動物的繁殖與發(fā)育

第一章生命的根本概念第一節(jié)生命的根本特征新陳代謝生長、發(fā)育、繁殖、遺傳、變異、創(chuàng)傷修補。什么是生命？病毒？其他形式？第二節(jié)生命的物質(zhì)根底1整理課件第三章動物的繁殖和發(fā)育第一節(jié)動物的繁殖一、繁殖的意義：動物由于進化水平的差異，生活環(huán)境的不同，繁殖后代的方式也多種多樣。歸納起來可分為無性繁殖和有性繁殖。繁殖是動物延續(xù)種族生命的手段，作為個體生命，最終不免要死亡，而種族的生命那么會永遠延續(xù)下去。這是因為動物具有繁殖后代能力的緣故。2整理課件二、無性生殖：不經(jīng)過兩性交配，參與產(chǎn)生后代的只有一個親體。這種無性單親的繁殖方式是最原始的，在原生動物和低等多細胞動物中最常見。動物的無性繁殖：1、二分體分裂：一個個體〔包括細胞質(zhì)和細胞核〕均等地將身體橫裂或縱裂成兩個新個體。2、多分體分裂：細胞核先分裂成許多子核，然后細胞質(zhì)再接著分裂，形成與子核數(shù)相當?shù)男聜€體?！叉咦酉x中常見〕3、出芽生殖：低等多細胞動物〔海綿、腔腸動物〕與高等植物一樣，由親體上生出一個微小的原始體，即芽體，然后脫離親體，形成一個獨立的新個體〔有的不脫離親體而形成群體〕。3整理課件三、有性生殖：由兩個親體分別產(chǎn)生各自的生殖細胞〔配子〕，然后相互結(jié)合〔受精〕而發(fā)育成新個體。常見有：1、同配生殖：兩個親體產(chǎn)生的配子，形態(tài)大小完全相同，僅在生理上有區(qū)別。這種生殖方式僅存在于少數(shù)原生動物中。2、異配生殖：兩個親體產(chǎn)生的配子，形態(tài)大小完全不同，在生理上有性別之分。這兩種異形配子分別叫做雄配子和雌配子。雄配子體積小，能運動，一般稱作精子。雌配子體積大，沒有運動能力，一般稱作卵子。動物界絕大多數(shù)都是異配生殖。4整理課件雌雄同體：在動物界中有一類動物，它們既是雌性，也是雄性，即一個親體分別能產(chǎn)生精子和卵子。雌雄同體是比較原始的，后來進化開展成雌雄異體。雌雄同體的動物，在一般情況下不會自體受精〔自己產(chǎn)生的精子和卵子不會結(jié)合〕，只有在異體受精不可能的情況下，才進行自體受精〔如絳蟲〕。雌雄同體的動物，一般營固著生活，在寄生蟲中較常見。5整理課件除上述情況外，還有以下幾種生殖方式：孢子生殖：原生動物孢子綱。合子發(fā)育形成孢子母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成孢子、子孢子。有性無性界定模糊。但有基因交換、重組，因而偏重有性的生殖方式。結(jié)合生殖：生殖時，親體并不產(chǎn)生配子，只是兩個身體相互接觸，交換它們的局部遺傳物質(zhì)〔核物質(zhì)〕，然后分開，各自再以橫裂方式進行無性繁殖。由于個體間發(fā)生了遺傳物質(zhì)的交換，這類生殖方式應屬于有性生殖。這種生殖方式僅存在于原生動物的纖毛蟲類。6整理課件孤雌生殖：卵不經(jīng)過受精而發(fā)育成一個新的個體，又叫單雌生殖?！矡o性〕只存在于少數(shù)動物，如蚜蟲。幼體生殖：動物在幼體階段就進行繁殖，只存在于少數(shù)動物。如扁形動物的吸蟲類。〔無性〕世代交替：無性繁殖和有性繁殖交替進行的現(xiàn)象。即有性世代產(chǎn)生的個體發(fā)育到成體，接著出現(xiàn)無性繁殖〔多代〕，這樣反復有序地進行下去。如腔腸動物的藪枝螅和節(jié)肢動物的蚜蟲就是以這種方式繁殖的。7整理課件第二節(jié)動物的發(fā)育多細胞動物的個體發(fā)育概括起來有三個時期，即胚前期、胚胎期和胚后期。