个体发育编辑

生物科学

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生物的个体发育是指受精卵经过细胞分裂、组织分化和器官的形成，直到发育成性成熟个体的过程。该过程可以分为两个阶段，即胚的发育和胚后发育。

不同植物的胚，发育的过程大体相同，下面以荠菜为例来说明。荠菜的受精卵经过短暂的休眠以后，就开始进行有丝分裂。在第一次分裂形成的两个细胞中，靠近珠孔的一个叫做基细胞，另一个叫做顶细胞。顶细胞经过多次分裂，形成球状胚体。基细胞经过几次分裂，形成一列细胞，构成胚柄。胚柄可以从周围组织中吸收并运送营养物质，供球状胚体发育。研究表明，胚柄还能产生一些激素类的物质，促进胚体的发育。在胚体发育完成后，胚柄就退化消失了。

由于球状胚体顶端两侧的细胞分裂速度比较快，就形成了两个突起，这两个突起逐渐发育成两片子叶。两片子叶之间的一些细胞发育成胚芽，胚体基部的一些细胞发育成胚根，而胚芽与胚根之间的细胞则形成胚轴。这样，子叶、胚芽、胚轴和胚根就构成了荠菜的胚(如图1)。

胚乳的发育

受精的极核不经过休眠，就开始进行有丝分裂，经过多次分裂形成大量的胚乳细胞。这些胚乳细胞构成了胚乳。

多数双子叶植物在胚和胚乳发育的过程中，胚乳逐渐被胚吸收，营养物质储存在子叶里，这样就形成了无胚乳种子，如大豆、花生和黄瓜等。多数单子叶植物在胚和胚乳发育的过程中，胚乳不被胚吸收，这样就形成了有胚乳的种子，如小麦和玉米等。

在胚和胚乳发育的同时，珠被发育成种皮。这样，整个胚珠就发育成种子。与此同时，子房壁发育成果皮，整个子房就发育成果实。

果实和种子成熟以后，便从母体上脱落下来。如果遇到合适的环境条件，种子就会萌发并长成幼苗(有些植物的种子需要经过一段时间的休眠才能萌发)。

植株的生长和发育

幼苗经过一段时间的生长，成为一株具有根、茎、叶三种营养器官的植株。植株生长发育到一定阶段，就开始形成花芽，接下来便是开花、结果。花芽的形成，标志着生殖生长的开始。对于一年生植物和二年生植物来说，在植株长出生殖器官以后，营养生长就逐渐减慢甚至停止。对于多年生植物来说，当它们达到开花年龄以后，每年营养器官和生殖器官仍然生长发育。其中营养器官的生长发育包括：根和茎顶端分生组织的活动，使茎不断长高，根不断伸长。与此同时，由于茎和根的形成层的活动，使茎和根不断长粗。这样，多年生植物就逐年长大。

高等动物的个体发育

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概述

图2 胚胎发育

高等动物的个体发育可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发育成为幼体，胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后，发育成为性成熟的个体。蛙是大家都熟悉的一种卵生动物，下面以蛙为例来讲述高等动物的个体发育。

胚胎发育

春季，在温度适宜时，雌蛙和雄蛙抱对，将卵细胞和精子排在水中，并且在水中完成受精。受精卵的上端是动物极，下端是植物极。靠近动物极的半球叫做动物半球，颜色较深(含色素颗粒)，里面含卵黄少，比较轻些。靠近植物极的半球叫做植物半球，颜色较浅，里面含有丰富的卵黄，比较重些。这样一些特点，使受精卵的动物半球朝上，可以吸收大量的太阳辐射能，从而保证受精卵发育所需的温度条件。

受精卵开始发育，首先进行细胞分裂，这叫做卵裂(如图2)。第一次卵裂是沿着从动物极到植物极的卵轴方向进行的。第二次卵裂的方向也是这样，但是分裂面与第一次的相垂直。第三次卵裂的方向是与卵轴相垂直的，但分裂面稍稍偏向动物极一侧。这样，受精卵经过三次卵裂就形成了具有八个细胞的胚胎，上面的四个细胞较小，下面的四个细胞较大。卵裂过程的细胞分裂属于有丝分裂.

卵裂继续下去，动物半球的细胞分裂较快，因而细胞的数量较多，但是细胞的体积较小。植物半球由于含卵黄较多，细胞分裂较慢，因而细胞的数量较少，细胞的体积较大。卵裂进行到一定时期，细胞增多，胚胎就形成了一个内部有腔的球状胚。这个时期的胚胎叫做囊胚(如图)，囊胚内的腔叫做囊胚腔。由于动物半球的细胞分裂较快，因此，新产生的细胞就向下推移，覆盖在植物半球细胞的外面。与此同时，植物半球的一些细胞开始向囊胚腔内陷入，其周围的一些植物半球的细胞也被卷入到囊胚腔中。这样，囊胚腔就缩小了。在内陷细胞之间出现了凹陷，形成一个新腔，叫做原肠腔。随着凹陷的向内逐渐推进，原肠腔逐步扩大，囊胚腔进一步缩小。这个时期的蛙胚就具有了三个胚层：外胚层、中胚层和内胚层，叫做原肠胚。

原肠胚的外胚层由仍然包在胚胎表面的动物半球细胞构成；内胚层由内陷的植物半球细胞构成；中胚层位于外胚层与内胚层之间。这三个胚层继续发育，经过组织分化、器官形成，最后发育成一个完整的幼体——蝌蚪。早期的动物胚胎的各个部分，分别发育成动物体的哪些器官、系统呢？1925年，德国动物胚胎学家福格特想出了一个巧妙办法。他用无毒的染料将琼脂薄片染上颜色，再将薄片紧贴在早期原肠胚的表面。经过一段时间，一些胚胎细胞就被染上了颜色。由于所用的颜料不会影响胚胎的正常发育，这样，在胚胎发育的晚期，通过解剖观察染色细胞位于什么器官，就知道形成这个器官的原始细胞在早期胚胎上的位置了。动物胚胎学家用同位素标记等方法研究原肠胚三个胚层的发育，同样取得了理想的结果。研究结果表明，原肠胚的外胚层发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构；中胚层发育成骨骼、肌肉以及循环、排泄、生殖系统等；内胚层发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道的上皮。

爬行类、鸟类和哺乳类等动物，在胚胎发育的早期，从胚胎四周的表面开始，形成了围绕胚胎的胚膜。胚膜的内层，叫做羊膜(如图)。羊膜呈囊状，里面充满了液体，叫做羊水。羊膜和羊水不仅保证了胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用，因此，使这些动物增强了对陆地环境的适应能力。

胚后发育

许多动物的幼体在形态结构和生活习性上都与成体差别较小，因此，幼体不经过明显的变化就逐渐长成为成体，如爬行动物、鸟类和哺乳动物。对于这些动物来说，胚后发育主要是指身体的长大和生殖器官的逐渐成熟。有些动物的幼体与成体，在形态结构和生活习性上都有明显的差异，如蛙。这类动物在胚后发育的过程中，形态结构和生活习性都要发生显著的变化，而且这些变化又是集中在短期内完成的。这种类型的胚后发育过程叫做变态发育。