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文檔簡(jiǎn)介
生殖系統(tǒng)
一、幼蟲的內(nèi)生殖器(一)、雄蠶的內(nèi)生殖器:雄蠶的內(nèi)生殖器主要由睪丸、生殖導(dǎo)管、赫色腺組成。1、睪丸:
(1)位置形態(tài):睪丸位于第5腹節(jié)背面,背血管的兩側(cè),左右成對(duì),呈腎臟形,乳白色,半透明狀,其凹面向背中線。(2)組織構(gòu)造:
a、睪丸的最外面包有一層無構(gòu)造的薄膜,稱睪丸外膜。
b、膜內(nèi)是一層結(jié)締組織,由多細(xì)胞疏松排列而成。c、最內(nèi)層是由一層扁平細(xì)胞組成的內(nèi)膜。該層內(nèi)膜向內(nèi)(內(nèi)陷)延伸成三片隔膜,將睪丸分成了四個(gè)小室,每一個(gè)小室稱一個(gè)睪丸胞。
在每個(gè)睪丸胞的頂端,有一個(gè)大型的細(xì)胞,其內(nèi)有一個(gè)很大的核。在該細(xì)胞的周圍有很多精原細(xì)胞,這些精原細(xì)胞靠端細(xì)胞供給營(yíng)養(yǎng),逐步發(fā)育成許多精囊。
端細(xì)胞的生理作用:a、供給精原細(xì)胞發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)。b、釋出原生質(zhì)絲,將精原細(xì)胞逐個(gè)包圍,使每個(gè)精原細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)生精囊。(3)睪丸基室:在每個(gè)睪丸的基部有一個(gè)空心的小室,此稱睪丸基室。睪丸基室在幼蟲期與睪丸不通,但各個(gè)基室的底部相通,形成一個(gè)共同腔,與生殖導(dǎo)管相連。2、生殖導(dǎo)管:為上連基室,下連赫色腺的一個(gè)細(xì)管。生殖導(dǎo)管在幼蟲期為實(shí)心,在蛹期發(fā)育成成蟲的輸精管。(其分泌物能抑制精子運(yùn)動(dòng))精子束生精囊滋養(yǎng)細(xì)胞與精原細(xì)胞基室切面3、赫色腺:是由體壁內(nèi)陷而成的,由8~9腹節(jié)腹面交界處的體壁內(nèi)陷而成的。前頭大,后頭小,呈梨形。4~5令從外面可透見一乳白色的囊狀體,這是幼蟲期鑒定雌雄蠶的依據(jù)。赫色腺在蛹期經(jīng)變態(tài)形成成蟲的貯精囊、附腺和外生殖器的陽莖。(二)、雌蠶的內(nèi)生殖器:主要由卵巢、生殖導(dǎo)管、石渡氏腺(生殖芽)組成。
1、卵巢:是產(chǎn)生卵子的地方。(1)、位置形態(tài):位于第5腹節(jié)背脈管的兩側(cè),左右成對(duì),略呈三角形,兩三角形的底邊相對(duì),乳白色,半透明狀。
(2)、組織構(gòu)造:與睪丸基本相同。記:到3令期,卵巢小室形成一個(gè)大型的端細(xì)胞,(p18圖106)。至4令期,卵巢小室延長(zhǎng),彎曲成管狀,盤旋在卵巢室內(nèi),稱卵巢管。幼蟲、蛹的卵巢切片2齡、4齡蠶卵巢切片卵管不同部位卵的發(fā)育蛹期卵管切片2、生殖導(dǎo)管:上端著生于卵巢外側(cè)的頂點(diǎn),下連石渡氏腺。生殖導(dǎo)管對(duì)稱地附著在第5~7腹節(jié)的腹面體壁上,在蛹期發(fā)育成成蟲的側(cè)輸卵管和中輸卵管。3、石渡氏腺(生殖芽):又可區(qū)分為石渡氏前腺和石度氏后腺,分別位于第8、9腹節(jié)腹中線兩側(cè)。
在蛹期,石渡氏前腺發(fā)育成成蟲的交配囊、受精囊及受精囊附腺,以及產(chǎn)卵管的前半部分。石渡氏后腺則發(fā)育成產(chǎn)卵管的后半部分和粘腺。石渡氏前腺和石渡氏后腺在蛹期合并成“x”形花紋。用來鑒別雌蛹。二、成蟲內(nèi)生殖器
成蟲內(nèi)生殖器由幼蟲內(nèi)生殖器在蛹期發(fā)育、分化而來。(一)、雄蛾的內(nèi)生殖器:雄蛾的內(nèi)生殖器由睪丸、輸精管、貯精囊、射精囊和附腺等組成。
1、睪丸:位于第5腹節(jié)背血管的兩側(cè),左右成對(duì)。睪丸的基本構(gòu)造與幼蟲期相同,但睪丸胞內(nèi)充滿已發(fā)育完成的生精囊,睪丸胞與基室也以相通,外形上比幼蟲期略為縮短而近乎球形。2、輸精管:呈長(zhǎng)管狀,前接基室,后連貯精囊,由幼蟲的生殖導(dǎo)管轉(zhuǎn)化而成。輸精管是精子通道,其分泌物能抑制精子運(yùn)動(dòng)。3、貯精囊:是輸精管后端的膨大部分后連射精囊,由幼蟲的褐色腺轉(zhuǎn)化而成。作用:是貯存精液和分泌一種液體,分泌的液體也能抑制精子運(yùn)動(dòng)。4、射精囊:呈倒梨形,為左右貯精囊的膨大部分,下連射精管,外包強(qiáng)大的肌肉層。作用:(1)、貯存一次射出的精液。(2)、肌肉收縮時(shí)射出精液。(3)、能分泌一種與貯精囊分泌物相同的液體。5、射精管:上連射精囊,下連陽莖,特別長(zhǎng),表面附有強(qiáng)大的肌肉。從機(jī)能上分,又可分為上、中、下三部分。(教材P124)(1)、靠近射精囊的部分稱精英腺,也稱精托腺。能分泌粘稠性極強(qiáng)的透明液,在射精前形成精托(精珠、精包)。
(2)、中間部分稱白色部,能分泌白色且透明的顆粒物,其作用是堵塞精托口和隔離上下部的分泌液。
(3)、下部稱攝護(hù)腺,能分泌稍帶粘性的透明液和激動(dòng)素,分泌物能促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng)。6、附腺:從射精囊前端伸出兩條屈曲的附腺(并不是著生在貯精囊上),兩條腺體大部分已經(jīng)愈合,但少部分仍分離著。據(jù)其分泌機(jī)能,又可分成兩部分:
(1)、其上部的分泌物為透明而帶粘稠性的液體,交配時(shí)最后射出來形成栓塞,以堵塞雌蛾的交配孔。a、防止精液流出。b、防止再交。
(2)、附屬腺下部的分泌物為乳白色的液體,較精液稍遲射出。
a、與精子混合形成精液。
b、稀釋精液,促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng)。
c、供給精子營(yíng)養(yǎng)。(二)、雌蛾的內(nèi)生殖器:由卵巢、輸卵管、產(chǎn)卵管、交配囊、受精囊、粘液腺組成。1、卵巢:化蛹后2~3天,卵巢管顯著伸長(zhǎng),使卵巢膜破裂。每個(gè)卵巢脫出四條卵巢管,游離于體腔,稍端以端絲相連。2、輸卵管:每側(cè)的四條卵巢管的基部合并成一條共同管稱側(cè)輸卵管。四條側(cè)輸卵管又合并成一條中輸卵管。輸卵管是由生殖導(dǎo)管在蛹期縮短而成的,前接卵管,后接產(chǎn)卵管。3、產(chǎn)卵管:中輸卵管的下端就是產(chǎn)卵管,其末端有一個(gè)產(chǎn)卵孔,開口于側(cè)唇腹面。4、受精囊:是一小囊狀體,著生于輸卵管與產(chǎn)卵管的交界處,以螺旋形導(dǎo)管與產(chǎn)卵管相通。5、交配囊:位于產(chǎn)卵管的一側(cè),為橢圓形的囊狀體。交配囊的后端較細(xì),為交配囊導(dǎo)管,簡(jiǎn)稱交尾管。其末端是交配孔,它與產(chǎn)卵孔分別開口。
6、粘液腺:位于產(chǎn)卵管的兩側(cè),左右各一,末端呈樹枝狀分支,是分泌粘液的部分。產(chǎn)卵時(shí),粘液就附著在卵的表面,使產(chǎn)下的卵能粘附在物體上卵管膜放大交配囊中的精子橫切面黏液腺細(xì)胞器黏液腺細(xì)胞核§15~2精子和卵子的形成
