《生物基础》电子教案
浙江省江山市中等专业学校 祝轶义
【教 材】王社光、刘 强。《生物基础》.高等教育出版社.2005.6.第1 版
【课 题】第5章 《生物的生殖与发育》
第一节 生物生殖的基本类型
【教学目标】：
知识与技能：通过学习，了解生物繁殖后代二种方式，掌握无性生殖和有性生殖的几种类型和特点。
过程与方法：通过讲授和实例举证，进一步加深对无性生殖和有性生殖理解。
情感态度与价值观：从无性生殖到有性生殖这是一种社会的进步，但各有优缺点，教育学生不任同学高低、身份如何，都要平等对待；每一个同学在生活中都要扬长避短，发挥长处。 【教学重点、难点】
重点：无性生殖和有性生殖的概念和种类 难点：无性生殖和有性生殖的优越性?
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【课时安排】1学时
【主要教学方法】讲授法、讨论法 【教学用具】挂图 【教学过程】
第5章 《生物的生殖与发育》
第一节 生物生殖的基本类型
生物繁殖后代的方式是多种多样的,通常可归纳为两大类型:无性生殖和有性生殖。 一、无性生殖
无性生殖:是指生物的繁殖不经过生殖细胞的结合,由生物个体的营养细胞或营养体的一部分,直接产生同种新个体的生殖方式,是生物进化中一种较为原始的生殖方式。
无性生殖又可分为:营养繁殖和孢子繁殖。 (一)营养繁殖
指生物营养体的一部分直接形成新的个体。常见的形式有裂殖和芽殖。
1、裂殖
为单细胞生物中普遍存在的一种营养繁殖方式。即:母细胞进行纵向或横向分裂,形成两个大小、形态、结构相似的子细胞,如:球菌、杆菌、眼虫等的繁殖方式。
2、芽殖
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在母体的一定部位长出与自身体形相似的小芽体,每个小芽体长大后成为独立生活的个体,如:酵母菌、水螅(图5 2 )竹、芦苇、姜、甘薯等,这一生物学特性常用于植物的果树、花卉、蔬菜生产,有扦插、压条、嫁接等。
图5 2 水螅的出芽生殖图5 3 草莓根的营养生殖 (二)、孢子生殖
有些生物体可以产生特异的生殖细胞———孢子。产生这些孢子的器官称孢子囊。孢子囊成(图5 4 根霉的孢子生殖)熟时,散出孢子,适宜条件下萌发成为新个体,这种生殖方式称孢子生殖。这种方式在真菌中极为普遍,如霉菌等(图5 4 )。
无性繁殖是特点是:生殖过程简单,繁殖迅速,可保持生物固有的性状,缺点是生活力、代谢能力、适应性会慢慢衰退。
二、有性生殖
有性生殖是由亲体产生性细胞,两个性细胞结合成为合子,由合子发育成为一个新的个体的生殖方式。常见的有性生殖方式有接合生殖和配子生殖。
(一)接合生殖
接合生殖是由两个亲体细胞相互交换部分核物质后,分开进行细胞分裂的一种生殖方式(如细菌和原生动物草履虫等)。
(二)配子生殖
性细胞称为配子。由两个配子结合的生殖方式称配子生殖。配子
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生殖根据两性配子之间的差异程度,又可分为同配生殖、异配生殖与卵式生殖3种类型。
1、同配生殖
同配生殖是由来自不同亲体的,大小、形态、结构和运动能力完全相同的两种配子相结合而进行的生殖方式,如单细胞衣藻等。
2、异配生殖
异配生殖是由形态、结构相同,运动能力和大小不同的雌配子和雄配子结合后,发育为新个体的生殖方式,如实球藻等。
3、卵式生殖
卵式生殖是由精子和卵经过受精作用形成受精卵,由受精卵发育而成的新个体,是异配生殖的一种进化类型。这是高等动物体最为常见的生殖方式。
配子是经减数分裂而形成的,其染色体数目只有体细胞的一半,称单倍体( n)。两性配子融合后,合子核中的染色体数目恢复到原来的数目( 2 n),称二倍体。子代的染色体各有一半来自于父本,一半来自母本。自然界现存的生物中约有98 %以上都能进行有性生殖。
