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1、16 动物的生殖与胚胎发育n n胚前发育:胚前发育:生殖细胞的形成过程生殖细胞的形成过程n n胚胎发育:胚胎发育:受精卵发育成胚胎的过程受精卵发育成胚胎的过程n n胚后发育:胚后发育:幼体到成体的生长过程幼体到成体的生长过程16.1 有性生殖和无性生殖n n16.1.1 16.1.1 无性生殖的种类无性生殖的种类n n裂殖或断裂:裂殖或断裂:裂殖或断裂:裂殖或断裂:动物细胞将身体分成几部分,每一部分动物细胞将身体分成几部分,每一部分动物细胞将身体分成几部分,每一部分动物细胞将身体分成几部分,每一部分发育成一个新个体的繁殖方式。细菌、草履虫、变形发育成一个新个体的繁殖方式。细菌、草履虫、变形发育
2、成一个新个体的繁殖方式。细菌、草履虫、变形发育成一个新个体的繁殖方式。细菌、草履虫、变形虫、疟原虫。虫、疟原虫。虫、疟原虫。虫、疟原虫。n n出芽出芽出芽出芽:新个体从原个体上长出来,脱落或与原个体连:新个体从原个体上长出来,脱落或与原个体连:新个体从原个体上长出来,脱落或与原个体连:新个体从原个体上长出来,脱落或与原个体连接成群体。酵母和水螅等接成群体。酵母和水螅等接成群体。酵母和水螅等接成群体。酵母和水螅等n n孢子生殖:孢子生殖:孢子生殖:孢子生殖:真菌和藻类真菌和藻类真菌和藻类真菌和藻类n n再生再生再生再生:动物受到损伤后,能够长出受损器官或长成多:动物受到损伤后,能够长出受损器官或
3、长成多:动物受到损伤后,能够长出受损器官或长成多:动物受到损伤后,能够长出受损器官或长成多个个体。纤毛虫、涡虫、蚯蚓、海星和海参。其他如个个体。纤毛虫、涡虫、蚯蚓、海星和海参。其他如个个体。纤毛虫、涡虫、蚯蚓、海星和海参。其他如个个体。纤毛虫、涡虫、蚯蚓、海星和海参。其他如营养繁殖现象等。营养繁殖现象等。营养繁殖现象等。营养繁殖现象等。n2 2 有性生殖有性生殖n n有性生殖有性生殖:两个单倍体的性细胞结合成为合子,:两个单倍体的性细胞结合成为合子,再发育成新一代的繁殖方式。再发育成新一代的繁殖方式。n n增加了子代的增加了子代的遗传变异性遗传变异性,提高亲本在不稳定的,提高亲本在不稳定的环境
4、中生殖成功的机会。环境中生殖成功的机会。n n发展过程:发展过程:水生到陆生,体外受精到体内受精,水生到陆生,体外受精到体内受精,卵生到胎生,出现子宫,形成两性不同的外生殖卵生到胎生,出现子宫,形成两性不同的外生殖器和内生殖器。器和内生殖器。16.2 胚前发育n n16.2.1 16.2.1 人类的生殖系统人类的生殖系统n n雄性:雄性:睾丸、附睾、输精管、贮精囊、前列腺睾丸、附睾、输精管、贮精囊、前列腺和阴茎。和阴茎。(P181P181)n n雌性:雌性:卵巢、输卵管、子宫和阴道卵巢、输卵管、子宫和阴道 (P182P182)n n16.2.2 16.2.2 亲体生殖腺内生殖细胞的形成过亲体生
5、殖腺内生殖细胞的形成过程。程。n n生殖腺上皮形成精(卵)母细胞生殖腺上皮形成精(卵)母细胞初级精(卵)初级精(卵)母细胞母细胞。经减数分裂,形成两个。经减数分裂,形成两个次级精母细胞次级精母细胞或或次级卵母细胞次级卵母细胞和第一极体。第二次形成和第一极体。第二次形成4 4个个形态大小相同的精细胞,在转化为精子;而卵形态大小相同的精细胞,在转化为精子;而卵细胞只形成一个大的卵子和三个小的第二极体。细胞只形成一个大的卵子和三个小的第二极体。1 1 精子的发生精子的发生n n睾丸产生雄性睾丸产生雄性睾丸产生雄性睾丸产生雄性生殖细胞和性激素生殖细胞和性激素生殖细胞和性激素生殖细胞和性激素。n n睾丸
