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【课外阅读】花药的离体培养与生殖方式

花药的离体培养与生殖方式

不少资料上把这种方式归类到了有性生殖方式中的孤雄生殖中,但是在全国知名论坛K12生物论坛中,不少的老师却持相反看法。他们认为这种生殖方式应该是无性生殖,因为,按照有性生殖的概念,这里没有出现有性生殖细胞的“两两结合”,当然不能算是有性生殖了,况且组织培养技术实质上是一种无性克隆技术,所以这种生殖方式应该是无性生殖。是这样吗?我们知道,无性生殖的最本质的内核在于,产生后代和亲代遗传物质不变,即基因型不变(不考虑后代基因突变的前提下),但是,花药是母本减数分裂的产物,也就是染色体已经减半,那么所形成的单倍体植株遗传物质肯定与亲代相异,尽管整个过程使用的是组织培养技术,但是培养的起点并不是通常意义上的外殖体(细胞2N 条染色体),而是有性生殖细胞(染色体为N)。所以,把其归为无性生殖是不妥当的。那么,按照教材有性生殖的概念,实质上包含了两层意思:1.产生有性生殖细胞(配子,染色体一般为N),2.有性生殖细胞的两两结合。事实上两种条件都具备是主流的有性生殖。由于我们看到有性生殖一般都要经历减数分裂形成配子,所以满足条件1也就经历有

性生殖中最关键的一步:减数分裂,并且产生了有性生殖细胞,所以,由有性生殖细胞形成个体的方式,把它归类到“特殊”的有性生殖方式(孤雄生殖)中去更合理一些。

月季的花药培养

普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版] 课题2 月季的花药培养 ★课题目标 (一)知识与技能 1、识记被子植物花粉发育的过程 2、通过学习花药培养的基本技术,培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力 (二)过程与方法 1、列表比较花药培养与组织培养 2、选择适宜的培养材料和培养基 (三)情感、态度与价值观 1、培养动手实践、勇于探索的科学探究素质 2、通过讨论花药离体培养技术在生产实践中的应用,帮助学生确立理论联系实际的观点 ★课题重点 选取适宜的培养材料和培养基 ★课题难点 选取适宜的培养材料和培养基 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 利用植物的茎可以经过组织培养得到新植株,但这种方法同时也存在着一定的缺陷,繁殖出来的新植株往往无法获得一些新的性状。本节我们将学习花药离体培养技术,这是一种

信的育种技术。 (二)进行新课 1.基础知识 活动2:阅读“被子植物的花粉发育”,回答下列问题: 1.被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。 2.结合教材内容填下列示意图: 〖思考2〗由此可见,被子植物的花粉的发育要经历四分体时期,单核期和双核期等阶段。 〖思考3〗在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生 4 个精子;在一枚花药中可以产生 很多个花粉。 〖思考4〗营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么?控制花粉的萌发并提供营养。 活动3:阅读“产生花粉植株的两条途径”,讨论并回答下列问题: 1.产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径:一是花粉通过胚状体阶段发育为植株,二是通过愈伤组织阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度的配比。 2.填写培育花粉植株的途径图解: 3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似,所以把胚状体到从芽的过程称为分化,而把从愈伤组织到从芽的过程称为再分化。 活动4:阅读“影响花药培养的因素”,回答下列问题: 1.影响花粉植株的主要因素:材料的选择和培养基的组成等。 2.材料的选择: ①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;

2020-2021高二生物1学案:专题3课题2月季的花药培养含解析

2020-2021学年高二生物人教版选修1学案:专题3课题2月季的花药培养含解析 课题2月季的花药培养 知识点一被子植物的花粉发育过程 1.被子植物的雄蕊 通常包含花丝、花药两部分。后者为囊状结构,内部含有许多花粉,花粉是单倍体的雄性生殖细胞. 2.被子植物的花粉发育过程 说明:花粉是小孢子母细胞先经过减数分裂再经有丝分裂形成的,因此,花粉是单倍体的生殖细胞。两个精子和一个营养细胞的细胞核的基因型相同。 3.花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径

注意:上述两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 1.被子植物花粉的发育过程 被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期(单核居中期、单核靠边期)、双核期等阶段.花粉母细胞(小孢子母细胞)先经减数分裂形成4个单核花粉粒(小孢子),此时核位于细胞中央,获取营养,不断长大。随着细胞扩大,细胞核由中央移至细胞的一侧,然后每个花粉粒的细胞核经有丝分裂形成双核的花粉粒,进一步形成一个营养细胞和一个生殖细胞。一个生殖细胞再经过一次有丝分裂,形成两个精子. 2.植物的花药培养在育种上的意义 花粉粒经过培养发育成单倍体植株,单倍体植株经过人工诱导,其染色体数目加倍,重新恢复正常植株的染色体数目,这样的植株不仅能够正常生殖,而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的,自交产生的后代不会产生性状分离,这就是单倍体育种。单倍体育种不仅缩短了育种周期,也为新品种的培育开辟了新途径. 【典题精练1】关于被子植物花粉的形成,下列说法正确的是() A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的

B.花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等 C.花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的四分体时期含义相同 D.花粉母细胞形成花粉粒中的精子的过程是减数分裂的过程【答案】B 【解析】花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的,共经历了四分体时期、单核期和双核期等发育阶段;四分体时期是指4个单倍体细胞连在一起,而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后,1个四分体中含4条染色单体的阶段;花粉粒内的生殖细胞经有丝分裂得到2个精子。 【典题精练2】如图是花药培养产生花粉植株的两种途径,下列相关叙述错误的是() A.图中的A表示愈伤组织 B.①和②过程的实质相同 C.选择花药时,其中的花粉所处的发育时期越早越好

