生物素材：知識梳理第二章第二節(jié)有性生殖

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第二節(jié)有性生殖知識梳理一、綠色開花植物的有性生殖與個體發(fā)育1。生命的延續(xù)是依靠個體生殖實現(xiàn)的，其方式主要有兩種：無性生殖和有性生殖，其中后者能使它們后代的遺傳多樣性變得更加豐富。2.有性生殖是指由親代產(chǎn)生有性生殖細胞，經(jīng)過兩性生殖細胞的結(jié)合形成合子，再由合子發(fā)育成新個體的生殖方式。進行有性生殖的生物有動物、大多數(shù)高等植物（任舉2例）。3.高等植物進行有性生殖的器官是花，它主要包括花柄、花托、花被、雄蕊、雌蕊等5部分，其中后兩者是配子形成和受精的場所。被子植物的一個花粉里面有兩個精子，它們分別與極核和卵細胞結(jié)合，這種現(xiàn)象叫做雙受精。4。受精完成后，整個子房發(fā)育成果實，其中子房壁發(fā)育成果皮，胚珠發(fā)育成種子，珠被發(fā)育成種皮，胚珠內(nèi)的受精卵發(fā)育成胚，胚包括胚芽、胚軸、胚根、子葉等4部分,受精極核發(fā)育成胚乳。種子形成后在適宜的環(huán)境中會萌發(fā),其中胚根發(fā)育成根，胚芽發(fā)育成莖和葉。二、脊椎動物的有性生殖與個體發(fā)育1。脊椎動物的個體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育,胚胎發(fā)育是指從受精卵發(fā)育成幼體。它主要包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段，原腸胚具有外、中、內(nèi)三個胚層和原腸腔等結(jié)構(gòu)。原腸胚的進一步分化過程中,外胚層主要分化成神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官、表皮及附屬結(jié)構(gòu),肝臟來自于內(nèi)胚層。脊椎動物的胚后發(fā)育主要是指個體的成長和成熟,青蛙的胚后發(fā)育屬于變態(tài)發(fā)育。2。有性生殖的意義是使后代具備兩個親本的遺傳性，具有更強的生活能力和變異性，對于生物的生存和進化具有重要意義。知識導學1?！队行陨场肥呛同F(xiàn)實生活聯(lián)系比較密切的一節(jié)課，內(nèi)容雖然很多，但是都和生活息息相關(guān)，因此容易引起大家的學習興趣。在學習植物的有性生殖和個體發(fā)育之前,要先復習初中所學過的植物結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識,尤其是花的結(jié)構(gòu),要識別清楚花絲、花藥、花粉等雄蕊結(jié)構(gòu)和子房、柱頭、胚珠等雌蕊結(jié)構(gòu).被子植物是雙受精,且參與受精的兩個精子基因組成完全相同,卵細胞和兩個極核的基因組成也是完全相同的.至于受精后的進一步發(fā)育,可以用一個具體的例子（如用一個蘋果或梨等水果)來掌握,按照從外到內(nèi)的順序分析果實、果皮、種子、種皮、胚、胚乳(可能已被吸收）的發(fā)育來源，弄清楚發(fā)育來源后對于判斷各種結(jié)構(gòu)的基因型(后面將要講到)有很大的幫助.2.動物的個體發(fā)育過程非常抽象，學習時先分析簡單生物（如海星）的胚胎發(fā)育過程，然后再學習青蛙的發(fā)育過程.卵裂是發(fā)育的最初階段，此時細胞只分裂不生長，因此結(jié)果是細胞越來越小。原腸胚是胚胎發(fā)育過程中最重要的階段，它的三個胚層已經(jīng)初步分化，這種分化是不可逆的，隨著原腸胚的進一步分化,受精卵發(fā)育成一個完整的幼體（蝌蚪)。3。有性生殖由于要經(jīng)過兩性生殖細胞的結(jié)合，因此使后代具備了兩個親本的遺傳特性，具有更強的生活力和變異性，對于生物的生存和進化都具有重要意義。疑難突破1。無性生殖細胞與有性生殖細胞有什么區(qū)別？