初中生物競賽輔導(dǎo)教程 第六章生物的生殖和發(fā)育（知識概要）

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1、第六章 ?生物的生殖和發(fā)育 第一節(jié) ?高等植物的繁殖 【知識概要】 一、生物生殖的類型 二、被子植物的有性繁殖器官——花 花是適應(yīng)于生殖的節(jié)間縮短的枝條，上面生長變態(tài)的葉。一朵完整的花包括花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群兒部分組成。 1．花柄（梗）和花托 花柄是每朵花著生的小技，是花和莖的連接通道，起輸送養(yǎng)料和支持花的作用。當(dāng)果實成熟時，花柄變成果柄?；ㄍ惺腔ū捻敹瞬糠?。 2．花被 花被著生在花托的外圍或邊緣部分，是花導(dǎo)和花冠的總稱?；ㄝ嗍腔ǖ淖钔庖惠喿儜B(tài)葉，由若干萼片組成，常呈綠色，結(jié)構(gòu)和葉相似。花冠位于花萼的內(nèi)輪，由若干花瓣組成。 3．雄蕊群 它是一朵花中所有雄

2、蕊的總稱，是花的重要部分。雄蕊由花藥和花絲兩部分組成?；ㄋ幫ǔＳ?個或2個花粉囊，每個囊分成兩半，中間有藥隔相連，花粉囊里產(chǎn)生大量花粉粒。花粉成熟后，花粉囊裂開，散出花粉。雄蕊通常是分離的，也有其他連合方式如兩體雄蕊、多體雄蕊和聚藥雄蕊。 4．雌蕊群 它位于花中央，由一個柱頭、花柱和子房三部分組成。雌蕊由一個或多個心皮組成，心皮是構(gòu)成雌蕊的變態(tài)葉。柱頭是雌蕊頂端承受花粉粒的結(jié)構(gòu)?；ㄖ腔９苓M入子房的通道。于房內(nèi)著生有胚珠?；ǚ譃閱涡曰ǎㄐ刍ê痛苹ǎ┖蛢尚曰?。 三、胚珠的發(fā)育和胚囊的形成 1．胚珠的發(fā)育 子房壁的胎座上產(chǎn)生一個突起，叫珠原基。珠原基發(fā)育為珠心。珠原基下部四周細胞分裂速

3、度快，逐漸向上包攏，包圍在珠心的外部，形成珠被。珠被的頂端留有小孔，叫珠孔，是花粉管進入的門戶。 2．胚囊的形成 在珠被形成時，珠心內(nèi)也發(fā)生變化?？恐榭滓欢说闹樾谋砥は拢幸粋€細胞增大，叫抱原細胞。其變化過程概括如下： 四、花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育 五、傳粉與雙受精 1．傳粉 植物開花后，花藥裂開，花粉外露。成熟的花粉粒借外力傳送到雌蕊柱頭上叫傳粉，它是受精的前提。傳粉的方式有自花傳粉和異花傳粉兩種。 2．種子植物的雙受精 花粉管里的兩個精子，分別與胚囊里的卵細胞和兩個極核融合，形成受精卵和受精極核的過程，叫雙受精。雙受精是被子植物特有的受精方式。其過程概括如下：花粉管通過花

4、柱進入子房，到達胚珠，穿過珠孔入珠心，到胚囊內(nèi)?；ǚ酃苓M入胚囊后，管的末端即行破裂，將兩個精子、營養(yǎng)細胞核、淀粉粒、脂類物質(zhì)等一起噴泄人卵和極核之間，其中一個精子跟卵細胞結(jié)合，兩者的質(zhì)膜發(fā)生融合，形成橋狀，精核過橋入卵細胞。當(dāng)精核與卵核相遇時，接觸處兩者核膜也融合成橋，兩性核質(zhì)相連，進而核仁融合，形成受精卵，以后發(fā)育成胚。另一精子進入極核，與兩個極核融合，形成受精極核，以后發(fā)育成胚乳。 3．果實和種子的形成 被子植物的受精作用完成后，胚珠發(fā)育成種子，果實主要由子房發(fā)育而成，有的也可以由花的其他部分如花托、花等、花序等參與一起組成。主要發(fā)育過程概括如下： 4．果實的類型 果實的類型可