高中生物人教版选修1教案-课题2_月季的花药培养_教学设计_教案_2

教学准备 1. 教学目标 一、知识目标: 1、识记被子植物花粉发育的过程 2、比较花药培养与组织培养 二、能力目标: 通过学习花药培养的基本技术,培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力 三、情感目标: 1、培养动手实践、勇于探索的科学探究素质 2、通过讨论花药离体培养技术在生产实践中的应用,帮助学生确立理论联系实际的观点 2. 教学重点/难点 一、教学重点 1、植物花粉的发育过程 2、选取适宜的培养材料和培养基。 二、教学难点 植物花药培养的原理及操作过程。 3. 教学用具 4. 标签 教学过程 【导入】月季的花药培养 引导学生复习菊花的组织培养技术及过程: 组织培养:指在人工培养基上,离体培养植物的器官、组织、细胞,并使其生长、增殖、分化以及再生长成植株的技术。

过程:植物组织或器官→愈伤组织→根和芽→植物体→移栽 利用植物的花药也可以培养出完整的植株,它的培养技术和组织培养有相似的地方。本节我们将学习花药离体培养技术。 【讲授】月季的花药培养 (一)被子植物的花粉发育 1、简单回顾花的主要结构: 雌蕊(柱头、花柱、子房)和雄蕊(花药和花丝) 2、花粉的发育过程 花粉是小孢子母细胞减数分裂形成,单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历:四分体时期、单核期、双核期。 3、教师让学生阅读课本P37图3-6,并讨论课件的填空。 学生阅读课本,获取信息:一个成熟的花粉粒为雄配子体,在成熟前,生殖细胞进行一次有丝分裂,形成两个精子,这样的花粉在成熟时,含有一个营养核和两个精子。两个精子和一个营养核的基因型相同。 4、及时跟踪训练(课件展现习题) 思考: (1)假如一种生物体细胞有20条染色体,则小孢子母细胞、小孢子、营养细胞、精子中各有多少条染色体? (2)一个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子,由一个小孢子到形成两个精子,其间经过的分裂次数及分裂方式为( ) A.一、有丝分裂 B.二、减数分裂 C.二、有丝分裂 D.三、有丝分裂 (3)基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个花粉管细胞核和两个精子,其基因型分别是( ) A.AB、Ab、Ab B.AB、AB、AB C.AB、aB、aB D.aB、ab、ab (二)产生花粉植株的两种途径

高中生物 专题3 课题2 月季的花药培养导学案新人教版选修1

高中生物专题3 课题2 月季的花药培养导学 案新人教版选修1 植物的组织培养技术课题2 月季的花药培养 【自主学习】 一、被子植物的花粉发育 1、被子植物的雄蕊是由和两部分组成。花药是雄蕊的主要组成部分。多数被子植物的花药由4个花粉囊组成。花粉囊内产生花粉粒。 2、花粉粒的概念:由经过分裂形成的的生殖细胞。 3、花粉粒发育过程及特点小孢子母细胞↓ :4个单倍体细胞连在一起↓单核居中期4个单倍体细胞彼此分离且细胞含有浓厚的↓ ↓双核期:细胞中含有和,它们分别形成一个和一个,其中的生殖细胞形成 二、产生花粉植株的两种途径 1、两种途径花药中的花粉脱分化分化诱导生根移栽花药中的花粉脱分化再分化诱导生根移栽 2、形成原因:主要取决于培养基中的种类及其。 三、影响花药培养的因素 1、主要因素(1)材料的选择①不同植物的诱导成功率。 ②通常选择的花蕾。③就同一种植物来说,花期早期的花药比

的更容易产生花粉植株。④一般来说,在单核期,细胞核由移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高。(2)培养基的组成 2、其他因素亲本植株的材料的以及接种密度。 四、实验操作 1、取材(1)花粉发育时期的确定:一般通过来确定花粉是否处于适宜的发育期。(2)镜检方法:① 最常用② (花粉细胞核不易着色时)此种方法能将花粉细胞核染成。 2、消毒常用消毒液为和,消毒时间分别为和。 3、接种和培养(1)接种要求:在无菌条件下除去、的花药立即接种到培养基上。(2)培养过程:温度在左右且无需光照条件下培养天,长出或释放出后及时将其转移到培养基上,幼苗形成后需要。(3)鉴定和筛选:在花药培养中,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,的数目会发生变化,因此需要对培养出的植株作进一步的鉴定和筛选。 五、结果分析:内容菊花组织培养月季的花药培养理论依据基本过程外植体细胞类型培养结果生殖方式可育性 【课后练习】 1、某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养,发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的() A、茎尖 B、子房壁

思考题

1.说明植物花药培养和花粉培养概念; 答:①花药培养:是将一定发育期的花药进行离体培养的技术,就培养方法和技术来讲,属 于器官培养的范畴; ②花粉培养:将处于一定发育阶段的花粉从花 药中分离出来,再加以离体培养。有时花粉 培养也称为小孢子培养。从培养方法和技术 方面来讲,他属于细胞培养的范畴。 2.简述单倍体育种的用途; 答:①缩短育种周期; ②提高目标基因型的选择效率; ③排除杂种优势对后代选择的干扰; ④遗传研究的良好实验材料体系; ⑤突变体的筛选; ⑥消除致死基因; ⑦选育新型自交系; ⑧遗传转化的受体材料; ⑨克服远缘杂交后代不育。 3.通过离体培养获得单倍体的途径有哪 些? 答:①种间和属间杂交; ②物理照射和化学诱变;

