第二章 生命从一个细胞开始
? 一、人的生命始于合子
? 1、合子:人体是由受精卵发育而来的,而受
精卵是精子与卵子结合的产物,又称为合子。
人的生命开始于合子,年龄的计算应把实际
年龄加上 10个月。
? 2、受精卵:是由精子与卵子合并构成的一个
细胞。当我们能看到一小点的时候,只有百
万分之一克重,经过 10个月的胚胎发育,出
生时婴体具有 2x1012个细胞,即 2万亿个,达
到 3-4公斤 → 成人 50公斤,16 x1014个细胞。
二、细胞 — 生命活动的基本单位
? 1、细胞在人体中的功能和作用:
? ( 1)细胞是人体最基本的结构单位
? ( 2)细胞在生命活动中的作用
? ( 3)细胞是人体生长发育的基本发育单位
? ( 4)细胞是人体遗传的基本遗传单位
2、细胞的内部结构
动物细胞模式图
细胞核,由两层生物膜围成,遗传信
息贮藏在核内,是 DNA 复制和 RNA
合成场所。
核膜, 由内外两层单位膜组成;双层
膜上有相连通形成的 核孔 。
核仁, 无外膜,一般在同种物种中
数目固定。包括 rDNA,rRNA和核
糖核蛋白 。
核质, 核仁以外、核膜以内的物质,
包括 染色质和核液 。
内质网 由单层生物膜围成。是蛋
白质合成、修饰和分泌;脂类合成的
场所。
光面内质网, 膜上 无核糖体,但有活性
酶,其主要功能是 合成脂类,包括
脂肪、磷脂和甾醇。
糙面内质网,膜上 有核糖体,是 蛋白质
合成的场所 。包括分泌性蛋白质、
膜蛋白、以及内质网、高尔基体和
溶酶体中的蛋白质。
内质网结构
高尔基体 由单层生物膜围成的扁平
囊组成。最主要功能是对蛋白质进行加
工、分选、包装和运输。
溶酶体 由单层生物膜围成,含有
多种酸性水解酶。
功能有二,一是与食物泡融合,将细胞吞噬
进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分
子,残渣通过外排作用排出细胞;二是在细胞分
化过程中,某些细胞器和生物大分子等陷入溶酶
体内并被消化掉。这是机体自身重新组织的需要 。
溶酶体结构
高尔基体结构
线粒体 由双层生物膜围成,是
生物氧化、产生能量的场所。
细胞质 有多种蛋白质和酶,是
糖酶解和糖元合成等反应的场所。
线粒体结构
细胞骨架 由蛋白质亚基组装
成,和细胞形状、迁移、信息传导
等有关。
核糖体 由 RNA 和蛋白质形
成的大颗粒,是 蛋白质合成的场所。
微管 微丝 中间纤维
细胞骨架结构
植物细胞的 典型结构
与动物细胞相比,有几点不
同,
植物细胞 动物细胞
有细胞壁 没有细胞壁
有叶绿体 没有叶绿体
有中央液泡 没有中央液泡
植物细胞结构
三、细胞的自我复制(增殖、分裂)
? 1、概述:
? ( 1)由 一个细胞组成的 合子经过 10个月 →
由 2万亿个细胞 构成人体的巨大演变,完全
依赖于 细胞的复制增殖,通过 细胞分裂、
细胞生长、细胞分化发育 3个基本进程来实
现。
? ( 2)细胞分裂的两种形式,有丝分裂和减
数分裂 ;减数分裂 形成生殖细胞; 体细胞
的增殖 是以有丝分裂方式进行的。
? 2、有丝分裂,
? ( 1)作用, 增加体细胞的数目
? ( 2)细胞周期,从上一次细胞分裂结束到下一次
细胞分裂结束的一段时期。 包括间期和分裂期。
细胞周期
① 间期,从上一次分裂结
束到下一次分裂开始前的
一段时期。并不是静止的,
处于高度活跃状态,如
DNA复制,组蛋白量的增
加。
a,G1期:复制准备期,
各种蛋白质合成 。
b,S期,DNA合成期,染
色体复制期
c,G2期,合成后期,少
量蛋白质合成
② 分裂期,
? ( 3) 过程,四个 连续阶段,细胞核和染色体动态变
化的特征。
? ① 前期, prophase
? a,染色质由间期时细长的染色线螺旋化而逐渐缩短
加粗
? b,前末时可清楚地看到染色体,能看到微管组成微
管网,形成纺锤丝
? c,核仁大而明显
? ② 中期, metaphase
? a,核仁消失,核膜破裂 是进入中期的标志
? b、染色体移向赤道,着丝点排列在赤道板上。极面
观,清楚看出染色体数目和形态 ;侧面观,染色体
列为一横排
? c、牵引丝连接 染色体着丝点;与连续丝 共同组成 纺
锤体,染色体 着丝点排列在赤道板上面 。
? ③ 后期, anaphase
a,着丝点复制完成,分裂为二,染色单体 在牵引丝的牵引下分开
成为子染色体,子染色体各移向两极。
b,子染色体向两极移动的机理:
? 微管聚散假, 牵引丝缩短,连续丝伸长。构成两极一端的牵引微
管不断解体致使牵引丝变短,解体后的 微管蛋白都直接 聚合到连
续丝的末端,造成连续丝加长,将染色体推向两极 。
? 微管滑动假说, 后期染色体移动是靠 牵引丝微管和连续丝微管间
的滑动实现的 。
? ④ 末期,( telophase) 及胞质分裂:
a,染色体到达两极后 集聚成团,染色体解体,核重建,核膜,核
仁 重新出现 。
b,线粒体和叶绿体等细胞器已经增殖 。
胞质开始分裂, 纺锤体在赤道部位变成纤丝状,此区域 叫成膜体。
? 高尔基体和内质网的 半液态小泡,集结融合成 细胞板。它先在 中
心形成,后向四周延伸、扩散到原来的细胞壁,构成 新壁的一部
份.