5、以從不同方面來劃分： 按果實的來源分為真果和假果。 ①果實的果應(yīng)由子房發(fā)育而成的，稱真果，多數(shù)植物的果實是這一情況。②除子房外，還有其他部分參加果皮組成的，如花被、花托以至花序軸，這類果實稱為假果，如蘋果、瓜類、鳳梨（菠蘿）等。 另外，一朵花中如果只有一枚雌蕊，以后只形成一個果實的，稱單果。如果一朵花中有許多離生雌蕊，以后每一雌蕊形成一個小果，相聚在同一花托之上，稱為聚合果，如蓮、草莓、玉蘭等。如果果實是由整個花序發(fā)育而來，花序也參與果實的組成部分，這就稱為聚花果（復(fù)果），如桑、鳳梨（菠蘿）、無花果等。 按果皮的性質(zhì)分有肉果和干果。 肉果的果皮肉質(zhì)化，肥厚多汁，依果皮來源和性質(zhì)不同又

6、分為： ①漿果，由一個或幾個心皮形成的果實，如葡萄、番茄、柿等，葫蘆科植物的果實是漿果的另一種，一般稱為瓠果。 ②核果，是由一心皮一室的單雌蕊發(fā)展而成的果實，通常含一枚種子，如核桃、椰子等。樟科植物的果實多為核果。 ③梨果，果實由花筒和心皮部分愈合后共同形成，如梨、蘋果等。 果實成熟后，果皮干燥無汁，稱干果，根據(jù)果皮是否開裂又分為型果類和閉果類。 裂果類有：①莢果，單心皮發(fā)育而成的果實，成熟后，果皮沿背縫和腹縫二面開裂，如大豆、蠶豆等。 ② 果，由單心皮或離生復(fù)心皮發(fā)育而成的果實，成熟后只有一面開裂，如木蘭、白玉蘭等的果實。 ③蒴果，由合心皮的復(fù)雌蕊發(fā)育而成的果實，子房有一室或多

7、室，每室含多粒種子。如秋水仙、罌粟，馬齒莧等的果實。 ④角果，由二心皮組成的雌蕊發(fā)育而成的果實。十字花種植物多具這種果實。 閉果類有：①瘦果，只含一粒種子，果皮與種皮分離，由一心皮發(fā)育成的果實，如蕁麻、向日葵等的果實。 ②穎果，果皮薄，只含一粒種子，果皮與種皮緊密愈合不易分離，果實小。如水稻、小麥、玉米等禾本科植物的果實。 ③翅果，果皮延展成翅，如榆、楓楊等植物的果實。 ④堅果，外果皮堅硬，含一粒種子，如榛、板栗等果實。 ⑤雙懸果，由二心皮的子房發(fā)育而成的果實，如胡蘿卜、小茴香等的果實。 第二節(jié) ?植物的個體發(fā)育及世代交替 【知識概要】 一、被子植物的個體發(fā)育 被子植物的個

8、體發(fā)育包括種子的形成、種子萌發(fā)為幼苗、幼苗成長為成熟植株再產(chǎn)生種子的過程。其中種子的形成主要包括胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育。 1．胚的發(fā)育（以薺菜為例） 2．胚乳發(fā)育（以玉米為例） 二、世代交替 1．世代交替的概念 進行有性生殖的生物生活史中，有性世代與無性世代更迭出現(xiàn)的生殖方式，叫世代交替。無性世代（孢子體世代），細胞中含有二倍染色體（以2n表示），生殖細胞是抱子；有性世代（配子體世代），細胞中含有單倍染色體（以n表示），生殖細胞是配子。無性世代的孢子體產(chǎn)生孢子，由孢子發(fā)育成有性世代的配子體；配子體產(chǎn)生配子（精子和卵細胞），卵細胞受精后，合子發(fā)育成無性世代的孢子體。 2．世代交

