正文 第二章 配子發生與減數分裂(1 / 2)

人類的個體發育起源於受精卵,而受精卵又是由雙親的精子和卵子結合而來的。親代的遺傳性是通過這兩個生殖細胞結合而傳給子代的,因此,對生殖細胞形成過程的了解,是研究人類遺傳和變異現象的基礎。

精子和卵子的形成過程叫做配子發生。精子和卵子的形成過程要經曆增殖、生長、成熟、變形等時期,兩者雖有一些差異,但是都存在著一個共同的主要特點,就是在成熟期中都進行減數分裂。

第一節精子和卵子發生

一、精子發生

精子是由雄性動物生殖腺,睾丸的精細管上皮內的精原細胞變化成的。一般分為增殖、生長、成熟和變形四個階段。

在增殖期中,精原細胞經有絲分裂而增殖,它們的染色體數目像其他的體細胞一樣都是二倍體。以人為例,精原細胞具有46條(23對)染色體。

精原細胞經過多次有絲分裂後,進入生長期,此時精原細胞體積稍有增大,成為初級精母細胞。其染色體數仍為20,即23對。

初級精母細胞在成熟期中經過兩次連續的成熟分裂。第一次成熟分裂形成兩個次級精母細胞,每個次級精母細胞再經過第二次成熟分裂形成兩個精細胞。結果,一個初級精母細胞經過兩次成熟分裂形成四個精細胞。

上述兩次連續的成熟分裂,與一般有絲分裂有所不同,在這兩次分裂過程中,染色體隻複製一次,而細胞連續分裂兩次,結果所形成的每個精細胞的染色體數目減少了一半,即成為單倍體化。因此,這兩次成熟分裂合稱為減數分裂。以人為例,精細胞隻具有23條染色體。

精細胞在變形期中經過形態的改變就形成精子。精原細胞在性成熟後,可不斷地進行增殖並轉化成初級精母細胞,再經過減數分裂可形成大量精子,一個人一生中產生的精子數目大得驚人,估計總數達一萬億個。正常成年男性每次射出的精液量為2~5毫升,內含精子3~5億個。如果每毫升精液中所含的精子數少於500萬個,則受精的可能性很小。精子在女性生殖管道中可存活1~3天,但其受精能力僅可維持20個小時左右。

二、卵子發生

卵子的形成是從女性生殖腺卵巢中的卵原細胞開始的,其形成過程與精子相似.但無變形期,且生長期特別顯著。在增殖期中,卵原細胞也經有絲分裂而增殖。它們也都是二倍體,即23對染色體。在生長期中,時間較長,體積顯著增大成為初級卵母細胞,其細胞質中積累了大量卵黃、和蛋白質等營養物質。

在成熟期中,初級卵母細胞也進行減數分裂。初級卵母細胞經過第一次成熟分裂形成大小不同的兩個細胞,大的叫次級卵母細胞,小的叫第一極體。次級卵母細胞經過第二次成熟分裂也形成大小不同的兩個細胞,大的叫卵細胞,小的叫第二極體。另外第一極體也進行第二次成熟分裂,形成兩個第二極體。這樣,一個初級卵母細胞經過減數分裂形成一個卵細胞和三個第二極體。卵細胞和第二極體的染色體數目都是單倍體,但極體以後不能繼續發育而消失。卵細胞中則保留著豐富的營養物質,為受精後的胚胎發育作好準備。

在人的卵子發生中.卵原細胞的增殖是在胚胎期的卵巢中進行的。出生後,卵原細胞逐漸退化,大約隻有400個左右初級卵母細胞得到發育,都停留在第一次成熟分裂前期。性成熟後,每月有一個卵細胞成熟排放,其中的次級卵母細胞進入第二次成熟分裂中期。受精後,才能繼續完成第二次成熟分裂。如未受精,則次級卵母細胞不能完成第二次成熟分裂而死亡。

第二節減數分裂

有絲分裂是在DNA複製一次後,經過一次細胞分裂產生兩個子細胞。每一個子細胞所含的染色體數目都和親代細胞一樣。減數分裂則與此不同,它是在生殖細胞成熟過程中DNA複製一次後,細胞連續分裂兩次,結果形成的4個配子都倍數的染色體,染色體數目減少了一半。由於這兩次連續分裂發生在配子形成的成熟期,故減數分裂又稱成熟分裂。

減數分裂過程包括以下各期

(―)減數分裂

1間期I與有絲分裂間期相似,染色體完成了自我複製,即每一條染色體自我複製為兩條姐妹染色單體(此期隻合成7的08久,還有3是在偶線期合成的每條染色單體含有一條六鏈,細胞核增大一倍。

2前期I減數分裂第一次分裂的前期比普通有絲分裂前期要長得多,而且染色體形態變化也比較複雜。前期I又可分為細線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期5個分期。