内容正文:
第19章 生物通过生殖产生后代(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 动物的生殖
考点1 动物的无性生殖★★☆☆☆
考点2 动物的有性生殖★★★☆☆
考点3 鸟类的生殖和发育★★★☆☆
第2节 人的生殖
考点1 人生殖系统的组成★★★★☆
考点2 人生殖的过程★★★★☆
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 动物的生殖
考点1 动物的无性生殖★★☆☆☆
1.概念:不经过____________的结合,由______直接产生新个体的生殖方式。
2.特点:无性生殖产生的后代,只具有______的遗传特性,可以保持______优良性状。
3.意义:繁殖速度______,能够快速占领环境,有利于物种的生存和发展。
4.常见的无性生殖方式:
(1)单细胞生物可以通过______进行生殖;
(2)水螅可以通过______进行生殖;
(3)______是指不需要精子和卵细胞结合,通过细胞核移植等现代生物技术,利用动物体细胞培育出与亲代几乎一模一样的动物个体的过程。
特别提醒
1. 无性生殖的缺点:后代和母体遗传特性几乎无变化,变异性差,适应环境变化的能力弱。
2. 无性生殖的方式有很多,除了上述三种,还有真菌和孢子植物的孢子繁殖、病毒的自我复制、植物的营养繁殖等。
考点2 动物的有性生殖★★★☆☆
1.概念:由两性 ( )结合形成 ,再由 发育成新个体的生殖方式。
2.特点:有性生殖的后代继承了 的遗传物质。
3.意义:有性生殖的后代可以获得 的遗传特性,具有更强的生活力和变异性,更有可能 多变的环境。
4.进行有性生殖的动物,有的是 受精,如大多数鱼类和两栖动物等。有的是 受精,如大多数的昆虫、爬行动物、鸟类和哺乳动物。
5. 增加了精子和卵细胞结合的机会,也能使精子和卵细胞免受空气干燥的危害,因此使动物的生殖 。
6.有性生殖和无性生殖
项目
无性生殖
有性生殖
区
别
不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体
有两性生殖细胞的结合
母体→新个体
两性生殖细胞→受精卵→新个体
繁殖速度快
繁殖速度慢
后代只具有 的遗传特性
后代继承了 的遗传物质,具有 的遗传特性
后代适应能力弱
后代适应能力强
实例
嫁接、压条、扦插、组织培养、分株、分裂
绿色开花植物的种子繁殖,绝大多数动物
意义
生物可以通过无性生殖迅速繁殖大量后代,在生存斗争中快速占领环境,有利于物种的生存和发展
与无性生殖相比,通过有性生殖产生的后代具有更加丰富的多样性,这更有利于生物在复杂多变的环境中生存和繁衍
联系
都能产生新个体,繁殖后代,使种族得以延续和发展
特别提醒
1. 区分“有性生殖”和“无性生殖”。关键是看有无两性生殖细胞(精子和卵细胞)的结合,如果有则是有性生殖,如果无则是无性生殖。
2.“试管婴儿”技术,经历了两性生殖细胞的结合,属于有性生殖。
3. 凡是进行有性生殖的生物,其个体发育的起点都是受精卵。
4. 有些动物既能进行无性生殖,又能进行有性生殖,例如水螅。
考点3 鸟类的生殖和发育★★★☆☆
1.鸟类的生殖方式:______受精、______。
2.鸟卵的结构:
①______:具有支持和保护作用。②______:具有保护作用。③______:为胚胎发育提供氧气。
④______:为胚胎发育提供水分和养料,也具有保护卵细胞的作用。
⑤______:内含______,是胚胎发育的部位。⑥______:胚胎发育所需的主要的营养物质来源。
⑦______:固定卵黄的作用。⑧______:保护卵黄,使卵黄和卵白分开。
3.鸟类的繁殖行为一般包括求偶、交配、筑巢、产卵、孵卵和育雏几个阶段,每个阶段都伴随着复杂的繁殖行为,必须有的阶段是________________。
特别提醒
1.一个鸟卵并不是一个卵细胞,鸟卵中的卵黄膜、卵黄和胚胎三部分相当于一个卵细胞。
2.受精或未受精的鸟卵都有胚盘。未受精的卵,胚盘色浅而小;已受精的卵,在输卵管内移动的过程中已经开始发育,所以胚盘色浓而大,受精的鸟卵产出前已发育为多细胞胚胎。
3.不是所有的鸟的生殖和发育过程都包括求偶、交 配、筑巢、产卵、孵卵和育雏几个阶段。有些鸟在生殖发育过程中不会筑巢、孵卵或育雏。但所有鸟的生殖发育过程都具有求偶、交配和产卵三个阶段。
4.鸟的受精卵在母体内就已经开始发育,产出后外界温度低于母体体温,停止发育,温度适宜时继续发育。
5.不同的鸟卵个体大小不一,一般来讲,鸟卵体积越大,孵化期越长;反之,孵化期越短。
6.鸟卵的卵壳表面并不光滑,用放大镜观察可以看到上面有许多气孔,气孔的意义是保证胚胎发育时进行气体交换。如果将鸡卵放到45℃左右的温水中可以看到卵壳表面有非常多的气泡,可以用这种方法来证明气孔的存在。
第2节 人的生殖
考点1 人生殖系统的组成★★★★☆
睾丸——______________________