? ( 4) 意义:① 保持性状发育和遗传上的稳定性
② 细胞分裂生物体才能生长
3、减数分裂
? ( 1) 概念:又叫成熟分裂,是有性生殖生物
形成性细胞过程中一种特殊的有丝分裂。
? ( 2) 特点:
? a,两次连续细胞分裂
? b,染色体只复制一次,一次分离和一次分裂。
? c,四个子细胞的染色体数目减半
? ( 3) 过程:两次连续分裂, 细胞核和染色体
动态变化的特征。
减数第一次分裂
? 前期 Ⅰ,时间长
细线期:染色体细长,缠绕在一起
偶线期:同源染色体联会、配对
粗线期:二价体、交叉,交换。
双线期:交叉端化
浓缩期:染色体最清楚
? 中 Ⅰ, 同源染色体着丝点排列在赤道板的两侧面 。
? 后 Ⅰ, 同源染色体移向两极 。
? 末 Ⅰ,
减数第二次分裂
前 Ⅱ,中 Ⅱ,后 Ⅱ,末 Ⅱ 与有丝分裂过程完全相同
A
a
B
b
减
数
分
裂
? ( 4)交换,发生在减分 Ⅰ 中,前期 Ⅰ 的 粗
线期,同源染色体的 非姊妹染色单体之间
交换了对应的片段,导致了其上的基因
( A-a)也发生了交换。 图 2-4
? ( 5)意义:
? a,与受精作用交替进行,确保遗传物质在
上下代的稳定。 图 2-5
? b,非姐妹染色单体间的交换重组,子代发
生变异,变异是进化的原材料。
染色体的交叉交换
四、精子和卵子是怎样形成的
? ( 1) 部位,在 生精小管 中发生的。
? ( 2) 形成过程,
? Ⅰ 期, 增殖期, 有丝分裂; 6-7周龄的男性胚胎中已经 出
现胚胎外生殖器,在青春期之前,其中的 精原细胞大量
进行有丝分裂 。
? Ⅱ 期, 生长期, 停止分裂,体积增大;精原细胞 → 初级
精母细胞。 青春期后, 由于性激素的诱导 精原细胞 开始
分化为 初级精母细胞 。
? Ⅲ 期, 成熟期, 初级精母细胞 → 次级精母细胞 → 精细胞。
初级精母细胞经过减数分裂 Ⅰ 产生两个次级精母细胞,
经过减数分裂 Ⅱ 形成 4个 单倍体的精细胞
? Ⅳ 期, 变态期, 经过变态, 长尾巴,转变成能灵活运动
的 精子 。
? ( 3)精子的形态及精细胞的变态过程
a、扁圆形的头部
( 含 细胞核及 遗传
物质 )
b、帽状顶体 (由 溶
酶体转变而成,内
含 有 蛋白酶和透明
质酸酶 )
c、颈部 ( 含 有 巨大
的 线粒体,提供能
量)
d、长尾 ( 中轴部分
是由维管组装的特
殊结构,可 保证 尾
巴能摆动以利于精
子的 游动 )。
? ( 4) 后熟过程,刚形成的 精子必须由生精
子小管 进人 附睾 中储存数天到数周才能完
成其后熟发育 。 所以性交过于频繁, 精子
在附睾中停留时间短,无受精能力,会导
致不育 。
? ( 5) 获能过程:进入女性生殖器官中的精
子, 还需要外生殖器中的 理化因子作用 5-6
小时 后,才能具备受精能力。 如果 外生殖
器的分泌物异常也可能导致不育 。
2、卵子的形成
? ( 1)部位,卵巢
? ( 2)过程:
Ⅰ 期,增殖期, 有丝分裂; 卵原细胞
Ⅱ 期,生长期, 初级卵母细胞
Ⅲ 期,成熟期, 初级卵母细胞 → 次级卵母细胞 → 成熟的卵
细胞
① 减数分裂前期, 初级卵母细胞 → 双线期阶段