6、的组成睾丸的组成睾丸的组成睾丸的组成:鞘膜(来源于腹膜)和结构组成的鞘膜(来源于腹膜)和结构组成的鞘膜(来源于腹膜)和结构组成的鞘膜(来源于腹膜)和结构组成的白膜白膜白膜白膜(纤维状纤维状纤维状纤维状),内延形成睾丸小叶;),内延形成睾丸小叶;),内延形成睾丸小叶;),内延形成睾丸小叶;n n曲细精管:曲细精管:曲细精管:曲细精管:1-41-41-41-4根,根,根,根,有生精上皮组成的有生精上皮组成的有生精上皮组成的有生精上皮组成的,有支持细胞和生有支持细胞和生有支持细胞和生有支持细胞和生精细胞构成。精细胞构成。精细胞构成。精细胞构成。n n根据核染色不同,可将根据核染色不同,可将根据核染色
7、不同,可将根据核染色不同,可将精原细胞分为暗核(精原细胞分为暗核(精原细胞分为暗核(精原细胞分为暗核(AdAdAdAd)、淡核)、淡核)、淡核)、淡核(ApApApAp)和)和)和)和B B B B型精原细胞。型精原细胞。型精原细胞。型精原细胞。AdAdAdAd为干细胞,为干细胞,为干细胞,为干细胞,分裂后依次形成分裂后依次形成分裂后依次形成分裂后依次形成ApApApAp型和型和型和型和B B B B型精原细胞,形成初级精母细胞。型精原细胞,形成初级精母细胞。型精原细胞,形成初级精母细胞。型精原细胞,形成初级精母细胞。精子的结构:头、中段和尾部,在附睾中储存成熟。精子的结构:头、中段和尾部,在
8、附睾中储存成熟。精子的结构:头、中段和尾部,在附睾中储存成熟。精子的结构:头、中段和尾部,在附睾中储存成熟。2 2 卵子的发生卵子的发生n n卵泡卵泡卵泡卵泡中有一个卵细胞。卵泡细胞提供卵发育的各种营中有一个卵细胞。卵泡细胞提供卵发育的各种营中有一个卵细胞。卵泡细胞提供卵发育的各种营中有一个卵细胞。卵泡细胞提供卵发育的各种营养物质,并分泌雌激素。养物质,并分泌雌激素。养物质,并分泌雌激素。养物质,并分泌雌激素。n n胚胎期胚胎期胚胎期胚胎期卵原细胞卵原细胞卵原细胞卵原细胞已经分化成已经分化成已经分化成已经分化成初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞(第一次减(第一次减(第一次减(第一
9、次减数分裂的前期数分裂的前期数分裂的前期数分裂的前期),外有卵泡细胞包围,形成初级卵),外有卵泡细胞包围,形成初级卵),外有卵泡细胞包围,形成初级卵),外有卵泡细胞包围,形成初级卵泡(泡(泡(泡(7070万个)。到性成熟以后,少数卵母细胞受性激万个)。到性成熟以后,少数卵母细胞受性激万个)。到性成熟以后,少数卵母细胞受性激万个)。到性成熟以后,少数卵母细胞受性激素的刺激重新开始发育。发育过程中完成第一次减数素的刺激重新开始发育。发育过程中完成第一次减数素的刺激重新开始发育。发育过程中完成第一次减数素的刺激重新开始发育。发育过程中完成第一次减数分裂。分裂。分裂。分裂。n n卵巢中排出的卵其实是次