______——贮存和输送精子
内生殖器 输精管——________
精囊
1.男性生殖系统 前列腺 分泌粘液
______——保护睾丸和附睾
外生殖器
______
卵 巢—— ________________________
内生殖器 输卵管—— 输送卵细胞
子 宫—— ____________________
2.女性生殖系统 ______——精子进入和胎儿产出的通道
外生殖器(即外阴)
特别提醒
1.睾丸和卵巢因为能够产生生殖细胞,所以属于生殖系统;因为能够分泌性激素,所以又属于内分泌系统。
2.男性和女性结扎的部位分别是输精管和输卵管,结扎不影响性激素的分泌和生殖细胞的产生,第二性征不消失,但会阻止精子和卵细胞的结合,从而达到避孕的作用。
3.生殖系统功能:"男睾产精泌雄素,女卵产卵泌雌素,输卵管里受精忙,子宫里面育胚胎"
4.试管婴儿技术中,精子和卵细胞在试管内完成受精作用,并进行早期发育,然后才移植到母亲的子宫内继续发育。
考点2 人生殖的过程★★★★☆
1.人的生殖和发育过程简述
2.受精:______和______胞结合形成______的过程,该过程在______内完成。
3.怀孕:受精卵不断进行细胞______,逐渐发育成______,并缓慢地移动到子宫中,最终附着在子宫内膜上的过程。
4.胚胎发育初期(即着床之前)所需要的营养物质由______提供。胚胎发育后期(即子宫内发育时期),胎儿通过______和脐带从母体获得氧气和养料,体内产生的二氧化碳等废物通过母体排出。
5.胚胎发育到 ,外貌已初具人形,从这时起一直到出生前的胚胎叫作 。
6.分娩:从受精卵形成到第38周,胎儿发育成熟,成熟的胎儿和胎盘从母体的______产出的过程。
特别提醒
1.受精卵的形成标志着新生命的诞生,受精卵的分裂标志着个体发育的开始。
4.脐带只有输送物质的功能,不能进行物质交换,胎儿与母体进行物质交换的场所是胎盘。
5.胎儿在母体内时不能摄食、也不能呼吸,通过循环系统和母体联系在一起。
6.胎儿的营养来自母体,通过胎盘获得,不是来自胎盘。
7.受精卵从输卵管移到子宫的过程中就已经开始分裂,不是到达子宫后才开始分裂。
一、跨学科实践活动
收集我国养蚕的历史资料,饲养家蚕
蚕是一种昆虫,驯化后在室内饲养,故称家蚕。养蚕起源于我国。据考古学家的发现推测,我国在距今5000多年以前已经开始养蚕。蚕丝是我国人民的主要衣着原料之一。历史上,我国古代劳动人民最先发明并大规模生产丝绸,制作的丝绸制品通过丝绸之路,开启了世界历史上东西方大规模的商贸交流。
家蚕的一生经过“受精卵—幼虫—蛹—成虫”的发育过程,它的幼虫与成虫在形态结构和生活习性上有着明显的差别,这样的发育叫作变态发育。蚕茧是人们缫丝、纺线、织绸的原料。
收集我国养蚕的历史资料,了解家蚕的生活史和有关养蚕、缫丝、织绸等方面的知识和方法。结合当地气候就地取材,制作适宜的饲养家蚕的装置,并进行养蚕、缫丝等实践操作。
考点预测:
乐乐参加了学校开展的“饲养家蚕”的实践活动,他对家蚕生殖及发育的过程进行了观察,并做了“家蚕的一生”的笔记(图1)。
(1)由图1可知,家蚕的一生经历了四个阶段,其中③为 期。乐乐判断家蚕的生长发育过程属于 发育。
(2)乐乐观察到家蚕发育的第②阶段要经历25天左右,在此期间要关注 等因素对蚕生长发育的影响,使其处于适宜的环境。在第②阶段,家蚕一般要经过4次的 ,才能生长发育。
(3)当家蚕发育到5龄后期,乐乐发现它会停止进食,开始吐丝结茧(图2)便于蚕丝附着。为保证每个格子可容纳一条蚕完成吐丝结茧,应估测5龄蚕的 来确定格子的大小。
(4)家蚕可将桑叶中的营养物质消化吸收并进行转化,进一步合成蚕丝。乐乐查阅资料得知这一过程主要受两种激素影响,为说明不同激素的施加方式对家蚕产丝量的影响,结果如下表。
对照组
方案1施加激素A
方案2施加激素A+激素B
5龄期时长(天)
8
10
10
茧层率(%)
28.70
29.29
29.88
注:茧层率越高家蚕产丝量越大
①据表结果可知施加激素可以 家蚕5龄期的时长,乐乐推测这样就使得5龄蚕的进食总量 ,为其制造蚕丝提供充足的原料,从而提高家蚕产丝量。
②乐乐也想提高自己饲养的几十条家蚕产丝量,据表实验结果建议乐乐可以采用方案 ,效果会更好。二、前沿科学动态
1.试管婴儿的发展
(1)奠基阶段:动物实验突破(1950s-1960s)
1959年:美籍华人生物学家张明觉首次在兔子身上实现体外受精并诞生幼崽,为人类研究奠定基础。
1969年:英国科学家罗伯特·爱德华兹首次在实验室完成人类卵子体外受精,但胚胎未能持续发育。
(2)首次人类成功(1970s)
1978年7月25日:世界首例试管婴儿路易丝·布朗在英国诞生,由爱德华兹与妇科医生帕特里克·斯特普托合作完成,被称为“人类医学史上的奇迹”。
技术突破:结合腹腔镜取卵技术、体外受精与胚胎移植,颠覆传统生育模式。
(3)技术迭代与全球推广(1980s-1990s)
