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第五章 生物生命活动的调节.doc

上传人:saw518 文档编号:5315226 上传时间:2019-02-20 格式:DOC 页数:30 大小:431KB
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1、第五章 生命活动的调节第一节 植物的激素调节【知识概要】一、植物的感性运动和向性运动感性运动是植物体受到不定向的外界刺激(如光暗转变、触摸等)而引起的局部运动。外界刺激方向与感性运动的方向无关。感性运动有些是生长运动,不可逆的细胞伸长;有些是紧张性运动,由叶枕膨压变化产生,是可逆性变化。向性运动是植物体受到一定方向的外界刺激(如光、重力等)而引起的局部运动,它的方向取决于外界刺激的方向。向性运动是生长引起的、不可逆的运动。依外界因素的不同,向性运动又可分为向光性、向重力性、向化性和向水性等。二、植物激素植物激素是指一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著的

2、调节作用的微量有机物。植物激素共有五类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。1生长素类(1)生长素的产生。分布和运输生长素在植物体内的合成部位主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子。生长素的分布大多集中在生长旺盛的部位。生长素具有极性运输的特性,只能从植物体的形态学上端向下端运输,而不能倒转。(2)生长素的生理作用生长素是吲哚乙酸,它具有促进植物生长的作用。生长素能引起细胞壁松弛软化,促进 RNA 和蛋白质的合成。生长素对植物生长的作用具有两重性。一般地,低浓度的生长素可以促进植物生长,而高浓度的生长素则抑制植物生长。植物的不同器官对不同浓度生长素的敏感程度不同,根最敏感,茎最不敏感,芽

3、居中。(3)生长素在农业生产上的应用人工合成的生长素类似物有萘乙酸、2,4D 等。它们在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。2赤霉素类赤霉素是在水稻恶苗病的研究中发现的,引起该病的病菌叫赤霉菌,它能分泌促进稻苗徒长的物质,取名叫赤霉素。植物体合成赤霉素的部位一般在幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里。赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。3细胞分裂素类细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促

4、进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。4脱落酸脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。5乙烯乙烯是一种气体激素,它广泛存在于植物各种组织和器官中,在正在成熟的果实中含量更多,乙烯的主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。6植物激素的相互作用五大类植物激素的生理作用大致分为两方面:促进植物的生长发育和抑制植物的生长发育。植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调,共同调节的。

5、第二节 动物的激素调节【知识概要】一、人和高等动物的体液调节体液调节是指某些化学物质(如激素、CO 2)通过体液的传送,对人和动物体的生理活动所进行的调节。体液调节的主要内容是激素调节,此外,参与体液调节的化学物质还有 CO2 和 H 等。1激素的概念和化学成分激素是由内分泌腺(或具有内分泌功能的细胞)分泌的活性物质。它在血液中的含量极少,但是对动物和人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动起着重要的调节作用。激素按其化学结构分为两类。一类是含氮类激素,包括多肽及蛋白质、氨基酸衍生物和脂肪酸衍生物;另一类是类固醇激素。2激素的种类和生理作用关于激素的种类、分泌器官和生理作用归纳如下表。激素的种

6、类、分泌器官和生理作用性质 内分泌腺 激素 主要生理作用氨基酸衍生物甲状腺肾上腺髓质甲状腺激素肾上腺素和去甲肾上腺素促进新陈代谢,促进生长发育,提高神经系统兴奋性增强心脏活动,使血管收缩,血压升高,促进糖元和脂肪分解,使血糖升高类固醇类物质睾丸卵巢肾上腺皮质睾丸酮雌激素孕激素盐皮质激素糖皮质激素促进男性生殖器官发育和精子生成,激发维持男性第二性征;促进女性生殖器官发育和卵子生成,激发维持女性第二性征;促进卵植入和乳腺成熟,维持妊娠;调节水、无机盐代谢,有“保钠排钾”和保水作用;调节糖类、脂肪、蛋白质代谢,应激反应和抗炎作用甲状旁腺;甲状腺(C细胞) ;胰岛( 细胞)( 细胞)甲状旁腺激素降钙素

7、胰高血糖素胰岛素调节钙、磷代谢、使血钙浓度升高调节钙、磷代谢,使血钙浓度降低促进肝糖元分解和糖元异生作用,使血糖浓度升高调节糖类、蛋白质和脂肪代谢,使血糖浓度降低腺垂体生长激素促甲状腺激素促肾上腺皮质激素促性腺激素促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长维持甲状腺正常发育,促进甲状腺激素的合成和分泌维持肾上腺皮质正常发育,促进糖皮质激素的合成和分泌维持性腺正常发育,促进性激素的合成和分泌肽和蛋白质衍生物 垂体神经垂体催产素抗利尿激素刺激子宫收缩,乳腺排乳促进肾小管对水的重吸收,使血压升高3激素间的相互作用(1)对某一生理活动的调节,都是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。激素的作用有的是

