有性生殖：生物绵延种族的现象

2023-08-11 理论教育版权反馈

【摘要】：生殖是指生物繁衍后代、绵延种族的现象，这是生命的基本特征之一。在200多万种生物中，无性生殖只占1%～2%，绝大多数生物均为有性生殖，有性生殖是生物界中最普遍的生殖方式。有性生殖的后代，具备父母双亲的遗传特性，有更大的生活力和变异性。有性生殖最主要是进行配子生殖。根据两性配子的差异程度，分成同配生殖、异配生殖和卵式生殖三种。多细胞生物中卵式生殖普遍存在，特别是高等动物和人类，卵式生殖是唯一的生殖方式。

生殖是指生物繁衍后代、绵延种族的现象，这是生命的基本特征之一。

（一）生殖的基本类型

1.无性生殖

无性生殖是指不经过生殖细胞的结合，没有受精过程，由母体直接产生后代的生殖方式。无性生殖多见于低等的生物，常见的有分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖和营养生殖四种（图4-3-1）。其中营养生殖在农业上广泛应用，如分根、扦插、嫁接等农业技术，来繁殖花卉和果树，尤其是一些不产生种子的经济植物，如香蕉、无籽葡萄等，必须用营养生殖方式繁殖。营养生殖速度快、产量高。由于繁殖的后代是亲本的一部分，带有与亲本相同的遗传特性，可保持亲本的优良性状。

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图4-3-1　生物的无性生殖

2.有性生殖

有性生殖是指通过两性生殖细胞的结合，产生合子，再发育成新个体的生殖方式。在200多万种生物中，无性生殖只占1%～2%，绝大多数生物均为有性生殖，有性生殖是生物界中最普遍的生殖方式。有性生殖的后代，具备父母双亲的遗传特性，有更大的生活力和变异性。

有性生殖最主要是进行配子生殖。根据两性配子的差异程度，分成同配生殖、异配生殖和卵式生殖三种。

（1）同配生殖

同配生殖是两个形态、大小相似的性细胞（同形配子）结合成合子，再发育成新个体的生殖方式，如衣藻的同配生殖（图4-3-2）。

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图4-3-2　衣藻的同配生殖

（2）异配生殖

异配生殖是两个形态、大小不同的性细胞（大配子和小配子）结合成合子，再发育成新个体的生殖方式，如实球藻的异配生殖（图4-3-3）。

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图4-3-3　实球藻的异配生殖

（3）卵式生殖

在异形配子基础上，进一步分化成形态、大小、结构完全不同的配子，雌配子又称卵细胞，雄配子又称精子，由卵细胞和精子结合成受精卵，再发育成新个体。

多细胞生物中卵式生殖普遍存在，特别是高等动物和人类，卵式生殖是唯一的生殖方式。卵细胞很大，内含丰富的营养物质，可供受精卵发育时需要。精子小而灵活，有很长的尾部，便于游到卵细胞处，保证受精作用的实现。受精时有大量的精子游向卵细胞，但只有一个精子能与卵细胞结合成受精卵（图4-3-4）。

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图4-3-4　精子与卵细胞的结合生殖

（二）精子和卵细胞的形成

精子和卵细胞的形成必须经过一种特殊的细胞有丝分裂——减数分裂。减数分裂是在整个细胞分裂过程中，细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。减数分裂的结果是一个二倍体亲本细胞，即两组染色体（2n），产生4个单倍体的子细胞，即各含一组染色体（n），也就是说，子细胞中染色体数目比亲本细胞减少一半。

1.精子的形成

精子是精巢里的精原细胞（2n）演变而来的。精原细胞（2n）经过有丝分裂产生许多初级精母细胞（2n），一个初级精母细胞，经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞（n），此时，细胞中染色体已减半。两个次级精母细胞（n）经过减数第二次分裂，形成4个精细胞（n），精细胞经过变形成为精子（图4-3-5）。

2.卵细胞的形成

卵细胞的形成过程与精子的形成过程大致相同。卵细胞是由卵巢里的卵原细胞演变而来的。卵原细胞（2n）经有丝分裂形成大量初级卵母细胞（2n），一个初级卵母细胞经减数第一次分裂，产生一个较大的次级卵母细胞（n）和一个很小的第一极体（n），它们的染色体数目都减少一半。次级卵母细胞和第一极体进行减数第二次分裂，次级卵母细胞形成一个大的卵细胞（n）和一个小的第二极体；第一极体分裂成两个第二极体（n）。这样，一个初级卵母细胞（2n）经过减数分裂后，形成一个卵细胞和三个极体，以后三个极体都退化（图4-3-6）。

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图4-3-5　精子的形成

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图4-3-6　卵细胞的形成

（三）受精

受精是指精子和卵细胞结合成合子（受精卵）的过程。

1.动物的受精

昆虫、爬行类、鸟类和哺乳类（包括人类），通常进行体内受精；无脊椎动物和许多水生动物，通常在水中和体外进行受精。

2.植物的双受精

高等植物的繁殖器官是花。一朵典型的花中，有雄蕊和雌蕊。当开花、传粉后，雄蕊中的花粉粒落到雌蕊的柱头上，花粉粒长出花粉管，通过花柱进入子房里的胚囊，管壁破裂，管内的两个精子出来，一个精子与胚囊中的卵细胞结合成受精卵，完成受精过程；另一个精子与两个极核结合，形成受精极核，再一次完成受精，这种两次受精的现象称为双受精（图4-3-7）。

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图4-3-7　种子植物的双受精

有性生殖：生物绵延种族的现象

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