② 休止期, 双线期阶段 → 青春期。 大部分 停留在 双线期阶
段,10多年到 40-50年 。
③ 减数分裂复始, 青春期 → 中 Ⅱ 阶段。 女性青春期后,每
个月就会有一个初级卵母细胞分裂为 一个次级卵母细胞 +1
个极体。 次级卵母细胞进入减数分裂 Ⅱ, 再次停留在中 Ⅱ
阶段,此时它从卵巢中被排出,进入输卵管中,等待受精,
这个过程 叫 排卵 。
? ④ 这个 次级卵母细胞面临 两种可能的前途,
? a,成熟卵细胞的形成,可能 遇到精子, 在精子的激
发下, 完成减数分裂 Ⅱ,中期 Ⅱ 后面的过 程,形成
一个 成熟的卵细胞 ( 图 2-9),并释放出第二极体
( 原第一极体也分裂出 2个第二极体,共 3个第二极
体不久自行消失 ),随后这个受精的 卵细胞再完成
雌核和雄核的融合,成为二倍体的合子 。
? b,次级卵母细胞崩解消失, 另一种可能是 这个次级
卵母细胞 在 12小时内 没有遇到精子,则 自身发生变
化, 从输卵管中崩解消失,直接导致月经的发生 。
? ( 3) 卵巢中的绝大部初级卵母细胞是终生不能发育
成熟,正常女性有月经的年龄是 12-45岁,大约是
30-35年,终身能形成大约 400个成熟的卵子,仅仅
占卵巢中原有初级卵母细胞的 0.1%,所以说卵巢中
的绝大部分的初级卵母细胞是终生不能发育成熟,
最终在卵巢中蜕变消失 。
五、受精过程
? 精子获能成熟后经过女性外生殖器和子宫到达输卵管上端,与卵
细胞相遇开始受精过程:
? 1、顶体反应:因 卵细胞外围 有辐射冠和透明带 (两者都由大量
卵泡细胞环绕组成) 保护,于是精子头部前端 的 顶体膜上出现许
多小孔,释放出 蛋白酶和透明质酸酶,使卵泡细胞之间 的 胶状基
质溶解 形成孔道, 进而 在透明带上也溶解出一个小孔,这样就为
一个精子接近卵细胞打开了一条通道,此现象被称为 顶体反应。
? 2,然后精子与卵子 的 局部细胞膜相互融合, 形成孔洞,精子头
部 由此钻 进 卵细胞,精子尾部 留在卵细胞膜外,水解消失。
? 3,卵细胞膜外 保护层发生变化,阻止其它精子 再进入卵细胞。
? ( 1) 雄原核 (雄核),进入卵细胞的精子头部膨大 成雄原核。
? ( 2) 雌原核 (雌核),卵细胞完成减数 Ⅱ, 核发育成 雌原核。
? ( 3) 24h内,两核合成一体,真正 完成受精过程, 形成合子 。
合子随即开始分裂增殖,新一代生命就这样开始了。
六、胚胎的分化发育
? 1,胚胎发育进程:从合子开始卵裂, 到 280天左右分娩,
是人体胚胎的发育阶段,有 3个进程,
? ( 1) 胚胎生长, 胚胎细胞的 大量有丝分裂;
? ( 2) 胚胎分化, 胚胎中 各种组织细胞功能 的 分化和 基
因表达活性的 调控 ;
? ( 3) 胚胎形态建成,胚胎中 各类器官系统的构建 以及
各类特化细胞的迁移 。 胚胎期=胚期(前 3个月) +胎儿
期(后 7个月),前 3个月 最敏感,变化也最大 。
? 2,胚胎期的发育变化,
? (1)合子 → 胚球, 合子开始卵裂是 一分为二、二分为
四 … 形成的一团细胞 叫 胚球, 一边分裂一边从输卵管中
位臵下移, 在受精后 4-5天进入子宫.