1980年:澳大利亚诞生该国首例试管婴儿;1981年美国跟进。
1988年3月10日:中国大陆首例试管婴儿郑萌珠在北京大学第三医院诞生,由张丽珠教授团队完成,标志中国生殖医学进入新阶段。
技术升级:
第一代(IVF):解决女性输卵管阻塞(1978年);
第二代(ICSI):1992年诞生,通过单精子显微注射攻克男性不育;
第三代(PGD):1990年首例,实现胚胎遗传病筛查。
(4)科学认可与社会影响
2010年:爱德华兹因创立体外受精技术获诺贝尔生理学或医学奖。
全球规模:截至2021年,全球已出生超1200万试管婴儿(中国占400万)。
中国发展:技术成功率从早期不足5%提升至40%以上,每年新增约30万例。
考点预测:
试管婴儿是体外受精—胚胎移植技术的俗称,图1和图2分别为女性生殖系统和试管婴儿形成过程示意图,请据图回答问题。
(1)试管婴儿的形成过程中,精子产生于父亲的 ,从母亲体内采集卵细胞,精子与卵细胞结合,称为 作用,这个过程是在体外试管中完成的。而自然生育过程中,精卵结合的场所是图1的[ ] 。试管婴儿的生殖方式属于 (有性生殖/无性生殖)。
(2)体外形成的受精卵发育至早期胚胎后,需要移植到图1母体的[ ] 中进一步发育,并通过脐带和 与母体进行物质交换,获取营养、排出废物。
(3)体外受精和胚胎移植技术为不孕不育症的治疗开辟了新途径,该技术不适用于下列 情况。
a. 女性因病摘除子宫引起的不孕症
b. 女性因输卵管阻塞引起的不孕症
c. 男性因精子数量太少引起的不孕症
d. 男性因睾丸摘除引起的不孕症
2.子宫内膜微环境研究
子宫内膜微生物组与不孕症:传统认为子宫腔"无菌",但近年高通量测序技术揭示子宫内膜存在低生物量微生物群。子宫内膜微生物群参与维持子宫内膜局部的免疫稳定,与宿主的免疫系统相互作用,共同抵御病原体入侵,为胚胎着床提供适宜环境。慢性子宫内膜炎(CE)患者妊娠率和活产率明显较低,超过半数CE患者存在子宫蜕膜炎。
反复妊娠丢失的遗传机制:通过对91个至少有一次整倍体妊娠丢失的家庭进行基因组测序,发现致命基因变异(SMN1、PORCN、KAT6A等)可能导致胚胎和胎儿死亡。亲本种系嵌合被认为是反复妊娠丢失的重要遗传因素。
考点预测:
1.关于人类生殖和发育,下列说法正确的是( )
A. 子宫内膜是胚胎发育的场所,传统认为子宫腔是无菌的,但现代研究发现子宫内膜存在微生物群,这些微生物群对胚胎着床没有影响
B. 反复妊娠丢失可能与亲本种系嵌合等遗传因素有关,但不会影响胚胎和胎儿的正常发育
C. 子宫内膜微生物群参与维持子宫内膜局部的免疫稳定,与宿主的免疫系统相互作用,为胚胎着床提供适宜环境
D. 慢性子宫内膜炎患者的妊娠率和活产率明显较高,因为炎症反应有利于胚胎着床
三、科学史实引荐
1.重演律的提出
德国人赫克尔(E. Haeckel)于1866年在《有机体普通形态学》中提出"生物重演律"(Biogenetic Law),指出"个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演"。例如,青蛙的个体发育过程(受精卵→囊胚→原肠胚→蝌蚪→幼蛙→成蛙)重演了其祖先从单细胞动物→鱼类→两栖动物的进化过程。
考点预测:
重演律由德国学者赫克尔于1866年在《有机体普通形态学》中提出,核心观点是个体发育史是系统发育史的简单而迅速的重演。以青蛙为例,其个体发育过程(受精卵 → 囊胚 → 原肠胚 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙)重演了其祖先从单细胞动物 → 腔肠动物 → 鱼类 → 两栖动物的进化历程。例如,蝌蚪阶段类似鱼类,具有鳃和尾,支持重演律的合理性。
关于生物重演律(生物发生律)及其例证,下列描述正确的是( )
A. 德国学者赫克尔提出的重演律认为,青蛙的成体形态直接重现了其鸟类祖先的特征
B. 青蛙的个体发育过程(如从受精卵到蝌蚪再到成蛙)是其系统发育史的简单而迅速的重演
C. 重演律指出,所有动物的胚胎发育过程完全相同,没有差异
D. 青蛙的蝌蚪阶段重演了其哺乳动物祖先的形态
1. 我国科学家利用克隆技术,成功培育出了世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。下列关于克隆技术的叙述,正确的是( )
A. 属于有性生殖
B. 后代遗传性状由两个亲本决定
C. 说明细胞核是遗传信息的控制中心
D. 产生的后代变异率更高
2. 生物的生殖、发育是生命的基本特征,是生物得以延续和发展的内在原因。每种生物都是通过它特有的生殖方式产生后代的。图乙“发育中的幼雏”是由图甲中的哪一结构发育而来( )
A.①气室 B.④系带 C.③卵白 D.②胚盘
3.人体的胚胎在母体内发育的场所是( )
A.输卵管 B.子宫 C.卵巢 D.胎盘
4. 青头潜鸭是国家一级重点保护野生动物,由于栖息地丧失,天敌捕食等原因导致其野外繁殖难度增大,濒危程度日趋严重。2022年4月,北京动物园建立了国内首个青头潜鸭人工种群。