剖析：無性生殖細胞無性別之分，不經(jīng)過減數(shù)分裂就可形成，細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同，不進行兩兩結(jié)合就可以發(fā)育成新個體，如無性孢子。由無性生殖細胞發(fā)育成新個體的生殖方式屬于無性生殖。有性生殖細胞有性別之分,精子和卵細胞需要經(jīng)過減數(shù)分裂才能形成,細胞中的染色體數(shù)是體細胞的一半，需要經(jīng)過兩兩結(jié)合才能發(fā)育成新個體。（有些生物的個別卵細胞不經(jīng)受精也可以發(fā)育，如蜜蜂、螞蟻等，但是就整個群體來講，它們的大多數(shù)卵細胞還是要受精后才發(fā)育）由有性生殖細胞經(jīng)受精作用形成受精卵,再由受精卵發(fā)育成新個體的生殖方式屬于有性生殖.分析生物的生殖類型主要看其生殖細胞的類型.2.如何理解綠色植物配子的形成及受精作用？剖析:花最重要、最基本的結(jié)構(gòu)是雄蕊和雌蕊.雄蕊的花藥成熟后破裂，撒出花粉，經(jīng)蟲媒或風媒傳到雌蕊的柱頭上，萌發(fā)出花粉管,管內(nèi)產(chǎn)生2個精子，其來源是由一個小孢子母細胞（相當于精原細胞)經(jīng)減數(shù)分裂形成小孢子，小孢子的核內(nèi)染色體數(shù)已減半，經(jīng)有絲分裂形成2個精子，因此一個花粉粒中的2個精子是同源的，其遺傳物質(zhì)完全相同；雌蕊的子房內(nèi)有胚珠，胚珠的胚囊內(nèi)有8個核，其來源是由一個大孢子母細胞（相當于卵原細胞）經(jīng)減數(shù)分裂形成大孢子，發(fā)育成胚囊，其中的核經(jīng)3次連續(xù)的有絲分裂形成8個核，但是只有7個細胞，其中靠近珠孔的3個細胞中，中間最大的一個為卵細胞；胚囊中央的1個細胞有2個極核。因此卵細胞和每個極核是同源的,其中的染色體數(shù)都是體細胞的一半，且遺傳物質(zhì)也是一樣的。花粉粒在雌蕊的柱頭上萌發(fā)出花粉管后沿花柱向胚珠生長，最后從珠孔處穿入胚囊,伸到極核與卵細胞之間的胚囊的原生質(zhì)中,釋放出2個精子，其中一個精子與卵細胞結(jié)合，另一個精子與2個極核結(jié)合，分別形成受精卵和受精極核，這就是被子植物所特有的雙受精現(xiàn)象.3。綠色植物果實各部分的發(fā)育情況如何？剖析：受精后子房的發(fā)育情況用下圖表示（N為染色體數(shù)目）。從圖中可以看出,一個子房發(fā)育成一個果實，一個胚珠發(fā)育成一粒種子.在種子中，胚是受精卵經(jīng)有絲分裂、細胞分化而來的，胚是新一代的幼體，是種子中最重要的部分;但種皮未經(jīng)減數(shù)分裂和受精作用,是屬于母體的部分,是由母體發(fā)育成的保護胚的結(jié)構(gòu)，果實中的果皮是由子房壁發(fā)育而來的，也是母體的一部分。胚乳是由受精極核有絲分裂而來的。在整個果實中，胚（2N）才是真正的幼體,其遺傳物質(zhì)一半來自父方一半來自母方，胚乳(3N）是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，其遺傳物質(zhì)1/3來自父方，2/3來自母方，果皮、種皮都是母方的相應(yīng)結(jié)構(gòu)（子房壁、珠被）經(jīng)過有絲分裂而來的，其遺傳物質(zhì)完全來自母方。另外由于胚囊中的8個核基因組成完全一樣,花粉中的兩個精子基因組成也完全一樣，因此我們可以根據(jù)胚乳的基因組成推斷胚的基因組成。例如若胚乳的基因組成為AaaBbb，則胚的基因組成一定為AaBb。單子葉植物的種子大多數(shù)是有胚乳的.雙子葉植物種子有的有胚乳，如番茄、蓖麻、辣椒等，有的種子無胚乳,如大豆、棉花、油菜等.部分雙子葉植物無胚乳的原因是在胚的發(fā)育過程中，胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到子葉中，胚乳被子葉吸收掉。