儿童发展的生物学基础精选课件.ppt
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1、关于儿童发展的生物学基础第一页,本课件共有92页第一节第一节 遗传学基础遗传学基础1 遗传密码遗传密码2 性细胞性细胞 The Sex Cells3 多胞胎多胞胎 Multiple Offspring4 生男还是生女生男还是生女?5 基因遗传类型基因遗传类型Patterns of Genetic Inheritance2第二页,本课件共有92页1 遗传密码每个人都是由数以万亿计的细胞所组成。在每个每个人都是由数以万亿计的细胞所组成。在每个细胞内部,都有一个控制中心,叫细胞核。用显细胞内部,都有一个控制中心,叫细胞核。用显微镜观察经过化学染色的细胞,会发现细胞核中微镜观察经过化学染色的细胞,会发
2、现细胞核中存在着棒状的染色体。染色体储存并传达着遗传存在着棒状的染色体。染色体储存并传达着遗传信息。它们的数量也随着物种的不同而不同。黑信息。它们的数量也随着物种的不同而不同。黑猩猩有猩猩有48条,马有条,马有64条,老鼠有条,老鼠有40条,人有条,人有46条。条。染色体通常以成对的形式出现(除了男性的染色体通常以成对的形式出现(除了男性的XY染染色体之外)。每一对染色体组中的任何一个,不论色体之外)。每一对染色体组中的任何一个,不论在大小、形状及遗传功能方面都与另一个相配。一在大小、形状及遗传功能方面都与另一个相配。一个承自父方,一个承自母方。因而,人体的每一个个承自父方,一个承自母方。因而
3、,人体的每一个细胞都含有细胞都含有23对染色体。对染色体。3第三页,本课件共有92页DNA染色体是由脱氧核糖核酸染色体是由脱氧核糖核酸(DNA)组成。组成。20世纪世纪50年代,年代,James Watson与与Francis Cricks(1953)对对DNA结构上的发现解开了遗传密结构上的发现解开了遗传密码之谜。码之谜。DNA是一种长的,两股绳形的分子,就像是一种长的,两股绳形的分子,就像扭曲的梯子一样,这副梯子的每一个横阶都是由两扭曲的梯子一样,这副梯子的每一个横阶都是由两边特定的碱基结合在一起形成的。虽然碱基的配对边特定的碱基结合在一起形成的。虽然碱基的配对是固定的(是固定的(A对对T
4、、C对对G),),但它们的排列却是但它们的排列却是任意的。也正是这种任意性决定了遗传密码。一任意的。也正是这种任意性决定了遗传密码。一个基因就是沿着染色体的一个个基因就是沿着染色体的一个DNA的一个片段。的一个片段。基因长短不一基因长短不一:可以是由一百到几千个横阶那么长,可以是由一百到几千个横阶那么长,任何两个基因因为碱基排列顺序的不同而不同。任何两个基因因为碱基排列顺序的不同而不同。人人体约有体约有100000个基因个基因。4第四页,本课件共有92页2 性细胞 The Sex Cells新的个体都是由两个特殊的细胞配子(性细胞产生的卵子和精子)结合产生的。配子的独特之处在于它们都只有正常人
5、体细胞的一半的染色体。它们是通过减数分裂(meiosis)形成的,在此过程中,一个正常人体细胞的染色体被一分为二。5第五页,本课件共有92页减数分裂减数分裂过程保证了遗传信息不断地从上一减数分裂过程保证了遗传信息不断地从上一代传达到下一代。精卵结合形成的新细胞代传达到下一代。精卵结合形成的新细胞受精卵重新成为拥有受精卵重新成为拥有46条染色体的新细胞。条染色体的新细胞。减数分裂还保证了后代的多样性。配对染色减数分裂还保证了后代的多样性。配对染色体间的交换与分裂时的随机性,保证了不会体间的交换与分裂时的随机性,保证了不会出现完全相同的两个配子。减数分裂解释了,出现完全相同的两个配子。减数分裂解释