一、胚前期：這是為下一步胚胎〔個體生命的起點〕階段做準備。這一時期主要是精子和卵子的發(fā)生。卵子和精子是成年動物體內(nèi)的原始配細胞，經(jīng)過一系列變化而發(fā)育來的。8整理課件〔一〕精子和卵子的發(fā)生：原始配細胞的來源：是由親體的生殖腺產(chǎn)生的。生殖腺：雄性的稱睪丸；雌性的稱卵巢。睪丸產(chǎn)生的原始配細胞稱為精原細胞；卵巢產(chǎn)生的原始配細胞稱為卵原細胞。精原細胞和卵原細胞需經(jīng)過增殖、生長、成熟三個階段，才能發(fā)育成成熟的精子和卵子。9整理課件1、增殖期：每一個精原細胞或卵原細胞，經(jīng)屢次有絲分裂，增殖它們的數(shù)目。精原細胞卵原細胞多個精原細胞多個卵原細胞有絲分裂有絲分裂10整理課件2、生長期：〔1〕精原細胞停止分裂，體積增大，發(fā)育成初級精母細胞?！?〕卵原細胞在這一時期也停止分裂，開始聚集由親體輸送來的營養(yǎng)物質(zhì)〔卵黃〕，細胞體積迅速增大，發(fā)育成初級卵母細胞。精原細胞初級精母細胞體積增大停止分裂卵原細胞初級卵母細胞體積增大聚集卵黃11整理課件3、成熟期：〔1〕卵的成熟過程：初級卵母細胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂后，分裂成一個體積很大的次級卵母細胞和一個體積很小的小細胞〔第一極體〕。次級卵母細胞經(jīng)第二次減數(shù)分裂，又分裂成一個大型單倍體成熟的卵和一個小細胞〔第二極體〕。第一極體又分裂成兩個小極體。最后，一個初級卵母細胞經(jīng)兩次減數(shù)分裂，發(fā)育成了一個單倍體成熟的卵和三個小極體。有絲分裂卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞單倍體成熟卵減數(shù)分裂減數(shù)分裂第一極體第二極體12整理課件小極體內(nèi)只有細胞核，不久消失。這樣通過兩次減數(shù)分裂，顯然是把卵細胞內(nèi)的細胞質(zhì)和卵黃集中到了一個成熟的卵內(nèi)，為胚胎的發(fā)育提供了豐富的營養(yǎng)。有絲分裂卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞單倍體成熟卵減數(shù)分裂減數(shù)分裂第一極體第二極體13整理課件〔2〕精子的成熟過程：精原細胞——多個精原細胞——初級精母細胞——次級精母細胞——精細胞——精子有絲分裂特化減數(shù)分裂減數(shù)分裂發(fā)育14整理課件〔二〕精子和卵子的形態(tài)：1、精子：體積小，形態(tài)多樣。多可分為頭部、頸部和尾部三局部。15整理課件顯微鏡下的精子電鏡下的精子、卵子

16整理課件以人類精子為例說明：〔1〕頭部：在精子發(fā)生過程中，細胞質(zhì)幾乎消失了，只有一個較大的細胞核。核的前端被一個頂體覆蓋，內(nèi)含高爾基體，它能分泌酶類，受精時協(xié)助精子進入卵內(nèi)。17整理課件〔2〕頸部：較短，內(nèi)部有兩個中心粒，是控制尾部運動的中心?！?〕尾部：細長，內(nèi)部有細長的軸絲。尾部的運動就是靠軸絲擺動引起的。在靠近頸部的前端較粗局部，軸絲上有螺旋狀的線粒體纏繞，其功能是為精子的運動提供所需的能量。18整理課件2、卵子：多數(shù)呈圓形，成熟的卵內(nèi)含有卵黃，其成分是蛋白質(zhì)和卵磷脂，呈顆粒狀，是胚胎發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)卵黃含量和分布情況，可將動物的卵歸為3類：均黃卵：卵黃含量少，分布較均勻，如文昌魚和哺乳動物的卵。