一、精子的形成精子是在睪丸中形成的。睪丸內(nèi)的每個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過增殖、生長(zhǎng)、成熟和變形四個(gè)時(shí)期,在理論上可形成256條精子,但實(shí)際調(diào)查只有234條。生精囊的發(fā)育過程(一)增殖期:據(jù)調(diào)查,蟻蠶睪丸內(nèi)的精原細(xì)胞數(shù)目很少,每個(gè)睪丸僅119.5個(gè),但隨著蠶兒生長(zhǎng),精原細(xì)胞通過有絲分裂的形式迅速增殖,到3~4令,每個(gè)睪丸內(nèi)可達(dá)3000~4000個(gè)。精原細(xì)胞緊緊的圍繞在端細(xì)胞的周圍,在精原細(xì)胞分裂的同時(shí),端細(xì)胞不斷地伸出原生殖絲,將周圍的精原細(xì)胞一個(gè)個(gè)地包起來,形成生精囊(也稱育精囊)。精原細(xì)胞形成生精囊后,就逐漸離開端細(xì)胞,而在生精囊內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,經(jīng)6次分裂形成64個(gè)細(xì)胞后就停止分裂增殖。分裂形成的這些細(xì)胞,稱初級(jí)精母細(xì)胞。精原細(xì)胞一般從3令開始形成初級(jí)精母細(xì)胞,到4令幾乎全部形成。初級(jí)精母細(xì)胞精子束生精囊滋養(yǎng)細(xì)胞與精原細(xì)胞基室切面(二)生長(zhǎng)期:(又稱長(zhǎng)大期)此期初級(jí)精母細(xì)胞的體積略微增大,生精囊也隨著增大,但精子的生長(zhǎng)期極短。
(三)成熟期:(3令末4令初--熟蠶)一般從3令末到4令初這段時(shí)間,初級(jí)精母細(xì)胞開始進(jìn)行成熟分裂(即減數(shù)分裂)。初級(jí)精母細(xì)胞在熟蠶時(shí),大部分結(jié)束成熟分裂。生精囊內(nèi)的初級(jí)精母細(xì)胞,經(jīng)第一成熟分裂變?yōu)?個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(其染色體數(shù)目已減半)。接著,次級(jí)精母細(xì)胞又進(jìn)行第二成熟分裂,生成4個(gè)精細(xì)胞。(即:每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)成熟分裂形成4個(gè)含有半數(shù)染色體的精細(xì)胞。)這樣以來,一個(gè)生精囊內(nèi)就有256個(gè)精細(xì)胞了。(四)變形期:(熟蠶至蛹期)從熟蠶開始,生成的精細(xì)胞逐漸由圓形變成有尾的精子。精子的形狀似長(zhǎng)線,主要由頂體,頭部(含有精囊),尾部等部分組成。其長(zhǎng)度約400μm,寬度僅約1μm。精子束長(zhǎng)600-700μm。
其變形過程大致如下:
1.首先,精細(xì)胞的核向一端移動(dòng),集中于前緣,細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)也漸濃縮。
2.同時(shí),中心體逐漸拉長(zhǎng)而變形成軸絲,由線粒體等組成的附核將軸絲包圍,突破細(xì)胞,成為精子的尾部。
3.隨后,濃縮的細(xì)胞核變成針尖狀的精子頭部。
4.最后,精子頭部前端的高爾基體形成尖銳的頂體,這樣就形成了長(zhǎng)絲狀的精子。精細(xì)胞發(fā)育成絲狀精子后,生精囊也拉長(zhǎng)形成精子囊,其中的精子也積聚排列成束,所有精子的頭部向一個(gè)方向。(在育精囊的頂端有一個(gè)大型的滋養(yǎng)細(xì)胞。)現(xiàn)在我們來計(jì)算一下,理論上每頭雄蛾體內(nèi)有多少條精子?
(1)3000~4000精原細(xì)胞形成3000~4000個(gè)生精束。
(2)每個(gè)生精囊內(nèi)的:精子64×4=256(3)每個(gè)睪丸內(nèi)的精子數(shù):3000~4000×256=76.8~102.4萬條。
(4)每頭雄蛾的精子數(shù):2×76.8~102.4=153.6~204.8萬條。實(shí)際調(diào)查結(jié)果是:每個(gè)生精囊內(nèi)只有234條精子,故實(shí)際上每頭雄蛾內(nèi)約有3000~4000×234×2=140~187萬條。精子囊內(nèi)的精子可區(qū)分為兩類:有核精子和無核精子。無核精子是指精子沒有頭部,或雖有頭部,但無精核,或雖有精核,但散在尾部各處等非正常類型的精子。據(jù)調(diào)查:幼蟲期完成成熟分裂者,全有核。上蔟至化蛹前期成熟分裂者,二者都有。蛹中后期完成成熟分裂者,全無核。無核精子的形成,與睪丸內(nèi)糖元積累的多少有關(guān)。蛹期睪丸內(nèi)的糖元,隨睪丸發(fā)育而逐漸減少,精母細(xì)胞由于營(yíng)養(yǎng)貧乏而形成無核精子。由此可見,蛹期保護(hù)溫度過高,可導(dǎo)致雄性不育或增加不受精卵。原因:(1)高溫可影響雄蛾生殖器官的形成,使交配異常。(2)高溫可使睪丸、生精囊、精子內(nèi)貯存的糖元迅速消耗,從而使無核精子增加。
(3)高溫可使精囊萎縮,經(jīng)交配進(jìn)入雌蛾交配囊后,不能解離,也因精子活動(dòng)能力弱,而到達(dá)受精囊內(nèi)的數(shù)目很少。有核精子與無核精子切面精子的形成過程(小結(jié)):1、圍繞在端細(xì)胞周圍的精原細(xì)胞不斷進(jìn)行分裂增殖,并不斷被端細(xì)胞伸出的原生質(zhì)絲,一個(gè)個(gè)地包圍形成生精囊。
2、精原細(xì)胞在生精囊內(nèi)6次有絲分裂,形成64個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。
3、初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)生長(zhǎng)增大后,就進(jìn)行成熟分裂,使每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞形成4個(gè)含有半數(shù)染色體的精細(xì)胞。
4、精細(xì)胞又經(jīng)伸長(zhǎng)、變形,最后發(fā)育成具頂體、頭部、尾部的長(zhǎng)絲狀精子。經(jīng)以上四步,每個(gè)精原細(xì)胞在理論上可形成256條精子。二、卵子的形成(一)卵管的形成:卵管的管壁由兩層構(gòu)成,外層稱卵管膜,內(nèi)層稱卵胞細(xì)胞層。1、在二令之前,卵巢有4個(gè)卵巢小室,每個(gè)卵巢小室內(nèi)都有卵原細(xì)胞和上皮細(xì)胞。卵巢小室外有一層固有膜(即卵巢內(nèi)膜),將來成為卵黃管的外膜。2、在2令期,固有膜內(nèi)的一些上皮細(xì)胞分化形成卵泡細(xì)胞,進(jìn)一步形成卵胞細(xì)胞層。即卵管的內(nèi)壁。3、3令初期,小室內(nèi)頂端有一個(gè)大型的上皮細(xì)胞分化形成端細(xì)胞。3令末期,卵巢小室的上皮細(xì)胞不斷分裂增殖,并分化形成卵泡細(xì)胞,而充滿卵巢小室。在此過程中,卵巢小室不斷延長(zhǎng)彎曲。4、4令期,卵巢小室進(jìn)一步延長(zhǎng),彎曲成管狀,盤繞在卵巢內(nèi),其頂端的部分稱生殖區(qū)(原卵區(qū)),末端部分稱生長(zhǎng)區(qū)(卵黃區(qū))。