作业与练习
1、名词解释：无性生殖、有性生殖
2、无性生殖、有性生殖各有几种几种类型？各有哪些优越性? 1答：无性生殖是指生物的繁殖不经过生殖细胞的结合,由生物个体的营养细胞或营养体的一部分,直接产生同种新个体的生殖方式,是生
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物进化中一种较为原始的生殖方式。
有性生殖是由亲体产生性细胞,两个性细胞结合成为合子,由合子发育成为一个新的个体的生殖方式。
2、答：无性生殖又可分为:营养繁殖(裂殖和芽殖)和孢子繁殖。 无性繁殖是特点是:生殖过程简单,繁殖迅速,可保持生物固有的性状,缺点是生活力、代谢能力、适应性会慢慢衰退。
有性生殖方式有接合生殖和配子生殖。配子生殖可分为同配生殖、异配生殖与卵式生殖。
有性繁殖是特点是：是生物生殖方式进化的结果，将两个亲本的优势结合起来，是自然界现存的生物中最常见的生殖方式。
◆板书设计:
第一节 生物生殖的基本类型
一、无性生殖 (一)营养繁殖 1、裂殖 2、芽殖 (二)、孢子生殖 二、有性生殖 (一)接合生殖
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(二)配子生殖 1、同配生殖 2、异配生殖 3、卵式生殖
◆课后评价与思考：
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《生物基础》电子教案 车辐中等专业学校 吴中敏
【教 材】王社光、刘 强。《生物基础》.高等教育出版社.2005.6.第1 版
【课 题】第5章 《生物的生殖与发育》
第二节 种子植物的有性生殖与发育
【教学目标】：
知识与技能：通过学习了解种子植物的有性生殖与发育过程和生活吏，掌握花药与花粉粒的发育、胚囊的发育、开花、传粉和受精，理解种子植物的有性生殖与发育的过程。
过程与方法：通过实物进一步加深学生对有性生殖与发育的学习，从形象到抽象，提高学生的学习兴趣，培养学生的观察能力。
情感态度与价值观：由一朵美丽的鲜花出发，引导学生热爱大自然，热爱学校的花草和树木，珍惜人们的劳动成果。 【教学重点、难点】
重点：种子植物的有性生殖与发育各生活吏
难点：种子植物花药与花粉粒的发育、胚囊的发育的掌握 【课时安排】2学时
【主要教学方法】讲授法、实物展示法、讨论法
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【教学用具】挂图、不同生长时期的鲜花几朵 【教学过程】
第5章 《生物的生殖与发育》
第二节 种子植物的有性生殖与发育
当种子萌发成植物体,在植物体生长和发育过程中,生殖器官就逐渐建立了。在花的结构中,雄蕊的花药产生雄配子(精子)、雌蕊的胚囊产生雌配子(卵细胞)。雌雄配子融合成为合子,合子发育成为胚,胚发育成为一株植物体(图5 5 )。 一、种子植物的有性生殖与发育
(一)花药与花粉粒的发育
雄蕊是种子植物雄性生殖器官,包括花药和花丝。花药是雄蕊的重要部分。
1、花药的发育
幼小的花药由一团具有分生能力的薄壁细胞组成,随花药的发育形成大量花粉母细胞(小孢子母细胞)。每个花粉母细胞经减数分裂产生4个子细胞(小孢子),每个子细胞的染色体数目只有花粉母细胞的一半。这4个子细胞起初连在一起,称四分体。不久后,细胞分离,发育为4个独立的单核花粉粒。
2 花粉粒的发育
花粉粒进行一次有丝分裂,形成大小不等的两个细胞。大的为营养细胞,小的为生殖细胞。生殖细胞较小,呈纺锤形,核大,只有少量细胞
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质,游离在营养细胞和细胞质中。此时称为二核花粉粒(约70 %的被子植物,花粉粒成熟时有2个核)。有些植物花粉内生殖细胞形成不久,接着又进行一次有丝分裂,由一个生殖细胞产生两个精细胞(雄配子),而后成熟(如禾谷类植物),称为三核花粉粒。
