胚胎生物学与发育工程相关论文.doc

学院_生命科学科学院_ _专业 _生物技术_班级 _生技0901_本专 学号_20092513452_姓名_韩雪娇_ 密封线 学生须将文字写在此线以下 学院20 10 20 11 学年第 2 学期 发育生物学与胚胎工程 课程论文课程号： 任课教师 成绩 论文题目：动物的变态发育 论文要求：（对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。）教师评语： 教师签字： 年 月 日正文 动物变态发育变态发育是昆虫生长发育过程中的一个重要现象。根据发育过程中是否有蛹期可以把绝大多数昆虫分为完全变态与不完全变态两大类。完全变态的昆虫一生要经历卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段。此类昆虫的幼虫与成虫在外观上有较大的差别，比如毛虫和蝴蝶或蛴螬和甲虫。完全变态昆虫被认为是昆虫纲中进化程度最高的一群，种类也最繁多。常见的昆虫中，蜜蜂、蚂蚁、苍蝇、蚊子、跳蚤、蝴蝶、蛾子、以及各种甲虫都是完全变态的。 不完全变态的昆虫一生经历卵、若虫和成虫3个阶段。它们的幼虫在外观上与成虫差别一般不大，通常只是体型稍小，没有翅。不完全变态昆虫的幼虫生活在陆地上的又称为若虫，生活在水中的又称为稚虫。常见的昆虫中，蝗虫、蟋蟀、螳螂、蜻蜓、蝉、蟑螂、蚜虫、虱子等都是不完全变态的。 另外，还有一类昆虫在发育过程中没有明显的变态。它们是昆虫纲中的原始种类。它们没有翅膀，在分类上属于昆虫纲无翅亚纲。这类昆虫种类很少，平时能见到的可能就是生活在书箱或衣箱里的衣鱼（书虫）。相对于以上两种变态发育，这一类昆虫的发育又称为不变态或表变态。 在完全变态发育过程中，不一定所有都是受精卵，譬如蜜蜂，蜂王产下的卵，分受精和未受精的，未受精的也可以变态发育成雄蜂。受精卵发育成工蜂，吃蜂王蜜长大的发育成蜂王，没吃的则发育为工蜂，未受精的发育成雄蜂，雄蜂和蜂王交尾产生下一代 变态发育的前提是有性生殖。变态发育(Metamorphosis) 指动物在胚后发育过程中，形态结构和生活习性上所出现的一系列显著变化幼体与成体差别很大，而且改变的形态又是集中在短时间内完成，这种胚后发育叫变态发育。 变态发育一般指昆虫纲与两栖动物的发育方式。 变态是昆虫生长发育过程中的一个重要现象。根据发育过程中是否有蛹期可以把绝大多数昆虫分为完全变态与不完全变态两大类。 完全变态的昆虫一生要经历卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段。此类昆虫的幼虫与成虫在外观上有较大的差别，比如毛虫和蝴蝶或蛴螬和甲虫。 不完全变态的昆虫一生经历卵、幼虫和成虫3个阶段。它们的幼虫在外观上与成虫差别一般不大，通常只是体型稍小，没有翅。不完全变态昆虫的幼虫生活在陆地上的又称为若虫，生活在水中的又称为稚虫。常见的昆虫中，蝗虫、蟋蟀、螳螂、蜻蜓、蝉、蟑螂、蚜虫、虱子等都是不完全变态的。 另外，还有一类昆虫在发育过程中没有明显的变态。它们是昆虫纲中的原始种类。它们没有翅膀，在分类上属于昆虫纲无翅亚纲。这类昆虫种类很少，平时能见到的可能就是生活在书箱或衣箱里的衣鱼（书虫）。相对于以上两种变态发育，这一类昆虫的发育又称为不变态或表变态。