花粉母细胞

生物用语

指在种子植物的幼龄花药中分化，由造孢细胞有丝分裂或不分裂而形成的细胞。

减数分裂

在花粉囊壁发育的同时，花粉囊内的造孢细胞也进行分裂。大多数植物的初生造孢细胞要进行几次分裂，然后形成花粉母细胞。如商陆（图商陆1）初期常为多边形，稍后渐近圆形，体积较大，细胞核也较大，细胞质浓，没有明显液泡，与其四周的花药壁层细胞有明显的区别。极少数植物的造孢细胞可不再分裂，直接发育为花粉母细胞，如小花山桃草。花粉母细胞不断积累营养物质，细胞内各种细胞器的量增多，RNA和蛋白质也大量合成，随后进行减数分裂。减数分裂是植物生活周期中的一个重要阶段，它与被子植物的有性生殖有密切的关系。它发生在被子植物花粉母细胞开始形成花粉粒和胚囊母细胞开始形成胚囊的时候。

分裂过程

减数分裂也有间期，称为减数分裂前间期。高等植物减数分裂前间期所持续的时间比有丝分裂的要长得多，绝大多数的DNA在此期中合成，还有少数的DNA( 0.4-1℅)在减数分裂中的偶线期和粗线期合成。细胞进入减数分裂绪状态后，即开始减数分裂。减数分裂包括两次连续的分裂，现分述如下：

减数分裂的第一次分裂

减数分裂的第一次分裂减数分裂的第一次分裂可分为四个时期：前期经历时间很长，染色体变化复杂。前期1又可进一步分为6个时期：

（1）前细线期核中染色体极细，在光学显微镜下，一般难以分辨，但染色体已开始凝缩，出现螺旋丝。（2）细线期染色体螺旋卷曲，开始逐渐变成细丝，上面分布着许多大小不同的球状染色粒。

（3）偶线期细胞内的二同源染色体（即来自父本和母本的相似染色体）两两成对靠拢，这一现象称为二价体，也称联会。如果原来细胞里有20个分散的染色体，这时候配成10对。

（4）粗线期染色体再度螺旋缩短变粗，同时成对的同源染色体各自纵裂，一条同源染色体形成2条染色单体，它们在共同的着丝点上仍相连在一起，所以一对同源染色体包含有4条染色单体。成对同源染色体上的一条染色单体，往往与另一条染色单体彼此扭合，并在相同位置上发生横断和染色单体片段的互换现象，这种染色单体片段的互换，使一条染色单体带有另一条染色单体片段，产生了染色体基因的互换，改变了原有基因的组合，使后代产生新的变异，这是减数分裂的又一重要作用。染色单体在片段互换的地方相连一起，形成交叉现象。

（5）双线期同源染色体继续螺旋缩短变粗，并开始互相分离，但因交叉的关系，使单体上的若干点仍相连一起，出现等形状。

（6）终变期染色体更为螺旋缩短，达到最小的体积，并移向核的周围，靠近核模的地方，以后，核仁、核膜终于消失，最后并出现纺锤丝。

2．中期1染色体螺旋化缩短到最大剂。二价染色体以交叉处排列在赤道板上。二条染色体上的着丝粒以等距离分别列于赤道板的两侧。纺锤体形成。中期1也是观察、研究染色体的最适宜时期。

3．后期1 由于纺锤丝的牵引，两个着丝粒分别向二极移动，使二价体分离，分别移向两极，故一个极区只有原来母细胞染色体的一半。

4．末期1

两组染色体分别到达极区。重新出现核膜、核仁，形成2个子核；同时在赤道面上形成细胞板，将母细胞分隔为二个子细胞。然而新生成的子细胞并不即行分开，而是相连在一起；也有新细胞板不立刻形成，而继续进行第二次分裂的。

减数分裂的第二次分裂

减数分裂的第二次分裂一般与第一次分裂的末期紧接，或出现短暂的间歇期。这一次分裂与一般有丝分裂不同，细胞并不出现DNA的复制和染色体的加倍。这一次分裂的顺序与有丝分裂相似，同样出现前、中、后、末四个时期。

1．前期2时间较短，染色体成细丝状。

2．中期2子细胞的染色体排列在赤道板上，纺锤丝重新形成。

3．后期2子细胞的二条染色单体，随着着丝点的分裂而彼此分开，有纺锤丝牵向二极。

4．末期2移向二极的染色体各组成一个子核，并在赤道板上产生细胞板，发生胞质分裂，各形成2个细胞。

四分体

1个花粉母细胞经减数分裂之后，形成4个子细胞。刚形成的4个子细胞是连在一起的，叫做四分体。四分体中4个子细胞的排列方式，因植物种类（连续型、同时型）而异，这与减数分裂过程中，不同植物新壁形成的方式有关。如多数单子叶植物，其花粉母细胞减数分裂中，第一次分裂即产生新壁，形成二分体，第二次的分裂面与第一次的相垂直，故4个子细胞排列在一个平面上，形成左右对称型；而象多数双子叶植物，无二分体阶段，直到第二次分裂末期，形成4个子核后，才同时产生细胞壁，细胞壁互不垂直，故四分体成为四面体型。如小花山桃草花粉。

其他信息

有些植物二种类型都有。如芋各种植物花粉母细胞减数分裂的持续时间不同，如小麦约需24小时，洋葱约需96小时。在此期间，植物对环境条件的变化非常敏感，若遇到干旱、低温、光照不足，或缺乏营养，或氮肥过多等，都会影响花粉粒的正常形成，从而影响结实，降低产量。因此，在农业生产上十分重视植物减数分裂期间的环境条件变化，从而采取相应的生产措施。

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