(二)胚囊的发育
胚囊是雌蕊子房内胚珠的珠心组织。最初的珠心是一团同型的薄壁细胞，有一个迅速增大的细胞,称为孢原细胞，孢原细胞经分裂成为两个细胞，近珠孔方的一个称覆盖细胞(也称周缘细胞),内方的一个称造孢细胞。造孢细胞长大以后形成胚囊母细胞(又称大孢子母细胞)。胚囊母细胞接着进行减数分裂,形成四分体,含半数染色体。四分体纵向排为一行,外靠珠孔方的3个细胞逐渐退化而消失,内近合点的一个发育为大孢子,此时的胚囊为单核胚囊。单核胚囊连续进行3次有丝分裂,形成具有7个细胞的8核成熟胚囊(雌配子体)。
(三)开花、传粉和受精 1、开花
当花的各部分发育成熟时,花萼和花冠由彼此包被的状态变成开展状态,雄雌蕊暴露出来,称为开花。一株植物在一年内,从第一朵花开放时到最后一朵花凋萎经历的时间称开花期。
2、传粉
成熟的花粉粒以各种形式传到雌蕊柱头上的过程,称为传粉。传粉的方式有自花传粉和异花传粉两种方式。
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自花传粉是在同一朵花内完成传粉的过程。即两性花的花粉传到同一花的雌蕊的柱头上。
异花传粉是同株或异株的两花之间的传粉过程。雄蕊的花粉粒要借助于外力传到雌蕊柱头上,主要媒介是昆虫和风力。
3、受精作用
成熟的花粉粒落在雌蕊柱头上,花粉粒首先与柱头相互识别,两者生理上亲和的(同种的),花粉粒就可以得到柱头的营养、水分、分泌物的滋养,花粉粒从萌发孔突出、伸长,形成花粉管。这个过程称花粉粒萌发。
花粉粒萌发以后,花粉管进入柱头,穿过花柱直达子房。与此同时,花粉管中的营养核和两个精子,随同细胞质到达子房,通过珠孔经过珠心进入胚囊内。
花粉管进入胚囊后,先端破裂,两个精子进入胚囊。这时,营养核逐渐解体,其中一个精子与卵细胞结合成为合子(受精卵),由合子发育成为胚;另一个精子与极核结合成为三倍体的初生胚乳核,发育成胚乳。花粉管中的两个精子分别与卵细胞和极核融合的过程,称为双受精作用。
双受精是被子植物共有的特点,在生物学上有重要意义。精卵细胞的融合,是由两个单倍体的雌雄细胞融合而成的二倍体合子,恢复了植物原有的染色体倍数,保持了物种相对稳定性;同时,精卵细胞的融合,所形成的合子具有双亲遗传特性,由合子发育的新一代植株,也会出现
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新的遗传特性。精子与极核融合的三倍体初生胚乳核,同样结合了父母双亲的遗传特性,生理上更活跃。形成的胚乳以营养物质供给胚的吸收,保证了胚的正常发育,可使子代生活力更强,适应性能更广泛。双受精在植物界有性生殖中是最为进化的、最高级的形式。 二、种子植物的生活史
种子植物包括裸子植物和被子植物。我们所吃的粮食、水果、蔬菜等,主要是被子植物。
生活史是指生物从个体发生到自然死亡所经历的全部过程。 被子植物的生活史
受精卵(合子) 胚囊母细胞(大孢子母细胞)和花粉母细胞(小孢子母细胞)(2n)
结合 减数分裂
胚囊(雌配子体)和成熟花粉粒(雄配子体) 单核胚囊(大孢子)和单核花粉粒(小孢子)(n)
被子植物整个生活周期中,二倍体的孢子体阶段很长,非常发达,能独立生存,在生活史中占了绝对优势。单倍体的配子体阶段很短,仅有几个细胞,非常渺小,不能独立生存,只能寄生在二倍体的孢子体上,生存在花器官以内。被子植物生活史中,无性世代和有性世代有规律地交替出现的现象,称世代交替(参见图5 5 )。
◆习题与答案：
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一、名词解释：自花传粉、异花传粉、受精作用、世代交替 二、简答题
1、简述花药与花粉粒的成熟和发育过程。 2、简述胚珠与胚囊的成熟和发育过程。 3、异花传粉有哪些优越性?
