第一章 生殖 1-3 有性生殖

有性生殖 親代產生子代的過程中，需經過配子形成和 受精作用的過程。 配子形成： (1) 以減數分裂產生配子 ( 精細胞或卵細胞 ) (2) 染色體數目為親代的一半。 受精作用： (1) 雄配子與雌配子結合的過程。

受精作用 大多數生物的配子有雄性和雌性的分別， 以人類為例： 男性產生的配子為精子，頭部具有細胞核， 尾部則為運動的構造。

受精作用 女性產生的配子為卵，沒有尾部，體積比 精子大許多。 (2) 染色體數目與親代的相同。

特點： (1) 每一個新個體的產生，都是新的組合， 不會與親代完全相同 ( 生物會產生多樣化的 子代 ) (2) 有助於生物適應變動的環境。 有性生殖

知識延伸 有些生物的配子長得完全相同， 稱為同形配 子，例如：某些藻類；而配子外型上有大小差 異的，就叫做異形配子。 精子與卵為我們較熟悉的異形配子，稱為卵配 生殖，其中雄性產生的精子體型很小，頭部具 有細胞核，並且有尾部，可擺動以游向卵；雌 性產生的卵沒有尾部且較大，有些甚至肉眼可 見，有些卵外還有許多保護性構造，如雞蛋中 的蛋白、殼膜與蛋殼等。

動物受精的場所 動物受精的方式，依發生的場所可分為： 體外受精與體內受精。 受精方式方法受精地點產卵量受精率舉例 體外受精 直接將精子 和卵子產到 水中 雌體外， 水中結合 多低 水中生物 ( 珊瑚和大多 數的魚類 、 兩生類 ) 體內受精 藉由交配將 精子送入雌 體內 雌體內少高 陸生生物 ( 昆蟲、鳥類 、哺乳類、 爬蟲類 )

體外受精

體內受精

( 補充 ) 假交配－例 如：青蛙。雄蛙利 用前肢抱住雌蛙， 並刺激雌蛙腹部產 生排卵，雄蛙同時 產生精子排出，並 沒有將精子送入雌 蛙體內。 有性生殖

胚胎發育的方式 當精子與卵結合成受精卵後，受精卵會細胞 分裂並發育成胚胎。 由於動物種類及生活環境的差異，胚胎有不 同的發育方式，依胚胎發育所需養分來源及 發育場所，可分為卵生、胎生及卵胎生。

種類卵生卵胎生胎生 受精方法 卵的大小 發育場所 養分來源 例子 體內或體外體內 大大小 母體內發育， 成熟後產出， 沒有臍帶與 胎盤構造 母體內發育， 成熟後產出 母體外發育 卵本身卵黃 母體 ( 胎盤、臍帶 ) 多數魚類、兩生類 、爬蟲類、鳥類 孔雀魚、大肚魚多數哺乳類 胚胎發育的方式

胚胎發育的形式有三種：卵生、卵胎生與胎生。 卵生動物產下卵後，會把卵掩埋在砂土中（例如：海龜） 或是排至水中（例如：魚類），藉太陽的熱量將卵孵化。 另外，鳥類也是卵生動物，但是大多數的鳥類會孵卵， 利用體溫將卵孵化。 卵胎生動物的受精卵會留在雌性的生殖道內，藉由卵本 身的養分發育為幼體，等到幼體成熟，才將幼體連同卵 膜一同排出體外。所以卵胎生動物受到母體的照料較多， 生存率多較卵生動物為高。部分的鯊魚、大肚魚、孔雀 魚與某些毒蛇都是採卵胎生的方式。 胎生動物的受精卵一般都很小，在輸卵管上端受精後， 進入子宮著床，藉胎盤和臍帶與母體交換養分及廢物， 等到胎兒成熟後才排出體外。因此胎生動物對於胚胎的 照料最為完整。 知識延伸

