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生物生殖方式总结

 精彩教师之家 2012-04-13
生物的生殖包括无性生殖和有性生殖。
    无性生殖最常见的方式包括:分裂生殖,孢子生殖,出芽生殖,营养生殖

一)分裂生殖 
    分裂生殖又叫裂殖,是无性生殖中常见的一种方式,即是母体分裂成2个(二分裂)或多个(复分裂)大小形状相同的新个体的生殖方式。这种生殖方式在单细胞生物中比较普遍,但对不同的单细胞生物来说,在生殖过程中核的分裂方式是有所不同的,可归纳为以下几种方式:
以无丝分裂方式营无性分裂生殖
    无丝分裂又称直接分裂,是一种最简单的细胞分裂方式。整个分裂过程中不经历纺锤丝和染色体的变比,这种方式的分裂在细菌、蓝藻等原核生物的分裂生殖中最常见。
    原核细胞的分裂包括两个方面:(1)细胞DNA的分配,使分裂后的子细胞能得到亲代细胞的一整套遗传物质;(2)胞质分裂把细胞基本上分成两等分。
    复制好的两个DNA分子与质膜相连,随着细胞的生长,把两个DNA分子拉开,细胞分裂时,细胞壁与质膜发生内褶,最终把母细胞分成了大致相等的两个子细胞。
以核的有丝分裂方式营无性分裂生殖
    有丝分裂的过程要比无丝分裂复杂得多,是多细胞生物细胞分裂的主要方式,但一些单细胞如:甲藻、眼虫、变形虫等,在分裂生殖时,也以有丝分裂的方式进行。
(1)甲藻细胞染色体的结构和独特的有丝分裂,兼有真核细胞和原核细胞的特点,细胞开始分裂时核膜不消失,核内染色体搭在核膜上,分裂时核膜在中部向内收缩形成凹陷的槽,槽内细胞质出现由微管按同一方向排列的类似于纺锤丝的构造,调节核膜和染色体,分离为子细胞核,最终分裂成两个子细胞(甲藻)。
(2)眼虫营分裂生殖时,核进行有丝分裂,分裂过程中核膜并不消失,随着细胞核中部收缩分离成两个子核,然后细胞由前向后纵裂为二(纵二分裂),其中一个带有原来的一根鞭毛,另一个又长出一根新鞭毛,从而形成两个眼虫。
(3)变形虫长到一定大小时,进行分裂繁殖,是典型的有丝分裂,核膜消失,随着细胞核中部收缩,染色体分配到子核中,接着胞质一分为二,将细胞分裂成两个子代个体。
以核的无丝分裂和有丝分裂方式营无性分裂生殖
    这种方式最典型的代表就是草履虫,草履虫属原生动物纤毛虫纲,细胞内有大小两种类型的核,即大核和小核,小核是生殖核,大核是营养核,在草履虫进行无性繁殖时,小核进行核内有丝分裂,大核则行无丝分裂,接着虫体从中部横缢分成2个新个体。

(二)孢子生殖 
     孢子生殖是由母体产生出没有性别分化的孢子,这种繁殖细胞不经过两两结合,每个孢子能直接发育成新个体的生殖方式。 
    采蘑菇时,只要你稍稍触及老熟的蘑菇,在它那雨伞般身躯翻面的皱褶里,会落下很多细细的“粉末”,随风飞扬。这就是蘑菇繁殖后代的孢子。象蘑菇这样的孢子植物,不会开花结子,它们都以孢子繁殖后代。 
  孢子的个儿一般很细小,直径只有几微米到几十微米,肉眼一般看不见它们。
  衣藻和小球藻等原生藻类,其营养细胞长大,细胞壁加厚,形成孢子囊,在孢子囊内的原生质体进行多次分裂,形成多个无性孢子。 
  各种曲霉的气生菌丝可产生生殖分枝,形成孢子囊。青霉等生殖分枝再发育成分生孢子梗,其末端多次断裂生成分生孢子。疟原虫的配子在蚊体内结合成合子,合子穿入胃壁发育成孢子囊(即卵囊),经过多次核分裂后形成许多孢子,孢子随蚊虫唾液传入人体后,在肝细胞内发育成滋养体。