? ( 2)此时 胚球的形态也发生变化(胚胎学上叫 桑椹胚
→ 囊胚 ),胚球分为两层=外层的 滋养层细胞 +内部的
未分化的细胞团 。
? ( 3) 着床或植入,
? a、着床或植入,进入子宫 1-2天时,囊胚 就 固定在子宫壁上,叫
着床或植入 。即外层的 滋养层细胞 与 子宫壁的 粘膜细胞 之间发生
融合, 组成一层 合胞滋养层 。
? b,合胞体, 合胞滋养层的 所有细胞全部融成一片,可见其中有
许多 细胞核,但是 无细胞膜分隔,所以称为~。
? c,胎盘的前身, 这层合胞滋养层就是胎盘的前身,母亲通过胎
盘供给胎儿的 氧气和营养 。
? ( 4) 在囊胚着床的同时, 其内的 细胞 也开始 分化 为两层(在排
卵后的第八天左右)=外层称为外胚层 +内层称为 内胚层 。
? ( 5) 胚胎 发育进入 原肠胚阶段,
? ① 中胚层的形成, 此时内外胚层之间又形成了一层,称为中胚层。
? ②此后胎儿身体上的全部器官都是 分别由这 3层细胞发育分化而
来。 图 2-11
? a,外胚层 → 脑、脊髓、脊椎神经干、耳、眼、毛发、牙齿 ;
? b,内胚层 → 消化系统 (口、食道、胃、肠、肝) 和呼吸系统
( 气管、肺等 );
? c,中胚层 → 肌肉、骨骼、血液 循环 系统 ( 心脏、血管 )和 泌尿
生殖系统 (肾、性腺等)。
总之,从一个受精卵到 2万亿个细胞组成的新生儿,是通过大量 细
胞分裂、生长、分化和发育形成的 ;父母两套基因的协调,不断发
生各种指令和调控作用,指挥胚胎的发育分化,使其按照正确 程序
进行;另外,子宫内部、外部的 环境因素 也发挥 重要作用。
七、双生与多生
? 1,双生儿类型,双生儿的出生率,亚洲 1/150,
美国 1/89。
? ( 1) 同卵双生, 真双生, 一个受精卵而来,占
双生儿的 1/3,遗传基础完全相同, 性别一致,
容貌、性格。智力很相似。
? ( 2) 异卵双生, 假双生,占 2/3。 由 母亲的排卵
周期中排出的 两个卵子各与一个精子结合形成的
两个合子发育而来,尽管是同胎,其关系类似于
不同胎的兄弟姐妹之间的关系 。 遗传基础有差别,
性别可能相同,也可能不相同,容貌、性格、智
力、身高都有差别
? ( 3) 识别真假双生的方法,
? ① 看性别, 如果是一男一女,肯定是假双生.
? ② 看胎盘和羊膜的类型,图 2-12
a,单羊膜、单
胎盘的是真双生,
70%
b、还有 两个羊
膜或胎盘的真双
生占 30%
③ 查血型和免疫
学指标:是最可
靠的方法,完全
相同的 是真双生,
假双生则有不同。
? 2,镜像现象,发生在
真双生中, 即双方的容
貌互呈镜像,即互为反
转的,占 22%,表现在身
体的各个部位 。图 2-13
3,联体
复合双生或联体双生, 是由于胚胎发育早期,虽然分离
成两个胚胎,但是 分离不完全,彼此之间 常有不同程度
的愈合发生,所以就 形成了 各种连接位臵不同和联结程
度不同的 孪生畸形胎儿 。 图 2-14
? 4,一胎多生,
? ( 1) 双生儿少见, 但是一产多胞胎,如 3,4,5,6胞
胎,甚至 8胞胎更是少见。多胞胎中 有 同卵的,也有异
卵的, 或者部分是 同卵而部份是又是异卵的。
? ( 2) 我国近几年报道几例 龙凤 4胞胎,有同卵也有异卵
的,白人夫妻的多胞胎中,竟有黑皮肤婴儿。
? ( 3) 双生和多生在不同人种中的 发生率是不同 的, 黑
人高,白人次之,黄种人最低。
? 发生频率公式林海法则( 1/89) n,n是每产婴儿数 -
1,按此推算,3胞胎发生频率=( 1/89) 2 ≈ 1/8000,
即 8000次生育中有一个 3胞胎,6胞胎的发生频率是=
( 1/89) 5 ≈1/56 亿。
襄樊市 28岁产妇产下的龙凤四胞胎
( 2004/6)
宁河县 26岁产妇产下的龙凤四胞胎( 2005/7)
河南龙凤五胞胎聚首
八、流产和不育
? 1,自发流产,
? ( 1) 概念,在胚胎发育过程中,由于某种内部
或外部的原因引起妊娠 自行终止的现象 (不包
括人工流产)。
? ( 2) 早期流产不容易被察觉
? ( 3)原因是 与 胚胎中的 染色体异常有关系
? ( 4)由于 遗传物质异常引起的自发流产, 是 人
类繁衍后代过程中的一项重要的 保护性自然选择
机制,对维持人类遗传素质有利。
? 2、不育:
? ( 1) 概念:与受精过程相关的问题是不育现象。 新婚夫妻第一
个月怀孕占 25%,6个月之内怀孕占 63%,一年之内怀孕占 87%,一
年以上仍未怀孕则应该考虑可能与不育有关 。
? ( 2) 原因,
? а, 男方原因引起的不育占 40%,男性不育检查简单,治疗相对
困难,引起男性不育的原因很多,如精液量 少于 3ml,精子数量
不足 于 1× 107/ml,或者 精液的 pH值 不适 或 果糖含量 偏低, 精子
形态异常, 游动 能力差, 或未完成 后熟过程和获能过程, 传染病、
慢性病、职业病、不良生活习惯 如酗酒等 。若是 遗传缺陷 的原因、
则无法治疗。
? b,女方原因引起的不育占 60%,女性不育检查较麻烦, 治疗相对
较易,不育原因有 50%是由于 输卵管阻塞 引起的的, 30%是由于 子
宫颈和子宫 病理 原因 引起,20%是由于 性激素分泌异常 引起的 。