一、答：自花传粉是在同一朵花内完成传粉的过程。 异花传粉是同株或异株的两花之间的传粉过程。
受精作用雄配子(精子)和雌配子(卵细胞)结合成合子的过程。 世代交替是指被子植物生活史中,无性世代和有性世代有规律地交替出现的现象。
二、答：1、花药的发育
幼小的花药由一团具有分生能力的薄壁细胞组成,随花药的发育形成大量花粉母细胞(小孢子母细胞)。每个花粉母细胞经减数分裂产生4个子细胞(小孢子),每个子细胞的染色体数目只有花粉母细胞的一半。这4个子细胞起初连在一起,称四分体。不久后,细胞分离,发育为4个独立的单核花粉粒。
2、花粉粒的发育
花粉粒进行一次有丝分裂,形成大小不等的两个细胞。大的为营养细胞,小的为生殖细胞。生殖细胞较小,呈纺锤形,核大,只有少量细胞质,游离在营养细胞和细胞质中。此时称为二核花粉粒(约70 %的被子植物,花粉粒成熟时有2个核)。有些植物花粉内生殖细胞形成不久,
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接着又进行一次有丝分裂,由一个生殖细胞产生两个精细胞(雄配子),而后成熟(如禾谷类植物),称为三核花粉粒。
3、异花传粉优越性：保证了胚的正常发育,可使子代生活力更强,适应性能更广泛。
◆ 板书设计:
第二节 种子植物的有性生殖与发育
一、种子植物的有性生殖与发育 (一)花药与花粉粒的发育 1、花药的发育 2、花粉粒的发育 (二)胚囊的发育 (三)开花、传粉和受精 1、开花 2、传粉 3、受精作用
二、种子植物的生活史
课后评价与思考：种子植物的有性生殖与发育是本章的的重点，学生的学习有一定难度，尤其要分清被子植物是2n或是n 时期很
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容易混淆，老师讲课时要重点解决。
◆课后评价与思考：
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《生物基础》电子教案 车辐中等专业学校 吴中敏
【教 材】王社光、刘 强。《生物基础》.高等教育出版社.2005.6.第1 版
【课 题】第5章 《生物的生殖与发育》
第三节 哺乳动物的生殖与发育
【教学目标】：
知识与技能：通过学习了解动物生殖的特点，掌握精子、卵子的发生和受精过程，掌握胚胎发育。了解动物的衰老和死亡。
过程与方法：通过对知识的讲授、结合我们实际，培养学生对本节知识的学习兴趣，激发学生的学习积极性和能动性。
情感态度与价值观：生命来之不易，要珍惜生命，热爱生命。 【教学重点、难点】
重点；动物生殖的特点、生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、动物衰老和死亡
难点：卵裂、囊胚、原肠胚形成，胚层分化 【课时安排】2学时
【主要教学方法】讲授法、讨论法、 【教学用具】挂图 【教学过程】
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第5章 《生物的生殖与发育》
第三节 哺乳动物的生殖与发育 一、动物生殖概述
1、动物的生殖方式
动物的生殖方式概括起来可分为无性生殖和有性生殖。 无性生殖是比较原始的生殖方式,在动物界仅见于比较低等的类群。
有性生殖是动物界中较普遍的一种生殖方式。有性生殖有两个亲代参加,是两个配子结合产生一个新个体的过程。
2、哺乳动物的生殖有明显的季节性。
多数动物往往只有在生殖季节才进行交配,常年能交配的动物很少只有猪、牛可常年交配。除极少数种类为卵生外,哺乳动物多为胎生。
3、哺乳动物达到性成熟年龄的差异很大。
