第三章被子植物生殖器官的形态与结构.docx
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第三章被子植物生殖器官的形态与结构
第三章被子植物生殖器官的形态与结构
一、目的要求
1.掌握被子植物生殖器官的组成,形态,结构。
2.掌握花药和胚囊的发育过程。
3.掌握种子和果实的形成过程,了解常见的果实类型。
4.了解被子植物生殖与粮食生产,水果业等的关系。
二、主要内容
1.花的组成及其类型。
2.雄蕊的发育和花粉粒的形成。
3.雌蕊的发育和胚囊的形成。
4.开花、传粉和受精。
5.种子和果实的形成。
6.被子植物生活史的概述。
三、重点和难点
重点:
1.被子植物花的组成与类型。
2.雄蕊的发育和花粉粒的形成.
3.雌蕊的发育和胚囊的形成。
4.胚的发育与种子的形成.
难点:
1.双受精过程。
2.雄蕊的发育。
3.胚囊的形成。
概述
一、营养繁殖(vegetativepropagation)
营养繁殖是植物用其自身的一部分,如鳞茎、块茎、块根和匍匐茎等,自然地增加个体数的一种繁殖方式。
低等植物的藻殖段、菌丝段等和高等植物的孢芽、珠芽、根蘖均可用来营养繁殖,农林生产中广为应用的扦插、压条、嫁接和离体组织培养等也属于营养繁殖。
二、孢子繁殖(或无性繁殖asexualreproduction)
孢子繁殖是藻、菌、地衣、苔藓、蕨类等植物的一种普遍存在的繁殖方式。
这些植物在生活史的某一阶段能产生一种具有繁殖能力的特化细胞----孢子,当孢子离开母体后,在适宜外界环境下便能发育成一新的植物体的繁殖方式。
三、有性生殖
有性生殖是指植物在繁殖阶段产生两种生理、遗传等均不同的配子,经其结合形成合子,再由合子发育成新的植物体的生殖(或繁殖)方式,故又称配子生殖。
被子植物的有性生殖过程中产生两种形态大小、生理功能、活性完全不同的两种配子即雄性的精子和雌性的卵子,精卵结合产生合子发育成胚,由胚发育成新的植株。
第一节花的组成及其类型
一、花的概念、组成和类型
(一)花的概念
从形态和解剖学的角度来看,花是节间极度缩短而具有变态叶(雄蕊、心皮)以适应于生殖的变态短枝。
花是种子和果实的先导,可进一步发展为种子和果实。
花的来源:
从枝条-->茎-->(逐渐缩短)花柄,叶(演变)-->花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。
(二)花的组成
一朵被子植物的完全花(Flower)通常由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等几部分组成。
1.花梗(花柄)
花梗是着生花的小枝,结构和茎的结构相似。
支持花向各向展布,各种营养物质由茎转运到花的通道。
花梗的长短因植物种类而异,有的植物甚至没有花梗。
2.花托
花托是花梗顶端略微膨大的部分,其节间很短,很多节密集在一起,花的其它部分按一定的方式排列其上。
花托有扁平、凸起、圆锥状、倒锥、坛状、杯状等多种特殊形状。
草莓的花托膨大呈圆锥状,并且肉质化;莲的花托呈倒圆锥形,俗称莲蓬;桃的花托凹陷呈杯状;落花生的花托,在受精后迅速延伸,将着生在其先端的子房插入土中,结成果实,这种花托叫做雌蕊柄或子房柄。
3.花萼
由若干萼片组成。
