第五章 生殖與發育

生物的生殖可分為有性生殖及無性生殖 無性生殖 有性生殖 減數分裂 大多無 有 受精作用 無 親代 單一個體 必須有雌性和雄性兩個生物體 配子 不需形成 雄配子(精子).雌配子(卵) 合子 雌.雄配子結合為合子(受精卵) 子代遺傳物質 與親代完全相同(利用細胞分裂或有絲分裂) 兩個親代各貢獻一半(減數分裂及受精作用造成變異)

有性生殖與無性生殖的過程

不同形式的配子 單胞藻的同型配子 人的精子和卵

單性生殖(孤雌生殖)

第一節 低等生物的生殖

原核生物界的細菌.原生生物界的變形蟲與藻類 無性生殖：一般在單細胞生物與構造簡單的多細胞生物，用來增加族群的數目 無性生殖 實例 分裂生殖 原核生物界的細菌.原生生物界的變形蟲與藻類 出芽生殖 菌物界的酵母菌.刺絲胞動物的水螅等 斷裂生殖 原生生物界的藻類.扁形動物的渦蟲等 孢子生殖 原生生物界的藻類.菌物界的黴和癬菌等 單性生殖 雄蜂或雄蟻(又稱為孤雌生殖) 營養繁殖 蕨類.高等植物

馬鈴薯塊莖上的芽眼 植物營養器官繁殖 甘藷塊根 落地生根葉緣

胡蘿蔔的組織培養和再生

2.無性孢子：直立菌絲頂端產生(黑黴的子囊孢子.青黴的分生孢子.擔子菌如蕈的擔孢子) 接合生殖：不同型菌絲相接合形成接合子， 無性生殖(有絲分裂) 有性生殖 真菌 1.單細胞真菌：分裂生殖.出芽生殖.斷裂生殖 2.無性孢子：直立菌絲頂端產生(黑黴的子囊孢子.青黴的分生孢子.擔子菌如蕈的擔孢子) 接合生殖：不同型菌絲相接合形成接合子， 藻類 1.分裂生殖：如單細胞藻類 2.斷裂生殖：絲狀藻類 世代交替： 蘚苔 1.孢芽：葉狀體上的孢芽杯內 2.葉片斷裂：如五葉蘚 蕨類 1.營養繁殖：利用根.莖.葉等營養器官進行 2.孢子生殖 孢子 減數 配子體 (n) 孢子體 (2n) 受精︵靠水︶ 有絲 配子 合子 (2n) 配子 (n)

黑黴的接合生殖→

←孢芽杯示意圖

無脊椎動物的有性生殖 雌雄異體：個體僅具有雌性或雄性生殖器官 受精方式 體外受精 體內受精 定義 雌.雄個體同時同地(提高受精機率)，將卵和精子(有鞭毛)釋放在水中，精子有鞭毛游泳與卵結合為受精卵 雄性個體藉交配，將精子送入雌性個體內與卵結合為受精卵 發育場所 體外 生活環境 水生 多陸生 實例 海綿.珊瑚… 蛔蟲.蜜蜂

青蛙的卵和精子在水中受精為受精卵

昆蟲的體內受精-正在交配的鳳蝶

雌雄同體：個體同時具有雌性或雄性兩種生殖器官 受精方式 自體受精 異體受精 定義 自己體內的精子和卵相結合為受精卵 精子和卵成熟時間不同，個體彼此間以交尾方式互相交換經液並儲存，待卵成熟，將對方精子釋放和卵結合為受精卵 受精位置 體內 體外 生活環境 陸生 實例 絛蟲 蚯蚓

絛蟲的 自體受精 蚯蚓的 異體受精

第二節 高等生物的生殖

無性生殖：營養繁殖(利用根莖葉的營養器官繁殖) 有性生殖：精核透過花粉管與卵完成受精作用，產生合子(發育成種子) 高等植物的生殖： 無性生殖：營養繁殖(利用根莖葉的營養器官繁殖) 有性生殖：精核透過花粉管與卵完成受精作用，產生合子(發育成種子) 裸子植物 被子植物 生殖器官 雌.雄毬果 花 胚珠 裸露無子房包著 不裸露有子房包著 受精 單一受精 雙重受精 胚乳 N 2N 傳粉 靠風力(花粉落在珠孔上的授粉液中) 靠風力.昆蟲或其他媒介(花粉落在柱頭上) 實例 蘇鐵.銀杏.松柏.麻黃.紅豆杉 雙子葉.單子葉植物

完全花：被子植物花的四部分構造均具有 構造 功能 萼片 花萼(所有萼片合稱) 綠色，保護花朵 花瓣 花色(類胡蘿蔔素.花青素) 花冠(多片花瓣合稱) 保護及幫助傳粉 1.香油：表皮細胞產生 2.花蜜：基部蜜腺分泌 雄蕊 花藥(四個花粉囊：經減數分裂產生花粉粒)＋花絲 雄配子體(花粉管):3個核(2個精核.1個管核) 雌蕊 柱頭(花粉管萌發處)＋花柱＋子房(發育成果實、內有胚珠) 雌配子體(胚囊)：八個核(2個極核.1個卵.2個輔助細胞.3個反足細胞) 受精卵發育成胚；胚珠發育成種子；子房發育成果實