9、替的不同類型 （1）同形世代交替 ?二倍體的孢子體世代和單倍體的配子體世代互相更迭，由于孢子體和配子體的植物體形狀、大小基本相同，叫同形世代交替。如石莼屬的石莼（海白菜）。 （2）異形世代交替 ?其類型主要有三種：葫蘆蘚為代表、配子體發(fā)達的苔蘚植物世代交替；蕨為代表、孢子體發(fā)達，但兩世代都能獨立生活的蕨類植物的世代交替；孢子體發(fā)達，配子體退化并寄生在孢子體上的種子植物的世代交替，如裸子植物的松、拍、杉，被子植物的楊、柳、桃、杏等。 被子植物的生活史： 蕨類生活史： 3．世代交替的進化趨勢 種子植物的孢子體最發(fā)達，配子體最簡單，依附于炮子體生活，但受精作用不受水的限制，因此，

10、這類植物對陸地環(huán)境的適應(yīng)性最強。 蕨類植物的孢子體比較發(fā)達，而配子體雖然簡單，但是還能獨立生活，受精作用離不開水。 植物配子體發(fā)達，受精作用也是在有水的環(huán)境才能進行，孢子體依附于配子體上生活。 石莼屬藻類植物的同形世代交替，孢子體和配子體形狀、大小基本相同，則代表水生藻類植物原始階段的世代交替。 世代交替的進化趨勢可以認為是從同形世代交替的綠藻向著兩條進化路線發(fā)展：一條發(fā)展成為孢子體寄生在配子體上的苔蘚，一條通過蕨類植物發(fā)展成為配子體寄生在孢子體上的種子植物。 第三節(jié) ?高等動物的繁殖 【知識概要】 一、精巢的結(jié)構(gòu)、功能和精子的形成（以高等哺乳動物和人為例） l．精巢的功能和結(jié)

11、構(gòu) 精巢是產(chǎn)生雄性激素和精子的器官。哺乳動物和人體的精巢位于陰囊內(nèi)，卵圓形，表面被覆結(jié)締組織膜，稱白膜。白膜在后緣增厚，稱睪丸縱隔，縱隔向內(nèi)側(cè)延展，在睪丸實質(zhì)內(nèi)形成許多睪丸小隔，兩小隔之間稱睪丸小葉。每一小葉內(nèi)有數(shù)條細長迂回的小管，叫曲細精管，曲細精管是精子發(fā)生的場所。曲細精管的管壁由兩種上皮細胞組成，一種是分生能力很強的精原細胞，一種是有支持、營養(yǎng)和分泌雄性激素的支持細胞。曲細精管向睪丸內(nèi)側(cè)集中匯集，形成盤曲的睪丸網(wǎng)，進而構(gòu)成附睪，附睪是精子進一步發(fā)育成熟的部位。附睪尾移行為輸精管。 2．精子的形成 精子的形成過程一般分為以下四個階段：（1）增殖期 ?精巢中精原細胞通過有絲分裂增加細胞

12、數(shù)目；（2）生長期 ?增殖中的一部分精原細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)，體積增大，稱初級精母細胞；（3）成熟期 ?包括初級精母細胞的染色體復(fù)制以及兩次連續(xù)的細胞分裂（過程見減數(shù)分裂）；（4）變形期 ?精細胞發(fā)育成熟為能流動、具有受精能力的精子。 二、卵巢的結(jié)構(gòu)、功能和卵細胞的形成 1．卵巢的功能和結(jié)構(gòu) 卵巢是分泌雌性激素、產(chǎn)生卵細胞的器官。哺乳動物和人的卵巢位于盆腔內(nèi)子官兩側(cè)，呈扁橢圓形。表面被覆一層立方上皮，是卵細胞的生發(fā)組織，故稱生殖上皮。上皮下有一層結(jié)締組織和不同發(fā)育階段的卵泡組成；髓質(zhì)在中央，由結(jié)締組織和神經(jīng)、血管組成。 在胚胎期，生殖上皮細胞即分裂增殖，形成一團一團的細胞進入皮質(zhì)。每一團中

