1-1 有性生殖
有性生殖 : 經過 ( 配子 ) 結合產生後代的生殖方式 每一個新個體都不會與親代完全相同, 產生 ( 多樣化 ) 的子代, 有助生物適應變動的環境
1. 有性生殖需要兩種不同的 ( 配子 ): 雌性 -- 卵通常成球狀, 體積比較 ( 大 ) 雄性 -- 精子通常很微小, 頭部具細胞核, 大部分具有 ( 鞭毛 ) 狀尾部以運動游向卵
知識延伸 同形配子, 例如 : 某些藻類 ; 異形配子, 例如 : 精子與卵 有些卵外還有許多保護性構造, 如雞蛋中的蛋白 殼膜與蛋殼等
2. 雌雄配子結合的過程稱為 受精作用, 精子數量比卵多, 但一個卵只與一個精子結合
3. 有性生殖時, 受精卵攜帶了親代雙方各一半的遺傳物質, 以致下一代的遺傳特性, 例如身高 長相及個性等, 與親代任何一方 ( 不會完全 ) 相同 4. 動物有性生殖過程中染色體數目變化 :
經過配子形成和受精作用可以維持子代個體染色體數目與親代相同 確保子代細胞中的每一對染色體各含有一條親代的同源染色體 受 減數分裂 精 細胞分裂發育為胎兒 配子形成 受精作用
人類染色體數的變化
植物的有性生殖 : A=( 減數分裂 );B=( 受精作用 ) C=( 細胞分裂 );D=( 細胞分化 )
1. 受精發生的場所 : 體外受精 直接將精卵產在 ( 水中 ), 使其在水中結合 體內受精 雄性藉由 ( 交配 ) 行為將精子送入雌性體內, 使精子與卵在 ( 雌體內 ) 結合 珊瑚排卵 ( 體外受精 - 水中受精 ) 蝴蝶交配 ( 體內受精 - 母體內受精 )
受精卵 雌性小丑魚會先將卵產下, 然後雄性小丑魚在卵上釋放精子, 精卵在水中受精 雄蛙會用前肢抱緊雌蛙的腹部, 促使其排卵, 雄蛙再排出精子, 精卵在泡沫卵塊 ( 水中 ) 受精
我們在交配嗎? NO!
體外受精 --- 假交配 青蛙是假交配喔! 泡沫狀的卵塊 莫氏樹蛙 台北赤蛙 1-7
體內受精 - 需要藉由交配將精子送入雌體內
蝴蝶的交配行為 草蜥的交配行為
為什麼陸生動物需進行體內受精呢? 可以避免精 卵乾燥死亡 黃爪隼的交配行為
受精方式的比較 -- 體外受精 受精地點 母體(外) 成功機率 低 產卵數量 多 舉例 珊瑚 大多數魚類等 ( 水生 ) 生物 ( 兩生 ) 類 體內受精 母體(內) 高 少 所有 ( 陸生 ) 動物, 例如 : 昆蟲 爬蟲 鳥 哺乳類 水中鯨魚 海豚 海龜 孔雀魚
觀念大挑戰! 1. 水生生物必體外受精? 2. 陸生生物必體內受精? o 3. 體外受精的生物必為水生生物? o 4. 體內受精的生物必陸生生物? 5. 兩生類是體內還是體外受精? 外
試管嬰兒 : 體外受精 胎生 人類受精方式是屬於體內受精, 但由於科技的進步, 已能將精子及卵取出體外環境使其受精, 解決不易受孕的困擾!
