第一章生殖细胞的发生

鸡胚PGCs借助血液循环进行迁移
哺乳动物生殖细胞发生的部位及迁移
PGCs在尿囊与 后肠交接处聚集
三、减数分裂
生哺 殖乳 细动 胞物 的不 减同 数核 分型 裂的
线虫XX雌雄同体个体GC的发育经历两次选择
A：有丝分裂和减数分裂之间的选择 远端细胞的纤毛含lag-2 蛋白，它与GC上的受体 glp-1结合后抑制GC发生 减数分裂。
卵 细 胞 的 典 型 结 构
胶膜 卵黄层
外源自文库
卵细胞膜
皮质颗粒 细胞核 内
三、精子发生与卵子发生的比较
原始生殖细胞
迁移进入精巢
原始生殖细胞
迁移进入卵巢
精原细胞
有丝分裂增殖
卵原细胞
有丝分裂、生长
初级精母细胞
第一次减数分裂
初级卵母细胞
第一次减数分裂
次级精母细胞
第二次减数分裂
第一极体 次级卵母细胞
第二次减数分裂
精子形成涉及的5个事件：
1.
2.
3. 4. 5.
顶体(acrosome)的形成：由高尔基体分 泌的膜状结构覆盖在精子头部特化而成的 小泡，叫作顶体。顶体含有各种水解酶类。 实际上，顶体是一种特化的溶酶体。 精子核的旋转与鞭毛生长：负责精子运动 多余细胞质的排除 染色质浓缩和精核重构 位于精膜上的卵子结合蛋白的产生
人卵细胞的成熟过程
原始生 殖细胞 卵母细胞处于 MI的双线期 每周期有一组 卵母细胞发育
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
原始卵泡
胎儿期 胎儿出 生前后
生长卵泡 青春期
成熟卵泡
人类卵巢中生殖细胞数目的变化
卵细胞成熟发育中极体形成
卵细胞发育模式的多样性



卵细胞存在发育分化的休眠和滞 留现象 卵细胞的成熟有周期变化现象 减数分裂极体可被再利用，并可 造成有性繁殖方式的调整 物种不同，一次排卵数量不同
爪蟾卵细胞卵黄物质的极性积累
蛙 卵 母 细 胞 的 生 长
3、哺乳动物卵的发育
哺乳动物卵细胞成熟方式可分为两种类型： 1. 交配过程刺激诱发垂体分泌促性腺激素， 导致休眠卵细胞苏醒完成减数分裂和释 放受精卵。（兔子、水貂） 2. 绝大多数哺乳动物有固定的发情期，由 环境的刺激触发下丘脑产生促性腺激素 释放因子，进而引发卵巢滤泡细胞生理 变化和休眠卵细胞的继续发育和释放。
第一章 生殖细胞的发生
第一节 生殖细胞的起源与分化
一、 生殖质与原始生殖细胞
生殖质（germ plasm)：是卵子细胞质内具有 一定形态结构的、决定生殖细胞形成的特殊 胞质，由RNA和蛋白质组成。随着胚胎发育 的进行，生殖质逐渐被分配到一定的细胞中 ， 这些细胞最终分化为PGC。 原始生殖细胞（primordial germ cell, PGC)： 生殖细胞的前体，迁移入发育中的生殖腺原 基后进行分化。生殖质的形态、结构、特性 及PGC的形成、迁移原因和路线因种而异。
迁 移
生殖嵴
卵子或精子
分 化
性腺
果蝇原生殖细胞的迁移
生殖腺 前体细 胞
原始生殖细胞的迁移路线在不同的动物中是不同的。
鸟类原生殖细胞的起源与迁移
鸡原始生殖细胞的迁移
发育中的生殖腺对 PGCs有吸引作用， 可能生殖腺能产生 一些化学物质吸引 PGCs，并使它们停 留于生殖腺的毛细 血管壁上；同时生 殖腺毛细血管内皮 细胞表面可能具备 使PGCs吸附于其表 面的特殊成分。生 殖腺对 PGC的吸引 没有种间特异性。
用激光使tip cell失活可 导致所有GC进入减数分 裂；将该细胞移植到其 它处，则可使附近细胞 继续有丝分裂。
B：生精或生卵 之间的选择
子宫
线虫生精或生卵的分子机制
第二节 配子的发生
配子发生的核心内容：
• 减数分裂 • 配子的分化与发育以保证正常的受精 （专一性与唯一性） • 子代发育信息和营养成分的设定和储备
1、线虫的生殖质—P颗粒
P4胞质内含所有 原来卵质中的P颗 粒，表明P颗粒可 能对生殖细胞的 分化有重要作用。
Pie-1编码核蛋白， 其缺失导致P1－ P4也向体细胞命 运分化。其作用 可能是维持P细胞 生殖干细胞的属 性。
2、果蝇的生殖质—极质或极颗粒
在果蝇中， 原始生殖 细胞是胚 胎中最早 形成的细 胞 。
• 与个体性成熟和生理周期的协调
一、精子发生与精子的结构
1、精子发生（spermatogenesis)
精子发生：是指由原始生殖细胞发 育成精原细胞，再发育到精子成熟 并排出的一个完整的过程。 精子的发生一般分为5个阶段：原始 生殖细胞、精原细胞增殖期、初级 精母细胞生长期、成熟分裂期和精 子形成期。
哺 乳 动 物 精 子 发 生 的 过 程
apoptosis Self-renewal
减数分裂开始
精子分化 (spermiogenesis)
2、精子分化（spermiogenesis)
精子细胞在自然情况下不具有雄性配子 的功能，必须经变态分化才能成为精子。 通过精子分化使精子具备运动能力和与 卵子相互作用的能力。
精子细胞
变 态
精 子
第一极体 第二极体 成熟卵子
鱼类精子发生和卵子发生的比较
(一）二者的共性：