5、到了蛹期,卵巢管將破卵巢膜,游離于體腔,這樣,每個(gè)卵巢就形成了4條卵管。(二)卵子的形成:卵是在卵巢產(chǎn)生的,卵巢內(nèi)的卵原細(xì)胞經(jīng)增殖、生長(zhǎng)、成熟三個(gè)時(shí)期形成卵。1、增殖期:蟻蠶時(shí),每個(gè)卵巢內(nèi)約有100多個(gè)卵原細(xì)胞,整個(gè)體內(nèi)共有200余個(gè)卵原細(xì)胞。而蛾期,每只雌蛾體內(nèi)大約有800粒卵,而僅能產(chǎn)出400~600粒卵。由此看出,卵黃細(xì)胞也是分裂增殖的。(1~3令)3令期間,每個(gè)卵原細(xì)胞在卵管的生殖區(qū)(原卵區(qū))進(jìn)行3次有絲分裂形成8個(gè)細(xì)胞,組成一個(gè)細(xì)胞群(許多卵原細(xì)胞形成許多細(xì)胞群),并逐漸移向下方的生長(zhǎng)區(qū)(卵黃區(qū)),而進(jìn)入生長(zhǎng)期。2、生長(zhǎng)期:卵的生長(zhǎng)期特別長(zhǎng),從4令至化蛾以前,都是攝取營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)的階段。又可分為一下幾個(gè)時(shí)期:
(1)細(xì)胞分化期:細(xì)胞群進(jìn)入生長(zhǎng)區(qū)以后,最下方的一個(gè)細(xì)胞分化為初級(jí)卵母細(xì)胞,其余的7個(gè)分化成滋養(yǎng)細(xì)胞。
(2)卵室形成期:由卵泡細(xì)胞包圍7個(gè)滋養(yǎng)細(xì)胞,形成滋養(yǎng)室,包圍初級(jí)卵母細(xì)胞形成卵室。其中,卵室周圍的卵泡細(xì)胞屬于滋養(yǎng)室周圍的卵泡細(xì)胞。什么是卵泡細(xì)胞?卵泡細(xì)胞是由卵黃管上皮細(xì)胞分裂增殖、分化形成的。
(3)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期:卵室內(nèi)的初級(jí)卵母細(xì)胞在前期靠滋養(yǎng)細(xì)胞,后期靠卵泡細(xì)胞連續(xù)不斷地供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而不斷生長(zhǎng),逐漸由圓形變成橢圓形,并不斷下移。滋養(yǎng)細(xì)胞以細(xì)胞質(zhì)絲形成的滋養(yǎng)絲(也稱橋帶),與初級(jí)卵母細(xì)胞相連,供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著卵母細(xì)胞的不斷生長(zhǎng),滋養(yǎng)細(xì)胞逐漸蛻化,蛹期基本消失。隨著滋養(yǎng)細(xì)胞的蛻化消失,初級(jí)卵母細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就得由卵泡細(xì)胞繼續(xù)不斷的供給。初級(jí)卵母細(xì)胞不斷生長(zhǎng)增大,逐漸由圓形變成橢圓形,并逐漸下移,故越是先形成的卵得到的營(yíng)養(yǎng)就越充足,發(fā)育也越好,且位于卵管的下方,最先產(chǎn)出。反之,后來形成的卵,由于得不到充足的營(yíng)養(yǎng),而卵形小,卵質(zhì)不充實(shí)。(因卵泡細(xì)胞充滿整個(gè)卵管)(4)卵黃膜、卵殼形成期:當(dāng)初級(jí)卵母細(xì)胞完成生長(zhǎng)時(shí),其周圍的卵泡細(xì)胞就分泌形成具有多層構(gòu)造的卵黃膜。隨后,卵泡細(xì)胞又在卵黃膜的表面上,逐步分泌形成卵殼。卵殼上的卵紋就是卵泡細(xì)胞的印痕。卵先端的卵孔是原來的滋養(yǎng)室與卵室的通道。
卵孔周圍的花紋(菊花瓣?duì)睿┦怯勺甜B(yǎng)細(xì)胞和周圍的卵泡細(xì)胞形成的。卵殼形成之后,此時(shí)已完全具備了卵的形態(tài),卵內(nèi)充滿著細(xì)胞質(zhì)和卵黃粒,但卵黃膜附近無卵黃粒。卵孔的下面呈漏斗狀,稱漏斗區(qū),無卵黃粒存在,只有大量細(xì)胞質(zhì),是卵進(jìn)行成熟分裂的場(chǎng)所。卵殼形成以后,卵上下兩端的上皮細(xì)胞破裂,上下相鄰的卵排成列,沿卵管下降到輸卵管,生長(zhǎng)期完成,時(shí)間大致在化蛾前的2~3天。3、成熟期初級(jí)卵母細(xì)胞
成熟分裂Ⅰ↓
羽化前~產(chǎn)卵后40min(減數(shù)分裂)
1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞核+1個(gè)第一極體
成熟分裂Ⅱ↓產(chǎn)卵后60~80min↓
1個(gè)卵核+1個(gè)第二極體2個(gè)第二極體
生長(zhǎng)結(jié)束后,隨著卵的下移,進(jìn)入成熟期,進(jìn)行成熟分裂。經(jīng)第一成熟分裂形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體,其染色體的數(shù)目為初級(jí)卵母細(xì)胞的一半。經(jīng)第二成熟分裂,次級(jí)卵母細(xì)胞形成一個(gè)卵核和第二極體。同時(shí),第二極體也分裂成2個(gè)極體。故經(jīng)成熟分裂,卵內(nèi)可形成一個(gè)卵核和三個(gè)極體。在化蛾前的1~2天,當(dāng)卵下移到輸卵管附近時(shí),就開始第一成熟分裂,但分裂到中期就停止?;旰?,經(jīng)交配,精子入卵的刺激,繼續(xù)分裂,并很快產(chǎn)出體外。
(1)約在產(chǎn)卵后40分鐘完成第一成熟分裂。
(2)約在產(chǎn)卵后60分鐘開始第二成熟分裂,約經(jīng)20分鐘完成第二成熟分裂,形成完整的卵?;陼r(shí),卵巢內(nèi)的初級(jí)卵母細(xì)胞大部分都分裂到中期。小結(jié):卵進(jìn)行成熟分裂的特點(diǎn)是什么?
(1)只是細(xì)胞核的分裂,整個(gè)細(xì)胞并不分裂。
(2)第一成熟分裂進(jìn)行到中期就停止。
(3)整個(gè)分裂過程完全在卵內(nèi)進(jìn)行。卵形成的過程(小結(jié)):
1、卵原細(xì)胞在卵巢的生殖區(qū)內(nèi)進(jìn)行3次有絲分裂,形成8個(gè)細(xì)胞,其中的一個(gè)分化為初級(jí)卵母細(xì)胞,其余7個(gè)分化為滋養(yǎng)細(xì)胞。
2、(1)當(dāng)這些細(xì)胞下移到生長(zhǎng)區(qū)(卵黃區(qū))時(shí),被生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)的卵泡細(xì)胞包圍,形成含有初級(jí)卵母細(xì)胞的卵室和含有7個(gè)滋養(yǎng)細(xì)胞的滋養(yǎng)室。
(2)卵室內(nèi)的初級(jí)卵母細(xì)胞前期考滋養(yǎng)細(xì)胞,后期靠卵泡細(xì)胞不斷地供給營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng),逐漸由圓形變成橢圓形并不斷下移,
(3)當(dāng)生長(zhǎng)完成時(shí),便由周圍的卵泡細(xì)胞依次分泌形成卵黃膜和卵殼。
3、完成生長(zhǎng)的初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)成熟分裂,形成含有半數(shù)染色體的3個(gè)極體和一個(gè)卵核。經(jīng)以上幾步,一個(gè)完整的卵便形成了?!?5~3交尾和產(chǎn)卵一、交尾(一)雌雄蛾的性行為:剛羽化的蠶蛾,全身濕潤(rùn),蛾翅蜷曲,腹部松弛,但經(jīng)片刻后,蛾體干燥,翅膀展開,腹部收縮,開始爬動(dòng),雄蛾不斷旋動(dòng)、振翅并找尋雌蛾進(jìn)行交配。大家都知道,桑蠶的視覺器官很不發(fā)達(dá),無論是幼蟲的單眼,還是成蟲的復(fù)眼,都因視覺焦距太短,而不能識(shí)別物體,只能感知光線的強(qiáng)弱和方向,故雄蛾是不能憑視覺找尋配偶的。那么,雄蛾是怎樣找尋雌蛾并進(jìn)行交尾的呢?