③双生苗的筛选; ④未授粉的子房或胚珠培养; ⑤花药和花粉培养。 4.花药培养中如何选择外植体? 答:①供试材料的遗传背景:通过花药培养成功获得单倍体植株最多的是茄科植物,其次是十 字花科、禾本科、百合科等植物。(同一植 物的不同类型、不同品种对花药培养的反应 也是不同的。) ②供试材料的生理状态:在多年生植物中,幼 年植株比老龄植株的花药诱导频率高。草本 植物生长健壮、且处于生殖生长高峰期的花 药诱导率高,徒长或营养不足的植株花药培 养的诱导频率低。 ③花粉的发育时期:一般而言,单核后期(单 核靠边期)的花药较为合适。 5.花药培养与花粉培养有什么不同? 答:①花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部分,就培养方法和技术来讲,属于器官 培养;而花粉培养属于细胞培养。 ②花粉培养没有药壁组织干扰,可计数小孢 子产胚率,可观察雄核发育的全过程,单

高二生物人教版选修1练习:8 月季的花药培养(含解析)

学业测评(八) (建议用时:45分钟) [学业达标] 1.下列关于被子植物花粉的形成,说法正确的是() A.1个小孢子母细胞可产生4个精子 B.被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C.花药内部有许多花粉,所以是多倍体 D.花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等时期 【解析】1个小孢子母细胞通过减数分裂产生4个花粉粒,每一个花粉粒中的生殖细胞又经有丝分裂产生2个精子,故一个小孢子母细胞可产生8个精子;花粉粒聚集在花药内,全部是单倍体;花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等时期。 【答案】 D 2.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是 () A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 【解析】解答时要紧扣题目要求“尽快推广种植”,即既要快速繁殖,还要能保持亲本的优良性状。利用扦插、嫁接、植物组织培养的方法能快速繁殖种苗,且能够保持亲本的优良性状;花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗,其性状可能与亲本不一样。 【答案】 B 3.在接种了花药的培养基上出现了污染,不可能的原因是() A.培养基灭菌不彻底B.花蕾消毒不彻底 C.接种时操作不规范D.花粉粒内有细菌 【解析】花粉粒细胞膜具选择透过性,细菌不可能进入细胞中。

【答案】 D 4.在花药培养过程中,需要对培育出来的植株作进一步的鉴定和筛选,目的是看其() A.是否有染色体丢失 B.是否有基因突变 C.是否出现染色体倍性变化 D.是由哪种形式形成的 【解析】在花药离体培养过程中,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,常常会出现染色体倍性的变化,因此还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。 【答案】 C 5.花药培养过程中材料消毒主要有以下几步,顺序正确的是() ①将花蕾在酒精中浸泡30 s②放入氯化汞溶液中2~4 min③无菌水清洗,然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分④用无菌水冲洗3~5次A.①②③④B.①③②④ C.③①④②D.②③①④ 【解析】花药培养过程材料消毒的步骤为:将花蕾放入体积分数为70%的酒精中浸泡30 s,立即将外植体取出,在无菌水中清洗,取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4 min,取出后,在无菌水中至少清洗3次。 【答案】 B 6.关于花药培养产生花粉植株的途径,下列叙述错误的是() A.花粉可通过愈伤组织发育成植株 B.花粉可通过胚状体进一步分化成植株 C.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 D.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 【解析】花药培养成植株有两条途径,一条是通过胚状体阶段产生植株,另一条是通过愈伤组织产生植株。两种途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。无论花药离体培养,还是体细胞培养都可产生胚状体。 【答案】 D

1-第八章花药和花粉培养

第八章花药和花粉培养 植物的花粉是花粉母细胞经减数分裂形成的,其染色体数目只有体细胞的一半,叫做单倍体细胞。用离体培养花药的方法,使其中的花粉发育成一个完整的植株,叫做单倍体植株。利用雄蕊的花药离体培养获得的再生植株,是由不同基因型的配子发育而来,具有十分丰富的变异类型,选择出有利的变异类型,利用茎尖培养扩大繁殖,经过经济性状鉴定后,选出优良者配制杂交组合,可获得优良杂交种子。目前,花药培养这一细胞工程技术已经成为植物育种和种子生产的重要手段,我国在花药培养和单倍体育种工作上,一直处于国际先进水平。 利用单倍体植株进行育种好处表现在“快”,能比常规的杂交育种方法缩短育种周期。以芦笋为例,利用雄性雌性株(Mm)培育纯系,需连续自交6代,而通过花药培养的方法,可以节省6代自交时间,大大缩短育种年限,一般杂交育种要8~10年才能得到稳定后代,而花药培养只需要2年时间。另外,花药单倍体育种法的育种程序比常规杂交育种的程序要简化。 第一节花药与花粉培养的意义 一、花培概况 在60年代中期印度德里大学的两位植物学家古哈(Guha)和马赫施瓦里(Maheshwari)偶然发现,他们培养的毛叶曼陀罗花药中长出的胚状体是来源于花粉的单倍体植株。从此以后,很快引起了各国遗传育种工作者的重视。接着有人在烟草和水稻上相继进行了离体培养

