思考題： 1.名詞解釋：生殖、原口動物、后口動物、生物發生律、個體發育、系統發育。 2.無性生殖和有性生殖各有哪些形式？ 3.簡述精子和卵子的發生過程。 4.卵子的類型有哪些？ 5.卵裂的形式、囊胚的形式各有哪些？原腸胚形成的方式有幾種？ 6.原腸胚期的外中內三個胚層，將來各分化形成什么組織或器官？現在是1頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 生物的壽命各不相同，但終將衰老、死亡。 生命的延續不是靠個體的長生不老，而是靠產生后代、代代相傳來實現的。因此，生殖是最重要的。 生物以一定的方式產生與自己相似的新個體，這種現象稱為生殖(reproduction)。 動物壽命： 蝙蝠(2) 貓(21) 黑猩猩(37) 狗(34) 印度象(57) 馬(62) 牛(30) 羊(18) 鸚鵡(64) 鴿(35) 夜鶯(3.8) 龜(123) 鱉(177) 金魚(25) 人(73)現在是2頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育第一節生殖的方式

一、無性生殖(asexualreproduction) 凡不涉及性別、沒有配子(精子和卵)參與、沒有受精過程的生殖都稱為無性生殖。。 (一)裂殖(fission) 單細胞生物，如細菌、草履蟲、變形蟲、眼蟲、瘧原蟲等。現在是3頁\一共有56頁\編輯于星期日裂殖現在是4頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (二)出芽(budding) 酵母菌、水螅。現在是5頁\一共有56頁\編輯于星期日水螅現在是6頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (四)孢子生殖(sporeformation) 真菌和藻類能產生大量孢子。現在是7頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (三)動物的再生作用 原生動物再生能力很強，如纖毛蟲，只要有核，便可再生。現在是8頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 腔腸動物和渦蟲的再生能力從前到后遞減。 蚯蚓頭部再生能力比后部體節強，如果摘除腹神經，便失去再生能力。 海星、海參等的再生能力也很強。切碎的海星，只要有一部分中央盤，就能再生完整的海星。現在是9頁\一共有56頁\編輯于星期日海星再生現在是10頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 脊椎動物的再生作用：例子很多，如手指破了，不用創可貼也會很快愈合，但其再生作用只限于修修補補，而不能產生新的生物個體。現在是11頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

二、有性生殖 (一)同配生殖(isogmy)：2個配子的大小、形態完全相同，但生理上已有雌雄的分化，有鞭毛或纖毛，能運動。如衣藻。 (二)異配生殖(anisogamy)：2個配子大小不同，但形態相同，都有鞭毛，能運動。如實球藻。 (三)卵配生殖(oogamy)：卵子大、富含營養物質，但不能運動；精子小，含營養物質很少，但運動能力強。現在是12頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

(四)雌雄同體(hermaphroditism)：有性生殖雌雄配子兩性分化，生物體不一定都分為雌性個體和雄性個體。許多生物是雌雄同體，如植物的雌雄同株、兩性花、雜性花，多為異花傳粉；無脊椎動物的大多數寄生蟲(絳蟲)、蚯蚓、蛤、蚌等雌雄同體，大多為異體受精，其精巢先成熟，釋放精子后退化，卵巢成熟晚，產卵；脊椎動物大多為雌雄異體。現在是13頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

(五)孤雌生殖(parthenogenesis)：很多無脊椎動物，如輪蟲、甲殼類、某些昆蟲等的卵不經受精即可發育為成蟲的生殖方式。 ①輪蟲：秋末有雄蟲出現，以厚殼受精卵過冬。 ②蚜蟲：環境惡化時，精、卵結合。 保證種族繁衍，豐富了基因的交換、組合。 蜜蜂、螞蟻、白蟻等昆蟲孤雌生殖產生雄性個體，其唯一功能就是產生精子。現在是14頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育第二節精子和卵子的形態 動物界中較原始的種類如變形蟲等只進行無性生殖，較高等的類群大都進行有性生殖。多細胞動物體中形成精子的器官稱為精巢或睪丸(testis)，形成卵子的器官稱為卵巢(ovary)。 有些動物同一個體上具備精巢和卵巢，即雌雄同體，如扁形動物、環節動物、甲殼動物等。大多數動物雌雄異體，分別產生卵子和精子。現在是15頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

