备课素材：植物的无融合生殖-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

植物的无融合生殖 先看一道试题： 孟德尔在研究豌豆杂交实验前，曾花多年时间研究山柳菊，结果一无所获。下列关于孟德尔遗传实验的叙述，错误的是 A. 豌豆有容易区分又可以连续观察的相对性状 B. 山柳菊常常出现无融合生殖,不适宜作杂交实验的材料 C. 孟德尔认为碗豆的高矮茎是由一对等位基因控制的 D. 性状分离比的模拟实验中，甲、乙两桶内的彩球数可不相等 【答案】B C 【解析】豌豆有容易区分又可以连续观察的相对性状，A正确；山柳菊常常出现无融合生殖,不适宜作杂交实验的材料，B正确；孟德尔认为碗豆的高、矮茎是由一对遗传因子控制的，C错误；性状分离比的模拟实验中，甲、乙两桶内的彩球分别模拟的是雌配子、雄配子，因此二者的数彩球可不相等，D正确。 这道试题涉及到植物的无融合生殖，教材中未作详细说明。 那么，什么是无融合生殖？山柳菊为什么不能作杂交实验的材料？ 在豌豆杂交实验结束以后，孟德尔在1866年开始尝试在一些性状变化更为丰富的物种中进行实验，期待进一步确认在豌豆中发现的遗传学规律。为此他选择了三个物种：山柳菊（Hieracium）、蓟（Cirsium）、水杨梅（Geum）。 他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想，主要原因是:①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性繁殖；③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。  孟德尔在紫罗兰属、玉米属和紫茉莉属等不同种类的植物杂交实验中都分别确认了他在豌豆杂交实验中获得的遗传规律。但是，他在山柳菊属的杂交实验中却始终没有获得与豌豆杂交实验相同的研究结果，尽管他为该实验花费了大量的精力和时间。 1870年，孟德尔在布尔诺自然研究学会的会刊上发表了关于山柳菊的杂交初步研究。主要结果可以归纳为三点： （1）山柳菊杂交种有一个惊人的现象：第一代杂交种 （即两个亲本的杂交产物）的个体在表型上并不完全相同（豌豆杂交的第一代总是相同）。 （2）杂交种的第二代（即第一代杂交种的自交产物）没有发生变异；它们之间在许多性状上保持了一致，并与生产它们的杂交株相同（豌豆的杂交后代在性状上有变化）。 （3）亲本的花粉不能阻止杂交株的自花授粉（豌豆的杂交后代可以接受亲本的花粉并繁殖后代）。 现在我们知道，山柳菊的杂交结果之所以和豌豆完全不一样，是因为它有着完全不同的繁殖方式：以单性生殖（孤雌生殖）为主。在绝大多数情况下，山柳菊的后代是由亲本的卵细胞（注：没有经过减数分裂，拥有整套染色体）直接发育而成的，即没有经过受精作用。换句话说，山柳菊的后代的繁殖基本上不需要卵细胞和花粉的结合，因此山柳菊并不是一个适合用来验证孟德尔遗传规律的物种。 孤雌生殖： 孤雌生殖是自然界中存在的一种的生殖现象，指的是动植物的卵子不需要受精过程，就能单独发育成后代的生殖方式，也称为无融合生殖。 植物无融合生殖因产生基因型与母本完全一致的种子，所以在固定杂种优势、提高育种效率、降低制种成本方面有着巨大潜力，被誉为杂交育种界的“无性生殖革命”（这可能也是许多资料认为孤雌生殖是一种无性生殖）。根据胚的来源途径可将无融合生殖分为两种类型，一种是由未减数胚囊形成无融合胚的配子体无融合生殖，另一种是由胚珠内珠心细胞直接形成一个或者多个胚的孢子体无融合生殖，也称为珠心胚现象。 20世纪60年代，研究人员相继发现，家蚕、竹节虫、毒蛾、枯叶蝶、黄瓜和番茄等生物中也存在孤雌生殖现象。目前大多数的科学家都认为，自然界中的假减数分裂和孤雌生殖现象是某些生物对环境的一种适应，是在自然选择的作用下促使某些基因不断变异、积累引起的。 例、孟德尔曾用山柳菊为材料进行遗传规律的研究,但结果并不理想。下列说法与其结果不理想无关的是(    ) A.山柳菊的相对性状难以观察和区分 B.数学统计不易在山柳菊植株上实施 C.人工异花传粉不易在山柳菊之间进行 D.无性繁殖在山柳菊中时常发生 解析：本题主要考查孟德尔进行遗传规律研究时选用山柳菊不成功的原因。 山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状，A正确；数学统计可以在山柳菊植株上实施，比如统计株高等，B错误；山柳菊的花小，难以做人工杂交实验，C正确；山柳菊有时进行正常的有性生殖，有时进行单性繁殖，D正确。故答案为B。 学科网（北京）股份有限公司 $