生物化学014.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四章,生 殖 和 发 育,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,一、无性生殖；,二、有性生殖；,三、高等植物的生殖和发育；,四、人和动物的生殖和发育；,五、变态；,六、发育机制,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,一、无性生殖,一切不涉及性别，没有配子参与、没有受精过程的,生殖。这在生物界很普遍。,1、裂殖,细胞一分为二。,单细胞生物中常见,如细菌、草履虫、眼虫等。,2、芽殖,酵母中常见。,出芽 分裂后的子核移入芽中。,旺盛生长时,可成一串。,3、孢子生殖,真菌，藻类营养体产生孢子 度过不良环境。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4、再生作用,生物修复损伤的一种生理过程。再生作用可以产,生新的个体。插条 新植物。,例子:,（1）,鞭毛藻,群体鞭毛藻：脱离群体的单个细胞可发育成新群体,(脱离后发育程序重新启动)，而失去细胞的群体不,能恢复(发育程序已固定)。,（2,）,伞藻,海生绿藻，单细胞，有假根、茎、叶(伞)三部分组,成。核位于假根中。伞藻是细胞学、遗传学、生物,化学研究中的一种很好的实验材料。很多基础的遗,传学、生物化学研究工作是在其上做的。,伞藻的再生能力很强。根 茎、伞 生活 茎伞和根 死去,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（3）,高等植物的营养生殖,营养体的一部分:根、茎或叶来繁殖新个体。,有些植物主要靠营养繁殖，如竹子、水仙、,马铃薯等。,人工繁殖：扦插、压条、嫁接等，还有组织,培养。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,二、有性生殖,两个性细胞，即配子（大小相似）或精子（小）和卵（大）融合为一，成为合子或受精卵，再发育成新的一代。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（4）,减数分裂丰富基因组合,a、染色体交换交叉、基因重组等。,b、染色体随机分配组合。,受精卵 2组染色体 父本母本,减数分裂的2个同源染色体都是随机分配到2个子细胞中去的，因而减数分裂产生的配子的染色体组合是多种多样的。,例如，人有2,23,=8 388 608种组合，精子和卵都如此。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2、性别进化,（,1,）细菌的有性生殖,大肠杆菌的遗传学：,2个在代谢功能上有缺陷的菌株，分别不能合成甲硫氨酸和生物素、苏氨酸和亮氨酸，假如细菌间无基因交流，在缺少上述四种物质的培养基中培养，则不能生存；而实验结果却相反，出现与野生型相似的大肠杆菌。这说明有基因交流。,大肠杆菌F+细菌含F质粒（也称性因子，是小的双链环状DNA分子），而F-细菌不含F质粒，两者结合后，单链质粒进入F-细菌，而留下的单链则复制成双链。,细菌的接合表现了初步的性分化。没有繁殖的意义，但有增多变异的作用。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（2）,纤毛虫的交配型,也称接合。,不同交配型的细胞结合（初步的性别分化）。大核退化，小核减数分裂，接着三小核退化，剩一小核分裂一次，形成静止核和迁移核,迁移,合子,分裂（接合体分开）,八核,核分化,四大核，四小核,细胞分裂,四个纤毛虫。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（3）,配子生殖,性别分化完善,。,配子是单倍体的有性生殖细胞。,根据配子的形态和功能分化水平，配子生殖分,成三类：,同配生殖,。,两配子大小、形态相似，都有纤毛，能运动。,异配生殖,。,两配子大小不等，但形态相似，都有纤毛，能运动。,卵配生殖,。,配子特化为精子和卵。精子形小，有鞭毛，能运动；,卵形大，无鞭毛，不能运动，其内储藏有大量的营养,物质。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3、雌雄同体,虽然有雌雄两性的分化，生物体却不一定都分为雌性个体和雄性个体，很多生物是雌雄同体的。,植物界：雌雄同体比较普遍。,如两性花；雌雄同株南瓜。,无脊椎动物 虫、蚯蚓等是雌雄同体。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,生物体的性别一般是由基因决定的，如人类，男性XY、,女性XX。但有些动物的性别是由环境决定的。,如后缢：,雌虫有吻，长约 雄虫无吻，长约1-3厘米，,1米，自由生活。栖居于雌虫的子宫或体腔中，器官大多退化。,自由生活 附着在雌虫体上,幼虫,比较经济，有利于受精及繁殖后代。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4、孤雌生殖,定义：卵不必受精就可发育成成虫,无脊椎动物：,轮虫、甲壳类动物，某些昆虫。