花药的试验,并得到了单倍体花粉植株。据不完全统计,现在已有250多种植物获得了单倍体植株。我国自“六五”首次育成花药培养小麦新品种京花1号在育种史上取得重大突破以来,已育出小麦品种10多个,水稻品种20多个,还有玉米、油菜、烟草、果树、蔬菜等作物新品种,总计种植面积已达数200多万公顷,已成为世界上花药和花粉培养品种应用最广的国家。纵观10多年,与其它高新技术相比,花药和花粉培养育种育出的新品种(品系)最多,成果应用最广,取得的社会经济效益最大,而资金的投入最少。事实证明,这是一条经济、有效、快速的育种途径。 我国花药培养和单倍体育种的研究成绩是巨大的,但离育种实践的高效率要求还有相当的距离。如作物不同品种的性状有很大差异,离体花药对于相同培养基的反应差异很大,还存在诱导频率较低,染色体加倍技术不甚理想,白化苗等问题。 二、花粉植株的诱导途径 1.营养细胞发育途径(A途径)在花药离体培养中,花粉第一次有丝分裂形成不均等的营养核和生殖核。生殖核较小,一般不分裂或只分裂1-2次,就逐步退化。而体积大的营养核经多次分裂且形成了细胞壁,最后变成了多细胞团,迅速生长,很快就突破花粉壁,细胞不断分裂,可以产生胚状体或愈伤组织。 2.生殖细胞发育途径(B途径)在这种途径中营养核只分裂12次就退化了,而生殖核经多次分裂发育成多细胞团。 3.营养细胞和生殖细胞同时发育的途径(C途径)在花粉第一次

生物人教版高二选修1素材:教材梳理_专题3课题2月季的花药培养_word版含解析

庖丁巧解牛 知识•巧学 一、被子植物的花粉发育 1.发育场所:被子植物雄蕊的花药中。 2.分裂方式:花粉是由花粉母细胞经减数分裂而形成的,因而花粉是单倍体的生殖细胞。 3.发育过程:四分体时期———→单核期———→双核期 在四分体时期,4个单倍体细胞连在一起,进入单核期时,四分体时期的4个单倍体细胞彼此分离,形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质,核位于细胞的中央(单核居中期)。随着细胞不断长大,细胞核由中央移向细胞一侧(单核靠边期),并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核,进而形成两个细胞,一个是营养细胞,一个是生殖细胞。生殖细胞再分裂一次,形成两个精子。 要点提示花粉母细胞形成花粉粒的过程是减数分裂。花粉粒形成营养细胞、两个精子的过程是有丝分裂。 二、产生花粉植株的两种途径 这两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 知识拓展在植物组织培养过程中,某些体细胞在形态上会转变为与合子发育成的胚非常相似的结构,它的发育过程也和合子胚类似,胚芽、胚根、胚轴等结构完整,就像一颗种子,这种结构就叫做体细胞胚或胚状体。制作人工种子选用的是体细胞胚,因为它与亲本的遗传物质相同,而花粉胚则为单倍体。 三、影响花药培养的因素 1.材料的选择 不同的植物、同一种植物的不同生理状况、花期的早晚、花粉发育的不同时期等因素都会影响诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低。 疑点突破对花期而言,选择早期的花药培养更容易产生花粉植株。对花粉的发育时期而言,选择单核期的花药培养成功率最高,为选到单核期的花药,要选择完全未开放的花蕾。 2.培养基的组成、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。 四、实验操作:月季的花药培养 1.材料的选取 选择花药时,一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 方法:醋酸洋红法,焙花青-铬矾法。 2.材料的消毒 体积分数为70%的酒精浸泡—→无菌水清洗—→放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液—→无菌水冲洗。 3.接种和培养 尽量不要损伤花药,彻底去除花丝,温度控制在25 ℃左右,接种时不需要光照,将愈伤组织尽快转移到分化培养基上。 问题•探究 问题1如何判断花药接种是否成功? 思路:一般经过20~30天培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上,以便进一步分化出再生植株。 探究:如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体,花药培养的第一步就成功了。 问题2人工种子是人们模仿天然种子结构制造出来的生命有机体,它能像种子一样萌发生长,长成植物。人工种子的核心部件是个被外层物包埋的具有类似种子胚功能的胚状体。胚状体不同于一般的种子胚,是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物,所以,又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下,可以发育形成植株。胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到,也可通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊获得。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中,便成了所谓的“人工种子”。自从1968年F·C·斯图尔德和J·赖尔特分别对胡萝卜进行诱导得到胚状体,30多年来约有200多种植物培养出了胚状体。我国利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦和玉米等作物上诱导出了胚状体。各国正着手将人工种子推向商品化。根据上述材料回答: 由人工种子萌发出的植株是否可育? 人工种子的研究和商品化有何意义? 思路:本题可以拓展视野,并实现新情境下知识的再运用。植物的胚状体是利用植物组织培养技术,是

2019-2020学年高二生物人教版选修一教学案:专题3 课题2 月季的花药培养 Word版含答案

一、被子植物的花粉发育(阅读教材P37~38) 1.发育场所:被子植物雄蕊的花药中。 2.花粉的形成:由花粉母细胞经过减数分裂形成,因此,花粉是单倍体的生殖细胞。 3.花粉的发育经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。 (1)小孢子四分体时期:4个单倍体细胞连在一起。 (2)单核期: ①四分体的4个单倍体细胞彼此分离,形成4个具有单细胞核的花粉粒。 ②单核期分为单核居中期和单核靠边期两个时期。 (3)双核期:细胞中含有生殖细胞核和花粉管细胞核,它们进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞,其中的生殖细胞再分裂一次形成两个精子。 二、产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径 (阅读教材P38) 1.过程图示 2.形成原因:主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 三、影响花药培养的因素(阅读教材P38~39) 1.主要因素 (1)材料的选择 ①不同植物的诱导成功率很不相同。 ②同一种植物,花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。 ③花粉发育时期也是影响花药培养的重要因素,一般来说,在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高。 (2)培养基的组成:培养基的成分及比例对花药培养也有影响。 2.其他因素:亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率