(1)青头潜鸭在分类上属于脊索动物门、鸟 、雁形目,每年5--7月在芦苇、蒲草丛等处产卵,该行为属于 (填“先天性”或“学习”)行为。
(2)为保护青头潜鸭,工作人员到野外捡拾被遗弃的鸭卵,进行孵化。
①有些卵壳出现了细微裂痕,需进行修补,恢复卵壳的 功能。
②孵化时要进行照蛋,以及时去除未经过 作用的卵和死胚卵;提供适宜的孵化条件,保证鸭卵中的 (填图中序号)能够发育成幼鸭。
(3)对人工繁育的青头潜鸭进行野化放归是进一步的研究方向。由于人工繁育的青头潜鸭可能不会辨别天敌,放归前要进行躲避天敌的训练。此外还需要进行的训练有: (写出一例即可)。
学科网(北京)股份有限公司第1页共14页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第19章 生物通过生殖产生后代(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 动物的生殖
考点1 动物的无性生殖★★☆☆☆
考点2 动物的有性生殖★★★☆☆
考点3 鸟类的生殖和发育★★★☆☆
第2节 人的生殖
考点1 人生殖系统的组成★★★★☆
考点2 人生殖的过程★★★★☆
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 动物的生殖
考点1 动物的无性生殖★★☆☆☆
1.概念:不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。
2.特点:无性生殖产生的后代,只具有母体的遗传特性,可以保持母体优良性状。
3.意义:繁殖速度快,能够快速占领环境,有利于物种的生存和发展。
4.常见的无性生殖方式:
(1)单细胞生物可以通过分裂进行生殖;
(2)水螅可以通过出芽进行生殖;
(3)动物克隆是指不需要精子和卵细胞结合,通过细胞核移植等现代生物技术,利用动物体细胞培育出与亲代几乎一模一样的动物个体的过程。
特别提醒
1. 无性生殖的缺点:后代和母体遗传特性几乎无变化,变异性差,适应环境变化的能力弱。
2. 无性生殖的方式有很多,除了上述三种,还有真菌和孢子植物的孢子繁殖、病毒的自我复制、植物的营养繁殖等。
考点2 动物的有性生殖★★★☆☆
1.概念:由两性生殖细胞(精子和卵细胞)结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。
2.特点:有性生殖的后代继承了双亲的遗传物质。
3.意义:有性生殖的后代可以获得双亲的遗传特性,具有更强的生活力和变异性,更有可能适应多变的环境。
4.进行有性生殖的动物,有的是体外受精,如大多数鱼类和两栖动物等。有的是体内受精,如大多数的昆虫、爬行动物、鸟类和哺乳动物。
5. 体外受精增加了精子和卵细胞结合的机会,也能使精子和卵细胞免受空气干燥的危害,因此使动物的生殖摆脱了对水环境的依赖。
6.有性生殖和无性生殖
项目
无性生殖
有性生殖
区
别
不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体
有两性生殖细胞的结合
母体→新个体
两性生殖细胞→受精卵→新个体
繁殖速度快
繁殖速度慢
后代只具有母体的遗传特性
后代继承了双亲的遗传物质,具有双亲的遗传特性
后代适应能力弱
后代适应能力强
实例
嫁接、压条、扦插、组织培养、分株、分裂
绿色开花植物的种子繁殖,绝大多数动物
意义
生物可以通过无性生殖迅速繁殖大量后代,在生存斗争中快速占领环境,有利于物种的生存和发展
与无性生殖相比,通过有性生殖产生的后代具有更加丰富的多样性,这更有利于生物在复杂多变的环境中生存和繁衍
联系
都能产生新个体,繁殖后代,使种族得以延续和发展
特别提醒
1. 区分“有性生殖”和“无性生殖”。关键是看有无两性生殖细胞(精子和卵细胞)的结合,如果有则是有性生殖,如果无则是无性生殖。
2.“试管婴儿”技术,经历了两性生殖细胞的结合,属于有性生殖。
3. 凡是进行有性生殖的生物,其个体发育的起点都是受精卵。
4. 有些动物既能进行无性生殖,又能进行有性生殖,例如水螅。
考点3 鸟类的生殖和发育★★★☆☆
1.鸟类的生殖方式:体内受精、卵生。
2.鸟卵的结构:
①卵 壳:具有支持和保护作用。②卵壳膜:具有保护作用。③气 室:为胚胎发育提供氧气。
④卵 白:为胚胎发育提供水分和养料,也具有保护卵细胞的作用。
⑤胚 盘:内含细胞核,是胚胎发育的部位。⑥卵 黄:胚胎发育所需的主要的营养物质来源。
⑦系 带:固定卵黄的作用。⑧卵黄膜:保护卵黄,使卵黄和卵白分开。
3.鸟类的繁殖行为一般包括求偶、交配、筑巢、产卵、孵卵和育雏几个阶段,每个阶段都伴随着复杂的繁殖行为,必须有的阶段是求偶、交配、产卵。
特别提醒
1.一个鸟卵并不是一个卵细胞,鸟卵中的卵黄膜、卵黄和胚胎三部分相当于一个卵细胞。