体型大、寿命长的动物成熟期一般较晚,体型小、寿命短的动物成熟较早。如象约20岁达到性成熟,骆驼则为5 ～ 7岁,马3 ～ 4岁,牛8 ～ 14月龄,兔3 ～ 5月龄。此外,雌性动物达到性成熟的时间往往早于雄性动物。不同种类动物妊娠期差异较大,小型啮齿动物为18 ～ 25天,家兔1个月,犬为2个月,马11个月,骆驼约1年,象20个月。
哺乳动物一般1年产仔1次,但大型兽类生殖周期往往较长,产仔较少,而小型兽类生殖周期短,每次产仔也偏多。如象3 ～ 4年产仔1
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次,每次1头;兔每年2 ～ 3窝,每窝3 ～ 8只。
营养、环境等因素对动物生殖有明显影响。 二、生殖细胞的发生
脊椎动物的生殖细胞,在胚胎发育早期就已经分化出来,开始出现的生殖细胞称原始生殖细胞。原始生殖细胞经过一系列精子发生或卵发生过程,才成为成熟的精子或卵。
(一)、精子的发生
由精巢中精原细胞产生。一个精原细胞发育成一个初级精母细胞,精母细胞经过两次减数分裂产生4个单倍体的精子细胞,经过变形,每个精子细胞形成一个精子。
(二)、卵的发生
在卵巢中,一个卵原细胞发育成为一个初级卵母细胞,卵母细胞经过两次成熟分裂,形成一个卵细胞和第一极体、第二极体(图5 6 )。
三、受精
受精是精子和卵结合的过程。哺乳动物为体内受精。卵从卵巢的卵泡排出,很快进入输卵管。有些动物必须经过交配后才能进行排卵,这种情况称刺激性排卵,如猫、兔等。有些动物在生殖季节不经交配也能排卵,称自发性排卵,如犬、猪等。
哺乳动物在交配后射出大量精子,精子在雌性生殖道内存活时间较短,如马、牛、羊精子能存活约2天,保持受精能力的时间为12 ～ 24 h 。受精部位一般在输卵管壶腹部。动物交配后,精子游到此部位与卵
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接触,精子的顶体分泌消化酶类,将卵膜溶解出一个小洞,精子由此进入卵内和卵细胞融合,形成受精卵,完成受精过程。
精子和卵结合的先决条件是排卵时间和排精时间必须配合,否则不能受精。其次是精子的数量和质量,公畜一次射出精子数可达上亿个,但能在有效时间内达到受精部位的精子却很少,所以一定的精子数和良好的质量,才能保证有一定数量精子到达受精部位,从而保证受精。
四、胚胎发育
动物的个体发育是指从受精卵开始到个体死亡的过程。包括胚胎发育和胚后发育。
(一)、胚胎发育
胚胎发育是指受精卵发育为幼体,并从卵膜孵出或从母体产出的全部过程。在哺乳动物,这个过程称妊娠。
动物的早期胚胎发育可划分为卵裂、囊胚形成、原肠胚形成以及三胚层的形成和分化(器官分化)等阶段。
1、卵裂、囊胚、原肠胚形成
受精卵在输卵管内形成后,经过很短时间,就开始进行细胞分裂,称做卵裂。卵裂到一定时期,细胞增多,形成1个内部有空腔的胚胎,这个时期的胚胎称囊胚。囊胚期的胚胎已经由输卵管进入到子宫。初始形成迅速增大,呈透明的泡状,这个时期的胚胎称胚泡。胚泡逐渐与子宫内膜建立起结构上和生理上的联系,这个过程称附植,也叫着床。不同的哺乳动物从受精到胚胎附植所需时间不同,例如猪需11 ～ 15
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天,牛30 ～ 35天。胚胎附植以后,通过胎盘从母体吸取营养物质,逐渐发育成具有外胚层和内胚层的原肠胚。随后,胚盘在两个胚层之间分化形成中胚层,中胚层和内外胚层这3个胚层进一步发展成胚胎及胎膜等构造。
2、胚层分化
在胚胎发育过程中,3个胚层分化产生动物体的各种器官和系统。 外胚层分化形成皮肤表层及其衍生物(如口腔、鼻腔和肛门的黏膜、毛发、指甲、爪等)神经系统和感觉器官、肾上腺髓质。
