高中生物学习笔记.docx

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高中生物学习笔记

一、生殖的种类

（一）无性生殖

无性生殖是不经生殖细胞的两两结合，由母体直接产生新个体的方式。

从本质上讲，是由体细胞进行的繁殖就是无性生殖。

下表是常见的无性生殖。

生殖的方式

概念

举例

分裂生殖

由一个生物个体直接分裂成两个新个体，这两个新个体的大小、形状基本相同

草履虫、变形虫、细菌

出芽生殖

母体上长出芽体，由芽体发育成和母体一样的新的个体

酵母菌、水螅

孢子生殖

真菌和一些植物细胞，能够产生一些无性生殖细胞--孢子，在适宜的条体下，孢子萌发成新的个体

青霉、曲霉、铁线蕨

营养生殖

由植物的营养器官（根、茎、叶）的一部分，在与母体脱落后，发育成一个新的个体

马铃薯的块茎、蓟的根、秋海棠的叶

说明：

1、单细胞生物只能进行分裂生殖。

2、“出芽生殖”中的“芽”是指在母体上长出的芽体，而不是高等植物上真正的芽的结构。

比如：

马铃薯利用芽进行繁殖是利用块茎进行繁殖，它是营养生殖而不是出芽生殖。

从本质上讲，“芽体”和母体是一样的，只不过芽体小一些。

3、无性生殖中的孢子生殖中的“孢子”是无性孢子，和体细胞有着相同的染色体数或DNA数。

因此，无性孢子只可能通过有丝分裂或无丝分裂来产生，而不可能通过减数分裂来产生。

4、营养生殖是利用植物的营养器官来进行繁殖，只有高等植物具有根茎叶的分化，因此，它是高等植物的一种无性生殖方式，低等的植物细胞不可能进行营养生殖。

变形虫的分裂生殖

草霉根的营养生殖

根酶的孢子生殖

水螅的出芽生殖

　　植物细胞具有全能性。

根据这个理论，用植物的组织培养技术，可以完成植物的繁殖。

植物组织培养的大致过程如下：

在无菌的条件下，将植物器官或组织切下，放在适当的人式培养基上培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。

不过，这种组织没有发生细胞分化，在适当的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，这部分细胞便开始分化，产生组织器官，进而发育成一棵完整的植株。

　　植物的组织培养不仅取材少，培养周期短，繁殖率高，而且还便于自动化管理。

这项技术已在果树和花卉的快速繁殖、培育无病毒植物等方面得到了广泛的应用。

例如，一个兰菊花的茎尖，可以在一年内产出40万株兰花苗。

又如，长期进行无性繁殖的植物，体内往往积累大量的病毒，从而影响植物的产量和观赏价值，经研究发现，只有茎尖和根尖中不含有病毒，因此，人们利用茎尖进行组织培养，便得到了多种植物如（马铃薯、草霉、菊花）的无病毒株，取得可观的经济效益。