治疗比较有效。输卵管阻塞通过手术,排卵功能异常 通过药物治
疗 能恢复正常,遗传缺陷则 是永久不育 。
? 一、人的生命始于合子
? 1、合子:人体是由受精卵发育而来的,而受
精卵是精子与卵子结合的产物,又称为合子。
人的生命开始于合子,年龄的计算应把实际
年龄加上 10个月。
? 2、受精卵:是由精子与卵子合并构成的一个
细胞。当我们能看到一小点的时候,只有百
万分之一克重,经过 10个月的胚胎发育,出
生时婴体具有 2x1012个细胞,即 2万亿个,达
到 3-4公斤 → 成人 50公斤,16 x1014个细胞。
二、细胞 — 生命活动的基本单位
? 1、细胞在人体中的功能和作用:
? ( 1)细胞是人体最基本的结构单位
? ( 2)细胞在生命活动中的作用
? ( 3)细胞是人体生长发育的基本发育单位
? ( 4)细胞是人体遗传的基本遗传单位
2、细胞的内部结构
动物细胞模式图
细胞核,由两层生物膜围成,遗传信
息贮藏在核内,是 DNA 复制和 RNA
合成场所。
核膜, 由内外两层单位膜组成;双层
膜上有相连通形成的 核孔 。
核仁, 无外膜,一般在同种物种中
数目固定。包括 rDNA,rRNA和核
糖核蛋白 。
核质, 核仁以外、核膜以内的物质,
包括 染色质和核液 。
内质网 由单层生物膜围成。是蛋
白质合成、修饰和分泌;脂类合成的
场所。
光面内质网, 膜上 无核糖体,但有活性
酶,其主要功能是 合成脂类,包括
脂肪、磷脂和甾醇。
糙面内质网,膜上 有核糖体,是 蛋白质
合成的场所 。包括分泌性蛋白质、
膜蛋白、以及内质网、高尔基体和
溶酶体中的蛋白质。
内质网结构
高尔基体 由单层生物膜围成的扁平
囊组成。最主要功能是对蛋白质进行加
工、分选、包装和运输。
溶酶体 由单层生物膜围成,含有
多种酸性水解酶。
功能有二,一是与食物泡融合,将细胞吞噬
进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分
子,残渣通过外排作用排出细胞;二是在细胞分
化过程中,某些细胞器和生物大分子等陷入溶酶
体内并被消化掉。这是机体自身重新组织的需要 。
溶酶体结构
高尔基体结构
线粒体 由双层生物膜围成,是
生物氧化、产生能量的场所。
细胞质 有多种蛋白质和酶,是
糖酶解和糖元合成等反应的场所。
线粒体结构
细胞骨架 由蛋白质亚基组装
成,和细胞形状、迁移、信息传导
等有关。
核糖体 由 RNA 和蛋白质形
成的大颗粒,是 蛋白质合成的场所。
微管 微丝 中间纤维
细胞骨架结构
植物细胞的 典型结构
与动物细胞相比,有几点不
同,
植物细胞 动物细胞
有细胞壁 没有细胞壁
有叶绿体 没有叶绿体
有中央液泡 没有中央液泡
植物细胞结构
三、细胞的自我复制(增殖、分裂)
? 1、概述:
? ( 1)由 一个细胞组成的 合子经过 10个月 →
由 2万亿个细胞 构成人体的巨大演变,完全
依赖于 细胞的复制增殖,通过 细胞分裂、
细胞生长、细胞分化发育 3个基本进程来实
现。
? ( 2)细胞分裂的两种形式,有丝分裂和减
数分裂 ;减数分裂 形成生殖细胞; 体细胞
的增殖 是以有丝分裂方式进行的。
? 2、有丝分裂,
? ( 1)作用, 增加体细胞的数目
? ( 2)细胞周期,从上一次细胞分裂结束到下一次
细胞分裂结束的一段时期。 包括间期和分裂期。
细胞周期
① 间期,从上一次分裂结
束到下一次分裂开始前的
一段时期。并不是静止的,
处于高度活跃状态,如
DNA复制,组蛋白量的增
加。
a,G1期:复制准备期,
各种蛋白质合成 。
b,S期,DNA合成期,染
色体复制期
c,G2期,合成后期,少
量蛋白质合成
② 分裂期,
? ( 3) 过程,四个 连续阶段,细胞核和染色体动态变
化的特征。
? ① 前期, prophase
? a,染色质由间期时细长的染色线螺旋化而逐渐缩短
加粗
? b,前末时可清楚地看到染色体,能看到微管组成微
管网,形成纺锤丝
? c,核仁大而明显
? ② 中期, metaphase
? a,核仁消失,核膜破裂 是进入中期的标志
? b、染色体移向赤道,着丝点排列在赤道板上。极面
观,清楚看出染色体数目和形态 ;侧面观,染色体
列为一横排
? c、牵引丝连接 染色体着丝点;与连续丝 共同组成 纺
锤体,染色体 着丝点排列在赤道板上面 。
? ③ 后期, anaphase
a,着丝点复制完成,分裂为二,染色单体 在牵引丝的牵引下分开
成为子染色体,子染色体各移向两极。
b,子染色体向两极移动的机理:
? 微管聚散假, 牵引丝缩短,连续丝伸长。构成两极一端的牵引微
管不断解体致使牵引丝变短,解体后的 微管蛋白都直接 聚合到连
续丝的末端,造成连续丝加长,将染色体推向两极 。
? 微管滑动假说, 后期染色体移动是靠 牵引丝微管和连续丝微管间
的滑动实现的 。
? ④ 末期,( telophase) 及胞质分裂:
a,染色体到达两极后 集聚成团,染色体解体,核重建,核膜,核
仁 重新出现 。
b,线粒体和叶绿体等细胞器已经增殖 。
胞质开始分裂, 纺锤体在赤道部位变成纤丝状,此区域 叫成膜体。
? 高尔基体和内质网的 半液态小泡,集结融合成 细胞板。它先在 中
心形成,后向四周延伸、扩散到原来的细胞壁,构成 新壁的一部
份.