环境,恶化时，才有雄虫出现，产生精子，,精卵融合产生带厚壳的受精卵。,蜜蜂：孤雌生殖产生雄峰。由它产生精子，完成,有性生殖。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（三）高等植物的生殖和发育,以被子植物为例。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,1、花,花是被子植物的生殖器官，是一变态的枝条。,花柄花托花冠花萼典型的花花被花药 雄蕊群花丝柱头 雌蕊群花柱子房,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（1）,花柄,花柄,是节间缩短的枝条。,长垂丝海棠，,短贴梗海棠。,（2）花托,花托是花柄顶端膨大的部分。,圆柱状玉兰,它的形态多变 圆锥状草莓 杯状桃 倒圆锥形莲,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（3）,花被,花萼,：多为绿色。离萼、合萼，早落萼（虞美,人）、宿存萼（柿、茄）、落萼。,花冠,：比较艳丽。,色彩：薄壁细胞 质体胡萝卜素橙色 液泡花青素紫、红、蓝随pH值变化而变化。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（4）,雄蕊群,雄蕊的总称。,雄蕊,也是特化的叶，或称小孢,子叶。雄蕊的数目可变。,雄蕊,花丝,：分离（桃）、单体（锦葵）、二体（豆）、多体（金丝桃）,花药,：二或四个花粉囊，花粉在此产生。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（5）雌蕊群,雌蕊的总称。,雌蕊的组成单位称心皮，是特化的叶，也称大孢子叶。,一个雌蕊可能只有一个心皮，也可能由多个心皮组成。,合生雌蕊、离生雌蕊。,雌蕊 柱头：接受花粉的地方。,花柱：花粉管的通道。,子房：一室或多室，内有胚珠 珠被：一层或两层细胞。珠心 珠孔：花粉管的通道。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,子房内壁着生胚珠的地方称,胎座,。,直生,形态上，胚珠可分为,侧生,横生,子房在花托上的着生部位有三种形式：,a、,子房上位,：原始形式。如 樱桃、李等。,b、,子房半下位,或称,子房周位,：花托中部凹陷，包围子房，但 不与子房壁愈合。如蔷薇、月季。,c、,子房下位,：子房壁与花托愈合。苹果、南瓜（吃的部分主,要是花托）等。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,二被花,：油菜,单被花,：百合,无被花,：杨,花的形态多变：,离瓣花,：玉兰,合瓣花,：牵牛,辐射对称,：牵牛,两侧对称,：紫藤,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（,6）花序,少数植物是独生花（郁金香）或单生花（紫玉兰），但更多的植物，花以一定的方式排列在花序轴上，这种形式称花序。样式很多，书上有图解。（实际比书上画的多的多）。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2、花粉粒的产生,（,1）,从孢原细胞到小孢子,表皮MD花药壁 绒毡层,孢原细胞 RD花粉母细胞（小孢子母细胞）小孢子,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（2)从小孢子到雄配子体,MD 营养细胞 3,、,细胞：小麦、水稻,小孢子 雄配子体,生殖细胞 两个精子 2,、,细胞：棉花、桃,、,(成熟花粉),花粉壁上有萌发孔，有利于花粉萌发。,花粉的形态多样,而且不易腐烂，因此在古植物学、气候、地层等研究中很有用。,花粉营养丰富,但壁不易消化,因此加工技术很重要。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3、胚囊的形成,（1）,从孢原细胞到大孢子,近珠孔的珠心顶端孢原细胞(核大,质浓),直接发育成 或分裂，上面的细胞参,与到珠心,组织的形成中，,下面的细胞发育成 大孢子母细胞 RD,四个细胞,近珠孔三个退化，一个发育成大孢子,(每一胚珠仅有一个大孢子),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,（2）从大孢子到胚囊,三次分裂,大孢子,8核，组成7个细胞。,成熟胚囊的组成：,珠孔端有一个卵细胞和两个助细胞。助细胞能分泌向化性物质，引导花粉管生长。,中央是有两个极核的中央细胞，它受精后发育胚乳。,另一端是三个反足细胞。它们可能有运输营养物质入胚囊的作用。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4、开花及传粉,开花后,花粉和胚囊成熟,花药破裂,花粉粒有由风,力、昆虫等传递到柱头上。,传粉,：花粉传递到柱头上的过程。,1)自花传粉和异花传粉,豌豆 闭花受精。孟德尔定律。