8、相互增强作用,有的则是相互拮抗。(2)垂体分泌的多种促激素具有调节、管理对应的内分泌腺的作用,垂体的这种调节作用又是在下丘脑的控制下进行的。下丘脑的一些神经分泌细胞所分泌的“释放激素(因子) ”和“释放抑制激素(因子) ”对垂体的分泌具有特异性刺激作用或抑制作用;另一方面,靶腺激素对下丘脑垂体的分泌也起反馈性调节作用,按反馈作用性质,可分为负反馈调节和正反馈调节两种类型。(3)血糖调节 正常健康成人早晨空腹时的血糖浓度为 80120mg/100mL 全血。在正常情况下,由于神经和体液因素的调节,血糖的利用和补充保持着动态平衡,血糖浓度得以保持在相对稳定的水平。在体液调节方面,生长激素、甲状腺激

9、素、肾上腺素,胰高血糖素和糖皮质激素都作用于糖代谢,共同使血糖升高,相反地,胰岛素对糖代谢的重要作用是降低血糖浓度。二、昆虫的激素调节昆虫激素分为两类:内激素和外激素。关于昆虫激素的种类、分泌部位和特性、作用等内容的总结见下表。昆虫激素的比较种类 名称 分泌部位与特性 作用脑激素 脑的神经分泌细胞 作用于咽侧体和前胸腺等蜕皮激素 前胸腺 调节昆虫的蜕皮内激素 保幼激素 咽侧体 使昆虫保持幼虫性状,抑制 成虫性状的出现对昆虫的生长发育等生命活动起调节作用性外激素 引诱同种异性个体来交尾聚集外激素 营群体生活的昆虫个体间的 信息联络告警外激素 营群体生活的昆虫受到动物 袭击时用来告警同类个体外激素

10、(信息激素) 追踪外激素昆虫体表的腺体分泌到体外的一类挥发性的化学物质营群体生活的昆虫离巢外出时再归巢作为化学信号影响和控制同种的其他个体,使它们发生反应第三节 人和高等动物的神经调节【知识概要】一、神经调节的结构基础1神经系统的功能和组成神经系统是人和动物体的生命活动的调节者和控制者,它能保证体内各器官、系统的活动协调统一,使机体成为一个统一的整体;同时,通过神经系统的调节作用,使机体对环境变化各种刺激做出相应的反应,达到机体与环境的统一。神经系统的组成简要概括如下:2神经元神经元是神经系统的结构和功能的基本单位。神经元就是神经细胞。有关神经元的知识概括如下:二、神经调节的基本方式1反射和反

11、射弧反射是在中枢神经系统的参与下,人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应。反射是神经调节的基本方式。反射分为非条件反射和条件反射两类。反射活动的结构基础是反射弧。反射弧包括五部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。2兴奋的传导(1)神经纤维上兴奋的传导 神经在静息状态下存在静息电位。当神经纤维某一点受到刺激产生兴奋时形成动作膜电位,进而产生局部电流,沿着神经纤维传导,兴奋沿神经纤维传导时,具有双向传导、绝缘传导、不衰减传导和沿有髓鞘神经纤维的跳跃传导等特点。(2)神经元之间兴奋的传递 一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜

12、三部分构成。因所含递质的不同,突触分为兴奋性突触和抑制性突触。当兴奋沿轴突传到突触前膜引起去极化,促使递质释放到突触间隙,引起突触后膜的电位变化,而使另一个神经元产生兴奋或抑制。神经元之间兴奋的传递具有单向性,中枢延搁和总和等特点。神经元之间的主要联接方式有辐散原则、聚合原则。3反射活动的协调(l)交互抑制 这种机能表现为协同的神经元的兴奋,拮抗的神经元的抑制。(2)扩散 指某一个中枢的兴奋或抑制,通过突触的联系扩散到其他中枢的过程。(3)反馈 当一个神经元轴突的侧支,经过若干个相互衔接的中间神经元,最后又返回到原来发出侧支的那个神经元的胞体,形成环式结构,构成反馈的回路结构基础。反馈有正反馈

13、和负反馈之分。三、脊髓和脊神经脊髓位于椎管里,上端连接延髓,下端终止于第一腰椎下缘。脊髓的内部结构由灰质和白质构成。在脊髓的横切面上,灰质呈蝴蝶形,是神经元细胞体集中的地方,两侧灰质向前后形成前角和后角,在胸腰节段的前后角之间外突形成侧角。白质在灰质周围,由神经纤维集合而成。脊髓正中有中央管,里面充满脑脊液。脊髓的功能有两方面:传导功能,脊髓白质的许多上下行神经束,是脊髓和脑之间上行下达的传导通路。反射功能,脊髓能完成一些低级的反射活动。脊神经连于脊髓,每一对脊神经由前根和后根在椎间孔处合成。前根由脊髓前角运动神经元的轴突及侧角的交感神经元或副交感神经的轴突组成,传导运动冲动到有关的效应器;后

