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可成一串。

3.孢子生殖:

真菌,藻类营养体产生孢子→度过不良环境。

4.再生作用:

生物修复损伤的一种生理过程。

再生作用可以产生新的个体。

如插条发育为新植物。

例子:

(1)鞭毛藻:

群体鞭毛藻:

脱离群体的单个细胞可发育成新群体(脱离后发育程序重新启动),而失去细胞的群体不能恢复(发育程序已固定)。

(2)伞藻:

海生绿藻,单细胞,有假根、茎、叶(伞)三部分组成。

核位于假根中。

伞藻是细胞学、遗传学、生物化学研究中的一种很好的实验材料。

很多基础的遗传学、生物化学研究工作是在其上做的。

伞藻的再生能力很强。

独立的根可再生出茎、伞,继续生活,独立的茎可再生出伞和根,但由于缺少细胞核,最终死去。

(3)高等植物的营养生殖:

营养体的一部分根、茎或叶来繁殖新个体。

有些植物主要靠营养繁殖,如竹子、水仙、马铃薯等。

人工繁殖扦插、压条、嫁接等,还有组织培养也属于营养生殖。

二、有性生殖

两个性细胞,即配子(大小相似)或精子(小)和卵(大)融合为一,成为合子或受精卵,再发育成新的一代。

1.减数分裂:

配子(或精子和卵)由配子母细胞减数分裂产生。

特点是DNA复制一次,而母细胞连续分裂两次,结果产生的细胞是单倍体的。

(1)过程

减数第一次分裂:

前期I:

同源染色体配对,形成四分体。

每对染色体之间形成一个特殊结构,称为联会丝复合体。

染色体缩短变粗后,可看到在同源染色体的非姐妹染色体单体之间形成交叉,发生染色体片段的互换,结果每一条染色单体就不再是原来的染色单体了,而已含有对方的基因成分。

随染色体向两端分开,交叉也向两端移动,即端化。

同染色体分开时,交叉也消失,核膜、核仁解体,中心粒完成复制,两个中心体分别移向两极。

此期持续时间很长,男人精子形成过程中,前期I持续约二十几天。

女人降生时初级卵母细胞就已进入前期I,以后停止发育,一直到性成熟时(约14岁)才开始依次完成减数分裂。

中期I:

成对的染色体排列在赤道板上。

后期I:

同染色体色体分别移向两极,两极各有一个染色体组,其中的染色体是父母双方的染色体随机组合。

末期I:

染色体解旋变细,但不完全伸展,仍然保持染色体形态。

核膜也不一定全部恢复,只是细胞质分裂而成两个子细胞,然后就进行间期。

减数第二次分裂:

分裂后的两个子细胞中,已无同源染色体,染色体数减少一半。

这次分裂类似于有丝分裂,每条染色体的两姐妹染色体单体分裂,DNA分子数也减少一半。

(2)与有丝分裂的比较

有丝分裂

减数分裂

DNA复制一次,细胞分裂一次,形成的细胞是双倍体的。

DNA复制一次,细胞连续分裂两次,形成的细胞是单倍体的。

无“联会”

有联会,因而有交叉、重组等

联会:

同源染色体配对成四分体,发生在前期I。

(3)减数分裂发生的时间:

有三种情况

终端减数分裂:

人;

受精卵先发育成二倍体,再减数分裂产生配子。

中间减数分裂:

种子植物;

孢子母细胞→大小孢子→配子体(花粉和胚囊(n))→精子

和卵→合子→孢子体(2n)→有丝分裂

始端减数分裂:

衣藻;

合子→配子体→配子。

(4)减数分裂丰富基因组合

a、染色体交换:

交叉、基因重组等。

b、染色体随机分配组合:

受精卵含有2组染色体组,来自于父本和母本。

减数分裂的2个同源染色体都是随机分配到2个子细胞中去的,因而减数分裂产生的配子的染色体组合是多种多样的。

例如,人有223=8388608种组合,精子和卵都如此。

2、性别进化

(1)细菌的有性生殖:

大肠杆菌的遗传学:

2个在代谢功能上有缺陷的菌株,分别不能合成甲硫氨酸和生物素、苏氨酸和亮氨酸,假如细菌间无基因交流,在缺少上述四种物质的培养基中培养,则不能生存;