,单性花异花传粉，有利于基因交换。,2)风媒和虫媒,风媒花,：结构简单,节省资源产生大量花粉，柱头,大，而且结构特殊,花粉小而轻，常有翅。,虫媒花,：有 吸引昆虫的结构和物质，如艳丽花被，有,蜜腺分泌蜜（可作昆虫的食物），发出香味,或特殊之味能吸收昆虫的物质,。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,5、花粉的发育和受精,花粉传到柱头上后,就能被柱头细胞分泌的一层亲水蛋白粘住,。同种花粉萌发,异种花粉则不能。存在花粉和柱头的识别作用,保证了植物种的稳定性。,识别机制：,亲和力。,花粉壁上有绒毡层,分泌的糖蛋白质分子 柱头分泌某,些激活物质,亲和识别,花粉萌发,柱头表面有一薄层蛋(同种结合,异种则不能),白质,其上有特异的,受体部位(蛋白质分子),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,从萌发孔处长出花粉管,，花粉管穿过柱头、花柱、珠孔，经助细胞进入胚囊,在此期间两个精子或生殖细胞移入花粉管（生殖细胞在花粉管进入胚囊前分裂成两个精子），营养细胞消失。接着释放精子，,进行双受精 受精卵 胚。受精的中央细胞,胚乳(三倍体),为胚的发育提供养料。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,6、胚的发育,受精后,子房和胚珠继续发育成果实和种子,其 他部分则枯萎。,3n的胚乳核连续分裂发育成胚乳 含大量营养物质,供胚发育之用。,一般经过一段时间休眠后，受精卵就分裂、生长,最终分化成胚。,双子叶植物的胚:子叶,胚芽,胚轴,胚根等部分。,单子叶植物的胚：一般较小,仅具一子叶,另一退化,胚乳丰富。其中禾本科植物的子叶特化为质片。,蚕豆,大豆等我们食用的是子叶,而谷物则为胚乳。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,7、种子和果实,一般多含石细胞和纤维,干而韧,也有肉质的，如石榴、龙眼、银杏等。,种皮 珠被,胚珠,种子,胚 受精卵 胚乳 受精的中央细胞 是种子而不是果实。,成熟种子中有或无（在发育过程中消失,养料转移到肥大的子叶中)。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,7、种子和果实,子房壁果皮 果实,种子,胚珠连续发育，刺激 真果、假果梨果(梨,苹果等)果(西瓜,南瓜等)花托+子房,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,草莓可食用的是花托,而凤梨、无花果则为花序轴。,单果、复果。干果、肉果。桑葚,突变导致,无籽果实 内源激素异常 营养繁殖 人工喷洒激素,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,8、果实和种子的散布,利用各种方法,尽可能散布得较远,以获得较大的生存空间,以利于物种的生存,。,风力：蒲公英、枫杨、榆树。,水力：椰树 椰果,果皮有疏松的纤维层,可浮在海上从一个岛漂到另一个岛。在海水中不会萌发,上陆后,经雨水冲洗,才萌发。,动物：皮毛 苍耳、山蚂蝗等。,消化道 很多肉质果。引诱动物,不是白食的，而是帮助把种,子散布到更远的地方。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,9、种子萌发,种子有一定的寿命,一般2年。,少数植物则特别长,如睡莲,在二次大战中,一次大英博物馆被炸,消防队用水救火 后,发现数百年前的种子萌发了。,种子成熟,有的可立即萌发,如水稻,如阴雨连绵,在稻穗上就会萌发,造成损失。但多数种子要经过一段时间休眠后,才能萌发。,休眠原因：需低温或种子中有抑制萌发的物质要降解。,在沙漠中，被子植物的种子只在大的降水后才萌发，这是对此环境的适应。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,如条件合适,有适宜的温度、湿度,休眠期等,种,子开始萌发。吸水膨胀,呼吸作用加强,胚细胞,开始活跃分裂。,休眠的种子代谢极低,因此才能出现数百年前的,种子萌发。,胚根向地生长，形成主根；胚轴伸长,形成芽,向上,穿破土层，发育成,幼苗,。,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,四、人和动物的生殖和发育,(一)雄性生殖系统；,(二)雌性生殖系统；,(三)受精；,(四)卵裂和胚层；,(胚胎发育的几个重要阶段),(五)人的发育,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(一)雄性生殖系统,P361,图14-27A,睾丸、附睾、输精管、射精管、,贮精囊、前列腺、阴茎,1.睾丸和精子发生；,2.雄激素,1.