第三章生命的延续

1、2021-12-141生命过程的一般原理生命过程的一般原理生命过程的一般原理第三章第三章青岛大学医学院生物学教研室青岛大学医学院生物学教研室刘金成刘金成2021-12-142第一节第一节 无性生殖与有性生殖无性生殖与有性生殖第二节第二节 配子发生配子发生卵子的发生卵子的发生精子的发生精子的发生第三节第三节 减数分裂减数分裂第一次减数分裂第一次减数分裂第二次减数分裂第二次减数分裂前期前期后期后期中期中期末期末期前期前期中期中期后期后期末期末期第四节第四节 受精受精第五节第五节 卵裂及胚泡形成卵裂及胚泡形成生生 命命 的的 延延 续续2021-12-143生命的特征与起源生命的特征与起源生命的特征

2、与起源2021-12-144生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-145生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1462021-12-147生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-148生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-149 精子和卵子的细胞核中贮存有双亲的遗传精子和卵子的细胞核中贮存有双亲的遗传物质，由于双亲遗传物质中所携带的遗传信息物质，由于双亲遗传物质中所携带的遗传信息不同，所以受精后就会表现出复杂的遗传现象，不同，所以受精后就会表现出复杂的遗传现象，

3、增加了变异性增加了变异性，并扩大了适应的范围。，并扩大了适应的范围。 有性生殖有性生殖是一种高级的生殖方式。是一种高级的生殖方式。生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1410生命的特征与起源生命的特征与起源生命的特征与起源2021-12-1411生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-14122021-12-1413生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞 精原细胞位于生精小管基膜上，呈圆形，精原细胞位于生精小管基膜上，呈圆形，分化较低，分为分化较低，分为A，B两型。两型。2021-12-1414生命的基本单位

4、生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1415生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞染色体数目减少一半，由染色体数目减少一半，由2n变为变为n。2021-12-1416生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1417生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞线粒体鞘线粒体鞘2021-12-1418生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞经历经历3个发育阶段个发育阶段2021-12-14192021-12-1420生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞 卵巢的生发上皮中的卵巢的生

5、发上皮中的卵原细胞卵原细胞(oogonium) 经过多次有丝分裂形成众多的卵原细胞。经过多次有丝分裂形成众多的卵原细胞。2021-12-1421生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1422生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1423生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞2021-12-1424生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞 当卵泡细胞增至当卵泡细胞增至612层时，细胞间出现一个层时，细胞间出现一个大的大的卵泡腔卵泡腔。沿透明带周围的卵泡细胞呈放射状排。沿透明带周围的卵泡细胞呈放射

6、状排列，称列，称放射冠放射冠(corona radiata)；其余的卵泡细胞沿；其余的卵泡细胞沿卵泡腔分布，称卵泡腔分布，称颗粒层颗粒层(granulosa)。 次级卵泡的生长主要受次级卵泡的生长主要受促卵泡激素促卵泡激素影响，大的影响，大的次级卵泡可发育成熟和排卵。次级卵泡可发育成熟和排卵。 放射冠放射冠2021-12-1425生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞 由于卵泡液增多，将初级卵母细胞和其周围由于卵泡液增多，将初级卵母细胞和其周围的卵泡细胞挤至卵泡一侧，形成突向卵泡腔的突的卵泡细胞挤至卵泡一侧，形成突向卵泡腔的突起，称为起，称为卵丘卵丘。当卵泡增大至直径约。当卵

7、泡增大至直径约1520 mm时向卵巢表面突出，即为时向卵巢表面突出，即为成熟卵泡成熟卵泡(mature follicle)。 2021-12-1426生命的基本单位生命的基本单位生命的基本单位 细胞细胞细胞初级卵母细胞初级卵母细胞(2n)次级卵母细胞次级卵母细胞(n)第一极体第一极体(n)卵细胞卵细胞 第二极体第二极体 第二极体第二极体 第二极体第二极体促性腺激素（促性腺激素（黄体生成素黄体生成素）2021-12-1427生命的特征与起源生命的特征与起源生命的特征与起源增增殖殖期期生长期生长期成熟期成熟期变形期变形期第一次第一次第二次第二次2021-12-1428 胎儿自第胎儿自第5 5个月起

8、至出生后个月起至出生后，卵巢中的卵母细胞逐渐退变。，卵巢中的卵母细胞逐渐退变。新生儿新生儿两侧卵巢共约有两侧卵巢共约有7070万万200200万个原始卵泡万个原始卵泡。青春期青春期已减已减少到约为少到约为4 4万个万个。 卵泡生长速度较慢。在卵泡生长速度较慢。在1 1个月经周期内，卵巢虽然有若干个月经周期内，卵巢虽然有若干不同发育状况的卵泡，但只有不同发育状况的卵泡，但只有1 1个卵泡发育成熟并排卵。个卵泡发育成熟并排卵。 排卵时，次级卵母细胞停留在第二次减数分裂中期，受排卵时，次级卵母细胞停留在第二次减数分裂中期，受精后精后，它才，它才完成第二次减数分裂完成第二次减数分裂，形成卵细胞。如果未

