高中生物 竞赛辅导资料 专题十七 动物的生殖和发育 新人教版

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Ⅱ

2．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。

（3）精子结构（和精子运动）

精子分三部分：

￭头部：核内含染色体；

顶体是特化的高尔基体（水解酶），帮助精子穿过卵膜，见下“顶体反应”；

中心粒有2个

￭中段：腺粒体鞘（螺旋形、包围轴丝）

轴丝

尾部：长、构造同鞭毛

2．雄激素

精巢的双重功能：产生精细胞；分泌激素。

精巢分泌的激素有：

（1）抑制素：支持细胞（精原细胞之间）分泌；抑制雄激素的产生。

（2）雄激素：间质细胞分泌（精曲小管间结缔组织细胞），种类很多，其中睾酮是最重要的一种，作用是刺激雄性生殖器官、精子的发育成熟；刺激、维持第二性征。

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（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、抑制其他卵泡的发育；黄体分为月经黄体和妊娠黄体。

雌性激素分泌的调控：

精子与卵子融合成为合子（受精卵）的全过程，称为受精。

1．体外受精和体内受精：水生动物如沙蚕、海胆、海鞘、鱼、蛙、蝾螈等都是体外受精；很多动物，特别是陆生动物，如昆虫、爬行类、鸟类和哺乳类等都是体内受精。体内受精远比体外受精的效率高。

2．精卵融合

（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