雌核发育和雄核发育讲稿.ppt
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1、关于雌核发育和雄核发育第一页,讲稿共七十二页哦动物的受精类型动物的受精类型n单单精受精精受精n多精受精多精受精n孤雌生殖孤雌生殖n人工授精人工授精n雌核雌核发发育育n雄核雄核发发育育第二页,讲稿共七十二页哦单精受精单精受精单单精受精(精受精(Monospermy):):由一个精子入卵而完成受精作用。由一个精子入卵而完成受精作用。单单精受精的卵体形精受精的卵体形比比较较小,卵黄少,小,卵黄少,对对精子的反精子的反应应比比较较敏敏锐锐 大多数动物都是单精受精,如棘皮动物、环节动物、软体动物、大多数动物都是单精受精,如棘皮动物、环节动物、软体动物、硬骨鱼类、无尾两栖类、哺乳类硬骨鱼类、无尾两栖类、哺
2、乳类第三页,讲稿共七十二页哦多精受精多精受精多精受精(多精受精(Polyspermy):):有多个精子同有多个精子同时时或先后入卵,卵体形比或先后入卵,卵体形比较较大,卵黄也比大,卵黄也比较较多,多,对对于精子的反于精子的反应应比比较迟钝较迟钝 一些昆虫、软骨鱼类、有尾两栖类、爬行类、鸟类等,软一些昆虫、软骨鱼类、有尾两栖类、爬行类、鸟类等,软体动物椎实螺和大蜗牛,东方蝾螈精子入卵数可达体动物椎实螺和大蜗牛,东方蝾螈精子入卵数可达16个个第四页,讲稿共七十二页哦孤雌生殖孤雌生殖孤雌生殖(孤雌生殖(Parthenogenesis):):在一些有性生殖的动物中,有时动物的卵不经受精过程,在一些有性
3、生殖的动物中,有时动物的卵不经受精过程,也能单独发育成幼体的现象,叫孤雌生殖。也能单独发育成幼体的现象,叫孤雌生殖。只有真正不存在精只有真正不存在精子参与的生殖称为孤雌生殖。子参与的生殖称为孤雌生殖。主要见于无脊椎动物,在甲壳类和昆虫纲动物是很普遍的,在主要见于无脊椎动物,在甲壳类和昆虫纲动物是很普遍的,在软体动物和棘皮动物也存在软体动物和棘皮动物也存在第五页,讲稿共七十二页哦n产产雌孤雌生殖雌孤雌生殖(水蚤、(水蚤、轮轮虫等)虫等)n产产雄孤雌生殖(蜜蜂)雄孤雌生殖(蜜蜂)n周期性孤雌生殖(蚜虫)周期性孤雌生殖(蚜虫)n偶然孤雌生殖偶然孤雌生殖(家蚕中的某些品种,一些爬行(家蚕中的某些品种,
4、一些爬行类类和和鸟类鸟类)n人工孤雌生殖(人工孤雌生殖(鱼类鱼类、海胆、蟾蜍等的人工孤雌生殖)、海胆、蟾蜍等的人工孤雌生殖)孤雌生殖孤雌生殖类类型:型:孤雌生殖孤雌生殖第六页,讲稿共七十二页哦蜜蜂蜜蜂精子精子卵细胞卵细胞受受精精蜂王、工蜂蜂王、工蜂雄峰雄峰直直接接发发育育二倍体二倍体单倍体单倍体第七页,讲稿共七十二页哦人工受精人工受精人工受精(人工受精(Artificialfertilization):):根根据据成成熟熟精精子子和和卵卵子子的的生生理理特特性性采采用用相相应应的的技技术术措措施施,促促使使精精、卵卵相相遇遇而而达达到到受受精精的的目目的的,以以期期最最大大限限度度的提高受精率
5、的提高受精率第八页,讲稿共七十二页哦一、鱼类的雌核发育一、鱼类的雌核发育1.1.雌核雌核发发育的概念育的概念 雌核雌核发发育(育(Gynogenesis):是指卵子在:是指卵子在精子的刺激精子的刺激下,依下,依靠自身的靠自身的细细胞核胞核发发育成育成只具有母系只具有母系遗传遗传物物质质的个体的一种的个体的一种有性生有性生殖殖方式。方式。同同种种或或异异种种精精子子进进入入卵卵内内只只起起刺刺激激卵卵子子发发育育的的作作用用,不不形形成成雄雄性性原原核核和和提提供供遗遗传传物物质质,其其子子代代的的遗遗传传物物质质完完全全来来自自雌雌核核,因此雌核发育产生的后裔一般为雌性,只具有母本的性状。因此
