第一节 人体发育
“妈妈,我是从哪里来的?”这几乎是每个孩子都会问的问题,这也是很多父母羞于启齿而又不得不面对的问题。“我从哪里来?”从生物学的角度来说,我们来自一个特殊的细胞——受精卵。那么,受精卵又是如何形成的?如何发育的?这期间又有怎样的“传奇”呢?接下来,让我们一起走进我们的“前世今生”。
生男、生女,到底谁说了算
2018年有一部电视剧《娘道》很火,但它的评分却非常低。为什么呢?原来整部剧中总是在反复强调——女人的价值就在于生儿子。
在过去男尊女卑的时代,一个结婚了的女人如果能生男孩,她在家族中的地位就会很高;但是如果不能生男孩,在家族中的地位就会十分低下。而且当时人们普遍认为,是否能生男孩,完全取决于女性,与男人无关,这也加重了女性的自傲或自卑。那么,真相到底是如何的呢?
1879年,一位叫弗莱明的德国生物学家经过大量实验,开创性地发现了染色体的存在;而在12年之后,也就是1891年,也是来自德国的细胞生物学家亨金对半翅目的昆虫蝽很感兴趣,并在蝽的身体内发现了一种与众不同染色体——性染色体。随着胚胎学与遗传学的发展,人们渐渐地意识到生男孩或生女孩原来与性染色体有关。目前,我们已经知道人体内有两条性染色体,分别是Y染色体与X染色体,并且只有男性才拥有Y染色体,而女性只有X染色体。男性的染色体核型是(46,XY),而女性的染色体核型是(46,XX)。大家要知道,住在男性体内的精子先生的染色体核型有两种:(23,X)或(23,Y),而住在女性体内的卵子女士的染色体核型只有一种,即(23,X)。
科学家研究发现,当拥有Y染色体的精子先生与拥有X染色体的卵子女士受精后,就会产生男孩(46,XY),而拥有X染色体的精子先生与拥有X染色体的卵子女士受精后,则会产生女孩(46,XX)。从这个角度来看,男性才是生男、生女的主导者,因为Y染色体只能由男性提供,女性是没有Y染色体的。
精子与卵子
然而,事实怎么会如此简单呢?科学家们对受精机制的最新研究表明,尽管拥有Y染色体的是精子先生,但是人家卵子女士也不是完全被动的,它是有选择权的。卵子女士会动用一些属于它的秘密武器,对精子先生进行选择,它若选择拥有Y染色体的精子进行受精则会产生男孩,若选择拥有X染色体的精子进行受精则会产生女孩。
可见,男性提供了产生男孩的可能,而女性在这个可能的基础上则具有一定的操作空间,两者共同作用决定最终的结局。如此看来,在生男、生女决定权的问题上,男女应该是五五开的,原来男女平等在这里也有了活生生的体现啊!
动动脑
正常情况下,卵子女士选择Y精子先生(携带Y染色体的精子)的结局是什么( )
A.产生男孩
B.产生女孩
C.产生半男半女的孩子
D.无生育
精子与卵子的旷世奇缘
这是一个关于精子与卵子旷世奇缘的故事。
有一天,机缘巧合,几亿个精子大军浩浩荡荡地进入了女性的生殖管道内,它们在生殖管道(阴道、子宫、输卵管)内长途跋涉,历尽千辛万苦,死的死、伤的伤,最终只有300~500个精子到达了目的地——输卵管壶腹部。卵子女士离开卵巢后就被透明带与放射冠贴身保护着。这一次运气不错,精子先生与卵子女士在壶腹部相遇了。“卵子女士好丰满啊!”精子们不由地赞叹起来。其实,人类卵子的个头是精子的上亿倍,它携带了遗传信息及大量胚胎早期发育所需的物质。
在卵子看来,精子就是个瘦瘦的小不点,而在精子看来,卵子是个庞然大物,但这丝毫不能阻挡精子先生对它的炽热的爱,因为在精子眼中,卵子是天底下最美丽的,没有之一。为了得到卵子女士,精子们争先恐后,甩动长长的尾巴,奋力冲向卵子,它们知道这场比赛只有一个成功者,它们都想做那个幸运儿。
“瘦”精子与“胖”卵子