睾丸和精子发生,(1)睾丸；,(2)精子发生；,(3)精子结构和精子运动,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(1)睾丸：,产生精子的器官,P362,图14-28,精曲小管,(1000条/个、250m)；,精原细胞,产生精子；,支持细胞 抑制素(抑制激素的产生)；,结缔组织：,间质细胞 雄激素；,(2)精子发生：,精曲小管：精上皮,特殊复层上皮组织；特殊腺上皮,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,精子发生的过程：,精原细胞,(2,n),多次有丝分裂,(,增殖期,),大量精原细胞,继续增殖,长大,(,生长期,),初级精母细胞,(2,n),第一次减数分裂,(,联会、染色体交换,),次级精母细胞,(2,n),第二次减数分裂,精,(,子,),细胞,(,n),形态变化、发育,精子,(,n),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,精子发生的特点：P362,图14-29,同步分化,细胞质挢,互通信息；,意义,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(3)精子结构,(和精子运动)P363,图14-30,构造,三部分：,头部：,*,核,染色体；,*,顶体,特化的,高尔基体,(水解酶),(帮助精子穿过卵膜，见下“顶体反应”)；,*,中心粒,2个,中段：,*,腺粒体鞘,(螺旋形、包围轴丝),*,轴丝,尾部：,长、构造同,鞭毛,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2.雄激素,P364,表14-3,精巢的双重功能：产生精细胞；,分泌激素：,抑制素：,支持细胞(精原细胞之间)分泌；,抑制雄激素的产生；,雄激素：,间质细胞分泌,(精曲小管间结缔组织细胞)；,种类：,多种，,睾酮,最重要的一种,刺激雄性生殖器官、精子的发育成熟；,刺激、维持第二性征,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,激素分泌的调控作用,(,自学,),：,注意,下丘脑、腺垂体的作用,下丘脑,LH,释放因子、,FSH,释放因子,腺垂体 ,负反馈,负反馈,促,黄体生成,激素,促,卵泡,激素,(,LH,),(,FSH,),睾丸间质细胞 促进精子生成 睾丸支持细胞,雄激素,抑制素 ,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(二)雌性生殖系统,P361,图14-27B,卵巢、输卵管、子宫、阴道、外生殖器,1.卵巢和卵子发生；,2.卵细胞或卵；,3.排卵和发情；,4.雌激素；,5.月经周期,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,1.卵巢和卵子发生,P363,图14-30,(1)卵巢构造；,(2)初卵泡与初级卵母细胞；,(3)次级卵泡与次级卵母细胞；,(4)排卵；,(5)卵(卵细胞)的形成,(1)卵巢构造 P365,图14-31A,皮质：生殖上皮；,卵泡 初级卵泡、次级卵泡；,黄体、白体,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(2)初级卵泡与初级卵母细胞,初级卵泡：,最小的卵泡,卵泡细胞,外周一层；,初级卵母细胞,中央1个；,数量,女婴降生时：,100万,X,2=200万个,均已进入第一次减数分裂前期；,并停留在这个阶段，直至性发育(初潮),(接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,初级卵母细胞的继续发育：,进入性成熟阶段：,只有 40万个初级卵母细胞保留下来；,在性激素的刺激下：,“苏醒”,继续发育；,28天只有一个开始发育；,两个卵巢轮流排卵；,一生中发育的初级卵母细胞：约400个,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,思考：,人(与哺乳类)后代数量并不多，,为何卵巢内初级卵母细胞数量如此巨大？,待研究的问题：,为什么有些初级卵母细胞能继续发育、,而另些则不能？,如何选择？选择的机制如何？,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(3)次级卵泡与次级卵母细胞 P365,图14-31B,初级卵泡,“苏醒”、增大,次级卵泡,(初级卵母细胞),长大成熟,第一次减数分裂：,次级卵母细胞,+,极体,(第1极体),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(4)排卵,次级卵泡,长大、成熟,破裂；,次级卵母细胞(及极体),腹腔,输卵管,注意：,所谓的“排卵”排出的是真正的“卵”吗？,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(5)卵(卵细胞)的形成 P365,图14-31B,地点：,输卵管内；,条件：,受精之后；,第二次减数分裂：,次级卵母细胞,卵细胞1个+第二极体1个,第一极体,2个第二极体,结果：,1个初级卵母细胞,1个卵细胞+3个极体；(意义),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2.