原來,雌蛾的側(cè)唇與鋸齒板之間的節(jié)間膜向側(cè)方突起成囊狀,稱側(cè)胞或誘惑腺。當(dāng)雌蛾全身干燥,翅膀展開時(shí),便翻出誘惑腺,不斷地釋出性外激素,引誘雄蛾前來交配。據(jù)測(cè)定性外激素的成分是:桑蠶醇和桑繭醛。每頭雌蛾能釋出195.7μg桑蠶醇和15.2μg桑蠶醛。雄蛾的視覺器官雖很不發(fā)達(dá),但其嗅覺卻十分靈敏(主要靠觸角),當(dāng)每立方厘米中含有10~12μg桑蠶醇時(shí),也就是每立方厘米空氣中含有14000個(gè)桑蠶醇分子時(shí),雄蛾的觸角就能感受到刺激,便邊振翅,邊向雌蛾的方向靠近。當(dāng)雄蛾靠近雌蛾后,先用第一胸足抓觸雌蛾的腹部,繼而便產(chǎn)生腹部彎曲和其它試圖交尾的動(dòng)作。雌蛾受到上述刺激后,便關(guān)閉誘惑腺作出接受交尾的姿態(tài)。最后,雄蛾用抱握器釣住雌蛾的鋸齒板。將陽莖插入交配孔,幾分鐘后,頭部轉(zhuǎn)向雌蛾相反的方向。交配過程的錄像(二)交配的生理過程:1、精液的形成:在交配之前,雄蛾體內(nèi)的精子囊(精子囊碰到附腺的分泌物就溶解)破裂,使精子獲得自由,從睪丸→輸精管→貯精囊→射精囊→射精管。精子在運(yùn)送過程中,先后和輸精管、貯精囊、附腺下部的分泌物和射精管上部的分泌物混合,形成精液,并被附腺下部的分泌物活化,使精子成為活化精子,具有較高的運(yùn)動(dòng)能力。2、精包的形成:精包又稱精托、精珠、精莢,是由射精管上下部的分泌物在陽莖的頂端形成的。形成后附著在陽莖頂端,當(dāng)射滿精液后,便脫落在雌蛾的交配囊中。精包的形成過程如下:雄蛾在交配初期的幾分鐘,并不射出任何液體,至交配8~10分鐘流出一滴射精管下部的透明分泌物,形成精包的外膜,繼而再流出一滴射精管中部的乳白色分泌物形成精包的內(nèi)膜,這樣,具有內(nèi)外膜的精包就形成了。注:雄蛾只在第一次交配時(shí)形成精包,而在第二、三次交配時(shí),不再形成精包(雄蛾射出的精液全部射入精包中,使精包膨大呈燒瓶狀)
3、射精過程:交配過程中,經(jīng)交配10分鐘左右,開始第一次射精。經(jīng)15分鐘左右,結(jié)束第一次射精,此時(shí),雌雄蛾仍保持著交配狀態(tài)。休息10~60分鐘后,再進(jìn)行第二次射精,經(jīng)10分鐘左右,結(jié)束第二次射精。第一次和第二次射精所射出的精液,全部射入精包當(dāng)中,使精包膨大,呈倒燒瓶狀。第二次射精結(jié)束以后,精包便從雄蛾陽莖上脫落下來,落入雌蛾的交配囊中,接著,雄蛾再將附屬腺上部的分泌液注入交尾管,形成栓塞,將交尾管堵塞,防止再交和精子溢出。1、交配環(huán)境:
25℃左右的溫度,多濕無風(fēng)的環(huán)境利于交尾。(1)如果溫度低于15℃,雄蛾不活潑,難交尾。(2)如果溫度高于28℃,溫度過高,散熱越多,不受精卵也越多,并給巡蛾帶來困難。(因散對(duì))(3)干燥或有風(fēng)或光線太強(qiáng)等條件,也易造成散對(duì)增加。故交尾過程應(yīng)保持25℃,多濕、避強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)光的環(huán)境。(一般向匾內(nèi)噴水)(三)關(guān)于制種生產(chǎn)中的幾個(gè)問題:2、關(guān)于“長(zhǎng)交尾”的問題:制種生產(chǎn)中,要求延長(zhǎng)交配時(shí)間,保持交尾4~6小時(shí),不得少于3小時(shí)。為什么?前已講過,雄蛾在交配后10分鐘左右就進(jìn)行第一次射精,一般在交配30分鐘以內(nèi)結(jié)束第一次射精。據(jù)實(shí)驗(yàn),只要交尾半小時(shí),進(jìn)行了第一次射精,就能使產(chǎn)下的卵全部受精。即使延長(zhǎng)交尾時(shí)間,也不能再增加受精卵率。但是在制種生產(chǎn)中,則強(qiáng)調(diào)交尾時(shí)間不少于3小時(shí),一般要求4~6小時(shí)。這是為什么?3、關(guān)于重復(fù)交配問題:(1)雄蛾的重復(fù)交配問題:制種生產(chǎn)中規(guī)定雄蛾可使用2次。若超過2次,就會(huì)增加不受精卵率。(2)雌蛾再交:雌蛾沒有重復(fù)交配的習(xí)性,一次交尾后,便腹部下垂,呈拒交狀態(tài)。并且交尾管被雄蛾附屬腺上部的分泌物堵塞,能有效地阻止雄蛾陽莖插入。故即使雄蛾強(qiáng)行交尾并射精,其精液也不能進(jìn)入交配囊,而是流出體外。(3)也有少數(shù)雌蛾的交尾管未被堵塞的現(xiàn)象,致使精液射入交配囊,結(jié)果使交配囊脹破,從而使不受精卵大大增加,且使雌蛾產(chǎn)卵困難,故應(yīng)盡量避免雌蛾再交。精子入卵射入交配囊內(nèi)的精子很快從精包口鉆出→精子導(dǎo)管→產(chǎn)卵管→螺旋形導(dǎo)管→受精囊,并貯存在受精囊內(nèi),等待產(chǎn)卵。(一)精子進(jìn)入受精囊:精子是受到哪些力的作用而從精包脫出進(jìn)入受精囊的呢?(1)受精囊的附屬腺的分泌物對(duì)精子的引誘力。(2)精子本身具有很高的運(yùn)動(dòng)能力。(3)交配囊壁的積壓力。(4)受精囊的收縮對(duì)精子有抽吸力。精包內(nèi)的精子由于受到上述力的作用,就從精包口鉆出→精子導(dǎo)管→產(chǎn)卵管→螺旋形導(dǎo)管→受精囊。精子進(jìn)入受精囊后,由于受精囊附腺分泌物對(duì)等待產(chǎn)卵,從而有效地減少了精子養(yǎng)分消耗。(二)精子進(jìn)入卵內(nèi):當(dāng)雌蛾產(chǎn)卵時(shí),由于受精囊的肌肉收縮,精子受到刺激重新活動(dòng)起來,從受精囊出來進(jìn)入螺旋管的膨大部分。此時(shí),卵從輸卵管的上部下降到前庭外,并在此處作短暫停留,此時(shí),卵孔恰好對(duì)準(zhǔn)螺旋管口,鉆出精子,由卵孔進(jìn)入卵內(nèi),經(jīng)7~8分鐘,由于卵管肌肉的不斷收縮,便將卵產(chǎn)出體外。精子在管內(nèi)依直徑100μm的螺旋圈轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)2~2.5圈,經(jīng)螺旋形管通道前庭處出來。產(chǎn)卵時(shí)稍鈍一端向下。在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響下,精子散開成帚狀,增大了精子入卵的可能性。據(jù)調(diào)查:精子進(jìn)入卵內(nèi)的數(shù)目,一化性種的卵,平均進(jìn)入2.8條。二化性第一代進(jìn)入1.5條,也有進(jìn)入11條者。三、產(chǎn)卵(一)產(chǎn)卵的過程:拆對(duì)后的雌蛾,先排出蛾尿,稍經(jīng)一段時(shí)間就開始產(chǎn)卵。雌蛾在產(chǎn)卵前,先伸出產(chǎn)卵器,并借助于側(cè)唇上的感覺毛探索適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)卵場(chǎng)所,然后靠卵管、輸卵管的蠕動(dòng),以及產(chǎn)卵器肌肉的收縮,把卵產(chǎn)出體外。當(dāng)卵經(jīng)產(chǎn)卵管時(shí),位于產(chǎn)卵管背面的粘液腺的分泌物就涂在卵上,使產(chǎn)下的卵能粘附在物體上。產(chǎn)卵過程中,8條卵管的卵輪流產(chǎn)出體外,經(jīng)交配的雄蛾一般在當(dāng)日下午4~9時(shí)產(chǎn)卵最多。