人类与动物的有性生殖、发育与生长，复习笔记

概览

有性生殖结合来自两个亲本的遗传物质，产生具有新特征组合的后代，这与产生基因相同后代的无性生殖不同。本章讲授人类男性与女性生殖系统、配子如何形成、月经周期及其激素控制、受精与胎儿发育、双胞胎，以及人类与其他动物的生长模式。

月经周期及其控制激素会被仔细而深入地考查，因此把每种激素与它所触发的事件联系起来的清晰时间线十分重要，而不是把激素当作独立的清单死记硬背。

月经周期由四种激素协同调控：促卵泡激素（FSH）使卵巢中的卵泡成熟并释放雌激素，雌激素使子宫内膜增厚，并触发黄体生成素（LH）的激增，导致排卵；此后由卵泡残余组织分泌的黄体酮维持增厚的内膜，直到怀孕发生，或其自身水平下降而引发月经。

发育与生长的考查也不限于人类，因为许多动物并非单纯变大，而是经历称为变态的不同身体形态；如蝗虫等昆虫经历不完全变态，没有蛹期，而如蝴蝶等昆虫则经历完全变态，依次经过卵、幼虫、蛹与成虫阶段，这种对比是常见的比较题。

男性与女性生殖系统（内容标准 15.1）

内容标准 15.1 讲授使有性生殖成为可能的结构。在男性系统中，两个睾丸产生精子与睾酮。

精子进入附睾储存并成熟，沿输精管移动，并在射精时经尿道排出。在途中，精囊与前列腺加入具营养的液体，精子与这种液体混合后称为精液。

女性系统以两个卵巢为中心，卵巢产生卵以及雌激素与黄体酮。排卵时释放的卵被吸入输卵管的漏斗部，那里是受精通常发生之处。

受精卵继续移向子宫，子宫是一个肌肉质器官，其增厚的内膜（子宫内膜）接纳并滋养发育中的胚胎。子宫的颈部是子宫颈，开口通向阴道。

标图题给分的是正确的名称配上正确的功能，而不仅仅是在图上的位置。可靠的复习方法是追踪精子从睾丸到尿道的路径，以及卵从卵巢到子宫的路径，一边命名每个结构，一边说明它的功能。

配子发生：精子与卵如何形成（内容标准 15.2）

内容标准 15.2 讲授配子发生，即通过减数分裂形成配子，使每个配子都是单倍体。精子发生在睾丸的曲细精管中进行，从青春期起持续不断；一个母细胞产生四个细小、能运动的精子。

