xiàn)甲、乙兩種受精類型的胚珠：甲胚珠雙

11、受精；乙胚珠卵受精、極核未受精。兩種胚珠中的受精卵在發(fā)育初期的分裂中，玉米染色體全部丟失。下列不可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是（ ） A.甲胚珠發(fā)育成無生活力的種子 B.乙胚珠發(fā)育為無胚乳種子C.甲胚珠中的胚經(jīng)組織培養(yǎng)，可獲得小麥單倍體D.乙胚珠中的胚經(jīng)組織培養(yǎng)，可獲得小麥單倍體使學(xué)生了解子房及胚珠的結(jié)構(gòu)；掌握卵細(xì)胞與兩個(gè)極核的染色體數(shù)目以及基因組成完全相同了解被子植物花粉的形成過程；每個(gè)花粉產(chǎn)生的兩個(gè)精子，其染色體數(shù)目以及基因組成完全相同知道“雙受精作用”是被子植物所特有的現(xiàn)象以及受精卵與受精極核的染色體組成；了解胚乳的發(fā)育進(jìn)程較早于胚的發(fā)育，目的是為幼胚的生長(zhǎng)發(fā)育及時(shí)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使學(xué)生準(zhǔn)確掌握

12、受精卵發(fā)育為胚的過程以及胚的結(jié)構(gòu)組成以圖表形式展示種子的形成這一重點(diǎn)內(nèi)容，思路更為清晰。應(yīng)向?qū)W生說明課本以薺菜為例講解胚的發(fā)育和以玉米為例講解胚乳發(fā)育的原因，同時(shí)使學(xué)生必須明確胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育過程是形成種子的必要條件3、種子的萌發(fā)l 種子萌發(fā)條件：適宜的溫度、充足的空氣、水l 種子萌發(fā)時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化：無機(jī)物的變化 水含量變化： 由少 多 礦物質(zhì)含量變化： 由多 少有機(jī)物的變化 子葉出土之前：有機(jī)物含量變化由多 少有機(jī)物種類變化由少 多子葉出土后或第一片葉子展開后：植物體光合作用提供營(yíng)養(yǎng)l 種子萌發(fā)過程種子萌發(fā)種皮-保護(hù)種子內(nèi)部。子葉或胚乳-貯藏營(yíng)養(yǎng)，供胚萌發(fā)。胚根-發(fā)育成根。胚芽-發(fā)育成

13、莖和葉。胚軸-發(fā)育成連接根和莖的部位。練習(xí)：1、(2001江浙)種子萌發(fā)的需氧量與種子所貯藏有機(jī)物的元素組成和元素比例有關(guān)，在相同條件下，消耗同質(zhì)量的有機(jī)物，油料作物種子（如花生）萌發(fā)時(shí)的需氧量比含淀粉多的種子（如水稻）萌發(fā)時(shí)的需氧量 ( )A多 B少 C相等 D無規(guī)律2、 (2001廣東)利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放的適宜原料和生產(chǎn)酒精階段要控制的必要條件是 （ ）A 玉米粉和有氧 B 大豆粉和有氧 C 玉米粉和無氧 D 大豆粉和無氧3、 (2002全國(guó))番茄種子播種在苗床上，在適宜的條件下，第6天子葉展開，第9天幼葉出現(xiàn)。研究人員從種子到幼苗形成期間每天測(cè)定其干重，并繪制成曲線。下面四個(gè)

14、曲線圖中，正確的是（ ）注重種子萌發(fā)過程中基礎(chǔ)知識(shí)的理解和把握4、植株的生長(zhǎng)和發(fā)育頂端分生組織活動(dòng)莖長(zhǎng)高、根伸長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)（0形成層的活動(dòng)莖、根不斷長(zhǎng)粗植株的生長(zhǎng)和發(fā)育生殖生長(zhǎng)：花芽的形成（標(biāo)志著生殖生長(zhǎng)的開始）問題討論：1、 花芽的形成是否是該植株性成熟的標(biāo)志？花芽的形成只是生殖生長(zhǎng)的開始，性成熟的標(biāo)志是有性生殖細(xì)胞的形成。2、 生殖生長(zhǎng)的開始是否意味著營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的結(jié)束？營(yíng)養(yǎng)器官和生殖器官生長(zhǎng)情況，大體可分為以下兩種:（1）.一年生和二年生植物 在植株長(zhǎng)出生殖器官以后，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)就逐漸減慢甚至停止生長(zhǎng)。（2）.多年生植物 當(dāng)植株達(dá)到開花年齡以后，每年?duì)I養(yǎng)器官和生殖器官仍然生長(zhǎng)發(fā)育。其中營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)