6、雌核发育产生的后裔一般为雌性,只具有母本的性状。第九页,讲稿共七十二页哦第十页,讲稿共七十二页哦2.2.雌核雌核发发育与孤雌生殖的异同点育与孤雌生殖的异同点n雌核雌核发发育是需要精子育是需要精子对对卵子激活的孤雌生殖卵子激活的孤雌生殖n孤雌生殖是由各种外界刺激所引起的,不需精子参与孤雌生殖是由各种外界刺激所引起的,不需精子参与相同点:相同点:n都是特殊的有性生殖方式都是特殊的有性生殖方式不同点:不同点:第十一页,讲稿共七十二页哦3.天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类亚马逊花鳉亚马逊花鳉亚马逊花鳉亚马逊花鳉在美洲的亚马逊河流域中,生活着一种亚马逊花鳉,它们全都是雌性。世上就没有雄性亚马逊花鳉,因此
7、可以说,亚马逊花鳉是鱼类世界中真正的“女儿国”。那么,它们怎么繁衍后代呢?它们并不是单性繁殖类的生物。到了生殖年龄,它们就四处寻找偷情的对象。它们寻找的是其他种族的雄性鳉类。这个寻找过程是很漫长的,也很没面子。因为通常情况下,不同种族的雄鳉不愿意和这些不大正常的亚马逊花鳉通婚。最终,亚马逊花鳉不得不“破罐子破摔”,找那些没谈上恋爱的异族“老光棍”鳉通婚。其实,这些借用的“丈夫”并不能真正帮助亚马逊花鳉传宗接代,它们的精子只能促使亚马逊花鳉的卵子孵化,而不能把遗传物质传递给下一代,所以亚马逊花鳉的后代还能保持种族的纯洁都是雌性。第十二页,讲稿共七十二页哦彭泽鲫彭泽鲫n源自江西省彭源自江西省彭泽县
8、泽县丁家湖、芳湖和丁家湖、芳湖和太白湖等自然水域太白湖等自然水域经长经长期人工期人工选选育育而成的一个而成的一个鲫鱼鲫鱼养殖品系;养殖品系;n生生长长速度比普通速度比普通鲫鱼鲫鱼快快249.8%;n染色体数染色体数为为3n=150;n群体中有雄性,群体中有雄性,单营单营雌核雌核发发育育天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类彭泽鲫彭泽鲫第十三页,讲稿共七十二页哦滇池高背鲫滇池高背鲫n上上世世纪纪7070年年代代中中期期在在云云南南滇滇池池及及其其水水系系发发展展起起来来的的一一个个优优势势种种群群,个个体体大大、生生长快、繁殖力强;长快、繁殖力强;n因背脊高耸而得名;因背脊高耸而得名;n染色体数为染色
9、体数为3n=1623n=162;n群体中无雄性,营雌核发育群体中无雄性,营雌核发育天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类滇池高背鲫滇池高背鲫第十四页,讲稿共七十二页哦n产产自河南省淇河;自河南省淇河;n生生长长速度速度为为普通普通鲫鱼鲫鱼的的2.5倍;倍;n脊脊背背厚厚度度为为普普通通鲫鲫鱼鱼的的2倍倍,因因而而被被称称为为双背双背鲫鱼鲫鱼;n染色体数染色体数为为3n=162;n雄性个体少,雄性个体少,营营天然雌核天然雌核发发育;育;n与与兴兴国国红红鲤鲤精精子子受受精精产产生生的的雌雌核核发发育育子子代代称称为为“异育淇异育淇鲫鲫”淇河鲫淇河鲫天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类淇河鲫淇河鲫第十五页,