卵生 卵生動物的胚胎在母體外發育，靠卵內 的養分成長，例如：鳥類及爬蟲類。 ← 企鵝將卵置於腳 上孵化

胎生 胎生動物的胚胎留在母體的子宮內發育， 所需的養分自母體經由臍帶與胎盤獲得， 直到發育成熟才從母體產出，例如：大多 數的哺乳動物。 ← 母馬與剛出生的小馬

卵胎生 卵胎生動物的胚胎，雖然留在母體內發育， 直到成熟後才產出，但無臍帶與胎盤等構 造，其所需要的養分，主要由卵黃供應， 例如：大肚魚 ← 大肚魚是卵胎生動物

動物的繁殖行為 求偶行為：動物為了吸引同種異性，常表 現出特定的求偶行為。 (1) 散發氣味－例如：蛾類或是哺乳動物。 (2) 體色或羽色變化－例如：魚類或鳥類。 (3) 鳴叫聲－例如：蛙類。 (4) 舞蹈動作－例如：鳥類

護卵或育幼的行為：生物為了確保物種延續 而表現出行為。 (1) 綠蠵龜－雌龜交配後，會在沙灘挖穴產卵， 並以沙覆蓋、壓平，使卵不易被發現。 (2) 企 鵝－公、母企鵝會輪流孵蛋，並會吐出 食糜餵食小企鵝。 (3) 臺灣獼猴－母猴會用乳汁哺育小猴，直到小 猴長大獨立。 動物的繁殖行為

母鳥餵食幼鳥母牛分泌乳汁哺育小牛 動物的繁殖行為

蛋的構造 甲. 蛋殼：質地堅硬，可 保護受精卵。 乙. 殼膜：位於蛋殼內側， 為包圍蛋內物質的一層 膜狀構造，可保護卵並 協助氣體交換。 丙. 繫帶：白色，可固定 卵黃位置。

蛋的構造 丁. 卵黃：相當於細胞質， 為受精卵儲存養分 的構 造，可供給胚胎所需的 養分。 戊. 小白點：含有受精卵 的細胞核和少量細胞質， 可進行細胞分裂，形成 胚胎。

蛋的構造 己. 氣室：位在蛋的鈍 端，可容納氣體。氣室 越大，代表蛋越不新鮮 ( 表示蛋白水分蒸散越 多，蛋黃體積縮小，因 此氣室變大 ) 庚. 卵白：受精卵儲存養 分的構造，可供給胚胎 所需的養分。

一個完整的卵細胞包括卵黃和小白點。 可發育成新個體的部位為小白點。 世界最大的細胞為鴕鳥的卵細胞。 蛋的構造

植物的有性生殖 花是植物的生殖 器官。 花的構造一般具 有萼片、花瓣、 雄蕊與雌蕊四個 部分，下方由膨 大的花托支撐。

植物的有性生殖

(1) 萼片：保護花 瓣與花蕊。 (2) 花瓣：吸引生 物協助花朵傳粉。 植物的有性生殖

(3) 雄蕊：包含花 絲和花藥， 花粉 位在花藥內 (4) 雌蕊：包括 柱頭、花柱與 子 房，卵位在 子房 的胚珠內 植物的有性生殖

開花植物的有性生殖過程：授粉 → 花粉管 萌發和受精 → 發育成果實與種子 → 種子萌發 成新個體。 植物的有性生殖

授粉：雄蕊頂端的花藥可以產生大量花粉， 花粉內有精細胞，當花粉藉由昆蟲或風等方 式傳播，落到雌蕊的柱頭上。 授粉後，花粉會萌發出花粉管進入雌蕊底部 的子房。花粉內的精細胞經由花粉管，進入 子房中的胚珠，與胚珠內的卵完成受精。 受精後，胚珠可發育成種子，子房便發育為 果實。 植物的有性生殖

知識延伸 一朵完全花包含有雄蕊、雌蕊、花瓣和萼 片四個部分。如果缺乏任何一個部分就稱 為不完全花，例如：絲瓜的雄花缺乏雌蕊、 雌花缺乏雄蕊，都屬於不完全花。

果實可以保護種子，並可協助種子的傳 播，例如：有絨毛的蒲公英果實，可以 隨風散播。 果實可以保護種子 知識延伸

蒲公英的果實具有 絨毛，可隨風散播 繁殖

有倒刺的鬼針草果 實，則可以跟著動 物散布到各處。當 種子掉落在適合的 環境中，便會發芽 長成一株新的植物。 鬼針草的果實 知識延伸

許多植物的果實或種子都具有協助散播 的構造，蒲公英果實具有絨毛，有些植 物的果實或種子則具有翅膀都可以隨風 散播，例如：松的種子。 另外，鬼針草的倒刺，或是有些可耐動 物消化液的種子，則可以被動物帶著四 處旅行。