卵细胞或卵 P366,图14-32,卵的类型,依卵黄多少划分,少黄卵,大多数无脊椎动物,头索、尾索、两栖、高等哺乳动物,多黄卵,鱼、爬行、鸟类,依卵黄分布的位置划分,均黄卵,大多数少黄卵,中黄卵,某些少黄卵(节肢动物 昆虫),端黄卵,某些少黄卵(两栖类)、多黄卵,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,卵黄多少与发育的关系,体外发育：,无变态,卵黄,多,(鸟类、爬行类)；,有变态 卵黄,少,(昆虫、两栖类)；,体内发育,卵黄,少,(哺乳类),极性卵,端黄卵,动物极,核、细胞质 胚盘；,植物极 卵黄为主,卵轴,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3.排卵和发情(自学),4.雌性激素 P364,表14-3,卵巢的双重作用：,*产生卵细胞；,*分泌雌性激素,激素的产生：,次级卵泡,雌激素；,排卵后,黄体,雌激素、孕酮,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,雌性激素,雌激素：,*,促进、维持第二性征；,*,刺激子宫壁增生 变厚、富含血管；,为受精卵,“着床”,(,“坐胎”,)做好准备；,孕酮(孕激素),*,促使子宫内膜进一步增厚(以便着床)；,*,促使乳腺发育(以便泌乳)；,*,保胎；,*,着床后，阻止新的卵泡发育和排卵,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,6.月经周期,月经期：,4-5天；,子宫内膜脱落 出血；,腺垂体：,*,LH,(促黄体生成素 无受体)；,*,FSH,(促卵泡生成素 发挥作用)；,卵泡期：,4(5)-14天,初级卵泡迅速长大、成熟,大量雌激素,子宫内膜恢复、增生、充血；,初级卵泡,第一次减数分裂,次级卵泡+次级卵母细胞；,排“卵”：,“卵”次级卵母细胞；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,黄体期：,第15天-28天,FSH(促卵泡生成素),；,LH(促黄体生成素),；,次级卵泡(在垂体分泌的LH作用下),黄体；,黄体,雌激素、孕激素,子宫内膜进一步发育、,抑制其他卵泡的发育；,黄体：月经黄体；,妊娠黄体；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,雌性激素分泌的调控(自学)：P369，,图14-34,下丘脑,促卵泡激素,释放因子,促黄体生成素,释放因子,腺垂体,促,卵泡,激素,(FSH),促,黄体生成,素,(LH),初级卵泡,生长、卵子发生 卵泡排卵,雌激素,黄体,雌激素、孕激素,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(三)受精,精子+卵子,融合,合子(受精卵),的全过程,1.体外受精和体内受精(自学)；,2.精卵融合,(1)海胆卵的卵膜；,(2)精子发生的反应；,(3)卵子发生的反应,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(1)海胆卵的卵膜 370，,图14-36,三层卵膜：,外 胶质膜(厚)；,中 卵黄膜(较厚、表面有受体)；,内 质膜(薄、细胞膜)；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(2)精子发生的,顶体反应,P370,图14-36A,穿过三层卵膜进入卵子,穿过胶质膜：,顶体,(高尔基体),水解酶,溶解,胶质膜；,穿过卵黄膜：,顶体,顶体丝,(特异蛋白分子),与,卵黄膜,上,受体,结合 精子穿过卵黄膜；,进入卵子质膜：,精子头部接触卵子质膜 精、卵,质膜融合,进入卵子内(尾部留在卵外 消失),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(3)卵子的反应,问题：如何避免,多精受精,？,=为何只有一个精子能进入卵子？,=卵子如何阻止其他精子再进入的？,防止多精受精的双重机制：P370,图14-36B,在第一个进入卵内的精子的刺激下：,卵子发生变化 阻止其他精子再进入卵内,质膜去极化、受体破坏；,皮层反应,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,质膜,去极化、受体破坏：,(作用短暂),Na+大量涌入 膜电位发生变化(,去极化,),受体破坏,阻止其他精子进入；,皮层反应：,从接触点开始至整个皮层,皮层粒,破裂,水解酶、粘多糖,质膜与卵黄膜之间,水解酶的作用：,消化质膜、卵黄膜之间的粘连物质,质膜与卵黄膜之间形成空隙；,(接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,粘多糖的作用：粘多糖,进入空隙,吸水膨胀,卵黄膜,远离质膜、变硬,受精膜,(卵子受精的标志)；,阻止其他精子再进入卵子,归纳：,卵子质膜,去极化、受体破坏(作用很短暂)；,卵子质膜再度极化(膜电位、受体恢复正常)；,但皮层反应已完成(,受精膜作用时间长,)；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(四)卵裂和胚层,(胚胎发育的几个重要阶段),卵裂期；,(,桑椹期,),；,囊胚期；,原肠胚期；,中胚层和体腔形成(神经轴胚期)；,胚层的分化,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,1.