10、级卵母细胞(停留在减数分卵巢中排出的卵其实是次级卵母细胞(停留在减数分卵巢中排出的卵其实是次级卵母细胞(停留在减数分卵巢中排出的卵其实是次级卵母细胞(停留在减数分裂裂裂裂期期期期),在输卵管中精子进入后进行第二次减数分),在输卵管中精子进入后进行第二次减数分),在输卵管中精子进入后进行第二次减数分),在输卵管中精子进入后进行第二次减数分裂。裂。裂。裂。3、卵卵泡、泡、子子宫宫的的周周期期性性变变化化n n月经期:子宫受雌激素和孕激素水平的调月经期:子宫受雌激素和孕激素水平的调节,降低时子宫内膜脱落。节,降低时子宫内膜脱落。n n增生期:重建子宫内膜,增后增生期:重建子宫内膜,增后n n分泌期:
11、内膜进一步增生,并为受精卵提分泌期:内膜进一步增生,并为受精卵提供营养。供营养。16.2.3 动物的受精n n体外受精体外受精 动物:水生动物如:沙蚕、海胆、海鞘、动物:水生动物如:沙蚕、海胆、海鞘、鱼和两栖类鱼和两栖类 特点:大量精子,卵子和精子同时排放特点:大量精子,卵子和精子同时排放n n体内受精体内受精 动物:陆生动物如:昆虫、爬行类、鸟类、动物:陆生动物如:昆虫、爬行类、鸟类、哺乳类哺乳类 特点:效率高,发展了交配器官和第二性征特点:效率高,发展了交配器官和第二性征16.2.4 受精过程海胆的卵黄膜和胶状厚膜在受精过程中有巨大作用。海胆的卵黄膜和胶状厚膜在受精过程中有巨大作用。海胆的
12、卵黄膜和胶状厚膜在受精过程中有巨大作用。海胆的卵黄膜和胶状厚膜在受精过程中有巨大作用。水解酶胶状膜溶解,顶体释放特殊蛋白质分子可和卵黄膜水解酶胶状膜溶解,顶体释放特殊蛋白质分子可和卵黄膜水解酶胶状膜溶解,顶体释放特殊蛋白质分子可和卵黄膜水解酶胶状膜溶解,顶体释放特殊蛋白质分子可和卵黄膜上的受体结合,精卵质膜融合。上的受体结合,精卵质膜融合。上的受体结合,精卵质膜融合。上的受体结合,精卵质膜融合。n n受精具有唯一性受精具有唯一性:n na 质膜发生质膜发生去极化去极化的变化;的变化;n nb 质膜上的质膜上的受体被破坏;受体被破坏;n nc 卵黄膜变为远离质膜并变硬的受精膜卵黄膜变为远离质膜并
13、变硬的受精膜。16.3 胚胎发育n16.3.1 16.3.1 卵裂卵裂n n1 1、卵裂、卵裂n n定义定义:指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚的过程。构成的囊胚的过程。构成的囊胚的过程。构成的囊胚的过程。n n特点特点:分裂周期短,分裂球本身不生长,质:分裂周期短,分裂球本身不生长,质/核核比降低,合子的基因大多处于休眠状态,比降低,合子的基因大多处于休眠状态,分裂由均等向不均等分化。分裂由均等向不均等分化。Holoblastic Holoblastic 全卵裂全卵
14、裂全卵裂全卵裂Radial Radial 辐射型辐射型辐射型辐射型:海鞘、海胆、两栖类海鞘、海胆、两栖类海鞘、海胆、两栖类海鞘、海胆、两栖类Rational Rational 旋转型旋转型旋转型旋转型:哺乳动物哺乳动物哺乳动物哺乳动物Spiral Spiral 螺旋型螺旋型螺旋型螺旋型:螺、蚌、软体动物、螺、蚌、软体动物、螺、蚌、软体动物、螺、蚌、软体动物、纽形动物、多毛类动物纽形动物、多毛类动物纽形动物、多毛类动物纽形动物、多毛类动物Discoidal Discoidal 盘状偏裂:鸟类、鱼类等端盘状偏裂:鸟类、鱼类等端盘状偏裂:鸟类、鱼类等端盘状偏裂:鸟类、鱼类等端 黄和极端端黄卵黄和极端
