第一章生命的基本概念第一節生命的基本特征新陳代謝生長、發育、繁殖、遺傳、變異、創傷修補。什么是生命？病毒？其他形式？第二節生命的物質基礎1第三章動物的繁殖和發育第一節動物的繁殖一、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，而種族的生命則會永遠延續下去。這是因為動物具有繁殖后代能力的緣故。2二、無性生殖：不經過兩性交配，參與產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，然后細胞質再接著分裂，形成與子核數相當的新個體。（孢子蟲中常見）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）。3三、有性生殖：由兩個親體分別產生各自的生殖細胞（配子），然后相互結合（受精）而發育成新個體。常見有：1、同配生殖：兩個親體產生的配子，形態大小完全相同，僅在生理上有區別。這種生殖方式僅存在于少數原生動物中。2、異配生殖：兩個親體產生的配子，形態大小完全不同，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。動物界絕大多數都是異配生殖。4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生精子和卵子。雌雄同體是比較原始的，后來進化發展成雌雄異體。雌雄同體的動物，在一般情況下不會自體受精（自己產生的精子和卵子不會結合），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。合子發育形成孢子母細胞經減數分裂形成孢子、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。結合生殖：生殖時，親體并不產生配子，只是兩個身體相互接觸，交換它們的部分遺傳物質（核物質），然后分開，各自再以橫裂方式進行無性繁殖。由于個體間發生了遺傳物質的交換，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孤雌生殖：卵不經過受精而發育成一個新的個體，又叫單雌生殖。（無性）只存在于少數動物，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象。即有性世代產生的個體發育到成體，接著出現無性繁殖（多代），這樣反復有序地進行下去。如腔腸動物的藪枝螅和節肢動物的蚜蟲就是以這種方式繁殖的。7第二節動物的發育多細胞動物的個體發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生。卵子和精子是成年動物體內的原始配細胞，經過一系列變化而發育來的。8（一）精子和卵子的發生：原始配細胞的來源：是由親體的生殖腺產生的。生殖腺：雄性的稱睪丸；雌性的稱卵巢。睪丸產生的原始配細胞稱為精原細胞；卵巢產生的原始配細胞稱為卵原細胞。精原細胞和卵原細胞需經過增殖、生長、成熟三個階段，才能發育成成熟的精子和卵子。91、增殖期：每一個精原細胞或卵原細胞，經多次有絲分裂，增殖它們的數目。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102、生長期：（1）精原細胞停止分裂，體積增大，發育成初級精母細胞。（2）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物質（卵黃），細胞體積迅速增大，發育成初級卵母細胞。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113、成熟期：（1）卵的成熟過程：初級卵母細胞經過一次減數分裂后，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）。次級卵母細胞經第二次減數分裂，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兩次減數分裂，發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分裂減數分裂第一極體第二極體12小極體內只有細胞核，不久消失。這樣通過兩次減數分裂，顯然是把卵細胞內的細胞質和卵黃集中到了一個成熟的卵內，為胚胎的發育提供了豐富的營養。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分裂減數分裂第一極體第二極體13（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分裂減數分裂發育14（二）精子和卵子的形態：1、精子：體積小，形態多樣。多可分為頭部、頸部和尾部三部分。15顯微鏡下的精子電鏡下的精子、卵子

16以人類精子為例說明：（1）頭部：在精子發生過程中，細胞質幾乎消失了，只有一個較大的細胞核。核的前端被一個頂體覆蓋，內含高爾基體，它能分泌酶類，受精時協助精子進入卵內。17（2）頸部：較短，內部有兩個中心粒，是控制尾部運動的中心。（3）尾部：細長，內部有細長的軸絲。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部分，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。182、卵子：多數呈圓形，成熟的卵內含有卵黃，其成分是蛋白質和卵磷脂，呈顆粒狀，是胚胎發育的營養物質。根據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），對卵有保護功能。均黃卵中黃卵端黃卵19二、胚胎期：兩性排出的精子和卵子結合后，即進入胚胎發育期。（一）受精(fertilization)：當動物性成熟后，并進入生殖活動時期，便表現出求偶和交配行為，這是保證受精的必要條件。20受精是精子和卵子結合的過程。可分為體外和體內受精2類：1、體外受精：精子和卵子的結合是在體外進行的。常發生在水生動物中，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體外受精代表動物魚類兩棲類222、體內受精：多發生在陸生、寄生和少數水生動物（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，精子與卵在體內相遇進行受精。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，待卵發育成熟排卵時才受精，如蚯蚓、昆蟲等。23體內受精代表動物

昆蟲鳥類243、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應，分泌出酶物質，溶解出一條穿膜孔道，使精子進入卵內。精子一旦進入卵內，卵內將發生很大變化。首先卵膜與卵質分離，形成受精膜，受精膜與卵質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，即進入胚胎發育過程。25通常，受精只允許一個精子進入卵內，但在鳥類和昆蟲受精時，有多精入卵的現象，但其中只有一個精子與卵核結合，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（二）胚胎發育的重要階段：不同類型的動物，胚胎發育的情況也不同，但是早期胚胎發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，就又繼續分裂，細胞越分越小。這些細胞稱作分裂球。由于卵細胞內的卵黃數量、以及在卵內的分布情況因動物類型而異，所以卵裂的方式也不同。27（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勢。多數原口動物。29（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域內。如鳥類的卵（偏黃卵）B、表面卵裂(peripheralcleavage)：分裂只限于卵表面。如昆蟲的卵（中黃卵）302、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）。313、原腸胚的形成（gastrulation）囊胚進一步發育，分化出內胚層、外胚層以及原腸腔。原腸胚的形成方式有：1、內陷：植物極細胞內陷，形成2層細胞，外層為外胚層(ectoderm)，內層為內胚層(endoderm)。內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、內移：部分細胞移入內部形成內胚層。3、分層：細胞沿切線方向分裂，向內分裂的細胞為內胚層。4、內轉：通過盤裂分裂的細胞由下面的邊緣向內轉，形成內胚層。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。324、中胚層及體腔的形成：絕大多數動物除內外胚層外，在內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、內外胚層交界處，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體腔囊法：在原腸背面的兩側，內胚層向外突出，形成兩個體腔囊，體腔囊和內胚層脫離后，在內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背面兩側，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）。345、胚層的分化：動物體的各組織、器官都是由內、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：神經系統、表皮及衍生物（皮腺、毛、羽毛等）、感覺器官、消化道的前后兩端。（2）內胚層：消化道中段上皮、消化道腺體、呼吸器官、排泄器官的一部分（膀胱、尿道上皮），脊索動物的脊索也是由內胚層衍生出來的。（3）中胚層：分化出動物的大部分器官系統，有：肌肉、骨骼、血液循環、排泄器官、生殖器官等。35原口動物：在低等的三胚層動物中，原口保留了口的功能，肛門是從腸的后端發生的，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。36三、多細胞動物的發育模式卵生：胚胎發育完全在外界環境完成，營養由自生卵黃供給，幼體直接從卵中孵出。胎生：胚胎在母體子宮發育，通過胎盤從母體獲得營養，并發生密切的代謝關系。待發育到與成體形態相近時才從母體產出。卵胎生：胚胎在母體內發育，但與母體之間缺乏密切的營養代謝聯系，所需營養由自身卵黃提供，母體提供發育環境等。37四、胚后發育