2.受精或未受精的鸟卵都有胚盘。未受精的卵,胚盘色浅而小;已受精的卵,在输卵管内移动的过程中已经开始发育,所以胚盘色浓而大,受精的鸟卵产出前已发育为多细胞胚胎。
3.不是所有的鸟的生殖和发育过程都包括求偶、交 配、筑巢、产卵、孵卵和育雏几个阶段。有些鸟在生殖发育过程中不会筑巢、孵卵或育雏。但所有鸟的生殖发育过程都具有求偶、交配和产卵三个阶段。
4.鸟的受精卵在母体内就已经开始发育,产出后外界温度低于母体体温,停止发育,温度适宜时继续发育。
5.不同的鸟卵个体大小不一,一般来讲,鸟卵体积越大,孵化期越长;反之,孵化期越短。
6.鸟卵的卵壳表面并不光滑,用放大镜观察可以看到上面有许多气孔,气孔的意义是保证胚胎发育时进行气体交换。如果将鸡卵放到45℃左右的温水中可以看到卵壳表面有非常多的气泡,可以用这种方法来证明气孔的存在。
第2节 人的生殖
考点1 人生殖系统的组成★★★★☆
睾丸——产生精子,分泌雄性激素
附睾——贮存和输送精子
内生殖器 输精管——输送精子
精囊
1.男性生殖系统 前列腺 分泌粘液
阴囊——保护睾丸和附睾
外生殖器
阴茎
卵 巢—— 产生卵细胞,分泌雌性激素
内生殖器 输卵管—— 输送卵细胞
子 宫——胚胎和胎儿发育的场所
2.女性生殖系统 阴道——精子进入和胎儿产出的通道
外生殖器(即外阴)
特别提醒
1.睾丸和卵巢因为能够产生生殖细胞,所以属于生殖系统;因为能够分泌性激素,所以又属于内分泌系统。
2.男性和女性结扎的部位分别是输精管和输卵管,结扎不影响性激素的分泌和生殖细胞的产生,第二性征不消失,但会阻止精子和卵细胞的结合,从而达到避孕的作用。
3.生殖系统功能:"男睾产精泌雄素,女卵产卵泌雌素,输卵管里受精忙,子宫里面育胚胎"
4.试管婴儿技术中,精子和卵细胞在试管内完成受精作用,并进行早期发育,然后才移植到母亲的子宫内继续发育。
考点2 人生殖的过程★★★★☆
1.人的生殖和发育过程简述
2.受精:精子和卵细胞结合形成受精卵的过程,该过程在输卵管内完成。
3.怀孕:精卵不断进行细胞分裂,逐渐发育成胚泡,并缓慢地移动到子宫中,最终附着在子宫内膜上的过程。
4.胚胎发育初期(即着床之前)所需要的营养物质由卵黄提供。胚胎发育后期(即子宫内发育时期),胎儿通过胎盘和脐带从母体获得氧气和养料,体内产生的二氧化碳等废物通过母体排出。
5.胚胎发育到第8周末,外貌已初具人形,从这时起一直到出生前的胚胎叫作胎儿。
6.分娩:从受精卵形成到第38周,胎儿发育成熟,成熟的胎儿和胎盘从母体的阴道产出的过程。
特别提醒
1.受精卵的形成标志着新生命的诞生,受精卵的分裂标志着个体发育的开始。
4.脐带只有输送物质的功能,不能进行物质交换,胎儿与母体进行物质交换的场所是胎盘。
5.胎儿在母体内时不能摄食、也不能呼吸,通过循环系统和母体联系在一起。
6.胎儿的营养来自母体,通过胎盘获得,不是来自胎盘。
7.受精卵从输卵管移到子宫的过程中就已经开始分裂,不是到达子宫后才开始分裂。
一、跨学科实践活动
收集我国养蚕的历史资料,饲养家蚕
蚕是一种昆虫,驯化后在室内饲养,故称家蚕。养蚕起源于我国。据考古学家的发现推测,我国在距今5000多年以前已经开始养蚕。蚕丝是我国人民的主要衣着原料之一。历史上,我国古代劳动人民最先发明并大规模生产丝绸,制作的丝绸制品通过丝绸之路,开启了世界历史上东西方大规模的商贸交流。
家蚕的一生经过“受精卵—幼虫—蛹—成虫”的发育过程,它的幼虫与成虫在形态结构和生活习性上有着明显的差别,这样的发育叫作变态发育。蚕茧是人们缫丝、纺线、织绸的原料。
收集我国养蚕的历史资料,了解家蚕的生活史和有关养蚕、缫丝、织绸等方面的知识和方法。结合当地气候就地取材,制作适宜的饲养家蚕的装置,并进行养蚕、缫丝等实践操作。
考点预测:
乐乐参加了学校开展的“饲养家蚕”的实践活动,他对家蚕生殖及发育的过程进行了观察,并做了“家蚕的一生”的笔记(图1)。
(1)由图1可知,家蚕的一生经历了四个阶段,其中③为 期。乐乐判断家蚕的生长发育过程属于 发育。
(2)乐乐观察到家蚕发育的第②阶段要经历25天左右,在此期间要关注 等因素对蚕生长发育的影响,使其处于适宜的环境。在第②阶段,家蚕一般要经过4次的 ,才能生长发育。
(3)当家蚕发育到5龄后期,乐乐发现它会停止进食,开始吐丝结茧(图2)便于蚕丝附着。为保证每个格子可容纳一条蚕完成吐丝结茧,应估测5龄蚕的 来确定格子的大小。
(4)家蚕可将桑叶中的营养物质消化吸收并进行转化,进一步合成蚕丝。乐乐查阅资料得知这一过程主要受两种激素影响,为说明不同激素的施加方式对家蚕产丝量的影响,结果如下表。
对照组
方案1施加激素A
方案2施加激素A+激素B
5龄期时长(天)
8
10
10
茧层率(%)
28.70
29.29
29.88
注:茧层率越高家蚕产丝量越大
①据表结果可知施加激素可以 家蚕5龄期的时长,乐乐推测这样就使得5龄蚕的进食总量 ,为其制造蚕丝提供充足的原料,从而提高家蚕产丝量。
②乐乐也想提高自己饲养的几十条家蚕产丝量,据表实验结果建议乐乐可以采用方案 ,效果会更好。【答案】(1) 蛹 完全变态