卵裂,P371,图14-38(1-7),特点：,特殊的细胞分裂,连续的分裂；,只分裂，不长大 分裂球越分越小；,胚胎体积基本不变大；,原因：,卵裂的任务不是长大，,而是染色体(DNA)复制；,mRNA 仅仅合成转录染色体的组蛋白,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,卵裂方式,取决于卵黄的多少与分布情形,等裂；,不等卵裂；,盘裂；,表面卵裂：,等裂：,卵黄少、分布均匀(均黄卵)；,特点：卵裂球大小基本相等；,海胆、文昌鱼；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,不等卵裂：,*,端黄卵：,卵黄集中于卵的一端(植物极)；,细胞质集中于卵的另一端(动物极),*,特点：极性卵：,植物极,卵黄多、分裂慢、分裂球大；,动物极,卵黄少、分裂快、分裂球小；,海绵、蚯蚓、蛙类；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,盘裂：,鸟类(不讲)；,表面卵裂：,昆虫(不讲)；,卵裂的结果,桑椹胚：,32-64 细胞；,实心的一团细胞；,(有些动物中不明显,故通常不作为一个独立的阶段),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2.囊胚,P371,图14-38(6-8),128-256 个细胞,上千个细胞：,形态：空心球形,囊胚层 单层细胞；,囊胚腔,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3.原肠胚,构造：,两层细胞；,形成方式,多种多样、综合方式；,与卵裂方式有关；,两种典型的方式：,(1)海胆、文昌鱼：内陷法；,(2)蛙；外包法+内移法；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(1)海胆、文昌鱼：,内陷法,囊胚的特点：P371,图14-38(9-10),植物极细胞仅略大于动物极细胞；,原肠胚的形成：,植物极细胞,内陷,囊胚腔,消失 原肠胚；,原肠胚,(,两层细胞、空心球体,),外胚层,动物极细胞；,内胚层,植物极细胞；,原肠腔,原口,(,胚孔,),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(2)蛙：,外包法+内移法,P372,图14-39,囊胚的特点：,植物极细胞明显大于动物极细胞、,无法内陷,原肠胚的形成：,动物极细胞,迅速分裂、数量大增,向下,迁移(,外包,)外胚层,；,植物极细胞,向内迁移、或被挤入内部,(,内移,),内胚层,(,紧贴在外胚层之内,),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,背唇,的形成：,外包开始时,囊胚赤道附近,月牙形、短小横向,浅沟,(动物极，即外胚层细胞,从此开始向下外包并内移),浅沟上方动物极细胞下垂,背唇；,胚孔的形成,背唇进一步外包下垂,浅沟加深并沿两侧向下方延伸,马蹄形(背唇+,侧唇,),侧唇下垂 圆形胚孔,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4.中胚层发生,(神经轴胚期),中胚层及体腔,神经管,脊索,三者几乎都是同时发生,中胚层及体腔形成方式：,原肠胚形成方式有两种,相应的中胚层形成方式也有两种,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,1,),文昌鱼中胚层及体腔的发生,体腔囊,法,(肠体腔法),P373,图14-40,中胚层及体腔的形成：,原,肠,(,内胚层,原始消化道)背部,两侧,向外突出,体腔囊,(成对、前后按节排列),长大、脱离原肠,前后各节贯通、背腹扩大,体腔,(,肠体腔,)、,中胚层,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,脊索的形成:,背部中央内胚层 增厚,脊索中胚层,向下卷 脱离原肠,脊索(长条、柱状),神经管的形成,背部中央外胚层 增厚,神经板,向上卷,神经管(空心),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,2,),蛙的中胚层发生 P372,图14-39,脊索的形成,动物极细胞,迅速分裂、数量大增：,一部分向下,迁移(,外包,),外胚层(见前述)；,一部分沿,背唇,迁入内部,脊索中胚层,(背部中央一条，,夹在内、外胚层之间),脊索,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,中胚层及体腔的形成：,动物极细胞 沿,侧唇,迁入内部,(背部两侧各一条，夹在内、外胚层之间),中胚带,中间裂开出现空腔,体腔(裂体腔)、中胚层；,神经管的形成：,背部中央外胚层,神经板,神经管,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,3,),神经轴胚,已经奠定了胚胎分化造形的基础,胚胎的细胞都已迁移到了各自特定的位置；,身体的雏形已建立；,胚胎形成未来器官的区域(细胞群)已确定；,器官原基,(,器官芽,)：,胚胎形成未来器官的,区域(细胞群),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4.