第一章 新生命的誕生 第一節 細胞分裂

生殖的意義  生物體四大生命現象： 生長、生殖、感應、新陳代謝  生殖：生物繁衍後代的必要過程，可依 『受精作用』(精卵結合)的有無分為 有性生殖 與 無性生殖。

有性生殖簡易概念圖 配子=生殖細胞 ♂雄性生物體 ♀雌性生物體 ♂雄性配子 (精子或精細胞) ♀雌性配子 (卵子) 受精作用=精卵結合 有性生殖簡易概念圖 配子=生殖細胞 ♂雄性生物體 ♀雌性生物體 ♂雄性配子 (精子或精細胞) ♀雌性配子 (卵子) 受精作用=精卵結合 受精卵 細胞分裂產生新細胞 新個體

細胞核為細胞之生命中樞，內有遺傳物質(DNA：去氧核糖核酸)具有遺傳功能。 細胞分裂的重點即是細胞核(先)與細胞質(後)的分裂。

染色體的重要性 染色體為細胞核中重要物質 　平時(不明顯)：以絲狀分布於細胞核中。 　細胞分裂前(明顯)：以短棒狀分布於細胞核中。

染色體的重要性 染色體含有遺傳物質→ 控制生物體的遺傳特徵表現(性狀) 正常數目與結構→ 生物遺傳特徵正常表現 同源染色體

染色體的性質 生殖細胞(配子)如精子卵子即是單套細胞→各23條不成對染色體。(減數分裂) 染色體數目隨生物種類而不同： 人類細胞染色體46條/23對， 豌豆細胞染色體14條/7對。 同源染色體： 一條來自父親，一條來自母親，形狀相似。 單套（N）：只含有同源染色體當中的一條。 生殖細胞(配子)如精子卵子即是單套細胞→各23條不成對染色體。(減數分裂) 雙套（2N）：體細胞的同源染色體成對，有 23對（46條）染色體。

染色體的性質

唐氏症

唐氏症

唐氏症 生長較為遲緩 男性患者無法生育 唐氏症者如果早期不因先天性疾病死亡，其壽 命可活至50-60歲，比正常人約略少10~20 歲。最主要的死亡原因有肺炎（佔23- 41%），先天性心臟病（30-35％），其他 傳染病（2-15%），惡性腫瘤（2-9%），以 及老化或腦部血管疾病（0-9%）。

細胞分裂的意義和過程 細胞分裂的意義：生物藉細胞分裂延續生命。 單細胞生物利用細胞分裂產生新個體： 出芽生殖、分裂生殖(無性生殖)，利用細胞分裂增加個體的數目。 多細胞生物亦可以利用細胞分裂增加體內細胞數目， 修補衰老或耗損的細胞。 植物根尖、莖頂之分生組織(生長點)或形成層 多細胞生物利用細胞分裂行無性生殖(植物的組織培養)。

細胞分裂的意義和過程 細胞分裂的意義：生物藉細胞分裂延續生命。 單細胞生物利用細胞分裂產生新個體： 出芽生殖、分裂生殖，利用細胞分裂增加個體的數目。

細胞分裂的意義和過程 多細胞生物亦可以利用細胞分裂增加體內細胞數目， 修補衰老或耗損的細胞。 多細胞生物利用細胞分裂行無性生殖 (植物的組織培養)。

細胞分裂的過程 細胞週期的過程：生長期 分裂期 生長期：進行細胞的生長與合成新的遺傳物質DNA （染色體複製 → 基因複製） 細胞週期的過程：生長期 分裂期 生長期：進行細胞的生長與合成新的遺傳物質DNA （染色體複製 → 基因複製） 分裂期：細胞進行一次分裂(複製染色體分離)， 一分為二產生兩個子細胞。 親代(2N)染色體數目=子代(2N)染色體數目