每只雌蛾有8條卵管,一般地每條卵管能形成60-80粒卵,故每頭雌蛾能形成600粒卵左右,但一般只能產(chǎn)出400~600粒卵,還有一部分留在體內(nèi)不再產(chǎn)出,我們把留在雌蛾體內(nèi)不再產(chǎn)出的卵,稱腹存卵。腹存卵的多少與蠶體內(nèi)殘存絲量的多少呈正相關(guān)。殘存絲量多→AA多→中毒重→產(chǎn)出卵少。(二)、產(chǎn)卵的生理機(jī)制:前已講過:雌蛾依靠輸卵管的強(qiáng)烈蠕動(dòng)不斷地把卵輸送到產(chǎn)卵管,而再由產(chǎn)卵器肌肉的收縮,而把蠶卵產(chǎn)出體外。那么,卵管的強(qiáng)烈蠕動(dòng)和產(chǎn)卵器的動(dòng)作是怎樣產(chǎn)生的呢?1、產(chǎn)卵動(dòng)作是受腹部第四神經(jīng)節(jié)直接支配的,而腹部第四神經(jīng)節(jié)又是受大腦產(chǎn)卵中樞控制的。實(shí)驗(yàn)證明:(1)、如果把大腦和腹部第四神經(jīng)節(jié)切除,或割斷它們之間的聯(lián)系(神經(jīng)索)都將大大降低產(chǎn)卵量。(2)、如果切斷腹部第四神經(jīng)節(jié)至生殖器的任何一對(duì)神經(jīng)節(jié)之間的任何一對(duì)神經(jīng)索,都會(huì)降低產(chǎn)卵量。(3)、若割斷第四神經(jīng)節(jié)分布到腹部肌肉的神經(jīng),則產(chǎn)疊卵。2、卵管的蠕動(dòng)是受一種激動(dòng)物質(zhì)的刺激而產(chǎn)生的。據(jù)實(shí)驗(yàn),把處女蛾的卵管放入生理鹽水中,再滴入已交配雌蛾的體液,卵管就可發(fā)生強(qiáng)烈蠕動(dòng),但若滴入處女而的體液,卵管就不發(fā)生蠕動(dòng)現(xiàn)象,這說明,已交配雌蛾的體液中,存在促進(jìn)卵管蠕動(dòng)的物質(zhì)。研究證明:這種物質(zhì)是由精子從受精囊向前庭運(yùn)動(dòng)時(shí),刺激雌蛾分泌產(chǎn)生的,。這種物質(zhì)一方面能引起卵巢管的強(qiáng)烈蠕動(dòng)。另一方面,又能使卵中樞不斷地命令第四神經(jīng)節(jié)刺激產(chǎn)生連續(xù)的產(chǎn)卵動(dòng)作,從而使卵能連續(xù)產(chǎn)出體外。因卵管的強(qiáng)烈蠕動(dòng)把卵源源不斷地送到產(chǎn)卵器,而產(chǎn)卵器的收縮又不斷的將卵產(chǎn)出體外。(三)產(chǎn)卵速度:因蠶品種、交配時(shí)間、環(huán)境條件而異。1、品種:中系品種產(chǎn)卵快而集中,日系次之,歐系最慢(當(dāng)天只產(chǎn)80%)2、交配時(shí)間:①交配時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)卵越快,越集中。
②未交尾的雌蛾,當(dāng)天一般不產(chǎn)卵或只產(chǎn)出少量卵。3、溫度:①
25~30℃的環(huán)境產(chǎn)卵最快;
②低于25℃,溫度越低,產(chǎn)卵速度越慢。
③低于10℃時(shí),產(chǎn)卵很慢,甚至停止產(chǎn)卵。4、光線:黑暗有促進(jìn)產(chǎn)卵的作用。故采用“明交尾,暗產(chǎn)卵。”產(chǎn)卵過程中,若高溫、悶熱、強(qiáng)光、空氣污濁、環(huán)境噪雜等,都會(huì)影響產(chǎn)卵速度。產(chǎn)卵錄像
交配產(chǎn)卵錄像四、受精(一)受精過程前已講過,卵在成熟期分裂到第一成熟期分裂中期就停止,而等待精子到來。精子一旦進(jìn)入卵內(nèi)與卵質(zhì)接觸,卵立刻就受到強(qiáng)烈刺激,繼續(xù)進(jìn)行成熟期分裂,這時(shí),卵產(chǎn)出體外。1、精子的變化:(1)產(chǎn)卵后5分鐘左右,精子的尾部脫落消失,頭部吸收周圍的原生質(zhì),并以精子為核心形成一個(gè)雄島。(2)產(chǎn)卵后60分鐘左右,雄島內(nèi)的精子頭部開始收縮,核化成雄核,并離開卵的邊緣,移向下面的漏斗區(qū)。2、卵細(xì)胞的變化:受到精子入卵的刺激后,處于第一成熟分裂中期的初級(jí)卵母細(xì)胞,繼續(xù)向前分裂,形成一個(gè)卵核,三個(gè)極體。三個(gè)極體形成后,不久就蛻化消失。也有的極體可在一定條件下,進(jìn)行孤雌生殖,發(fā)育成新個(gè)體。卵核形成后,也吸收周圍的原生質(zhì),形成雌島,也向漏斗區(qū)移動(dòng)。大約在產(chǎn)卵后2小時(shí)左右,雄核和雌核接近并結(jié)合成合子(即受精結(jié)束),此后,合子迅速分裂,開始胚胎發(fā)育。我們把精核和卵核結(jié)合形成合子的過程稱受精。在受精過程中,卵對(duì)環(huán)境條件非常敏感,若遇到30℃以上的高溫,受精作用就受到干擾,影響蠶卵的正常受精。(主要是影響雌核在成熟分裂)極體排出與合子形成(二)多精子受精許多動(dòng)物都是單精子受精的,當(dāng)一個(gè)精子進(jìn)入卵后,卵立刻就發(fā)生反應(yīng),邊緣的細(xì)胞質(zhì)濃縮成膠狀,形成一層受精膜,使其它精子不能再進(jìn)入卵內(nèi)。即:一個(gè)卵細(xì)胞只許一條精子進(jìn)入。桑蠶屬多精子受精昆蟲,一般每粒蠶卵能接受2~3條精子,多者可達(dá)11條,這是為什么?①卵孔內(nèi)方有3~4條卵孔管,可以同時(shí)進(jìn)入多條精子。②卵細(xì)胞大,卵黃多,對(duì)進(jìn)入的精子的反應(yīng)緩慢,受精膜形成較遲,因而在受精膜形成之前可進(jìn)入多條精子。但不管有多少條精子進(jìn)入卵內(nèi),最終只能有一條與雌核結(jié)合成為合子。其它精子雖然也能形成雄島,但經(jīng)過幾次分裂后,就蛻化而作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)參加卵的代謝。因精子帶有父本的遺傳物質(zhì),故多精子入卵也能影響卵的發(fā)育和后代的遺傳性。(三)受精作用:實(shí)質(zhì)是精核和卵核的結(jié)合
1、刺激作用(活化作用):前已講過,卵的成熟期進(jìn)行到第一成熟分裂中期就停止,只有精子進(jìn)入卵內(nèi),才能使之繼續(xù)向前分裂。那么,卵細(xì)胞為什么會(huì)停留在第一成熟分裂中期不再向前分裂呢?而精子又為什么解除蠶卵的生理危機(jī),使之繼續(xù)向前分裂呢?這都是由其本身的特點(diǎn)所決定的。蠶卵由于內(nèi)容物太多,體積太大,而相對(duì)面積太小,故其代謝強(qiáng)度極低,從而陷入嚴(yán)重的生理危機(jī),使蠶卵停留在第一成熟分裂中期。精子的特點(diǎn)是個(gè)體極小,體表面積極大,具有極高的代謝水平,但其本身所含營(yíng)養(yǎng)又極少,這與卵細(xì)胞恰恰相反。(就是說,精子是具有高度代謝能力而營(yíng)養(yǎng)貧乏的細(xì)胞。)當(dāng)具有高度代謝能力而營(yíng)養(yǎng)貧乏的精子與卵質(zhì)接觸,二者彼此相濟(jì),相互影響,從而解除了卵的生理危機(jī)。(1)一方面。精子可以從卵質(zhì)中得到大量營(yíng)養(yǎng),以解決自身營(yíng)養(yǎng)不足的矛盾。(2)另一方面,代謝水平極低的卵細(xì)胞被具有高度代謝能力的精子激活,而解除生理危機(jī)。(3)精子活化了卵內(nèi)的整個(gè)酶系。具有高度代謝能力的精子可激活卵內(nèi)的酶系統(tǒng),使卵細(xì)胞的新陳代謝水平提高,耗氧量顯著增多,從而使卵解除生理危機(jī)繼續(xù)向前發(fā)育。