14、根由脊神经节内感觉神经元的轴突组成,传导感觉冲动到脊髓。所以脊神经是混合神经。人类的脊神经共 31 对,其中颈神经 8 对,胸神经 12 对,腰神经 5 对,骰神经 5 对和尾神经 1 对。脊神经出椎间孔后分为前支和后支,分布到颈部、躯干、四肢的皮肤和肌肉。四、脑和脑神经1脑脑位于颅腔内,由大脑、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑等六部分组成,通常把间脑、中脑、脑桥和延髓合称为脑干。脑干的灰质是一些特定功能的神经核,它们断续地存在于白质中。在脑子中央有一个广泛网状结构。脑子的功能很复杂,与第 312 对脑神经分别发生联系,大脑、小脑、脊髓之间必须通过脑干进行联系。此外,脑子中还有许多与生命活动有关的

15、重要神经中枢。间脑中的丘脑是皮层下较高级的感觉中枢,下丘脑是植物性神经的皮层以下的较高级中枢。小脑由小脑半球和中间的蚓部构成,小脑表面为小脑皮层,内部为小脑髓质。小脑的功能是协调随意运动,维持和调节肌张力,维持身体的平衡。大脑是中枢神经系统最高级部分。大脑半球表面为大脑皮层,内部为髓质。左右大脑半球之间由胼胝体相连结。大脑半球由三个沟裂(中央沟、大脑外侧裂和顶枕裂)而分成四个叶(额叶、顶叶、枕叶和颞时)和一个脑岛。在大脑半球一定区域分别有躯体感觉中枢、躯体运动中枢、视觉中枢、听觉中枢、嗅觉中枢以及人类特有的语言中枢。2脑神经脑神经共 12 对,主要分布于头面部,迷走神经还分布到胸腹腔内脏器官。

16、五、植物性神经调节植物性神经系统是指调节内脏功能的神经系统,习惯上植物性神经指支配内脏器官的传出神经,分布于全身的平滑肌、心肌和腺体,调节机体的营养、呼吸、分泌、生长和繁殖等各种生理机能。植物性神经从中枢到效应器之间兴奋传递是由两个神经元完成的,两者之间有一个神经节。植物性神经分为交感神经和副交感神经。两者的结构特点归纳如下表。交感神经和副交感神经的结构特点比较交感神经 副交感神经中枢部位 脊髓胸腰段侧角 脑干副交感神经核、脊髓骶段侧角换神经元部位 脊柱两侧的交感干 器官旁或器官内的副交感神经节节前纤维 较短 较长节后纤维 较长 较短交感神经与副交感神经对效应器官的作用既相互拮抗又协调统一。交

17、感神经的作用主要是保证人体在紧张状态时的生理需要,而副交感神经的作用主要是维持安静时的生理功能。六、神经系统的高级功能1条件反射学说条件反射是机体在非条件反射的基础上,在后天的生活过程中,通过一定条件形成的,是一种高级神经活动。条件反射提高了动物和人适应环境的能力。一般认为,高等动物必须有大脑皮层参加才能实现各种条件反射。建立条件反射时,无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合,使大脑皮层中两个兴奋灶之间在功能上暂时接通,就发生了功能上的暂时联系。条件反射建立后,如果反复应用条件刺激而得不到非条件刺激的强化时,会引起条件反射的消退。2人类的语言功能人类有了语言和思维,就在大脑皮层相应地发现了语言

18、中枢。大脑皮层最基本的活动是信号活动,即条件反射,信号从本质上分为两类:现实的具体信号称为第一信号;现实的抽象信号,即词语,是在具体信号的基础上建立起来的,是具体信号的信号,称为第二信号。对第一信号发生反应的皮层功能系统叫做第一信号系统,这是动物和人共有的;对第二信号发生反应的皮层功能系统叫做第二信号系统,这是人类所特有的。第二信号系统的活动是与人类的语言功能密切联系的神经活动。3睡眠和觉醒睡眠是大脑维持正常功能的自律抑制状态,可以消除疲劳,恢复体力和精力。觉醒是大脑正常工作的生理条件。觉醒和睡眠随昼夜周期而相互交替,使机体保持与外环境的平衡,并保持内环境的稳定。根据睡眠中脑电图的变化特点,把

19、睡眠分成慢波睡眠和异相睡眠(快波睡眠) ,在睡眠过程中两种状态反复交替。异相睡眠是深睡状态。做梦是在异相睡眠时出现的一种正常现象。七、感受器和感觉器官感受器是具有感觉神经末梢的特殊感觉装置,感觉器官常指除了具有感受器外还有一些辅助装置或附属结构的器官,如眼、耳等。感受器分为外感受器和内感受器两类。视、听、嗅、昧和皮肤的痛、温、触、压感受器位于体表或接近体表,都属于外感受器。内感受器位于身体的内部,存在于血管、内脏、骨骼肌、肌腱、关节、内耳前庭器官等处。感受器具有适宜刺激、适应等生理特性,感受器能把各种刺激变成神经冲动,经感觉神经传到大脑皮层,产生相应的感觉,建立机体与内、外环境之间的联系。八、