一、生殖細胞的發生 (一)精子的發生(spermatogenesis) 一個精原細胞(spermatogonia)連續進行有絲分裂形成多個精原細胞，其中一部分分化為初級精母細胞(primaryspermatocytes)。一個初級精母細胞進行第一次減數分裂，形成兩個次級精母細胞，接著進行第二次減數分裂，形成四個單倍體的精細胞(spermatids)，每一個精細胞分化發育為一個精子(sperm)。現在是16頁\一共有56頁\編輯于星期日精子的發生現在是17頁\一共有56頁\編輯于星期日精子的發育現在是18頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (二)卵子的發生(oogenesis)

卵原細胞陸續分裂分化而產生很多初級卵母細胞(primaryoocyte)，一個初級卵母細胞進行第一次減數分裂形成兩個細胞，體積很大的一個細胞稱為次級卵母細胞(sceondaryoocyte)，體積很小的一個細胞稱為極體(polarbody)，即第一極體。次級卵母細胞進行第二次減數分裂產生一個有效的大細胞即卵細胞和一個極體。而第一極體減數分裂又產生兩個極體，極體不能受精發育，總是附在卵細胞的動物極上。 從卵巢排出的卵是次級卵母細胞，當精子進入次級卵母細胞后，才進行第二次減數分裂。現在是19頁\一共有56頁\編輯于星期日卵子的發生現在是20頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

二、精子和卵子的形態 (一)精子：除了線蟲，各種動物的精子都是同一類型，均可分為頭、頸、尾三部分。 1.頭部：染色體集中的地方，細胞質很少，便于精子入卵。頭前端是一個頂體泡(acrosomevesicle)，內含水解酶，能幫助精子穿過卵膜。頭的后部有兩個中心粒。 2.頸部：圓柱狀，是由中心粒演變而來。 3.尾部：分為中段、主段和末段。中段較短，中央是軸絲，圍有9列微管，軸絲外有螺旋線粒體鞘，為精子運動提供能量；主段較長，軸絲外無線粒體鞘；末段僅有軸絲，外圍有質膜。現在是21頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 精子體小靈活，運動能力很強。線蟲的精子無尾部，但能變形，靠偽足運動。現在是22頁\一共有56頁\編輯于星期日精子現在是23頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (二)卵子：不能運動，細胞質多，核糖體和mRNA十分豐富，并含有卵黃，其主要成分為磷脂、中性脂肪和蛋白質。 1.均黃卵(isolecithaleggs)：又稱少黃卵，其卵黃少，分布均勻。大多數無脊椎動物、頭索動物、尾索動物以及高等哺乳動物的卵是均黃卵。 2.中黃卵(centrolecithaleggs)：節肢動物的卵，卵黃集中于卵的中央。 3.端黃卵（telolecithaleggs）：魚類、兩棲類、爬行類和鳥類的卵，其卵黃大量集中于卵的一極或一端。如鳥類的卵細胞很大，雞蛋的蛋黃部分是一個卵細胞，絕大部分是卵黃，只有小部分是細胞核和核周圍的細胞質，這一部分稱為胚盤(germinaldisc)。胚盤所在的一極稱為動物極，卵黃所在的一極為植物極。現在是24頁\一共有56頁\編輯于星期日卵現在是25頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育第三節受精作用 精子和卵子融合而成為受精卵或合子的全過程稱為受精(fertilization)。