10、讲稿共七十二页哦n仅仅生生活活在在广广东东翁翁源源县县、湖湖南南绥绥宁宁县县等地;等地;n因因其其尾尾部部(约约背背鳍鳍前前基基1/3外外)的的脊脊椎椎骨骨呈萎呈萎缩缩状而得名;状而得名;n染色体数染色体数为为3n=150;n无雄性、无雄性、营营天然雌核天然雌核发发育育缩骨鲫缩骨鲫天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类缩骨鲫缩骨鲫第十六页,讲稿共七十二页哦天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类方正银鲫方正银鲫n产产自自黑黑龙龙江江方方正正县县双双凤凤水水库库,是是鲫鲫鱼鱼的的一个地方品种;一个地方品种;n生生长长快、性腺成熟快、性腺成熟迟迟、起捕率高;、起捕率高;n染色体数染色体数为为3n=156,营营雌
11、核雌核发发育;育;n群体中雄性占群体中雄性占15%左右左右 方正银鲫既以雌核发育方正银鲫既以雌核发育方式生殖,为什么在自然群方式生殖,为什么在自然群体中又存在性成熟雄鱼?体中又存在性成熟雄鱼?第十七页,讲稿共七十二页哦n后代雄性比例与精子种后代雄性比例与精子种类类有关有关n如果是如果是鲤鱼鲤鱼精子,雄性后代精子,雄性后代为为0 0n如果是二倍体如果是二倍体鲫鱼鲫鱼精子,雄性后代精子,雄性后代为为2.5%2.5%n如果是三倍体如果是三倍体银鲫银鲫精子,雄性后代精子,雄性后代为为15%15%说说明明银鲫银鲫的性的性别别是由父本的是由父本的遗传遗传物物质质所决定的;所决定的;父本的基因父本的基因组组
12、由于雌核由于雌核发发育而被整体排斥,但部分父本育而被整体排斥,但部分父本遗传遗传物物质进质进入卵入卵子并子并传递给传递给了子代;了子代;但但进进入的是入的是mtDNAmtDNA、染色体、染色体DNADNA还还是微小染色体是微小染色体DNADNA,目前,目前还还不清楚,但子代不清楚,但子代中没有中没有50%50%的父本染色体的父本染色体天然雌核发育鱼类天然雌核发育鱼类方正银鲫方正银鲫第十八页,讲稿共七十二页哦银鲫是二倍体还是三倍体?银鲫是二倍体还是三倍体?n银鲫银鲫的染色体数目的染色体数目为为150150,而其,而其亲缘亲缘种种鲫鱼鲫鱼的的染色体数染色体数为为100100,方正,方正银鲫为银鲫为
13、三倍体?三倍体?n银鲫银鲫能能产产生形生形态态、游泳速度正常的精子,、游泳速度正常的精子,n精子的受精能力也正常;精子的受精能力也正常;n精子的精子的DNADNA含量含量为为其体其体细细胞的一半胞的一半n方正方正银鲫银鲫以正常的减数分裂方式以正常的减数分裂方式产产生精子生精子方正方正银鲫银鲫是二倍体是二倍体吗吗?染色体数染色体数为为150150的方正的方正银鲫银鲫是二倍体是二倍体还还是三倍体,染色体是三倍体,染色体应应写写为为2n=1502n=150还还是是3n=1503n=150?第十九页,讲稿共七十二页哦1.1.银鲫银鲫有两种配子有两种配子发发育机制育机制n卵子是通卵子是通过过非正常减数分
14、裂形成的,非正常减数分裂形成的,n精子精子则则是通是通过过正常的减数分裂形成的正常的减数分裂形成的2.2.方正方正银鲫银鲫雌核雌核发发育的生殖机制育的生殖机制n卵子中到底存在何种物卵子中到底存在何种物质质使精核不能解凝,而使精核不能解凝,而处处于致密状于致密状态态?银鲫的生殖特点银鲫的生殖特点第二十页,讲稿共七十二页哦异育异育银鲫银鲫兴兴国国红鲤红鲤 雌核雌核发发育中精子育中精子仅仅仅仅起着激活卵子起着激活卵子发发育的作用,但在异域育的作用,但在异域银鲫银鲫的的产产生生过过程中,程中,鲤鱼鲤鱼精子不精子不仅仅刺激方正刺激方正银鲫银鲫卵的卵的发发育,而且育,而且还对还对后代的性状后代的性状产产生