20、神经调节和体液调节的联系与区别神经调节是动物和人体最主要的调节方式,神经和体液的调节是互相联系的,一方面内分泌腺受中枢神经系统的控制,另一方面激素也和影响神经系统的功能。神经调节和体液调节各有其不同特点。体液调节作用范围较广泛、弥散,作用较缓慢而持久;而神经调节作用迅速而精确,且范围较局限。第四节 传染病和免疫【知识概要】一、传染病传染病是指由病原体引起的,能在人与人之间或人与动物之间传播的疾病。传染病具有传染性、流行性等特点。1传染病的流行环节传染病在人群中流行,必须同时具备传染源、传播途径和易感人群三个基本环节。传染源是指能够散播病原体的人或动物。传播途径是指病原体离开传染源到达健康人所经

21、过的途径。易感人群是指对某种传染病缺乏免疫力而容易感染该病的人群。三者的关系可表示为;传染源(携带病原体) 易感人群。 传 播 途 径2预防传染病的一般措施传染病的预防措施是针对流行环节而采取的,包括控制传染源,切断传播途径和保护易感者。3人类传染病的种类按照传播途径的不同,人类传染病可以分为四大类。见下表。四类人类传染病的比较种类 病原体原始 寄生部位 传播途径 常见传染病呼吸道传染病呼吸道粘膜和肺 飞沫、空气流感、白喉、百日咳、猩红热、肺结核、流行性腮腺炎、麻疹、流行性脑脊髓膜炎消化道传染病消化道及其附属器官 饮水、食物细菌性痢疾、病毒性肝炎、伤寒、脊髓灰质炎、蛔虫病、蛲虫病血液传染病 血

22、液、淋巴 吸血的节肢动物疟疾、流行性乙型脑炎、黑热病、丝虫病、出血热体表传染病皮肤及体表粘膜 接触狂犬病、炭疽、破伤风、血吸虫病、沙眼、疥疮、癣、急性出血性结膜炎二、免疫免疫是机体识别和排斥异己物质的机能。机体的免疫反应在维持内环境平衡中,主要起防卫、自稳态和免疫监视三种作用。免疫有时也有不利的一面。凡能刺激机体产生免疫反应的异己物质叫抗原或免疫原。如各种病原体、蛋白质毒素、异型血细胞、异体组织细胞、异体动物血清等。机体内的淋巴细胞在抗原物质激发下所合成的一种有特异性免疫功能的球蛋白质叫抗体。抗体又叫免疫球蛋白,分为IgG、IgA、IgM 、IgD 和 IgE 五种。1非特异性免疫非特异性免疫

23、又叫先天性免疫,它是通过遗传固定下来的,对抗原的识别和作用没有特异性。它的防御机制与屏障、体液、吞噬作用和炎症反应、遗传和营养等因素有关。2特异性免疫特异性免疫又叫获得性免疫,它必须在机体免疫细胞与抗原接触后才能产生,对抗原的识别和作用具有特异的选择性。进行特异性免疫的细胞主要是 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞。(1)细胞免疫和体液免疫细胞免疫主要通过 T 淋巴细胞完成。T 淋巴细胞在侵入机体的抗原作用下,变成带有信息的致敏淋巴细胞,散布全身。在抗原的再刺激下,致敏淋巴细胞增殖、分化,产生活性物质,通过各种方式排斥该抗原,发挥免疫效能。体液免疫通过 B 淋巴细胞完成。 B 淋巴细胞受抗原刺激后分

24、化成浆细胞,产生抗体,抗体进入体液中与抗原产生特异结合反应,从而排除或消除抗原的危害性。(2)特异性免疫的获得方式第五节 动物的行为【知识概要】一、动物行为及其类型动物行为是指动物有机整体的任何活动。依行为的来源分为定经行为和学习行为。在动物行为中,由遗传性所决定的行为称为定型行为。定型行为是动物定型的对于刺激的自动的反应,是该种动物所特有的行为特征,是生来就有的行为,因此又称为先天行为或本能行为。通过学习而获得的行为称为学习行为。学习有多种类型,如习惯化、经典的条件化、试错学习、印痕等。遗传和学习在决定行为中的作用是相互的,遗传决定了行为的局限性,学习在一定范围内决定了行为的精细特征。二、动

25、物的通讯通讯就是由某一个体发送信息,另一个体接受信息。视觉通讯包括紧张不安的行为、顺从和妥协的展示,求偶和繁殖行为、警报的展示等。化学通讯的信息是外激素。听觉通讯主要用于求偶或进攻,在昆虫、鸟类中很普遍,在哺乳类中也是常见的。其他通讯方式还有触觉通讯、电通讯等。三、社群等级在一群动物中,各个动物的地位是有一定顺序的,其支配从属关系的基本形式有独霸式、单线式、循环式。四、双亲行为和婚配制度双亲行为包括孵卵和育幼行为。双亲行为有五种功能:保护、喂食、清洁卫生、保暖和指导。婚配制度的内容包括获得的配偶数目、配偶联系的性质和雌雄所负的育雏职责。婚配制度的类型分为单配偶制(即一雌一雄制)和多配偶制。多配