有性生殖與無性生殖的比較 發生條件優 點缺 點 無性 生殖 細胞分裂 1. 個體繁殖 簡單 速 度 快 2. 能 完全保留 親代 特徵 親代與子代特徵 相 同，當環境變動時 容易 被淘汰 有性 生殖 減數分裂 受精作用 1. 親代與子代特徵 差異 大 2. 能 適應 環境變動 1. 無法 完整保留親 代特徵 2. 需有雌雄配子產 生與結合

目 的：藉由觀察雞蛋，以了解卵細胞與其他 保護構造。 器材：

步 驟： 1. 觀察雞蛋的外形，找到鈍端。用剪刀輕敲鈍 端 ( 圖 1) ，敲出裂紋後，用鑷子小心地將碎殼 剝去，注意不要弄破下方的殼膜 ( 圖 2) 。。

步 驟： 2. 當殼去掉的範圍夠大時，就可以看到氣 室。剪掉氣室上方的殼膜，觀察氣室的大 小 ( 圖 3) 。

步 驟： 3. 剪破氣室下方的殼膜，把洞口稍微敲大一點，再把 殼內的東西輕輕倒入培養皿中，不要弄破卵黃。 4. 仔細觀察繫帶、蛋白、卵黃與卵黃上面的小白點等 部位構造（圖 4 ）。

活 動 1-1 蛋的觀察 4

問題與討論： 1. 試推測如果雞蛋已受精，會發育為小雞的部 位在哪裡？為什麼？ 問題與討論參考答案 1. 會發育為小雞的部位是卵黃上的小白點，因為小白點 內含細胞核，可進行分裂產生胚胎。

問題與討論： 2. 蛋白、卵黃、繫帶與蛋殼對於雞的胚胎發育 有什麼重要性？ 問題與討論參考答案 2. 蛋白及卵黃可供應胚胎發育時所需要的營養；蛋殼可 以防止水分散失與保護受精卵；繫帶則可以固定卵 黃的位置。

問題與討論： 3. 為什麼有的雞蛋氣室大，有的氣室卻很小？ 問題與討論參考答案 3. 氣室的大小與雞蛋的新鮮度有關，因為雞蛋若是擺太 久，水分蒸散得多，體積縮小，氣室就會變大，因 此可以根據氣室的大小判斷雞蛋是否新鮮。

目 的：了解植物花朵的外型與雄蕊、雌蕊 等生殖構造。 器 材：

步 驟： 1. 取一朵盛開的花，仔細觀察是否具有以下 構造，並記錄其數目（如圖 1 ）。 (1) 花托：位花朵基部， 與花柄相接的構造。 (2) 萼片：位於花朵最外 側，通常為綠色。

(3) 花瓣：位在萼片內側，顏色多鮮豔或具 香味。 (4) 雄蕊：位於花瓣內側，有柱狀花絲與頂 端膨大的花藥，花藥中具有花粉 粒。 (5) 雌蕊：位於花正中央，頂端為柱頭，底 下為膨大的子房。

2. 用溼毛筆在雄蕊上沾取花粉後，將花粉敲落在載玻 片上，滴上一滴水，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察， 並畫在活動紀錄簿上。 3. 將花朵的萼片、花瓣和雄蕊摘除，留下雌蕊，將雌 蕊底部的子房縱向切開（如圖 2 ），用放大鏡觀察 內部胚珠著生的情形（如圖 3 ），並畫在活動紀錄 簿上。

問題與討論： 1. 花瓣的顏色及香味對於植物的生殖有什麼 幫助？ 問題與討論參考答案 1. 花的顏色與香味可以吸引鳥類或是昆蟲前來，以達 到傳播花粉的目的。因此如果是蟲媒花，通常會 有豔麗的顏色或是濃郁的香味，但若是風媒花， 花朵通常細小色淺，且不具香味。

問題與討論： 2. 你所觀察的子房中有幾個胚珠呢？想想看 ，這朵花可以結出多少顆種子呢？ 問題與討論參考答案 2. ( 依學生實際活動情形填寫。 ) 種子數目最多與胚珠 數目相同，但因為有些卵可能會無法受精，所以 種子數目也可能較胚珠數目少。