? ( 4) 意义:① 保持性状发育和遗传上的稳定性
② 细胞分裂生物体才能生长
3、减数分裂
? ( 1) 概念:又叫成熟分裂,是有性生殖生物
形成性细胞过程中一种特殊的有丝分裂。
? ( 2) 特点:
? a,两次连续细胞分裂
? b,染色体只复制一次,一次分离和一次分裂。
? c,四个子细胞的染色体数目减半
? ( 3) 过程:两次连续分裂, 细胞核和染色体
动态变化的特征。
减数第一次分裂
? 前期 Ⅰ,时间长
细线期:染色体细长,缠绕在一起
偶线期:同源染色体联会、配对
粗线期:二价体、交叉,交换。
双线期:交叉端化
浓缩期:染色体最清楚
? 中 Ⅰ, 同源染色体着丝点排列在赤道板的两侧面 。
? 后 Ⅰ, 同源染色体移向两极 。
? 末 Ⅰ,
减数第二次分裂
前 Ⅱ,中 Ⅱ,后 Ⅱ,末 Ⅱ 与有丝分裂过程完全相同
A
a
B
b
减
数
分
裂
? ( 4)交换,发生在减分 Ⅰ 中,前期 Ⅰ 的 粗
线期,同源染色体的 非姊妹染色单体之间
交换了对应的片段,导致了其上的基因
( A-a)也发生了交换。 图 2-4
? ( 5)意义:
? a,与受精作用交替进行,确保遗传物质在
上下代的稳定。 图 2-5
? b,非姐妹染色单体间的交换重组,子代发
生变异,变异是进化的原材料。
染色体的交叉交换
四、精子和卵子是怎样形成的
? ( 1) 部位,在 生精小管 中发生的。
? ( 2) 形成过程,
? Ⅰ 期, 增殖期, 有丝分裂; 6-7周龄的男性胚胎中已经 出
现胚胎外生殖器,在青春期之前,其中的 精原细胞大量
进行有丝分裂 。
? Ⅱ 期, 生长期, 停止分裂,体积增大;精原细胞 → 初级
精母细胞。 青春期后, 由于性激素的诱导 精原细胞 开始
分化为 初级精母细胞 。
? Ⅲ 期, 成熟期, 初级精母细胞 → 次级精母细胞 → 精细胞。
初级精母细胞经过减数分裂 Ⅰ 产生两个次级精母细胞,
经过减数分裂 Ⅱ 形成 4个 单倍体的精细胞
? Ⅳ 期, 变态期, 经过变态, 长尾巴,转变成能灵活运动
的 精子 。
? ( 3)精子的形态及精细胞的变态过程
a、扁圆形的头部
( 含 细胞核及 遗传
物质 )
b、帽状顶体 (由 溶
酶体转变而成,内
含 有 蛋白酶和透明
质酸酶 )
c、颈部 ( 含 有 巨大
的 线粒体,提供能
量)
d、长尾 ( 中轴部分
是由维管组装的特
殊结构,可 保证 尾
巴能摆动以利于精
子的 游动 )。
? ( 4) 后熟过程,刚形成的 精子必须由生精
子小管 进人 附睾 中储存数天到数周才能完
成其后熟发育 。 所以性交过于频繁, 精子
在附睾中停留时间短,无受精能力,会导
致不育 。
? ( 5) 获能过程:进入女性生殖器官中的精
子, 还需要外生殖器中的 理化因子作用 5-6
小时 后,才能具备受精能力。 如果 外生殖
器的分泌物异常也可能导致不育 。
2、卵子的形成
? ( 1)部位,卵巢
? ( 2)过程:
Ⅰ 期,增殖期, 有丝分裂; 卵原细胞
Ⅱ 期,生长期, 初级卵母细胞
Ⅲ 期,成熟期, 初级卵母细胞 → 次级卵母细胞 → 成熟的卵
细胞
① 减数分裂前期, 初级卵母细胞 → 双线期阶段