26、偶制是指一个个体具有两个或更多的配偶,包括一雄多雌制、一雌多雄制两种基本类型和一种特殊的类型混交制三种。五、动物的竞争行为可作如下分类:六、动物行为产生的生理基础动物行为的产生,不仅需要运动器官的参与,而且需要神经系统和内分泌系统的调节与控制。激素调节对动物行为的影响,表现最显著的是在性行为和育幼行为方面。动物的行为无论是定型行为还是学习行为,都与神经系统的调节作用有着直接的联系。高等动物的复杂行为主要是通过学习形成的,学习主要与神经系统中的大脑皮层有关,大脑皮层越发达的动物,学习的能力就越强,也就能更好地适应环境的变化。第六章 生物的生殖和发育第一节 高等植物的繁殖【知识概要】一、生物生殖的

27、类型二、被子植物的有性繁殖器官花花是适应于生殖的节间缩短的枝条,上面生长变态的叶。一朵完整的花包括花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群儿部分组成。1花柄(梗)和花托花柄是每朵花着生的小技,是花和茎的连接通道,起输送养料和支持花的作用。当果实成熟时,花柄变成果柄。花托是花柄的顶端部分。2花被花被着生在花托的外围或边缘部分,是花导和花冠的总称。花萼是花的最外一轮变态叶,由若干萼片组成,常呈绿色,结构和叶相似。花冠位于花萼的内轮,由若干花瓣组成。3雄蕊群它是一朵花中所有雄蕊的总称,是花的重要部分。雄蕊由花药和花丝两部分组成。花药通常有 4 个或 2 个花粉囊,每个囊分成两半,中间有药隔相连,花粉囊里产生

28、大量花粉粒。花粉成熟后,花粉囊裂开,散出花粉。雄蕊通常是分离的,也有其他连合方式如两体雄蕊、多体雄蕊和聚药雄蕊。4雌蕊群它位于花中央,由一个柱头、花柱和子房三部分组成。雌蕊由一个或多个心皮组成,心皮是构成雌蕊的变态叶。柱头是雌蕊顶端承受花粉粒的结构。花柱是花粒管进入子房的通道。于房内着生有胚珠。花分为单性花(雄花和雌花)和两性花。三、胚珠的发育和胚囊的形成1胚珠的发育子房壁的胎座上产生一个突起,叫珠原基。珠原基发育为珠心。珠原基下部四周细胞分裂速度快,逐渐向上包拢,包围在珠心的外部,形成珠被。珠被的顶端留有小孔,叫珠孔,是花粉管进入的门户。2胚囊的形成在珠被形成时,珠心内也发生变化。靠珠孔一端

29、的珠心表皮下,有一个细胞增大,叫抱原细胞。其变化过程概括如下:四、花药内花粉粒的发育五、传粉与双受精1传粉植物开花后,花药裂开,花粉外露。成熟的花粉粒借外力传送到雌蕊柱头上叫传粉,它是受精的前提。传粉的方式有自花传粉和异花传粉两种。2种子植物的双受精花粉管里的两个精子,分别与胚囊里的卵细胞和两个极核融合,形成受精卵和受精极核的过程,叫双受精。双受精是被子植物特有的受精方式。其过程概括如下:花粉管通过花柱进入子房,到达胚珠,穿过珠孔入珠心,到胚囊内。花粉管进入胚囊后,管的末端即行破裂,将两个精子、营养细胞核、淀粉粒、脂类物质等一起喷泄人卵和极核之间,其中一个精子跟卵细胞结合,两者的质膜发生融合,

30、形成桥状,精核过桥入卵细胞。当精核与卵核相遇时,接触处两者核膜也融合成桥,两性核质相连,进而核仁融合,形成受精卵,以后发育成胚。另一精子进入极核,与两个极核融合,形成受精极核,以后发育成胚乳。3果实和种子的形成被子植物的受精作用完成后,胚珠发育成种子,果实主要由子房发育而成,有的也可以由花的其他部分如花托、花等、花序等参与一起组成。主要发育过程概括如下:4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。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。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。

31、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: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。核果,是由一心皮一室的单雌蕊发展而成的果实,通常含一枚种子,如核桃、椰子等。樟科植物的果实多为核果。梨果,果实由花筒和心皮部分愈合后共

32、同形成,如梨、苹果等。果实成熟后,果皮干燥无汁,称干果,根据果皮是否开裂又分为型果类和闭果类。裂果类有:荚果,单心皮发育而成的果实,成熟后,果皮沿背缝和腹缝二面开裂,如大豆、蚕豆等。 果,由单心皮或离生复心皮发育而成的果实,成熟后只有一面开裂,如木兰、白玉兰等的果实。蒴果,由合心皮的复雌蕊发育而成的果实,子房有一室或多室,每室含多粒种子。如秋水仙、罂粟,马齿苋等的果实。角果,由二心皮组成的雌蕊发育而成的果实。十字花种植物多具这种果实。闭果类有:瘦果,只含一粒种子,果皮与种皮分离,由一心皮发育成的果实,如荨麻、向日葵等的果实。颖果,果皮薄,只含一粒种子,果皮与种皮紧密愈合不易分离,果实小。如水稻