13、有一個細胞較大，為卵原細胞，其外周包圍一層小形扁平細胞，叫卵泡細胞，卵泡細胞向卵原細胞提供營養(yǎng)，并分泌雌性激素。 排卵 ?卵原細胞加上周圍一層扁平卵泡細胞，叫做初級卵泡。初生幼女兩個卵巢中共約有30萬～40萬個初級卵泡，但要到青春期后才能陸續(xù)發(fā)育。每28天左右成熟一個卵細胞并排出卵巢，稱為排卵。女性一生中由兩個卵巢交替排出卵細胞約400～500個。 2．卵細胞的形成 哺乳動物和人的卵細胞形成過程可分為：卵泡的發(fā)育、排卵和成熟分裂三個過程。 （1）卵泡的發(fā)育 ?初級卵泡是卵巢中最幼稚的卵泡。青春期后，每月有一個初級卵泡進入成熟過程。在成熟過程中卵原細胞貯存營養(yǎng)、體積增大、稱為初級卵母細胞

14、。這時其周圍的卵泡細胞也不斷增殖，由單層變?yōu)殡p層，同時由扁平變?yōu)榱⒎叫?。以后，在多層卵泡細胞之間出現(xiàn)腔隙，叫卵泡腔，內(nèi)含卵泡液，這時的卵泡稱為次級卵泡，其中所包圍的初級卵母細胞繼續(xù)增大。從初級卵泡發(fā)育到成熟卵泡，在人體為時需2周。 （2）排卵成熟卵泡向卵巢表面突出，由于卵泡激增，壓力不斷加大，最后引起卵泡腔破裂，初級卵母細胞由卵巢排出，經(jīng)體腔進入輸卵管。 （3）完成減數(shù)分裂由卵巢排出的初級卵母細胞（2n），要在輸卵管內(nèi)連續(xù)進行兩次成熟分裂，最終成為染色體數(shù)目減半的成熟悉卵細胞（n）。卵細胞在減數(shù)分裂過程中的不均等分裂，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的集中，以保證早期胚胎發(fā)育的需要，這也是卵式生殖的一種適應(yīng)

15、特點。 三、月經(jīng)周期 1．月經(jīng)周期 女性從青春期開始，在整個生殖年齡中卵巢和子官內(nèi)膜呈現(xiàn)周期性的變化。在每個周期中出現(xiàn)的最明顯變化是子宮的周期性出血，約每月一次，所以叫月經(jīng)。月經(jīng)周期中子宮內(nèi)膜變化可分三期：增生期（排卵前期或卵泡期）、分泌期（排卵后期或黃體期）、月經(jīng)期。 2．卵巢內(nèi)分泌與月經(jīng)周期 月經(jīng)周期中子宮內(nèi)膜的周期性變化，受卵巢、腦垂體和下丘腦分泌的幾種激素的控制。它們之間的關(guān)系是下丘腦調(diào)節(jié)腺垂體的活動，即下丘腦 腺垂體 卵巢 子宮內(nèi)膜。同時卵巢對下丘腦、腺垂體又有反饋調(diào)節(jié)作用。 四、動物的受精作用 受精是指精子和卵細胞融合而形成合子（受精卵）的過程。哺乳動物和人的卵細胞在

16、輸卵管的前1/3部分受精。無脊椎動物和大部分水生動物通常在水中行體外受精。受精大致分三個階段：精子的侵入、受精膜的形成、核的結(jié)合。受精激發(fā)卵細胞開始發(fā)育，也使受精卵恢復(fù)二倍體細胞，保持物種染色體數(shù)目的相對穩(wěn)定。 第四節(jié) ?動物的個體發(fā)育 【知識概要】 一、卵裂方式 受精以后，合子開始發(fā)育，第一階段是卵裂。卵裂種類概括如下： 二、高等動物（青蛙）的個體發(fā)育 蛙的胚胎發(fā)育概括如下： （1）卵裂期 ?這時期弱端黃卵進行不均等分裂。經(jīng)過幾次分裂，形成一團細胞，動、植物極細胞大小懸殊。 （2）囊胚期 ?在繼續(xù)分裂過程中，細胞數(shù)目增多，細胞產(chǎn)生的液態(tài)代謝產(chǎn)物集中在中心，細胞向四周飄移，