細胞分裂的過程 細胞分裂的過程：生長期 分裂期

減數分裂的意義和過程 有性生殖過程中，需要受精作用（精卵結合），精卵細胞即生殖細胞或配子（單套：N）的產生需要減數分裂。 減數分裂的意義： 生物體在產生精卵細胞時，生殖細胞的染色體要變為 單套（N）之特殊細胞分裂方式稱為減數分裂。 受精作用精卵結合後，受精卵的染色體為雙套 （N＋N＝2N）

減數分裂的過程 場所 生殖器官 ♂：睪丸 ♀：卵巢 目的 產生單套配子 步驟 染色體複製與配對。【複製一次】 生殖器官 ♂：睪丸 ♀：卵巢 目的 產生單套配子 步驟 染色體複製與配對。【複製一次】 第一次分裂：產生兩個細胞(同源染色體分離) 【複製染色體仍在一起】。 第二次分裂：複製染色體分離。 完成分裂：總共複製一次，分裂兩次， 一分為4 ，四個子細胞具單套染色體（N）。 結果 染色體減半（2N → N） 一個雙套母細胞 (2N) 產生4個單套子細胞 (N)

細胞分裂 減數分裂 發生的場所 體細胞（2N）雙套 生殖母細胞（2N） 一次(生長期) 分裂次數 一次(複製) 兩次同源複製 子細胞數目 染色體複製次數 一次(生長期) 分裂次數 一次(複製) 兩次同源複製 子細胞數目 兩個 四個 染色體套數 2N→ 2N 【 不變 】 2N→ N(單套) 【 減半 】 有無遺傳重組 無 （少數基因突變） 有（人類生殖細胞有223種組合） 有無保持性狀 與親代基因相同→保持親代性狀(特徵) 與親代基因不同

基因

第一章 新生命的誕生 第2節 無性生殖

無性生殖的定義：三不政策 親代 子代 不需受精作用。 不需雌雄個體共同參與。其一即可 螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

營養器官繁殖 營養器官 『根莖葉』 進行繁殖- 無性生殖 繁殖器官 『花果實種子』繁殖-有性生殖 根:塊根 甘藷(地瓜) 蘿蔔 山藥 莖:塊莖 馬鈴薯(芽眼) 匍匐莖 草莓 扦插 (甘藷枝條) 落地生根 葉緣缺刻處 石蓮 葉基部 螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

營養器官繁殖 以植物之營養器官進行繁殖的方式。 根:塊根 甘藷(地瓜) 蘿蔔 山藥 莖:塊莖 馬鈴薯(芽眼) 匍匐莖 草莓 蛇莓 莖:塊莖 馬鈴薯(芽眼) 匍匐莖 草莓 蛇莓 鱗莖 洋蔥 蒜頭 地下莖 香蕉 竹子 扦插 萬年青或甘藷的枝條 落地生根-葉緣缺刻處 石蓮-葉基部 螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

植物還可以採用『組織培養』進行無性生殖 組織培養就是將植物之根尖莖頂的分生組織(生長點) 做為外植體, 以無菌培養方式增殖的一種生物技術。 切取原本就具有製造莖、葉能力的生長點 →將其置於人工調配好的培養基中(無菌) →加入植物荷爾蒙(生長素或細胞分裂素) →促進多芽球的形成。養分(葡萄糖)礦物質

優點：可於短期間內迅速大量的繁殖與母株一模一樣的種苗。 種苗與母株有相同的遺傳基因，可讓優良品種不斷延續。

孢子繁殖 孢子微小且輕，可隨風傳播。 孢子落在適當環境即可萌發產生新個體。 麵包黴(黑黴菌)的菌絲頂端形成 菌絲顏色為白色或透明 菌絲有匍匐菌絲與直立菌絲 直立菌絲頂端會長出孢子囊 孢子囊成熟後釋出孢子。 黴菌屬於真菌界 不行光合作用 靠菌絲分解其他物質獲得養分 蕨類用孢子繁殖 蕨類屬於植物界 可行光合作用 孢子囊堆位在蕨葉背面 孢子囊堆→孢子囊→孢子 螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

