高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座 专题十七 动物的生殖和发育

上教考资源网助您教考无忧高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座专题十七动物的生殖和发育[竞赛要求]1．有丝分裂和减数分裂细胞周期：间期和有丝分裂染色单体、赤道板、单倍体和二倍体、基因组、体细胞和生殖细胞、配子、交换减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ2．生殖和发育男性和女性生殖系统的结构和功能排卵和经期受精外胚层、中胚层、内胚层的形成胚胎的膜[知识梳理]一、人和动物的生殖和发育（一）雄性生殖系统由睾丸、附睾、输精管、射精管、贮精囊、前列腺、阴茎组成。

1. 睾丸和精子发生（1）睾丸：是产生精子的器官，睾丸含有1000条左右高度盘曲的精曲小管总长度可达250m；曲线精管内壁是精上皮，精上皮的基层的细胞是精原细胞和精原细胞之间的支持细胞。

精细胞的作用是产生精子，支持细胞的作用是支持以及为精原细胞和精子提供营养和吞食残余细胞质的作用；支持细胞的另一作用是分泌抑制素，抑制激素的产生。

盘曲的曲细精管之间的结缔组织具有分泌雄激素的作用。

（2）精子发生：￭精原细胞（2n）↓多次有丝分裂（增殖期）大量精原细胞 继续增殖↓长大（生长期）￭初级精母细胞（2n）↓第一次减数分裂（联会、染色体交换）￭次级精母细胞（2n ）↓第二次减数分裂￭精（子）细胞（n ）↓形态变化、发育￭精子（n ）精子发生的特点：从精原细胞到精细胞虽然经过了多次分裂，但细胞质并不完全断开，一个精原细胞产生的每一代细胞彼此都是以细胞质桥相连接的，所以各细胞可以互通信息，使分裂化化的速度一致。

（1）卵巢构造：皮质为生殖上皮。

（2）初级卵泡与初级卵母细胞：初级卵泡是最小的卵泡，外周一层细胞为卵泡细胞； 中央1个为初级卵母细胞。

女婴降生时，两侧卵巢有初级卵泡约100万X2 = 200万个， 均已进入第一次减数分裂前期；并停留在这个阶段，直至性发育（初潮），初级卵母细胞的继续发育，进入性成熟阶段。

只有大约40万个初级卵母细胞保留下来，在性激素的刺激下“苏醒”并继续发育。

大约每28天只有一个开始发育；两个卵巢轮流排卵，一生中发育的初级卵母细胞：约400个。

（3）次级卵泡与次级卵母细胞：初级卵泡“苏醒”、增大，长大成熟，进行第一次减数分裂，产生一个次级卵母细胞和一个极体（第一极体）。

（4）排卵：次级卵泡长大、成熟。

排出次级卵母细胞（及极体）进入腹腔输卵管。

（5）卵（卵细胞）的形成：在输卵管内，当受精之后，次级卵母细胞进入第二次减数分裂，由一个次级卵母细胞产生一个卵细胞和一个第二极体。

第一极体也分裂产生2个第二极体。

结果一个初级卵母细胞最终产生一个卵细胞和三个极体。

2．卵细胞或卵（1）卵的类型￭依卵黄多少划分：少黄卵- 大多数无脊椎动物、头索、尾索、两栖、高等哺乳动物多黄卵- 鱼、爬行、鸟类￭依卵黄分布的位置划分均黄卵- 大多数少黄卵中黄卵- 某些少黄卵（节肢动物- 昆虫）端黄卵- 某些少黄卵（两栖类）、多黄卵（2）卵黄多少与发育的关系体外发育：￭无变态- 卵黄多（鸟类、爬行类）；￭有变态- 卵黄少（昆虫、两栖类）；￭体内发育- 卵黄少（哺乳类）（3）极性卵- 端黄卵￭动物极- 有细胞核、细胞质，称为胚盘。