33、、小麦、玉米等禾本科植物的果实。翅果,果皮延展成翅,如榆、枫杨等植物的果实。坚果,外果皮坚硬,含一粒种子,如榛、板栗等果实。双悬果,由二心皮的子房发育而成的果实,如胡萝卜、小茴香等的果实。第二节 植物的个体发育及世代交替【知识概要】一、被子植物的个体发育被子植物的个体发育包括种子的形成、种子萌发为幼苗、幼苗成长为成熟植株再产生种子的过程。其中种子的形成主要包括胚的发育和胚乳的发育。1胚的发育(以荠菜为例)2胚乳发育(以玉米为例)二、世代交替1世代交替的概念进行有性生殖的生物生活史中,有性世代与无性世代更迭出现的生殖方式,叫世代交替。无性世代(孢子体世代) ,细胞中含有二倍染色体(以 2n 表示

34、) ,生殖细胞是抱子;有性世代(配子体世代) ,细胞中含有单倍染色体(以 n 表示) ,生殖细胞是配子。无性世代的孢子体产生孢子,由孢子发育成有性世代的配子体;配子体产生配子(精子和卵细胞) ,卵细胞受精后,合子发育成无性世代的孢子体。2世代交替的不同类型(1)同形世代交替 二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世代互相更迭,由于孢子体和配子体的植物体形状、大小基本相同,叫同形世代交替。如石莼属的石莼(海白菜) 。(2)异形世代交替 其类型主要有三种:葫芦藓为代表、配子体发达的苔藓植物世代交替;蕨为代表、孢子体发达,但两世代都能独立生活的蕨类植物的世代交替;孢子体发达,配子体退化并寄生在孢子体上的

35、种子植物的世代交替,如裸子植物的松、拍、杉,被子植物的杨、柳、桃、杏等。被子植物的生活史:蕨类生活史:3世代交替的进化趋势种子植物的孢子体最发达,配子体最简单,依附于炮子体生活,但受精作用不受水的限制,因此,这类植物对陆地环境的适应性最强。蕨类植物的孢子体比较发达,而配子体虽然简单,但是还能独立生活,受精作用离不开水。植物配子体发达,受精作用也是在有水的环境才能进行,孢子体依附于配子体上生活。石莼属藻类植物的同形世代交替,孢子体和配子体形状、大小基本相同,则代表水生藻类植物原始阶段的世代交替。世代交替的进化趋势可以认为是从同形世代交替的绿藻向着两条进化路线发展:一条发展成为孢子体寄生在配子体上

36、的苔藓,一条通过蕨类植物发展成为配子体寄生在孢子体上的种子植物。第三节 高等动物的繁殖【知识概要】一、精巢的结构、功能和精子的形成(以高等哺乳动物和人为例)l精巢的功能和结构精巢是产生雄性激素和精子的器官。哺乳动物和人体的精巢位于阴囊内,卵圆形,表面被覆结缔组织膜,称白膜。白膜在后缘增厚,称睾丸纵隔,纵隔向内侧延展,在睾丸实质内形成许多睾丸小隔,两小隔之间称睾丸小叶。每一小叶内有数条细长迂回的小管,叫曲细精管,曲细精管是精子发生的场所。曲细精管的管壁由两种上皮细胞组成,一种是分生能力很强的精原细胞,一种是有支持、营养和分泌雄性激素的支持细胞。曲细精管向睾丸内侧集中汇集,形成盘曲的睾丸网,进而构

37、成附睾,附睾是精子进一步发育成熟的部位。附睾尾移行为输精管。2精子的形成精子的形成过程一般分为以下四个阶段:(1)增殖期 精巢中精原细胞通过有丝分裂增加细胞数目;(2)生长期 增殖中的一部分精原细胞吸收营养物质,体积增大,称初级精母细胞;(3)成熟期 包括初级精母细胞的染色体复制以及两次连续的细胞分裂(过程见减数分裂) ;(4)变形期 精细胞发育成熟为能流动、具有受精能力的精子。二、卵巢的结构、功能和卵细胞的形成1卵巢的功能和结构卵巢是分泌雌性激素、产生卵细胞的器官。哺乳动物和人的卵巢位于盆腔内子官两侧,呈扁椭圆形。表面被覆一层立方上皮,是卵细胞的生发组织,故称生殖上皮。上皮下有一层结缔组织和

38、不同发育阶段的卵泡组成;髓质在中央,由结缔组织和神经、血管组成。在胚胎期,生殖上皮细胞即分裂增殖,形成一团一团的细胞进入皮质。每一团中有一个细胞较大,为卵原细胞,其外周包围一层小形扁平细胞,叫卵泡细胞,卵泡细胞向卵原细胞提供营养,并分泌雌性激素。排卵 卵原细胞加上周围一层扁平卵泡细胞,叫做初级卵泡。初生幼女两个卵巢中共约有 30 万40 万个初级卵泡,但要到青春期后才能陆续发育。每 28 天左右成熟一个卵细胞并排出卵巢,称为排卵。女性一生中由两个卵巢交替排出卵细胞约 400500 个。2卵细胞的形成哺乳动物和人的卵细胞形成过程可分为:卵泡的发育、排卵和成熟分裂三个过程。(1)卵泡的发育 初级卵