一、體內受精和體外受精

體外受精：精子和卵子都排出體外，在水中結合，其受精率低。如沙蠶、海膽、海鞘、魚、蛙、蠑螈等。體外受精要求有大量的精子，且精子和卵子要同時排放。

體內受精：多數高等動物進行體內受精，由雄體把精子送入雌體體內，接著和卵子在雌體體內結合，其受精率高。

二、同體受精和異體受精 雌雄同體的動物，其本身產生的精子與卵子結合，叫同體受精，如絳蟲。同體受精的在動物界中比較少見。 雌雄同體的動物(如水螅，蚯蚓等)，雖然有雌，雄兩套生殖器官，能產生雌，雄兩種性細胸，但兩性不在同一時間成熟，因此仍要以異體受精的方式進行繁殖。現在是26頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 三、精子與卵子的壽命 不同動物排放精子的數量有差別。豬每次排出的精子數量高達200億—800億。有人研究小鼠的體外受精，低濃度精子(0.31-1.25×105/ml)的受精率相當低，高濃度精子(30×105/ml)的受精率相當高。 精子既缺少細胞質，又十分活躍，所以離體后生命十分短暫，幾分到幾天便失去受精能力，而排放在雌體生殖道中的精子壽命僅為幾小時到幾天時間，只有極個別動物，如蜜蜂、蝙蝠等可達幾個月至幾年。 排出的成熟卵具有受精能力的時間較短，一般為幾小時至幾天，在這段時間內不受精，卵子就逐漸分解。如人是一天左右，豬約12小時至48小時。現在是27頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 四、精子與卵子的結合 棘皮動物海膽是研究動物受精較好的材料，在精子細胞膜的表面具有凝集素受體(糖蛋白、糖脂或糖的復合物)，這種受體參入精卵識別、精卵結合和精卵融合等作用。當精子接觸卵時，其頂體分泌多種酶，消化出一條穿過卵膜的通道，精子即由此進入卵子內。首先發生細胞質的融合，然后發生細胞核的融合，形成受精卵。盡管有數十萬精子包圍卵，但在正常情況下，僅有一個精子能與卵融合，若有二個精子與卵子結合，則出現非二倍體細胞。卵子在受精后，必須提供一種屏障，防止額外的精子入卵。不同動物有不同的機制，如魚的卵有一個卵膜孔，只允許單個精子通過，一旦精子通過，便分泌物質堵塞卵孔。許多動物的卵不具卵膜孔，任何位置均可進入精子。當第一個精子入卵后，便形成屏障，如哺乳動物卵的外側有透明帶(糖蛋白)，在受精后，透明帶硬化，使其它精子不能與卵細胞結合。現在是28頁\一共有56頁\編輯于星期日受精作用現在是29頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育第四節動物的胚胎發育、胚后發育 一、個體發育和系統發育 (一)個體發育(Ontogeny) 是指多細胞動物從受精卵開始，經過細胞分裂、組織分化、器官形成，直至子代個體形成、成長，性成熟直至死亡的全過程。 在個體發育過程中，個體的生理功能、組織結構和器官形態都發生一系列變化。 動物的個體發育過程可分為三個階段：

◆胚前期：從親代生殖細胞形成到成熟的階段。

◆胚胎期：從受精卵形成開始到幼體形成破卵而出或離開母體之前的階段。

◆胚后期：從幼體破卵而出或脫離母體以后的階段。現在是30頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (二)系統發育(Phylogeny) 即種族發展史，也可稱為系統發生。 動物的系統發育是動物界漫長的演化歷史，是指動物由最低等的形式(原生動物)發展到多細胞結構的后生動物，并逐步完善，復雜化，進而發展成為最高級形式的動物，直至人類的全部種族發展史。 系統發育也可指一個類群(如某個科、屬、種)的發生和發展歷史。 例如馬的系統發生：經歷了六千萬年的演變。 由始祖馬中新馬上新馬真馬現代馬。現在是31頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 二、多細胞動物胚胎發育的一般規律 胚胎發育是指受精卵發育為幼體，并從卵膜孵出或從母體產出的全都過程。 動物的早期胚胎發育可以劃分成幾個階段，如卵裂(cleavage)、囊胚形成(blastulation)，原腸形成(Gastrulatioa)以及三胚層的形成和分化等。 (一)卵裂：受精卵分裂。卵裂形成的細胞稱為分裂球，經多次有絲分裂形成上千個細胞的囊胚，但卵裂與普通的有絲分裂不同，分裂球只分裂而不生長。盡管囊胚含有上千個細胞，但與受精卵體積相仿。 卵裂的類型與卵黃含量多少和分布有關，通常分為兩大類：現在是32頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 1.完全卵裂：整個卵細胞都進行分裂，見于均黃卵、少黃卵。