￭植物极- 卵黄为主。

￭卵轴：动物极与植物极之间的纵轴。

3．排卵和发情：都受激素控制。

4．雌性激素卵巢的双重作用：产生卵细胞；分泌雌性激素。

激素的产生：次级卵泡分泌雌激素；排卵后，黄体分泌雌激素、孕酮。

激素的作用：雌激素：促进、维持第二性征；刺激子宫壁增生，变厚、富含血管；为受精卵“着床”（“坐胎”）做好准备。

孕酮（孕激素）：促使子宫内膜进一步增厚（以便着床）；促使乳腺发育（以便泌乳）；保胎；着床后，阻止新的卵泡发育和排卵。

5．月经周期月经期一般4-5天，由于子宫内膜脱落，出血；约28天一次。

此时腺垂体分泌LH （促黄体生成素 - 无受体）；和FSH （促卵泡生成素 - 发挥作用）。

卵泡期：4（5）- 14天，初级卵泡迅速长大、成熟，分泌大量雌激素，促进子宫内膜恢复、增生、充血。

黄体期：第15天- 28天：FSH （促卵泡生成素）分泌减少，LH （促黄体生成素）分泌减少，次级卵泡在垂体分泌的LH 作用下，形成黄体；黄体分泌雌激素、孕激素，促进子宫内膜进一步发育、抑制其他卵泡的发（1）海胆卵的卵膜 三层卵膜：外层为胶质膜（厚）；中层为卵黄膜（较厚、表面有受体）；内层为质膜（薄、细胞膜）；（2）精子发生的顶体反应：穿过三层卵膜进入卵子 穿过胶质膜：顶体（高尔基体），释放水解酶，溶解胶质膜；穿过卵黄膜：顶体靠顶体丝（特异蛋白分子）卵黄膜上受体结合，使精子穿过卵黄膜；进入卵子质膜：精子头部接触卵子质膜，精、卵质膜融合，精核进入卵子内，尾部留在卵外，最后消失。

（3）卵子的反应防止多精受精的双重机制：在第一个进入卵内的精子的刺激下，卵子发生变化，阻止其他精子再进入卵内。

如质膜去极化、受体破坏、皮层反应等。

质膜去极化、受体破坏：作用短暂，Na+大量涌入卵，导致质膜电位发生变化（去极化），进而使膜上的受体破坏，阻止其他精子进入。

皮层反应：从接触点开始至整个皮层，皮层粒连接到质膜上，将其中的水解酶、粘多糖释放到质膜与卵黄膜之间。

水解酶的作用是消化质膜、卵黄膜之间的粘连物质，使质膜与卵黄膜之间形成空隙；粘多糖的作用是进入空隙，吸水膨胀，使卵黄膜远离质膜、变硬，因此受精膜（卵子受精的标志）能够阻止其他精子再进入卵子（四）卵裂和胚层1．卵裂特点：特殊的细胞分裂，连续的分裂；只分裂，不长大，分裂球越分越小；胚胎体积基本不变大。

原因是卵裂的任务不是长大，而是染色体（DNA）复制；mRNA仅仅合成转录染色体的组蛋白。

卵裂方式：取决于卵黄的多少与分布情形，有等裂、不等卵裂、盘裂、表面卵裂等。

等裂：卵黄少、分布均匀（均黄卵）；卵裂球大小基本相等，如海胆、文昌鱼。

不等卵裂：端黄卵：卵黄集中于卵的一端（植物极），细胞质集中于卵的另一端（动物极）。

极性卵：植物极卵黄多、分裂慢、分裂球大；动物极卵黄少、分裂快、分裂球小，如海绵、蚯蚓、蛙类；盘裂：如鸟类。

表面卵裂如昆虫。

卵裂的结果：形成桑椹胚，由32-64 细胞组成的实心的一团细胞（有些动物中不明显，故通常不作为一个独立的阶段）。

2．囊胚细胞数在128-256 个细胞至上千个细胞，是一个空心球形，囊胚层是单层细胞；有囊胚腔。

3．原肠胚由两层细胞构成，形成方式多种多样、综合方式，与卵裂方式有关。

两种典型的方式：（1）海胆、文昌鱼：内陷法囊胚的特点：植物极细胞仅略大于动物极细胞；原肠胚的形成：植物极细胞内陷→囊胚腔消失→原肠胚；原肠胚（两层细胞、空心球体）：外胚层是动物极细胞，内胚层是植物极细胞；有￭原肠腔，原口（胚孔）。

（2）蛙：外包法+ 内移法囊胚的特点：植物极细胞明显大于动物极细胞、无法内陷原肠胚的形成：动物极细胞迅速分裂、数量大增，并向下迁移（外包），形成外胚层；植物极细胞向内迁移、或被挤入内部（内移）。

背唇的形成：外包开始，在动物极和植物极的交界处，先出现一个横的浅沟。

浅沟的上面的动物极细胞分裂下垂，盖在浅沟上面，成为背唇。

胚孔的形成：背唇进一步外包下垂，浅沟加深并沿两侧向下方延伸，形成马蹄形（即背唇+ 侧唇），侧唇下垂，形成圆形胚孔。

4．中胚层发生（神经轴胚期）：中胚层及体腔、神经管、脊索三者几乎都是同时发生。

中胚层及体腔形成方式：原肠胚形成方式有两种，相应的中胚层形成方式也有两种：（1）文昌鱼中胚层及体腔的发生：体腔囊法（肠体腔法）中胚层及体腔的形成：原肠（内胚层形成的原始消化道）背部两侧向外突出，形成从前到后的一系列囊光或细胞团，即体腔囊（成对、前后按节排列）。

