第六章昆虫的卵和胚胎发育.
昆虫的生活史
不同昆虫类群生活史差异比较
卵生和胎生
大多数昆虫通过产卵繁殖，卵在母体外孵化；少数昆虫如蚜虫则行胎 生，直接产下若虫。
变态发育与不变态发育
昆虫如蝴蝶、蚊子经历卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段的完全变态；而 蝗虫等则经历卵、若虫、成虫三个阶段的不完全变态。
食性差异
昆虫食性多样，包括植食性、肉食性、腐食性、杂食性等，不同食性 昆虫在取食器官和消化机制上存在差异。
蛹羽化现象及原因
羽化现象
在蛹发育成熟后，成虫将破壳而出，这个过程称为羽化。羽 化时，成虫通常借助体内的液压作用或特定的羽化肌肉来挣 脱蛹壳的束缚。
原因
昆虫之所以经历蛹的阶段并发生羽化现象，是因为这种变态 发育方式有助于昆虫适应复杂多变的环境条件。通过蛹期的 静止和代谢调整，昆虫能够在不利环境中存活下来，并在适 宜时机羽化为成虫进行繁殖。
06
成虫期发育过程与特点
成虫形态结构和功能
体型多样
昆虫成虫体型各异，有微小如蚊蝇，也有大 型如甲虫。
附肢发达
成虫附肢包括触角、口器、足等，用于感知 环境、取食和移动。
体壁坚硬
成虫体壁由几丁质构成，具有保护和支持作 用。
繁殖器官成熟
成虫具备完善的繁殖器官，用于交配和产卵 。
成虫交配和产卵行为
交配方式
交配信号
昆虫交配方式多样，有直接交配、间接交 配和自交等。
昆虫通过释放信息素、发出声音或展示特 定体态等方式吸引异性进行交配。
产卵场所选择
产卵量及卵的保护
昆虫根据生活习性选择适宜的产卵场所， 如植物叶片、土壤缝隙或水体中。
不同昆虫产卵量差异较大，且部分昆虫会 采取特定行为保护卵免受天敌侵害。
成虫寿命及影响因素
六昆虫的生殖生理与昆虫繁育
昆虫繁育是昆虫生产技术体系的重要环节，获得预期的昆虫生产数量并保证质量，都必须通过繁殖予以实现。因此，了解昆虫繁殖的基本规律，采取相应的技术措施，才能保障昆虫生产的顺利进行。
昆虫生产学的重要基础是昆虫能够大量繁殖后代，依赖于其生殖系统的生理机能。首先是生殖方式的多样性。而且一般昆虫的生殖能力都很大；其次是生活史较短，完成整个生活周期所需时间比较短；此外，昆虫的体躯一般较其他动物小，仅需少量营养物质即可完成其生长发育，并能继续繁殖后代。
成虫性成熟所需营养主要在幼虫阶段积累，所以性成熟的早晚在很大程度上取决于幼虫期的营养。如蜉蝣、家蚕、舞毒蛾、稻瘿蚊等成虫的口器退化，不需取食，羽化时性已成熟便能交配产卵，寿命很短，常只有数天，甚至数小时，蜉蝣即有“朝生暮死”之称。就是因其羽化后，性已成熟，羽化当日即交配产卵，并很快死亡。
大多数昆虫，尤其是直翅目、半翅目、鞘翅目、鳞翅目、夜蛾科等昆虫，在幼虫期积累的营养不足，其成虫羽化后性尚未成熟，需要继续取食，才能达到性成熟。这种对性细胞的发育不可缺少的成虫期营养，称为“补充营养”。有些昆虫的性成熟还需一些特殊的刺激才能完成，如东亚飞蝗、粘虫等，必须经过长距离的迁飞；一些雄蚊、跳蚤必须经过吸血刺激；飞蝗的雌虫必须经过交配接受雄虫体表的外激素刺激，才能达到性成熟。
昆虫卵的大小种间差异很大，较大者如蝗卵，长6～7mm，葡萄根瘤蚜的卵则很小，长度仅有0.02～0.03mm。
昆虫卵的形状也是多种多样的，最常见的为卵圆形和肾形，此外还有半球形、球形、桶形、瓶形、纺锤形等。草蛉类的卵有一丝状卵柄 ，蜉蝣的卵上有多条细丝，蝽的卵还具有卵盖（Operculum）。有些昆虫在卵壳表面有各种各样的脊纹，或呈放射状。（如一些夜蛾），或在纵脊之间还有横脊（如菜粉蝶），以增加卵壳的硬度。
《昆虫生殖和发育》课件
contents
目录
• 昆虫生殖系统 • 昆虫的卵和孵化 • 昆虫的幼虫和蛹 • 昆虫的成虫 • 昆虫生殖和发育的影响因素
01
昆虫生殖系统
雄性生殖系统
雄性生殖器官
交配行为
包括睾丸、附睾、输精管、交配器和 副腺等部分，分别负责产生精子、储 存和运输精子以及协助交配等。
02
昆虫的卵和孵化
卵的形态和结构
卵的形状