萼片结构与叶类似,但无栅栏组织和海绵组织之分。
离萼:
萼片彼此分离,不存在任何联合。
油菜;
合萼:
萼片多少存在联合,萼片彼此合生。
合萼下端称萼筒,上端分离部分称萼裂片。
茄子。
早落萼:
萼片先于花冠脱落。
罂粟;
落萼:
萼片与花冠同时脱落。
油菜、桃
宿存萼:
萼片与果实一起发育并留在花梗上。
茄子、海椒、番茄、柿子等。
花萼通常一轮,多轮者,外面的花萼(叶状苞片)为副萼。
棉花、木槿等锦葵科植物。
4.花冠
由若干花瓣组成。
花瓣颜色鲜艳,含有色体时呈橙色、黄色、橙黄色;含花青素时呈红色、蓝色、紫色。
有的花瓣有香气,或有蜜腺可以分泌蜜汁。
由于花瓣的离合,花冠筒长短,花冠裂片深浅不同,从而形成各种不同花冠。
筒状花冠(向日葵心话);漏斗状花冠(牵牛);钟状花冠(南瓜);十字形花冠(油菜、萝卜);唇形花冠(一串红);蝶形花冠(蚕豆);舌状花冠(向日葵边花)。
a.十字形花冠:
花瓣4枚,对角线排成十字,白菜、芥菜等十字花科的植物;
b.蝶形花冠:
花瓣5枚,其中旗瓣1,翼瓣2,龙骨瓣2,似蝶形,如豆科蝶形花亚科植物的花。
假蝶形花冠也属于花瓣分离的花冠。
c.蔷薇型花冠:
花瓣5枚,等大。
d.轮状花冠:
花冠管很短,花冠平展,似轮状,如茄科茄属;
e.高脚蝶状花冠:
花冠筒细长,花冠裂片平展,成蝶状,如龙船花、长春花的花;
f.漏斗状花冠:
下部筒状,渐渐向上扩大成漏斗状,如红薯、牵牛等旋花科植物的花;
g.钟状花冠:
花冠筒宽且短,如杜鹃花科吊钟花,鸡矢藤,倒悬钟状,如桔梗科的桔梗等的花;南瓜。
h.筒状花冠:
基部连合成筒,上部分离成裂片。
菊科植物头状花序的管状花;
i.舌状花冠;花冠管短,花冠上部平展成舌状,菊科头状花中舌状花;
j.唇形花冠:
花冠基部连合成筒状,顶端分离成二唇形,上唇二裂,下唇三裂,如唇形科、玄参科等植物的花。
离瓣花:
花瓣没有任何联合。
棉花、桃
合瓣花:
花瓣多少有联合。
合生的下部称为花冠筒,上部称为花瓣裂片。
南瓜、芝麻。
重瓣花:
花瓣多轮。
山茶花、小桃红。
栽培品种的重瓣类型的内层花瓣由雄蕊瓣化而来。
花瓣的排列方式有:
镊合状:
花瓣或萼片各片的边缘彼此相接触,但不覆盖。
旋转状:
花瓣或萼片每一片的一边既覆盖着相邻一边的边缘,而另一边又被另一相邻片的边缘所覆盖
复瓦状:
和旋转状相似,只是各片中有一片或二片完全在外,另一片完全在内。
花萼、花冠合称为花被。
是两轮不能育的变态叶,在花中起保护作用。
花萼、花冠都有的称为双被花,豌豆、番茄等;
仅有一轮花被的称为单被花,大麻、荞麦、桑、板栗无花冠,郁金香、虞美人无花萼;
完全不具花被的花称为无被花,柳书、扬树、杜仲。
5.雄蕊群
雄蕊群是一朵花中雄蕊的总称,由多数或一定数目的雄蕊所组成。
雄蕊的数目常随植物种类而不同,原始种类的雄蕊数目多而不定,较进化的则减少,以达到一定的数目。
雄蕊由花丝和花药两部分组成。
花丝细长,多呈柄状,具有支持花药的作用,也是水分和物质通往花药的通道。
花丝一般是等长的,但有些植物,花丝的长短不等,如十字花科。
花丝有的聚合,有的分离,如蚕豆。
花药在花丝顶端,是产生花粉的地方,是雄蕊的主要部分,通常由四个或两个花粉囊组成,分为左右两半,中间以药隔相连。
花粉囊里产生许多花粉粒,花粉粒成熟时,花粉囊破裂,散放出花粉粒。