而实验结果却相反,出现与野生型相似的大肠杆菌。

这说明有基因交流。

大肠杆菌F+细菌含F质粒(也称性因子,是小的双链环状DNA分子),而F-细菌不含F质粒,两者结合后,单链质粒进入F-细菌,而留下的单链则复制成双链。

细菌的接合表现了初步的性分化。

没有繁殖的意义,但有增多变异的作用。

(2)纤毛虫的交配型

也称接合。

不同交配型的细胞结合(初步的性别分化)。

大核退化,小核减数分裂,接着三小核退化,剩一小核分裂一次,形成静止核和迁移核迁移合子分裂(接合体分开)八核核分化四大核,四小核细胞分裂四个纤毛虫。

(3)配子生殖

性别分化完善。

配子是单倍体的有性生殖细胞。

根据配子的形态和功能分化水平,配子生殖分成三类:

同配生殖:

两配子大小、形态相似,都有纤毛,能运动。

异配生殖:

两配子大小不等,但形态相似,都有纤毛,能运动。

卵配生殖:

配子特化为精子和卵。

精子形小,有鞭毛,能运动;

卵形大,无鞭毛,不能运动,其内储藏有大量的营养物质。

3.雌雄同体

虽然有雌雄两性的分化,生物体却不一定都分为雌性个体和雄性个体,很多生物是雌雄同体的。

植物界雌雄同体比较普遍,如两性花;

雌雄同株如南瓜。

无脊椎动物如虫、蚯蚓等是雌雄同体。

生物体的性别一般是由基因决定的,如人类,男性XY、女性XX。

但有些动物的性别是由环境决定的。

如后缢,雌虫有吻,长约1米,自由生活。

雄虫无吻,长约1-3厘米,栖居于雌虫的子宫或体腔中,器官大多退化。

这种生殖方式比较经济,有利于受精及繁殖后代。

4.孤雌生殖

定义:

卵不必受精就可发育成成虫。

无脊椎动物中的轮虫、甲壳类动物,某些昆虫。

在环境恶化时,才有雄虫出现,产生精子,精卵融合产生带厚壳的受精卵。

蜜蜂孤雌生殖产生雄峰。

由它产生精子,完成有性生殖。

(三)高等植物的生殖和发育:

以被子植物为例

1.花:

花是被子植物的生殖器官,是一变态的枝条。

(1)花柄:

花柄是节间缩短的枝条。

(2)花托:

花托是花柄顶端膨大的部分。

它的形态多变,如草莓的花托为圆锥状。

(3)花被:

花萼:

多为绿色。

有离萼、合萼,早落萼(虞美人)、宿存萼(柿、茄)、落萼。

花冠:

比较艳丽。

色彩是薄壁细胞中两个结构所致。

一是质体,含胡萝卜素,呈橙色;

二是液泡含花青素,呈紫、红、蓝等颜色,随pH值变化而变化。

(4)雄蕊群:

雄蕊的总称。

雄蕊也是特化的叶,或称小孢子叶。

雄蕊的数目可变。

雄蕊,花丝有分离(桃)、单体(锦葵)、二体(豆)、多体(金丝桃)等类型。

花药二或四个花粉囊,花粉在此产生。

(5)雌蕊群:

雌蕊的总称。

雌蕊的组成单位称心皮,是特化的叶,也称大孢子叶。

一个雌蕊可能只有一个心皮,也可能由多个心皮组成。

有合生雌蕊、离生雌蕊。

雌蕊的柱头是接受花粉的地方。

花柱中有花粉管的通道。

子房一室或多室,内有胚珠,珠被由一层或两层细胞。

子房内壁着生胚珠的地方称胎座。

在形态上,胚珠可分为直生、侧生、横生。

子房在花托上的着生部位有三种形式:

a、子房上位:

原始形式。

如樱桃、李等。

b、子房半下位或称子房周位:

花托中部凹陷,包围子房,但不与子房壁愈合。

如蔷薇、月季。

c、子房下位:

子房壁与花托愈合。

苹果、南瓜(吃的部分主要是花托)等。

二被花:

油菜;

单被花:

百合;

无被花:

杨;

花的形态多变:

离瓣花:

玉兰;

合瓣花:

牵牛;

辐射对称:

两侧对称:

紫藤。

(6)花序

少数植物是独生花(郁金香)或单生花(紫玉兰),但更多的植物,花以一定的方式排列在花序轴上,这种形式称花序。

样式很多,书上有图解。

(实际比书上画的多的多)。

2.花粉粒的产生

 

