**有性繁殖用两个亲本的配子,所以后代各不相同。无性繁殖只用一个亲本,没有配子,所以后代在遗传上与亲本相同。**这一句话就涵盖了比较题的大部分得分点。
本课建立在种子和果实的形成之上,也为细胞分裂与遗传打下基础。
这两条途径是什么?
植物可以用两种不同的方式产生新植物。
| 特征 | 有性 | 无性 |
|---|---|---|
| 亲本 | 两个(或一株自花传粉的植物) | 一个 |
| 配子与受精 | 有 | 没有 |
| 后代 | 彼此之间、与亲本在遗传上都不同 | 与亲本在遗传上相同(克隆) |
| 速度 | 较慢:开花、传粉、种子、萌发 | 通常较快:植物的一部分直接长成新株 |
| 扩散 | 种子可传播得很远 | 新植株通常留在亲本附近 |
| 需要传粉媒介 | 需要(昆虫、风或另一朵花) | 不需要 |
无性繁殖的例子有草莓的匍匐茎、马铃薯的块茎和洋葱的鳞茎。
为什么后代会有这种差别?
配子带有每个亲本一半的遗传信息。受精把一个随机的雄性细胞核和一个随机的雌性细胞核结合起来。结果是新的组合,所以每颗种子都不同。
在无性繁殖中,细胞分裂,复制出亲本细胞的完全相同的拷贝。没有任何东西被混合,所以新植株与亲本一致。遗传模型板在一个虚构的单基因模型中展示了这种混合,它只是模型,不是对任何真实植物的预测。
例题
一位农民有一株优质的香蕉类植物,果实极好,而且能抵抗某种土壤病害。她想要 100 株具有相同特点的植物。
她应该用种子种,还是用植株的一部分繁殖?说明理由,并指出这个选择的一个风险。
**第 1 步,哪种途径产生相同的后代?**无性繁殖,因为一个亲本产生遗传相同的克隆。
**第 2 步,应用:**用亲本的一部分长出新株,会把优质果实和抗病性复制到每一株上。
**第 3 步,风险:**100 株在遗传上完全相同,所以一种植物抵抗力弱的新病害,可能同时影响全部。
**答案:**用植株的一部分(无性繁殖),因为后代是具有相同特征的克隆;风险是整片作物有相同的弱点。
要留意的错误
常见的失误是只陈述差异,不给理由。
错误答案:“无性繁殖比较快,有性繁殖比较好。”
学生给出的是看法,没有生物学联系,而且“比较好”不是科学用语。
改正的方法是说明每条途径产生什么,以及这带来什么:无性繁殖较快,因为不需要配子、传粉或受精;有性繁殖产生变异,因为两个亲本提供不同的基因。变异有助于物种在环境变化时存活。
自我检测
先在纸上作答,再打开答案。
1. 为什么无性繁殖的后代在遗传上与亲本相同?
显示答案
一个亲本提供全部遗传物质,细胞通过有丝分裂产生完全相同的拷贝。没有第二个亲本的基因来混合。
2. 说出有性繁殖对气候变化中的野生植物物种的一个好处。
显示答案
它产生变异,所以有些后代可能具备能适应变化的特征。物种更有可能延续下去。
3. 一位园丁用一株马铃薯的块茎种出 30 株马铃薯。新植株是克隆,还是用种子种出的兄弟姐妹?请解释。
显示答案
**克隆。**块茎繁殖是无性繁殖的一种,所以每一株新植物在遗传上与亲本相同。