6、了,为何兄弟姐妹间即使有许多相似之处也会彼为何兄弟姐妹间即使有许多相似之处也会彼此不同,虽然他们的基因型来自父母基因的此不同,虽然他们的基因型来自父母基因的共同部分。共同部分。6第六页,本课件共有92页3 多胞胎 Multiple Offspring有时候,一个受精卵会自我复制并分裂成两个细胞,这两个细胞都可以发育成完整的新个体。这些就叫作“同卵双生”(单精合子)双胞胎。它们有着相同的遗传信息。双胞胎的出生概率在世界各地都差不多,大约1000个生命中有4个双胞胎。7第七页,本课件共有92页异卵双生双胞胎的形成还有另一种情况。双胞胎的形成还有另一种情况。“异卵异卵双生双生”双胞胎是最常见的复合生
7、育,是双胞胎是最常见的复合生育,是由于两个卵子同时释放的缘故。如果两由于两个卵子同时释放的缘故。如果两个卵子同时受精,那么这两个新生命将个卵子同时受精,那么这两个新生命将在遗传上不比普通的兄弟姐妹更相似。在遗传上不比普通的兄弟姐妹更相似。对于双胞胎相似之处的研究,在有关遗对于双胞胎相似之处的研究,在有关遗传和环境对人的影响的研究领域处于中传和环境对人的影响的研究领域处于中心地位。心地位。8第八页,本课件共有92页4 生男还是生女?第第23对包含着性染色体:在女性细胞中,称为对包含着性染色体:在女性细胞中,称为XX染色染色体;在男性细胞中,称为体;在男性细胞中,称为XY染色体。染色体。X染色体在
8、两者染色体在两者中相对较长;中相对较长;Y染色体则要短得多,所载的遗传信息也染色体则要短得多,所载的遗传信息也少得多。当精原细胞形成配子的时候,少得多。当精原细胞形成配子的时候,X染色体与染色体与Y染色染色体被分配到不同的精子中;在女性细胞中,所有的配子都体被分配到不同的精子中;在女性细胞中,所有的配子都只有只有X染色体。新生命的性别就由是否含有染色体。新生命的性别就由是否含有X染色体或染色体或Y染色体的精子与卵子结合。染色体的精子与卵子结合。9第九页,本课件共有92页5 基因遗传类型 Patterns of Genetic Inheritance常染色体上的每个基因在相同的位置都有两种形常染
9、色体上的每个基因在相同的位置都有两种形式:其一承自父亲,其一承自母亲。每个基因的式:其一承自父亲,其一承自母亲。每个基因的形式称作一个等位基因形式称作一个等位基因(allele)。如果来自双亲如果来自双亲的等位基因相似,小孩就可以称作为的等位基因相似,小孩就可以称作为“纯合的纯合的”或或“同型接合的同型接合的”(homozygous),并表现出一系并表现出一系列的天生的特点。若等位基因不同,小孩则被列的天生的特点。若等位基因不同,小孩则被称为称为“杂合的杂合的”或或“异型接合的异型接合的”(heterozygous),等位基因间的联系就决定了孩等位基因间的联系就决定了孩子以后的特点。子以后的特
10、点。10第十页,本课件共有92页(1)显性隐性关系在许多杂合配对的等位基因中,仅有一个等位基因在许多杂合配对的等位基因中,仅有一个等位基因能影响到孩子的特征,称为能影响到孩子的特征,称为“显性显性”基因;另一个基因;另一个没有影响的基因,则称为没有影响的基因,则称为“隐性隐性”基因。基因。发色是显性发色是显性隐性遗传的极好例子。黑发的等位基隐性遗传的极好例子。黑发的等位基因是显性的(可以用因是显性的(可以用“D”表示),而金发的等位表示),而金发的等位基因是隐性的(可以用基因是隐性的(可以用“b”表示)。小孩无论是表示)。小孩无论是继承了一对显性基因(继承了一对显性基因(DD)或是一对杂合基因