螞蟻在種子傳播上，通常扮演二次傳播者的角色。

分裂生殖 親代一分為二產生兩個與親代相同的子代。 單細胞生物 細菌 眼蟲(鞭毛) 變形蟲(偽足) 草履蟲(纖毛)

出芽生殖 親代長出芽體，芽體成熟後可脫離親代成為全新個體。 水螅(多細胞) 酵母菌 腔腸動物 單細胞真菌 刺絲胞動物 沒有菌絲沒有孢子 觸手

斷裂生殖 身體可斷裂成許多片段，每個片段可以長成完整個體。 斷成幾段就有幾個新個體 太細小的片段無法長成新個體。 渦蟲(扁形動物) 顫藻(藍綠藻) 黑海參(扭轉身體斷裂) 海葵 棘皮海星 (刺絲胞)

無性生殖之超級比一比 生殖方式 子代的細胞大小 代表生物 孢子繁殖 相等 黴菌(多)、蕨類(多) 分裂生殖 單細胞生物 細菌、變形蟲、草履蟲、眼蟲 出芽生殖 不相等 水螅(多)、酵母菌(單) 斷裂生殖 顫藻(單)、渦蟲(多)、黑海參(多)、海葵(多) 海星(多)

第一章 新生命的誕生 第3節 有性生殖

有性生殖簡易概念圖 被子植物 ♂雄性生物體(2N) ♂雄性配子(精子或精細胞N) ♀雌性配子 (卵子N) 受精作用=精卵結合(N+N=2N) 細胞分裂產生新細胞 新個體(2N)

有性生殖與受精作用

精子 雄性配子有兩種：精子與精細胞 精子：精子都比卵子小，具有鞭毛狀的尾部， 可以游動至卵子。 精細胞：缺乏鞭毛狀的尾部。被子(開花)植物 粒線體：提供ATP DNA 精子

有性生殖與受精作用

精卵結合的場所 同時同地釋出卵子與精子 多 小 大部分 水生動物 交配 少 大 陸生動物 受精場所 受精方式 產卵數 受精成功率 代表生物 母體外受精 水中 同時同地釋出卵子與精子 多 小 大部分 水生動物 母體內受精 雌性生物體內 交配 少 大 陸生動物

(母)體外受精： 大部分水生動物，雄性生物體產生精子，雌性生物體產生卵子，精子與卵子的結合是在體外(水中)完成，故稱為體外受精。 如魚類、珊瑚蟲(腔腸動物)、 兩生類(蛙、蠑螈、山椒魚、娃娃魚)

兩生類的假交配 增加體外受精成功的機會

體內受精： 陸生動物行有性生殖時，雄性個體可藉交配行為將精子送至雌性個體內，精卵結合發生在雌性生物體內，故稱為體內受精。 如許多陸生動物：陸生哺乳類動物、鳥類、爬蟲類(蛇 鱷 蜥蜴 龜)、昆蟲 。

試管嬰兒 體外受精成功後植回母親子宮內 胎生 有性生殖

受精方式 發育場所 胎盤與臍帶 養分來源 卵黃量 代表生物 卵生 體外 母體外 無 卵黃 多 硬骨魚、兩生類(假交配) 體內 體內：爬蟲類、鳥類 體內：卵生哺乳類 p.116 (針鼴 鴨嘴獸) 卵胎生 母體內 輸卵管 軟骨魚(鯊魚、魟） 大肚魚、孔雀魚 (硬骨魚的例外) 水蛇 毒蛇 胎生 (子宮) 有 母體 少 哺乳類 (有乳腺分泌乳汁)

臍帶血與幹細胞 臍帶血就是「臍帶上血管內的血液」。 臍帶上有三條血管，最大的一條為臍靜脈，採集臍帶血的來源就是臍靜脈。 臍動脈x2 (減氧血) 臍靜脈x1 (充氧血)

臍帶血與幹細胞 臍帶血中因含有造血幹細胞，因此可以用來作為臨床治療上的應用。臍帶血造血幹細胞可以用來治療白血病、淋巴瘤、地中海型貧血、黏多醣症、血液再生不良、先天性免疫不全及自體免疫疾病，也可以在癌症化學治療或放射線治療後，幫助病人造血系統的再生。 臍帶血(幹細胞)具有造血功能和修補組織的用途。