15、包括:根和莖頂端分生組織活動(dòng)，使莖不斷長(zhǎng)高，根不斷伸長(zhǎng)。同時(shí)，莖和根的形成層的分裂活動(dòng)，使莖和根不斷長(zhǎng)粗。這樣，多年生植物就逐年長(zhǎng)大。練習(xí)：下列關(guān)于生物個(gè)體發(fā)育的敘述，不正確的是（ ）A、生物個(gè)體發(fā)育過程是細(xì)胞內(nèi)不同基因有序表達(dá)的過程B、薺菜的個(gè)體發(fā)育不同階段所需的營(yíng)養(yǎng)，分別由胚柄吸收運(yùn)輸、子葉提供、自身光合作用提供C、花芽的形成，標(biāo)志著生殖生長(zhǎng)的開始和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的停止D、動(dòng)物卵細(xì)胞形成過程中，細(xì)胞質(zhì)的不均等分裂可保證受精卵發(fā)育初期有足夠的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)掌握被子植物性成熟的含義，以及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的關(guān)系5、總結(jié)被子植物卵細(xì)胞的形成被子植物精子的形成 種子的形成（胚的發(fā)育、胚乳發(fā)育）雙受精 發(fā)育 生

16、殖種子的萌發(fā) 植株的生長(zhǎng)（營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)）問題大討論：植物與動(dòng)物發(fā)育機(jī)制不同的原因是什么？動(dòng)物是早期成體雛形迅速構(gòu)建，后期再生長(zhǎng)成熟；而植物則出現(xiàn)另一種編程方式，先長(zhǎng)出根、莖、葉，再形成花、果實(shí)、種子，生長(zhǎng)和發(fā)育相伴逐級(jí)展開。兩者發(fā)育機(jī)制的不同的根本原因在于獲能方式的不同，植物為自養(yǎng)，動(dòng)物為異養(yǎng)。將植物生殖和發(fā)育的主干知識(shí)以圖表形式展現(xiàn)，幫助學(xué)生構(gòu)建清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；將植物和動(dòng)物的發(fā)育機(jī)制加以討論，是學(xué)生對(duì)個(gè)體發(fā)育這一生命現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的提升六、教學(xué)反思與體會(huì)1高三復(fù)習(xí)課的教學(xué)更應(yīng)注重知識(shí)的系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性。本節(jié)知識(shí)的系統(tǒng)性較強(qiáng)，植物個(gè)體發(fā)育的相關(guān)知識(shí)在初中略有介紹，而高中教材對(duì)于本部分的處理又過于

17、簡(jiǎn)單，因此本節(jié)復(fù)習(xí)時(shí)，在教材的處理上進(jìn)行了重新的編排，更有助于重點(diǎn)難點(diǎn)的突破，也更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。11植物胚的發(fā)育是教學(xué)重點(diǎn)。植物個(gè)體發(fā)育的過程的主線是，受精卵胚幼苗成熟植株，教材著重從細(xì)胞水平介紹植物胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育過程，體現(xiàn)了高中生物教學(xué)的特點(diǎn)。植物胚的發(fā)育體現(xiàn)了發(fā)育的一般過程，即從受精卵開始，經(jīng)過細(xì)胞分裂、組織分化、器官形成，直至形成植物幼體胚。受精卵是個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)，這是植物進(jìn)化的胚胎學(xué)證據(jù)之一。12被子植物個(gè)體發(fā)育的生活史是教學(xué)難點(diǎn)。由于學(xué)生對(duì)植物生活史缺乏全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，因此，不清楚被子植物個(gè)體發(fā)育的時(shí)空概念，造成對(duì)高中課本知識(shí)在理解上的困難。教師應(yīng)將初中的相關(guān)知識(shí)和高中知識(shí)有機(jī)地結(jié)合，使學(xué)生對(duì)被子植物生活史有較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。13被子植物的個(gè)體發(fā)育知識(shí)與有性生殖知識(shí)的關(guān)系是教學(xué)難點(diǎn)。教材僅介紹了高等動(dòng)物生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用，卻缺乏被子植物在這方面相關(guān)的內(nèi)容。教材出現(xiàn)了有關(guān)胚和胚乳細(xì)胞染色體數(shù)目、基因組成方面的練習(xí)題，涉及到高等植物減數(shù)分裂、雙受精等內(nèi)容，因此，在本節(jié)教學(xué)中應(yīng)予以明確講述。2高三復(fù)習(xí)，教師在注重幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的遷移能力。在本節(jié)