均等卵裂：卵黃少，分布均勻，卵裂時形成的分裂球大小相等，如文昌魚。

不均等卵裂：卵黃少，分布不均勻卵裂時形成的，分裂球大小不均勻，如蛙。現在是33頁\一共有56頁\編輯于星期日全裂現在是34頁\一共有56頁\編輯于星期日全裂現在是35頁\一共有56頁\編輯于星期日全裂現在是36頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 2.不完全卵裂：又稱偏裂，卵裂在不含卵黃的部分進行，見于端黃卵、中黃卵。

盤裂：卵裂只限于動物極的細胞質部分，如雞。

表面卵裂：卵裂只限于卵的表面,見于中黃卵,如昆蟲。現在是37頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (二)囊胚：當卵裂到8和16個分裂球時，細胞間形成腔隙，這個腔隙隨著分裂球的增多，成為一個圓形的空腔，這樣的胚稱為囊胚，中空的腔為囊胚腔。哺乳動物在8到50個細胞時稱為桑椹期。囊胚腔的出現使胚體細胞的活動有了充分的空間。 卵裂類型不同，形成的囊胚也不同，有四種類型： 1.腔囊胚：均黃卵或少黃卵卵裂形成球狀囊胚，中間形成大的囊胚腔。哺乳動物的囊胚也屬于腔囊胚。動物極有一團細胞，稱為胚結或內細胞團。 2.實心囊胚：有些均黃卵卵裂中間無腔，形成一個實心的球體，如水螅、水母、某些環節動物、軟體動物等。 3.表面囊胚：中黃卵如昆蟲，一層分裂球包在一團卵黃外，無囊胚腔。 4.盤狀囊胚：端黃卵囊胚為盤狀，覆蓋于卵黃上。現在是38頁\一共有56頁\編輯于星期日囊胚現在是39頁\一共有56頁\編輯于星期日卵裂和囊胚現在是40頁\一共有56頁\編輯于星期日卵裂和囊胚現在是41頁\一共有56頁\編輯于星期日卵裂和囊胚現在是42頁\一共有56頁\編輯于星期日卵裂和囊胚現在是43頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (三)原腸胚：囊胚繼續發育，形成雙胚層或三胚層的原腸胚。其主要特征是各種動物在原腸胚形成中，細胞發生遷移運動。 由于動物種類繁多，原腸胚形成的方式和過程也比較復雜，僅介紹一般的三種方式： 1.內陷：囊胚期植物極細胞向內陷入，形成兩層細胞。外層的為外胚層，內陷的一層為內胚層，內胚層包圍的腔為原腸腔，原腸空與外界相通的孔為胚孔，中胚層由胚孔部分向內卷入，介入內外胚層間。 2.內移：囊胚一部分細胞移入內部形成內胚層。 3.外包：動物極細胞分裂快，植物極細胞卵黃多，分裂慢，其結果動物極細胞逐漸向下包圍植物極，形成外胚層，被包圍的植物極成為內胚層。現在是44頁\一共有56頁\編輯于星期日文昌魚原腸胚(內陷)現在是45頁\一共有56頁\編輯于星期日原腸胚(內陷)現在是46頁\一共有56頁\編輯于星期日原腸胚(內陷)現在是47頁\一共有56頁\編輯于星期日原腸胚(內移)現在是48頁\一共有56頁\編輯于星期日蛙原腸胚(外包)現在是49頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育

原腸期出現了原腸腔、內胚層、外胚層和原口。

原口動物：在胚胎發育過程中，原口形成口的動物。包括扁形動物，線形動物，環節動物，軟體動物，節肢動物。

后口動物：在胚胎發育過程中，原口形成動物的肛門，在相反方向的一端由內胚層內陷形成口的動物。 棘皮動物以后的動物屬于后口動物。 原腸胚期的外中內三個胚層，將來分化形成各種組織、器官。

外胚層：形成神經系統、眼、內耳上皮、皮膚的表皮、毛發、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物。

中胚層：形成肌肉、骨骼、脂肪、循環系統、生殖系統和氣管等。

內胚層：形成肝、胰、肺等。現在是50頁\一共有56頁\編輯于星期日3動物的生殖和個體發育 (四)多細胞動物胚胎發育的一般規律

所有多細胞動物在胚胎發育早期都要經過上述階段，這是動物胚胎發育的共性。 動物種類的不同，使這些發育階段的