2、使子代獲得了父母的遺傳基因,使染色體重新恢復(fù)雙倍。使新個(gè)體獲得來自父體和母體的遺傳物質(zhì),子代有雙重的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ),因而在形態(tài)和機(jī)能上有較大的變異,具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。由于受精能夠產(chǎn)生各種基因組合,這給演化因素的作用以較大的機(jī)會(huì)。(四)、產(chǎn)生不受精卵的生理原因雌蛾體內(nèi)的卵,只需極少數(shù)精子就可全部受精。但經(jīng)交配的雌蛾所產(chǎn)的卵中,常有0.5%左右的不受精卵,有時(shí)甚至出現(xiàn)大部分或全部不受精卵。產(chǎn)生不受精卵的原因很多,有遺傳性的,有生理性的,也有因環(huán)境條件的影響而發(fā)生的。下面我們從生理角度分析一下不受精卵發(fā)生的原因:1、雌雄蛾生殖器官構(gòu)造上的畸形。(1)外生殖器異常,不能正常交配。(2)雌蛾交配囊的精子導(dǎo)管因畸形而閉塞,精子不能進(jìn)入受精囊內(nèi)。(3)前庭畸形,使螺旋管口不能與卵孔相吻合,精子不能入卵。以上是大量不受精卵的原因。2、精子不能入卵:①有的卵孔構(gòu)造不正常,不能與螺旋導(dǎo)管口準(zhǔn)確吻合,妨礙了精子入卵②卵孔被卵泡細(xì)胞分泌物堵塞,以致精子不能入卵。③卵從上方下移過程中,因高溫沖擊,使卵發(fā)生逆轉(zhuǎn),精子不能入卵3、精子活動(dòng)能力弱或無核。①有的品種,易產(chǎn)生無核精子,也可稱精子缺乏癥。②精子虛弱,不能或很少從交配囊進(jìn)入受精囊。4、溫度:①高溫保護(hù)雄蛹。②
低溫保護(hù)雌蛾。5、其它因素:①雄蛾交配次數(shù)太多或交配環(huán)境不良,散對(duì)多等原因。②
大蠶期營(yíng)養(yǎng)不良或多喂嫩葉。③蠶期微量中毒。五、單性生殖單性生殖的意義:研究單性生殖對(duì)研究桑蠶的發(fā)生、遺傳、培育新品種以及控制性別等都有一定的理論和實(shí)踐意義。(一)孤雌生殖:這種現(xiàn)象在昆蟲綱中較普遍,可分為三種形式:①經(jīng)常性的:如蜜蜂的未受精卵孵化成為雄蟲。②
周期性的:如蚜蟲兩性生殖和孤雌生殖交替進(jìn)行。③
偶發(fā)性的:如桑蠶。孤雌生殖的卵,多在胚胎發(fā)育早期夭亡,能孵化出有生命活力的蠶極少。人工誘導(dǎo)孤雌生殖的方法有一下幾種:
1、化學(xué)刺激
2、溫湯刺激
3、低溫刺激在偶發(fā)性的和人工誘發(fā)的孤雌生殖中,很多在卵核分裂或漿膜形成(變色卵)后便死亡,能孵化的有一下幾種可能性:1、均等分裂:破壞了第一成熟分裂的紡垂體,因而不發(fā)生減數(shù)分裂,僅進(jìn)行一次均等分裂。分裂產(chǎn)生的2個(gè)核,一為極體,另一為卵核,移向卵中央,發(fā)育為個(gè)體。2、極體受精:卵核與一極體結(jié)合成雙倍體。(HCI或偶發(fā)性的。)3、退化分裂:?jiǎn)伪扼w的卵核進(jìn)一步分裂成2個(gè)子核,2個(gè)子核再結(jié)合恢復(fù)雙倍繼續(xù)發(fā)育。(二)、雄性發(fā)育:1、高溫誘導(dǎo):其根據(jù)是精子入卵后,高溫對(duì)它影響較小,而卵母細(xì)胞核在第一成熟分裂后期至第二成熟分裂中期對(duì)高溫敏感。二化性中,日雜交種產(chǎn)卵后在23℃保護(hù)下,約經(jīng)1小時(shí),給予40℃熱處理1小時(shí)或一化性種產(chǎn)卵后約經(jīng)105分鐘,用40℃熱處理2小時(shí)左右,可得到最大的雄蛾發(fā)育率。2、鈷輻射誘導(dǎo):用80~90千倫的鈷60照射處女蛾,破壞卵母細(xì)胞核的發(fā)育,然后讓其和正常雄蛾交配、產(chǎn)卵,在卵產(chǎn)下(二化性中日雜交種在23℃保護(hù)下)經(jīng)70分鐘,用46℃熱處理18分鐘,也可得到雄蛾發(fā)育蠶。雄蛾發(fā)育蠶因是純合子,故100%為雄蠶。蘇聯(lián)(1871)曾用上述單性生殖的方法,結(jié)合輻射遺傳學(xué)的手段,育成了具有平衡致死基因的品種,孵化出的蠶88%為雄蠶。(專養(yǎng)雄蠶的意義何在?)三、單性生殖發(fā)生的機(jī)理和性別決定(一)家蠶兩性生殖的性別決定家蠶的性別是如何決定的?精子卵核ZWZZZZ(雄)ZW(雌)ZZ(雄)ZW(雌)§15~6胚胎形成一、胚子的形成二、各主要器官組織的形成三、胚子發(fā)育主要階段的形態(tài)和生理特點(diǎn)一、胚子的形成(一)胚盤形成:1、卵裂:桑蠶屬表面卵裂,即,只是細(xì)胞核進(jìn)行多次卵裂,原生質(zhì)內(nèi)的卵黃并不分裂。約在產(chǎn)卵后120~140分鐘,精核和卵核就結(jié)合成合子。(受精)卵產(chǎn)下3小時(shí)左右,合子就按照有絲分裂的方式,約每隔60分鐘分裂一次,共進(jìn)行11次有絲分裂,形成2048個(gè)子核,散布在卵黃內(nèi)。我們把這個(gè)過程,稱卵裂。簡(jiǎn)單一點(diǎn)說:桑蠶的卵裂就是合子分裂形成若干子核的過程。卵產(chǎn)出體外經(jīng)2小時(shí)形成合子,合子每隔1小時(shí)有絲分裂一次,共分裂11次,形成2048個(gè)子核)受精卵通過有絲分裂形成一定數(shù)量細(xì)胞的過程,稱卵裂。完全卵裂:把細(xì)胞完全分開的。完全卵裂:把細(xì)胞部分地分開。完全分裂:均等分裂,如海膽。不均等分裂,如兩棲類。不完全分裂:表面卵裂,如昆蟲。2、胚盤的形成卵裂形成的大部分子核,都帶著它周圍的卵黃粒和原生質(zhì),向卵的周緣移動(dòng)。子核首先從卵孔一端的卵黃膜下面開始,沿著卵黃膜的內(nèi)面,逐漸排列成一層薄而均勻,排列整齊的單細(xì)胞層,稱胚盤。形成胚盤的時(shí)間約在產(chǎn)卵后12~15小時(shí)左右。3、卵黃細(xì)胞的形成卵裂形成的另一部分未向周緣移動(dòng)的子核(即未參與胚盤形成的那部分子核)也集合周圍的原生質(zhì)和卵黃粒形成卵黃細(xì)胞。形成卵黃細(xì)胞的時(shí)間約在產(chǎn)卵后30小時(shí)左右。卵黃細(xì)胞的主要作用是供給胚子發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)和吞噬退化細(xì)胞。卵黃細(xì)胞的本身隨著胚子發(fā)育而逐漸蛻化,到胚子臍孔閉塞時(shí)完全消失。(己2~己3)(二)胚帶形成胚盤形成后不僅在卵孔一側(cè)的胚盤細(xì)胞形成明顯不同的肥厚細(xì)胞層,即胚帶。胚帶是形成胚子的原基,故也稱胚基。形成胚帶的時(shí)間約在產(chǎn)卵后20小時(shí)左右。胚帶形成時(shí),卵呈黃色,是即時(shí)浸酸的適期。(三)胚子及羊膜漿膜的形成1羊膜褶:胚帶形成后不久,便開始向內(nèi)方陷入。在陷入時(shí),胚帶周緣的胚盤細(xì)胞變薄,向胚帶的外方伸出突起,折疊成薄膜狀的褶,稱羊膜褶。形成羊膜褶的時(shí)間約在產(chǎn)卵后25小時(shí)左右。
