—————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 第十四章 生殖和发育

Presentation on theme: "—————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 第十四章 生殖和发育"— Presentation transcript:

1 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 第十四章 生 殖 和 发 育

2 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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

3 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

4 细菌细胞分裂—无丝分裂 （横 缢）

5 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

6 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

7 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

8 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 1、减数分裂 配子（或精子和卵）由配子母细胞减数分裂产生。 特点是DNA复制一次，而母细胞连续分裂两次，结果产 生的细胞是单倍体的。 （1）过程（略） （2）与有丝分裂的比较 差别： 有丝分裂 减数分裂 a、DNA复制一次，细胞分裂 a、DNA复制一次，细胞连 一次，形成的细胞是双倍 续分裂两次，形成的 体的。 细胞是单倍体的。 b、无“联会”。 b、有联会，因而有交叉、 重组等 联会：同源染色体配对成四分体，发生在前期I。

9 A a B b 减 数 分 裂

10 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （3）减数分裂发生的时间 三种情况： 终端减数分裂 人；受精卵先发育成二倍体，再减数分裂产生配子。 中间减数分裂 种子植物； 孢子母细胞 大小孢子 配子体（花粉和胚囊（n）） 精子和卵 合子 孢子体（2 n ） 有丝分裂 始端减数分裂 衣藻；合子 配子体 配子

11 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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223= 种组合，精子和卵都如 此。

12 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

13 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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。

14 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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。

15 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

16 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

17 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

18 （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 （三）高等植物的生殖和发育 (以被子植物为例)

19 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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 花被 花萼 典型的花 花药 雄蕊群 花丝 柱头 雌蕊群 花柱 子房

20 花柄 花托 花萼 花冠 雄蕊群 雌蕊群

21 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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

22 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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。

23 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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。

24 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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。

25 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

26 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

27 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （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）。

28 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

29 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （2) 从小孢子到雄配子体 MD 营养细胞 、细胞：小麦、水稻 小孢子 → 雄配子体 生殖细胞 → 两个精子 、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。

30 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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)

31 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 （2） 从大孢子到胚囊 三次分裂 大孢子 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。

32 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

33 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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)

34 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

35 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

36 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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)。

37 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

38 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

39 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。

40 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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。 

41 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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。

42 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

43 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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)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

44 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

45 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  精子发生的过程： ￭ 精原细胞(2n) ↓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(2n) ↓第一次减数分裂(联会、染色体交换) ￭ 次级精母细胞(2n) ↓第二次减数分裂 ￭ 精(子)细胞(n) ↓形态变化、发育 ￭ 精子(n)

46 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

47 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

48 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

49 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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 → →

50 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

51 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

52 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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X2 = 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)

53 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

54 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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？

55 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

56 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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？

57 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

58 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

59 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

60 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

61 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

62 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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；

63 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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；

64 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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  

65 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

66 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (1)海胆卵的卵膜 ，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)；

67 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

68 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

69 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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)

70 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭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)；

71 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

72 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

73 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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；

74 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭ 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；

75 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭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)

76 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 2. 囊胚 P371, 图14-38(6-8) 个细胞  上千个细胞： 形态：空心球形 囊胚层 ─ 单层细胞； 囊胚腔

77 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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；

78 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

79 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

80 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

81 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

82 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

83 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ● 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)

84 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

85 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ● 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

86 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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)

87 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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；

88 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

89 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

90 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

91 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

92 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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！

93 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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？ (5)脐带(自学) 脐带如何形成的？有何作用？

94 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

95 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 4. 出生(自学)； 5. 泌乳(自学)；

96 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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 　　 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；

97 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

98 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  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

99 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

100 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭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

101 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭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)

102 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭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

103 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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；

104 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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)昆虫的变态； (二)两栖类的变态； (三)变态的意义

105 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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) 昆虫的变态(自学) P379, (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？

106 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

107 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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

108 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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？

109 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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) 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

110 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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) 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；

111 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

112 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 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

113 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (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 → 发育成4个正常、较小的胚胎 说明：否定了镶嵌学说 ￭ 分裂产生的细胞仍具有全部的遗传潜能 ￭器官系统不是先成的，是后生的(渐成的) (接下页)

114 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  发现2. 健康的分裂球(粘附着破坏的分裂球) → 不完整的胚胎 说明：Roux 实验结果的原因是 健康分裂球受到破坏死亡分裂球的影响 → 发育潜能不能充分全部发挥；  Driesch 实验的意义： 已经接触到了细胞发育“全能性”这一实质；  Driesch 的局限性： 机械论思想 → 放弃胚胎学研究(哲学教授)

115 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (二) 细胞发育的全能性(多能性)  定义： 生物体任何一个细胞(更确切是“ 细胞核”)， 都具有发育的全部潜能(全能性)； 即：在一定条件下， 都可能发育成为一个完整的生物体。

