155第五章生物的生殖和发育第一节生物的生殖一生殖的类型[问题导引]1.大肠杆菌、酵母菌、青霉菌是怎样产生子代的?2.王丽家的葡萄树,每年结的葡萄王丽不愿意吃,送人没人要,今年王丽家还是这棵葡萄树,结的葡萄又大又甜还无子,王丽非常喜欢吃,还不让送人,你知道她是怎样处理这棵葡萄树的吗?3.马铃薯长期种植易生病、产量低,要使马铃薯无病、高产应如何处理?4.被子植物特有现象是什么?发生在哪里?[知识梳理]一、无性生殖1.概念:无性生殖是指不经过①______________细胞的②_____________,由母体③__________产生出新个体的生殖方式。2.种类种类概念特点举例分裂生殖由一个生物体直接分裂成两个新个体的生殖方式两新个体的大小、形状○4__________________常见于单细胞生物如细菌、变形虫出芽生殖在母体一定部位长出芽体,芽体长大后从母体上脱落下来长成新个体芽体与母体形状结构○5__________________,只是个体较小,长大后从母体上脱落下来酵母菌、水螅孢子生殖母体产生孢子,由孢子发育成新个体的方式孢子经○6____________分裂产生的生殖细胞,它可直接发育成新个体各种霉菌、蘑菇等营养生殖由植物的营养器官(根、茎、叶)的一部分,在与母体○7________后,发育成新个体的生殖方式植物的根、茎、叶等营养器官通过○8___________________分裂形成新个体马铃薯块茎、草莓的匍匐茎、柳树枝条落地生根的叶3.特点新个体是由⑨_________直接产生出来的,新个体所含的遗传物质与⑩____________的相同,因而新个体基本上能够保持○11__________________。4.应用为了保持植物体的优良性状,人们常采用○12___、○13_________等营养生殖的方法,来繁殖花卉和果树。1565.植物的组织培养(1)原理:植物细胞具有○14___________________。(2)过程:在○15__________条件下,取植物体器官(3)优点:植物组织培养不仅从植物体上取材○17____________,培养周期短,繁殖率高,而且便于自动化管理。(4)应用:a.可用于快速繁殖植物;b.可用于培育○18____________植物。[知识深化]“芽体”与“芽”的区别比较项目芽体芽产生环境优越时母体的一定部位产生“突起”形成植物体上某些具有分生能力的细胞分化形成与母体的关系形成后与母体形态、结构相同,只是较小些发育为母体的一部分生存能力长大后从母体上脱落下来,独立生存作为母体的一部分,不能独立生存[倒释1]马铃薯块茎生根、芽眼发芽长成新的马铃薯植株的繁殖方式属于()A.出芽生殖B.营养生殖C.分裂生殖D.卵式生殖解析:解此题的关键是对马铃薯芽眼发出的芽属于何种类型要有正确的认识,这时长出的芽既非种子萌发(非卵式生殖),又非“母体长出的芽体”(非出芽生殖),这是利用茎(植物体营养器官之一)进行繁殖,故应属于营养生殖。答案:B。二、有性生殖1.萌发的花粉管中含有○19___________精子,它们所含的遗传物质是完全相同的。2.在成熟的胚囊中,中央有○20____________,靠近○21____________的一端有一个比较大的细胞就是卵细胞。它们的遗传物质是完全相同的。3.被子植物的双受精过程:1个精子与○22__________结合→○23__________→发育成胚另一个精子与○24________结合→○25__________→发育成胚乳4.有性生殖概念:由亲本产生○26__________,经过○27_______的结合,成为合子,再由合子发育成新个体的生殖方式。意义:产生的后代具备了○28____________的遗传特性,具有更强的生活力和○29____________,对于生物的生存和进化具有重要的意义。[知识深化]1.