《多细胞动物繁殖》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多细胞动物繁殖（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 多细胞动物生殖、发育及起源教学目的和要求：把握个体发育的各个阶段及多细胞动物的起源。教学重点和难点：原肠胚、中胚层的形成和生物发生律。学时：1教学方法：启发式表达法作业：1、如何证明多细胞动物起源于单细胞动物？2、赫克尔和梅契尼柯夫的多细胞动物起源学说的主要内容是什么？为什么梅氏学说易被多数人承受？3、卵裂、原肠胚和中胚层的形成有哪些方式？ 名词解释：生物发生律第一节 多细胞动物的生殖一生殖生殖又称生殖，是生物有机体的根本生命特征之一。所谓生殖就是亲体产生一代的过程，是种群的连续。生殖力的大小，取决于该种动物每年生殖的次数，每次产子数量，性成熟速度以及处于各发育时期个体数之比等。一般地
2、说，低等动物寿命短，死亡率高，生殖力大；高等动物寿命长，死亡率低， 而生殖力小，这与低等动物等幼体缺乏保护和寄生虫难以进入寄主有关。动物的种类和它们所生活的环境是多种多样的，因而动物生殖的方式也是多种多样的。一般说来动物的生殖方式是随动物界的进化而进展的，即由简洁到简单，由低等到高等，由无性到有性。而有性生殖又是由同配到异配。动物生殖的方式概括起来可分为无性生殖和有性生殖。.无性生殖无性生殖是由一个亲体直接产生下一代的生殖方式。它不经过生殖细胞的结合， 多见于低等无脊椎动物。它包括以下集中不同的方式。1.分裂生殖由一个亲体直接分裂成两个或多个子体的方法。前者称二分裂法。它又包括横二裂和纵二裂。
3、后者称复分裂法，它又称裂体生殖。分裂生殖是原生动物习见的一种繁10殖方式，如：草履虫、绿眼虫等. 2.出芽生殖在亲体的肯定部位长出与自身体型相像的子体，称为芽体。以后芽体可以脱离亲 体发育成个体，如：水螅；也可以不脱离亲体而形成群体，如：绝大多数珊瑚虫。3. 孢子生殖合子经过分裂，产生很多孢子，孢子不经结合而产生很多子孢子的生殖方式。如： 原生动物的孢子虫。4. 再生动物体一局部在损坏、脱落后，重恢复其所丧失的局部，以保证其个体的完整性。如：水螅及扁形动物等.有性生殖是由雌雄细胞结合而产生个体的生殖方式。由于有性生殖的个体，从亲代双方获得不同的遗传特性，使后代更富有生命力更适应外界环境变化的力
4、量，它可包括以下几种方式：1. 配子生殖由亲体产生的两性生殖细胞-配子相互融合成为合子或受精卵，再由合子发育成个体的生殖方式。同配生殖：两个结合的配子形态、大小一样，仅在生理上有区分。异配生殖：配子的形态、大小和生理上都不一样。雌雄异体：卵子和精子分别由雌成体和雄成体产生。雌雄同体：卵子和精子都由统一体产生，如：扁形动物。2. 接合生殖是原生动物的纤毛虫类所特有的生殖方式。如：草履虫在进展接合生殖时，二个个体以口沟处相互紧贴，紧贴处的表膜溶解，二个体之间相互交换局部核物质，然后 分开，各个体再以分裂法进展生殖。3. 此外，还有几种特别的生殖方式：孤雌生殖：又称单性生殖。即雌所产生的卵，不经受精
5、能直接发育成个体。 如：轮虫、蚜虫，蜜蜂中的蜂王所产卵发育为雄峰也属孤雌生殖。世代交替：无性生殖和有性生殖交替消灭，而又较有规律性。如：腔肠动物中瘿蝇.的某些种类数枝螅。幼体生殖：动物个体为成熟期或幼体阶段，即能进展生殖。如：昆虫中的一种一胚胎发育的重要阶段1受精与受精卵(胚前发育)其次节 多细胞动物的发育精子与卵结合的过程称为受精，结合后的细胞为受精卵。受精前精子或卵子都要 经过增殖期、生长期和成熟期这三个阶段。在动物的卵细胞里通常有卵黄的存在，卵 子比精子更大。精、卵细胞受精产生的受精卵后发生质的变化，其陈代谢比没受精 前旺盛得多。受精有的在体内进展，有的在体外。雌雄异体者进展异体受精；雌