11、或是一对杂合基因(Db),),都会显示为黑发,尽管他们的基因成都会显示为黑发,尽管他们的基因成分不同。只有同时继承了两个隐性基因,才会分不同。只有同时继承了两个隐性基因,才会表现为金发。不过,即使是仅有一个隐性基因表现为金发。不过,即使是仅有一个隐性基因的杂合体(的杂合体(Db)也可以将他们的隐性基因传给下也可以将他们的隐性基因传给下一代。这样,他们就被称为该种特质的一代。这样,他们就被称为该种特质的“携带者携带者”。11第十一页,本课件共有92页(2)共显性遗传共显性遗传共显性遗传(Codominance)。在某些异型接合情况下,显隐性关系并不完全表现出来。相反,会出现一种共显性,在这种遗传
12、类型中,两对等位基因都影响到个体的特征。12第十二页,本课件共有92页(4)与X染色体有关的遗传男男性性和和女女性性遗遗传传到到染染色色体体上上的的隐隐性性紊紊乱乱如如PKU和和镰镰形形红红细细胞胞贫贫血血症症的的机机会会是是相相等等的的。但但是是当当有有害害的的等等位位基基因因位位于于X染染色色体体上上时时,X染染色色体体遗遗传传就就要要起起作作用用了了。男男性性因因其其性性染染色色体体没没有有成成对对而而更更易易受受到到感感染染。对对于于女女性性,某某个个X染染色色体体的的任任何何隐隐性性等等位位基基因因都都极极有有可可能能被被另另一一个个X染染色色体体上上的的显显性性等等位位基基因因所所
13、隐隐蔽蔽。而而男男性性只只有有一一个个X染染色色体体,因因此此在在Y染染色色体体上上没没有有相相对对应应的的等等位位基基因因来来压压倒倒X染染色色体上的那些基因。体上的那些基因。13第十三页,本课件共有92页色盲和血友病红绿色盲就是X染色体遗传隐性特征的例子。男性患此病的机会是女性的两倍(Cohen,1984)。表3中提到的血友病就是一种X染色体遗传的疾病。患这种病的人,其血液不能正常凝固。图5表明,当母亲携带异常基因时,男孩遗传的可能性更大。14第十四页,本课件共有92页二、染色体异常 Chromosomal Abnormalities1 唐氏综合症2 性染色体异常15第十五页,本课件共有9
14、2页第二节 胎儿的发展16第十六页,本课件共有92页一、一、合子的形成合子的形成 17第十七页,本课件共有92页合合子子的的一一部部分分称称作作卵卵子子,或或卵卵细细胞胞。卵卵细细胞胞在在卵卵巢巢之之内内生生长长发发育育。通通常常,女女性性到到了了成成熟熟期期,每每一一个个月月经经周周期期释释放放一一个个卵卵细细胞胞,这这个个卵卵细细胞胞通通过过输输卵卵管管到到达达子子宫宫,在在宫宫颈颈处处接接受受精精细细胞胞。一一个个女女子子终终生生所所能能排排出出的的卵卵细细胞胞数数目目是是360-420360-420个个,生生育育年年限限大大约约是是30-3530-35年年,即即从从1212岁左右至岁左
15、右至4545岁左右。岁左右。合合子子的的另另一一部部分分称称作作精精子子,或或精精细细胞胞。精精细细胞胞在在睾睾丸丸之之内内生生长长发发育育。一一个个男男性性一一生生中中产产生生的的精精虫虫数数目目大大得得惊惊人人,一一次次射射精精大大约约就就包包含含3-43-4亿亿个个精精虫虫。一一生生中中产产生生的的精精虫虫总总数数约约为为l l万万亿亿个个。随随着着年年龄龄增增高高,产产生生的的精精虫虫数数量量会会减减少少,有有些些人人直直到到70-8070-80岁岁仍仍然然继继续产生精虫。续产生精虫。18第十八页,本课件共有92页创创造造一一个个合合子子受受精精卵卵至至少少要要有有一一个个精精子子找找