(三)出芽生殖 
     有些生物在适当环境下,会由体侧凸出向外形成一个球形芽体,这个芽体的养份全由母体供应,待成熟后由母体相接处形成新的体壁,再与母体分离成为独立的新个体,此现象称为出芽生殖。出芽生殖可见于单细胞生物的酵母菌及无脊椎动物,如刺丝胞动物、苔藓动物和海鞘类,新个体由亲代体壁发芽而成。刺丝胞动物的水螅,是行出芽生殖的典型物种,成体水螅会由体壁某处向外凸出芽体,并持续成长,芽体长大后会在顶端形成新口和触手,在能自行捕食时,新个体便脱离母体行独立生活。而珊瑚虫纲的直立穗珊瑚(Nephthea erecta)属软珊瑚类,台湾周遭海域十分常见,群体分枝行出芽生殖。这样的生殖方式,可以让新生个体达自立成熟的阶段才脱离,藉以确保生殖能量不浪费,并繁衍出和自己遗传组成一样的个体,因此潜水时常可看到”成林”的软珊瑚丛。此外,同属于刺丝胞动物的圆盘拟珊瑚海葵(Discosoma sp.)为个体群集性的固着生物,是水族馆常见的生物,它的生殖方式以出芽生殖及分裂生殖为主。此外,海洋中有一群名叫海鞘的可爱小动物,海鞘尾索动物(被囊类),行固着生活,海鞘可行有性生殖,不过无性的出芽生殖也是它们的生殖方式,来自于出芽生殖的新生个体,让海鞘家族成为成簇固着生活的群体。

(四)营养生殖
     营养生殖是由高等植物的根、茎、叶等营养器官发育成新个体的生殖方式。例如,甘薯的块根繁殖、草莓的匍匐茎繁殖,竹类、芦苇、白矛和莲的根茎繁殖,马铃薯的块茎繁殖、百合和洋葱的鳞茎繁殖、水仙和芋的球茎繁殖及秋海棠的叶芽繁殖,均为自然营养繁殖。农业、林业和园艺工作上常用分根、扦插、压条和嫁接等方法,把植物营养器官的一部分与母体分离,使其发育成新个体,这属于人工营养繁殖。组织培养也是人工营养繁殖的一种方法。营养繁殖能使后代保持亲体的优良性状,因此,花卉、果树、茶、甘蔗、竹等人工栽培的植物都采用这种繁殖方式。


有性生殖


     雌雄两个亲体的性细胞(又称配子)结合而发育成一个新个体,此为两性生殖,这在生物学上具有重要的意义。新个体继承了双亲的遗传性状,保持了种族的遗传特性。大多数动物都进行有性生殖。绝大多数无脊椎动物为卵生,即雌性个体产生卵,卵和精子 ,形成幼体,幼体经生长发育成为成体。少数为卵胎生,即卵与精子结合后留在雌性体内发育,其所需营养由卵来供应,形成幼体后,产出体外,如田螺生下来的为幼螺。也有的称胎生,即雌体产生的卵受精后留在体内,并吸收母体的营养而发育成幼体,然后产出体外,如蚜虫生下来的小蚜虫即属此。在低等动物类群中,雌雄两个亲体所产生的性细胞,其大小、形态等基本相似,辨别不出来雌雄,称为同形配子,但多数动物的配子其形态相异,称为异形配子。如雄配子的精子多似蝌蚪壮,雌配子的卵则呈球形。有些无脊椎动物是雌雄同体(hermaphrodatism),即一个个体既可产生精子,又可产生卵。进行生殖时,也是精子与卵结合,不过有时是自己本身的精子和卵结合,称为自体受精,或者自己本身的卵与其他个体的精子结合称为异体受精。如蚯蚓、蛭类等都是雌雄同体的动物。