6、雄同体者既有异体又有同体 2胚胎发育是指从受精卵孤雌生殖除外开头，发育到幼体脱离卵膜或母体为止的发育时期。不同种类的动物其胚胎发育各具不同的特点，但是它们早期胚胎发育的几 个主要阶段是相像的。2.1 卵裂图 3-4，卵裂和囊胚形成示意图受精卵经过屡次的分裂形成很多细胞的过程称卵裂。由卵裂所形成的细胞称分裂球。卵裂是有丝分裂，但与一般的有丝分裂不尽一样，其主要特点是分裂后所产生的 子细胞即分裂球不经生长，马上进入下一次分裂，因而随着卵裂次数的增多，分 裂球的体积越来越小。卵细胞内卵黄多少及其在卵内分布状况不同，卵裂的方式也不 同：1完全卵裂：整个受精卵都进展分裂，多见于少黄卵。等裂：分裂球大小几
7、乎相等的卵裂方式，如：文昌鱼、海胆不等裂：动物性极的分裂球较小，植物性极的分裂球较大，如：海绵动物、蛙类2不完全卵裂：多见于多黄卵，受精卵仅在不含卵黄的部位进展分裂。盘裂：分裂只限在不含卵黄一端胚盘，如:乌贼、鸡。表裂：分裂只限于卵外表，如:昆虫卵2.2 囊胚的形成当卵裂到 158256 个细胞时，这些分裂球排列形成中空的球状胚，称为囊胚。中间的腔称为囊胚腔。囊胚壁的细胞层称为囊胚层。2.3 原肠胚的形成囊胚进一步发育，胚胎发育就进入原肠胚形成阶段。原肠胚的构造特点是具有内、外两个胚层，并有由内胚层包围的原肠胚，以及原肠腔与外界相通的原口或称胚孔。原肠胚的形成在各类动物有不同的方式。1） 内陷
8、法invagination图 3-5，原肠胚形成示意图由整个植物极的囊胚层细胞一起向囊胚腔内陷入，形成具有两层细胞的原肠胚。 原来动物性极的细胞在外层，为外胚层。原来植物性极的细胞在内层，为内胚层，陷入处为原口。如:海胆、文昌鱼原肠胚的形成。2） 内移法ingression,移入法由囊胚层的局部细胞经过增殖后移入到囊胚腔内，然后经过分裂形成内胚层。开头移入的细胞排列不规章，以后渐渐排列成一层内胚层；有的移入时就排成一层内胚层，以这种方式形成的原肠胚，开头无原口，以后在胚的一端形成。如:水蛇类3） 内转法由盘裂形成的囊胚，分裂的细胞由下面边缘向内转，伸展成为内胚层。如:两栖类、鸟类4） 外包动物
9、极的分裂球加速分裂，下移至植物性极的外面，形成内、外两胚层。如：两栖类和某些腹足类5） 分层囊胚层的细胞在分裂时沿切线方向分裂面与胚胎的外表平行分裂，分裂的结果使原来的一层囊胚层细胞形成两层细胞，外面的一层为外胚层，内面的一层为内胚层。如：某些水螅类和水母类。以上原肠胚形成的几种方法 不是单独进展的，而常常综合消灭。常见的是内陷与外包同时进展，分层与内移相伴消灭。2.4 中胚层及体腔的形成扁形动物以后的动物一般有中胚层的消灭。中胚层可由内胚层产生，也可由外胚 层产生，也有在卵裂期时已经分化的某些细胞产生。产生中胚层有两种方式图 3-6， 中胚层形成示意图：1） 端细胞法终胚法囊胚期植物性极的一
10、个细胞，称为端细胞，分裂成两个原始的中胚层细胞，在原肠胚形成的过程中，移入到内外胚层之间，对称地排列在胚孔的两侧，然后这两个 细胞不断分裂。先在内外胚层之间形成两条中胚层索，此即为中胚层。较高等的三胚 层动物，在中胚层细胞之间还要裂开来形成一个腔，此即真体腔。由于这种真体腔是 在中胚层细胞之间裂开来而形成的，所以称这种真体腔形成的方法为裂体腔法。原口 动物是以端细胞法形成中胚层，以裂体腔法形成真体腔的 有体腔胚胎发育时期的原口后来直接或间接成为动物的口者称为原口动物，如：扁形动物、线形动物、环节 动物、软体动物、节肢动物等等。2） 体腔囊法肠体腔法原肠胚形成后，在原肠即内胚层背部两侧，内胚层向