都有一定影响。 四、实验操作(阅读教材P39~40) 1.材料的选取 (1)取材:对绝大多数植物而言,适宜花粉培养的时期是单核期。 (2)花药发育时期的确定:一般通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。 (3)镜检方法: ①最常用的是醋酸洋红法。 ②但某些植物的花粉细胞核不易着色,需采用焙花青-铬矾法。 2.消毒 3.接种和培养 (1)接种要求:将在无菌条件下除去萼片、花瓣和花丝的花药立即接种到培养基上。 (2)培养条件:培养温度在25_℃左右,幼小植株形成后才需要光照。 (3)鉴定和筛选:在花药培养中,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,常常会出现染色体组数目的变化,因此需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。

2019学年第二学期高二生物专题3《月季的花药培养》学案含答案

月季的花药培养 学习目标 1.理解被子植物花粉发育的过程。 2.掌握产生花粉植株的两种途径及影响因素。 3.掌握花药培养的选材方法、材料的消毒方法及花药的接种和培养方法。 一、影响花药培养的因素 1.被子植物的花粉发育 (1)花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。 (2)花粉发育的基本过程 被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期(单核居中期、单核靠边期)和双核期等阶段。具体过程如图所示:

特别提醒 (1)1个小孢子母细胞最终形成4个花粉粒,8个精子。 (2)在被子植物的花粉发育过程中,同一个具有单细胞核的花粉粒形成的2个精子和1个营养细胞的核基因是相同的。 2.产生花粉植株的两种途径及影响因素 (1)产生花粉植株的两种途径

(2)影响两种途径的因素 ①培养基中激素的种类。 ②培养基中激素的浓度配比。 3.影响花药培养的因素 (1)内因:材料的选择。 ①从花药来看,应当选择初花期的花药。 ②从花粉来看,应当选择单核期的花粉。 ③从花蕾来看,应当选择完全未开放的花蕾。 (2)外因 ①培养基的组成。 ②亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等。 1.运用文字和箭头表示出被子植物花粉发育的过程。 提示 小孢子母细胞――→减数分裂小孢子四分体时期―→单核居中期―→单核靠边期――→有丝分裂 双核期(花粉管细胞

核、生殖细胞核)。 2.花粉发育过程中的四分体与减数分裂过程中的四分体是同一个概念吗?有什么不同? 提示不是。减数分裂过程中的四分体是指联会状态下的一对同源染色体,含有4条染色单体;花粉发育过程中的四分体是指小孢子母细胞经减数分裂后形成的连在一起的4个小孢子。 3.进行花粉植株培养时要配制3种培养基,试说出每种培养基中激素的比例和作用。 提示①诱导愈伤组织培养基:生长素与细胞分裂素比值适中,促进愈伤组织的形成。②生芽培养基:生长素与细胞分裂素比值较低,促进芽的分化,抑制根的形成。③生根培养基:生长素与细胞分裂素比值较高,促进根的分化,抑制芽的形成。 4.愈伤组织与胚状体有何差异? 提示愈伤组织的细胞是未分化的细胞,需经再分化生根发芽;胚状体的细胞已经经过了再分化,具有了生根发芽的能力,可以直接通过分化形成根、芽结构。 1.如图是花药培养产生花粉植株的两种途径,下列相关叙述错误的是()

2020-2021学年高中生物人教版选修1习题:专题3 课题2 月季的花药培养 Word版含解析

课题2月季的花药培养 课后篇巩固提升 基础知识巩固 1.关于被子植物花粉的形成,下列说法正确的是() A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的 B.花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段 C.花粉发育经历双核期时,两个细胞核中的遗传物质并不完全相同 解析花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的,其发育经历了小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。双核期的两个细胞核是由一个细胞核经遗传物质加倍后平均分配,形成的两个细胞核,它们具有完全相同的遗传物质。花粉母细胞经减数分裂形成花粉粒,其细胞核分裂形成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核,进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞,生殖细胞再经有丝分裂得到两个精子。 答案B 2.下面对月季花药培养产生花粉植株的叙述,错误的是() A.花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比 B.一般来说选用单核期的花粉可提高诱导出花粉植株的成功率 C.确认花粉是否处于合适的发育期,常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色 解析愈伤组织是脱分化形成的薄壁细胞,呈无定形状态,无胚芽、胚轴和胚根等结构。 答案D 3.花药培养与植物组织培养不同,下列说法不正确的是() A.花药培养需选择发育时期适宜的花蕾 B.花药培养对培养基配方的要求更为严格 C.培养基配制方法完全不同 解析植物组织培养与花药培养相同之处:培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处:花药培养的选材非常重要,需事先选择适宜时期的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大大增加。 答案C 4.在花药培养过程中,需要对培育出来的植株作进一步的鉴定和筛选,目的是看其() A.是否有染色体丢失 B.是否有基因突变 C.是否出现染色体倍性变化 解析在花药培养过程中,培育出的植株,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,常常会出现染色体倍性的变化,因此还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。 答案C 5.被子植物花粉的发育阶段顺序正确的是() A.小孢子四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒

兰花繁殖的几种方法

兰花繁殖的几种方法 兰花是一种具有高观赏价值的花卉,其繁殖方法多样且较为特殊。 本文将介绍兰花繁殖的几种常见方法,供花卉爱好者参考。 一、种子繁殖法 种子繁殖是兰花繁殖的最常见且最基础的方法之一。首先,需要选 择健康、成熟的兰花种子。然后,将种子放在适宜的培养基中,保持 适宜的温度和湿度。待种子长出幼苗后,进行定植和管理,直至长成 健壮的植株。 二、分株繁殖法 兰花的众多品种适合通过分株繁殖进行繁衍。分株繁殖法可通过将 成年植株的茎块分割成多个植株,然后分别定植。在分株过程中要注 意使用锋利、消毒的工具,并确保每个分株有足够的养分和环境条件,以促使其顺利生长。 三、组织培养法 对于某些特殊品种的兰花,种子繁殖和分株繁殖可能不太适用。此时,可以考虑采用组织培养法来繁殖兰花。该方法利用植物体的组织 或细胞进行无菌培养,通过不同培养基的组合来诱导和促进花药、茎块、种子等生长和分化。 四、球茎繁殖法

部分兰花具有球茎结构,适合通过球茎繁殖法进行繁衍。这种方法可通过将球茎分割成多个部分,每个部分都有适量的球茎休眠芽,然后将其定植。在生长过程中,需注意适度的水分和养分供应,以促进球茎的生长和发育。 五、花蔺繁殖法 花蔺繁殖法适用于某些特殊兰花品种。首先,选择花蔺植株并确保其克隆繁殖性,然后将其茎段或花序苞片埋于土壤中,适当浇水并控制光照条件。经过一段时间后,花蔺将生长出侧芽,即可分离成为新的植株。 总结: 兰花的繁殖方法多种多样,选择适合自身条件和品种特点的繁殖方法十分重要。通过种子繁殖、分株繁殖、组织培养、球茎繁殖和花蔺繁殖等方法,可以实现兰花的繁衍和扩大数量。希望本文的介绍能为兰花爱好者提供一些有用的参考和指导。

2019-2020年高中生物人教版选修1教学案:专题三 课题2 月季花的花药培养(含答案)

2019-2020年高中生物人教版选修1教学案:专题三课题2 月季花的花药 培养(含答案) 1.被子植物花粉发育的基本过程: 小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双 核期。 2.花药培养产生花粉植株有两条途径:一是胚状体途 径,二是愈伤组织途径,这两种途径主要取决 于激素的种类及其浓度配比。 3.影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的 组成。选择单核靠边期的花药培养成功率最高。 4.确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用)和 焙花青一铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。 5.在花药培养中,常常会出现染色体倍性的变化。 一、被子植物的花粉发育 1.花粉:是由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。 2.花粉的发育过程 二、产生花粉植株的两种途径 两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 三、影响花药培养的因素 1.主要因素:材料的选择与培养基的组成。 (1)花药方面,应选择初花期的花药。

(2)花粉方面,应选择单核期的花粉。 (3)花蕾方面,应选择完全未开放的花蕾。 2.其他因素:亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度等。 四、花药培养的实验操作 材料的选取―→ 材料的 消毒 ―→ 接 种 ―→ 培 养 ―→ 鉴定和 筛选 1.材料的选取 (1)花粉的鉴定:一般通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期。 (2)镜检方法:最常用的方法是醋酸洋红法。但是,某些植物的花粉细胞核不易着色,需采用焙花青—铬矾法,这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。 2.材料的消毒 (1)将花蕾放入体积分数为70%的酒精中浸泡约30 s,立即取出,在无菌水中冲洗,后用无菌吸水纸吸干。 (2)放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4 min,再用无菌水冲洗3~5次。 3.接种 (1)剥离花药时,尽量不损伤花药,彻底去除花丝。 (2)每瓶接种花药7~10个。 4.培养 (1)温度:25_℃左右。 (2)光照:开始不需要光照,幼小植株形成后才需要光照。 (3)转移:将愈伤组织及时转移到分化培养基上;如果释放出胚状体,尽快将幼小植株分开,分别移植到新的培养基上。 5.鉴定和筛选:鉴定染色体倍性的变化,并进行筛选。 1.被子植物的花粉发育依次经过() ①双核期②四分体时期③单核居中期④单核靠边期 A.①②③④B.②③④① C.②④③①D.②①③④ 解析:选B被子植物的花粉发育过程为:四分体时期→单核居中期→单核靠边期→双核期。 2.从小孢子母细胞到形成精子,经历的分裂方式是() A.有丝分裂B.减数分裂 C.先有丝分裂后减数分裂D.先减数分裂后有丝分裂

