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第4章 生物的生殖 4.1 生物生殖的基本类型 4.2 被子植物的有性生殖与发育 4.3 哺乳动物的生殖与发育
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4.1 生物生殖的基本类型 4.1.1 无性生殖 无性生殖:不经过两性生殖细胞的结合, 由母体营养细胞或营养体的一
无性生殖 无性生殖:不经过两性生殖细胞的结合, 由母体营养细胞或营养体的一 部分,直接生成或经过孢子产 生新个体的生殖方式。 营养生殖 孢子生殖 无性生殖方式
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4.1.1.1 营养生殖 营养生殖是生物体的一部分(脱离或不脱离母体)直接形成新个体的一种繁殖方式。 营养生殖可分为: 1.裂殖
主要见于单细胞生物
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2.出芽生殖(芽殖) 酵母菌 水螅
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植物体依靠营养器官(根、茎、叶)产生新个体的无性生殖方式。
3.营养生殖 植物体依靠营养器官(根、茎、叶)产生新个体的无性生殖方式。 常用的方法: 嫁接 扦插 压条
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4.1.1.2 孢子生殖 孢子生殖是由母体先形成专管生殖的特定部分,然后产生许多孢子的生殖方式。 常见于藻类、黏菌、 真菌、蕨类以及
原生动物的孢子纲动物。 青霉
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4.1.2 有性生殖 有性生殖:是由亲体产生性细胞,通过两性细胞结合成为合子,进而发育成新个体的繁殖方式。 性细胞称为配子。
有性生殖 有性生殖:是由亲体产生性细胞,通过两性细胞结合成为合子,进而发育成新个体的繁殖方式。 性细胞称为配子。 有性生殖可分为:同配生殖 异配生殖 卵式生殖
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1.同配生殖 :结合成合子的两个配子,形态和大小相同 。如衣藻
2.异配生殖 :结合成合子的两个配子,形态大小不同,一个稍大一些,一个稍小一些 。如实球藻 Ⅰ、衣藻的同配生殖 Ⅱ、实球藻的异配生殖
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3.卵式生殖 :由精子和卵细胞结合而成,精子特别小,而卵细胞特别大 。见于高等动物、高等植物
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特殊的有性生殖 1. 单性生殖(孤雌生殖) :在进行有性生殖的动物中,卵细胞不经受精,单独发育成子代的生殖方式 。蜜蜂(雄蜂)
2. 幼体生殖 :少数昆虫在幼虫期就能进行生殖,称为幼体生殖。如:瘦蚊在夏季产生雌、雄蛹,成虫羽化后交配产卵,行两性生殖,而其余季节则行幼体生殖,因而也是一种世代交替现象。
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4.2 被子植物的有性生殖与发育 被子植物的有性生殖 花粉粒的形成和发育 花药发育和结构
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花粉母细胞减数分裂 花粉母细胞 单核花粉粒 (雄配子体) 减数分裂 二分体 四分体 精细胞 (雄配子) 生殖细胞 长大 精细胞 营养细胞
单核花粉粒(小孢子) 精细胞 (雄配子) 有丝分裂 生殖细胞 长大 精细胞 营养细胞
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4.2.1.2 胚囊的发育 孢原细胞 单核胚囊 (大孢子) 成熟胚囊(8核胚囊) (雌配子体) 胚囊母细胞 四分体(线形排列)
胚囊的发育 孢原细胞 单核胚囊 (大孢子) 成熟胚囊(8核胚囊) (雌配子体) 减数分裂 3个退化 胚囊母细胞 四分体(线形排列) (来源于珠心组织) 一个发育 2核胚囊 4核胚囊 卵细胞1个(雌配子) 助细胞2个 中央细胞1个 反足细胞3个 胚囊母细胞
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胚囊的组成 成熟胚囊是被子植物的雌 配子体 由卵细胞(雌配子)、助 细胞、极核和反足细胞组 成的结构。
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4.2.1.3 开花与传粉 1.开花 当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)已经成熟时,花萼和花冠即行开放,露出雄蕊和雌蕊的现象。
当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)已经成熟时,花萼和花冠即行开放,露出雄蕊和雌蕊的现象。 各种植物的开花年龄、开花季节和花期长短不尽相同。 开花期:指一株植物在一年内,从一朵花开放到最后一朵花开毕所经历的时间。
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2. 传粉 传粉类型: 自花传粉:成熟的花粉传送到同一朵花柱头 上的过程, 如豌豆,大麦等。
传粉:成熟的花粉粒借外力传到雌蕊柱头上的过程。是被子植物有性生殖的重要环节。 传粉类型: 自花传粉:成熟的花粉传送到同一朵花柱头 上的过程, 如豌豆,大麦等。 异花传粉:同株或异株的花粉传送到同株或异株的另一朵花的柱头上的过程。如玉米、油菜、瓜类、梨、苹果和向日葵等。
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虫媒 风 媒 鸟 媒
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4.2.1.4 花粉萌发和双受精作用 减数分裂 双受精 花粉管的萌发 营养细胞 生殖细胞 精子细胞 中央极核 雌配子体胚珠 雌配子体
卵细胞 雌配子体 中央极核 受精卵 受精极核 花粉管的萌发
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双受精作用及其意义 双受精:由两个精子分别与卵细胞和极核融 合的现象。 双受精作用是被子植物所特有的现象。 意义:
双受精不仅是被子植物的重要特征,也是植物进化的 重要标志具有重要的生物学意义。双受精使两个单倍体 的雌雄配子融合,把父、母本具有差异性的遗传物质重 新组合,形成了具有双重遗传性的受精卵,后代不仅恢 复了各种植物原有的染色体数,保持了物种相对的稳定 性,同时又出现了新的遗传性状,产生出具有一定变异 的后代,经过选择和培育,可育成新的品种。
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种子的形成 1. 胚的发育:以双子叶植物为例说明其发育。 合子 基细胞 胚柄 退化消失 顶细胞 八分体 胚
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基细胞 顶细胞
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种子的形成 2. 胚乳的发育:由初生胚乳核发育而成。 胚乳的两种类型: 核型胚乳:初生胚乳核的第一次分裂,以及以后的多次分裂,不伴随细胞质的分裂和细胞壁的形成,有细胞核游离时期。如:单子叶植物和双子叶离瓣花植物 细胞型胚乳:初生胚乳核第一次分裂后,即进行细胞质分裂,并形成细胞壁,没有游离核时期。如:大多数双子叶合瓣花植物
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4.2.1.5 种子的形成 3. 种皮的形成 在胚和胚乳发育的同时,珠被形成种皮,包在 种子外面起保护作用。
如:蚕豆种皮来自外珠被;水稻种皮来自内珠被。 种皮的特化: 棉花外种皮特化为棉纤维; 石榴外种皮特化为肉质可食部分
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4.2.1.6 果实的形成 受精后,胚珠发育为种子时,子房迅速生长,发育为 果实。 果实类型:
真果:由子房发育而成的果实。如水稻、小麦、玉米 假果:除子房外,花的其它部分(花托、花萼、花冠 等)共同参与形成果实。如梨、苹果、瓜类、 菠萝等的果实
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受精后的变化 结构 变化 花萼 花冠 雄蕊 雌蕊 柱头和花柱 子房 子房壁 胚珠 珠被 受精卵 受精极核 凋落 凋落 凋落 发育成果皮
凋落(如苹果、桃)或存留(如茄子、草莓) 凋落 凋落 凋落 发育成果皮 发育成种皮 果实 发育成胚 种子 发育成胚乳
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单性结实 不经过受精,子房发育成为果实,这样形成的果实,里面不含种子,故称单性结实。
单性结实可受遗传因素、环境因子影响,也可通过刺激处理形成。
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种子的萌发与幼苗的形成 1.种子的休眠与寿命 有些植物的种子,即使环境条件适宜,也不能立即萌发,需要隔一段时间才能发芽,种子的这一特性,叫做种子的休眠。 休眠的原因:1.胚未完全成熟(后熟作用), 如银杏、人参 2.种皮厚,不透水,如莲子、核果 3.有抑制物质存在,如苹果、梨等
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种子的寿命 种子能萌发形成幼苗的能力称为种子的生活力。 种子维持生活力的最长期限称为种子的寿命。
种子的寿命与植物的种类相关,如柳树20d后发芽率大大降低;小麦、玉米、水稻一般2-3年;蚕豆、豇豆、南瓜4-5年;莲子可达几百年。
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2.种子的萌发及其条件 种子成熟后,在适当的条件下,从休眠状态转为 活动状态,经过一系列生理生化的变化,胚开始生
长,逐渐形成幼苗,这一过程称为种子的萌发。 (1)萌发的外界条件: (1)充足的水分 (2)足够的氧气 (3)适当的温度
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(2)幼苗的形成 双子叶植物如大豆、 幼苗的类型: 子叶出土幼苗: 棉花以及各种瓜类的 无胚乳种子,在萌发 时,胚根首先伸人土
中形成主根,接着下 胚轴伸长,将子叶和 胚芽推出土面.
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子叶留土幼苗: 双子叶植物无胚乳种子如豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳种子如三叶橡胶的种子,以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时,下胚轴并不伸长,上胚轴和胚芽迅速伸长,露出土面,而子叶留在土中。
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4.2.2 被子植物生活史 被子植物生活史: 是指被子植物个体的生活周期。
是指被子植物个体的生活周期。 从种子萌发开始,经过幼苗、成株、开花、结实,最后形成新种子的过程。 世代交替: 被子植物生活史有性世代(配子体阶段)和无性世代(孢子体阶段),两者有规律交替出现的现象。
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孢子体阶段: 从合子开始,直到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂为止。染色体数目为二倍体。 配子体阶段:
从合子开始,直到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂为止。染色体数目为二倍体。 配子体阶段: 胚囊母细胞和花粉母细胞经减数分裂,形成成熟胚囊(雌配子体)和2-细胞或3-细胞花粉粒(雄配子体)为止。染色体为单倍体。 两者转折点: 减数分裂、受精作用
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被子植物生活史 花药 子房 减数分裂 小孢子(n) 大孢子(n) 雄配子体 雌配子体 精子 卵细胞 双 受 精 合子 双倍体世代 单倍体世代
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植物的生活史 被子植物 孢 子 体 花 雄蕊花药 雌蕊胚珠 花粉 传粉 花粉萌发 受精 胚发育 种子形成 种子萌发
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结束
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