有性生殖的分类有性生殖接合生殖相对的两细胞各生出突起并相接为接合管,其中一个细胞的原生质通过接合管流入另一个细胞中,形成合子,,在由合子发育为新个体的生殖方式接合后的两细胞其中一个只剩下空的细胞壁,相当于雄性,另一个包含合子相当于雄性水绵配子生殖同配生殖由两种形态、大小和运动能力都相同的配子结合成合子,再发育为新个体的生殖方式是有性生殖中较为低等的一种生殖方式,常见于单细胞生物衣藻157有性生殖配子生殖异配生殖由两种形态、大小和运动能力都不同的配子结合成合子,再发育为新个体的生殖方式是多细胞生物中的一种较为低等的生殖方式空球藻卵式生殖两种配子形态、大小和运动能力都有很大不同,小而能自由运动的叫做精子,大而不能自由运动的叫做卵细胞。由精子和卵细胞结合成受精卵进而发育成新个体的生殖方式生物界最高级的生殖方式团藻、小麦、荠菜、青蛙、人等2.蜜蜂及其生殖蜜蜂是一种营社会性群居生活的昆虫,蜂群由蜂王、雄蜂和工蜂组成。每个蜂群里,一般只有一个蜂王,少数雄蜂,几千至几万个工蜂。它们的职能有严格的分工:蜂王的职能是产卵、繁殖后代;雄蜂的职能是与蜂王交尾;各种劳动性职能包括蜂巢的护卫,全部由工蜂完成。在蜜蜂的生殖过程中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育来的,属于有性生殖;雄蜂是由未受精的卵细胞发育来的,属于单性生殖,因为在其生殖过程中有有性生殖细胞的形成,所以这种生殖方式是一种特殊的有性生殖。[例释2]严格地讲无性生殖和有性生殖的根本区别是()A.有无两性生殖细胞的结合B.有无生殖细胞的产生C.是否由一个亲本生成D.是否产生有性生殖细胞解析:解此题的关键是对无性生殖和有性生殖概念的全面正确认识。教材因受学习范围的限制,在对有性生殖下的定义上有相当大的局限性:准确的说法是一般情况下有“两性生殖细胞的结合”。因为一是在单性生殖中就无两性生殖细胞的结合;二是在同配生殖(配子生殖中的一种)中的两个配子,其大小、形状及运动能力都完全相同,也就是说没有性别之分。因此严格地讲A项不正确。无性生殖有的也产生生殖细胞,如根霉的孢子,因此B项不正确。有性生殖中的单性生殖是由一个亲本产生,无性生殖也是由一个亲本产生。因此C项不正确。惟有D项正确,因为有性生殖必须经过减数分裂产生染色体数目减半的配子;无性生殖不经过减数分裂形成配子,而是经过有丝分裂或二分裂(指细菌)等方式产生,其分裂过程染色体数目或遗传物质(细菌无染色体)含量无变化。答案:D。[例释3]下列增加个体数的方式中,属于有性生殖范畴的有()A.蕨类植物的孢子生殖B.蜜蜂的孤雌生殖C.蟾蜍未受精的卵细胞经人工刺激后发育成新个体D.由受精卵发育成新个体命题目标:主要考查无性生殖与有性生殖的本质区别。关键点拨:有性生殖是指由亲本产生有性生殖细胞,经过两性生殖细胞的结合成为合子,再由合子发育成新个体的过程。本题中的B、C两项,分别为自然的和人工诱导的孤雌生殖,虽然没经过两性生殖细胞的结合成为合子,再由合子发育成新个体,而是由卵细胞直接发育成了新个体,但是,在这种生殖过程中,亲本产生了有性生殖细胞,新个体是由有性生殖细胞发育而成的,所以这种生殖过程是一种特殊的有性生殖方式。孢子不是有性生殖细胞,所以孢子生殖是无性生殖。故选BCD。[例释4](2001年广东、河南综合能力测试试题)158某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养,发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该株的()A.茎尖B.子房壁C.叶片D.花粉粒命题目标:本题主要考查无性生殖的实质,特别是营养生殖中的扦插、嫁接及植物的组织培养的实质。关键点拨:无性繁殖(高等植物的营养生殖或植物组织的离体培养)是利用植物的体细胞繁殖后代的繁殖方式,其特点是能够保持亲本的优良性状。在题目给出的选项中,A、B、C都是体细胞,取任何一部分都能达到目的。而花粉粒则是经减数分裂后形成的生殖细胞,其遗传细胞与体细胞相比已经产生了差异,故不选花粉粒进行离体培养。故选D。[双基训练]一、选择题1.