花药离体培养、花粉离体培养与单倍体育种的区别

花药离体培养、花粉离体培养与单倍体育种的区别 一般是离体培养花粉处于单核时期(小孢子)的花药。通过培养使它离开正常的发育途径(即形成成熟花粉最后产生精子的途径)而分化成为单倍体植株,这是目前获得单倍体植株的主要方法。大体上要经过制备培养基、接种花药和培养三步骤。 由花粉长成单倍体一般有两条途径①由花粉分裂形成愈伤组织(即分化程序很低的薄壁细胞团),再由愈伤组织分化出根和芽,最后形成植株。②由花粉分裂形成胚状体(不是由合子发育成的胚叫胚状体),再由胚状体长成植株。当瓶中花药内长出的小苗达到一定大小时,应调节温度、温度及光照等条件,使幼苗得到锻炼并逐步适应自然的环境条件,然后从试管中移出种植于土壤中,进行一般的栽培和管理。 1、花药离体培养与单倍体育种是一回事吗? 花药离体培养是一种组织培养技术,其过程是:①把花粉发育到一定阶段的花药,通过无菌操作技术,接种在人工培养基上进行离体培养;②花粉在培养基所提供的特定条件下可以发生多次分裂,形成类似胚胎的构造(胚状体)或愈伤组织;③诱导愈伤组织分化出芽和根,最后长成植株。单倍体育种是一种育种方法,其过程是:在花药离体培养的基础上,用秋水仙素继续处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,重新恢复为二倍数。因为它们的二倍数染色体是由单倍数染色体本身加倍而来的,所以都是纯系,自交后代不会发生性状分离,因此在育种上有很高的应用价值。 由此可知,花药离体培养与单倍体育种关系密切——花药离体培养是单倍体育种的首要环节,但两者的步骤和结果是不同的。 2、花药离体培养得到的植株一定是单倍体吗? 花药离体培养得到的植株不一定是单倍体,其原因还得从花药的结构和培育过程谈起。花药是花的雄性器官,包括体细胞性质的药壁和药隔组织,以及雄性性细胞的花粉粒。按染色体的倍性来看,前者为二倍体细胞,后者为单倍体细胞。在离体培养过程中,由于花药愈伤组织的多倍化、核融合、花药壁和花丝等二倍体体细胞参与愈伤组织的形成、愈伤组织染色体的变化等因素,导致培养中有非单倍体植株出现。那些起源于花药壁、药隔或花丝细胞的植株,其染色体倍数应与提供花药的植株一样,完全可能是二倍体。 花药离体培养与花粉离体培养的差异 花药离体培养与花粉离体培养有较大差异。 培养概念 花药离体培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上,来改变花药内花粉粒的发育程序,使其分裂形成细胞团,进而分化成胚状体,形成愈伤组织,由愈伤组织再分化成植株。花粉离体培养是指把花粉从花药中分离出来,以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术,由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈

苍术繁育方式

苍术繁育方式 苍术(学名:Atractylodes macrocephala)是一种常见的中药材,具有健脾胃、温中止呕、化湿利水的功效。苍术的繁育方式主要有分株繁殖、种子繁殖和组培繁殖三种。 分株繁殖是苍术最常用的繁殖方式之一。首先要选择生长健壮、无病虫害的母株进行繁殖。在适宜的季节,将母株的根茎分开,每个分株上要保留有足够的根系和芽眼,然后将分株重新栽植到土壤肥沃、排水良好的地方。分株繁殖可以使苍术快速繁殖,但由于每个分株的遗传基因基本相同,容易导致种质单一,抗病虫害能力较差。种子繁殖是苍术的另一种繁殖方式。收集到的苍术种子要进行质量检测,筛选出完整、无病虫害的种子。在繁殖季节,将种子播种于肥沃、疏松、排水良好的苗床上,覆盖一层薄土,保持适宜的湿度。苍术的种子萌发需要较长的时间,一般需要20-30天左右。在苗床上幼苗长到一定程度后,可以进行移栽,将苗期较好的幼苗移植到合适的地块上进行生长。 组培繁殖是一种先进的繁殖技术,可以实现苍术的无性繁殖。首先要选择适合的组织培养基,将苍术茎段或幼叶片分离出来,进行消毒处理后,培养在含有适量植物生长调节剂的培养基上。在适宜的温度、光照和湿度条件下,培养基中的组织会迅速生长和分化,形成新的植株。组培繁殖可以大量繁殖苍术,而且不受季节限制,但对培养基的选择和操作技术要求较高。

除了以上三种常见的繁殖方式,苍术还可以通过离体培养、花粉培养等方式进行繁殖。离体培养是将苍术茎段或幼叶片等离体培养在含有适量营养物质的培养基上,通过组织分化和再生形成新的植株。花粉培养是将苍术花药中的花粉培养在含有适量营养物质的培养基上,通过花粉萌发和胚胎发育形成新的植株。 总结起来,苍术的繁育方式有分株繁殖、种子繁殖、组培繁殖、离体培养和花粉培养等。不同的繁殖方式适用于不同的情况,可以根据需要选择合适的繁殖方式。通过科学合理的繁殖方式,可以提高苍术的产量和品质,满足人们对中药材的需求。

高中生物选修一课题月季的花药培养练习

课题2 月季的花药培养-----练习 1.一个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子,由一个小孢子到形成两个精子,其间经过的分裂次数及分裂方式为( ) A.一、有丝分裂B.二、减数分裂 C.二、有丝分裂D.三、有丝分裂 2.下列说法错误的是( ) A.被子植物的花粉发育过程依次经历了四分体时期、单核期、双核期 B.被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的,因而含有与体细胞中数目相同的染色体C.花粉是单倍体的生殖细胞 D.花粉粒内有两个精子 3.剥离花药时,要彻底去除花丝,主要原因是( ) A.连着花丝,操作不方便 B.连着花丝,消毒不彻底 C.花丝会影响将来愈伤组织形成植株 D.与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成4.花药离体培养是指( ) A.离体的花药培育成愈伤组织 B.愈伤组织培育成植株 C.离体花药培育成植株 D.离体的花药培育成花粉胚 5.下列关于接种时应注意的事项,全部正确的是( ) ①接种室要消毒②无菌操作③接种时可以谈话④外植体如茎段、茎尖等可随机放入培养基⑤接种时要防止交叉污染⑥接种完毕应立刻盖好瓶口 A.①②③④ B.①②③④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②⑤⑥ 6.四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管,经培养形成试管苗,下列叙述中不.正确的是( ) A.用花药离体培养获得的胚状体含四个染色体组 B.诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂 C.培养基中应含有有机养料及生长素和细胞分裂素 D.试管苗的生长发育需要光照 7.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗,这种生殖方式不.能叫( ) A.无性生殖 B.组织培养 C.植物克隆D.有性生殖 8.MS培养基和进行微生物培养时所配制的培养基的主要区别是( ) A.MS培养基一般含植物激素,微生物培养基不含植物激素 B.MS培养基不需要氨基酸,微生物培养基含各种氨基酸 C.MS培养基不需要碳源,微生物培养基含碳源 D.MS培养基含维生素B1和维生素B6,微生物培养基不含维生素 9.有同源染色体存在,但在光镜下一定看不.到同源染色体之间两两配对联会的是( ) A.初级精母细胞 B.小孢子 C.精细胞D.根尖分生区细胞