39、泡是卵巢中最幼稚的卵泡。青春期后,每月有一个初级卵泡进入成熟过程。在成熟过程中卵原细胞贮存营养、体积增大、称为初级卵母细胞。这时其周围的卵泡细胞也不断增殖,由单层变为双层,同时由扁平变为立方形。以后,在多层卵泡细胞之间出现腔隙,叫卵泡腔,内含卵泡液,这时的卵泡称为次级卵泡,其中所包围的初级卵母细胞继续增大。从初级卵泡发育到成熟卵泡,在人体为时需 2 周。(2)排卵成熟卵泡向卵巢表面突出,由于卵泡激增,压力不断加大,最后引起卵泡腔破裂,初级卵母细胞由卵巢排出,经体腔进入输卵管。(3)完成减数分裂由卵巢排出的初级卵母细胞(2n) ,要在输卵管内连续进行两次成熟分裂,最终成为染色体数目减半的成熟悉卵

40、细胞(n) 。卵细胞在减数分裂过程中的不均等分裂,有利于营养物质的集中,以保证早期胚胎发育的需要,这也是卵式生殖的一种适应特点。三、月经周期1月经周期女性从青春期开始,在整个生殖年龄中卵巢和子官内膜呈现周期性的变化。在每个周期中出现的最明显变化是子宫的周期性出血,约每月一次,所以叫月经。月经周期中子宫内膜变化可分三期:增生期(排卵前期或卵泡期) 、分泌期(排卵后期或黄体期) 、月经期。2卵巢内分泌与月经周期月经周期中子宫内膜的周期性变化,受卵巢、脑垂体和下丘脑分泌的几种激素的控制。它们之间的关系是下丘脑调节腺垂体的活动,即下丘脑 腺垂体卵巢 子宫内膜。同时卵巢对下丘脑、腺垂体又有反馈调节作用。

41、四、动物的受精作用受精是指精子和卵细胞融合而形成合子(受精卵)的过程。哺乳动物和人的卵细胞在输卵管的前 1/3 部分受精。无脊椎动物和大部分水生动物通常在水中行体外受精。受精大致分三个阶段:精子的侵入、受精膜的形成、核的结合。受精激发卵细胞开始发育,也使受精卵恢复二倍体细胞,保持物种染色体数目的相对稳定。第四节 动物的个体发育【知识概要】一、卵裂方式受精以后,合子开始发育,第一阶段是卵裂。卵裂种类概括如下:二、高等动物(青蛙)的个体发育蛙的胚胎发育概括如下:(1)卵裂期 这时期弱端黄卵进行不均等分裂。经过几次分裂,形成一团细胞,动、植物极细胞大小悬殊。(2)囊胚期 在继续分裂过程中,细胞数目增

42、多,细胞产生的液态代谢产物集中在中心,细胞向四周飘移,围成一个空心的球体,这时的胚体叫囊胚,囊胚内部出现偏于动物极、充满流体的囊胚腔。(3)原肠胚期 囊胚后期,在赤道线下出现一条月牙形的浅沟,浅沟的背缘叫背唇。背唇出现以后,动物极细胞分裂卷入囊胚腔。与此同时,植物极细胞也由背唇下卷入囊胚腔。先前出现的浅沟两端继续向下延伸,最终形成一个环状裂隙,称为胚孔(原口) 。胚孔外周的细胞继续内卷,而胚孔中心始终堵塞着一团原来植物极的细胞,称为卵黄栓。那些内卷的细胞在原来囊胚腔处围成一个新的空腔,叫原肠腔。这时的胚体称为原肠胚。原肠胚早期的特点是胚体出现了两层细胞,围绕原肠腔的一层,称为内胚层,包围胚体体

43、表的一层称为外胚层。原肠胚进一步发育,开始三胚层分化:即原肠腔顶壁的细胞分化为中胚层,中胚层包围着全部由内胚层细胞构成的原肠。(4)神经胚期 外胚层形成一片神经板,进而围成一条神经管。神经营前端膨大发育成脑,其余发育成脊髓。同时,在神经管下方,中胚层细胞形成一条棒状实心结构,即脊索。在中胚层不断发育过程中,中胚层又分化出脏壁中胚层和体壁中胚层,它们两者之间的空腔,即为体腔。蛙的个体发育在形态结构上有变态的特征。各种动物在胚胎发育过程中都要形成内、中、外三胚层,再由这三胚层发育成动物的各种组织、器官和系统。三、昆虫的个体发育昆虫的个体发育也分为胚胎发育和胚后发育两阶段。其主要特点是在胚后发育,即