(2)温度/湿度/食物 蜕皮
(3)体长
(4) 延长 增加 2
【分析】(1)家蚕的生殖和发育:经过“卵→幼虫→蛹→成虫”四个时期,这样的变态发育称为完全变态发育,蜜蜂、菜粉蝶、蝇、蚊、蚂蚁等的发育同家蚕。
(2)图1中,①是卵、②是幼虫、③是蛹、④是成虫。
【详解】(1)家蚕的一生经历了“卵→幼虫→蛹→成虫”四个时期,其中③为蛹期。所以,家蚕的生长发育过程属于完全变态发育。
(2)温度、湿度、食物等因素会影响家蚕的发育,所以乐乐观察到家蚕发育的第②阶段要经历25天左右,在此期间要关注温度、湿度、食物等因素对蚕生长发育的影响,使其处于适宜的环境。外骨骼会限制幼虫身体的生长,所以,在第②幼虫阶段,家蚕一般要经过4次的蜕皮,才能生长发育。
(3)当家蚕发育到5龄后期,会停止进食,开始吐丝结茧,为保证每个格子可容纳一条蚕完成吐丝结茧,应估测5龄蚕的体长来确定格子的大小。
(4)①施加激素组的5龄期时长,长于对照组,所以可知施加激素可以延长家蚕5龄期的时长,激素使得5龄蚕的进食总量增加,为其制造蚕丝提供充足的原料,从而提高家蚕产丝量。
②施加激素组中,方案2同时施加激素AB组的5龄期时长与茧层率均高于只施加激素A组,所以,乐乐也想提高自己饲养的几十条家蚕产丝量,可以采用方案2,效果会更好。
二、前沿科学动态
1.试管婴儿的发展
(1)奠基阶段:动物实验突破(1950s-1960s)
1959年:美籍华人生物学家张明觉首次在兔子身上实现体外受精并诞生幼崽,为人类研究奠定基础。
1969年:英国科学家罗伯特·爱德华兹首次在实验室完成人类卵子体外受精,但胚胎未能持续发育。
(2)首次人类成功(1970s)
1978年7月25日:世界首例试管婴儿路易丝·布朗在英国诞生,由爱德华兹与妇科医生帕特里克·斯特普托合作完成,被称为“人类医学史上的奇迹”。
技术突破:结合腹腔镜取卵技术、体外受精与胚胎移植,颠覆传统生育模式。
(3)技术迭代与全球推广(1980s-1990s)
1980年:澳大利亚诞生该国首例试管婴儿;1981年美国跟进。
1988年3月10日:中国大陆首例试管婴儿郑萌珠在北京大学第三医院诞生,由张丽珠教授团队完成,标志中国生殖医学进入新阶段。
技术升级:
第一代(IVF):解决女性输卵管阻塞(1978年);
第二代(ICSI):1992年诞生,通过单精子显微注射攻克男性不育;
第三代(PGD):1990年首例,实现胚胎遗传病筛查。
(4)科学认可与社会影响
2010年:爱德华兹因创立体外受精技术获诺贝尔生理学或医学奖。
全球规模:截至2021年,全球已出生超1200万试管婴儿(中国占400万)。
中国发展:技术成功率从早期不足5%提升至40%以上,每年新增约30万例。
考点预测:
试管婴儿是体外受精—胚胎移植技术的俗称,图1和图2分别为女性生殖系统和试管婴儿形成过程示意图,请据图回答问题。
(1)试管婴儿的形成过程中,精子产生于父亲的 ,从母亲体内采集卵细胞,精子与卵细胞结合,称为 作用,这个过程是在体外试管中完成的。而自然生育过程中,精卵结合的场所是图1的[ ] 。试管婴儿的生殖方式属于 (有性生殖/无性生殖)。
(2)体外形成的受精卵发育至早期胚胎后,需要移植到图1母体的[ ] 中进一步发育,并通过脐带和 与母体进行物质交换,获取营养、排出废物。
(3)体外受精和胚胎移植技术为不孕不育症的治疗开辟了新途径,该技术不适用于下列 情况。
a. 女性因病摘除子宫引起的不孕症
b. 女性因输卵管阻塞引起的不孕症
c. 男性因精子数量太少引起的不孕症
d. 男性因睾丸摘除引起的不孕症
【答案】 睾丸 受精 ①输卵管 有性生殖 ②子宫 胎盘 ad
【分析】图1中,①是输卵管, ②是子宫,③是卵巢,④是阴道。
【详解】(1)试管婴儿的形成过程中,精子产生于父亲的睾丸,睾丸产生精子,分泌雄性激素;从母亲体内采集卵细胞,精子与卵细胞结合形成受精卵的过程,称为受精作用,这个过程是在体外试管中完成的,受精卵是一个生命个体发育的起点。而自然生育过程中,精卵结合的场所是图1的①输卵管,卵细胞发育成熟后,由卵巢排出,进入输卵管,在输卵管里与精子相遇,完成受精作用。试管婴儿是由精子和卵细胞结合成的受精卵发育来的,生殖方式属于有性生殖。
(2)子宫是胚胎和胎儿发育的场所,体外形成的受精卵发育至早期胚胎后,需要移植到图1母体的②子宫中进一步发育,并通过脐带和胎盘与母体进行物质交换,获取营养、排出废物。胎儿通过胎盘从母体获得营养物质和氧,产生的二氧化碳等废物也通过胎盘由母体排出,直至发育成熟,分娩产出。
(3)体外受精和胚胎移植技术为不孕不育症的治疗开辟了新途径,但该技术不适用于ad种情况。胚胎和胎儿发育的场所是子宫,a女性因病摘除子宫,不具备胚胎和胎儿发育的场所;睾丸的功能是产生精子,分泌雄性激素,男性睾丸摘除,无法采集精子。
2.子宫内膜微环境研究
