什么是生殖?生殖就是指生物体产生后代的过程。通过找出配子结合与否,我们可以判断一个生物体是进行无性生殖还是有性生殖。
无性生殖
无性生殖是不经过生殖细胞或配子的结合,由母体产生新个体的一种生殖方式。在无性生殖下,子代和母代拥有相同的遗传物质(因为子代就是母代直接弄出来的)。无性生殖的好处就是子代会保留亲代的优良特征,然而,无性生殖产生的个体很少会发生变异,因此不容易适应新环境。
无性生殖的例子
1) 分裂生殖
分裂生殖可以分为横裂、纵裂。它指的是母体分裂成两个或多个大小形状相同的新个体。一些单细胞生物会采取二分列,例如细菌、变形虫,而疟原虫则采取复分裂。
2) 出芽生殖
在母体会有芽体生出,当芽体长大后它就会脱离母体并形成新个体。出芽生殖的例子有酵母菌、水螅。
3) 孢子生殖
母体会产生无性孢子,孢子会在适宜环境下萌发并长成新个体,例子面包霉、单胞藻。
4) 断裂生殖
母体身体折断后,每段可以继续长成新个体,例子水绵。
5) 营养生殖
植物的营养器官(根、茎、叶)的一部分会在脱离母体后发育成新个体。例子是洋葱的鳞茎、马铃薯的块茎、莲藕的茎。
有性生殖
有性生殖则是通过两性配子结合成合子,之后合子再发育成新个体。比起无性生殖,有性生殖的子代拥有双亲的遗传特征。它的好处是子代的变化大,演化速度快。然而这使得它们的繁殖速度比无性生殖慢得多。
有性生殖可以分为同配生殖、异配生殖、卵式生殖。
1) 同配生殖
两个形态、大小相似的配子(同形配子)相结合。例子:低等动植物、真菌。
2) 异配生殖
两个大小不同的配子(异形配子)相结合。例子:空球藻。
3) 卵式生殖
卵细胞(雌性配子)和精子(雄性配子)相结合。卵细胞很大,不能移动;精子很小,可以运动,因此是由精子游到卵细胞那里。例子:多细胞生物。
世代交替
在植物生活史中,孢子体世代(双倍体)和配子体世代(单倍体)会有规律的交替出现。
孢子体(2n)→孢子(n)→配子体(n)→配子(n)→合子(2n)→孢子体(2n)
1) 孢子体首先通过减数分裂产生孢子;
2) 接下来孢子就会发育,并成为配子体;
3) 匹配字体以有丝分裂产生配子;
4) 两个配子会结合成合子
5) 合子发育,并成为孢子体。
苔藓植物
在苔藓植物中,配子体是显著世代,孢子体的体形小、生命短,需要依赖配子体生活。
当水分充足的时候,苔藓的精子器破裂,放出带有鞭毛的精子。随后,雨水会把精子带到颈卵器,并与卵子结合。然后,卵子受精形成合子,发育成孢子体后孢子体在颈卵器形成柄,柄会伸出配子体,柄的末端会形成荚,这个荚会产生孢子,之后孢子再发育成配子体。这就是苔藓植物的世代交替过程。
蕨类植物
在蕨类植物中,孢子体较为发达,是显著世代。但是,配子体虽然小,但仍能独立生存。
蕨类植物本身植物体为孢子体,蕨类植物的背面有孢子囊,内含有孢子母细胞。孢子母细胞会通过减数分裂后形成孢子。孢子萌发成配子体(原叶体)。原叶体的精子器放出的精子就会游向颈卵器的卵子并结合。合子会萌发变成孢子体。随后,孢子体发育,配子体萎缩。
【原叶体:很小的配子体,呈心形。细胞中含有叶绿体,有假根,因此可以独立生存。在原叶体的底部有颈卵器和精子器,而颈卵器较高,因此精子需要向上移动来与卵子结合。】
被子植物
被子植物是指有花植物。它们的雄蕊和雌蕊所释放的细胞会结合并受精,形成双重受精。
雄蕊由花药、花丝组成。花药负责产生花粉。花药有四个花粉囊,花粉囊里的花粉母细胞(2n)会通过减数分裂产生四个小孢子(n)。这四个小孢子会通过有丝分裂产生两个细胞,变成花粉粒。花粉粒中含有两个细胞,一个是管细胞,一个是生殖细胞。
雌蕊由柱头、花柱、子房组成。子房内有胚珠。胚珠内的胚囊母细胞经过减数分裂后会产生四国单倍体细胞,其中三个会退化,另一个则会发育成大孢子。这个大孢子之后会继续发育,并连续分裂三次,变成八个核,之后大孢子会产生细胞壁,发育成雌配子体。
雌配子体内有一个中央细胞、一个卵细胞、两个助细胞和三个反足细胞。当中,在这个雌配子体:
1) 中间的中央细胞有两个核
2) 靠近珠孔端有一个卵细胞和两个助细胞,各一个核
3) 在卵细胞的对面有三个反足细胞,各一个核
雄蕊那里的花粉粒在传到雌蕊的柱头后会发育长出花粉管,花粉管会在管核的引导下往子房方向生长。花粉粒的生殖细胞就会随着花粉管一路来到胚囊。在生殖细胞去胚囊的同时,它会分裂成两个精核。这两个精核进入胚囊后,一个会与中央细胞的两个极核结合成三倍体的胚乳核(3n),另一个精核则会和卵细胞融合成两倍体的合子(2n)。
由于两个精核分别与卵细胞和中央细胞融合,因此称为双重受精。合子会发育成胚,而胚乳核则会发育成储存营养物的胚乳。
|
有性生殖 |
无性生殖 |
受精作用 |
有 |
无 |
遗传重组 |
有 |
无 |
基因突变 |
有 |
有 |
适应环境 |
适应性大 |
适应性小 |
演化速度 |
快 |
慢 |
~冷知识
Q:种子植物和低等植物的不同点?
A:
1) 种子植物有种子
2) 种子植物会形成花粉管,使得精子不需媒介就能去到子房
3) 配子体退化的很小,并且藏在孢子体的生殖器官内
Q:什么是孤雌生殖?
A:孤雌生殖是指一个个体的卵子不需要经过受精也可以单独发育成一个新个体。孤雌生殖可以分为单倍孤雌生殖和二倍孤雌生殖。
单倍孤雌生殖:蜂后产的卵有些是受精的,有些是未受精的。那些受精的就会发育成雌蜂,而未受精的则会发育成雄蜂。
双倍孤雌生殖:蚜虫在夏季、秋季时会进行。雌蚜虫体内的卵(2n)可以在未受精的时候先在母体孵化为雌芽,并以卵胎生的方法被生出。来到秋末,蚜虫便会重新进行有性生殖。
Q:苔类和藓类的差别?
A:
苔类 |
藓类 |
配子体形态 |
配子体形态 |
片状叶子 |
直状叶子 |
难区分茎和叶 |
可区分茎和叶 |
例子:地钱 |
例子:土马鬃 |
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