臍帶血之幹細胞

動物的生殖行為 生殖行為的定義： 動物行有性生殖所表現出來求偶、交配與育幼的行為。 生殖行為的目的： 完成種族繁衍的延續，藉由遺傳因子(DNA)將性狀傳遞下去。

蛙類 雄蛙具有鳴囊可以發出特殊的聲音，吸引同種雌蛙前來假交配(體外受精)。

鳥類 鳴唱是許多鳥類求偶時最重要的展示，若鳥類可以進行種間的溝通，則鳥類擇偶時必須進一步釐清同種與異種的鳴聲，方能避免雜交。 一身爭奇鬥豔的羽毛是鳥類特有的裝備，最容易和其他動物區別。 公文鳥會一邊跳求偶舞一邊唱歌並接近雌文鳥。

母蛇散發性費洛蒙(氣味) 蛇

螢火蟲 發出螢光(腹部發光器有螢光酵素)是螢火蟲求偶的訊號。雄螢火蟲羽化後，邊在空中飛舞，邊發光吸引雌蟲注意。雌蟲通常不飛行，只停在山壁上或躲在草叢中，發出螢光吸引雄蟲。(完全變態昆蟲 蛹期)

【黃緣螢】 【黑翅螢】 【紅胸黑翅螢】

育幼行為 育幼的目的在保護新生的個體，使其在環境中增加生存的機會，以使種族延續。

7.公海馬具有孵卵囊(育兒袋) 海馬為硬骨魚 進行體內/外(？)受精 卵生/卵胎生(?) 先將母海馬產下的卵裝進育兒袋後再釋放精子 增加受精成功機會也能保護受精卵

孤雌生殖 蜜蜂 螞蟻 雌性 有受精(2N) 雄性 未受精(N)

開花(被子)植物的有性生殖 花托 花的基部，花與花柄相接的構造。 萼片 花的最外側，通常為綠色，不是葉片 可行光合作用。 花瓣 有的具有鮮豔顏色或是香味。 花蕊 雌蕊 子房：內有胚珠，胚珠內有卵細胞。 柱頭：接受花粉粒的地方。 花柱 具有黏液(黏住花粉 + 提供花粉管養分) 雄蕊 花藥：內有花粉粒，內有兩個精細胞。

花受粉的過程 雄蕊花藥中的花粉粒------------→雌蕊的柱頭上 風、昆蟲、鳥、動物、人工 花粉粒在柱頭上萌發花粉管，將精細胞(沒有鞭毛) 送入子房的胚珠中，讓精細胞與胚珠內的卵細胞結合 （受精作用）。 因為有花粉管，開花植物的受粉不需要水作為媒 介，適應陸地乾燥生活法寶之一。 受精後，胚珠發育成種子，如果子房中有兩個以上 的胚珠，就會有兩個以上的種子。芭樂的子房內有很多的胚珠，受精後會發育成很多的種子。 子房會發育成果實。

被子植物的花

被子植物的雙重受精 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。

被子植物的雙重受精 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。

被子植物的雙重受精 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。

被子植物的雙重受精 胚(2N) 胚乳(3N) 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。

ㄧ個子房一個果實 多個胚珠多個種子 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。

卵巢製造-真正的卵細胞 卵膜 卵黃-細胞質 卵黃膜-細胞膜 卵殼 氣 室 ↓鈍端有氣室 繫帶 →尖端 小白點 (細胞核) 靠植物體本身傳播，並不依賴其他的傳播媒介。 卵黃-細胞質 卵黃膜-細胞膜

無性生殖vs.有性生殖 受精作用 遺傳重組 基因突變 適應環境 演化速度 優點 缺點 無性生殖 無 有 適應性小 慢 繁殖速度快，可以保留優良性狀 演化速度慢，適應性差 有性生殖 適應性大 快 子代變異大，演化速度快 繁殖子代速度慢， 耗費精力