中黃卵：卵黃集中在卵的中央，細胞質(zhì)分布在卵的周圍。這種卵主要存在于昆蟲中。端黃卵：含卵黃較多，分布偏向一端，含卵黃較多的一端稱植物極，含卵黃較少的一端稱動物極。如魚類和兩棲類的卵。卵的外面有卵膜，鳥卵的卵膜外還有卵殼〔石灰質(zhì)〕，對卵有保護功能。均黃卵中黃卵端黃卵19整理課件二、胚胎期：兩性排出的精子和卵子結(jié)合后，即進入胚胎發(fā)育期?！惨弧呈芫?fertilization)：當動物性成熟后，并進入生殖活動時期，便表現(xiàn)出求偶和交配行為，這是保證受精的必要條件。20整理課件受精是精子和卵子結(jié)合的過程?？煞譃轶w外和體內(nèi)受精2類：1、體外受精：精子和卵子的結(jié)合是在體外進行的。常發(fā)生在水生動物中，如魚類受精時，雄魚尾隨在雌魚后面，當雌魚向水中排出成千上萬的卵子時，雄魚立即也向水中射出含有精子的精液，精卵在水中相遇而完成受精。21整理課件體外受精代表動物魚類兩棲類22整理課件2、體內(nèi)受精：多發(fā)生在陸生、寄生和少數(shù)水生動物〔某些鯊魚〕中。雄性個體利用外生殖器〔陰莖〕直接把精液送到雌體的輸卵管內(nèi)，精子與卵在體內(nèi)相遇進行受精。有些動物在交配時，雄性的精液被保存在雌體的貯〔受〕精囊內(nèi)，待卵發(fā)育成熟排卵時才受精，如蚯蚓、昆蟲等。23整理課件體內(nèi)受精代表動物

昆蟲鳥類24整理課件3、受精過程：當精子和卵子隨機相遇時，首先引起精子的頂體反響，分泌出酶物質(zhì)，溶解出一條穿膜孔道，使精子進入卵內(nèi)。精子一旦進入卵內(nèi)，卵內(nèi)將發(fā)生很大變化。首先卵膜與卵質(zhì)別離，形成受精膜，受精膜與卵質(zhì)之間形成一個卵周隙，以防其他精子進入。精子的頭部形成雄性原核〔精原核〕，并向雌性原核〔卵原核〕移動，最后兩性原核融合，標志受精已完成，即進入胚胎發(fā)育過程。25整理課件通常，受精只允許一個精子進入卵內(nèi)，但在鳥類和昆蟲受精時，有多精入卵的現(xiàn)象，但其中只有一個精子與卵核結(jié)合，其他精子逐漸消失。受精的生物學意義：子代能從親代那里獲得雙重的遺傳性和變異性，使子代更具有生命力。26整理課件〔二〕胚胎發(fā)育的重要階段：不同類型的動物，胚胎發(fā)育的情況也不同，但是早期胚胎發(fā)育的幾個主要階段是相同的。1、卵裂(cleavage)：受精卵的分裂與一般細胞的分裂不同，特點是：每次分裂后，新的細胞還沒有長大，就又繼續(xù)分裂，細胞越分越小。這些細胞稱作分裂球。由于卵細胞內(nèi)的卵黃數(shù)量、以及在卵內(nèi)的分布情況因動物類型而異，所以卵裂的方式也不同。27整理課件〔1〕完全卵裂(totalcleavage)：整個卵細胞都進行分裂〔多見于少黃卵〕。受精卵的第1、第2次卵裂是從動物極開始向植物極縱裂的，分成4個大致相等的細胞。第3次從水平方向橫裂，共分成8個細胞，以后交替分裂下去，形成囊胚。如文昌魚的卵裂。28整理課件輻射卵裂分裂軸總是與卵軸垂直或平行，各時期分裂球始終呈輻射對稱排列在卵軸四周。腔腸動物和后口動物。螺旋卵裂

第三次分裂開始，分裂軸和卵軸形成約45度的傾角，卵裂球的排布也呈圍繞卵軸螺旋狀羅列的態(tài)勢。多數(shù)原口動物。29整理課件〔2〕不完全卵裂〔partialcleavage〕：由于卵黃多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黃的部位進行分裂。常分2種：A、盤裂(discalcleavage)：分裂只限于胚盤處的盤狀區(qū)域內(nèi)。如鳥類的卵〔偏黃卵〕B、外表卵裂(peripheralcleavage)：分裂只限于卵外表。