二者均涉及减数分裂。 二者都涉及广泛的形态学分 化以利于受精。 卵子和精子在受精未发生之 前，都不能过长时间存活。
（二）二者的差异
1.
2.
精子发生过程中，精子的形成是由均 等分裂产生的；而卵子发生中卵子是 由不均等分裂产生的。 卵子发生耗时较长，卵母细胞的减数 分裂较为复杂，卵子成熟是渐进的， 在分裂过程中被阻断在一或较多个阶 段。精子成熟较快速，精子的特化主 要发生在减数分裂后期由精子细胞变 态为精子的较短过程中。
哺 乳 动 物 精 子 的 分 化 过 程
3 、 精 子 的 形 态 与 结 构
二、 卵子的发生（oogenesis)
1、卵子发生
卵子发生：是指由原始生殖细胞发育 成卵原细胞，再由卵原细胞发育到排 出成熟卵子（egg)的完整过程。 卵子发生过程中存在两个显著的特点： 减数分裂 卵母细胞的生长
1、昆虫卵的发育（以果蝇为例）
复 习 题
一、名词： 生殖质，顶体，先成论 二、简答： 1、以果蝇为例，试述昆虫的卵子发生。 2、比较精卵发生的异同点。 三、填空 1、精子的顶体来自精子细胞的 。 2.昆虫卵子发生过程中为卵母细胞提供营养 物质的是 细胞。 3、脊椎动物的卵子发生通常被阻断在第一 次减数分裂的 期。
从滋养细胞向卵细胞的mRNA的运输
果蝇胚胎的gclmRNA来自滋养细胞 它定位在生殖干细胞发生的部位
果蝇极质由mRNA和蛋白质组成
已知的极质成分有： 1 germ cell-less （gcl）基因产物 2 nanos 基因产物 3 线粒体大核糖体 rRNA 4 polar granule component （pgc）非 翻译RNA分子 5 除此之外，还发现起码有另7种基因，它 们的突变将干扰极颗粒的正确定位，从 而影响到生殖干细胞的发生。
2、两栖类动物卵的发育

两栖类卵子由卵原细胞分化而来，卵子发 生时间较长。爪蟾减数分裂细线期可持续 3-7天，偶线期5-9天，粗线期约3周，双线 期则持续几年，此时部分细胞进入卵黄发 生阶段。由于卵质内含物的不均匀分布导 致卵子的极性，成熟卵中植物极卵质中卵 黄浓度远高于动物极，但卵质膜对卵黄蛋 白原的摄入是均一的 ，产生这种极性分布 的原因是卵黄小板的移动。
移植果蝇的极质能够引起生殖细胞分化
果蝇生殖质拯救生殖干细胞
3、两栖动物的生殖质
蛙 早 期 胚 胎 中 生 殖 质 位 置 变 化
二、原始生殖细胞的迁移
原始生殖细胞是生殖细胞的前身，多数动物的 原始生殖细胞与其性腺有不同的起源，并在位 置上保持有既定的距离。
一般的迁移过程为：
获得生殖质的 原始生殖细胞