中胚层分化形成肌肉、骨骼、血管和血液、淋巴系统、肾、生殖腺和肠系膜等各种结缔组织。
内胚层分化形成消化管、呼吸道和排泄管道的上皮、肝、胰等。 3、胎膜和胎盘
(1)、胎膜 胚胎组织除了分化形成胚胎本身外,还分化形成胎膜。主要有羊膜、卵黄囊、尿囊、绒毛膜。
(2)、胎盘 胎盘由子宫内膜和胎膜构成,为血管丰富的海绵状结构,主要包括胚胎绒毛膜、尿囊膜和子宫内壁的绒毛膜。根据绒毛膜上绒毛分布情况,可将哺乳动物胎盘分为4种:散布胎盘、绒毛叶胎盘、环带胎盘和盘状胎盘。
4、哺乳动物妊娠特点
不同动物,妊娠期长短不一。如牛为285天,猪为114天。在妊娠期间,母体身体发生一系列生理变化,如体重增加,代谢强度加大,食欲
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旺盛,对饲料消化、吸收和利用能力提高等等。这一阶段要供给数量充足、营养丰富的食物,否则会因营养不良影响胎儿发育。胚胎发育成熟后,胎儿和胎衣先后通过母体生殖道产出体外,这个过程称分娩。分娩结束后,个体进入胚后发育。
(二)、胚后发育
胚后发育是指动物从卵壳中孵出或从母体产出后发育为成体的过程。胚后发育的重要标志是达到性成熟。
哺乳动物胚后发育为直接发育,幼体从母体产出后,不需要经过幼虫时期和变态过程,直接长大为成体,幼体和成体的区别不大,仅在大小和性器官的发育程度上有差异。
有些动物的幼体与成体在形态结构和生活习惯上有明显差异:例如蛙的幼体———蝌蚪与成体蛙有明显的差异,蝌蚪生活在水中,用鳃呼吸,有一个长尾但没有四肢,蛙则可以生活在陆地上,用肺进行呼吸,有四肢,但尾巴消失了。像这样的胚后发育过程称为变态发育或间接发育。
五、衰老和死亡 (一)、概念
衰老是指生物体在自然死亡前生理上的一系列衰退性变化,这种变化随着年龄的增大而增加,最终导致生物死亡。哺乳动物到一定时期就会停止生长,再经过一定时间开始衰老。在衰老的过程中,身体的结构和生理功能都发生一系列变化,如人到老年时期,皮肤变皱,牙齿开
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始脱落,肺容量降低等。
死亡指机体生命活动的终了,标志着个体新陈代谢的停止。 (二)、动物寿命
动物寿命各不相同。一般来说,体型大的动物其寿命较长。另外,也与所处的生活环境、营养、温度等条件有关。如象的寿命平均57岁,马为50岁,狗30岁,猫25岁,小家鼠为4岁。
(三)、衰老理论
一是由遗传程序所决定的,即生物个体的寿命是由组成生物的细胞寿命所决定,细胞分裂的次数似乎受遗传程序所决定。
二是细胞因偶然因素遭到损害而由外因引起,这种说法认为遗传损伤(如辐射作用)或遗传基因在表达过程中产生了废物,这些废物会降低细胞代谢的正常功能,使一部分细胞老化,进而影响全身,导致生物体死亡。
◆习题与答案：
◆板书设计：
第三节 哺乳动物的生殖与发育 一、动物生殖概述
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1、动物的生殖方式
2、哺乳动物的生殖有明显的季节性。 3、哺乳动物达到性成熟年龄的差异很大。 二、生殖细胞的发生 (一)、精子的发生 (二)、卵的发生 三、受精 四、胚胎发育 (一)、胚胎发育
1、卵裂、囊胚、原肠胚形成 2、胚层分化 3、胎膜和胎盘 4、哺乳动物妊娠特点 (二)、胚后发育 五、衰老和死亡 (一)、概念 (二)、动物寿命 (三)、衰老理论
◆课后评价与思考：
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