 

有性生殖中除精卵结合外,尚有其他形式,如:

(一)单性生殖

单性生殖(monogeny)又称孤雌生殖(parthenogensis)。卵子不需要精子而自行发育的生殖方式。

     自然单性生殖 自然界中许多无脊椎动物及一些脊椎动物(某些鱼类和两栖类、蜥蜴、火鸡)的卵子不经过受精而能发育成能生存的个体,成为正常生活周期或正常生活周期的一部分,称自然单性生殖。目前已发现有近30种蜥蜴是行孤雌生殖,一代又一代繁殖,后代皆为雌性,称有性孤雌生殖。蚜虫是在秋季进行有性生殖,到春天后又行单性生殖,二种生殖方式周期性交替进行,称周期性孤雌生殖。还有一种卵,需要精子进入,促使卵活化,最终导致卵发育,但精子没有遗传信息参与子代的发育,称雌核生殖(gyno-genesis),如银鲫。
     人工单性生殖 采用各种方法(物理或化学因素)激动未受精的卵发育成胚胎或后代。已在家蚕、鱼、蟾蜍等多种动物中试验成功。朱洗等(1961)成功地将人工单性生殖的蟾蜍,经冬眠和催青,使其产卵,并能正常发育,培养出世界上第一代没有外祖父的蟾蜍。哺乳动物的卵经物理、化学因素引起卵激动,单性生殖的胚胎大部分在卵裂早期死亡,有的可发育到胚泡,个别的可生出,但很快死亡。此外,一些两栖类的受精卵,经紫外线照射,使卵原核失活,而由雄核发育的单倍体胚胎都不能完成变态。如使单倍体加倍,可有极少数胚胎发育到性成熟。


二)幼体生殖
    幼体生殖 (paedogenesis )动物的幼体生长发育成熟后,即形成成体,其生殖器官才能产生精子或卵,进行有性生殖。但某些动物的幼体虽然未发育成成体,即未达性成熟,在幼体阶段就可以进行生殖,繁殖后代,称为幼体生殖。幼体生殖产生的不是卵而都是幼体,因此这可以认为是胎生的一种形式。幼体生殖的母体在进行生殖时不需要雄体的参加,即卵不与精子结合,因此幼体生殖也可看成是孤雌生殖的一种类型,例如著名的为吸虫类的二生类,而瘿蝇类(Miaster,Oligarces)的幼虫也有这种生殖。幼虫在化踊之前,体内的卵细胞开始发生。在母幼虫体内形成7—30头幼虫,取食母幼虫的大部分组织,破开母幼虫虫体而外出,又重复进行同样的过程。是C.E.von Baer(1866)所命名。和幼态持续不同。

多胚生殖(polyembryony)是指1个卵内可产生两个或多个胚胎,并能发育成正常新个体的生殖方式。这种现象多见于膜翅目一些寄生蜂类,如小蜂科、茧蜂科、姬蜂科、细蜂科、及捻翅目部分昆虫等。行多胚生殖的寄生蜂,在1个寄主内可产卵l一8粒,所产的卵,受精卵发育为雌蜂,非受精卵发育为雄蜂。蜂卵在成熟分裂时,卵中的极体发展为包在胚胎外面的滋养羊膜,其直接由寄主体内吸取营养,而不是由卵黄供给。卵核至少经一次成熟分裂发展为两个胚胎,多者可达上千,分裂一次加倍一次子核数量,发生胚胎数量的多少,由寄主的承受能力决定。如广腹细蜂(Platygaster vernalis),当寄生于瑞典麦杆蝇时,产生15-20个胚胎,而当寄生于甘蓝夜蛾时,可产生2000个胚胎。



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