15、影响,生影响,这这些影响些影响包括:包括:1.1.用用鲤鱼鲤鱼精子受精繁殖的异精雌核精子受精繁殖的异精雌核发发育育银鲫银鲫后代生后代生长长速度快速度快2.2.由不同由不同类类型异源精子引起的异精雌核型异源精子引起的异精雌核发发育后代雄性所占比例不同育后代雄性所占比例不同3.3.与与银鲫银鲫相比,异域相比,异域银鲫银鲫的肝的肝脏脏LDHLDH同工同工酶酶谱带谱带染色反染色反应较应较快,且第二、三条快,且第二、三条谱带谱带活性活性相相对较对较高高银鲫雌核发育的银鲫雌核发育的“异精效应异精效应”这这也也说说明明虽虽然父本的基因然父本的基因组组由于雌核由于雌核发发育而被育而被整体排斥,但部分父本整体排
16、斥,但部分父本遗传遗传物物质质仍然仍然传递给传递给了了后代!后代!第二十一页,讲稿共七十二页哦4.天然雌核发育鱼类的特点天然雌核发育鱼类的特点1 1)卵子具有与母本完全相同的染色体组型)卵子具有与母本完全相同的染色体组型2 2)卵卵子子与与近近缘缘两两性性型型雄雄鱼鱼的的精精子子激激活活后后才才能能发发育育,但但精精子子只只起起激激活活的的作作用用,并并不不发发生生雌雌、雄雄原原核核的的融融合合。因因此此后后代代一一般般不不具具父父本性状。本性状。卵子提供核遗传物质,精子只起着激活卵子发育的作用卵子提供核遗传物质,精子只起着激活卵子发育的作用第二十二页,讲稿共七十二页哦5 5)绝大多数为三倍体
17、,少数为二倍体和四倍体)绝大多数为三倍体,少数为二倍体和四倍体 银鲫所生下的后代,从外部特征到内部结构和母亲一模一样,形银鲫所生下的后代,从外部特征到内部结构和母亲一模一样,形成一个独特的鱼类成一个独特的鱼类“女儿国女儿国”。4 4)后代基因型为母体的,表现型似母体)后代基因型为母体的,表现型似母体3 3)雌核发育后代全部为雌性(少数种类除外)雌核发育后代全部为雌性(少数种类除外)通常在自然环境中,一种鱼的性比约为通常在自然环境中,一种鱼的性比约为1:11:1。普通鲫鱼为。普通鲫鱼为4:14:1,而银鲫则为,而银鲫则为9:19:1第二十三页,讲稿共七十二页哦天然雌核发育鱼类的染色体组天然雌核发
18、育鱼类的染色体组n红鲫的染色体数目是红鲫的染色体数目是100,100,为二倍体为二倍体(2n=100),(2n=100),n扎龙湖银鲫的体细胞具有扎龙湖银鲫的体细胞具有100100条染色体条染色体n德、日的某一银鲫德、日的某一银鲫 二倍体:二倍体:三倍体:三倍体:n绝大多数为三倍体绝大多数为三倍体 数目为数目为150150左右左右n方正银鲫的体细胞具有方正银鲫的体细胞具有150150条染色体条染色体 四倍体:四倍体:n日本关东系银鲫日本关东系银鲫n复合四倍体异育银鲫复合四倍体异育银鲫第二十四页,讲稿共七十二页哦5.天然雌核发育鱼类的形成机制天然雌核发育鱼类的形成机制 初级卵母细胞只进行一次成熟