15、端黄卵黄和极端端黄卵黄和极端端黄卵Meroblastic Meroblastic 偏裂偏裂偏裂偏裂Superficial Superficial 表面裂表面裂表面裂表面裂:中黄卵中黄卵中黄卵中黄卵(昆虫昆虫昆虫昆虫)卵裂类型卵裂类型卵裂类型卵裂类型l2 2、卵裂的种类、卵裂的种类卵裂的结果,分裂球形成中空卵裂的结果,分裂球形成中空卵裂的结果,分裂球形成中空卵裂的结果,分裂球形成中空(囊胚腔)(囊胚腔)(囊胚腔)(囊胚腔)的球状胚。细胞排列到表面,成一单层,的球状胚。细胞排列到表面,成一单层,的球状胚。细胞排列到表面,成一单层,的球状胚。细胞排列到表面,成一单层,称囊胚层。囊胚大大小不变,但细胞
16、的数目已经达到上千个。称囊胚层。囊胚大大小不变,但细胞的数目已经达到上千个。称囊胚层。囊胚大大小不变,但细胞的数目已经达到上千个。称囊胚层。囊胚大大小不变,但细胞的数目已经达到上千个。16.3.2 原肠胚的形成n n1 1、原肠胚、原肠胚n n文昌鱼:文昌鱼:文昌鱼:文昌鱼:囊胚的囊胚的囊胚的囊胚的植物极细胞层向囊胚腔逐渐褶入植物极细胞层向囊胚腔逐渐褶入植物极细胞层向囊胚腔逐渐褶入植物极细胞层向囊胚腔逐渐褶入,囊胚,囊胚,囊胚,囊胚腔逐渐缩小。褶入的细胞继续靠向动物极细胞层的内面,腔逐渐缩小。褶入的细胞继续靠向动物极细胞层的内面,腔逐渐缩小。褶入的细胞继续靠向动物极细胞层的内面,腔逐渐缩小。褶
17、入的细胞继续靠向动物极细胞层的内面,囊胚腔继续缩小,而褶入的细胞层形成了原肠腔。囊胚腔继续缩小,而褶入的细胞层形成了原肠腔。囊胚腔继续缩小,而褶入的细胞层形成了原肠腔。囊胚腔继续缩小,而褶入的细胞层形成了原肠腔。n n两栖类原肠胚的形成过程两栖类原肠胚的形成过程两栖类原肠胚的形成过程两栖类原肠胚的形成过程n n一层细胞的囊胚发育成两层细胞的一层细胞的囊胚发育成两层细胞的一层细胞的囊胚发育成两层细胞的一层细胞的囊胚发育成两层细胞的原肠胚原肠胚原肠胚原肠胚。原肠胚的开。原肠胚的开。原肠胚的开。原肠胚的开口称为胚孔。口称为胚孔。口称为胚孔。口称为胚孔。n n2 2、原肠胚的形成方式、原肠胚的形成方式
18、n n内陷内陷:植物极细胞向囊胚腔内陷入,海胆、文昌:植物极细胞向囊胚腔内陷入,海胆、文昌鱼鱼n n内移内移:部分细胞移入囊胚腔,形成内胚层,腔肠:部分细胞移入囊胚腔,形成内胚层,腔肠动物。动物。n n外包外包:动物极包裹植物极,两栖类和软体动物。:动物极包裹植物极,两栖类和软体动物。n n分层分层:囊胚细胞同时向腔内分裂,某些腔肠动物。:囊胚细胞同时向腔内分裂,某些腔肠动物。n n内转内转:分裂的细胞在下缘向内转,形成内胚层,:分裂的细胞在下缘向内转,形成内胚层,昆虫。昆虫。3、中胚层和体腔的形成n n端细胞法(裂体腔法)端细胞法(裂体腔法)如原口动物。如原口动物。n n体腔囊法(肠体腔法)
19、体腔囊法(肠体腔法)后口动物中棘皮动物、后口动物中棘皮动物、半索动物和原索动物。半索动物和原索动物。16.3.3 神经胚的形成胚层的分化人工受精:人工受精:如如主要用于治疗不主要用于治疗不育症、保存育症、保存 和和运输优良个体。运输优良个体。胚胎切割:胚胎切割:在在2 24 4细胞期分割细胞期分割胚胎细胞,用于胚胎细胞,用于繁殖优良家畜个繁殖优良家畜个体。体。哺乳动物中的人工受精和胚胎切割哺乳动物中的人工受精和胚胎切割16.4 胚后发育n n1 1、变态发育、变态发育:多数昆虫和蛙类:多数昆虫和蛙类n n体外受精体外受精体外受精体外受精,“抱对抱对抱对抱对”过程刺激两性个体同时排放生殖细过程刺
