生殖
Edexcel 国际GCSE生物· 3.1–3.13（2017年考纲第3版）· 25 分钟阅读
1. 有性生殖与无性生殖★★☆☆☆⏱ 4 min
有性生殖
涉及两个亲本，单倍体雌雄配子融合形成二倍体受精卵，产生遗传性状多样的子代的生殖方式。
无性生殖
仅涉及一个亲本，无配子融合过程，产生遗传性状完全一致的子代（克隆）的生殖方式。
受精是有性生殖的核心步骤：配子融合后形成的受精卵会通过有丝分裂不断分裂形成胚胎，最终发育为新的生命体。
草莓植株既可以长出匍匐茎发育为新的性状完全相同的植株，也可以开花形成种子。请指出哪一种生殖方式属于无性生殖，并说明两种生殖方式分别对草莓植株的一个优势。
- 1
- 匍匐茎属于无性生殖方式。
- 2
- 无性生殖的优势：如果亲本植株对环境的适应性很强，所有克隆子代都能遗传亲本的优良性状，且不需要传粉者参与就能产生新植株。
- 3
- 有性生殖的优势：产生的子代遗传性状多样，因此当环境条件发生变化（例如出现新病害、干旱）时，有更高概率存在部分个体可以存活。
Exam tip:
试卷1中非常常见两类生殖方式的比较题：作答时务必将差异点与配子参与情况、亲本数量、子代变异程度关联起来。
2. 被子植物的生殖★★★☆☆⏱ 6 min
花是被子植物的生殖结构。雄性部分（雄蕊）由产生花粉的花药和花丝组成。雌性部分（雌蕊）由承接花粉的柱头、花柱、子房以及包含卵细胞的胚珠组成。
Feature | Insect-pollinated flower | Wind-pollinated flower |
|---|---|---|
Petals | Large, brightly coloured to attract insects | Small, dull or absent, no need to attract pollinators |
Scent/nectar | Present to attract insects | Absent |
Pollen | Sticky/spiky to attach to insect bodies, produced in small amounts | Light, smooth to be carried by wind, produced in very large amounts |
Anthers/stigma | Positioned inside the flower to contact insects | Anthers hang loosely outside the flower to release pollen into wind; large feathery stigma hangs outside to trap pollen |
传粉完成后，花粉粒会萌发出花粉管，沿着花柱向下生长直至胚珠。雄配子沿花粉管移动，与雌性卵细胞融合（该过程即为受精作用）。随后胚珠发育为种子，子房发育为包裹种子的果实。
列出风媒花的三种适应性特征，并分别解释该特征如何提升成功传粉的概率。
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- 大量质轻、表面光滑的花粉：花粉不易聚集成团，可轻易借助风力传播到很远的距离。
- 2
- 伸出花外的花药：花粉可轻易被风力从花药上抖落。
- 3
- 伸出花外的大型羽状柱头：提供了极大的表面积，可捕获空气中随风飘散的花粉粒。
Exam tip:
切勿混淆传粉和受精：传粉是花粉的转移过程，受精是配子的融合过程。混淆这两个术语是本主题最常见的失分点之一。
3. 种子萌发与植物的无性生殖★★★☆☆⏱ 5 min
种子萌发必须满足三个不可缺少的条件：水分（用于激活酶、分解储存的营养物质）、氧气（用于有氧呼吸，释放生长所需的能量）、适宜的温暖温度（保证酶在最适条件下发挥作用）。光照并非种子萌发的必需条件。
在探究萌发条件的必修实验中，你需要设置多支放置种子的试管，每支试管分别缺少三个必需条件中的一个，再设置一支同时具备全部三个条件的对照组试管。所有试管的控制变量需保持一致，包括种子类型、种子数量和光照暴露情况。
萌发中的种子会消耗自身储存的淀粉或脂肪储备获取能量，直到第一片真叶长出，幼苗可以通过光合作用合成自身所需的葡萄糖为止。