16、到到并并穿穿透透一一个个卵卵子子,这这个个瞬瞬间间称称作作受受孕孕,成成功功受孕就意味着形成了一个合子。受孕就意味着形成了一个合子。19第十九页,本课件共有92页 在合子形成的全过程中,有一个重要因在合子形成的全过程中,有一个重要因素素时间。被释放出的卵细胞通常能时间。被释放出的卵细胞通常能存活存活24小时左右;精细胞能存活小时左右;精细胞能存活48小时小时左右。受孕通常发生在妇女一个月经周左右。受孕通常发生在妇女一个月经周期的中间,也可能发生在其它任何时间。期的中间,也可能发生在其它任何时间。在一个月当中,可能的受孕时间为在一个月当中,可能的受孕时间为3天或天或72小时左右。小时左右。20第
17、二十页,本课件共有92页除时间因素外,还有一些因素也影响受孕成功率。除时间因素外,还有一些因素也影响受孕成功率。比如,某些男子所产生的精子密度过大或过小,即比如,某些男子所产生的精子密度过大或过小,即精液过稠或过稀都影响成功受孕;精液过稠或过稀都影响成功受孕;还有如果在上述的可能受孕的还有如果在上述的可能受孕的72小时以前约小时以前约24小时之小时之内有过性交行为,会使精子数量减少,从而减少成功内有过性交行为,会使精子数量减少,从而减少成功受孕的机会;受孕的机会;夫妇任何一方年龄超过夫妇任何一方年龄超过40岁,受孕机会会降低。原因岁,受孕机会会降低。原因是男方超过是男方超过40岁,精子密度有所
18、下降;女方超过岁,精子密度有所下降;女方超过40岁,卵子畸变的可能性增加,生殖功能也会减退。岁,卵子畸变的可能性增加,生殖功能也会减退。过份的压力、紧张、焦虑都会影响受孕的成功。过份的压力、紧张、焦虑都会影响受孕的成功。21第二十一页,本课件共有92页二、二、胎儿在子宫内的生长发育胎儿在子宫内的生长发育22第二十二页,本课件共有92页23从怀孕到出生胎胎儿儿期期发发展的展的阶阶段段胚胚种种期期 胎胎儿儿期期 胚胎期胚胎期 第二十三页,本课件共有92页一、胚种期一、胚种期卵子受精后的卵子受精后的0 01414天为胚种期。天为胚种期。由由卵卵子子受受精精一一直直到到受受精精卵卵在在子子宫宫壁壁上上
19、着着床床(implantation)需两个星期左右。需两个星期左右。24第二十四页,本课件共有92页怀孕后的两周,胚盘逐渐被包围并形成胚胎,有三层分开的细胞。最外一层突出的细胞是外胚层(ectoderm)形成脑、脊髓、神经、感觉器官及皮肤等。较内一层细胞是内胚(endoderm)会形成胆、唾腺、胰、肝、心肺以及呼吸系统。中间一层细胞很快发展为中胚层(mesoderm)会形成软骨、硬骨、肌肉、血管、心以及肾等器官。25第二十五页,本课件共有92页二、二、胚胎期胚胎期两两星星期期到到八八星星期期为为胚胚胎胎期期。是是胎胎儿儿发发育育的的关键阶段。关键阶段。4 4周末心跳开始。周末心跳开始。到第到第
20、8 8周末,胚胎已初具人形。周末,胚胎已初具人形。胚胚胎胎期期的的发发育育展展示示了了一一个个从从内内向向外外,从从头头到脚的发展模式。到脚的发展模式。26第二十六页,本课件共有92页三、三、胎儿期胎儿期 胎儿期有广义和狭义之分。胎儿期有广义和狭义之分。广广义义泛泛指指新新生生儿儿出出生生前前在在母母体体内内度度过过的的一段时期。一段时期。狭义指从狭义指从8 8、9 9周到出生。周到出生。27第二十七页,本课件共有92页(1(1)9 91212周的发育周的发育9 9周周开开始始时时,身身长长约约2.52.5厘厘米米,体体重重约约1414克克。眼眼睑睑形成、眼皮形成、眼皮闭闭合。合。1010周周