如昆蟲的卵〔中黃卵〕30整理課件2、囊胚的形成〔blastulation〕：卵裂后，分裂球形成的中空球狀胚稱作囊胚〔blastula〕，囊胚中間的腔稱作囊胚腔〔blastocoel〕，囊胚壁的細胞層稱作囊胚層〔blastocerm〕。31整理課件3、原腸胚的形成〔gastrulation〕囊胚進一步發(fā)育，分化出內(nèi)胚層、外胚層以及原腸腔。原腸胚的形成方式有：1、內(nèi)陷：植物極細胞內(nèi)陷，形成2層細胞，外層為外胚層(ectoderm)，內(nèi)層為內(nèi)胚層(endoderm)。內(nèi)胚層包圍的腔稱原腸腔(gastrocoel)，原腸腔與外界相通的孔稱原口或胚孔〔blastopore〕。2、內(nèi)移：局部細胞移入內(nèi)部形成內(nèi)胚層。3、分層：細胞沿切線方向分裂，向內(nèi)分裂的細胞為內(nèi)胚層。4、內(nèi)轉(zhuǎn)：通過盤裂分裂的細胞由下面的邊緣向內(nèi)轉(zhuǎn)，形成內(nèi)胚層。5、外包：動物極快速分裂的細胞，向下包圍植物極細胞形成外胚層。32整理課件4、中胚層及體腔的形成：絕大多數(shù)動物除內(nèi)外胚層外，在內(nèi)外胚層之間還形成中胚層〔mesoderm〕。主要由兩種方式形成：端細胞法：在胚孔的兩側(cè)、內(nèi)外胚層交界處，各有一個細胞分裂出很多細胞，形成索狀伸入到內(nèi)外胚層之間，形成中胚層。中胚層之間裂開形成的空腔即為體腔，又稱真體腔或裂體腔〔schizocoel〕。原口動物〔低等的無脊椎動物〕均以端細胞法形成中胚層和體腔的。33整理課件體腔囊法：在原腸反面的兩側(cè)，內(nèi)胚層向外突出，形成兩個體腔囊，體腔囊和內(nèi)胚層脫離后，在內(nèi)外胚層之間逐漸擴展而形成中胚層。中胚層所包圍的空腔為體腔，由于體腔囊來源于原腸反面兩側(cè)，故又稱腸體腔〔enterocoel〕。后口動物〔棘皮動物、半索動物和低等脊索動物〕均以體腔囊法形成中胚層和體腔。〔*高等脊索動物由端細胞法形成〕。34整理課件5、胚層的分化：動物體的各組織、器官都是由內(nèi)、中、外三個胚層分化來的。三個胚層的主要衍生物有：〔1〕外胚層：神經(jīng)系統(tǒng)、表皮及衍生物〔皮腺、毛、羽毛等〕、感覺器官、消化道的前后兩端?！?〕內(nèi)胚層：消化道中段上皮、消化道腺體、呼吸器官、排泄器官的一局部〔膀胱、尿道上皮〕，脊索動物的脊索也是由內(nèi)胚層衍生出來的。〔3〕中胚層：分化出動物的大局部器官系統(tǒng)，有：肌肉、骨骼、血液循環(huán)、排泄器官、生殖器官等。35整理課件原口動物：在低等的三胚層動物中，原口保存了口的功能，肛門是從腸的后端發(fā)生的，這樣的動物稱作原口動物。后口動物：在高等三胚層動物的棘皮動物和脊索動物中，原口變成了肛門，而在身體的相對一端重新形成了一個口，這類動物稱作后口動物。此外，雙胚層動物和三胚層的扁形動物，它們的原口終身兼有口和肛門的功能。36整理課件三、多細胞動物的發(fā)育模式卵生：胚胎發(fā)育完全在外界環(huán)境完成，營養(yǎng)由自生卵黃供給，幼體直接從卵中孵出。胎生：胚胎在母體子宮發(fā)育，通過胎盤從母體獲得營養(yǎng)，并發(fā)生密切的代謝關(guān)系。待發(fā)育到與成體形態(tài)相近時才從母體產(chǎn)出。卵胎生：胚胎在母體內(nèi)發(fā)育，但與母體之間缺乏密切的營養(yǎng)代謝聯(lián)系，所需營養(yǎng)由自身卵黃提供，母體提供發(fā)育環(huán)境等。37整理課件四、胚后發(fā)育〔從出生到死亡〕動物從卵孵化出來，