植物也可以进行无性生殖：自然无性生殖方式包括匍匐茎（从母株长出的长茎，顶端会长出新的根和芽，例如草莓），人工无性生殖方式包括扦插（从母株上切下一段带叶的茎，栽种后可长成新的克隆植株，例如天竺葵）。
一名学生设置了四支装有水芹种子的试管：1号试管（有水、有氧气、25℃、有光照），2号试管（无水、有氧气、25℃、有光照），3号试管（有水、无氧气、25℃、有光照），4号试管（有水、有氧气、4℃、有光照）。请指出哪支试管的萌发率最高，并解释4号试管中种子无法生长的原因。
- 1
- 1号试管的萌发率最高，因为它同时满足全部三个必需条件：水分、氧气和适宜温度。
- 2
- 4号试管的温度为4℃，温度过低，萌发种子中负责分解营养储备、驱动生长的酶无法正常发挥作用，因此种子无法生长。
Exam tip:
即便萌发实验中的对照组试管放置在光照环境下，答题时也绝对不要将光照列为种子萌发的必要条件。评分标准明确将光照排除在萌发必需条件之外。
4. 人体生殖系统与第二性征★★☆☆☆⏱ 4 min
男性生殖系统的功能是产生并输送精子：睾丸产生精子和睾酮，输精管将精子输送至尿道，阴茎可在性交过程中将精子送入女性生殖系统，相关腺体可产生精液，为精子提供运输载体和营养。
女性生殖系统的功能是产生卵细胞，为受精和胎儿发育提供支持：卵巢产生卵细胞和性激素，输卵管将卵细胞输送至子宫，同时也是受精作用发生的场所，子宫是胚胎着床和胎儿发育的场所，宫颈是连接子宫和阴道的通道。
青春期时，性激素会触发第二性征的发育：睾丸分泌的睾酮会促使男性长出胡须和体毛、肌肉发育、声音变低沉并开始产生精子；卵巢分泌的雌激素会促使女性乳房发育、骨盆变宽、月经周期启动并开始排卵。
请分别写出以下三个结构的一项功能：睾丸、卵巢、子宫。
- 1
- 睾丸：产生精子和激素睾酮。
- 2
- 卵巢：产生卵细胞以及雌激素和孕激素。
- 3
- 子宫：是妊娠期受精卵着床并发育为胎儿的器官。
Exam tip:
两套生殖系统的图标注题在试卷1中非常常见：你需要确保自己可以准确识别所有关键结构及其功能。
5. 月经周期与胚胎发育★★★★☆Core / B 专属⏱ 6 min
✓ 计算器
时长约28天的月经周期会为女性妊娠做好准备。所有考生都需要掌握两种核心激素对周期的调控作用：雌激素会在经期结束后修复并增厚子宫内膜，并在第14天左右触发促黄体生成素（LH）峰值；孕激素会维持增厚的子宫内膜，为着床做准备，同时抑制促卵泡激素（FSH）和LH的释放。如果没有发生着床，孕激素水平会下降，子宫内膜脱落，月经来潮。
受精完成后，胚胎会植入子宫壁，随后胎盘开始发育。胎盘是母体与胎儿血液之间的物质交换场所：氧气和营养物质（葡萄糖、氨基酸）从母体扩散进入胎儿体内，而代谢废物（二氧化碳、尿素）则从胎儿扩散到母体内，由母体排出。母体血液和胎儿血液不会发生混合，以避免胎儿被母体免疫排斥，同时防止二者血压差异过大对胎儿造成损伤。
胎儿在羊膜囊中被羊水包裹：羊水可以缓冲母体腹部受到的撞击，支撑胎儿，同时避免胎儿干燥受损。
解释怀孕期间胎盘的两项功能，并描述胎儿如何免受物理撞击伤害。
- 1
- 胎盘功能1：将氧气和葡萄糖从母体血液运输到胎儿体内，为胎儿的生长发育提供能量。
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- 胎盘功能2：将胎儿血液中的二氧化碳、尿素等代谢废物运走，交由母体排出体外。
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- 撞击防护：胎儿被羊水包裹，羊水可以吸收母体腹部受到的撞击力，避免胎儿受伤。
Exam tip:
如果你参加的是生物（B）卷，请务必掌握月经周期四种激素各自的具体作用，这类知识点在延伸问答题中考查频率极高。
6. 常见陷阱
错误做法:
Listing light as a required condition for seed germination
原因:
Germination uses stored food reserves inside the seed; light is only required for photosynthesis once the seedling develops leaves.
