生殖和发育

《生殖和发育》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生殖和发育（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、生殖和发育,一切生物都有新生、成长、衰老和死亡的过程。生物的发育通常指生物从受精卵开始到形成成熟个体直至死亡所经历的一系列复杂的变化过程，包括胚胎发育和出生后的生长发育，以及衰老和死亡。,本章内容,生命周期 生殖方式 胚胎发育 生长、成熟和衰老,一、细胞周期,（一）细胞周期与生命周期 1、细胞周期：细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。 （1）分裂间期 （静止期） G1期：指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间 S期：指DNA复制的时期 G2期：指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间 2、分裂期 将间期加倍的染色体分配到子细胞中去,细胞

2、增殖周期,1、继续分裂：造血干细胞、植物分生组织 2、G0：分化为体细胞，神经细胞、红细胞 3、暂不继续增殖：肝细胞、淋巴细胞,调控点,调控点,接触抑制,2、生命周期,生命周期是指受精卵经过胚胎发育成为新个体，新个体长大成熟后又产生下一代的全过程。,生命周期包括生殖、胚胎发育和生长发育等过程。,（二）生活史和世代交替,1、生活史：是指生物从个体发育到自然死亡所经历的全过程。 2、世代交替：生物的整个生命周期中，有性世代与无性世代有规律地交替出现的现象称为世代交替。,二、生殖方式,（一）无性生殖：不经过雌雄交配，由单一亲体直接产生同种新个体的生殖方式称为无性生殖。1、分裂生殖：亲代细胞通过细胞分

3、裂产生后代。草履虫、变形虫、细菌,分裂生殖,2、出芽生殖 ：亲体身体上长出芽体，芽体发育成新个体。酵母菌、水螅,水螅的出芽生殖,草霉根的营养生殖,3、营养生殖：生物营养器官发育成新个体。马铃薯的块茎、秋海棠的叶,营养生殖,4、断裂生殖：生物身体断裂成两段，每段发育成新个体。,海星的断裂生殖,曲霉孢子,5、孢子生殖：生物特殊的生殖细胞孢子分裂产生新个。青霉、曲霉、铁线蕨,（二）有性生殖：两个性细胞,即配子(精子或卵)融合为一,成为合子或受精卵,再发育成新一代.,1、融合生殖：两个性细胞的结合和两亲体细胞交换部分遗传物质后再产生新个体的繁殖方式。,1、叶绿体；2、接合管；3、过渡的原生质；4、合子

4、,（1）接合生殖：亲体交换一部分遗传物质后，再分裂生殖（水绵）,减数分裂,特点:配子又母细胞经过减数分裂而产生.在此过程中,配子母细胞分裂两次,但DNA只复制一次,所以经过两次分裂后得到的子细胞中染色体的数目只有一半. 过程: 间期(DNA复制) 前期(细线期;偶线期;粗线期;双线期)中期后期末期中期后期末期子细胞 结果:一个二倍体的细胞产生了4个在染色体数目上和DNA含量上都是单倍体的细胞. 注意:1精母细胞4精子1卵母细胞1卵子+3极体,精细胞和卵细胞的形成,减数分裂和有丝分裂的比较,减数分裂发生的时间: 终端减数分裂:二倍体受精卵(有丝分裂和细胞分化)二倍体动物体(营养体)(减数分裂)配

5、子(单倍性) 始端减数分裂:受精卵(减数分裂)营养细胞(有丝分裂)单倍体配子(结合)合子 中间减数分裂:合子(有丝分裂)二倍体孢子体植物(产生)孢子母细胞(减数分裂)单倍体配子体植物(融合)合子 减数分裂丰富基因组合:配子的基因组合遵循2n规律.即有多少对染色体就能产生2n种配子.,性别进化,细菌的有性生殖:细菌通过结合将存在的基因从一个细菌传递到另外一个细菌,有增多变异的作用,但是没有繁殖的作用.有初步的性分化. 纤毛虫的交配型:接合式的有性生殖:2个纤毛虫腹面相接大核(退化)+小核(减数分裂)多个单倍体小核(退化后存活两个)静止核+迁移核(移入对方细胞中与对方静止核融合)二倍体合子(分裂分

6、化)大核+小核(细胞分裂)新一代纤毛虫,同配生殖 ：结合成合子的两个配子，形态和大小相同 。低等的动、植物，如藻类、真菌 异配生殖 ：结合成合子的两个配子，形态大小不同，一个稍大一些，一个稍小一些 。绿藻、原生动物,、衣藻的同配生殖；、空球藻的异配生殖,卵式生殖 ：由精子和卵细胞结合而成，精子特别小，而卵细胞特别大 。高等动物、高等植物,配子生殖,雌雄同体和孤雌生殖,动植物界都存在雌雄同体的现象,但是植物比动物更普遍.如雌雄同株同花;雌雄同株异花;雌雄异株.植物的性别分化取决于基因,基因的表达受环境影响. 无脊椎动物也用雌雄同体;还有些动物性别由环境决定. 孤雌生殖:卵不必受精就可以发育成幼体