(1)雄蕊常随植物种类不同而不同,常见有:
单体雄蕊
棉花
多体雄蕊
蓖麻
聚药雄蕊
菊花
二体雄蕊
蚕豆
二强雄蕊
唇形科
四强雄蕊
十字花科
(2)花药着生方式:
基着药:
花药仅基部着生于花丝顶端,如:
望江南、莎草、小蘖、唐菖蒲等;
背着药:
花药背部着生于花丝上,如:
桑、苹果、油菜;
丁字药:
花药背部中央一点着生于花丝顶端而易摇动,如:
小麦、水稻、百合等;
广歧药:
花药基部张开几乎成水平线,顶部着生于花丝顶端,如:
毛地黄、地黄;
个字药:
花药张开成“个”字形的广歧药,如:
凌霄花;
贴着药:
花药全部着生于花丝上,如:
莲、玉兰等。
(3)花药开裂方式:
花药成熟后开裂散出花粉。
开裂有如下几种:
纵裂:
(最常见)
孔裂
瓣裂
小麦、油菜茄、马铃薯、杜鹃樟树、小蘖
6.雌蕊群
雌蕊群是一朵花中雌蕊的总称,位于花的中央。
一个典型的雌蕊可分为柱头、花柱、子房三个部分。
构成雌蕊的基本单位是心皮,心皮是具有生殖作用的变态叶,是组成雌蕊的基本单位。
雌蕊的类型:
单雌蕊:
一朵花中只有一个心皮构成的雌蕊,如:
大豆、花生、桃;
离生单雌蕊:
一朵花中有若干彼此分离的单雌蕊,如:
八角、木兰、毛茛、蔷薇、草莓;
复雌蕊:
一朵花中有一个由二个以上的心皮合生构成的雌蕊。
复雌蕊中有子房合生,花柱、柱头分离(如:
蓖麻);有子房、花柱合生,柱头分离(如:
荞麦);也有子房、花柱、柱头全部合生,柱头呈头状(如:
油菜)等三种类型。
(1)柱头
位于花柱顶端,是承受花粉的地方。
多数植物的柱头能分泌水分、糖类、脂类、酚类、激素和酶等物质,有助于花粉粒的附着和萌发。
柱头分泌物的化学成分和浓度,随植物种类而异,从而对来源不同的花粉粒表现出不同的生理效应,具有选择性。
(2)花柱
介于柱头和子房之间,是花粉管进入子房的通道。
同时,花柱对花粉管的生长能提供营养及某些向化物质,有利于花粉管进入胚囊。
花柱:
花柱道;引导组织;薄壁细胞间隙。
(3)子房
子房是雌蕊基部膨大的部分,外为子房壁,内为一至多个子房室。
着生在子房内的卵形小体称胚珠,每一个子房内胚珠的数目,各种植物不同,由一到数十个不等。
子房与花托的关系,子房类型可分为:
上位子房(子房上位):
上位子房下位花—油菜、玉兰;上位子房周位花—桃、李;
半下位子房(子房半下位或子房中位):
半下位子房周位花—菱、马齿苋;
下位子房:
下位子房上位花—南瓜、苹果、梨。
(4)胚珠
依据胚珠中胚囊与珠柄的相对关系,可有以下几种胚珠类型:
直生胚珠(荞麦),横生胚珠(锦葵),弯生胚珠(油菜),倒生胚珠(水稻、小麦、瓜类)。
(5)胎座
胚珠着生的地方叫胎座。
常见的胎座类型有:
边缘胎座:
单心皮,子房一室,胚珠生于腹逢线上,如:
豆类;
侧膜胎座:
多心皮,子房一室或假二室,胚珠生于心皮边缘,如:
油菜、南瓜、黄瓜;
中轴胎座:
多心皮,子房多室,心皮边缘于中央形成中轴,胚珠生于中轴上,如:
棉花、杆桔;
特立中央胎座:
多心皮,子房一室,子房基部向上延伸成中轴,但不到子房顶,胚珠生于轴上,如:
石竹科植物;
顶生胎座:
胚珠生于子房室顶部,如:
瑞香科植物;
基生胎座:
胚珠生于子房室基部,如:
菊科植物。
根据花中雌蕊、雄蕊的具备与否,可把花分为3类:
两性花:
雌、雄蕊都具有。
桃花、梅花等;
单性花:
只有雌、雄蕊之一。
又可分为雌雄同株(南瓜、玉米)、雌雄异株(白杨、柳);
无性花:
雌、雄蕊都不具有。
向日葵的边花。
(三)禾本科花的构造
1.禾本科植物的小穗结构:
由小穗轴、颖片(2枚)、小花(3-5枚)组成
2.禾本科植物的小花结构:
由小花轴、外稃(1枚)、内稃(1枚)、浆片(鳞片、花被)(2枚)、雄蕊(群)(3枚)、雌蕊(群)(1枚或2枚心皮)组成。
3.禾本科植物的花序的形成,一般称为幼穗分化。
(四)花程式与花图式
1.花程(公)式:
用字母、符号、数字等概括表示花的构造。
(1)性别:
——两性花
;♂——雄花;♀——雌花;
(2)对称性:
*——辐射对称;↑——两侧对称;
(3)花中各部分用其拉丁文中的第一个字母的大写表示;
P——花被;K——花萼;C——花冠;A——雄蕊群;G——雌蕊群;
(4)用数字1,2,3,4,……表示各轮的数目,以“∞”表示多数或不定数,以“O”表示缺失或退化。
萼片、花瓣(或花被片)、雄蕊、心皮如连合“()”;
(5)某部分不止一轮,轮与轮用“+”相连,如A5+5;
(6)
用“()”表示连合,C(5)表示花瓣5枚,连合,表示贴生;
(7)
子房上位用G,子房下位G,子房半下位G,组成雌蕊的心皮是否连合,心皮数、子房室数,胚珠数均可用数和符号来表示:
如G(5:
5:
∞)表示:
5个心皮连合成5室的子房,每室胚珠多数。
2.花图式:
是花的横切面的简图,表示各部分数目离合状态、排列状况:
(1)花轴:
以圆圈表示,有时为圆点;
(2)花萼:
以新月形,背有突起的弧形来表示;
(3)花瓣:
以背面无突起的新月形弧形来表示;
要表示出花萼、花瓣排列位置、连合状况及相互间的位置
(4)雄蕊:
以花药的横切面来表示;
雌蕊以子房横切面表示,并要表示心皮的数目、合生、离生、子房室数、胎座、胚珠着生情况。
二、花芽分化(Neptuniapubescens)
(一)双子叶植物的花芽分化
生长锥-->半球状突起(花序原基)-->花序轴伸长基部半球状突起(花原基分化)-->花萼原基分化(K)-->花瓣(C)原基分化、顶端生长-->雄蕊原基分化(A)-->雌蕊和心皮的突起-->顶端生长-->两心皮愈合-->雌雄蕊顶、边、居间生长、花瓣顶、边生长-->依次居间生长-->花芽生长-->开花
(二)禾本科植物花芽分化
"种子"-->幼苗-->生长锥(半球形-->圆球形)-->生长锥伸长(花序轴分化)-->由下向上:
苞叶原基(变态叶)分化(单棱期)-->由中间向两端:
小穗原基分化(二棱期)-->颖片原基(2枚)-->由下向上:
小花原基-->外稃原基(1枚)-->内稃原基(1枚)-->浆片原基(2枚)-->雄蕊原基(3)-->雌蕊原基(2心皮)
生长锥生长期:
茎的半球形生长锥显著伸长,扩大成长圆锥形。
单棱期(苞原基分化期):
生长锥的基部两侧,自下而上地出现一系列环状突起,即为苞叶原基。
小穗分化期开始(二棱期初):
从幼穗中部开始,以向基和向顶的次序发育,在各苞叶原基的叶腋分化出小穗原基。
小穗分化期末(二棱期):
由于小穗原基也呈隆起,与苞叶原基构成二棱。
小穗原基继续增大,苞叶原基不再发育,而为小穗原基所盖没,最后逐渐消失。
颖片分化期:
小花的分化开始于中部,先在基部分化出2个颖片原基。
小花分化期:
随后在小穗的两侧自下而上地进行小花的分化,出现小花原基。
后又逐渐分化出1片外稃原基、1片内稃原基、2个浆片原基、3个雄蕊原基及1个雌蕊原基。
小麦的雌蕊由2枚心皮组成,雌蕊原基初发生时,心皮合生,呈环状结构,包围着突起的单生胚珠,以后环状结构闭合,上部形成两个花柱,并发育出柱头毛。
三、花序
花序是指花在花轴上排列的情况。
花序可分为无限花序(总状类花序)和有限花序(聚伞类花序)两大类:
无限花序(总状类花序):
其开花的顺序是由花轴下部的花先开,渐向上部,或由边缘向中心。
又称向心花序或总状花序。
其中根据花柄、花托等的不同又可分为:
总状花序
穗状花序
伞形花序
肉穗花序
复穗状花序
复总状花序
伞房花序
隐头花序
头状花序
柔荑花序
复伞形花序
1.简单花序:
花序轴不分枝的称简单花序,有如下面八种类型:
(1)总状花序:
花序轴不分枝,花柄近等长。
如一串红,白菜(成熟时);
(2)伞房花序:
花柄不等长,但最后花排在一平面上,如梨,绣线菊;
(3)伞形花序:
花由一点长出,花柄等长,形同一把张开的伞;
(4)穗状花序:
花轴单一,无花柄;
(5)柔荑花序:
花序轴上着生无柄或具短柄的单性花,开花后整个花序脱落,如杨、柳、枫杨、山毛榉科植物。
(6)肉穗花序:
同穗状花序,但花序轴膨大且肉质化。
有的种类具大型佛焰苞,又称佛焰花序;
(7)头状花序:
花序轴缩短成球形或盘形,上面密生许多近无柄或无柄的花,苞片常聚成总苞,生于花序基部,如菊科植物;
(8)隐头花序hypanthodium:
花序轴较短,肥厚肉质化,呈中空的囊状体,内壁着生有无柄的单性花,顶端有一小孔,孔口有许多总苞。
2.复合花序:
花序轴分枝的,并且每一分枝是简单花序中的一种,称为复合花序,有下面四种类型:
(1)圆锥花序:
又称复总状花序,如女贞、山指甲;
(2)复穗状花序:
如小麦、水稻;
(3)复伞形花序:
小茴香、芹菜、胡萝卜;
(4)复伞房花序:
如花楸、石榴。
有限花序(聚伞类花序):
花序中最顶点或最中的花先开,由于顶花的开放,限制了花序轴顶端继续生长,因而以后开花顺序渐及下边或周围。
有限花序又称离心花序或聚伞类花序,它通常包括以下几种类型:
单歧聚伞花序:
花序主轴顶端先生一花,然后在顶花下的一侧形成侧枝,继而侧枝的顶端又生一花,其下方再生一侧枝,如此依次开花,形成合轴分枝的花序。
蝎尾状聚伞花序:
各分枝为左右间隔生长,如:
唐菖蒲、美人蕉。
卷伞花序:
如果各分枝都朝一个方向生长,则称,如:
附地菜、聚合草
二歧聚伞花序:
顶花下的花序主轴向两侧各分生一枝,枝的顶端生花,每枝再在其两侧分枝,如此反复,如:
繁缕。
多歧聚伞花序:
花序主轴顶端发育出一花后,顶花下的主轴上又分出三个以上的分枝,各分枝又自成一小聚伞花序,如:
泽漆。
轮伞花序:
多为唇形科植物,对生叶序的叶腋内侧各生3朵以上的花组成的花序,如:
益母草等。
第二节雄蕊的发育及其结构
一、雄蕊的发育
1.雄蕊的发育过程
雄蕊由花药和花丝组成。
雄蕊是由雄蕊原基发育而来的,经顶端生长和原基上部有限的边缘生长后,原基迅速伸长,上部逐渐增粗,不久即分化出花药和花丝两部分。
二、花药的发育和结构
1.花药的发育过程
花药由花粉囊和药隔组成。
花药发育初期,结构简单,外层为一层原表皮,内侧为一群基本分生组织,不久,由于花药四个角隅处分裂较快,花药呈四棱形。