116 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 细胞发育全能性的实验证据(略讲) (1)胚胎早期的任何一个分裂球都具有发育全能性； (2) 胚胎任何时期的细胞都具有发育全能性； (3) 幼体的体细胞具有发育全能性； (4) 成体的体细胞具有发育全能性； (5) 高等动物成体任何高度特化的体细胞 具有发育全能性； (6) 植物细胞具有发育全能性

117 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (1) 胚胎早期任何一个分裂球都具发育全能性 ● Driesch 的实验； ● 同卵双胞胎； ● 施佩曼 H. Spemman(德、胚胎学家) 1920’s 一系列的实验； 1935年诺贝尔奖得主 试验之一见下

118 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭ 试验：蛙受精卵的发育： 受精卵 → 以发丝横缢为两半 (一半有、一半无核；细胞质丝) → 有核的一半发育、分裂 → 2个细胞核 → 移一核至无核的另一半中 → 无核的一半也开始发育 → 收紧发丝 → 两分裂球完全分离 → 各自独立发育成一个正常的胚胎

119 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭系列实验证明： 受精卵分裂多次(5次：32细胞期，桑椹胚)， 每个分裂球 → 一个正常的胚胎； 说明： 胚胎早期每个分裂球都具有发育的全能性

120 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (2) 胚胎期的细胞(核)具有发育全能性 英国 J. B. Gurden 的实验 P383, 图14-50 未受精卵(非洲爪蟾) ↓紫外线杀死核 无核卵  ← 移植原肠胚的原肠细胞核 受体卵(有外来核) → 正常的蝌蚪 克隆！(第一、二、三...克隆) (回忆：激素部分关于克隆的定义！)(实质相同！)

121 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (3) 幼体的体细胞(核)具有发育全能性 实验基本同上：无核卵  移植入蝌蚪肠细胞核 有核卵  第一、二、三 ... 克隆； (4) 成体的体细胞(核)具有发育全能性  移植入成体蟾蜍肠细胞核

122 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (5) 高等动物成体中、任何高度特化的体细胞 都具有发育全能性  多利羊(克隆羊) 乳腺细胞 ─ 高度特化的细胞 无核受体卵 ↓移植入乳腺细胞核 ↓电刺激 发育  多利羊 (接下页)

123 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ￭ 争议：乳腺细胞取自已怀孕的母羊 ─ 胚胎细胞具有游走性 所取的乳腺细胞有可能(虽可能性极小) 是胚胎细胞 ￭ 多利羊存在的问题： 染色体的端粒短 ─ 影响寿命； ￭ 大熊猫的克隆：中科院发育所，陈大元 ￭白鳍豚：中科院武汉水生所， ￭极体：也具发育的全能性(最新研究成果) 意义(克隆珍稀动物)

124 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  谈谈细胞发育的全能性 与多利羊(克隆动物)；  谈谈克隆动物、克隆人

125 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (6) 植物细胞(核)的发育全能性 甚至比动物细胞强  1950’s，美国F. C. Steward P384, 图14-51 胡萝卜根部韧皮细胞  培养  愈伤组织(未分化的细胞团)  单个愈伤组织细胞  培养  完整的植株  开花结籽；  1960’s以来：水稻、烟草、甘蓝、小麦等 花药或花粉粒(雄性生殖细胞、高度特化)  培养  单倍体植株 意义：大规模快速育种

126 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ● 总结 ￭ 发育机制的核心问题 ─ 细胞分化 (胚胎分化即细胞分化) ￭ 特化细胞 ─ 全能性被抑制 (不表达)； 但并不是消失 ￭ 所有生物细胞(包括任何高度特化的细胞) 只要给予适当条件 — 仍可显示出全能性 即：去分化(恢复胚细胞状态)  分裂 重新分化  各种组织、器官、甚至完整的生物体

127 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (三)细胞质的作用：(自学) 1. 核的全能性必须在适宜的细胞质中才能表达： (卵子的细胞质)  Gurdon等的实验；  童第周的实验(自学)：黑斑蛙红细胞核； 2. 核的表达受细胞质的影响：童第周的实验： 金鱼囊胚细胞核  移植  鳑鲏鱼去核卵  囊胚(细胞核)  移植  金鱼去核卵  杂种性状的幼体；

128 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (四) 细胞学和遗传学实验 问题：既然细胞始终保持发育的全能性 ￭ 为什麽卵裂球 又能分化为不同的器官系统呢？ ￭ 为什么动物的胚胎 能按一定的顺序  幼体 成体？  细胞分化的实质： 部分基因关闭 ─ 不表达； 部分基因表达