正确做法:
Only list water, oxygen and suitable temperature as required germination conditions in exam answers.
错误做法:
Stating that maternal and fetal blood mix in the placenta
原因:
Mixing would trigger immune rejection of the fetus, or damage the fetus from the mother's higher blood pressure.
正确做法:
State that the placenta allows exchange of substances across thin membranes, and that maternal and fetal blood supplies remain separate.
错误做法:
Confusing pollination and fertilisation in flowering plants
原因:
These are two distinct sequential processes, and mark schemes explicitly penalise mixing up the definitions.
正确做法:
Define pollination as pollen transfer from anther to stigma, and fertilisation as fusion of male and female gametes after pollen tube growth.
错误做法:
Stating progesterone thickens the uterus lining at the start of the menstrual cycle
原因:
Oestrogen is responsible for repairing and thickening the lining after menstruation; progesterone only maintains the already thickened lining in preparation for implantation.
正确做法:
Link oestrogen to initial lining growth, and progesterone to lining maintenance.
错误做法:
Assigning incorrect adaptations to insect vs wind-pollinated flowers
原因:
Mark schemes have strict, fixed pairings for pollination adaptations, and mixing adaptations will lose marks.
正确做法:
Learn the standard adaptation lists for each pollination type as given in the specification.
7. 速查表
Concept | Key Exam Facts |
|---|---|
Sexual vs Asexual Reproduction | Sexual: 2 parents, gametes, fertilisation, varied offspring; Asexual: 1 parent, no gametes, clones |
Insect-pollinated adaptations | Bright petals, scent, nectar, sticky pollen, internal anthers/stigma |
Wind-pollinated adaptations | Small dull petals, no scent/nectar, light smooth pollen, hanging external anthers/feathery stigma |
Germination required conditions | Water, oxygen, suitable temperature (NO light required) |
Core menstrual cycle hormones | Oestrogen: thickens uterus lining; Progesterone: maintains lining, inhibits FSH/LH |
Biology-only (B) menstrual hormones | FSH: matures egg follicle, stimulates oestrogen; LH surge: triggers ovulation ~day 14 |
Placenta function | Supplies O₂/glucose to fetus, removes CO₂/urea, no blood mixing |
Amniotic fluid role | Shock absorption, protects fetus from physical impact |
8. 常见问题
种子萌发是否需要光照？
不需要。萌发过程消耗种子内部储存的营养储备。只有当幼苗长出叶片、能够进行光合作用之后，才需要光照。考试作答时请勿将光照列为种子萌发的必要条件。
母体和胎儿的血液会在胎盘中混合吗？
不会。胎盘允许氧气、营养物质和代谢废物透过薄膜进行交换，但两套血液系统始终相互独立，以避免胎儿发生免疫排斥，以及不同血压对胎儿造成损伤。
植物的传粉和受精有什么区别？
传粉是花粉从雄性花药转移到雌性柱头的过程。受精发生在传粉之后，是来自花粉的雄配子与胚珠内部的卵细胞发生融合的过程。
深入阅读
下一步
Now that you have mastered all reproduction content for Edexcel IGCSE Biology, the next logical step is to move on to inheritance, the second part of Section 3. You will learn how meiosis produces haploid gametes, how genetic information is passed between generations, and how genetic disorders are inherited. You can also practice past paper questions on reproduction to test your knowledge, and review the germination required practical to prepare for practical assessment questions. Biology (B) candidates should consolidate their understanding of FSH and LH roles, as these are high-frequency Paper 2 questions.