② 休止期, 双线期阶段 → 青春期。 大部分 停留在 双线期阶
段,10多年到 40-50年 。
③ 减数分裂复始, 青春期 → 中 Ⅱ 阶段。 女性青春期后,每
个月就会有一个初级卵母细胞分裂为 一个次级卵母细胞 +1
个极体。 次级卵母细胞进入减数分裂 Ⅱ, 再次停留在中 Ⅱ
阶段,此时它从卵巢中被排出,进入输卵管中,等待受精,
这个过程 叫 排卵 。
? ④ 这个 次级卵母细胞面临 两种可能的前途,
? a,成熟卵细胞的形成,可能 遇到精子, 在精子的激
发下, 完成减数分裂 Ⅱ,中期 Ⅱ 后面的过 程,形成
一个 成熟的卵细胞 ( 图 2-9),并释放出第二极体
( 原第一极体也分裂出 2个第二极体,共 3个第二极
体不久自行消失 ),随后这个受精的 卵细胞再完成
雌核和雄核的融合,成为二倍体的合子 。
? b,次级卵母细胞崩解消失, 另一种可能是 这个次级
卵母细胞 在 12小时内 没有遇到精子,则 自身发生变
化, 从输卵管中崩解消失,直接导致月经的发生 。
? ( 3) 卵巢中的绝大部初级卵母细胞是终生不能发育
成熟,正常女性有月经的年龄是 12-45岁,大约是
30-35年,终身能形成大约 400个成熟的卵子,仅仅
占卵巢中原有初级卵母细胞的 0.1%,所以说卵巢中
的绝大部分的初级卵母细胞是终生不能发育成熟,
最终在卵巢中蜕变消失 。
五、受精过程
? 精子获能成熟后经过女性外生殖器和子宫到达输卵管上端,与卵
细胞相遇开始受精过程:
? 1、顶体反应:因 卵细胞外围 有辐射冠和透明带 (两者都由大量
卵泡细胞环绕组成) 保护,于是精子头部前端 的 顶体膜上出现许
多小孔,释放出 蛋白酶和透明质酸酶,使卵泡细胞之间 的 胶状基
质溶解 形成孔道, 进而 在透明带上也溶解出一个小孔,这样就为
一个精子接近卵细胞打开了一条通道,此现象被称为 顶体反应。
? 2,然后精子与卵子 的 局部细胞膜相互融合, 形成孔洞,精子头
部 由此钻 进 卵细胞,精子尾部 留在卵细胞膜外,水解消失。
? 3,卵细胞膜外 保护层发生变化,阻止其它精子 再进入卵细胞。
? ( 1) 雄原核 (雄核),进入卵细胞的精子头部膨大 成雄原核。
? ( 2) 雌原核 (雌核),卵细胞完成减数 Ⅱ, 核发育成 雌原核。
? ( 3) 24h内,两核合成一体,真正 完成受精过程, 形成合子 。
合子随即开始分裂增殖,新一代生命就这样开始了。
六、胚胎的分化发育
? 1,胚胎发育进程:从合子开始卵裂, 到 280天左右分娩,
是人体胚胎的发育阶段,有 3个进程,
? ( 1) 胚胎生长, 胚胎细胞的 大量有丝分裂;
? ( 2) 胚胎分化, 胚胎中 各种组织细胞功能 的 分化和 基
因表达活性的 调控 ;
? ( 3) 胚胎形态建成,胚胎中 各类器官系统的构建 以及
各类特化细胞的迁移 。 胚胎期=胚期(前 3个月) +胎儿
期(后 7个月),前 3个月 最敏感,变化也最大 。
? 2,胚胎期的发育变化,
? (1)合子 → 胚球, 合子开始卵裂是 一分为二、二分为
四 … 形成的一团细胞 叫 胚球, 一边分裂一边从输卵管中
位臵下移, 在受精后 4-5天进入子宫.