胚层的分化与器官的出现,分化：,匀质的,(未特化的),细胞 特化的细胞；,三胚层的分化：,(自学),P374,表14-4,外胚层：,皮肤表皮、神经系统、感官等；,内胚层：,消化道上皮等；,中胚层：,皮肤的皮层、肌肉、结缔组织等；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(五),人的发育,1.卵裂和胚泡；,2.胚胎外膜；,3.胚胎发育；,4.出生；,5.泌乳；,6.生后,发育(胚后发育),；,7.衰老,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,1.卵裂和胚泡 P374,图14-41,受精地点：,输卵管上段1/3处；,受精卵的发育：受精卵,(1天后),卵裂,(4天后),桑椹胚,(32 细胞、实心),(5天后),囊胚,(,胚泡,空心),(6天后),“着床”,营养：,着床,(6天),前靠自身的营养发育；,着床后胚胎靠母体的营养发育；,胚泡：滋养,细胞,(表层细胞),：,胚胎外膜；,胚泡内细胞团,胚胎,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2.胚胎外膜,陆生脊椎动物：爬行类、鸟类、哺乳类(人)；,胚胎外膜,(4层膜),与脐带 P375,图14-42,(1)羊膜；,(2)绒毛膜；,(3)尿囊(膜)；,(4)卵黄囊(膜)；,(5)脐带,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,1,),羊膜,羊膜的形成：,胚胎的腹面 向上产生环状褶皱,从背面包裹胚胎,羊膜；,羊膜腔、羊水,适应性,意义：,模拟的水生环境,对陆上繁殖的适应 保温、保水、防震,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,2,),绒毛膜,形成：,滋养层细胞,(胚胎外膜),包在羊膜之外 绒毛膜；,哺乳类,(人),：很厚、发达；,紧贴于母体子宫内壁；,参与形成胎盘,胎盘：,子宫内膜+绒毛膜,紧密结合；,丰富的,毛细血管网,胎盘出现的,意义,(作用),母体、胎儿间物质(包括气体)交换,但母体、胎儿之间血液并不直接相通！,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(,3,),尿囊,(,自学,),为何在鸟类和爬行类的胚胎中横发达？,在哺乳类的胚胎中很不发达？,(,4,),卵黄囊,(,自学,),为何在鸟类和爬行类的胚胎中很发达？,在哺乳类的胚胎中很不发达？,(,5,),脐带,(,自学,),脐带如何形成的？有何作用？,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3.胚胎发育,(自学),P376,图14-43(,A,B,),280天、三个阶段(自学),(,1,),第一阶段,(,3个月,),器官分化,2个月的胚胎,胎儿,(,不再称胚胎,),(,2,),第二阶段,(,4-6个月,),胎儿继续发育,6个月,基本长成,(,3,),第三阶段,(,7-9.5个月,),胎儿继续生长,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,4.出生,(自学),；,5.泌乳,(自学),；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,6.生后发育,(胚后发育),P377,图14-44,婴儿身体各部分比例,头大、腿短；,身体各部分生长速度 差异很大：,神经系统,(大脑、脊髓),迅速,9-10岁达到成人大小；,免疫系统,(胸腺、淋巴组织),迅速,12岁达到高峰,逐渐降低到成人水平；,生殖系统 缓慢,12岁左右才开始迅速生长,20岁左右达到成人水平；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,7.衰老,(1)细胞衰老；,(2)肌体衰老,(1)细胞衰老,定义：,细胞机能衰退 死亡；,细胞究竟会不会衰老？