胚與胚乳的發(fā)育時間不同,一般來說，胚乳的發(fā)育要早于胚，也就是說,受精極核的發(fā)育早于受精卵。4。如何理解脊椎動物的有性生殖和個體發(fā)育？剖析：(1)有性生殖脊椎動物性成熟后就進行減數(shù)分裂，具有原始生殖細胞（性原細胞）的器官稱為性腺,雌性動物的性腺是卵巢，雄性動物的性腺是睪丸。性腺不但是減數(shù)分裂產(chǎn)生精子和卵細胞的場所，也是分泌性激素的內(nèi)分泌腺。有性生殖的優(yōu)點是：后代的遺傳物質(zhì)來自2個親本，具有2個親本的遺傳性，所以具有更大的生活力和變異性，對于生物的進化有重要意義.動物的有性生殖細胞是在性腺中形成的，其中精子具鞭毛或尾部，能夠運動，一般含有很少的細胞質(zhì)或沒有細胞質(zhì),受精后對受精卵的發(fā)育不提供營養(yǎng)。卵細胞很大，無鞭毛或尾等結(jié)構(gòu)，不能運動，細胞質(zhì)發(fā)達并儲存有大量的營養(yǎng)物質(zhì),為受精后受精卵的發(fā)育提供養(yǎng)料，并提供細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)。精子和卵細胞的特點決定了受精作用過程中精子的主動性和卵細胞的被動性.（2）個體發(fā)育動物的個體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育兩個連續(xù)的階段。胚胎發(fā)育是指從受精卵發(fā)育成幼體的過程，胚后發(fā)育是指幼體從卵膜中孵化出來或從母體內(nèi)生出來以后發(fā)育為性成熟個體的過程。受精卵經(jīng)細胞分裂、組織分化和器官形成，直到發(fā)育成新個體的過程稱為個體發(fā)育.個體發(fā)育的起點是受精卵，終點都是性成熟個體.（3）胚后發(fā)育有變態(tài)和不變態(tài)之分青蛙的幼體和成體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性上都有明顯的差異，而且這些差異都是集中在短時間內(nèi)變化完成的，這稱為變態(tài)發(fā)育.不同動物的胚胎發(fā)育有所不同,卵生動物(如魚、蛙、鳥等）的胚胎發(fā)育是在母體外進行的，卵細胞中儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，供胚發(fā)育之需，所以卵生動物的卵細胞一般比較大。胎生動物（主要是指哺乳類動物）的胚胎發(fā)育是在母體內(nèi)進行的，發(fā)育過程中由母體提供養(yǎng)料,所以卵細胞相對較小.卵生動物由于胚胎發(fā)育在外界環(huán)境中進行，受外界環(huán)境影響較大,胚胎發(fā)育成功率較低，所以產(chǎn)卵率較高，這是對環(huán)境的一種適應(yīng)。胎生動物的胚胎發(fā)育在母體內(nèi)進行，受外界環(huán)境的影響較小，胚胎發(fā)育成功率較高，但出生率相對較低。從爬行類之后，受精作用離開了水,在胚胎發(fā)育的早期，胚胎外面都能形成一層膜叫胚膜，其內(nèi)層叫羊膜，內(nèi)容液體叫羊水，羊水為胚胎發(fā)育提供了水環(huán)境，而且能防止機械振蕩,保護了胚胎。具有羊膜的動物稱之為羊膜動物,如人就是羊膜動物。（4）細胞分化是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個生命過程中，在胚胎發(fā)育的原腸胚時期達到最大限度.5.如何比較理解以下幾個概念？剖析:（1）極體和極核極體是動物卵原細胞在減數(shù)分裂后形成的一種子細胞,無生殖能力,產(chǎn)生不久后就退化；極核是植物的胚囊中產(chǎn)生的兩個細胞核（位于一個細胞內(nèi))，其產(chǎn)生過程中雖然經(jīng)過了減數(shù)分裂但它卻是有絲分裂直接形成的，極核受精后發(fā)育成胚乳。（2)胚囊、囊胚和囊胚腔胚囊是植物的雌性生殖結(jié)構(gòu)，其中有8個核