44、从幼虫到成虫要经过外部形态、内部构造以及生活习性上的一系列变化,称为变态发育。昆虫的变态主要有两种类型:完全变态:个体发育史中具有四个虫态,即:卵幼虫蛹成虫。如蚊、蝇、蝶、蚕蛾等。不完全变态:个体发育史中只有三个虫态,即:卵幼虫(若虫)成虫。如蝗虫、螳螂、蜚蠊等。【解题指导】例 高等动物胚的外胚层发育出 A 呼吸道上皮 B 真皮 C 消化道上皮 D 神经系统析 高等动物胚的外胚层先分化表皮和神经板。表皮在头部分化出嗅窝、水晶体、角膜等,大部分发育为皮肤的上皮,以及由它衍生的汗腺、乳腺、皮脂腺等和爪、甲、毛发、羽等附属物。表皮还内陷发育为鼻腔粘膜上皮、口腔粘膜上皮(如唾液腺、脑垂体)等。神经板卷

45、成神经管,再发育成脑、脊髓、视网膜、神经节和神经等。真皮由致密结缔组织组成,是由中胚层发育而成的。所以正确答案是 D。第七章 遗传和变异第一节 遗传的物质基础【知识概要】一、染色体是遗传物质的主要载体1染色体的化学成分染色体的主要成分为 DNA 和组蛋白,两者含量比率相近,此外,还有少量非组蛋白和 RNA。组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质,带正电荷。其功能是参与维持染色体结构,有阻碍 NDA 转录 RNA 的能力。非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质,带负电荷。非组蛋白的特点是:既有多样性又有专一性,含有组蛋白所没有的色氨酸。非组蛋白的功能是 DNA 复制、RNA 转录活动的调

46、控因子。2染色体的结构核体螺线管超螺线管染色单体。从舒展的 DNA 双螺旋经四级折叠,压缩到最短的中期时,DNA 分子缩短约 500010000 倍。二、DNA 是主要的遗传物质l噬菌体侵染细菌实验证实 DNA 是遗传物质实验步骤如下:2肺炎双球菌的转化实验证实 DNA 是遗传物质3烟草花叶病毒(CMV)的重建说明 CMV 是不具 DNA 的病毒,RNA 是遗传物质三、DNA 的结构和功能1DNA 的结构DNA 是四种脱氧核苷酸的多聚体,见下图:DNA 的一级结构DNA 的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成,磷酸和糖由 3、5一磷酸二酯键联结在一起。碱基接在每一脱氧核糖的 1碳上其结构要点如下:(1

47、)两条 DNA 链反向平行,一条走向是 53 ,另一条走向是 35 ,两条互补链相互缠绕,形成双螺旋状。(2)碱基配对不是随机的。腺嘌呤(A )通过两个氢键与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)通过三个氢键与胞嘧啶( C)配对(见右图) 。GC 对丰富的 DNA 比 AT 对丰富的 DNA更为稳定。(3)DNA 的双螺旋结构中,碱基顺序没有限制性,但是碱基对的顺序却为一种 DNA分子提供了它性质上的特异性。(4)双链 DNA 具有不同的构型,其中 3种具有生物学上重要性。BDNA:右旋,正常生理状态下的常见形式。ADNA:右旋,脱水状态下的常见形式。ZDNA:左旋,这种结构可能与真核生物中基因活性

48、有关。2DNA 的功能(1)DNA 的复制 凡有增殖能力的细胞,DNA 复制是在间期细胞核的 S 期完成的。DNA 的复制为半保留复制,DNA 复制是从复制子起点开始的。DNA 复制时,由于 DNA合成的方向是 53 ,所以一条长链是连续合成,另一条为不连续合成,先合成冈崎片段,去引物质再由 DNA 连接酶连成一条长链。总的来看, DNA 是半不连续复制。复制从复制子起点开始,沿两个方向进行,当两个复制手的复制叉相接时,即相连在一起,当许多复制子的复制又相连时,两条新合成的链同各自的模板链相连形成两个相同的 DNA 分子。高等生物的染色体是多复制子,原核生物则是单复制子。另外,噬菌体和质粒的环

49、状DNA 大都是随复制又同时向两侧移动方式复制。(2)基因的表达 包括转录和翻译两个过程,在原核生物中这两个过程同时进行,在真核生物中是在不同时间、不同地点进行的。转录 转录是以 DNA 分子的一条链为模板,合成 RNA 的过程,合成方向也为 53 ,转录不是沿 DNA 分子全长进行,是以包括一个成多个基因区段为单位进行合成。原核细胞 tRNA、mRNA、rRNA 由一种 RNA 酶催化合成。而真核细胞具有三种聚合酶、,其中催化 rRNA 的合成,催化 mRNA 合成,催化 tRNA 的合成。合成出的 m RNA 前体需经过戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序,最后才成为成熟的 mRNA。翻译它是以 m RNA 分子为模板,按 53的方向在核糖体上合成蛋白质的过程。蛋白质合成是从 NC 端。遗传密码在 mRNA 上,每三个相邻的碱基形成一个密码子,方向为 53 ,四种碱基可组合形成 64 种密码,其中有两种起始密码,三种终止密码,密码子的特点是不重叠性、无标点符号、简并性、终止密码和起始密码、通用性。反密码

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