2. 胚胎發育的方式 : 1) 受精卵會進行 ( 細胞分裂 ) 逐漸發育成 ( 胚胎 ) 2) 依胚胎發育所需的養分來源及發育場所, 可分成 ( 卵生 ) ( 胎生 ) 及 ( 卵胎生 )
胚胎發育方式的比較 --
卵生動物 - 母雞的生殖系統
雞蛋中的內含物 卵黃 繫帶 蛋白 繫帶 小白點 1-3
為什麼蛙的卵數量這麼多呢? 蛙卵沒有卵殼保護, 不能防止水分散失, 且在母體外發育, 必須以量取勝 面天樹蛙的受精卵 ( 無卵殼 )
為什麼鴕鳥蛋的體積比人類的卵細胞大很多呢? 鴕鳥蛋 ( 有卵殼 )
兩生類 鳥類和大多爬蟲類都是卵生動物 蛙 ( 無卵殼 ) 企鵝 ( 有卵殼 ) 綠蠵龜 ( 有卵殼 )
胎生動物
胎生動物的生殖構造 細胞分裂胚胎 ( 在子宮內膜著床 ) ( 一個細胞變成二個細胞 ) 受精卵 胎生
子宮中的哺乳類胎兒
多數的哺乳類屬於胎生動物 牛羚的胚胎在母體內發育, 直到發育成熟後才由母體產出 小牛羚
圖 1-20 胎生 : 小白鯨誕生
為什麼大肚魚的肚子特別大呢? 肚子裡有大肚魚寶寶啊! 大肚魚生的是大肚魚寶寶, 不是卵喔! 大肚魚的生殖方式不是卵生, 而是卵胎生
卵胎生動物 看起來像胎生其實是卵生動物喔! 大肚魚 孔雀魚 赤尾青竹絲 某些鯊魚 猜猜看我們需要交配嗎?
搶答時間 下列是不同動物的受精方式及受精卵發育的形式, 何者錯誤?( A ) (A) 黃裳鳳蝶 : 體外受精 卵生 (B) 櫻花鉤吻鮭 : 體外受精 卵生 (C) 孔雀魚 : 體內受精 卵胎生 (D) 袋鼠 : 體內受精 胎生
搶答時間 3/5 下表為某動物的生殖行為, 試問那一種動物符合這些條件? ( B ) 受精方式 產卵數 卵黃量 育幼行為 體外受精 多 豐富 大部分無 (A) 松雀鷹 (B) 褐樹蛙 (C) 海獅 (D) 臺灣獼猴
搶答時間 請問下列哪一個選項中的生物, 具有相同的受精方法及生殖方式?( B) (A) 臺北樹蛙 家燕 (B) 海豚 黃金獵犬 (C) 水螅 鳳蝶 (D) 蜻蜓 臺灣黑熊
搶答時間 有關 卵胎生 胎生 的比較, 下列何者正確? ( A ) (A) 均是體內受精 (B) 均由母體提供養分 (C) 均有胎盤的構造 (D) 均在子宮內發育
二 人類的生殖 人類藉由生殖系統進行有性生殖 繁衍後代 當個體進入青春期後, 生殖系統會開始快速發育
1. 生殖系統 男性生殖系統中的 ( 睪丸 ) 會分泌雄性激素, 並產生精子 ; 女性生殖系統中的 ( 卵巢 ) 會分泌雌性激素, 並產生卵
名稱功能睪丸分泌雄性激素 產生精子 輸精管運送精子 陰莖交配器官, 將精子送入女性體內 攝護腺分泌液體, 利於精子活動 攝護腺 輸精管 陰莖 側視圖 睪丸 正視圖
側視圖 正視圖 名稱卵巢輸卵管子宮陰道 功能分泌雌性激素 產生卵 運送卵, 精卵受精的場所 胎兒發育的場所 接受陰莖進入, 胎兒產出的產道 卵巢 輸卵管 子宮 陰道
受精 透過交配過程, 精子從男性體內送入女性體內, 並藉由尾部鞭毛的擺動游過子宮進入輸卵管 精子在輸卵管與卵相遇, 結合形成受精卵 輸卵管受精卵
胎兒發育 受精卵一邊進行多次的細胞分裂, 一邊移向子宮, 到達子宮之後便著床埋入增厚的子宮內膜, 繼續發育形成胎兒 細胞分裂胚胎 ( 在子宮內膜著床 ) ( 一個細胞變成二個細胞 ) 受精卵