2羊膜及漿膜的形成隨著胚帶的繼續(xù)內(nèi)陷,羊膜褶從前后、左右(胚帶的周緣)逐漸向胚帶的背面中央延伸,逐漸分成兩層,最后終于在外面中央相互接合,褶緣消失,內(nèi)層與內(nèi)層愈合,外層與外層愈合,同時(shí)內(nèi)外層分離。(1)內(nèi)層是一層透明的薄膜,無細(xì)胞構(gòu)造,包在胚帶的外面(即將來胚子的腹面),稱羊膜。羊膜與胚帶之間的空腔,稱羊膜腔。腔內(nèi)充滿液體,稱羊膜液,可防止胚體硬化。羊膜和羊膜液對(duì)胚子都有保護(hù)作用。(2)外層與其相鄰的殘余胚盤細(xì)胞結(jié)合,在卵黃膜的內(nèi)面形成漿液膜,簡(jiǎn)稱漿膜(受精膜)。說明:(1)漿膜不同于其它膜,是有細(xì)胞構(gòu)造的,即剩余的胚盤細(xì)胞。(2)羊膜褶的外層僅僅附著在胚帶原來的位置上,并非整個(gè)漿膜上都有羊膜褶外膜附著。如果是越年卵,漿膜形成以后,其漿膜細(xì)胞內(nèi)就逐漸有色素沉積,卵色漸變深,最終表現(xiàn)出品種的固有色。3胚子的形成在羊膜褶向胚帶外面覆蓋的同時(shí),胚帶逐漸縮小寬度增加厚度。羊膜褶內(nèi)外膜接合,分離的同時(shí),胚帶連同羊膜便與胚盤脫離,陷入卵黃中,成為獨(dú)立的組織,叫做胚胎,蠶業(yè)上習(xí)慣稱胚子。
胚子獨(dú)立和漿膜、羊膜形成的時(shí)間約在產(chǎn)卵后30小時(shí)左右。剛剛獨(dú)立的胚子近似長(zhǎng)方形(帶圓形),大小約占卵表面的2/3,其周緣向卵的內(nèi)方彎曲。以后胚子的寬度進(jìn)一步變小,并向內(nèi)彎曲稱頭褶。中部變細(xì)增長(zhǎng)。另一端業(yè)膨大向內(nèi)彎曲成尾褶,這時(shí)的胚子象“不到翁”,稱“不倒翁”胚子,時(shí)間約在產(chǎn)卵后34小時(shí)。(四)胚層分化桑蠶和其它動(dòng)物一樣,也是由外胚層、中胚層、內(nèi)胚層形成的。1、原溝的形成:不倒翁胚子的體軀隨著發(fā)育而進(jìn)一步增長(zhǎng),中部變細(xì),頭尾褶更加清楚。同時(shí),胚體腹面正中線的部分細(xì)胞增殖,并逐漸內(nèi)陷成一條縱溝,稱之為原溝。原溝出現(xiàn)的時(shí)間約在產(chǎn)卵后40小時(shí)左右,產(chǎn)卵后40~50小時(shí),是生產(chǎn)上冷藏、浸酸種的入庫適期,此時(shí),卵呈赤豆色。原溝(↑)與羊膜(Am)2、胚層分化
(1)中胚層和外胚層的分化形成原溝出現(xiàn)以后,胚子進(jìn)一步向前發(fā)育,原溝陷入不斷加深,其底部細(xì)胞不斷地分裂增殖,并逐漸向兩側(cè)延伸,進(jìn)一步分化形成一層念珠狀的細(xì)胞,這就是中胚層。原來的那層細(xì)胞稱外胚層。(外胚層是靠近羊膜的那層細(xì)胞。)胚層分化:E——外胚層M——中胚層
中胚層最先在胚體中段分化形成,隨后,逐漸擴(kuò)展到頭部和尾部。由于各部分的細(xì)胞厚薄不均,且厚薄相間排列,使胚體分成若干環(huán)節(jié),頭尾兩節(jié)較大,并漸趨明顯。在中胚層分化形成的同時(shí),由于原溝兩旁的細(xì)胞相對(duì)延伸,使原溝逐漸消失,此時(shí)胚體已分化形成了外胚層和中胚層,時(shí)間在產(chǎn)卵后3~4天。生產(chǎn)上為了鞏固卵的越年性,在卵產(chǎn)下3~4天的時(shí)間內(nèi),常采用偏低溫度保護(hù),而卵出現(xiàn)固有色之后,則應(yīng)感受一定時(shí)間的高溫(25℃),以鞏固其越年性。(人工越夏20~30天)(2)內(nèi)胚層的分化形成內(nèi)胚層的分化形成很遲,約在己1胚子(反轉(zhuǎn)期)。當(dāng)胚子發(fā)育到戊3胚子時(shí),頭尾褶先端的外胚層開始向內(nèi)陷入,并逐漸加深成管狀,以后分別發(fā)育成前腸和后腸。隨著發(fā)育的進(jìn)展,前腸和后腸的先端的兩側(cè)分別分化出一群細(xì)胞,為內(nèi)胚層。將來發(fā)育成中腸。分化形成的時(shí)間約在反轉(zhuǎn)期。(己1)胚子形成的時(shí)間體制
卵產(chǎn)出體外的時(shí)間胚子形成的主要過程
2小時(shí)受精
3小時(shí)開始卵裂
15小時(shí)形成胚盤
20小時(shí)形成胚帶
25小時(shí)羊膜褶
30小時(shí)羊膜、漿膜、胚子、卵黃細(xì)胞
34小時(shí)胚子呈不倒翁胚子
40小時(shí)后溝出現(xiàn)(入庫適期)72~96小時(shí)(3~4天)分化形成中胚層、外胚層反轉(zhuǎn)期胚子(己1)分化形成內(nèi)胚層二、各主要器官組織的形成該部分內(nèi)容全部在教材上,就是第四節(jié),胚子發(fā)育那一部分。因各階段胚子的形態(tài)特征,以及應(yīng)該采取的措施,由養(yǎng)蠶學(xué)介紹。關(guān)于滯育胚子的形態(tài)、特性及冷藏的條件,根據(jù)由蠶種學(xué)介紹,故本課程只介紹蠶主要器官組織的形成過程。㈠由外胚層形成的器官組織1.附器的形成:在中胚層形成時(shí),胚體就漸漸分節(jié),當(dāng)?shù)竭_(dá)最長(zhǎng)期前(丙1)時(shí),胚體可明顯地分為18個(gè)環(huán)節(jié)。第一節(jié)特別大,稱頭褶。第2、3、4節(jié)稱口節(jié)。第5、6、7節(jié)稱胸節(jié)。其余11節(jié)稱腹節(jié)。其中,最后一節(jié)稱尾褶。隨后,在各節(jié)的外胚層表面出現(xiàn)小囊狀的突起,以后分別形成各種附器。(1)在頭褶的頂端出現(xiàn)的兩個(gè)突起形成上唇,后部?jī)蓚?cè)的突起形成觸角。(戊1可見上唇突起)(2)在2~4胚節(jié)(即口節(jié))的腹面兩側(cè)的突起,依次形成上顎、下顎、下唇。以后在胚體縮短過程中,逐漸和頭褶合并成蠶的頭部。(包括觸角、單眼、口器)(3)胸節(jié)(5~7胚節(jié))的三個(gè)突起形成3對(duì)胸足。(4)第8、9腹節(jié)的突起退化消失。(5)第10、11、12、13胚節(jié)(腹節(jié)的3、4、5、6)的突起形成4對(duì)腹足。(6)第14、15、16胚節(jié)的突起逐漸蛻化消失。(腹節(jié)7、8、9)(7)17、18胚節(jié)(腹10、11)合并,其突起形成尾足。附器形成頭褶上唇觸角上顎下顎下唇胸足腹足尾褶2.體壁的形成在胚胎分層時(shí),就形成了部分體壁,然后隨著發(fā)育,體壁從腹面向背面伸展包圍,最先在尾部愈合成筒形,并漸向前伸展之后,又在頭部愈合成圓筒形,并向后逐漸伸展,這樣,就在胸部的背面形成一個(gè)小孔,稱臍孔。(約在反轉(zhuǎn)期己1)3.神經(jīng)系統(tǒng)的形成在丙2胚子時(shí)(最長(zhǎng)期),首先在2~4胚節(jié)上出現(xiàn)神經(jīng)溝,至丁1
胚子時(shí)(肥厚期),縱溝全部出現(xiàn)??v溝出現(xiàn)的地方,就是原來原溝所在的地方。所出現(xiàn)的縱溝稱神經(jīng)溝。在縱溝兩旁各節(jié)的外胚層中,有幾個(gè)大型的成神經(jīng)細(xì)胞,再由這些細(xì)胞分裂增殖,分別在各胚節(jié)形成一對(duì)細(xì)胞群,以后與外胚層分離而獨(dú)立成為神經(jīng)組織。胚體開始向背面伸展n-神經(jīng)系g-生殖腺d-背管原組織最后,在每個(gè)胚節(jié)中間的細(xì)胞群,發(fā)育成神經(jīng)節(jié),在兩個(gè)神經(jīng)節(jié)之間形成條狀的神經(jīng)系。在18個(gè)胚節(jié)中,除尾節(jié)未形成神經(jīng)節(jié)外,每節(jié)均有一對(duì),其中:(1)頭褶的神經(jīng)節(jié)最大,將來形成大腦。(2)2~4對(duì)神經(jīng)節(jié)合并成SG。(口節(jié))(3)5~14胚節(jié),各保留1對(duì)神經(jīng)節(jié)。(4)第15~16對(duì)神經(jīng)節(jié)合并成一對(duì),又稱第14胚節(jié)的神經(jīng)節(jié)聯(lián)結(jié)成葫蘆狀,位于14胚節(jié)(第7腹節(jié))中。