11、外方突出形成一对束状突起，称为体腔囊。体腔囊渐渐与内胚层脱离后，移到内、外胚层之间，形成封闭的 束状的中胚层。由此中胚层包围的腔即为真体腔。由于这种真体腔来源于原肠背部两 侧，所以这种体腔形成的方法又称为肠体腔法。后口动物是以肠体腔法形成中胚层和 真体腔。胚胎发育时期的原口封闭或成为动物的肛门，口是重形成的动物称为后口 动物。如：棘皮动物、半索动物和脊索动物。2.5 .胚层的分化三胚层的形成，对动物体进一步发育有很重要的意义。由于各胚层根本上奠定了组织和器官的根底。具有三个胚层的胚体在连续发育过程中，就消灭各种器官原基。器官原基奠定后，三个胚层的细胞进一步分化为各种组织，最终形成完整的器官及系
12、统，各胚层分化结果如下：外胚层：分化成皮肤的上皮及其衍生物、神经组织、感觉器官和感觉细胞。消化系统的前肠和后肠。中胚层：分化成结缔组织、肌肉组织、排泄和生殖系统的大局部内胚层：分化成中肠、消化腺，大多数脊索动物的呼吸系统及与之相连的各种腺体。3.胚后发育胚后发育是指幼体或幼虫从脱离卵膜或母体起到性成熟为止的发育阶段。甚至还包括成年期、年轻期直至死亡。胚后发育大致可分为两大类：1.无变态发育直接发育幼体的形态构造及生活方式与成体大致相像，不必经过明显的形态变化，直接成长为成熟的个体。如：涡虫、蚯蚓、鸡、兔等等。2.变态发育间接发育幼体必需经过外部形态、内部构造和生活习性等一系列的变化后，才能发育
13、为成体。这种变态有利于它适应特别的环境，且有利其分布。 蚕、青蛙等等。二生物发生律biogenetic law,重演律recapitulation law生物进展史可分为两个相互亲热联系的局部，即个体发育和系统发育。个体发育一般指多细胞动物个体发生的过程；系统发育又称系统进展，一般是指动物各类群演化的历史过程。生物发生律biogenetic law是德国博物学家赫克尔提出来的，他认为个体发育是系统发育简短而快速的重演。如：青蛙的个体发育，由受精卵开头，经过囊胚、原肠胚、三胚层的胚胎发育，无腿蝌蚪、有腿蝌蚪，到成体青蛙。这反映了它在系统进展过程中经受过象单细胞动物、单细胞的球状群体、腔肠动物、原
14、始三胚层动物、低等脊椎动物、鱼类动物，进展到两栖类动物的根本过程，说明白蛙的个体发育重演了其祖先的进化过程。第三节 多细胞动物的起源从单细胞到多细胞是生物从低级向高级进展的重要途径，动物的根本特点之一是有对称的体型，对称的体型不仅有利于活动，且促使身体分化为前后、左右和背腹。在进 化过程中神经感官和取食器官渐渐向前端集中，形成头部。对称体型和头部的形成是动 物体简单化的关键。原生动物都是单细胞动物，目前也有不少学者认为，在原生动物与 后生动物之间，还有一个过渡类型中生动物Mesozoa，中生动物是多细胞动物中的一个很小的类群，这类动物体小，虫体呈蠕虫状，只有 2040 个细胞，体表具纤毛， 目
15、前觉察的约 50 种，如：双胚虫、直泳虫等图 3-1，中生动物。一、多细胞动物起源于单细胞动物的证据一古生物学证据古代动、植物的遗体或遗迹，经过千百万年地壳的变迁或造山运动等，被埋在地层中形成了化石。经过人们的考察，觉察在离地面越深的地方，往往觉察最简洁的动物化石，离地面越浅的地方，觉察越简单的化石，在距今 5 亿年的太古代的地层中觉察大量单细胞的有孔虫化石，很少有多细胞动物的化石，由此可以说明多细胞动物是以后消灭 的。二比较形态学的证据从现有动物来看，有单细胞动物,多细胞动物，并形成了由简洁到简单，由低等到高等的序列。在原生动物鞭毛纲中有些群体鞭毛虫，如团藻的形态与多细胞动物很相像， 它已有体细胞与生殖细胞之分，以及它的生殖方式异配生殖，可以认为群体鞭毛虫 是从单细胞动物进展到多细胞的过渡类型，它们的体细胞进一步分化，就形成了多细胞 动物。三胚胎学证据多细胞动物的胚胎发育，从受精卵开头，经过卵裂、囊胚、原肠胚等一系列过程，多细胞动物的早期胚胎发育，说明白它们具有
