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1、第三章 生命的延续 （The Continuation of Life）,一、生物的生殖方式 自然界生物的生殖方式有两种：无性生殖（Monogenesis）和有性生殖（Amphigenesis） 原核生物和单细胞的真核生物的生殖方式是无性生殖 高等动植物的生殖方式是有性生殖,有性生殖 Amphigenesis 由有性生殖细胞精子（sperm）和卵 子（ovum）结合成为受精卵，由受精卵 发育为新个体的生殖方式。 精子、卵子统称为配子（gamete）， 受精卵称合子（zygote）,有性生殖过程中进行了基因重组，所 以表现出复杂的遗传现象，增加了变异 性，提高了生物适应环境的能力，是一 种高级的
2、生殖方式。,二、配子发生 Gametogenesis 有性生殖过程中精子、卵子的形成过 程，称为配子发生。 精子、卵子的形成都经历增殖期、生 长期、成熟期。在形成过程中都通过有 丝分裂增加数目，通过减数分裂完成成 熟过程。,精子的发生：由精原细胞发育为精子的过程，称为精子的发生。 发生部位：睾丸曲细精管内 发生过程： 增殖期：精原干细胞（A型细胞），通过有丝分裂增加细胞数目，其中一部分转化为B型细胞进入生长期。 精原干细胞（2N）,生长期：细胞生长，细胞体积增大 精原细胞（2N） 初级精母细胞（2N） 成熟期： 初级精母细胞（2N） 减数第一次分裂 次级精母细胞（N） 减数第二次分裂 精细胞（
3、N）,变形期 精细胞 顶体形成 核染色质凝聚（组蛋白被精 蛋白取代） 尾部形成 精子,46XY,46XY,精子发生,精原细胞(2n),初级精母细胞 (2n),次级精母细胞 (n),精细胞 (n),精子(n),卵子的发生 oogenesis：由卵原细胞 发育为卵子的过程，称卵子的发生。 发生部位：卵巢,发生过程 增殖期：卵原细胞的增殖在胚胎发 育期完成。卵原细胞通过有丝分裂增 加细胞数目，生长成为初级卵母细 胞，开始减数第一次分裂，并停留在 减数第一次分裂前期的双线期。卵原 细胞在卵泡中发育。出生时卵巢中大 约有70-200万个初级卵母细胞。,生长期：女性进入青春期以后，卵巢中的卵泡约有4万个。
4、每月有一个卵泡进入生长期，发育成熟。女性一生中约有400个初级卵泡发育为成熟卵泡。 成熟期：垂体分泌的雌性激素渗入卵泡中，促进卵泡完成减数第一次分裂，排出第一极体。 次级卵母细胞的第二次减数分裂在受精后完成。,46XX,46XX,卵子发生,卵原细胞(2n),初级卵母细胞 (2n),次级卵母细胞 (n),卵细胞 (n),卵子发生与精子发生的比较,（三）减 数 分 裂,前期I,中期I,后期I,末期I,过程 特点 意义,前期II,中期II,后期II,末期II,子细胞,减数分裂（meiosis）：是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程中所进行的特殊分裂方式。细胞连续分裂两次，DNA只复制一次结果产生染色体
5、数目减半的生殖细胞（精子或卵子）。 过程：为了描述方便将减数分裂分为不同时期,称前减数分裂间期或前减数分裂期(premeiosis)，也分为G1、S和G2期。 G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。 S期时间较长，部分DNA（约0.3%左右）是在双线期合成的。,间期,meosis,分裂期,前期I：通常分为5个时期 细线期leptotene 偶线期zygotene 粗线期pachytene 双线期diplotene 终变期diakinesis。,联会（synapsis） 偶线期，形态、大小相同的同源染 色体相互靠拢在一起，两俩准确配对的 过程。 同源染色体：大小形态相同、结构 相似、一条来自
6、父亲，一条来自母亲， 上面载有等位基因的一对染色体。,SC由两条同源染色体及相关蛋白沿纵轴形成，外观呈梯子状。 SC帮助交换的完成，SC上有重组节，是交换发生的部位。,联会复合体 （synaptonemal complex，sc）,减数分裂 I,间期,前期I(细线期),前期I(偶线期),同源染色体配对联会,前期I(粗线期),非姐妹染色单体之间出现交叉,前期I(双线期),联会复合体消失,同源染色体某些部分分离,前期I(终变期),姐妹染色单体 1和2的染色质,姐妹染色单体 3和4的染色质,联会复合体,侧生组分,中央组分,重组节,一对染色体同源染色体,同源染色体I的2条姐妹染色单体,同源染色体II的
7、2条姐妹染色单体,同源染色体I的着丝点,同源染色体II的着丝点,四分体,中期染色体,中期：同源染色体的四分体排列成赤道板。,后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。,末期：染色体成丝状，核仁、核膜重新出现，胞质分裂。,中期I,后期I,1.同源染色体分离（四分体二分体）,2.非同源染色体随机组合,末期I,间期,间期,间期：时间很短，DNA不再复制 分裂期：过程与有丝分裂相同,中期 后期,末期,减数分裂 II,间期,前期 II,中期 II,后期 II,1.姐妹染色单体分离（二分体单分体）,2.非姐妹染色单体随机组合。,末期 II,间期,前期I(细线期),前期I(偶线期),前期I(粗线期),前期
8、I(双线期),前期I(终变期),中期 I,后期 I,末期 I,间期,前期 II,中期 II,后期 II,末期 II,特点： 生殖细胞的特有分裂方式 染色体复制一次，细胞连续分裂两次，产生4个子细胞 子细胞中染色体数目减半 在减数第一次分裂时，联会使非姊妹染色单体之间发生了片段互换,维持了遗传物质的稳定（体细胞2n=46，生殖细胞：精子和卵子 n=23，受精卵为2n=46）,是遗传学三大定律的细胞学基础（分离律、自由组合律、连锁互换律）,减数分裂的意义,是遗传和变异的细胞学基础，经减 数分裂形成的生殖细胞中染色体组成 的差异更加广泛。（同源染色体上的 非姐妹染色单体的交换；非同源染色 体以及非同源染色体之间的非姐妹染 色单体的自由组合。）,Chromosome recombination 1,Chromosome recombination 2,Minimum number of gamete types = 2n , In humans, n = 23,（四）受精（fiteraleition),精子获能 顶体反应 精卵融合 皮质反应与透明带反应 雌雄原核形成与融合,