(1)从孢原细胞到小孢子

花粉壁上有萌发孔,有利于花粉萌发。

花粉的形态多样,而且不易腐烂,因此在古植物学、气候、地层等研究中很有用。

花粉营养丰富,但壁不易消化,因此加工技术很重要。

3.胚囊的形成

(1)从孢原细胞到大孢子:

近珠孔的珠心顶端为孢原细胞(核大,质浓),直接发育成或分裂,上面的细胞参与到珠心组织的形成中,下面的细胞发育成大孢子母细胞,经减数分裂,形成四个细胞,近珠孔三个退化,一个发育成大孢子(每一胚珠仅有一个大孢子)。

(2)从大孢子到胚囊:

大孢子进行三次分裂,一个大孢子形成8核,组成7个细胞。

成熟胚囊的组成:

珠孔端有一个卵细胞和两个助细胞。

助细胞能分泌向化性物质,引导花粉管生长。

中央是有两个极核的中央细胞,它受精后发育胚乳。

另一端是三个反足细胞。

它们可能有运输营养物质入胚囊的作用。

4.开花及传粉

传粉是指花粉传递到柱头上的过程。

(1)自花传粉和异花传粉:

豌豆是闭花受精。

单性花进行异花传粉,有利于基因交换。

(2)风媒和虫媒:

风媒花:

结构简单,节省资源。

产生大量花粉,柱头大,而且结构特殊,花粉小而轻,常有翅。

虫媒花:

有吸引昆虫的结构和物质,如艳丽花被,有蜜腺分泌蜜(可作昆虫的食物),发出香味或特殊之味能吸收昆虫的物质。

开花后,花粉和胚囊成熟,花药破裂,花粉粒有由风力、昆虫等传递到柱头上。

5.花粉的发育和受精

花粉传到柱头上后,就能被柱头细胞分泌的一层亲水蛋白粘住。

同种花粉萌发,异种花粉则不能。

存在花粉和柱头的识别作用,保证了植物种的稳定性。

识别机制是亲和力:

花粉壁上有绒毡层分泌的糖蛋白质分子,柱头表面有一薄层蛋白质,其上有特异的受体部位(蛋白质分子),能与同种植物花粉的识别分子相结合。

结合后,柱头分泌某些激活物质,促进花粉萌发。

花粉萌发时,从萌发孔处长出花粉管,花粉管穿过柱头、花柱、珠孔,经助细胞进入胚囊,在此期间两个精子或生殖细胞移入花粉管(生殖细胞在花粉管进入胚囊前分裂成两个精子),营养细胞消失。

接着释放精子,进行双受精。

受精卵发育为胚。

受精的中央细胞发育为胚乳(三倍体),为胚的发育提供养料。

6.胚的发育

受精后,子房和胚珠继续发育成果实和种子,其他部分则枯萎。

3n的胚乳核立即进行连续分裂发育成胚乳,胚乳含大量营养物质,供胚发育之用。

受精卵一般经过一段时间休眠后,受精卵就分裂、生长,最终分化成胚。

双子叶植物的胚由子叶、胚芽、胚轴、胚根等部分。

单子叶植物的胚一般较小,仅具一子叶,另一退化,胚乳丰富。

其中禾本科植物的子叶特化为盾片。

蚕豆、大豆等我们食用的是子叶,而谷物则为胚乳。

7.果实的类型

果实的类型可以从不同方面来划分:

按果实的来源分为真果和假果:

①果实的果应由子房发育而成的,称真果,多数植物的果实是这一情况。

②除子房外,还有其他部分参加果皮组成的,如花被、花托以至花序轴,这类果实称为假果,如苹果、瓜类、凤梨(菠萝)等。

另外,一朵花中如果只有一枚雌蕊,以后只形成一个果实的,称单果。

如果一朵花中有许多离生雌蕊,以后每一雌蕊形成一个小果,相聚在同一花托之上,称为聚合果,如莲、草莓、玉兰等。

如果果实是由整个花序发育而来,花序也参与果实的组成部分,这就称为聚花果(复果),如桑、凤梨(菠萝)、无花果等。

按果皮的性质分有肉果和干果:

肉果的果皮肉质化,肥厚多汁,依果皮来源和性质不同又分为:

①浆果,由一个或几个心皮形成的果实,如葡萄、番茄、柿等,葫芦科植物的果实是浆果的另一种,一般称为瓠果。

②核果,

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