生物 Ⅰ(一版)

第 一 章 群集與生態系
第 二 章 人類與生物圈
第 三 章 生物圈中生命形態及其生活環境
第 四 章 生物的分類
第 五 章 生殖與發育
第 六 章 遺傳
第 七 章 微生物
第 八 章 人體的防禦系統

　　生殖是生物的基本特徵之一。不論是植物或動物，個體大或小，想要維持生命的延續，就必須藉由生殖的方式來產生新的個體。生殖的方式因生物種類而異，本章將就植物和動物的生殖，分別加以介紹。

第一節 植物的生殖

　　植物在生命過程當中，有兩個主要的時期：營養生長時期和繁殖作用時期，前者主要是進行根、莖、葉等營養器官的生長，後者則是植物進行生殖作用的時期。植物繁殖的方式可分為無性生殖（asexual reproduction，又稱營養繁殖）和有性生殖(sexual reproduction)。無性生殖主要是由植物的芽、根、莖或葉等營養器官的一部分，直接進行有絲分裂(mitosis)長成新個體，因此，後代的特徵和親代一樣。而有性生殖則必須經過減數分裂(meiosis)產生配子（gametes，精子或卵），再由不同性別的配子互相結合（fertilization，受精）之後產生合子（zygote，即受精卵），繼續經過有絲分裂發育成新的個體。有性生殖因為有減數分裂和受精的過程，因此，後代的遺傳因子經過重新組合，彼此間的特徵差異大，比較能夠適應環境的變化，是演化過程中的重要機制。接著概要說明低等植物及高等植物的主要生殖方式。

低等植物的生殖

苔蘚植物的生殖

　　苔蘚植物(bryophyta)的生活史有明顯的世代交替現象。野外所見的植物體主要為配子體(n)，可以獨立生活，其上可產生多細胞的藏精器(antheridium)和藏卵器(archegonium)等構造。孢子體是由蒴(capsule)、柄(stipe)及足(foot)三部分組成，無法獨立生存，所以寄生在配子體上以獲得養分。茲以地錢及土馬馬宗 為例說明其生活史。

蘚綱

　　地錢(Marchantia sp.)是常見的蘚類(liverworts)，它的配子體為綠色的葉狀體，雌雄異株。葉狀體的腹面長有芽杯(gemma cups)，內含有胞芽(gemmae)，胞芽成熟脫落後，可以發育成新個體，屬於無性繁殖。

　　在有性生殖方面，雌配子體成熟後會長出著生藏卵器的雌托(archegoniophore)，而雄配子體則長出著生藏精器的雄托(antheridiophore)(圖 5-1)，兩者的外形像雨傘。藏卵器呈瓶狀，基部膨大，會產生卵。藏精器之內可產生許多精子，精子具有兩條鞭毛，在有水的環境下，精子才能游至藏卵器，與卵結合成合子( 2n )。合子發育後成為孢子體，孢子體成熟後，細胞經過減數分裂產生單倍體的孢子，苔蒴裂開後孢子藉著彈絲的扭曲而逐漸散出，孢子萌發便形成配子體。苔綱

　　土馬馬宗 屬於苔類(mosses)，配子體直立成莖葉狀，為雌雄異株。雄配子體頂端由變形葉密生成杯狀，杯內具有棍棒狀的藏精器，精子可由藏精器頂端裂縫釋出。雌配子體沒有類似杯狀的構造，但是瓶狀的藏卵器也是著生在莖頂，卵細胞位在藏卵器中。精卵受精後成為合子，合子在雌配子體上經有絲分裂發育成為孢子體。孢子體利用足伸入配子體以吸收養分。苔蒴是產生孢子的構造，當苔蒴和其內的孢子成熟後，覆於苔蒴上的苔帽及苔蓋相繼脫落，孢子隨風散出。當孢子遇到適當的環境時，便會萌發形成絲狀的原絲體構造，再由此構造產生配子體。　

蕨類的生殖

　　蕨類(fern)的生活史中以孢子體世代佔優勢，當孢子體生長至成熟後，在孢子葉下表面就會產生孢子囊堆，囊內可產生許多孢子，孢子掉落到適當環境中，便萌發而形成心臟形的原葉體（配子體）。原葉體呈綠色扁平狀，可以獨立生活，假根和生殖構造都著生於原葉體下表面。藏精器通常位於原葉體後端近假根部分，藏卵器大多集中於原葉體前端的缺刻附近。精子具有鞭毛，必須有足夠的水分才能游入藏卵器，與卵完成受精。因此，蕨類必須生活於陰濕環境中，受精才得以完成，受精卵並發育長成孢子體。