(5)第17胚節(jié)的神經(jīng)節(jié)退化消失。故蠶兒共有13對(duì)神經(jīng)節(jié),頭部2、胸3、腹8(1~7腹節(jié)內(nèi))。外周神經(jīng)和交感神經(jīng)是由神經(jīng)節(jié)進(jìn)一步分支形成的。4.呼吸系統(tǒng)的形成在胚體分節(jié)后,當(dāng)體壁(由腹面)向背面擴(kuò)展的時(shí)候,除頭尾褶及口節(jié)之外,每個(gè)胚節(jié)的兩側(cè)均有成對(duì)的凹陷。其中,有的凹陷繼續(xù)發(fā)育,有的凹陷則退化消失。(1)第5胚節(jié)的凹陷形成前胸氣門。(2)第6、7胚節(jié)的凹陷后來退化。(即退化氣門)(3)8~15胚節(jié)的凹陷形成腹部氣門。(4)第16、17胚節(jié)的凹陷退化消失。以上凹陷繼續(xù)深陷成管狀,向內(nèi)擴(kuò)展到一定程度后,分支成叢狀,其中向前后的兩支最粗,其次為橫向分支。最后,前后左右的粗大器官相互聯(lián)接、貫通,形成縱走氣管及橫走氣管,其接合部為灰白部。最后,叢狀氣管的分支又作多次分支,形成支氣管和微氣管,分布到全身的各個(gè)器官組織。5.絲腺的形成在氣門陷入的同時(shí),第4胚節(jié)的下唇突起,基部凹陷成兩個(gè)小孔。隨著胚子的發(fā)育,逐步伸入而成兩條細(xì)管。當(dāng)兩個(gè)下唇突起愈合成下唇時(shí),兩條小管的前端合并成吐絲管。胚子反轉(zhuǎn)期后(己1),兩條細(xì)胞進(jìn)一步延伸,并開始彎曲,逐步形成幼蟲的絲腺。6.消化管的形成頭褶與尾褶兩端的外胚層開始向內(nèi)陷入(丁2以后),并相向延伸成管狀,分別形成前腸與后腸。中腸是由內(nèi)胚層形成的,為了系統(tǒng)起見,我們把中腸的形成過程提上來講。形成前腸和后腸后,在前腸與后腸盲端的兩側(cè),首先分化出一些內(nèi)胚層細(xì)胞,這些細(xì)胞進(jìn)一步分裂增殖,分別向腹面延伸,最后在腹面相遇,合成一塊半管狀組織,然后前、后兩塊相向延伸,以致相互連接,再由腹面向背面延伸,到胚子發(fā)育的后期在背面愈合形成圓筒形的中腸。前后腸的盲端要至氣管顯現(xiàn)期后,才向后前破裂,分別形成賁門瓣、幽門瓣。至此,消化管貫通。7.馬氏管的形成當(dāng)肛陷的盲端,開始出現(xiàn)中腸組織的時(shí)候,在近盲端的腹面左右兩側(cè),各發(fā)生一管狀突起,以后各分支成3條,在形成中腸的同時(shí),分別向前延伸,附著于中腸體壁上,然后再屈屈回轉(zhuǎn),進(jìn)入直腸壁內(nèi)。此外,由外胚層形成器官還有:涎腺、PG、CA、絳色細(xì)胞等。㈡中胚層形成的器官組織1.肌肉的組成中胚層形成以后,逐漸擴(kuò)展到胚體兩側(cè),并作螺旋狀的折轉(zhuǎn),附著在內(nèi)面,中間留一小腔,稱體腔囊。體壁中的內(nèi)層將來形成內(nèi)層肌,其外層形成體壁肌。2.背血管的形成體腔囊形成以后,從體腔囊的先端分化出一群細(xì)胞塊,這就是背血管的原基。隨胚子發(fā)育而分裂增殖,這些細(xì)胞形成一片,一邊與體壁相連,另一邊則連在中腸的腸壁肌肉上面。同時(shí),隨著中腸和體壁向背面延伸,兩邊的背血管原基組織,也逐漸接近。到體壁和中腸完成背合時(shí),背血管也愈合成管狀。胚體開始向背面伸展n-神經(jīng)系g-生殖腺d-背管原組織3.脂肪體、血球的形成在中胚層發(fā)育過程中,分化出一些細(xì)胞塊,分布于體腔內(nèi),以后又經(jīng)分裂增殖,逐漸形成條狀或網(wǎng)狀的脂肪體,填充于器官之間。中胚層發(fā)育過程中,分化出一些細(xì)胞塊,分布于體腔內(nèi),以后又經(jīng)分裂增殖,逐漸形成條狀或網(wǎng)狀的脂肪體,填充于器官之間。中胚層發(fā)育過程中,游離于一些中胚層細(xì)胞,它們將來形成血球。4.內(nèi)生殖器的形成原始生殖細(xì)胞在胚盤形成時(shí),由離卵的后極約30%處的腹面分裂核分化而來,形成胚帶是,形狀稍大,約有12~30個(gè)細(xì)胞。隨著胚胎發(fā)育,逐漸集中在12胚節(jié)的兩旁,并由中胚層分化出來的細(xì)胞將其包圍,形成睪丸和卵巢。胚體向背面進(jìn)一步伸展:中腸與氣管系開始形成胚體開始向背面伸展n-神經(jīng)系g-生殖腺d-背管原組織各組織器官均已形成體壁背管消化管中樞神經(jīng)氣管肌肉、脂肪體馬氏管三、胚子發(fā)育主要階段的形態(tài)和生理特點(diǎn)以越年卵為例說明胚子的發(fā)育過程。越年卵胚子的發(fā)育分為30個(gè)階段。其中催青期分為12個(gè)階段,基本上每天經(jīng)過一個(gè)階段。課程錄像資料
錄象-催青
錄象-補(bǔ)催青(一)滯育期(甲前胚子、不活化胚子)時(shí)間:產(chǎn)下——初冬形態(tài)特征:胚子已獨(dú)立。可見18個(gè)環(huán)節(jié)。生理特征:滯育,不能發(fā)育。生產(chǎn)處理:人工越夏1.前滯育期:滯育卵產(chǎn)下后,在25℃下,約經(jīng)一周左右,卵色由淡黃色逐漸變成品種固有色,完全進(jìn)入滯育期。在該階段的發(fā)育進(jìn)程,在胚子形成部分已講過。在該階段,由于合子形成及進(jìn)一步分裂形成胚子,對(duì)環(huán)境條件較敏感。如:高溫初期,影響受精,后來影響胚子滯育程度深淺。2.滯育期該期卵黃細(xì)胞移到卵的周緣,在卵中央形成不含有卵黃的部分,透明度提高。胚子形成態(tài)與滯育前相似,只是頭褶略增大。其中胚層稍伸長(zhǎng),并從頭至尾,排成一串半球形。滯育期的特點(diǎn):①該期對(duì)不良環(huán)境的抵抗力很強(qiáng)。(故浴消)②滯育卵必須連續(xù)接觸一定時(shí)間的低溫,才能解除滯育,解除滯育的最適溫度為5℃。故浴消后的蠶種應(yīng)5℃保護(hù)。因浴消加速了胚子活性化進(jìn)程,已使部分卵解除了滯育,但大部分尚未解除,用5℃保護(hù):可加速滯育解除,抑制胚子發(fā)育,使之齊一。③卵產(chǎn)下后,25℃的高溫保護(hù)時(shí)間越長(zhǎng),滯育程度越深,則解除滯育所需的低溫時(shí)間越長(zhǎng)。故秋季生產(chǎn)中應(yīng)進(jìn)行人工越夏。目的是為了加深滯育,增強(qiáng)對(duì)冷藏抑制的抵抗力。(25℃20天,以后每天降0.5℃,至外溫。)(二)滯育后期胚子(越冬期胚子)
指從入冬至次年解除滯育前的階段,將該段分為甲胚子(滯育后期)、乙1胚子(萌動(dòng)期)、乙2胚子(伸長(zhǎng)期)三個(gè)階段。1.滯育后期:甲此期外形上與滯育期相似,但內(nèi)部生理上卻逐步解除滯育。2.5℃可促進(jìn)滯育解除,抑制胚子發(fā)育。此期的最適冷藏溫度為-2.5℃,但生產(chǎn)上用0~2.5℃。2.乙1胚子:(萌動(dòng)期)卵內(nèi)游離的卵黃細(xì)胞增多,胚體開始發(fā)育,體軀稍伸長(zhǎng),頭尾褶稍大,環(huán)節(jié)微顯。冷藏的最適溫度為0℃。3.乙2胚子:(伸展期胚子)此期大部分卵黃細(xì)胞游離,胸節(jié)的中胚層比其它部分增大,體軀逐漸伸長(zhǎng),頭尾褶梢增大,頭褶中央可見凹陷,環(huán)節(jié)明顯。冷藏最適溫度0℃。該期包括丙1、丙2兩個(gè)時(shí)期。1.丙1胚子:最長(zhǎng)期前胚子胚體更加伸長(zhǎng),頭尾褶更大,頭褶中央凹陷明顯,18環(huán)節(jié)可識(shí)別。
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