7、,无脊椎动物的部分虫类就是这样的生殖方式.,高等植物的生殖和发育,一 花:是植物的生殖器官,由花托、花被、雄蕊群和雌蕊群四部分组成.植物发育成熟到了开花期,在适宜的环境下就回开花. 1 花被:包括花萼和花冠两部分.花萼由不同数目的萼片组成,绿色,果实成熟时大多脱落.花冠由不同数目的花瓣组成.花朵不同的颜色来自花瓣细胞中质体内的胡萝卜素和液泡内的花青素.花的芳香也来自花冠. 2 雄蕊群:雄蕊的总称,有花丝和花药两部分,花药发育成小孢子,最后发育成花粉粒.一般花药有四个小孢子囊或花粉囊,成熟是花粉囊壁破开,花粉散出.,三、花,1、花的基本形态,2、花被类型,3、花的性别,3 雌蕊群:雌蕊的总称,由

8、柱头、花柱和子房构成.子房中有子房室、胚珠、株心、株被、胚囊、株孔和胎座(生长胚珠的地方).根据胚珠和胎座的位置可以分为:直生胚珠、倒生胚珠和横生胚珠.子房在花托上的位置也有三种:子房上位、子房中位或半下位和子房下位. 4 花序:有些植物的花按一定的排列格式聚生成簇在共同的花轴之上.不同的植物有不同的花序.如穗状花序;总状划策;圆锥状花序;伞形花序;散房花序;头状花序;柔荑花序;复伞形花序.,二 花粉粒的产生:小孢子母细胞(减数分裂)单倍体的小孢子(有丝分裂)营养细胞(富含营养物质供花粉粒继续发育)+生殖细胞(分裂)雄配子或精子雄配子体(花粉粒) 三 胚囊的形成:由胚珠内的大孢子母细胞发育而成

9、.大孢子母细胞(减数分裂)大孢子(4个细胞排成一纵行,靠近珠孔的三个退化,余下一个发育为早期胚囊)早期胚囊胚囊(具有8个细胞核,位于中央的两个是极核,靠近珠孔端的三个形成1个卵细胞和2个助细胞,另一端三个发育为反足细胞),四 开花及传粉,开花:花药及胚囊成熟后,花冠张开,路出雄蕊和雌蕊. 传粉:花药破开,花粉粒借助风或动物被带到柱头上的过程.是植物有性生殖的一个必要过程.有异花传粉(不同植株之间或同一植株不同花之间的传粉)和自花传粉(花粉落到同一朵花的柱头上使胚珠中的卵受精). 风媒花:靠风传播花粉的花.小,颜色不艳,没有蜜腺,没有香味,没有花瓣,花粉粒小、轻,干燥,易于飞扬,花柱长,柱头有分

10、枝,这类植物大多密集生长,易于受粉. 虫媒花:靠虫、蜂、碟、蛾等昆虫及其他动物传播花粉的花.颜色鲜艳,有蜜腺,香味浓,能吸引动物.不同的动物传播不同的花粉.花的形态、花蜜的成分等特性适宜于它的传粉动物.动物与花之间相互适宜,共同发展以完成传粉.,五 花粉发育和受精,花粉粒落到雌蕊柱头上后,受到柱头上黏液的刺激,就开始萌发. 花粉粒花粉管胚珠胚囊双受精 被子植物的双受精既维持了被子植物染色体数目的恒定和遗传性状的相对稳定,而且种子中的营养物质-胚乳也具有双亲的遗传物质,有利于后代的生长发育,从而使被子植物的后代对外界环境具有更强的适应能力.,受精,不亲和性 有性生殖使后代变异性增大，对生存环境的

11、适应性增大，能为自然选择提供更为丰富的素材。,胚的发育,双受精完后,子房继续生长发育,在胚珠内,受精卵经过休眠,开始进行分裂,细胞数目不断增多,并且逐步分化出子叶、胚芽、胚轴和胚根.他们构成被子植物的胚.受精的极核经过多次细胞分裂,形成大量的胚乳细胞,最后构成胚乳.,（1）动物器官的发生 外胚层 中胚层 内胚层 （2）植物器官的发生胚 种子 胚乳种皮,器官发生和形态建成,种子和果实,胚珠发育成种子,胚乳逐渐被胚吸收,营养物贮存在子叶里就形成无胚乳种子;胚乳不被吸收就形成有胚乳种子. 子房发育成果实.由子房发育而成的果实叫真果(如桃、小麦、葡萄);除子房外,花托或花被等也参与了果实的形成的果实叫