9、受精，形成卵细胞。如果未受精，次级卵母细胞在次级卵母细胞在2424小时内死亡。小时内死亡。 每位女性一生中约有每位女性一生中约有400400个成熟卵泡排放个成熟卵泡排放，其余的卵泡则，其余的卵泡则可以在其发育到一定阶段而闭锁。可以在其发育到一定阶段而闭锁。2021-12-14292021-12-1430 卵子的发生与精子的发生大体相似，所不同的卵子的发生与精子的发生大体相似，所不同的是：是：卵子发生不是一个连续过程卵子发生不是一个连续过程。 卵原细胞卵原细胞增殖增殖 卵原细胞卵原细胞生长生长 初级卵母细胞初级卵母细胞出生后出生后初级卵母细胞初级卵母细胞继续发育，停止在继续发育，停止在减数减数I

10、双线期双线期 性成熟后，每月性成熟后，每月排卵排卵 1个个 次级卵母细胞次级卵母细胞 停止于停止于减数减数II中期中期受精时受精时 1个个 卵细胞卵细胞 完成第二次成熟分裂完成第二次成熟分裂 胚胎期胚胎期 70万万200万个卵泡万个卵泡青春期只有青春期只有4万个万个卵泡卵泡女性一生中约有女性一生中约有400个成熟卵泡排放个成熟卵泡排放2021-12-1431精卵发生的不同精卵发生的不同 精子精子 卵子卵子场所场所：睾丸的曲细精管生精上皮：睾丸的曲细精管生精上皮 卵巢的生发上皮卵巢的生发上皮数目数目：1个精原细胞产生个精原细胞产生4个精子个精子 1个卵原细胞产生个卵原细胞产生1个卵子个卵子 一生

11、可产生数十亿个精子一生可产生数十亿个精子 只排只排400个左右的卵个左右的卵发生时期发生时期：性成熟后开始：性成熟后开始 胚胎期开始胚胎期开始生长期生长期：体积增大不明显：体积增大不明显 体积增大明显体积增大明显变形期变形期： 有有 无无2021-12-1432 精卵发生过程的差异具有一定的精卵发生过程的差异具有一定的遗传学意义遗传学意义： 1随母亲年龄的增加，女性生殖细胞减数分裂随母亲年龄的增加，女性生殖细胞减数分裂前期持续时间长，可能与引起减数分裂不分离的前期持续时间长，可能与引起减数分裂不分离的风险增高有关。如风险增高有关。如21三体患病风险随母亲年龄的三体患病风险随母亲年龄的增加而增高

12、。增加而增高。 2精子发生时，遗传信息多次复制，发生错误精子发生时，遗传信息多次复制，发生错误的机率增加，可以解释父亲年龄较大时，常可以的机率增加，可以解释父亲年龄较大时，常可以看到新突变的产生。看到新突变的产生。2021-12-14332021-12-1434生命的特征与起源生命的特征与起源生命的特征与起源2021-12-1435 第一次减数分裂过程复杂，包括以下各期：第一次减数分裂过程复杂，包括以下各期： (一一)前期前期I 一、第一次减数分裂一、第一次减数分裂细线期细线期(1eptotene)偶线期偶线期(zygoterie) 粗线期粗线期(pachytene)双线期双线期(diplot

13、ene)终变期终变期(diakinesis)2021-12-1436 1细线期细线期(1eptotene) 细胞核中的细胞核中的染色体呈细线状染色体呈细线状，此时染色体，此时染色体的的复制已完成复制已完成，但在光镜下看不出染色单体，但在光镜下看不出染色单体，每条染色体呈一条细线，盘旋凝缩的部分染色每条染色体呈一条细线，盘旋凝缩的部分染色较深，称为较深，称为染色粒染色粒(chromornere)。2021-12-1437 2偶线期偶线期(zygoterie) 同源染色体从靠近核膜的某一点开始相互靠同源染色体从靠近核膜的某一点开始相互靠拢在一起，在相同位置上的染色粒准确地配对，拢在一起，在相同位置

14、上的染色粒准确地配对，这个过程称为这个过程称为联会联会(synapsis)。联会的结果，每。联会的结果，每对染色体形成一个紧密相伴的对染色体形成一个紧密相伴的二价体二价体。 2021-12-1438 同源染色体同源染色体（homologous chromosome）是指体细）是指体细胞内的成对染色体，它们具有同样基因位点，形态结构基胞内的成对染色体，它们具有同样基因位点，形态结构基本相同，其中一条来自母方，一条来自父方，在减数分裂本相同，其中一条来自母方，一条来自父方，在减数分裂时能自相联会。时能自相联会。2021-12-1439 联会时，同源染色体之间形成一种蛋白质的联会时，同源染色体之间形