輸卵管 在此受精 孕育胎兒 子宮 精子由此出發 卵巢早期的胚胎子宮頸陰道 負責排卵
胎盤與胎兒的關係
胎生動物可以藉由胎盤和臍帶從母體獲得養分與排除廢物
2. 交配後精子和卵在 (D 輸卵管 ) 結合 人類受精卵養分很 ( 少 ) 必須移入 (F 子宮 ) 內著床 羊膜包住胎兒, 內含 (E 羊水 ) 可保護胎兒 胎兒藉由 (A 胎盤 ) 和 (C 臍帶 ) 由母親血液中獲得養分及排除廢物
胎兒在子宮發育時, 藉由胎盤和臍帶從母體獲得養分和氧, 並將產生的廢物送入母體代為排出 胎盤 羊膜 臍帶 羊水
羊水如何保護胎兒? 胎兒泡在羊水中, 有緩衝作用, 以避免胎兒受到震動 胎盤 臍帶 羊膜 羊水
有些媽媽第一胎已經生下有問題的小孩, 想知道這一胎的胎兒是否正常? 醫生通常會怎麼做 用探針刺穿羊膜取羊水中胎兒脫落的細胞, 即可檢驗染色體是否正常 胎盤 臍帶 羊膜 羊水
生產 從受精作用到胎兒出生, 通常需要 38 40 個星期 在胎兒出生的過程中, 母體子宮開始收縮, 引起陣痛, 使胎兒由陰道產出, 接著胎盤和臍帶再脫落排出
臍帶血內有豐富的幹細胞, 可以分化成身體各種器官或特殊功能的細胞, 以治療許多血液 免疫或代謝異常的疾病 臍帶
3. 從受精作用到胎兒出生, 通常需要 (38~ 40 週 ) 子宮收縮引起 ( 陣痛 ) 羊膜破裂稱為 ( 破水 ) 胎兒推向 ( 產道 ) 後產出 剪斷 ( 臍帶 ) ( 胎盤 ) 產出 子宮 羊水 胎盤 臍帶 1. 你知道肚臍是怎麼來的嗎?
搶答時間 胎生動物的卵在何處受精? 何處發育? ( A ) (A) 前者輸卵管 後者子宮 (B) 前者子宮 後者輸卵管 (C) 均是輸卵管 (D) 均是子宮
* 小檔案 袋鼠的 ( 育兒袋 ): 雌袋鼠子宮與胎盤發育不完全, 早產的小袋鼠必須爬到欲而袋中繼續吸收母體的營養才能繼續成長
基測題 : 1. 如圖為女性生殖器官圖, 下列敘述何者正確? (A) 甲為卵受精的位置 (B) 乙為卵的製造場所 (C) 丙為胎兒發育的場所 (D) 丁為尿液排出的地方
活動 1-2 蛋的觀察
雞蛋的構造
試題評量 右圖為雞蛋的構造圖, 請選出正確的選項? (A) 丁構造可以發育為小雞 (B) 乙 戊構造可以供應雞胚胎發育時所需要的養分 (C) 可由丙構造的大小來判斷此粒蛋的新鮮程度 (D) 甲構造可以固定卵黃
三 動物的生殖行為 1. 部分生物有特殊 ( 求偶 ) 行為, 吸引異性, 達到 ( 交配 ) 的目的 2. 動物會利用發光 顏色 聲音 ( 氣味 ) 或舞蹈等來尋找 吸引 ( 同種 ) 的異性以產生後代 3. 螢火蟲具有特定的發光時間與節奏以吸引同種的異性 ; 雄孔雀開屏 ; 狗 大羚羊及雌蛾釋放性費洛蒙 ; 丹頂鶴跳求偶舞 4. 雄蛙求偶時會鼓起 ( 鳴囊 ) 鳴叫, 交配過程中青蛙並沒有將精子送入雌體內, 故稱為 ( 假交配 )
顏色 : 雄孔雀會展示其亮麗的羽毛來吸引雌孔雀 ;
為什麼兩隻溪哥 ( 平頷鱲 ) 的體色不一樣呢? 繁殖時期 繁殖時期, 雄性溪哥 ( 平頷鱲 ) 體色會變得鮮豔, 以吸引異性注意 繁殖時期
繁殖時期, 雄孔雀 雄鴛鴦會展示鮮豔的尾羽, 以吸引異性注意