精子们要连续闯三关才能取得最终的胜利,第1关就是放射冠,精子们首先要冲破放射冠,一些莽撞的精子在闯第1关时就已奄奄一息,力气消耗得差不多了,再也没有能力闯第2关,只能望卵兴叹了;此时,有一个聪明的精子看准时机,几乎没费什么力气,通过前面精子打好的通道中轻松地来到了第2关——透明带,这个精子与透明带上具有种属特异性的受体ZP3结合后,迅速释放顶体酶,顶体酶在透明带上打出一条隧道,利用这条幽暗狭长的隧道,精子穿越透明带,它看到了第3关——卵母细胞膜;此时的精子有些疲倦,它躺在卵细胞膜上,稍事休息,似乎突然想起了什么,它打起精神,马上又行动起来,精子钻进卵子内,这一举动惊动了睡在卵子浅层细胞质内的皮质颗粒,皮质颗粒与细胞膜融合以后,向透明带释放大量的酶,这些酶让透明带发生变性,而变性的透明带再也不能容忍其他精子通过了,从而保证了人类的单精受精。
精子进入卵子后,精子与卵子的细胞核膨大,分别形成雄原核与雌原核,随后雄原核与雌原核融合,形成了受精卵,就是人们常说的合子,至此,新生命诞生了。
精子穿越卵冠丘复合体
回想精子与卵子的这段旷世奇缘,过程可谓惊心动魄,让人有太多的感触。首先,一次受精,上亿个精子参与,最终只有一个能笑傲江湖,一战成名,可见竞争的惨烈;其次,我们每个人不都是这么来的吗?在生命之初我们就是几亿个中的“NO.1”,因此,我们没有理由不自信啊;再次,生命来之不易,我们当然要珍爱自己的生命了;最后,尽管只有一个精子完成了终极使命,但如果没有其他精子的付出,仅靠它一个能行吗?其他精子体现的不正是奉献精神吗?这个成功是大家的成功,绝对不是个人的。
动动脑
精子们要连续闯哪3关才能取得最终的胜利( )
A.放射冠 B.透明带
C.卵母细胞膜 D.以上都不正确
妈妈,我从哪里来
小时候,你有没有问过妈妈:“我是从哪里来的?”
其实,我们每个人都是由爸爸的精子与妈妈的卵子结合后产生的一个神奇又独特的生命。这就解释了我们为什么有些地方像妈妈,有些地方像爸爸。
爸爸妈妈创造我们的第一步就是精子与卵子的结合。首先是爸爸与妈妈很相爱,他们经常在一起,一同生活,相互帮助,共同进步,当爸妈感情培养到一定程度时,在妈妈的容许与鼓励下,爸爸温柔地将精子送进妈妈身体内。大家猜一猜,爸爸每次会把多少个精子送进妈妈的身体内呢?其实,爸爸每次会把几亿个精子同时送进妈妈的体内。与此同时,妈妈的卵巢却只要派送一个卵子就够了!遗憾的是大部分精子会被淘汰,只有几百个精子能够在妈妈体内遇见他们心目中美丽又温柔的卵子女神。而最终,只有一个精子能够与卵子结合,完成受精,形成一个特殊的细胞叫受精卵,又称合子。大家可不要小看这个不到1毫米的圆胖胖的细胞哦,它就是我们生命的起点。
受精
受精卵一旦形成就会快速地分裂,只用不到1周的时间,它就会变成了一个由100多个细胞组成的中空的细胞团,叫胚泡。随后,胚泡渐渐埋入一个叫作子宫的器官管壁内,胚泡埋入子宫壁的过程称为植入,又叫着床。从此以后,我们就生活在妈妈那温暖而又营养丰富的子宫壁内。
到了第2周,我们由球形胚泡形成了扁平的盘状结构,这个盘子有两层,称为二胚层胚盘;第3周,二胚层胚盘中间多出了一层,称为三胚层胚盘。在第3周的时候,我们长得还是像盘子一样的,请大家看看现在的你,或看看你身边的同学和老师,看看我们现在还像不像个盘子呢?当然不是了!所以在妈妈肚子里第4周到第8周的时间,我们的身体要发生形状的改变,由盘状变成了弯曲的圆柱状,像个大写的字母C;而到了第8周时,我们就已经是个“袖珍人”了。为什么这么说呢?同学们可以猜猜,到了第8周,我们会有多大呢?请伸出你的小手指,它有3节,看看最后1节,我们当时大概只有小手指末节那么大。尽管很小,但该有的东西基本上都已经出现了,如脑袋、胳膊、手、腿脚、心脏、肝脏等。正所谓,麻雀虽小,五脏俱全!妈妈怀孕8周以后,我们在妈妈的肚子主要是器官结构不断长大成熟的过程。
胚胎发育
当我们在妈妈的肚子里住满10个月,就将怀着依依不舍又对未知世界充满好奇的复杂心情,离开妈妈的身体。当我们来到这个崭新又陌生的世界时,我们会用号啕大哭来向世界宣布:“我来了!”
