第二十七章昆虫的生殖系统及其生理

八腹节体壁内陷形成的生殖腔（大）或阴道（小）
入生殖腔的通道。而交配孔则是生殖腔的外端开
口，用以交配。
• 另有一孔称为产卵孔。
(五) 受ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ囊
• 受精囊 由第八腹节腹板后缘的体壁内陷而成， 开口于生殖腔或阴道。
• 受精囊的形状和结构变化较大，一般是一个带有 细长管的囊状结构。受精囊是雌虫接受和贮存精 子的地方，受精囊常有附腺，其分泌的液体用于 保存精子，受精囊附腺一般只有一根，少数昆虫 2-3根。
• 卵巢管柄(pedicel)。
• 端丝 是卵巢管本部前端的围鞘延伸成的细丝；
雌性内生殖器 • 卵巢管本部
• 包含生殖区和生长区（卵黄区）两部分。
• 生殖区 • 在成熟的卵巢管，生殖区前端含有正在分裂 时期的生殖细胞及由其产生的卵原细胞和由卵原 细胞发育成的卵母细胞 • 有些种类卵原细胞可以分化成滋养细胞
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睾丸管的一般构造
• ①生殖区 的精原细胞 位于睾丸管的顶部，其中含有密集
•
鳞翅目昆虫和一部分其它昆虫，生殖区顶部
有一个大型细胞被精原细胞群包围，称为端胞 (apical cell)或称“范逊宁细胞”，它和周围的精 原细胞有细胞质丝相连，是供应生殖细胞早期发
育所需要的营养物质。
睾丸管
• ②生长区(zone of spermatocytes) 位于生殖区下 方。精原细胞向后移入生长区后，每1个精原细
雌性内生殖器
• （一）卵巢
•
一对卵巢位于消化道的背面。在大多数昆虫中的
卵巢都由一群管状的卵巢管所组成。每一卵巢前端伸 出的端丝集合成悬带，悬带则附在邻近的脂肪体上， 体壁内或背膈上。
•
卵巢管的数目：各类昆虫差异较大，一般每个卵巢由
•
4、6或8根卵巢管组成（如鳞翅目昆虫和美洲蜚蠊）
卵巢管最多的如白蚁2400根以上，少的如舌蝇
卵子的形成过程
1、卵母细胞的形成
卵母细胞 卵泡细胞 原始生殖细胞 卵原细胞 有丝分裂 一个卵母细胞 一群子细胞 供给营养 多个滋养细胞 无滋式
具滋式
2、卵黄的沉积 3、卵子形成
卵黄的沉积
合成和沉积 卵黄 卵黄蛋白 脂类 碳水化合物
卵黄蛋白：由脂肪体合成、 还来自滋养细胞、卵泡细胞、卵母细胞
雌性内生殖器
• 生长区 • • 卵母细胞数目增多和逐渐长大，每一卵母细 胞周围包围着一层卵泡细胞。 生长区的长度：依所含卵母细胞的数目而不 同；卵母细胞的生长发育，使生长区延伸成由小 到大的一连串的卵室，卵室中的卵母细胞逐渐沉 积卵黄并由卵泡细胞分泌卵壳，最后形成成熟的 卵。
1. 卵巢管的结构
• 最后一个卵室的下端，卵泡细胞特化成卵管塞 (plug)，封堵住卵巢管本部的出口。即将产第1粒 卵之前，卵管塞即行溶解，形成通道。 • 卵巢管柄
胞都被一群细胞包围而形成一个胞囊（育精囊），
并在其中进行分裂，最初胞囊呈圆球形，以后精
母细胞体积逐渐增大，相互挤压而变成多面体。
• 每个精原细胞经6-8次分裂成64-256个精母细胞
（spermatocytes）。
睾丸管
• ③成熟区(zone of maturation) 位于生长区下方。 精母细胞进入这一区域以后，连续进行两次成熟 分裂，每个精母细胞分裂成四个精细胞 (spermatids)
一、雌性内生殖器 1对卵巢（ovary） 2根侧输卵管（lateral oviduct）
1根中输卵管（common oviduct）
1个受精囊（spermatotheca）
1条受精囊腺 （spermatotheca gland）
1对附腺（accessory gland） 1个生殖腔（gential chamber）
(二) 侧输卵管
• 由中胚层演变而来。
侧输卵管 连接卵巢和中输卵管的一对管道，
•
蝗虫的侧输卵管有些特殊，其每一侧的前
端与卵巢管接合处膨大，称为卵巢萼(calyx)，
而且每一侧的卵巢萼顶端延伸出一条管形附腺。 • 卵巢萼：暂时贮存卵子的地方。
侧输卵管
(三) 中输卵管