子宫内膜微生物组与不孕症:传统认为子宫腔"无菌",但近年高通量测序技术揭示子宫内膜存在低生物量微生物群。子宫内膜微生物群参与维持子宫内膜局部的免疫稳定,与宿主的免疫系统相互作用,共同抵御病原体入侵,为胚胎着床提供适宜环境。慢性子宫内膜炎(CE)患者妊娠率和活产率明显较低,超过半数CE患者存在子宫蜕膜炎。
反复妊娠丢失的遗传机制:通过对91个至少有一次整倍体妊娠丢失的家庭进行基因组测序,发现致命基因变异(SMN1、PORCN、KAT6A等)可能导致胚胎和胎儿死亡。亲本种系嵌合被认为是反复妊娠丢失的重要遗传因素。
考点预测:
关于人类生殖和发育,下列说法正确的是( )
A. 子宫内膜是胚胎发育的场所,传统认为子宫腔是无菌的,但现代研究发现子宫内膜存在微生物群,这些微生物群对胚胎着床没有影响
B. 反复妊娠丢失可能与亲本种系嵌合等遗传因素有关,但不会影响胚胎和胎儿的正常发育
C. 子宫内膜微生物群参与维持子宫内膜局部的免疫稳定,与宿主的免疫系统相互作用,为胚胎着床提供适宜环境
D. 慢性子宫内膜炎患者的妊娠率和活产率明显较高,因为炎症反应有利于胚胎着床
答案:C
解析: 本题考查人类生殖和发育的相关知识。选项A错误,子宫内膜微生物群确实存在,且参与维持子宫内膜局部的免疫稳定,为胚胎着床提供适宜环境;选项B错误,反复妊娠丢失可能与亲本种系嵌合等遗传因素有关,这些因素可能导致胚胎和胎儿死亡;选项C正确,子宫内膜微生物群与宿主的免疫系统相互作用,共同抵御病原体入侵,为胚胎着床提供适宜环境;选项D错误,慢性子宫内膜炎患者的妊娠率和活产率明显较低,超过半数患者存在子宫蜕膜炎,不利于胚胎着床和发育。
三、科学史实引荐
1.重演律的提出
德国人赫克尔(E. Haeckel)于1866年在《有机体普通形态学》中提出"生物重演律"(Biogenetic Law),指出"个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演"。例如,青蛙的个体发育过程(受精卵→囊胚→原肠胚→蝌蚪→幼蛙→成蛙)重演了其祖先从单细胞动物→鱼类→两栖动物的进化过程。
考点预测:
重演律由德国学者赫克尔于1866年在《有机体普通形态学》中提出,核心观点是个体发育史是系统发育史的简单而迅速的重演。以青蛙为例,其个体发育过程(受精卵 → 囊胚 → 原肠胚 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙)重演了其祖先从单细胞动物 → 腔肠动物 → 鱼类 → 两栖动物的进化历程。例如,蝌蚪阶段类似鱼类,具有鳃和尾,支持重演律的合理性。
关于生物重演律(生物发生律)及其例证,下列描述正确的是( )
A. 德国学者赫克尔提出的重演律认为,青蛙的成体形态直接重现了其鸟类祖先的特征
B. 青蛙的个体发育过程(如从受精卵到蝌蚪再到成蛙)是其系统发育史的简单而迅速的重演
C. 重演律指出,所有动物的胚胎发育过程完全相同,没有差异
D. 青蛙的蝌蚪阶段重演了其哺乳动物祖先的形态
正确答案:B
解析:
重演律由德国学者赫克尔于1866年在《有机体普通形态学》中提出,核心观点是个体发育史是系统发育史的简单而迅速的重演。
以青蛙为例,其个体发育过程(受精卵 → 囊胚 → 原肠胚 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙)重演了其祖先从单细胞动物 → 腔肠动物 → 鱼类 → 两栖动物的进化历程。例如,蝌蚪阶段类似鱼类,具有鳃和尾,支持重演律的合理性。
A错误,青蛙的成体并未直接重现鸟类特征;C错误,重演律强调胚胎发育的相似性,但并非完全一致;D错误,蝌蚪重演的是鱼类祖先特征,而非哺乳动物。
1. 我国科学家利用克隆技术,成功培育出了世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。下列关于克隆技术的叙述,正确的是( )
A. 属于有性生殖
B. 后代遗传性状由两个亲本决定
C. 说明细胞核是遗传信息的控制中心
D. 产生的后代变异率更高
【答案】C
【详解】克隆技术是核移植技术,没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,故A错误。克隆后代的遗传物质主要来自提供细胞核的亲本,故B错误。克隆技术的成功,证明了已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性,是遗传的控制中心,故C正确。无性生殖的后代变异率低,故D错误。
【解题方法归纳】
概念强化:没有经过两性生殖细胞结合形成受精卵的方式就属于无性生殖,抓住关键进行分析。
联系旧知;克隆羊多莉的遗传物质只来自于B羊,仅具有B羊的遗传特性,以此来以此来推断“中中”和“华华”的遗传特性。
原理迁移:运用所学的基础生物学原理(如细胞核的功能、生殖方式的定义)来分析前沿科技。
排除法:对于说法绝对或与基本原理明显相悖的选项,可以优先排除。
2. 生物的生殖、发育是生命的基本特征,是生物得以延续和发展的内在原因。每种生物都是通过它特有的生殖方式产生后代的。图乙“发育中的幼雏”是由图甲中的哪一结构发育而来( )