昆虫的卵形状多样，常见的有球形、椭圆形、长椭圆形等。不同种类的昆虫， 其卵的形状也有所不同。
卵的构造
昆虫的卵由卵壳、卵黄和胚胎三部分组成。卵壳是保护卵的外部结构，具有透 气性和一定的硬度；卵黄是供给胚胎营养的部分，位于卵壳内，通常为黄色； 胚胎是卵内发育中的幼虫，位于卵黄中央。
遗传多样性
昆虫种群中的遗传多样性也会影响其生殖和发育。遗传多样 性高的种群更容易适应环境变化，从而更好地进行生殖和发 育。
生理因素对昆虫生殖和发育的影响
激素调节
昆虫的生殖和发育受到激素的调节。一些激素可以促进生殖器官的发育和成熟， 而另一些激素则可以促进卵子和精子的形成。激素分泌的异常可能会影响昆虫的 生殖和发育过程。
化蛹
幼虫发育到一定阶段后， 会进入化蛹阶段，形成蛹 。
蛹的形态和结构
蛹的形态
蛹呈静止状态，通常包裹在一个坚硬 的蛹壳内，头部、胸部和腹部结构明 显。
蛹的结构特征
蛹具有发育成成虫的器官，如翅膀、 触角等，在化蛹过程中，幼虫的器官 会发生一系列变化，最终形成成虫的 器官。
04
昆虫的成虫
成虫的形态和结构
产卵行为
雌性昆虫在产卵过程中， 将卵子通过产卵管排出体 外，完成繁殖过程。
昆虫的繁殖与发育
目录
• 昆虫的繁殖方式 • 昆虫的生殖器官 • 昆虫的交配与产卵 • 昆虫的变态与发育 • 昆虫的繁殖与环境的关系
01
昆虫的繁殖方式
有性繁殖
1 2
交配过程
雌雄同体的昆虫通过交配过程，将精子和卵细胞 结合，形成受精卵，进而发育成新个体。
受精卵
受精卵经过一定时间的孵化，最终孵化出幼虫。
3
幼虫生长
幼虫经过多次蜕皮和生长，最终化蛹。
无性繁殖
01
02
03
无交配过程
雌性昆虫通过产卵，无需 交配即可繁殖后代。
卵细胞分裂
卵细胞在母体内自行分裂， 形成多个胚胎。
胚胎发育
胚胎在母体内经过一定时 间的发育，最终产出幼虫。
孤雌生殖
无需交配
雌性昆虫无需交配即可产 卵繁殖后代。
单性生殖
卵细胞在母体内自行发育 成新个体。
产卵行为
选择产卵地点
昆虫在产卵前会选择合适的地点，如植物叶 片、土壤、水域等，以确保卵的安全和适宜 的生长环境。
产卵方式
昆虫的产卵方式多种多样，如单产、多产、散产等 ，这些方式有助于提高后代的生存率。
卵的排列与保护
昆虫在产卵后通常会对卵进行排列和保护， 如用叶片、土壤等覆盖卵，以防止天敌的侵 害。
02 在蛹阶段，昆虫的生殖器官和身体结构进行大规 模的重组和发育。
03 完全变态昆虫通常需要经历更复杂的生命周期， 如蝴蝶、蚊子等。
变态过程中的生理变化与行为变化
在变态过程中，昆虫的生理结构会发生显著变化，如生殖器官的发育、呼 吸系统的改变等。
行为变化方面，不完全变态昆虫通常表现出较强的群居性和社会性行为， 而成虫则更多地独立活动。
发育生物学1—7章 课后习题答案
《发育生物学》课后习题答案绪论1、发育生物学的定义，研究对象和研究任务？答：定义：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
研究对象：主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。
同时还研究生物种群系统发生的机制。
2、多细胞个体发育的两大功能？答：1.产生细胞多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性；2.保证世代交替和生命的连续。
3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念？答：受精：精子和卵子融合的过程称为受精。
卵裂：受精后受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂，分裂成许多小细胞即分裂球，这个过程称为卵裂。
囊胚：卵裂后期，由分裂球聚集构成的圆球形囊泡状胚胎称为囊胚。
图式形成：胚胎细胞形成不同组织，器官和构成有序空间结构的过程胚轴：指从胚胎前端到后端之间的前后轴和背侧到腹侧之间的背腹轴4、模式生物的共性特征？答：a.其生理特征能够代表生物界的某一大类群；b.容易获得并易于在实验室内饲养繁殖；c.容易进行试验操作，特别是遗传学分析。