繁殖季節, 有些魚類的體色及有些鳥類的羽色會變得鮮豔, 以引起異性的注意, 進而達到交配的目的 繁殖時期, 鳥類會互相理毛, 表達親善, 進而交配
聲音 : 鼓動鳴囊的雄中國樹蟾 鳴囊 雄性中國樹蟾正鼓動鳴囊, 以吸引雌中國樹蟾 1-5
光線 : 發光中的臺灣山窗螢雄蟲 不同的雄螢火蟲具有特定的發光時間與節奏, 以吸引同種的雌性
性費洛蒙 : 雌蛾可發出特殊氣味, 吸引雄蛾前來! 雌蛾正在產卵 ( 體內受精 卵生 )
雄丹頂鶴以求偶舞吸引雌鶴, 雌鶴亦以舞蹈回應
為了使卵能夠順利受精, 雄蛙會以前肢抱緊雌蛙的腹部, 促使牠排卵, 然後雄蛙再排出精子, 這動作看似與體內受精的交配行為相同, 其實精子與卵是在體外受精, 此種方式被稱為假交配
5. 護卵和育幼行為 : ( 鳥類 )-- 除了有卵殼和殼膜保護外, 親代還有孵卵 餵食雛鳥 教導飛行等育幼行為 ( 哺乳類 )-- 的胎兒在母體子宮內發育, 產出後哺乳 育幼照顧相當完善, 因此哺乳類產生的子代數目最少, 存活率卻最高 6. 大多數的動物是由 ( 雌性 ) 擔任育幼的角色, 不過企鵝由雄 雌共同育幼 ; 海馬 箭毒蛙與蓋斑鬥魚等動物則由 ( 雄性 ) 負起育幼的責任
想一想海馬的生殖過程中, 雌海馬會將卵產在 ( 雄海馬 ) 的育兒袋, 由雄海馬提供精子以受精, 並由雄海馬完成孵化的工作後, 將下一代由育幼袋釋出
綠蠵龜是臺灣的保育類動物之一, 雌龜在交配後, 會從海洋爬上沙灘挖穴產卵, 並用沙覆蓋 壓平, 使卵不易被發現, 再返回海洋 綠蠵龜是外溫動物, 上岸產卵可利用太陽能的熱量來幫忙孵蛋啊!
臺灣獼猴的育幼 臺灣獼猴是胎生動物, 雌猴會以乳汁哺育小獼猴, 並無微不至地保護小獼猴直到牠們可以獨立生存 1-8
燕鷗孵卵 育幼的行為
母雞育幼 狒狒育幼
雌企鵝產卵後, 會由雄企鵝或雄 雌企鵝輪流來孵卵 ; 小企鵝出生後, 雄 雌企鵝仍會共同悉心照顧, 並用吐出的食糜來餵食小企鵝 國王企鵝輪流孵卵, 並吐出食糜餵食小企鵝
母鳥餵食幼鳥 母牛分泌乳汁哺育小牛 臺灣獼猴的育幼行為
搶答時間 1/2 下列何者的求偶的構造或方式有誤? ( A ) (A) 雌蛙的鳴囊 (B) 雌蛾的特殊氣味 (C) 雄孔雀的尾羽展開 (D) 雄丹頂鶴跳求偶舞
搶答時間 2/2 以 孵卵和吐食糜 方式照顧子代的生物還具有哪些特徵?( D ) 甲 : 胚胎發育的養分由母體提供 乙 : 胚胎在母體外發育 丙 : 體外受精 丁 : 有卵殼 (A) 甲乙 (B) 丙丁 (C) 甲丙 (D) 乙丁
四 開花植物的有性生殖
花是植物的生殖器官 2. 完整具有萼片 花瓣 雄蕊 雌蕊者稱 完全花 有些植物雄蕊和雌蕊在不同花朵上, 具有雄蕊的花稱為 ( 雄花 ); 具有雌蕊的是雌花 花瓣 萼片 雌蕊花藥花絲 花托 雄蕊
3. 授粉 : 植物利用風力 ( 風媒花 ) 昆蟲 ( 蟲媒花 ) 等幫助植物將花粉傳至雌蕊 ( 柱頭 ) 的過程
花粉通常藉由風 昆蟲或鳥等媒介來傳播到雌蕊的柱頭上, 這個過程稱為授粉 好小的花啊! 玉米靠風力傳播花粉
萼片一般呈綠色, 能保護花瓣和花蕊 花瓣通常色彩鮮豔, 可吸引動物進行傳粉
授粉後, 花粉會萌發出花粉管, 花粉內的精細胞會經由花粉管進入雌蕊子房中的胚珠, 與胚珠內的卵結合受精 花粉 花粉管 胚珠 卵細胞精細胞