129 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  实验：(自学) 昆虫唾液腺细胞多线染色体实验 证明： 真核细胞中的基因不是全部同时活动 ￭ 一部分基因活动、表达： DNA  复制、转录  RNA  转译、合成特定的蛋白质； ￭ 另一部分基因关闭、不表达  全能性表达与否的实质 — 基因是否表达

130 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (五) 胚胎诱导和组织者  什麽因素决定细胞的分化？ 什么因素决定：全能细胞  特异的细胞？ 即：什麽因素决定某些基因表达或关闭？  胚胎诱导：德国 施佩曼 定义：组织或细胞的分化方向 是由胚胎中其他特定的细胞或组织 诱导下引发和决定的

131 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 1. 蛙视泡诱导的晶状体生成； 2. 组织者； 3. 化学诱导

132 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 1. 蛙视泡诱导的晶状体生成 P386, 图14-54  眼发育的过程 ￭神经管  脑(前、中、后脑) + 脊髓； ￭ 中脑(两侧)外突  视泡  凹陷  眼杯(视网膜) ↓诱导 外胚层  内褶  晶状体 外胚层 ↓ 分化  角膜

133 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 ● 实验： ￭ 破坏视泡  晶状体、角膜无法形成； ￭ 无透性隔膜分隔视泡与外胚层  晶状体、角膜无法形成； 说明：化学物质在起诱导作用； ￭ 视泡移植  腹部 (或其他部位)  在腹部形成眼； ￭ 小眼蛙外胚层移植到大眼蛙  中等大小的晶状体、眼杯； 说明：诱导作用的影响是相互的

134 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 2. 组织者 1930’s 施佩曼等， P386, 图14-55(A, B)  实验：蝾螈早期原肠胚 背唇  移植  另一原肠胚腹面  自我组织  第二条脊索  诱导外胚层  第二条神经管  第二个头部  双头(或双连体)蝌蚪

135 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  背唇的特点： ￭ 分化程度最低的组织； ￭无需诱导，就能自我组织  脊索、体节等中胚层组织和器官；  诱导外胚层产生神经组织  诱导其他组织的产生  发育为幼体； ￭ 背唇 — 组织者 除去背唇就什么分化也不能产生；  胚胎诱导 — 普遍现象

136 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 3. 化学诱导 (1) 胚胎诱导的实质 — 化学诱导； (2) 诱导的化学物质； (3) 化学诱导的过程； (4) 植物发育过程中的化学诱导； (5) 动植物之间的化学诱导

137 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (1) 胚胎诱导的实质 化学诱导  实验： 不透性隔膜  阻断诱导； 背唇组织杀死后的提取物  有诱导作用； 用于细胞培养的培养基  有诱导作用；  证明： 胚胎诱导的实质是化学诱导

138 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (2) 诱导的化学物质(略讲) 了解不多； 类似核蛋白 — 带有遗传信息的物质分子  mRNA分子；  蛙背唇中分离出的蛋白质 — 类似哺乳类的活化素 (刺激垂体释放激素、促进红细胞生成)

139 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (3) 化学诱导的过程：  一系列化学物质诱导过程： ￭ 甲细胞、组织代谢产物 是乙细胞、组织发育的必要条件 ￭ 乙细胞、组织代谢产物 是丙细胞、组织发育的必要条件 ￭ 丙细胞、组织代谢产物 是丁细胞、组织发育的必要条件 ￭ ……………

140 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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  归纳 ￭ 胚胎发育是通过一系列胚胎诱导而形成的； ￭ 胚胎诱导是一系列化学(物质)诱导的过程 每一次诱导都以前一次诱导为前提； 又都是下一次诱导的前提； 初级诱导、次级诱导、三级诱导……等； ￭ 连续的、有选择性的 — 完整有序的过程

141 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 (4) 植物发育中的诱导(自学) P387, 图14-56 (5) 动植物之间相互诱导作用(自学) 虫瘿

142 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 本章总结： 1. 任何细胞始终保持发育的全能性  分化： 全能的受精卵 分裂 分化 特化的细胞；  去分化：条件适宜时 特化的细胞  去分化  分裂  再分化  组织、器官、完整的生物体(克隆生物)

143 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 2. 发育过程包括一系列胚胎诱导过程  分化程度低的细胞组织  诱导产生  分化程度高的组织器官；  背唇 — 组织者 3. 诱导的实质是化学诱导

144 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 4. 发育过程 — 基因有次序的表达 发育程序的本质：  发育过程似乎有“先成”的因素 — 发育严格按预定的程序进行；  受精卵内并没有现成的生物体雏形；  发育程序(“蓝图”) — 编码在受精卵(核)内的一整套基因组中；  发育严格按预定的程序进行(“按图施工”) — 基因组严格地按预定的时、空顺序表达

145 —————————————普通生物学 • 第二部分 个体生物学 • 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 END