亲爱的朋友们,不要忘了,我们的生命是爸爸妈妈给予的,这个恩情比天高、比海深!
动动脑
1.胚泡形成的时间( )
A.2天 B.4天 C.7天 D.14天
2.文中“袖珍人”的描述正确的是( )
A.形成时间为第8周
B.大小与小手指末节相当
C.五脏俱全
D.“袖珍人”都是小孩子
胎盘银行
中国是最早使用货币的国家之一,货币从最初的贝类货币,到金属货币,再到现在的纸币及衍生出的信用货币和存款货币。与纸币、信用货币,特别是存款货币息息相关的,是大街小巷随处可见的银行。提到银行,大家首先会想到什么?存钱?取钱?……
银行的存在,带给了人们极大的便利,我们再不用随身携带大量现金出门,从一地存钱后可以从另一地取钱,还可以把暂时不用的现金存入银行,等到需要时再从银行取出。银行宛如一个货币的中转站,货币通过银行进行流通。
其实,在母体内也有一个宛如银行的地方——胎盘。与它的名字一样,胎盘就像一个吸盘,牢牢吸附在母亲的子宫内膜上。就像每个硬币都有正反两面,胎盘也一样,有胎儿面和母体面。胎儿面即是面向胎儿的一面,很光滑,表面会有一层羊膜包裹;母体面即面向母体的一面,很粗糙,上面有15~30个胎盘小叶,每个小叶内都有一个血池,里面充满了母体的血液。
胎盘的结构示意图
在胎盘的胎儿面有脐带,是连接胎儿与母体的纽带。脐带为一圆柱状条索,包含2条脐动脉和1条脐静脉。胎儿的生长需要营养,而这些营养都来自母体血液。母体的血液储存在胎盘血池中,通过脐静脉运输给胎儿,胎儿体内代谢的废物又从脐动脉传递给母体。
母婴沟通的纽带
受精卵是一个营养丰富的细胞,在胚胎早期,胎儿可以自给自足,而当自身的营养消耗殆尽时,就有了脐带的形成,胎儿会通过脐带从母体吸取营养。当出生时,胎儿与母体唯一的连接物脐带会被剪断、结扎,最后形成肚脐。当然此时脐带内的血管也会闭合,婴幼儿开始通过嘴吮吸母乳获取营养。
母亲的爱是无私而伟大的。我们在妈妈肚子里时,妈妈会把最好的营养都给我们,而我们体内有害的废物却会通过脐带输送到母体。为了防止有害物质通过脐带进入胎儿体内,在胎盘处会形成胎盘屏障,以保护胎儿免受部分药物和病原体的侵害。即使我们出生了,妈妈仍然会将自己体内的营养转化为乳汁哺育我们。而作为子女的我们,则应该始终对妈妈满怀感恩,给予她们更多的爱与体谅。
动动脑
1.关于胎盘描述正确的是( )
A.胎盘分为胎儿面和母体面
B.胎儿面光滑,表面有一层羊膜包裹
C.母体面粗糙,有15~30个胎盘小叶
D.胎盘就是胎儿
2.关于脐带描述正确的是( )
A.形态为圆柱状条索
B.形态为正方形
C.内有2条脐动脉
D.内有1条脐静脉