植物是怎么授粉的?自花和异花传粉方式对比
遗传学试题中,出现两性花采取的传粉方式是异花传粉,试题的情境提供的是不能自花传粉,学生很难理解的。由于高中生物教材中缺少生长发育的内容,影响了学生的理解,影响了学生读懂试题。
导读:一朵两性花采取的传粉方式怎么会是异花传粉?
传粉方式
1.植物的传粉方式
传粉是植物有性生殖不可缺少的环节,它有两种方式:自花传粉和异花传粉两种方式。
(1)自花传粉
雄蕊的花粉传到同一朵花的柱头上。自花传粉植物一定是两性花,但具有两性花的植物不一定进行自花传粉,更多的是进行异花传粉。大豆、豌豆、大麦、小麦、芝麻等都是自花传粉,豌豆花还是严格的自花授粉,闭花授粉植物,即开花时已经完成授粉。
(2)异花传粉
一朵花的花粉传到同一植株的另一朵花的柱头上,或一朵花的花粉传到不同植株的另一朵花的柱头上。单性花的植物肯定是异花授粉,但两性花的植物也有异花授粉的植物。
2.两种传粉方式的比较
目前,自然界里仍有自花传粉的植物,这是进化过程中形成的适应现象。在条件不适于异花传粉时,植物通过自花传粉就可以完成生殖过程。自花传粉的植物具有稳定的特性。自花传粉能避免花粉受到一些伤害,比如昆虫的吞食。
异花传粉比自花传粉更进化,增加了生物的变异性,增强了生活力。因为自花传粉时,雌雄两方的生殖细胞的遗传性差异较小,连续的自花传粉,会使后代的生命力衰退。在进化过程中异花传粉逐渐被选择并得到发展,成为大多数被子植物的传粉方式。
植物的异花传粉需借助外力才能完成,传送花粉的媒介有风、昆虫、鸟甚至水。最为普遍的是风和昆虫。
3.如何理解两性花采取的传粉方式靠异花传粉?
根据异花传粉的优越性,自然界中确实有两性花为异花传粉的,原因有多方面的,如雌雄蕊异长,雌雄蕊异熟,雌雄蕊异位,自花不孕(自交不亲和)等。
在分析试题时,我主要是作自交不亲和的知识让学生理解(见文章后的链接),即一种是一朵花上具有雌蕊和雄蕊,但是不能亲和,只能异花传粉才能结实。
典型试题解析
判断题:两性花只能进行自花传粉,单性花只能进行异花传粉。(×)(判断对错)
解析:此类题目的关键是理解掌握单性花、两性花以及自花传粉、异花传粉的特点。
根据雌蕊和雄蕊的有无,花可以分为两性花和单性花,在一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊的花叫做两性花,在一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的花叫做单性花。单性花中,只有雌蕊的花,叫雌花,只有雄蕊的花叫雄花。
雄蕊花药里的花粉散落出来,落到雌蕊柱头上的过程叫传粉。传粉的方式有自花传粉和异花传粉。自花传粉是指花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的传粉方式,如豌豆。异花传粉是指花粉依靠昆虫、风等外力落到另一朵花的雌蕊的柱头上的传粉方式,如玉米。依靠风力传粉的花叫风媒花,依靠昆虫等传粉的花叫虫媒花。
单性花只有雄蕊或只有雌蕊,因此单性花一定进行异花传粉;两性花可以进行自花传粉,也可以进行异花传粉。
试题:某两性花植株,异花传粉。该植株花色受基因A、a控制,其中A基因控制红花,a基因控制白花,花色基因无致死效应。该植株茎的高矮受另一对基因B、b控制,这两对基因位于两对同源染色体上。某研究小组进行该植株的如下人工杂交实验:
在20℃条件下将一株红花高茎和一株白花高茎进行杂交,在20℃下培养,F1表现为红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=2:1:2:1;在35℃下培养,F1表现为白花高茎:白花矮茎=2:1.请回答:
(1)对该植株进行人工杂交实验,是否需要对其进行去雄处理 (填“是”或“否”)。一次杂交实验需要套纸袋 次。
(2)由题干推断该杂交实验的亲本基因型为 。由该植株的花色性状遗传可知,该植株的花色表现是 作用的结果。推测不同环境温度下F1个体花色不同的原因可能是 。
(3)该植株出现F1中高矮茎的表现型比例的原因是 。取在35℃下培养的F1中某白花高茎植株进行自交,并放在20℃条件下培养,其后代出现两种花色,写出遗传图解(不要求写出配子)。
答案:
(1)否 2
(2)AaBb×aaBb 基因和外界环境(环境温度)共同 A基因在35℃时不表达/A基因控制合成的酶在35℃时失活
(3)BB纯合致死 遗传图解见解析
解析:
根据题意,花色基因和植株高矮基因分别位于两对同源染色体上,故遵循自由组合定律,对于每对基因来讲,都遵循分离定律,可以按照分离定律的思路来解题。
两亲本的表现型分别为红花高茎和白花高茎,20℃下F1表现为红花:白花=1:1,高茎:矮茎=2:1,由此分析可知,高茎为显性,矮茎为隐性,高茎纯合致死,其亲本的基因型为AaBb×aaBb;在35℃下花色全部表现为白色,说明环境温度影响花色的表现型。据此分析回答下列问题。
(1)该植株为两性花植株,但是异花传粉,在进行人工杂交实验时,不用进行去雄处理,一次杂交实验需要套2次纸袋。
(2)根据分析可知其亲本基因型为AaBb×aaBb;该植株的花色表现在基因决定的前提下,同时受环境温度的影响,故花色是在基因和外界环境(环境温度)共同作用的结果;在35℃下花色全部为白色没有其他颜色,可能原因是控制花色的显性基因A在35℃时不表达或者A 基因控制合成的酶在 35℃时失活。
(3)亲本表现型都为髙茎,F1中高茎:矮茎为2:1,其中高茎为显性,矮茎为隐性,故最可能原因是BB纯合致死,遗传图解如图所示:
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