21、,嘴嘴的的上上颚颚接接近近形形成成。若若是是男男性性阴阴茎茎形形成成。肌肉系肌肉系统统和神和神经经系系统统之之间间的的联联系在系在这时这时形成。形成。1212周周末末,能能够够踢踢腿腿,张张开开脚脚趾趾,握握紧紧拳拳头头、转转头头、翻、翻滚滚,皱皱眉眉头头、张张大嘴巴。大嘴巴。28第二十八页,本课件共有92页(2 2)13131616周的发育周的发育身长约身长约7.5厘米,体重约厘米,体重约28克。克。一些无条件反射开始出现。一些无条件反射开始出现。若是女性输卵管、子宫和阴道形成。若是女性输卵管、子宫和阴道形成。(3 3)17172020周的发育周的发育身长约身长约15厘米,体重约厘米,体重约
22、110克。克。汗腺形成。眼眉、眼睫毛、头发开始出现。汗腺形成。眼眉、眼睫毛、头发开始出现。生活开始分为睡眠和清醒两部分。生活开始分为睡眠和清醒两部分。细胞开始新陈代谢。细胞开始新陈代谢。29第二十九页,本课件共有92页(4 4)21212424周的发育周的发育身长约身长约30厘米,体重约厘米,体重约450克。克。皮肤皱皱巴巴,盖满油脂。皮肤皱皱巴巴,盖满油脂。眼睛开始睁开,上下左右看,呼吸开始变规则。此时取眼睛开始睁开,上下左右看,呼吸开始变规则。此时取出有成活希望但由于肺和消化系统还没有成熟,存活机出有成活希望但由于肺和消化系统还没有成熟,存活机会很小。会很小。(5 5)25252828周的
23、发育周的发育身长约身长约36厘米,体重约厘米,体重约900克。克。大脑皮层区域有了特殊功能,大脑开始指挥视、嗅、发大脑皮层区域有了特殊功能,大脑开始指挥视、嗅、发音等器官的活动。音等器官的活动。女性胎儿的卵子开始出现最初形式,男性胎儿的睾丸进女性胎儿的卵子开始出现最初形式,男性胎儿的睾丸进入阴囊。入阴囊。此时早产存活机会约此时早产存活机会约50%。30第三十页,本课件共有92页(6 6)29293232周的发育周的发育身长约身长约40厘米,体重约厘米,体重约1400克。克。皮下开始长脂肪。皮下开始长脂肪。对对外外界界声声音音开开始始敏敏感感,能能引引起起他他们们在在胎胎内内活活动动,母亲的心跳
24、声以及走路的节律能使他们安静。母亲的心跳声以及走路的节律能使他们安静。肺肺泡泡还还不不能能够够交交换换氧氧和和二二氧氧化化碳碳,消消化化系系统统也也没没有完全成熟,此时早产存活机会有完全成熟,此时早产存活机会85%85%。(7 7)3333周到出生前的发育周到出生前的发育33周开始时身长约周开始时身长约50厘米,体重约厘米,体重约3200克。克。36周身长约周身长约52厘米,体重约厘米,体重约3500克。克。大约大约266天天左右胎儿降生。左右胎儿降生。31第三十一页,本课件共有92页 三、三、影响胎儿发育的因素影响胎儿发育的因素32第三十二页,本课件共有92页身体各主要器官形成的关键期:身体
25、各主要器官形成的关键期:身身体体每每一一个个器器官官和和部部分分的的形形成成发发育育都都有有一一个个关关键键期,在关键期,对畸胎形成物最敏感期,在关键期,对畸胎形成物最敏感。头和脊柱形成的关键期是怀孕后头和脊柱形成的关键期是怀孕后35周;周;心脏形成的关键期是第心脏形成的关键期是第36周;周;大大多多数数身身体体其其它它器器官官和和部部分分形形成成的的关关键键期期是是在在怀怀孕孕的第的第2个月。个月。因此,胚胎期也是整个孕期发展的关键期。因此,胚胎期也是整个孕期发展的关键期。33第三十三页,本课件共有92页(二)母亲的自身因素对胎儿的影响(二)母亲的自身因素对胎儿的影响1、母亲的体重、母亲的体
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