有翅的内生翅昆虫类，如各种甲虫、蝶、蛾、蜂类和蝇、蜻蜓类等，它们虫体自卵孵化后，幼虫和成虫不仅形态不同，生活方式和生活环境也不一致，从幼虫到成虫要经过一个蛹期（这在不完全变态中没有的）。在蛹期体内进行剧烈的和器官的改造过程，蛹期过后，成虫破蛹而出。这种变态称完全变态，绝大多数昆虫是这种变态类型。 蟾蜍，蝾螈，娃娃鱼等两栖动物仅为变态发育，不是完全变态发育。 青蛙属两栖动物。其生殖行为中有雌雄“抱对”的假交配现象，其两栖动物生殖的特点是体外受精，体外发育，那么这种雌雄“抱对”的假交配现象的生物学意义是：雌蛙在“抱对”的刺激下，随即排出卵细胞，与此同时，雄蛙也排出精子，在水中完成受精，可见“抱对”的生物学意义在于保证卵细胞和精子同时排出，而且距离很近，大大增加受精机会。 青蛙虽然能在陆地上生活，但由于其生殖过程离不开水，所以还不是真正的陆生动物。其分布必然要受到水的限制。青蛙的受精卵中贮存的营养物质分布是不均匀的，其分布特点是：动物半球分布少，植物半球分布多，所以植物半球比重大总是朝下的，动物半球比重小，总是朝上的。动物半球颜色深有两层生态意义：既有利于吸收阳光的热量，同时也是一种保护色。 是一种有丝分裂，但分裂的特点与一般体细胞的有丝分裂不同，分裂产生的子细胞未经生长就接着进入下一次分裂，所以连续分裂后细胞数量越来越多，但细胞的体积却越来越小，这种分裂特点特称为卵裂。由于受精卵的营养物质分布是不均匀的，所以进行第三次卵裂时出现了不均等的现象，即动物半球的4个细胞小，植物半球的4个细胞大，以后动物极细胞分裂速度明显快于植物极细胞，动物半球细胞的数量比植物半球多，但体积比植物半球细胞小，随着营养物质的消耗，逐渐在动物半球的内部出现一个空的腔，称为囊胚腔，此时的胚称为囊胚。继续发育下去出现动物极细胞下包，植物极细胞内陷，在下包和内陷的夹缝中出现一个新的空腔，称为原肠腔，这个结构将来发育成消化道。囊胚腔与外界是不通的，而且随着发育的进行越来越小，最后逐渐消失。原肠腔越来越大。在原肠胚时期分化出了3个胚层，即中胚层沙胚层和内胚层。所以在蛙胚发育过程中细胞的分化从原肠胚时期开始。动物细胞在原肠胚时期之前由于还未开始分化，所以还保留着全能性，但进入原肠胚期后，由于细胞已开始分化，所以就去了全能性。关于3个胚层的来源一般认为外胚层完全来自动物极细胞，内胚层完全来自植物极细胞，中胚层的来源既有动物极的细胞，也有植物极的细胞。 以后的具体发育过程，教学大纲不作要求，但3个胚发育的结果必须要掌握的。关于3个胚层发育的结果，联系有关的人体结构方面的知识略作阐述。 外胚层发育成皮肤的表皮及其附属结构(如皮肤的黏液腺)，皮肤的附属结构是指毛发、指甲、动物的角等，皮肤的黏液腺包括：汗腺、皮脂腺等，口腔上皮是由外胚层发育而来的，由口腔上皮特化而来的唾液腺也是由外胚层发育而来的。外胚层还发育成神经系统和感觉器官，神经系统包括脑和脊髓以及由脑和脊髓发出的脑神经和脊神经，也包括神经末稍等。感觉器官是指眼、耳、鼻等。 中胚层发育成的结构最多。脊索是动物进化过程中出现的一个重要的结构，是动物从无脊椎动物进化到脊椎动物过程的一个过度性结构。在初中的动物学部分知识中学到了头索动物亚门中的代表动物文昌鱼，有一条纵贯全身的脊索，进化到脊椎动物，脊索被脊柱取代了，所以动物的脊柱及至整个骨骼都是由中胚层发育而来的，肌肉系统也是由中胚层发育来的，把骨骼和肌肉结合起来构成的是由中胚层发育来的，肌肉包括骨骼肌、心肌和平滑肌，均由中胚层发育而来动物系统。皮肤的真皮是由中胚层发育而来。 