12、假果.(如苹果、梨),果实,果实和种子的散布,不同的植物为了适应外界而生存,可通过不同的途径散播种子:借助风、水、动物和人.,种子的萌发,在合适的环境条件下,种子吸收水分后,体积胀大,种皮变软,胚的生命活动活跃起来,胚乳里的营养物在酶的作用下逐渐分解转化,供给胚芽、胚轴和胚根等部分,这些部分得到营养物质后开始分裂和生长,胚根先从种子伸出,发育成根,胚芽突破种皮,钻出地面长成幼苗.,2、无融合生殖,（1）单性生殖 ：在进行有性生殖的动物中，卵细胞不经受精，单独发育成子代的生殖方式 。蜜蜂（雄蜂） （2）幼体生殖 ：少数昆虫在幼虫期就能进行生殖，称为幼体生殖。幼体生殖时成熟卵无卵壳，胚胎发育在囊泡

13、中进行，孵化的幼体取食母体组织，继续生长发育，至母体组织消耗殆尽，破母体外出行自由生活，这些幼体又以同样的方式产生下一代幼体。如瘦蚊(Oligarce paradoxus)在夏季产生雌、雄蛹，成虫羽化后交配产卵，行两性生殖，而其余季节则行幼体生殖，因而也是一种世代交替现象。,人和动物的生殖和发育,一 雄性生殖系统:哺乳动物大多是雌雄异体,他们的有性生殖要依赖雌性和雄性个体的生殖器官的活动来实现. 雄性生殖器官及功能:生殖器官包括睾丸、附睾、输精管、副性腺、和阴茎等.睾丸是主要的雄性生殖器官,能够产生精子和分泌雄性激素. 睾丸位于阴囊内,产生精子的场所. 精子呈蝌蚪状,由头、颈、尾三部分组成,能

14、运动. 雄性激素:主要是睾酮,刺激雄性生殖器官和精子的发育与成熟,刺激并维持第二性征.分泌还受垂体控制.,雌性生殖系统:性器官包括卵巢、输卵管、子宫和阴道.卵巢是主要雌性生殖器官,能产生卵细胞和分泌雌激素. 卵巢位于腹腔,左右各一个,内有大小不同的卵泡,经过初级、生长和成熟三个阶段而发育成熟.排卵进入输卵管. 卵细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成,还含有卵黄物质.不能运动. 雌激素:孕酮和雌激素,能刺激子宫生长,增后子宫壁,促进第二性征的发育,促进子宫膜进一步发展,促进乳腺发育.受垂体控制.,受精:精子和卵子融合而成受精卵或合子的过程. 体外受精和体内受精:大多数海洋生物都是体外受精,排出的精子

15、和卵子借助水的游动完成受精.大多动物都是体内受精,提高了受精的效率. 当精子与卵细胞接触时,精子的顶体释放出一些酶,将放射冠溶解掉,接着精子的头部通过透明带和细胞膜进入卵细胞,尾部留在外面.雄性一次射出的精子数有上亿个,但只有几十个到达卵细胞的细胞膜附近,最终只有一个精子进入卵细胞.精子进入卵细胞以后迅速膨大并形成细胞核,与卵细胞的细胞核融合,两者染色体也合在一起形成受精卵.,胚胎发育,动物由受精卵发育为幼体或雏形个体的变化过程称胚胎发生或胚胎发育。 （一）早期胚胎发育 1、卵裂和囊胚形成 2、囊胚 3、原肠胚的形成,细胞的全能性与克隆生物,1、细胞全能性,2、克隆生物,Dolly的出生,植物

16、组织培养：诱发产生愈伤组织如果条件适宜，可培养出再生植株。用于研究植物的生长发育、分化和遗传变异；进行无性繁殖；制取代谢产物。,2001年1月，美国克隆猴 “泰特拉”，这意味着克隆人已不存在技术障碍；,衰老和死亡,2002年10月7日英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特霍维茨和英国人约翰苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。,生长、成熟和衰老,（一）生长发育 动物：已有器官体积、总量增加、功能加强 植物：产生新的器官，由分生组织完成 生长周期：生物生长快慢不同的规律性变化,四季海棠,松树,变态,不完全变态,直接发育,生物的生殖方式有那些？ 动物的三个胚层分化成哪些器官？ 解释：细胞周期 生命周期 受精变态 生活史 世代交替 衰老,复习题,