人教版高中生物选修三1[知识点整理及重点题型梳理]植物的组织培养

人教版高中生物必修三 知识点梳理 重点题型(常考知识点)巩固练习 植物的组织培养技术 【学习目标】 1、指导植物组织培养技术的基本原理和基本技术。 2、掌握植物培养过程中使用的无菌技术(重点)。 3、掌握植物知识培养的基本过程及操作。 4、说出被子植物花粉发育的过程及花药例题培养产生花粉植株的两种途径。 5、说出花药离体培养的因素,学习话要例题培养的基本技术。 【要点梳理】 要点一、植物组织培养的基础知识【植物的组织培养技术 未发布 课题1:基础知识】 1、植物组织培养的基本过程: 离体的植物器官、组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化(去分化)。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫再分化。再分化形成的试管苗移栽到地里,可以发育成完整的植物体。植物组织培养的过程可以简要归纳为: 离体的植物器官、组织或细胞(外植体)−−−→脱分化愈伤组织−−−→再分化根、芽—→植物体。 2、植物组织培养的理论基础:细胞的全能性 要点诠释: 细胞的全能性与植物组织培养间的关系 ①细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。 植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。植物细胞只有脱离了植物体,在一定的外部因素作用下,经过细胞分裂形成愈伤组织,才能表现出全能性,由愈伤组织发育、分化出新的植物体。 ②高度分化的植物细胞仍具有全能性的原因是所有体细胞均来自受精卵的有丝分裂,均有和受精卵相同的一整套遗传信息。 ③植物体的组织、器官的形成,是基因选择性表达的结果,其细胞的全能性受到限制,在离体状态下,其全能性才容易得以表达,表达的过程须经过脱分化和再分化。 ④容易进行营养繁殖的植物细胞,其全能性容易表达,易进行植物组织培养。 要点二、影响植物组织培养的因素 1、无机营养 (1)大量元素:除碳(C )、氢(H )、氧(O )外,还有氮(N )、磷(P )、钾(K )、钙(Ca )、镁(Mg )、硫(S )等元素。 (2)微量元素:包括铁(Fe )、铜(Cu )、钼(Mo )、锌(Zn )、锰(Mn )、钴(Co )、硼(B )和碘(I )等。 2、有机营养 (1)维生素类:植物组织培养中经常使用维生素C 、维生素B 1(盐酸硫胺素)、维生素B 6(盐酸吡哆醇)、

植物的生殖与发育

植物的生殖与发育 一、生殖方式:有性生殖和无性生殖 1.有性生殖 概念:由两性生殖细胞(精子和卵细胞)结合成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。这种生殖方式所产生的新个体,其遗传信息来自亲本双方,精子和卵细胞是上下两代联系的桥梁,即亲本双方的遗传信息分别通过精子和卵细胞传给下一代。 2.无性生殖 概念:不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。因此新个体的遗传信息只来自母体一方,子代表现的性状由母体一方的DNA决定。 二、植物的生殖 1.植物的有性生殖:成熟植物的花有雄蕊、雌蕊,分别产生精子、卵细胞两种生殖细胞,精子和卵细胞受精形成的受精卵发育成种子的胚,在合适的环境中发育成为新一代植物体。2.植物的无性繁殖 用叶繁殖:如椒草的叶片长成新植物体。 用茎繁殖:如马铃薯的块茎长成新植物体。 用根繁殖:如红薯的块根长成新植物体。 3.无性生殖在生产上的应用 (1)嫁接:苹果、梨、桃等果树用此方法繁殖优良品种。无论枝接还是芽接,成功的关键是接穗和砧木的形成层要紧密结合,因为只有形成层的细胞具有分裂能力。 (2)扦插:扦插实际上是由茎进行繁殖,葡萄、月季等植物用此种方法栽培。 (3)植物组织培养:利用无性生殖的原理,使植物组织在人工控制的条件下,通过细胞的增殖和分化,快速发育成新植株的高新技术手段。 植物组织培养过程:离体植物组织或花药花粉→形成愈伤组织→长出丛芽→生根→移栽成活 培养基含有植物生活所需要的全部营养物质和生长发育所需的激素。 植物组织培养的优点:科技含量高,取材少,繁殖速度快,在农业生产和科学研究上已广泛应用。 植 物受精与果实的形成 的植物的生殖植物的营养繁殖 生植物的组织培养 殖种子的结构 和植物的生长种子的萌发 发发育芽的发育 育 。 植物的种类很多,比较常见的,与我们人类生产和生活密切相关的,多数是绿色开花植物。绿色开花植物在生殖过程中,表现出丰富多彩的生命现象,如植物生长到一定的阶段,就开花、结出果实和种子。花的结构有雄蕊、雌蕊。当植物完成受精后,胚珠能发育成种子,同时子房壁能够发育成果皮。

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