以后在四棱处的原表皮下面分化出多列体积较大,核亦大,胞质浓,径向壁较长,分裂能力较强的孢原细胞(archesp-orialcell)。
随后孢原细胞进行平周分裂,成内、外两层,外层为初生周缘层(primaryparietallayer);内层为初生造孢细胞(primarysporogenouscell),初生周缘层细胞继续平周分裂和垂周分裂,逐渐形成药室内壁(endothecium)、中层(middlelayer)及绒毡层(tapetum)。
花药中部的细胞逐渐分裂,分化形成维管束和薄壁细胞,构成药隔。
2.花药的结构
药室内壁通常仅1层细胞,初期常贮藏大量物质。
花药成熟时,细胞径向扩展,贮藏物质消失,除外切向壁外,均发生多条斜纵向条纹状的纤维素次生加厚,故称纤维层(fibrouslayer)。
药室内壁在形成纤维层时,常在2个相邻花粉囊交接处留下一狭长的薄壁细胞--裂口。
中层由1至数层较小的细胞组成,初期可贮存有淀粉等营养物质,以后其细胞被挤压逐渐解体和被吸收,所以,其在成熟的花药中已消失。
绒毡层的细胞较大,初期为单核的但在花粉母细胞开始减数分裂时,形成双核或多核。
该层胞质浓,胞器丰富,胞质含较多的RNA及蛋白质,并含有丰富的油脂和类胡萝卜素等营养物质,对花粉粒的发育或形成起着重要的营养和调节作用,后渐退化。
绒毡层能合成和分泌胼胝质酶,分解花粉母细胞和四分体的胼胝质壁,使单核花粉粒分离。
绒毡层还合成蛋白质,通过运转至花粉粒的外壁上,这是一种识别蛋白。
花粉粒成熟后,纤维层细胞失水,所产生的机械力使花药在裂口处断开,花粉粒由裂口处纵轴形成的裂缝散出。
花粉囊壁因绒毡层的解体而消失,或仅存痕迹,只剩有表皮及纤维层。
三、花粉母细胞的减数分裂
造孢细胞经几次分裂后,形成花粉母细胞(Pollenmothercell-pmc)。
花粉母细胞排列紧密,早期具有一般的纤维素壁。
整个花粉囊内,花粉母细胞之间与绒毡层细胞之间都有胞间连丝相贯通。
在相邻的花粉母细胞间,常形成直径为1-2微米的胞质管(Cytoplasmicchannel),将同一花粉囊的花粉母细胞连接成为合胞体(Syncytium)。
研究发现有染色质、内质网片段等细胞器、营养物质等通过胞质管进行物质交流。
这种连接现象与花粉囊中花粉母细胞的减数分裂同步化与营养物质、生长物质的迅速运输及分配有关。
以后,在减数分裂过程中,随着花粉母细胞在质膜与细胞壁之间积累胼胝质,形成胼胝质壁,并逐渐加厚,致使胞间连丝和胞质管被阻断。
花粉母细胞在减数分裂前,细胞的形态和结构常有很多变化,如细胞和核的体积增大,胞质增稠,RNA和蛋白质大量合成,核蛋白体密集,质体和线粒体增多,液泡小而不明显等,所以花粉母细胞显著地与周围花粉囊壁细胞不同。
花粉母细胞的减数分裂比较复杂,现分为核分裂和胞质分裂两部分分别叙述。
(一)花粉母细胞减数分裂过程中的核分裂
1.减数分裂的第一次分裂
前期I
前细线期(preleptotene):
核中染色体极细,一般难以分辨,但染色体已开始凝缩,出现螺旋丝。
细线期(leptotene):
染色体因螺旋卷曲,开始逐渐变成细丝状,上面分布着许多大小不同的球状染色粒。
染色体已含有2条染色单体(在光学显微镜下仍不能见到),且常有一定的极性。