5、所讲每种发育生物学模式生物的特点，优势及其应用？答：a.两粞类——非洲爪蟾取卵方便，可常年取卵，卵母细胞体积大、数量多，易于显微操作。
应用：最早使用的模式生物，卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。
b.鱼类——斑马鱼受精卵较大，发育前期无色素表达，性成熟周期短、遗传背景清楚。
优势：a,世代周期短；b,胚胎透明，易于观察。
应用：大规模遗传突变筛选。
c.鸟类——鸡胚胎发育过程与哺乳动物更加接近，且鸡胚在体外发育相对于哺乳动物更容易进行试验研究。
应用：研究肢、体节等器官发育机制。
d.哺乳动物——小鼠特点及优势：繁殖快、饲养管理费用低，胚胎发育过程与人接近，遗传学背景较清楚。
应用：作为很多人类疾病的动物模型。
e.无脊椎动物果蝇：繁殖迅速，染色体巨大且易于进行基因定位。
酵母：单细胞动物，容易控制其生长，能方便的控制单倍体和二倍体间的相互转换，与哺乳动物编码蛋白的基因有高度同源性。
昆虫的生殖和发育(用)
产卵行为
产卵场所的选择
雌性昆虫会选择合适的产 卵场所，如植物叶片、土 壤、水源等，以确保卵的 安全和适宜的孵化环境。
产卵方式
雌性昆虫的产卵方式多样， 如单产、块产、粒产等， 根据种类不同而有所差异。
产卵数量
雌性昆虫一次产卵的数量 因种类而异，从数十粒到 数千粒不等。
卵的发育与孵化
卵的发育
昆虫的卵在适宜的温度和湿度条 件下开始发育，经过一定的时间
不完全变态发育的昆虫包括蝗虫、蝉等。
变态发育的生理机制
01
变态发育的生理机制涉及到昆 虫体内多种激素的协同作用， 如蜕皮激素、保幼激素和脑激 素等。
02
这些激素通过调节基因的表达 来控制昆虫的生长发育，使其 从一种形态转变为另一种形态 。
03
变态发育的生理机制是昆虫学 研究的重要领域之一，对于深 入了解昆虫的生长发育和进化 过程具有重要意义。
昆虫的生殖和发育
• 昆虫生殖方式 • 昆虫的交配与产卵 • 昆虫的变态发育 • 昆虫生殖与发育的生态影响 • 昆虫生殖与发育的研究意义与应用
01
昆虫生殖方式
雌雄同体与雌雄异体
雌雄同体
昆虫个体同时具有雌雄两性的生 殖器官，能够自行交配或自体受 精。
雌雄异体
昆虫个体分为雄性和雌性两个性 别，只有异性个体才能交配繁殖 。
生态平衡的维护与恢复
了解昆虫生殖和发育规律有助于制定合理的生态保护措施，防止因人为因素导致的生态失衡，促进生态系统的自 我修复和可持续发展。
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发育与环境因素
光照与昆虫发育
光照是影响昆虫发育的重要环境因素。许多昆虫在特定的光照条件下开始蜕皮 和化蛹，完成生命周期的转变。此外，光周期还影响昆虫的繁殖活动和繁殖时 间。
第六章 卵裂
一、 两栖类卵裂
• 大多数蛙、蝾螈的卵裂与棘皮动物如海胆 相同，属辐射式卵裂。但由于其植物半球 辐射式卵裂。 辐射式卵裂 富含卵黄，妨碍卵裂，因此当第一次卵裂 从动物极开始，还在沿经线分割植物极的 细胞质时，第二次卵裂已经从动物极开始 了，第二次与第一次成直角，也是经裂。 第三次为纬裂，但卵裂沟靠近动物极，形 成动物半球的4个小卵裂球和植物极的4个 大卵裂球。之后，动物半球与植物半球的 卵裂不同步，在动物半球，形成大量小的 卵球，植物半球，形成数目少的大卵裂球。
二、不全卵裂
• 卵裂仅发生在细胞质的一小部分。这 种卵裂方式是由于卵中含有大量卵黄， 卵黄是一种惰性物质影响卵裂。 • 包括：①盘状卵裂，即细胞分裂是在 一小片不含卵黄的盘状细胞质里。代 表动物：鸟类、鱼类。 • ②表面卵裂。即卵裂发生在卵 子细胞质的表层，细胞质中心由于富 含卵黄而不分裂。代表动物：大多数 昆虫的卵裂方式。
（二）表面卵裂
•1. 概念：即卵裂发生在卵 子细胞质的表层。细胞质中 心由于富含卵黄而不分裂。 代表动物：大多数昆虫的卵 裂方式。