17、圍成一個空心的球體，這時的胚體叫囊胚，囊胚內(nèi)部出現(xiàn)偏于動物極、充滿流體的囊胚腔。 （3）原腸胚期 ?囊胚后期，在赤道線下出現(xiàn)一條月牙形的淺溝，淺溝的背緣叫背唇。背唇出現(xiàn)以后，動物極細胞分裂卷入囊胚腔。與此同時，植物極細胞也由背唇下卷入囊胚腔。先前出現(xiàn)的淺溝兩端繼續(xù)向下延伸，最終形成一個環(huán)狀裂隙，稱為胚孔（原口）。胚孔外周的細胞繼續(xù)內(nèi)卷，而胚孔中心始終堵塞著一團原來植物極的細胞，稱為卵黃栓。那些內(nèi)卷的細胞在原來囊胚腔處圍成一個新的空腔，叫原腸腔。這時的胚體稱為原腸胚。原腸胚早期的特點是胚體出現(xiàn)了兩層細胞，圍繞原腸腔的一層，稱為內(nèi)胚層，包圍胚體體表的一層稱為外胚層。原腸胚進一步發(fā)育，開始三胚層分

18、化：即原腸腔頂壁的細胞分化為中胚層，中胚層包圍著全部由內(nèi)胚層細胞構(gòu)成的原腸。 （4）神經(jīng)胚期 ?外胚層形成一片神經(jīng)板，進而圍成一條神經(jīng)管。神經(jīng)營前端膨大發(fā)育成腦，其余發(fā)育成脊髓。同時，在神經(jīng)管下方，中胚層細胞形成一條棒狀實心結(jié)構(gòu)，即脊索。在中胚層不斷發(fā)育過程中，中胚層又分化出臟壁中胚層和體壁中胚層，它們兩者之間的空腔，即為體腔。 蛙的個體發(fā)育在形態(tài)結(jié)構(gòu)上有變態(tài)的特征。 各種動物在胚胎發(fā)育過程中都要形成內(nèi)、中、外三胚層，再由這三胚層發(fā)育成動物的各種組織、器官和系統(tǒng)。 三、昆蟲的個體發(fā)育 昆蟲的個體發(fā)育也分為胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育兩階段。其主要特點是在胚后發(fā)育，即從幼蟲到成蟲要經(jīng)過外部形態(tài)、

19、內(nèi)部構(gòu)造以及生活習(xí)性上的一系列變化，稱為變態(tài)發(fā)育。 昆蟲的變態(tài)主要有兩種類型：①完全變態(tài)：個體發(fā)育史中具有四個蟲態(tài)，即：卵→幼蟲→蛹→成蟲。如蚊、蠅、蝶、蠶蛾等。②不完全變態(tài)：個體發(fā)育史中只有三個蟲態(tài)，即：卵→幼蟲（若蟲）→成蟲。如蝗蟲、螳螂、蜚蠊等。 【解題指導(dǎo)】 例 ?高等動物胚的外胚層發(fā)育出 ? ? ? A ?呼吸道上皮 ? ?B ?真皮 ? ?C ?消化道上皮 ? ?D ?神經(jīng)系統(tǒng) 析 ?高等動物胚的外胚層先分化表皮和神經(jīng)板。表皮在頭部分化出嗅窩、水晶體、角膜等，大部分發(fā)育為皮膚的上皮，以及由它衍生的汗腺、乳腺、皮脂腺等和爪、甲、毛發(fā)、羽等附屬物。表皮還內(nèi)陷發(fā)育為鼻腔粘膜上皮、口腔粘膜上皮（如唾液腺、腦垂體）等。神經(jīng)板卷成神經(jīng)管，再發(fā)育成腦、脊髓、視網(wǎng)膜、神經(jīng)節(jié)和神經(jīng)等。真皮由致密結(jié)締組織組成，是由中胚層發(fā)育而成的。所以正確答案是D。