都是由中胚层发育而来的，包括心脏、血管以及在心脏和血管中流动的血液，由淋巴、淋巴管和淋巴器官构成的淋巴循环系统都是由中胚层发育来的。内脏器官的外膜包括肠系膜、大网膜等都是由中胚层发育而来的。排泄系统包括肾脏、输尿管、膀胱、尿道等都是由中胚层发育来的。生殖系统包括生殖腺（卵巢、精巢）及附属生殖器官(发输精管、输卵管、子宫等),它们都是由中胚层发育而来的。 内胚层主要发育成消化道上皮和呼吸道上皮，以及由消化道上皮和呼吸道上皮特化而来的器官或结构。消化道上皮包括咽、食道、胃、小肠、大肠、直肠等内壁表面的上皮，如小肠绒毛的上皮细胞，不包括口腔上皮和肛门处的上皮。消化道上皮特化而来的腺体一肝脏和胰腺是由内胚层发育而来的。呼吸道上皮包括咽、喉、气管、支气管等的内壁表面的上皮及肺泡上皮，不包括鼻腔的鼻黏膜。 在人体的四大组织中，肌肉组织和结缔组织肯定是由中胚层发育而来的，神经组织肯定是由外胚层发育而来的，上皮组织比较复杂，3个胚层都可发育成上皮组织，要看它具体所处的部位来确定。 实际有2个基本模式：直接发育和变态发育。直接发育是指幼体和成体形态结构基本相同，仅成熟与不成熟之分，生活习性，生态需求都基本一致。如鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类动物的胚后发育过程。变态发育是指动物的幼体与成体形态结构差别很大，生活习性和生态需求也有很大的差别，而且这种差别的改变又是集中在短期内完成的。如无尾两栖类的胚后发育过程，常见的代表动物有：青蛙、蟾蜍等，几乎所有的昆虫的胚后发育都属于变态发育，如家蚕的一生要经过食桑叶的幼虫、不食不动的蛹和羽化后发育成的只营交配繁殖的蚕蛾3个阶段。 应该注意，并不是所有完全变态的幼虫都是头、胸、腹不分的。蚊虫的幼虫头、胸、腹三部分就可明显地区分。甲虫，如金龟子的幼虫，虽然头、胸、腹三部分不如蚊子那样明显，但胸部长有三对伪足，仍然与蝇蛆的形态有很大的区别。有些完全变态昆虫，幼虫的不同时期在生活环境和生活习性上有所不同，因而幼虫期在外部形态上也随生活环境和生活习性的改变发生很大的变化。如芫菁的初龄幼虫行自由生活，行动活泼，为衣鱼式幼虫，当继续发育进入蝗卵或蜂巢营寄生生活时则变为行动不活泼的蛴螬式幼虫，然后再经过蛹期到达成虫期。完全变态的这种变异特称为复变态。完全变态昆虫的幼虫蜕皮的次数也不完全一样。蝇蛆只蜕皮2次，蚊子蜕皮3次，而粘虫要蜕皮5次才成为成熟的幼虫。一般把初孵的幼虫称为第1龄幼虫，蜕去第1次皮后称为第2龄，蜕第2次皮后称为第3龄。每一龄期经过的时间，依昆虫种类的不同和气温高低而改变。除完全变态昆虫以外，还有一些昆虫，如蝗虫等，从卵中孵化出来就是一个与母体形态类似，仅某些成虫器官还没有发育、具体而微小的幼虫，称为“若虫”。若虫在发育过程中要经过几次蜕皮，每蜕皮一次体形便急剧长大一些，成虫器官如翅膀等也更长大些。经过几次蜕皮，体形完全长大，成虫器官完全具备了，便成为成虫。例如蝗虫，初孵的第一龄若虫翅膀很小，仅具一个翅芽，以后每蜕皮一次翅芽长大一些，到第5龄（最后一龄），若虫翅膀已大约有腹部的一半长度，成虫则翅膀比腹部更稍长一些。这种没有形态与成虫完全不同的幼虫期和蛹期的昆虫，叫做“不完全变态”。这一类昆虫根据幼虫与成虫在形态特征和生活习性方面差异的程度的不同，又可以分为渐变态、半变态和过渐变态等类型。昆虫的蜕皮，主要是受一种叫“心侧体”的内分泌器官所分泌的蜕皮激素所控制。