←松樹枝葉的一部份 (右下較大者為雌毬果)

高等動物的生殖：脊椎動物 無性生殖：甚少發生 有性生殖： 體外受精 體內受精 生活環境 水生 陸生 受精場所 水中 母體內(藉交配行為) 受精成功率 低 高 卵的數目 多 少 胚胎養護 卵生 卵生.卵胎生.胎生 實例 魚類.兩生類 爬蟲類.鳥類.哺乳類 求偶及育幼行為：如鳥類及哺乳類

胚胎的發育 (細胞數目增加) (胚胎延展.摺疊與分化) 胎兒大事紀要 月數 重要變化 一 心臟開始搏動 二 開始具人形 三 外表能辨別男女性別 四 用聽診器可聽到胎兒心音 五 母體可察覺胎兒踢子宮的活動 六 眉毛和睫毛出現 八 睪丸下降到陰囊 十 胎兒倒立.頭部靠近子宮口

胚胎的養護：胚胎沒有自我保護及獲取養分的能力 卵生 卵胎生 胎生 發育場所 母體外 母體內 養分來源 卵黃 母體(透過臍帶) 卵的大小 大 最小 護卵行為 鳥類和部分爬蟲類 — 育幼行為 鳥類會餵食 母體哺育幼兒 子代 存活率 最低 次之 最高 實例 烏龜.麻雀 蚓螈.鮫.魚賁 人.羊.豬.貓 魚類和兩生類的受精卵外有膠質膜；鳥類和爬蟲類有硬殼

第三節 人類的生殖系統

男性生殖系統： 功能：產生精子、將精子送入女性體內、產生雄性激素刺激第二性徵(如喉結.胸毛等) 組成：睪丸(一對，藏於陰囊內).副睪.腺體(前列腺.儲精囊及尿道球腺).輸精管及尿道(精液流出管道).陰莖(傳送精子)

女性生殖系統： 功能：產生卵子、接受雄性精子、提供胚胎發育產所 、分泌雌性激素刺激第二性徵(如乳房的發育) 組成：卵巢(一對).輸卵管.子宮.陰道

排卵：成熟的卵由卵巢排至輸卵管前端喇叭口附近的過程 時間：女性發育至青春期時(約10~14歲)，每隔28天卵巢內就有一個成熟 變化：子宮內壁逐漸增厚，作為受精卵著床及胚胎發育的場所 受精作用：精子藉性交進入陰道，精子以鞭毛擺動到達輸卵管內與卵結合形成受精卵 妊娠(懷孕)： 受精卵→有絲分裂→早期胚胎→進入子宮→著床(妊娠開始)→胚胎產生手指狀絨毛(胎盤：絨毛伸入母體子宮壁的血管叢) (7~10日後) 母體與胎兒間的血液沒有直接相通 子宮內壁繼續發育以提供胚胎發育的場所

排卵至著床的過程

胎兒與母體間的物質交換

月經週期：卵在排卵後24小時內沒有受精，充血的子宮內壁會在排卵後約14天開始崩解，未受精的卵及崩解的子宮內壁，經由陰道排出體外的現象 時間：4~5天 月經週期：卵開始成熟→排卵→月經開始→月經結束 的循環過程 人的月經週期：28天 生殖週期：人及多數哺乳類，雌性生殖系統的生理及構造，常呈一定週期性的變化(人類稱為月經週期；發生在其他動物稱為動情週期)

節育：以人為方式降低出生率以控制人口增加的行為(主要方法是"避孕") 輸精管或輸卵管結紮 100% 避孕藥 抑制卵的成熟和排卵 94% 銅T或樂普 干擾受精及阻止胚胎著床 95% 保險套 阻止精子和卵的結合 85-93% 子宮帽加殺精劑 84% 殺精劑 82% 基礎體溫法 74% 安全期法 性交中斷法

優生：根據遺傳學原理，求改善或提升後代的身心品質("質"的控制) (1)優生保健法：婚前健康檢查、產前遺傳診斷、新生兒先天代謝異常疾病篩選及優生保健諮詢 卵細胞診斷法 女性懷孕前 羊膜穿刺法 懷孕12週至16週 (分析胎兒染色體及酵素(生化)檢查) 人工流產(有健康危險) 絨毛膜取樣法 懷孕9週至12週 人工流產 (3)目的：減少遺傳疾病(唐氏症、血友病...)及胎兒異常發育(孕婦不當用藥、吸煙、酗酒...)

洋膜穿刺術及絨毛膜採樣術

動動腦 胚胎的發育

步驟：進行人工受精→過濾→培養→混合培養後每隔一小時，取一滴海水培養液滴於載玻片上，蓋上蓋玻片，於顯微鏡下觀察不同時期牡蠣胚胎的形態