下图示意的常见生物的无性生殖

二、有性生殖

1、有性生殖是生物界中最普遍的一种生殖方式。

它是指两个性细胞两两结合形成合子，进而形成新的个体。

性细胞是通过减数人裂产生的。

2、进行有性生殖的生物，其后代具有了两个亲本的遗传物质，因而具有更大的生活力和变异性。

3、有性生殖的种类（如下表示）

生殖种类名称

名称

概念

举例

有性生殖

同配生殖

结合成合子的两个配子，形态和大小相同

低等的动、植物，如藻类、真菌

异配生殖

结合成合子的两个配子，形态大小不同，一个稍大一些，一个稍小一些

绿藻、原生动物

卵式生殖

由精子和卵细胞结合而成，精子特别小，而卵细胞特别大

高等动物、高等植物

单性生殖

在进行有性生殖的动物中，卵细胞不经受精，单独发育成子代的生殖方式

蜜蜂（雄蜂）、蚜虫、水蚤、蒲公英、

4、有性生殖的意义：

有性生殖是生物界普遍的生殖方式，在现有的200多万种生物中，无性生殖只占1-2%。

有性生殖的也出现，大大加快了生物进化的步伐。

下图是被子植物的有性生殖过程示意图，有兴趣的同学可以看一下。

一、减数分裂产生精子的过程

1、关于精原细胞：

精原细胞位于睾丸的曲细精管内，是原始的生殖细胞，它有着和体细胞相同的染色体数，从来源上看，精源细胞是通过有丝分裂产生的。

二、减数分裂的过程

（一）减数分裂的第一次分裂

1、

（1）精原细胞内的染色体数和体细胞相同，精原细胞经复制后，进入联会时期。

（2）关于同源染色体：

一个来自父方，一个来自母方，并且在减数分裂过程中能配对的染色体称为同源染色体。

2、联会：

同源染色体的两两配对叫联会。

3、四分体：

（1）四分体是说每一对同源染色体上有四个染色单体，故称之为四分体。

在上图中上，精原细胞内共有4对同源染色体，那么在四分体时期，共有4个四分体。

如果是人的精原细胞在减数分裂时进行到四分体时期，则有23个四分体。

下表是关于一个四分体。

四分体数目

染色体数目

染色单体数目

DNA分子数

1个

2个

4个

4个

（2）在四分体时期染色体的一个重要的行为是交叉互换。

交叉互换发生在四分体时期的一对同源染色体的两个染色单体之间。

交叉互换增大了精子和卵细胞内遗物质的变异性。

下图是一对同源染色体在四分体时期的交叉互换示意图。

　　（3）基因的连锁互换规律就是作用于四分体时期。

４、同源染色体的分离。

（1）在减数分裂第一次分裂的后期，同源染色体分离，并拉向细胞的两极，并进入到次级精卵母细胞中。

减数分裂第一交分裂的实质应是同源染色体的分离。

（2）同源染色体的分离造成了染色体数目的减半。

　　（3）在同源染色体分离的同时，非同源染色体可以自由组合，这样能产生很多种精子。

象人的精原细胞中有23对同源染色体，理论上由于“同源染色体分离，非同源染色体自由组合”所能形成的精子的种类有223种。

同样，如果一个生物体细胞中的染色体数为2n，那么由于“同源染色体分离，非同源染色体自由组合”所形成的精子的种类有2n种。

　　（4）基因的分离规律和基因和自由组合规律就是作用在减数分裂的第一次分裂的后期。

二、减数分裂的第二次分裂

（1）减数分裂的第二次分裂从本质上说一次更象是一次有丝分裂。

减数分裂第二次分裂的本质体现在此次分裂的后期：

着丝点分开，两个染色单体随之分开而成为两个染色体，并由纺缍丝牵引拉向细胞的两极。

（如下图示）

（2）精子细胞不是精子，精子细胞还要经过变形，才能形成精子。

哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。

在卵巢内有许多发育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞。

（如右图示）

卵细胞和精子形成过程的主要区别在于：

初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成一个大的细胞和一个小的细胞。

大的细胞叫次级卵母细胞，小的细胞叫极体。

接着次级卵母细胞进行减数第二次分裂，形成一个卵细胞和一个极体。

与此同时，减数分裂过程中形成的极体也分裂成为两个极体。

这样，一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。

卵细胞和极体都含有相同的染色体数。

不久，三个极体就消失掉了。

三、减数分裂产生卵细胞的过程：

四、减数分裂过程中染色体的变化

下图所示的是在减数分裂过程中，染色体和DNA的变化曲线。

五、受精作用

精子和卵细胞融合的过程叫受精作用。

受精作用完成后，精子的细胞核和卵细胞的细胞核发生细胞的融合，这样合子中的染色体数又恢复到原来的体细胞的染色体数。

由此可见，对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持生物前后代染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有着十分得重要的作用。

（下图是精子开始进入卵细胞）

一、被子植物的个体发育

植物的个体发育是从受精卵开始的。

从植物的受精卵开始，到植物的性成熟为止的这段时间称之为植物的个体发育。

（一）胚的发育

　　不同植物的个体发育大体相同，现以荠菜为例来说明:

　　被子植物在完成双受精后，受精卵进入一个休眠期，植物不同，这个休眠期的长短不同。

在休眠期结束后，受精卵开始发育。

下面是受精卵的发育过程。

　　荠菜的胚经过短暂的休眠后，就开始进行有丝分裂，第一次分裂形成的两个细胞中，近珠孔的一个叫基细胞，远离珠孔的叫顶细胞。

顶细胞经过多次分裂后，形成球状胚体，基细胞经多次分裂形成胚柄。

胚柄能从周围的胚乳组织中吸收营养物质。

在胚体发育完成后，胚柄就退化消失了。

　　由于球状胚体的顶端的两侧细胞分裂速度快，形成了两个突起，由这两突起发育成子叶，两子叶之间的一些细胞发育成了胚芽，胚体的一些基部细胞发育成了胚根。

在胚芽和胚根之间的细胞，则形成了胚轴。

（二）胚乳的发育

胚乳的发育没有休眠期。

受精极核是由二个极核和一个精子结合而成，因此，对于二倍体生物（2n）而言，受精极核的染色体数是3n。

　　需要说明的是：

胚囊中的卵细胞和二个极核都是由同一个胚囊母细胞发育而成的，因此，这三个细胞的基因型是完全相同的。

　　受精极核--->游离的胚乳核--->外加细胞壁--->胚乳细胞。

如下图所示：

　　上图是玉米的胚囊，从图中看出，在受精极核发育到游离的胚乳核时，受精卵还处在休眠状态。

在胚乳的发育完成以后，受精卵才发育到球状胚体阶段。

可见，胚乳的发育优先于胚的发育。

　　单子叶植物如小麦、玉米、水稻等禾本科植物，它们的种子中有胚乳。

双子叶植物也有胚乳的发育过程，只不过在胚胎发育过程中，胚乳中的营养物质转移到子叶中。

（具体的过程是：

胚乳-->泡状细胞-->胚柄-->子叶）

高等动物的个体发育分为胚的发育和胚后发育：

受精卵--------->幼体-------->性成熟的个体

　　　胚的发育　　　胚后发育

一、胚胎发育

1、受精卵

在蛙的受精卵中，含卵黄少的一端称为动物半球，含卵黄多的一端称为植物半球。

下表为蛙的受精卵的动物半球和植物半球的区别。

卵黄含量

比重

位置

颜色　

细胞分裂速度

动物半球

少

小

上

深

快

植物半球

多

大

下

浅

慢

2、三次卵裂

第一次卵裂：

沿卵轴，从动物极到植物极。

第二次卵裂：

沿卵轴，垂直于第一次卵裂的方向。

第三次卵裂：

垂直于卵轴，并且偏向动物极。

3、囊胚

（1）形成原因：

动物极细胞分裂速度快，向下外包形成。

（2）特点：

a具有内、外两个胚层

　　　　　b具有囊胚腔，下图是海星的囊胚。

4、原肠胚

（1）原肠胚的形成原因：

a动物极细胞外包

　　　　　　　　　　　　　b植物极细胞同内陷

（2）原肠胚的特点：

a　具有外、中、内三个胚层

　　　　　　　　　　　b　具有原肠腔

5、三个胚层的发育：

外胚层

神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构

中胚层

骨胳、肌肉、循环系统、生殖系统、排泄系统

内胚层

肝、胰等腺体、消化道、呼吸道的上皮。

怎样知道动物体的器官、系统是由哪一个胚层发育而成的呢？

　　1929年，德国的胚胎学家福格特（W.Vogt）想出一一个巧妙的办法。

他有无毒的染料将琼脂薄片上色，再将薄片紧帖在早期原肠胚的表面，经过一段时间，一些胚胎细胞就被染上了染色。

由于所用颜料不会影响细胞的正常发育，经过解剖后，观察细胞的颜色　便可知是由全什么胚层发育而成。

　　近年来采用的放射性同位素示踪的方法来研究这个问题。

二、胚后发育

1、变态发育

　　在由幼体到成体的过程中，多数生物只是身体的长大和生殖器官的成熟。

但有少数的动物的幼体和成体的差别很大，而这些变化又是在短时间内完成的，这种类开明型的胚后发育叫变态发育。

如青蛙的变态发育。

2、关于鸡蛋

　　有两类鸡蛋：

受精的鸡蛋，末受精的鸡蛋。

末受精的鸡蛋内是没有细胞的。

受精的鸡蛋内是有多细胞的胚，而不是一个受精卵。

鸡蛋的孵化，不是胚的发育的开始，而是胚的发育的继续。