(2004年南通调研(一))秋天在桃树上如发现个别芽变,欲将变状异芽的性状保留下来,则应()A.等开花时进行自花授粉B.等开花时接受同株花粉C.等开花时接受异株花粉D.取下变异芽嫁接到砧木上2.以下列哪种方式生殖的生物,演化成一个新的物种具有较大的可能性()A.分裂生殖B.出芽生殖C.有性生殖D.孢子生殖3.人们偶然发现了一株性状优良的桃树,准备迅速扩大繁殖,推广栽种。为保证其优良性状的稳定遗传,采用的方法是()A.分裂生殖B.种子繁殖C.出芽生殖D.嫁接4.进行无性生殖的生物,后代基本上能保持亲代的一切性状,根本原因是由于子代和亲代()A.染色体数目相同B.只是通过有丝分裂产生C.遗传物质相同D.没有产生生殖细胞5.有性生殖对于无性生殖的优点是一般有性生殖可导致()A.产生的后代多B.后代中遗传的多样性增加C.分布区域增加D.个体对环境的敏感性降低6.通常在适宜的条件下,下列哪项不能直接发育为一个新个体()A.团藻的合子B.根霉的孢子C.酵母菌的芽体D.果蝇的卵7.在红色碧桃砧木上嫁接白色碧桃,嫁接枝条上的花色将是()A.全白色B.全红色C.粉红色D.1/2红色,1/2白色8.要使一株花卉开出多种颜色的花朵,应采取什么方式()A.扦插B.嫁接C.出芽生殖D.有性生殖9.人们常用扦插、嫁接等方法繁殖果树,同有性159生殖相比,其主要优点是()A.后代具有更强的生活力B.后代每年可提前开花结果C.后代保持亲本性状D.增强后代变异性10.用栽种蒜瓣的办法来繁殖大蒜,属于()A.出芽生殖B.营养生殖C.分根生殖D.分裂生殖二、非选择题11.下图是表示某被子植物胚珠结构图,据图回答:(1)输送精子的是[]_______________,它是由萌发______________________长出的。(2)双受精过程都是在[]__________内完成的。(3)一个精子与[5]_________受精,形成________,最终发育成胚;另一个精子与[4]____________受精,形成_______________,发育成胚乳。(4)被子植物只有在进行_________生殖的时候,才有上述过程发生。(5)当植物缺硼时,往往影响图中[]________的形成,使受精作用不能顺利进行。12.右图是酵母菌细胞质、核的不均等分裂图(1)这种分裂是酵母菌的_____________生殖。(2)啤酒的风味主要取决于所采用的酵母菌株。某酒厂的菌株使用了三十多年,繁殖了三千余代,风味不减当年。其主要原因是___________________________________________________________。(3)酿制甜酒时,总是先来“水”,后来“酒”,其原因是先___________生成________________后,再________________,产生________________。(4)糯米饭酿制成甜酒后,其重量会__________,原因是___________________________________。13.农业生产上人们发现同一块地里连续种西瓜,西瓜植株易烂根。而在种过西瓜的地里种植根系更发达的南瓜则不发生烂根现象。现手头有足量的西瓜和南瓜种子,必要的刀片、绳等,要在头一年种过西瓜的地里继续收获西瓜,据题中条件如何操作?请设计实验方案。(1)原理:_________________________________。(2)操作步骤:第一步___________________________________;第二步___________________________________。160二减数分裂和有性生殖细胞的形成[问题导引]1.某同学在用高倍显微镜观察一头公牛的某一组织的切片时,发现有的细胞内的染色体与正常体细胞的相同,有的是正常体细胞的二倍,有的是正常体细胞的一半。试问该同学所观察的切片是什么器官的切片?为什么会出现染色体数目的不同?2.减数分裂形成的性细胞染色体数目减半,染色体数目减半的时期和