A.①气室 B.④系带 C.③卵白 D.②胚盘
【答案】D
【详解】如图中,①气室,②胚盘,③卵白,④系带。
A.①气室可以为胚胎发育提供氧气,A错误。
B.④系带,起到固定卵细胞的作用,B错误。
C.③卵白既能保护卵细胞又能为胚胎发育提供营养和水分,C错误。
D.卵黄上的小白点是④胚盘,含有细胞核,内有遗传物质,将来发育成胚胎,D正确。
【解题方法归纳】
直选法:本题直接考查鸟卵核心结构——**胚盘**的功能。只要准确掌握了“胚盘是受精卵分裂形成的,是胚胎发育的起点”这一核心知识,就可以直接选出正确答案D。
排除法(辅助验证):气室(A)提供氧气,但不发育成幼体,排除。系带(B)起固定作用,与胚胎发育无关,排除。卵白(C)提供营养和水分,是胚胎发育的营养物质,而非发育的主体,排除。排除三个明显错误的选项,确定D的正确性。
3.人体的胚胎在母体内发育的场所是( )
A.输卵管 B.子宫 C.卵巢 D.胎盘
【答案】B
【分析】女性的生殖系统包括卵巢,输卵管,子宫,阴道等,各有不同的用途,卵巢有产生卵细胞,分泌雌性激素的作用;子宫的功能是胚胎和胎儿发育的场所及产生月经的地方;阴道是精子进入和胎儿产出的通道;输卵管输送卵子及受精完成与胚胎初期发育的地方。
【详解】受精的过程:精子进入阴道,缓缓通过子宫,在输卵管内与卵细胞相遇,精子与卵细胞结合形成受精卵。所以受精卵的形成部位在输卵管。此后受精卵不断运动和分裂,最终植入子宫内壁上,怀孕开始。怀孕后胚胎继续发育,其中的细胞开始分化成各种组织,由组织再形成各种器官、系统。逐渐发育成胚胎。胚胎在母体内大约经过38周,即266天,发育成熟后从阴道产出,这个过程叫分娩,分娩的结束标志着婴儿的诞生。可见胚胎发育的初期在输卵管,当着床后到分娩前的一段时间是在母体的子宫内。胚胎(胎儿)(母体怀孕第8周--第38周)发育的场所主要是子宫,因此ACD错误,B正确。
故选B。
【解题方法归纳】人的生殖过程:
1.精子进入阴道,缓缓通过子宫,在输卵管内与卵细胞相遇,精子与卵细胞结合形成受精卵。所以受精卵的形成部位在输卵管。
2.受精卵会进入子宫内膜进行着床,之后继续发育,所以胚胎发育的场所在子宫。
4. 青头潜鸭是国家一级重点保护野生动物,由于栖息地丧失,天敌捕食等原因导致其野外繁殖难度增大,濒危程度日趋严重。2022年4月,北京动物园建立了国内首个青头潜鸭人工种群。
(1)青头潜鸭在分类上属于脊索动物门、鸟 、雁形目,每年5--7月在芦苇、蒲草丛等处产卵,该行为属于 (填“先天性”或“学习”)行为。
(2)为保护青头潜鸭,工作人员到野外捡拾被遗弃的鸭卵,进行孵化。
①有些卵壳出现了细微裂痕,需进行修补,恢复卵壳的 功能。
②孵化时要进行照蛋,以及时去除未经过 作用的卵和死胚卵;提供适宜的孵化条件,保证鸭卵中的 (填图中序号)能够发育成幼鸭。
(3)对人工繁育的青头潜鸭进行野化放归是进一步的研究方向。由于人工繁育的青头潜鸭可能不会辨别天敌,放归前要进行躲避天敌的训练。此外还需要进行的训练有: (写出一例即可)。
【答案】(1) 纲 先天性
(2) 保护 受精 ①
(3)觅食/飞翔
【分析】鸟卵的结构,由外向内依次是卵壳、卵壳膜、气室、系带、卵白、卵黄膜、卵黄、胚盘等。
先天性行为是动物生来就有的,由动物体内的遗传物质所决定的行为,又称为本能,如蜜蜂采蜜、蜘蛛结网、亲鸟育雏等。先天性行为往往是一些简单的、出生时就必不可少的行为,是动物的一种先天具备的非条件反射行为。先天性行为往往是一些简单的,出生时就必不可少的行为,维持动物最基本生存的需要。
【详解】(1)青头潜鸭,是国家一级保护动物,是属脊索动物门、鸟纲、雁形目、鸭科、潜鸭属的一种鸟鸟类。先天性行为是动物生来就有的,由动物体内的遗传物质所决定的行为,又称为本能。因此,每年5——7月在芦苇、蒲草丛等处产卵,该行为属于先天性行为。
(2)卵壳:位于鸟卵的最外面,坚硬,具有防止卵细胞损伤,减少水分的蒸发的作用。卵壳上还有许多肉眼看不见的气孔,以保证鸟的胚胎发育时能够与外界进行气体交换。卵壳内具有卵壳膜,卵壳膜起保护作用。胚盘是卵黄表面中央一盘状小白点,是胚胎发育的部位。未受精的卵,胚盘色浅而小;已受精的卵的胚盘色浓而略大,这是因为胚胎发育已经开始。因此,为保护青头潜鸭,工作人员到野外捡拾被遗弃的鸭卵,进行孵化。①有些卵壳出现了细微裂痕,需进行修补,恢复卵壳的保护功能。②孵化时要进行照蛋,以及时去除未经过受精作用的卵和死胚卵;提供适宜的孵化条件,保证鸭卵中的①能够发育成幼鸭。
(3)青头潜鸭春夏季在东北地区繁殖,就地取材筑巢产卵,雌雄轮流孵卵。约一个月后,雏鸟破壳而出,跟随双亲学习觅食、飞翔等生存技能。幼鸟长到一岁左右就离开双亲独立生活。
【解题方法归纳】正确识记鸟卵的结构和功能。
学科网(北京)股份有限公司第1页共14页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$