• 3．中输卵管 两根侧输卵管的后端汇聚于中输 卵管，中输卵管向后延伸到第八腹节，开口于第 基端。中输卵管的后端开口，称生殖孔，是排卵
昆虫的生殖系统
• 昆虫的生殖系统是产生卵子和精子，进行交 配、繁殖种族的器官。昆虫生殖系统的构造比较 复杂，由三种不同来源的器官组成
• 1. 由中胚层体腔囊部分细胞特化的内部生殖器官， 如卵巢、睾丸、输卵管和输精管等； • 2. 由外胚层部分内陷形成的管道，如中输卵管、 阴道及射精管等；
昆虫的生殖系统
化，形成原生殖细胞群。随后在胚胎发育过程中， 组成生殖腺。随昆虫的发育，生殖腺中的原生殖
细胞分化成配子。
一、卵的发生与形成
• 昆虫卵的形成：先由原生殖细胞分裂、增殖产生 卵原细胞，再由卵原细胞沉积卵黄发育成卵母细 胞，最后卵母细胞进行成熟分裂（减数分裂）形 成成熟的卵细胞。 • （一）卵母细胞的发生与卵黄沉积 • 在卵巢管前端的生殖区内，原生殖细胞首先 进行周期性分裂增殖，分化出卵原细胞，卵原细 胞再进行3次分裂，形成卵母细胞。
• 是一个薄壁的管道，连接于卵巢管本部的后端 与侧输卵管之间。
2.卵巢管的类型：滋养细胞的有无和排列方式 (1) 无滋式：无翅亚纲，蜻蜓目，直翅目 (2) 多滋式：脉翅目，鳞翅目，膜翅目和双翅目等 (3) 端滋式：半翅目和鞘翅目中部分昆虫
卵巢管的类型
• (1)无滋式(panoistic type) 生殖区内仅包含生殖细 胞、卵原细胞、原始卵母细胞以及由中胚层来的 卵泡细胞，而没有卵原细胞分化出来的特殊滋养 细胞，故称无滋式卵巢管。 • 生长区内卵母细胞由小到大排列，每个卵母细 胞被一圈卵泡细胞所包围。卵母细胞积聚卵黄 （营养），主要是通过卵泡细胞从血液中吸取养 料。
(六) 雌性附腺
• 雌性附腺 • 雌性昆虫产卵孔近处常具1-2对附腺 • 附腺的功能 • 与产卵有关，附腺能分泌胶质物使产出的卵 粘附在植物或其他物体或上，或相互粘成块状， 或者形成卵鞘，将卵包裹在卵鞘里面（如蜚蠊和 螳螂的卵鞘）。
二、雄性内生殖器
昆虫的雄性内生殖器包括 精巢（testes) 由精巢小管组成
雄性内生殖器
• （三）射精管
•
在形态学上相当于雌性的中输卵管，由第9
腹节后端内陷而成，射精管的顶端部分，常常包
藏在体壁外突成的阳茎内。
附腺
• （四）雄性附腺 雄性附腺一般位于输精管和射精管的交界处， 但有些无翅亚纲昆虫和双翅目的牛虻、家蝇等， 则无雄性附腺。
通常为长形囊状或管状。多数昆虫只有一对附腺，
附腺分泌的粘液，主要作用是浸浴精子和保
存精子，或在交配时作射精和传送精子的作用，
或形成精珠，以保证卵子的受精。
第二节
•
昆虫配子的发育
昆虫的配子即卵子和精子，来自亲体受精核 分裂时形成的原生殖细胞。当受精的合子分裂出
的细胞核向周围扩散时，某些细胞核迁移进原生
质区，与其中的部分细胞质组合，进行分裂、分 原生殖细胞群移入由中胚层形成的生殖腺囊内，
•
一、精巢的基本构造
• 围鞘，精巢管， • 精巢管的分区 ：
生殖区 生长区 成熟区 转化区
二、精子的形成
• • • •
生殖区 生长区 成熟区 转化区
第三节
•
•
昆虫的交配、受精与产卵
一、交配
性成熟的昆虫在一定的环境下，释放性外激素、 鸣叫或发光等求偶信息，吸引异性前来交配。
• 交配场所：多数昆虫选择与幼虫取食有关的场所
（一）卵母细胞的发生与卵黄沉积 • 卵黄沉积
•
卵母细胞形成后进入生长区发育成可以进行 成熟分裂的初级卵母细胞，卵母细胞通过滋养细 胞和卵泡细胞大量吸入营养物质，进行卵黄沉积， 细胞体迅速扩大。有些昆虫2~3天细胞增大10万 倍。昆虫的卵黄含蛋白质、脂类及糖原，以小球 或小片形式沉积于卵母细胞质中。
（二）卵子的成熟
• 卵子成熟：包括卵母细胞的成熟分裂，以及卵黄和卵壳 的形成。
• 卵黄沉积结束时，卵母细胞进入卵巢管的成熟区，进行
两次成熟分裂（其中第一次为减数分）。
• 卵子发育的最后阶段，首先由卵母细胞或卵泡细胞在卵
母细胞膜上分泌多糖物质，使之聚合成卵黄膜，以改变 膜的通透性，其后再由卵泡细胞在此膜上面分泌和沉积 1层卵壳，以提高卵对环境的适应能力。
卵巢管的类型