2. 果蝇卵裂特点：
• 第一，中央有大量卵黄，卵裂只能在卵子细胞质周 边进行。这种卵裂只是细胞核分裂，而胞质不立即 分裂。果蝇经8次卵裂，产生256个细胞核。这些核 迁移到卵的周边，因此，形成含有许多细胞核的合 胞体囊胚（syncytial blastoderm）。 • 第二，胚胎的表面向内生长，卵膜陷于核之间，把 每个细胞核分隔成为单细胞。形成了单层细胞囊胚 （cellular blastoderm），所有的细胞都围绕中 央的卵黄排列成一层。 • 第三，昆虫卵发育的第一个分化事件是把未来的生 殖细胞与胚胎的其余部分区分开来。约13次分裂， 合胞体就变成囊胚。
卵裂基本过程： • 经裂（meridinal cleavage）：指由 动物极到植物极的裂面通常称经裂。 • 纬裂（horizontal cleavage）：位 于动物极与植物极之间的卵裂称为纬 裂。 • 一个典型的无黄卵的卵裂：有一经、 二经、三纬、四二经、五二纬，32整 （32-细胞期）。
昆虫的生殖与发育
昆虫的生殖与发育一、生殖方式及生殖系统的结构绝大多数的昆虫行两性生殖，极少数的昆虫可以行其他方式的生殖。
如蚜虫在夏季气候适宜时行孤雌生殖，即卵不需受精即可发育成雌体，秋末才行两性生殖；瘿蚊科的一些种类其幼虫期即可孤雌生殖，称幼体生殖；膜翅目的一些寄生昆虫其受精卵可以分裂成许多胚胎，每个胚胎发育成一个新个体，称多胚生殖。
昆虫为雌雄异体，其生殖系统的结构如下。
1.雌性生殖系统位于身体腹部两侧有一对卵巢（见图）卵巢后端连有一对侧输卵管，两个侧输卵管汇合后形成中输卵管，经阴道或生殖腔，以外生殖孔开口在腹部第7—9 节腹面，多数在末端数节内还有一个受精囊及一对附性腺连接到阴道或生殖腔内。
每个卵巢由数目不等的卵巢小管集合而成，小管的顶端形成端丝，所有小管的端丝联合并附着在体壁上以固定卵巢的位置。
端丝下为小管的卵原区生殖上皮在这里分化成卵原细胞、卵母细胞与营养细胞。
卵原区之后即为生长区，（见图），在这里卵母细胞积累营养物质并形成卵，最后经过一短柄开口到输卵管顶端，或该部顶端膨大形成萼部。
在直翅目等一些低等的昆虫中，卵巢小管内没有特殊的营养细胞，卵的营养物质由滤泡细胞及血淋巴提供，这种卵巢小管称为无滋式卵巢小管（见图A）。
ABC卵巢小管的类型A元槐式；3冬糕式二端激式大多数昆虫的卵巢小管具有营养细胞，它将营养物质提供给卵母细胞，最后自身解体。
如果每个卵母细胞的周围都围有一定数量的营养细胞，这种卵巢小管你多滋式卵巢小管（见图B）如双翅目等。
如果营养细胞集中在卵原区，通过营养索。
对卵母细胞提供营养，则称端滋式卵巢小管如半翅目等。
大多数昆虫新羽化的成虫生殖细胞尚未发育成熟，经过一段时间后交配授精，精子贮存于受精囊内，这以后卵细胞才发育成熟。
滤泡细胞在成熟卵外形成卵壳，卵壳上有一个或多个小孔，卵收输卵管进入阴道时，精子由受精囊出来经卵孔进入卵，使卵受精。
产卵时多用产卵瓣协助，或直接由末端产出。
卵或单粒分散，或由附属腺分泌粘液粘成卵块附着在物体上。
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卵壳的构造
二、卵的大小
多数在1.5－2mm之间
蝗虫：卵长 6-7毫米
葡萄根瘤蚜：卵长仅 0.02-0.03毫米
赤眼蜂：卵 则很小，长 度仅有 0.020.03mm
三、卵的形状
卵的形状
蝴蝶的卵
蝽蟓的卵
瓢虫的卵
天幕毛虫的卵
四、卵的保护物
草蛉的卵
动物世界的好爸爸－负子蝽
螳螂的卵鞘
舞毒蛾的卵
暗蓝
蜚蠊的卵鞘
复习 思考题 1.简述昆虫卵的基本构造。 2.简述昆虫卵的自我保护机制
第六章
昆虫的卵和胚胎发育
目的和要求
1.掌握昆虫卵的构造特点；
2.了解昆虫卵的自我保护机制；
3.了解昆虫产卵的场所
4.了解胚胎发育的特点（自学）
学时分配：0.5学时
重点与难点
重点：
1. 昆虫卵的构造特点；
2. 昆虫卵的自我保护机制
难点：
昆虫产卵场所的选择及意义
第一节
昆虫的卵
一 、 卵 的 基 本 结 构