体腔囊长大、脱离原肠，前后各节贯通、背腹扩大，形成体腔（肠体腔）、中胚层。

脊索的形成:背部中央内胚层增厚，形成脊索中胚层。

脊索中胚层向下卷，脱离原肠形成脊索（长条、柱状）。

神经管的形成：背部中央外胚层增厚，形成神经板。

神经板向上卷，形成神经管（空心）。

（2）蛙的中胚层发生脊索的形成：动物极细胞迅速分裂、数量大增，一部分向下迁移（外包），即外胚层；一部分沿背唇迁入内部，形成脊索中胚层（背部中央一条，夹在内、外胚层之间），发育成脊索。

中胚层及体腔的形成：动物极细胞沿侧唇迁入内部（背部两侧各一条，夹在内、外胚层之间），形成中胚带。

中间裂开出现空腔，发育为体腔（裂体腔）、中胚层。

神经管的形成：背部中央外胚层，形成神经板，再形成神经管。

（3）神经轴胚：已经奠定了胚胎分化造形的基础，胚胎的细胞都已迁移到了各自特定的位置；身体的雏形已建立；胚胎形成未来器官的区域（细胞群）已确定。

器官原基（器官芽）：胚胎形成未来器官的区域（细胞群）。

4．胚层的分化与器官的出现分化：匀质的（未特化的）细胞发育为特化的细胞的过程。

三胚层的分化：外胚层：皮肤表皮、神经系统、感官等；内胚层：消化道上皮等；中胚层：皮肤的皮层、肌肉、结缔组织等；（五）人的发育1．卵裂和胚泡受精地点：输卵管上段1/3处；受精卵的发育：受精卵1天后开始卵裂；4天后发育为桑椹胚（32 细胞、实心）；5天后发育为囊胚（胚泡─空心）；6天后“着床”。

营养：着床（6天）前靠自身的营养发育；着床后胚胎靠母体的营养发育；胚泡：滋养细胞（表层细胞）发育为胚胎外膜；胚泡内细胞团发育为胚胎。

2．胚胎外膜陆生脊椎动物：爬行类、鸟类、哺乳类（人）的胚胎外膜（4层膜）。

（1）羊膜羊膜的形成：胚胎的腹面向上产生环状褶皱，从背面包裹胚胎，形成羊膜；羊膜腔、羊水：模拟的水生环境，是对陆上繁殖的适应，有保温、保水、防震等作用。

（2）绒毛膜：由滋养层细胞（胚胎外膜）包在羊膜之外，形成绒毛膜。

哺乳类（人）：绒毛膜很厚、发达，紧贴于母体子宫内壁，参与形成胎盘。

爬行类、鸟类的绒毛膜很溥，粘附在卵壳的内面。

胎盘：子宫内膜与绒毛膜紧密结合，含有丰富的毛细血管网，母体、胎儿间物质（包括气体）交换，但母体、胎儿之间血液并不直接相通！（3）尿囊：是胚胎消化管的外延物。

在爬行类、鸟类，尿囊的作用是收集含氮的代谢废物，即尿酸结晶。

人的尿囊很小，没有功能。

（4）卵黄囊：也是消化管伸出的囊。

有卵生脊椎动物中，卵黄囊中充满卵黄。

哺乳动物中卵黄很少，无营养功能。

（5）脐带：有胎儿的脐静脉和脐动脉，它们伸入到胎盘中而成为毛细血管网。

胎儿通过胎盘与母体交换物质。

3．胚胎发育：约280天，分为三个阶段（1）第一阶段（3个月）：进行器官分化，胚胎初具人形。

胚泡种入子宫壁后，羊膜就开始发育。

21天时，绒毛膜和尿囊发生，胎盘逐渐形成。

胚胎长达2毫米时，3个胚层都已形成。

约第24天时，神经系统也开始发生。

心脏第21天开始出现，到第30天时有脉搏。

一个月时，胚胎达5毫米。

2个月的胚胎改叫做胎儿（不再称胚胎）。

胚胎长达3厘米，重约1克，各器官均已初具雏形，大脑细胞已开始分化。

2个月后，各器官系统在原有基础上继续生长。