当蜕皮激素大量分泌时，就引起蜕皮的现象。不完全变态昆虫的若虫不但形态与成虫类似，生活的方式也与成虫相同。直翅目、半翘目、同翅目昆虫都是半变态昆虫，如蝗虫，若虫除了因翅膀不具备不能如成虫飞翔外，也是以禾本科植物和草类为食。臭虫是半变态的昆虫，其若虫与成虫的栖居、取食习性是完全一样的。荔椿象也是半变态昆虫，它的若虫和成虫一样都在荔枝树上生活。通常每种昆虫从卵开始，经过破壳而出一一孵化进入幼年的幼虫期，再发育至一个需养精蓄锐，准备一步跨入成年期的过渡期即蛹期之后，便从蛹壳中蜕皮而出，羽化进入成年期的成虫，直至成虫能够达到性成熟，可以繁衍后代为止，这样一个生命历程就是一种昆虫的一生，即一个世代。一年只完成一个世代的昆虫称为一化性昆虫，一年有两个世代的称为二化性昆虫，一年有多个世代的称为多化性昆虫。在冬季，有很多昆虫的成虫全部死光，但蛹、幼虫或卵却存活不死，差不多所有的蝶、蛾等鳞翅目昆虫都是如此。例如三化螟，冬天成虫全部死去，但幼虫存留下来，潜伏在田间残留的稻桩根部；小地老虎的幼虫潜藏在土壤中；避债蛾的幼虫结成茧，用飞丝悬挂在树上随风飘舞。凤蝶是以蛹越冬的，其越冬蛹多藏在树枝上。红铃虫以幼虫越冬，它潜藏在摘下的棉铃中或棉花仓库的屋角、墙键或装盛棉花容器的缝隙，甚至清扫棉花的清洁用具的缝隙中。菜粉蝶是以蛹越冬的，越冬的蛹多藏在枯叶、树皮、篱笆、屋檐等处。除了蝶蛾类外，家蝇的成虫也完全死去，以幼虫及蛹过冬的。某些蚊子，如身体具黑白斑纹的伊蚊（也称黑白斑蚊），成虫和大部分幼虫都在冬天死去（只有部分种类的幼虫不死），只留下卵在容器的底部，这些卵的卵壳有特殊的构造，可以抗寒耐旱，到第二年天暖春雨积水后越冬卵孵化为幼虫。蜻蜓是以幼虫在水中越冬的。许多甲虫如金龟子等，则是以幼虫在土壤中越冬的。各种各样的蝗虫的成虫、若虫，都在冬天完全死去，但它在死去之前已在土中产下卵块，所以是以卵越冬的。但也有一些昆虫，冬季成虫并不死去，而在适宜于它潜藏隐伏的场所越冬。如库蚊（也称家蚊），在冬季成虫虽然死去大部分，但仍有一小部分雌虫留存下来，随着气温的变冷，体内逐渐积聚大量脂肪，蛰伏在卧室或畜舍较温暖、阴暗、潮湿的角落中越冬，待明春天暖，又飞出吸血产卵繁殖。甲虫中的瓢虫是以成虫越冬的，如黄褐色的“二十八星瓢”，就是成虫蛰伏在墙壁、屋檐、树根、篱笆、墙缝、土穴中越冬。菜蚜可从以卵越冬，也可以有一部分无翅型蚜的胎生雌蚜在田间菜株上过冬。豆蚜虫冬天潜伏在蚕豆、紫云英等冬季作物的叶上越冬。有一些昆虫是可以兼以两种虫态越冬的，尤其是气候较温暖的温带，冬天并不太冷，往往可以有两种虫态同时存在。如按蚊（即疟蚊），有些种类在长江流域地区主要以成虫越冬，但卵也可以越冬。某些苍蝇也是这样。昆虫在越冬期中，不进食，不活动，新陈代谢减低到很低的程度。这段时期称为“休眠”。越冬休眠期间的昆虫个体少，不活动，对外界环境抵抗力弱。昆虫的一生有长有短，少则数日，多则数年，因种而异。有一年只有一代的，如地老虎、天幕毛虫等；也有一年数个世代的，如梨小食心虫、三化螟等；还有一年数十代的，如蚜虫；而有的数年才完成一代，如金龟子、天牛等；有的甚至需十几年才完成一代，如一种美洲十七年蝉要经历17年之久，算是昆虫中的“寿星” 了；而某些蛀木的甲虫幼虫能存活45年，是寿命最长的幼虫1. Von Der Mark Immunofluorescent localization of collagen type