20、激两性个体同时排放生殖细过程刺激两性个体同时排放生殖细过程刺激两性个体同时排放生殖细胞。胞。胞。胞。n n蝌蚪与鱼类相似,开始蝌蚪与鱼类相似,开始蝌蚪与鱼类相似,开始蝌蚪与鱼类相似,开始变态发育变态发育变态发育变态发育。结构和生活习性发生。结构和生活习性发生。结构和生活习性发生。结构和生活习性发生变化。变化。变化。变化。2、直接发育:某些昆虫和高等脊椎动物n n陆生脊椎动物发展了陆生脊椎动物发展了陆生脊椎动物发展了陆生脊椎动物发展了羊膜卵或胎盘羊膜卵或胎盘羊膜卵或胎盘羊膜卵或胎盘来适应干旱环境,来适应干旱环境,来适应干旱环境,来适应干旱环境,保护胚胎的发育。保护胚胎的发育。保护胚胎的发育。保护
21、胚胎的发育。n n(1 1)羊膜卵的结构)羊膜卵的结构n n羊膜动物胚胎外面有羊膜动物胚胎外面有4 4层胚膜:层胚膜:羊膜、绒毛羊膜、绒毛膜、卵黄囊和尿囊膜。膜、卵黄囊和尿囊膜。n n羊膜:是胚胎本身长出的膜,包裹胚胎,内羊膜:是胚胎本身长出的膜,包裹胚胎,内有有羊水,为胚胎发育创造了液体环境,使胚羊水,为胚胎发育创造了液体环境,使胚胎免受震动和干燥之苦。胎免受震动和干燥之苦。3 3 人的胚胎发育人的胚胎发育n n平均平均2828天排卵一次,卵(次级卵母细胞)在输天排卵一次,卵(次级卵母细胞)在输卵管卵管近卵巢的近卵巢的1/31/3处处与精子会合成为受精卵,与精子会合成为受精卵,受精卵向子宫移
22、动。受精卵向子宫移动。n n6 6天后天后胚泡被植入子宫壁上,并从母血中获得胚泡被植入子宫壁上,并从母血中获得营养而继续发育。母体卵巢中的营养而继续发育。母体卵巢中的黄体分泌孕激黄体分泌孕激素素,使子宫壁不再剥离,幼胚可以继续安稳的,使子宫壁不再剥离,幼胚可以继续安稳的发育。胚泡表面一层发育。胚泡表面一层滋养细胞发育滋养细胞发育为胚胎的为胚胎的外外膜(绒毛膜)。膜(绒毛膜)。n n绒毛膜:绒毛膜:羊膜的外面,是胚泡外面的滋养细羊膜的外面,是胚泡外面的滋养细胞发育而来,人和哺乳类绒毛膜和母亲子宫胞发育而来,人和哺乳类绒毛膜和母亲子宫壁共同组成了胚盘。壁共同组成了胚盘。n n尿囊:尿囊:收集含氮的
23、代谢废物。收集含氮的代谢废物。n n卵黄囊:卵黄囊:内充满卵黄,是胚胎发育的营养物内充满卵黄,是胚胎发育的营养物质。质。n n羊膜、尿囊和卵黄囊羊膜、尿囊和卵黄囊都是胚胎腹面延伸出的都是胚胎腹面延伸出的结构,在哺乳动物中,尿囊和卵黄囊退化,结构,在哺乳动物中,尿囊和卵黄囊退化,有脐带行使其功能。有脐带行使其功能。n n从受精卵到出生,共从受精卵到出生,共280280天。天。n n第一期(第一期(1-41-4):器官分化,胚胎初具人形。器官分化,胚胎初具人形。n n第二期(第二期(5-65-6月)月):胎儿继续发育,大脑出现:胎儿继续发育,大脑出现沟回,器官机能也逐渐发展。沟回,器官机能也逐渐发展。n n第三期第三期(7-7-出生)出生)胎儿继续生长,神经系统胎儿继续生长,神经系统和其他器官系统完善化。和其他器官系统完善化。n n分娩前一个月分娩前一个月,胎儿从母体获得抗体,出生,胎儿从母体获得抗体,出生后一、二个月利用母体的抗体防止感染。后一、二个月利用母体的抗体防止感染。本章重点本章重点n n胚胎发育的过程。胚胎发育的过程。n n羊膜卵的结构和功能。羊膜卵的结构和功能。n n亲子生殖细胞的产生过程。亲子生殖细胞的产生过程。n n无性生殖的种类。无性生殖的种类。n n名词解释:羊膜卵、卵裂、囊胚名词解释:羊膜卵、卵裂、囊胚