受精後, 子房膨大發育成果實, 胚珠發育成種子 子房 胚珠 種子萌發成新個體 果實果實 種子
雌蕊 雄蕊 花藥 花絲 花瓣 萼片 花托 胚珠 柱頭 花柱 子房
花粉管 種子 子房 胚珠 精細胞 卵 種子 果實
開花植物的有性生殖
花粉管萌發 花粉粒 花粉粒 花粉管 顯微鏡下的花粉管 花藥 花粉粒 雌 蕊 柱頭 花柱 子房 萼片 花托 雄蕊 花瓣 花粉管子房胚珠卵精細胞 1-9
4. 授粉後花粉會萌發出 花粉管, 花粉內的精細胞會經由花粉管進入雌蕊子房中的 ( 胚珠 ), 與胚珠內的卵結合受精 種子植物因為演化出 ( 花粉管 ), 因此精卵結合不需以水為媒介, 是種子植物在陸地上稱霸的原因
植物的受精 完成受精後, 胚珠發育為種子 子房發育為果實 這是種子 這是果實
果實的功能 保護種子 協助種子傳播 種子發育為新的植株 果實 可以隨風飄散蒲公英果實具有絨毛 鬼針可以跟著動物散布草果實具有倒刺 種子
5. 受精後子房膨大發育為 ( 果實 ), 胚珠則發育為 ( 種子 ) 種子的外面由種皮所包覆, 裡面有 ( 胚 ) 和儲存養分的 ( 子葉 ) 種子在適當環境中, 可萌芽長成新個體 6.( 果實 ) 可保護種子 提供養分並幫助傳播, 例如椰子 水筆仔藉 ( 水力 ) 傳播 蒲公英藉 ( 風力 ) 傳播 ; 鬼針草 葡萄藉由其他 ( 動物 ) 傳播 子房 胚珠
雄蕊 雌蕊 果實 種子
種子的外面由種皮所包覆, 裡面有胚和儲存養分的子葉 種皮 胚 甜豌豆莢 豆莢內的種子 種子 子葉
想一想 : 右圖兩種植物的一朵花內, 各有幾個胚珠? 花生 桃子
蒲公英的果實具有絨毛, 可隨風散播繁殖 果實可以保護散播種子
活動 1.3-2 花 果實和種子的觀察
觀察花粉和胚珠 胚珠
胚珠的觀察方法示意圖 摘除雄蕊只留下雌蕊 胚珠 將萼片 花瓣摘除 用刀片將子房縱切 觀察胚珠著生情形 1-10
觀察種子和果實
試題評量 右圖是植物花的構造, 下列哪一項敘述是錯誤的? (A)A 是花瓣, 可以吸引昆蟲以傳播花粉 (B) 若要觀由花粉, 可以由 E 取得 (C)C 中含有胚珠, 將來可以發育為種子 (D)B 是萼片 A B C E D
討論教室臺語有句順口溜 : 臺灣是寶島, 四季有水果, 其中屏東縣林邊鄉盛產的黑珍珠蓮霧, 更是家喻戶曉 聞名世界的農產品 這麼好吃有名且品質齊一的水果, 果農是怎樣種出來的呢?
新個體由雌配子直接發育而來稱為孤雌生殖大多發生在昆蟲, 例如蜜蜂和螞蟻
大家來找碴 ( 找出錯在哪裡 ) 1. 細胞核是細胞的生命中樞, 內含遺傳物質, 成分為去氧核糖核酸, 簡稱 RNA, 控管細胞的分裂及遺傳功能 2. 人體細胞核內都具有成對的染色體, 兩條大小及形狀相似的稱為一對同源染色體, 一條來自父方, 另一條來自母方 3. 多細胞生物進行有性生殖過程中, 只要進行減數分裂產生生殖細胞及精卵結合的受精作用, 即可產生下一代個體 4. 生殖季節的動物常藉聲音 顏色 氣味或發光等求偶方法以吸引異性, 如雌蛙會藉鳴囊發出聲音, 吸引同種雄蛙 5. 開花植物具有花粉管, 方便讓具有鞭毛狀尾部的精細胞在花粉管內游泳至胚珠內, 與卵結合受精 6. 生物行無性生殖產生後代過程中均是利用減數分裂的模式, 因此, 下一代皆與親代遺傳特性完全相同