? ( 2)此时 胚球的形态也发生变化(胚胎学上叫 桑椹胚
→ 囊胚 ),胚球分为两层=外层的 滋养层细胞 +内部的
未分化的细胞团 。
? ( 3) 着床或植入,
? a、着床或植入,进入子宫 1-2天时,囊胚 就 固定在子宫壁上,叫
着床或植入 。即外层的 滋养层细胞 与 子宫壁的 粘膜细胞 之间发生
融合, 组成一层 合胞滋养层 。
? b,合胞体, 合胞滋养层的 所有细胞全部融成一片,可见其中有
许多 细胞核,但是 无细胞膜分隔,所以称为~。
? c,胎盘的前身, 这层合胞滋养层就是胎盘的前身,母亲通过胎
盘供给胎儿的 氧气和营养 。
? ( 4) 在囊胚着床的同时, 其内的 细胞 也开始 分化 为两层(在排
卵后的第八天左右)=外层称为外胚层 +内层称为 内胚层 。
? ( 5) 胚胎 发育进入 原肠胚阶段,
? ① 中胚层的形成, 此时内外胚层之间又形成了一层,称为中胚层。
? ②此后胎儿身体上的全部器官都是 分别由这 3层细胞发育分化而
来。 图 2-11
? a,外胚层 → 脑、脊髓、脊椎神经干、耳、眼、毛发、牙齿 ;
? b,内胚层 → 消化系统 (口、食道、胃、肠、肝) 和呼吸系统
( 气管、肺等 );
? c,中胚层 → 肌肉、骨骼、血液 循环 系统 ( 心脏、血管 )和 泌尿
生殖系统 (肾、性腺等)。
总之,从一个受精卵到 2万亿个细胞组成的新生儿,是通过大量 细
胞分裂、生长、分化和发育形成的 ;父母两套基因的协调,不断发
生各种指令和调控作用,指挥胚胎的发育分化,使其按照正确 程序
进行;另外,子宫内部、外部的 环境因素 也发挥 重要作用。
七、双生与多生
? 1,双生儿类型,双生儿的出生率,亚洲 1/150,
美国 1/89。
? ( 1) 同卵双生, 真双生, 一个受精卵而来,占
双生儿的 1/3,遗传基础完全相同, 性别一致,
容貌、性格。智力很相似。
? ( 2) 异卵双生, 假双生,占 2/3。 由 母亲的排卵
周期中排出的 两个卵子各与一个精子结合形成的
两个合子发育而来,尽管是同胎,其关系类似于
不同胎的兄弟姐妹之间的关系 。 遗传基础有差别,
性别可能相同,也可能不相同,容貌、性格、智
力、身高都有差别
? ( 3) 识别真假双生的方法,
? ① 看性别, 如果是一男一女,肯定是假双生.
? ② 看胎盘和羊膜的类型,图 2-12
a,单羊膜、单
胎盘的是真双生,
70%
b、还有 两个羊
膜或胎盘的真双
生占 30%
③ 查血型和免疫
学指标:是最可
靠的方法,完全
相同的 是真双生,
假双生则有不同。
? 2,镜像现象,发生在
真双生中, 即双方的容
貌互呈镜像,即互为反
转的,占 22%,表现在身
体的各个部位 。图 2-13
3,联体
复合双生或联体双生, 是由于胚胎发育早期,虽然分离
成两个胚胎,但是 分离不完全,彼此之间 常有不同程度
的愈合发生,所以就 形成了 各种连接位臵不同和联结程
度不同的 孪生畸形胎儿 。 图 2-14
? 4,一胎多生,
? ( 1) 双生儿少见, 但是一产多胞胎,如 3,4,5,6胞
胎,甚至 8胞胎更是少见。多胞胎中 有 同卵的,也有异
卵的, 或者部分是 同卵而部份是又是异卵的。
? ( 2) 我国近几年报道几例 龙凤 4胞胎,有同卵也有异卵
的,白人夫妻的多胞胎中,竟有黑皮肤婴儿。
? ( 3) 双生和多生在不同人种中的 发生率是不同 的, 黑
人高,白人次之,黄种人最低。
? 发生频率公式林海法则( 1/89) n,n是每产婴儿数 -
1,按此推算,3胞胎发生频率=( 1/89) 2 ≈ 1/8000,
即 8000次生育中有一个 3胞胎,6胞胎的发生频率是=
( 1/89) 5 ≈1/56 亿。
襄樊市 28岁产妇产下的龙凤四胞胎
( 2004/6)
宁河县 26岁产妇产下的龙凤四胞胎( 2005/7)
河南龙凤五胞胎聚首
八、流产和不育
? 1,自发流产,
? ( 1) 概念,在胚胎发育过程中,由于某种内部
或外部的原因引起妊娠 自行终止的现象 (不包
括人工流产)。
? ( 2) 早期流产不容易被察觉
? ( 3)原因是 与 胚胎中的 染色体异常有关系
? ( 4)由于 遗传物质异常引起的自发流产, 是 人
类繁衍后代过程中的一项重要的 保护性自然选择
机制,对维持人类遗传素质有利。
? 2、不育:
? ( 1) 概念:与受精过程相关的问题是不育现象。 新婚夫妻第一
个月怀孕占 25%,6个月之内怀孕占 63%,一年之内怀孕占 87%,一
年以上仍未怀孕则应该考虑可能与不育有关 。
? ( 2) 原因,
? а, 男方原因引起的不育占 40%,男性不育检查简单,治疗相对
困难,引起男性不育的原因很多,如精液量 少于 3ml,精子数量
不足 于 1× 107/ml,或者 精液的 pH值 不适 或 果糖含量 偏低, 精子
形态异常, 游动 能力差, 或未完成 后熟过程和获能过程, 传染病、
慢性病、职业病、不良生活习惯 如酗酒等 。若是 遗传缺陷 的原因、
则无法治疗。
? b,女方原因引起的不育占 60%,女性不育检查较麻烦, 治疗相对
较易,不育原因有 50%是由于 输卵管阻塞 引起的的, 30%是由于 子
宫颈和子宫 病理 原因 引起,20%是由于 性激素分泌异常 引起的 。
治疗比较有效。输卵管阻塞通过手术,排卵功能异常 通过药物治
疗 能恢复正常,遗传缺陷则 是永久不育 。