15、成一种蛋白质的复合结构，称为复合结构，称为联会复合体联会复合体(synaptonemal complex)。 侧体侧体中央区中央区侧体侧体中央成分中央成分染色单体染色单体侧生组分侧生组分2021-12-1440 3粗线期粗线期(pachytene) 染色体进一步螺旋化，变得短粗。染色体进一步螺旋化，变得短粗。 2021-12-1441 在光镜下可以看到每个在光镜下可以看到每个二价体二价体是由两条同源染色是由两条同源染色体组成，每条染色体有两条体组成，每条染色体有两条姐妹染色单体姐妹染色单体。每个二价。每个二价体含体含4条染色单体，称为条染色单体，称为四分体四分体(tetrad)。同源染色体。同

16、源染色体的染色单体之间互称为的染色单体之间互称为非姐妹染色单体非姐妹染色单体(nonsister chromatid)。2021-12-1442 在二价体的某些区域上，两在二价体的某些区域上，两条非姐妹染色单体之间存在条非姐妹染色单体之间存在交叉交叉(chiasma)。这代表它们之间发生。这代表它们之间发生了片段的了片段的交换交换(crossingover)。2021-12-1443 联会复合体中央区有一些圆形、椭圆形的联会复合体中央区有一些圆形、椭圆形的重组重组节节。它含有大量与。它含有大量与DNA重组有关的酶。重组有关的酶。 重组节的数目与交叉的数目大致相等，与交换重组节的数目与交叉的数目

17、大致相等，与交换的分布也基本一致。一般认为的分布也基本一致。一般认为重组节是与交换有关重组节是与交换有关的结构的结构。 2021-12-1444 4双线期双线期(diplotene) 随着二价体进一步螺旋化、缩短，随着二价体进一步螺旋化、缩短，联会复合联会复合体解体体解体，联会的，联会的同源染色体相互排斥而发生分离同源染色体相互排斥而发生分离，交叉点逐渐向两端移动，称为交叉点逐渐向两端移动，称为交叉的端化交叉的端化(terminalization)。2021-12-1445 5终变期终变期(diakinesis) 二价体高度螺旋化，变得很粗短。交叉数二价体高度螺旋化，变得很粗短。交叉数目减少，

18、往往只有二价体的端部保留交叉。目减少，往往只有二价体的端部保留交叉。核核仁、核膜消失仁、核膜消失。2021-12-1446 (二二)中期中期I 各各二价体排列在赤道面上二价体排列在赤道面上，纺锤体形成纺锤体形成，纺，纺锤丝的微管与着丝粒区的动粒相连。锤丝的微管与着丝粒区的动粒相连。2021-12-1447 (三三)后期后期I 二价体中的同源染色体彼此分开，分别二价体中的同源染色体彼此分开，分别被纺锤丝拉向两极，每一极只获得同源染色被纺锤丝拉向两极，每一极只获得同源染色体的体的1条，即二分体条，即二分体(dyad)。2021-12-1448(四四)末期末期I 各二分体移至两极后，解旋、伸展，核各

19、二分体移至两极后，解旋、伸展，核膜重新形成。膜重新形成。 减数分裂的第一次分裂中，成对的同源减数分裂的第一次分裂中，成对的同源染色体分离，进入了不同的细胞。染色体分离，进入了不同的细胞。2021-12-1449 二、第二次减数分裂二、第二次减数分裂 第二次减数分裂的间期很短，无第二次减数分裂的间期很短，无DNA复制。复制。 (一一)前期前期 每个二分体凝缩，核膜消失。每个二分体凝缩，核膜消失。2021-12-1450 (二二)中期中期 各二分体排列于赤道面上，着丝粒纵裂各二分体排列于赤道面上，着丝粒纵裂而形成两条染色体。而形成两条染色体。2021-12-1451 (三三)后期后期 各染色体被纺

20、锤丝拉向两极。各染色体被纺锤丝拉向两极。2021-12-1452 (四四)末期末期 各染色体移至两极后，解旋，分别形成细各染色体移至两极后，解旋，分别形成细胞核。胞核。 分裂后所形成的细胞中只含单倍数染色体。分裂后所形成的细胞中只含单倍数染色体。 2021-12-1453 由于减数分裂，使每种生物代代都能够保由于减数分裂，使每种生物代代都能够保持二倍体的染色体数目。持二倍体的染色体数目。 在减数分裂过程中非同源染色体重新组合，在减数分裂过程中非同源染色体重新组合，同源染色体间发生部分交换，结果使配子的遗同源染色体间发生部分交换，结果使配子的遗传基础多样化，使后代对环境条件的变化有更传基础多样化，使后代对环境条件的变化有更大的适应性。大的适应性。 在精子与卵子经过受精而形成受精卵过程在精子与卵子经过受精而形成受精卵过程中，其结合也是随机的。中，其结合也是随机的。2021-12-1454第一节第一节 无性生殖与有性生殖无性生殖与有性生殖第二节第二节 配子发生配