它们的端部常附着在核膜上的某处(邻近核仁或中心粒),并向另一方向散开成花束状。
如水稻等植物,其染色体经过一定缠络(凝线期synizesisstage)后,随即形成"花束"状附聚,此期核及核仁有所增大。
至期末,核仁的体积和RNA的含量增加一倍。
偶线期(合线期zygotone):
同源染色体(一条来自父本,一条来自母本,两者的形状、大小很相似,而且基因顺序也相同的染色体)逐渐两两成对靠拢。
在同源染色体上位置相同的基因(或位点loci)非常准确地依次配对。
这种染色体配对的现象称为联会(synapsis)。
偶线期有极少量DNA合成,与联会有密切关系。
粗线期(pachytene):
染色体缩短变粗。
粗线期中期,由于联会,细胞核内的染色体对(称为二价体bivalent)的数目为原来二倍体数目的一半。
每个二价体含4条染色单体,又称四联体(tetrad)。
此时,二价体中不同染色体的染色单体之间,可在一处或几处相同的位置上发生横断,并且发生片段的互换和再结合的现象,而另外两条染色单体不变。
称之为交换(crossing-over)。
它对生物遗传和变异有重大意义。
粗线期也有DNA的合成,对染色体中DNA断裂后的修复起一定的作用。
双线期(diplotene):
染色体继续缩短,核仁体积缩小,有的仍附在一定的染色体上。
紧密配对的同源染色体彼此排斥和开始分离。
但在发生交换的地方--交叉(chiasma),仍连接在一起。
因此,联会染色体呈现X、V、8和O等形状。
本期内,能清楚地见到二价体的四条染色单体。
终变期:
染色体继续缩短变粗,表面变光滑,染色体对常常分散排列在核膜的内侧,故此时期为观察、计算染色体数目的最适宜时期。
中
期
I
染色体螺旋化缩短达到最大值。
二价染色体以交叉处排列在细胞中部的赤道板上。
二条染色体上的着丝粒以等距分列于赤道板的两侧,纺锤体形成。
此期也是观察、研究染色体的适宜时期。
接在赤道板的两边。
后
期
I
由于纺锤丝的牵引,两个着丝粒分别向两极移动,使二价体分离,分别移向各自的极区,故每一个极区只有原来母细胞染色体的一半。
每个极区就各有一套完整的单倍的染色体组
末
期
I
两组染色体分别到达极区。
有些物种在此期会有核膜形成和染色体螺旋解体。
而在另一些物种,则不形成核膜,染色体也不螺旋解体。
2.减数分裂的第二次分裂
从减数分裂I到减数分裂Ⅱ,细胞没有进行DNA的复制,不存在间期或只有极短的间期,便进入到减数分裂Ⅱ。
减数分裂Ⅱ实际是一次普通的有丝分裂,也分为前、中、后、末4个时期,当进入后期时,每条染色体的着丝点分裂,使染色单体分离,分别进入细胞两极,最终形成4个单倍体的子细胞。
(二)花粉母细胞减数分裂过程中的细胞质分裂
减数分裂的细胞质分裂有两种连续型:
同时型(simultaneoustype):
减数分裂第一次分裂末,先形成二分体,然后在第二次分裂末,再在二分体各自的细胞中产生细胞板,形成四分体。
连续型(successivetype):
直到减数分裂的第二次分裂末,形成4个子细胞核以后,才同时发生细胞壁。
如:
小麦花粉母细胞分裂。
(三)花粉母细胞减数分裂的意义
1.花粉母细胞(二倍体)-->花粉粒(单倍体)-->精子(单倍体),与卵细胞(单倍体)受精-->胚(二倍体),恢复遗传上的稳定性。
2.减数分裂中同源染色体间片段交