卵子发生在卵巢中进行，始于出生前，每次完成一个卵；一个母细胞产生一个储存养分的大卵，以及随后解体的小极体。

精子为抵达并使卵受精而特化。顶端的顶体释放酶，消化卵的外层；单倍体细胞核携带遗传物质；富含线粒体的中段供给能量；而一条长尾（鞭毛）推动精子前进。

卵则以不同方式特化：它大而不能运动，其细胞质为早期胚胎储存养分，而一旦有一个精子进入，其细胞膜便发生变化，阻止其他精子再与它融合。

月经周期及其四种激素（内容标准 15.3）

月经周期在约 28 天内为可能的妊娠做准备，由月经的第一天起计。月经期间（约第 1 至 5 天），增厚的子宫内膜崩解并脱落。

随后内膜被修复并再次增厚，一枚卵成熟，约在第 14 天排卵。若未受精，内膜再次脱落，新的周期开始。

四种激素调控这一顺序，把每种激素与它触发的事件相对应比单纯罗列更重要。来自脑下垂体的促卵泡激素（FSH）使卵巢中的卵泡成熟并分泌雌激素。

上升的雌激素修复并增厚子宫内膜，在高水平时触发黄体生成素（LH）的激增。LH 激增引发排卵，并使排空的卵泡变成黄体，黄体分泌黄体酮。

黄体酮维持增厚的内膜；若卵未受精，黄体解体，黄体酮下降，随后月经来临。

受精、胎盘与胎儿发育（内容标准 15.4）

受精是精子核与卵核在输卵管中融合，形成二倍体合子。合子在移向子宫途中反复分裂，并植入子宫内膜，这一步称为植入。

这团细胞发育成胚胎，待主要器官形成后成为胎儿，整个妊娠期约为九个月。

胎盘由胎儿组织与母体组织共同形成，通过脐带与胎儿相连。氧气、葡萄糖、氨基酸与抗体从母体血液扩散到胎儿，而二氧化碳与尿素朝相反方向扩散。

两方的血液供应彼此贴近但从不直接混合，因此每种物质都通过扩散穿过一层薄膜。胎儿由羊膜内的羊水缓冲，羊水吸收震动、支持胎儿并使其体温保持稳定。

常考的一点是胎盘使两套循环保持分开。这正是母体与胎儿可以有不同血型的原因，也是母体血液中并非每种物质都自动到达胎儿的原因，尽管某些有害物质与病原体仍可穿过。

双胞胎的形成（内容标准 15.5）

双胞胎以两种不同方式形成。同卵（单卵）双胞胎来自一枚卵被一个精子受精；早期合子分裂为两个胚胎，因此这对双胞胎携带相同的基因，性别始终相同。

异卵（双卵）双胞胎来自同一周期释放的两枚卵，各被一个不同的精子受精，因此这对双胞胎在遗传上不比普通兄弟姐妹更相似，且可能性别不同。

由于同卵双胞胎共享全部基因，他们长大后出现的任何差异通常归因于环境而非遗传，考官常围绕这一点出题。

生殖系统的健康问题（内容标准 15.6）

内容标准 15.6 探讨影响生殖健康的状况。性传播感染包括细菌性疾病淋病与梅毒，以及可导致艾滋病的病毒性感染 HIV。

这些感染通过无防护的性接触传播，对 HIV 而言也通过受感染的血液以及由母亲传给胎儿。课程从病因、传播与预防的层面讲授，而不涉及临床细节。

不育，即无法受孕，可能由输卵管阻塞、精子数目偏低，或扰乱排卵的激素失衡引起。此处的题目要求把某一特定病因与它对受精或月经周期的影响联系起来，因此清楚掌握先前内容标准中的正常过程，是能够作答本节的关键。

人类与动物的生长（内容标准 15.7）

生长是生物体体积与干重的永久且不可逆的增加，通过细胞分裂、细胞增大与细胞分化实现。把人类的体积或质量对时间作图，得到的是 S 形（S 形）曲线：婴儿期生长迅速，儿童期较平稳，青春期出现生长突增而再次迅速，然后在成年趋于平缓。

把该曲线的斜率单独作图，得到生长速率曲线，在婴儿期与青春期各有一个高峰。

具有外骨骼的动物，如昆虫及其他节肢动物，无法平稳生长，因为坚硬的角质层不能伸展。它们以阶段方式生长：旧外骨骼通过蜕皮（蜕壳）脱去，身体在新角质层硬化之前迅速膨大，因此生长曲线呈阶梯状上升，而非平滑上升。

有些动物在发育过程中还会改变身体形态，这一过程称为变态。在完全变态中，动物依次经过卵、幼虫、蛹与成虫，幼虫与成虫外形完全不同，蝴蝶是标准例子。

在不完全变态中，动物依次经过卵、若虫与成虫，若虫已经像小型成虫，且没有蛹期，蝗虫或蟑螂是标准例子。

须掌握的关键概念

• 生殖系统, 男性生殖系统在睾丸中产生精子，并在交配时经输精管、尿道与阴茎输送精子；女性生殖系统在卵巢中产生卵，通常在输卵管中完成受精，其子宫则支持并滋养发育中的胎儿直至分娩。
• 配子发生, 精子从青春期起经睾丸中的精子发生持续产生，卵则经卵巢中的卵子发生产生，通常每个周期只有一个卵成熟并被释放；两个过程都依赖减数分裂把染色体数目减半，使受精后形成的合子恢复正常数目。
• 月经周期, 在约 28 天的月经周期中，子宫内膜为可能的妊娠增厚，一枚卵约在周期中点由卵巢释放，称为排卵；若该卵在约 24 小时内未受精，增厚的内膜便崩解并作为月经出血脱落。
• 受精与发育, 精子核在输卵管与卵核融合形成合子，合子在移向子宫途中反复分裂，植入增厚的内膜，并经胚胎阶段发育为胎儿，在约九个月的妊娠期内逐渐获得各器官与组织。
• 双胞胎, 同卵（单卵）双胞胎在发育早期由一个受精卵分裂为两个独立胚胎而形成，因此基因相同、性别始终相同；异卵（双卵）双胞胎则在同一周期内由两个独立的卵被两个不同精子受精而形成，其遗传相似程度不比普通兄弟姐妹高。
• 生长, 生长是生物体体积与干重的永久且不可逆的增加，通过细胞分裂、细胞增大与细胞分化实现；在人类中呈 S 形（S 形）曲线，依序经历缓慢、快速及趋于平缓的阶段，分别对应婴幼儿期、青春期与成年期。
• 月经周期的激素控制, 脑下垂体分泌的促卵泡激素（FSH）刺激卵巢中的卵泡发育并分泌雌激素，雌激素使子宫内膜增厚，并在达到足够高水平时触发黄体生成素（LH）急剧激增，引发排卵；随后由卵泡残余组织分泌的黄体酮维持子宫内膜，直到它支持妊娠或水平下降，使月经得以开始。
• 发育中的胎盘, 胎盘是由母体与胎儿组织共同形成的器官，通过脐带把胎儿连接到子宫壁；它让氧气、葡萄糖及其他养分从母体血液扩散到胎儿，也让二氧化碳与尿素朝相反方向扩散，同时使两方的血液供应保持分开，而不会直接混合。
• 动物的变态, 有些动物通过变态而非单纯变大来发育：如蝗虫等昆虫表现出不完全变态，依次经过卵、若虫与成虫阶段，各阶段外形彼此相似；如蝴蝶等昆虫则表现出完全变态，依次经过卵、幼虫、蛹与成虫阶段，各阶段外形彼此差异很大。

快速回想清单

1. 你能定义并解释生殖系统吗？
2. 你能定义并解释配子发生吗？
3. 你能定义并解释月经周期吗？
4. 你能定义并解释受精与发育吗？
5. 你能定义并解释双胞胎吗？
6. 你能定义并解释生长吗？
7. 你能定义并解释月经周期的激素控制吗？
8. 你能定义并解释发育中的胎盘吗？
9. 你能定义并解释动物的变态吗？

常见问题

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