生物生长和发育
1.生殖、发育和生长
生殖是生物产生后代的过程。对于有性生殖的生物来说,受精卵的形成意味着下一代生命的开始。它是从受精卵分裂到性成熟生物形成的一个发育过程。所以,生长发育是生殖过程的延续,是受精卵的生命可能性变成生物现实的过程。发展过程包括个体的成长,这是一个从量变到质变的过程。在个体成长过程中,通过量的积累,当性成熟时就实现了质变,从而完成了个体的发展过程。动物的生长发育过程在神经激素的调控下协调有序。
2.个体发育、胚胎发育和胚胎后发育
生物体的个体发育是指受精卵经过细胞分裂、组织分化和器官形成,直至发育成性成熟个体的过程。这个过程可以分为两个阶段,即胚胎发育和胚后发育。
(1)胚胎的发育;
动物:受精卵发育成幼虫的过程。比如青蛙从受精卵到蝌蚪。
被子植物:受精卵和受精的极核在胚珠中发育成种子的过程(本质上是受精卵发育成种子的胚)。
(2)胚后发育:
动物:幼虫从卵膜中孵化出来或从母体中出生,发育成性成熟个体的过程。这个过程在一些动物中是异常发育的,比如青蛙蝌蚪发育成青蛙;有的是不完全变态,比如蝗虫的发育过程,有的是非变态,比如牛羊。
被子植物:种子发芽后长大,长成成虫;生殖生长后,发育成性成熟的个体。
3.极核与极体、胚囊与胚泡的区别。
极体是动物卵母细胞和卵细胞同时减数分裂形成的子细胞。由于缺乏细胞质和营养物质,极体无法发育,最终被母体吸收。在一个卵母细胞产生的三个极体中,两个(由第一个极体产生)具有相同的遗传物质,另一个与卵细胞中的遗传物质相同。极体和卵细胞中包含的染色体数量是这个物种的一半。
极核是被子植物胚囊中游离出来的两个核,与精子结合形成受精极核,日后发育成胚乳,为幼胚发育提供营养。胚珠中的一个大孢子母细胞经过减数分裂产生一个大孢子,大孢子经过三次有丝分裂产生八个细胞(包含这八个细胞的结构称为胚囊),其中一个是卵细胞和两个极核,所以两个极核的遗传物质与卵细胞的遗传物质相同,包含的染色体数量是本物种的一半。动物受精卵在其中分裂形成胚泡腔的胚胎称为胚泡。
4.植物发育中染色体与基因型的关系。
为了便于记忆植物各部位的染色体和基因型,我们可以总结以下规律来理解和掌握,即“两除”:
(1)在染色体数目方面:(假设正常体细胞的染色体数目为2N),除精子、卵细胞和极核(一个极核)外,染色体数目均为n;除受精极核和发育的胚乳细胞外,其他细胞的染色体数目均为2N。
(2)就基因型而言,除受精卵和发育胚胎外,其基因型由一个卵细胞和一个精子组成;除受精极核和发育的胚乳细胞外,细胞的基因型由一个精子和两个卵细胞组成,其他细胞的基因型与母体相同。
5.营养生长和生殖生长
营养生长是指植物的根、茎、叶等营养器官的生长。生殖生长是指植物的花、果实、种子等生殖器官的生长。营养生长是生殖生长的物质基础,但营养生长和生殖生长都消耗和竞争有机物,从而影响或改变有机物在植物体内的分布。因此,对于栽培的叶、茎、根菜、草,应采取促进营养生长,抑制生殖生长的措施;对于收获谷物、油菜籽和果实的植物,应采取措施在营养生长的同时促进生殖生长,或在营养生长达到一定程度时控制营养生长,促进生殖生长。
6.羊膜的进化意义
两栖动物无法摆脱水的限制。两栖动物的繁殖和发育(初始阶段)必须在水中,并直接依赖于外部水环境。因此,两栖动物并不是真正的陆生脊椎动物。羊膜是爬行动物开始出现的结构。羊膜内有足够的液体,保证了胚胎发育对水环境的要求,从而减轻了个体发育对外界水环境的依赖。羊膜为脊椎动物完整的陆生生活奠定基础,同时羊膜中的羊水可以缓冲休克,防止内部胚胎的机械损伤。