,不会衰老：单细胞生物；,癌细胞；,会衰老：成纤维细胞,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,细胞衰老的原因：,对促细胞分裂分子,的敏感性下降,细胞分裂停止；,(促细胞分裂分子：生长因子、胰岛素等)；,细胞失去某些,转录功能,细胞分裂停止；,细胞中,溶酶体,发生变化,细胞自身受到破坏,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(2)肌体衰老,定义：,机体机能衰退 死亡；,机体衰老的原因：,细胞衰老；,激素分泌异常；,代谢废物的积累；,遗传,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,细胞衰老：,细胞(包括,淋巴细胞,)衰老,免疫功能下降 肌体衰老；,争议：,因果关系不明；,可能肌体衰老与细胞衰老无直接关系；,而是其他原因,激素分泌异常：,激素分泌异常 导致机体代谢紊乱,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,代谢废物的积累：,代谢废物(强氧化性)脂类物质氧化,细胞破坏 身体受伤；,代谢废物：自由羟基OH、自由O；,争议：,上述原因都未涉及衰老的本质,(细胞衰老、激素分泌异常、代谢废物积累),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,遗传,*,衰老基因的表达：,细胞寿命 细胞自身遗传特性(,基因,),衰老基因,表达 衰老；,改变条件 衰老基因推迟(或不)表达,推迟(或不)衰老(如癌细胞)；,*,基因突变的积累：,基因突变 DNA分子损伤,细胞功能(包括分裂能力)丧失；,基因突变过多的,原因：,强氧化基团(自由OH、O)积累之故,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,五、变 态,变态的定义(自学),变态过程中发生的变化：,适应幼体生活环境、生活方式的器官,(鳃、尾、面罩等)改造或完全消失；,适应成体生活环境、生活方式的器官,(肺、四肢、翅等)出现：,两种方式：幼体器官改造而来；,重新建造而来,生理、生化；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(一)昆虫的变态；,(二)两栖类的变态；,(三)变态的意义,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(一)昆虫的变态(自学)P379,14-45(,A,B,C,),全变态：,卵 幼虫,蛹,成虫；,不完全变态：,卵 若虫或稚虫 成虫；,渐变态：若虫,半变态：稚虫,无变态,自学：昆虫的变态有哪些基本类型？,各有什么特点？,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(二)两栖类的变态(自学),1.蛙的变态过程；,2.变态的调节机制,激素的作用：,尾芽期蛙胚 摘除甲状腺 不能变态,再注射T4、T3 恢复变态；,激素、神经系统共同调节：,下丘脑 腺垂体 甲状腺,激素 变态,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(三)变态的生物学意义,反映了动物的,进化史；,适应性意义：,避免成、幼虫之间的种内竞争：,半变态、全变态昆虫,(食物、栖息地);,扩张生活领域：,固着生活的动物,自由生活的幼虫,更换寄主、寻找新寄主：,寄生生活的动物,自由生活的幼虫,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,六、发育机制,问题：,一个小小的受精卵，如何发育成为一个,完整的、具有各种组织、器官系统的个,体的呢？,为何发育都有严格的顺序？,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(一)先成论与后生论(渐成论)；,(二)细胞发育的全能性；,(三)细胞质的作用；,(四)细胞学和遗传学实验；,(五)胚胎诱导和组织者,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(一)先成论与后生论,先成论；,后生论(渐成论)；,镶嵌学说,1.先成论,(自学)P381,图14-47,16-18世纪,精子或卵子内已经存在一个幼小的生物；,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,2.后成论,(渐成论),18世纪，C.F.Wolff,精、卵、受精卵内没有已形成的胚胎;,后代各种性状都是,从,没有一定结构的受精卵,发育而来的,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,3.镶嵌学说,19世纪后期,(1)实验依据：德 W.Roux，P381,图14-48,蛙、蝾螈的受精卵 卵裂 2个卵裂球,(烧红的针尖)杀死其中1个卵裂球,留下的1个卵裂球 发育成半个胚胎；,(2)镶嵌学说,细胞的遗传潜能随着细胞的分裂而逐渐减少,受精卵 2个分裂球,每个分裂球1/2遗传潜能,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十四章 生殖和发育,(3)镶嵌学说的否定 P382,图14-49,D.Driesch 的实验(与Roux同时期),两个发现：,发现1.,海胆受精卵 4个卵裂球,使4个卵裂球完全分离,