19、分裂,排出的卵子处于初级卵母细胞只进行一次成熟分裂,排出的卵子处于第一第一次成熟分裂中期次成熟分裂中期,卵核染色体不减数来保持其染色体倍性。,卵核染色体不减数来保持其染色体倍性。1 1)天然雌核发育型卵子的发生)天然雌核发育型卵子的发生第二十五页,讲稿共七十二页哦 精精子子的的唯唯一一作作用用是是刺刺激激卵卵子子发发育育,精精核核始始终终受受到到控控制制而而不不形形成成雄性原核,保持固缩状态雄性原核,保持固缩状态2 2)受精细胞学及其机制)受精细胞学及其机制 雌雌核核发发育育过过程程中中使使雄雄性性染染色色体体失失活活或或排排除除的的机机制是什么?制是什么?银银鲫鲫卵卵质质促促使使精精核核膜膜
20、解解体体的的功功能能异异常常,使使复复盖盖精精子子头头部部的的核核膜膜不不能能象象在在两两性性融融合合生生殖殖受受精精卵卵中中那那样样进进行行崩崩解解,所所以以精精核核始始终终受受到抑制不能发育成雄性原核,保持固缩状态。到抑制不能发育成雄性原核,保持固缩状态。第二十六页,讲稿共七十二页哦受精(受精(fertilization)n使精卵使精卵细细胞的胞的单单倍染色体倍染色体结结合合成合子的双倍染色体成合子的双倍染色体 受受精精(fertilization):是是指指精精卵卵细细胞胞结结合合形形成成受受精精卵卵的的过过程,是新个体的开始。受精卵是程,是新个体的开始。受精卵是单细单细胞胞受精的作用:
21、受精的作用:n活化卵活化卵细细胞,刺激卵子开始胞,刺激卵子开始发发育育第二十七页,讲稿共七十二页哦杂杂交起源交起源两性融合两性融合 生殖型生殖型杂交杂交杂合发杂合发育型育型雌核发雌核发育型育型孤雌生殖型孤雌生殖型杂交杂交6.天然雌核发育鱼类的起源天然雌核发育鱼类的起源雌核雌核发发育方式繁殖的育方式繁殖的鱼类鱼类起源于两个物种的起源于两个物种的杂杂交,交,如:方正如:方正银鲫银鲫可能是由二倍体可能是由二倍体鲫鱼鲫鱼和和鲤鱼杂鲤鱼杂交交产产生的生的第二十八页,讲稿共七十二页哦天然雌核发育的细胞学原理天然雌核发育的细胞学原理1.1.天天然然雌雌核核发发育育的的卵卵子子的的发发生生与与两两性性融融合合
22、生生殖殖的的鱼鱼类类不不同同,它它只只进进行行一一次次成成熟熟分分裂裂,排排出出的的卵子处于第一次成熟分裂中期。卵子处于第一次成熟分裂中期。2.2.雌雌核核发发育育的的受受精精细细胞胞学学及及其其机机制制银银鲫鲫卵卵质质促促使使精精核核膜膜解解体体的的功功能能异异常常,使使复复盖盖精精子子头头部部的的核核膜膜不不能能象象在在两两性性融融合合生生殖殖受受精精卵卵中中那那样样进进行行崩崩解解,所所以以精精核核不不能能进一步发育成雄性原核进一步发育成雄性原核第二十九页,讲稿共七十二页哦二、鱼类雌核发育的人工诱导二、鱼类雌核发育的人工诱导n精子染色体的精子染色体的遗传灭遗传灭活活n“受精卵受精卵”染色
23、体的二倍体化染色体的二倍体化2.诱导鱼类诱导鱼类雌核雌核发发育的关育的关键键步步骤骤:1.人工人工诱导诱导雌核雌核发发育的原理育的原理 成熟的卵成熟的卵 失活精子刺激失活精子刺激“受精卵受精卵”染色体加倍染色体加倍雌雌核发育个体核发育个体 人工雌核发育:依照人们的需要,通过某些人为因素使一般在人工雌核发育:依照人们的需要,通过某些人为因素使一般在自然界进行有性生殖的种群中获得雌核发育的后代。自然界进行有性生殖的种群中获得雌核发育的后代。第三十页,讲稿共七十二页哦第三十一页,讲稿共七十二页哦 一方面必须首先使精子染色体失活,另一方面还得保持精子一方面必须首先使精子染色体失活,另一方面还得保持精子
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