• (2)多滋式(polytrophic type) 卵巢管内的卵母细胞 与滋养细胞呈现交替排列方式。 • 大多数昆虫的滋养细胞是由卵原细胞分化而成， 少数昆虫是由卵泡细胞转化而成。 • 滋养细胞与卵母细胞之比等于1或大于1 • 比如革翅目和摇蚊为1：1 • 羽虱目为5：1，按蚊为7：1，蜜蜂为48：1。
•
精子的发生与形成
• （一）精细胞的发生
• 由精巢管顶端的原生殖细胞进行分化，形成 1个大滋养细胞（端胞）和许多精原细胞。随后 每个精原细胞由多个来自中胚层的细胞包围， 分别形成育精囊。精原细胞在其中进行6~8次有 丝分裂，最后形成64~256个双倍体精母细胞。 精母细胞进入成熟区进行成熟分裂（减数分 裂），每个精母细胞产生4个单倍体精细胞。
卵巢管的类型
• (3)端滋式(Telotrophic type) 卵原细胞分化成卵 母细胞，同时也分化成滋养细胞，滋养细胞都集 中在生殖区，以细胞质丝形成的滋养丝与每一个
卵母细胞相连通，供给营养。直至卵发育成熟。
生殖区又是卵母细胞的营养供应区，故称端滋式
卵巢管。 属于这一类型。
• 半翅目和部分鞘翅目（肉食亚目）昆虫的卵巢管，
（二）精子的形成
• • • 精细胞在精巢管基部或贮精囊中，经过一系 列的形态和结构变化分化成具有鞭毛的精子。 精细胞在育精囊中转化成精子后，它们的头 部相互连接包埋在1个胶质冠内，形成精子束。 蝗虫精液中的精子束，一直要到进入雌虫受 精囊中，才由特定的酶溶解其胶质冠，释放出游 离的精子。
昆虫的精液包含精子和精浆，精子中含有大 量的蛋白质和游离氨基酸，供应精子运动能量。
雄性内生殖器
• （二） 输精管和贮精囊 • 从睾丸基部一端引伸出来的
细长管，称为输精管。相当于雌性的侧输卵管。
有些昆虫的输精管常圈成紧密的环圈，比如很多鞘 翅目昆虫的“附睾”； • 有的昆虫的输精管，其中一段常膨大呈囊状，用以贮存 精子，称贮精囊。 • 两根输精管在后端联合成一根，与外胚层形成的射精管 连接。
生长发育中的卵母细胞
脂类：滋养细胞、卵泡细胞 碳水化合物：滋养细胞、卵泡细胞
卵子形成
卵黄 膜 卵黄沉积后的 卵母细胞
卵壳
卵子形成
卵子（2N） 卵管塞 卵巢管柄
未进行成熟分裂的卵母细胞
二、精子的发生与形成
• 昆虫的精子发生与卵子相似。其发育过程为 原生殖细胞分裂增殖产生精原细胞，精原细胞进 一步分裂发育成精母细胞，精母细胞进行成熟分 裂（减数分裂）形成精细胞。精细胞再变形转化 为精子。
• 3. 外部的交配和产卵附器，如产卵器、阳茎及抱器等。
• 内部生殖器官的主要功能为贮存和增殖生殖细胞，
吸收必须的营养物质，供生殖细胞生长发育，达到成熟
阶段；排卵或排精；分泌胶质或其它物质保护卵子和精
子；形成卵壳、卵囊或精珠等。 • 外生殖器的作用：雌、雄虫的交配和授精，雌虫产卵， 繁殖后代。
第一节 昆虫的内生殖器
Glossina 属和蚜虫的有性蚜只有1根卵巢管。
一、卵巢的基本构造
（一）卵巢管的数目 （二）卵巢管的结构 1、端丝 2、卵巢管本部 3、卵巢管柄 卵巢管本部： 生殖区 生长区
雌性内生殖器
• 1. 卵巢管的构造
• 卵巢管可分为三个部分
• 端丝(terminal filament)、
• 卵巢管本部(eggtube)
• 在大多数昆虫中，第一次分裂都是减数分裂，即
染色体数目减少一半。
睾丸管
• ④转化区（zone of transformation） • 位于睾丸管的最下端，此时，紧密地排列在 胞囊中的圆形精细胞转变成具有鞭毛的精子 (spermatozoa)。 • 包围精子的胞囊壁溶化，而精子仍然是一束一 束的没有分散，其上面的精细胞逐渐的转化为精 子。成熟的精子都在睾丸管的下端。
输精管（vas deferens）
射精管（ejaculatory duct）
附腺（accessory gland） 贮精囊（seminal vesicle）
雄性内生殖器
• （一）睾丸（精巢） 雄虫的睾丸相当于雌性的
卵巢，由一组睾丸管组成
• • 无翅亚纲和有翅亚纲中的襀翅目昆虫的睾丸 管，都是相互分开，没有围膜包被 较高等的昆虫的睾丸，是相互紧靠并包被在 一层围膜中。