第一章、生殖细胞的发生

第一章生殖细胞发生

第一节生殖细胞的起源与分化

原生殖细胞（PGC）

胚胎发育初期能形成生殖细胞的细胞，只有经过迁移，PGC进入发育中的生殖嵴（生殖腺原基）才能分化成为生殖细胞。

生殖质

具有一定形态结构的特殊细胞质，由蛋白质和RNA构成的颗粒状结构，是新一代生殖细胞的发源处；随着胚胎发育的进行，生殖质逐渐地被分配到一定的细胞中，生殖质细胞将分化成为原生殖细胞。

生殖质细胞原生殖细胞生殖细胞

生殖质在爪蟾受精卵中的存在：

位置：植物极；

构成：富含RNA和蛋白质的一团特殊细胞质；

功能：决定原始生殖细胞(PGC)的形成和发育。

一、生殖质与生殖细胞分化

移植果蝇的极质能够引起生殖细胞分化：

二、原生殖细胞的迁移

◆PGC 形成后，迁移到生殖嵴，在性腺中分化为卵子或精子。 ◆PGC 的迁移路线随动物类群不同而有所不同：

▪ 鸡： PGC

血岛 性腺；

▪ 果蝇、爪蟾和小鼠：

PGC 先集中于原肠胚期后肠的内胚层，迁入生殖嵴，从而产生卵子或精子。

1. 两栖类原生殖细胞（PGC ）的迁移

生殖质聚集 沿分裂沟迁移 囊胚腔底部 原肠腔底部内胚层中 背侧肠系膜 生殖嵴 生殖腺。

2. 哺乳动物原生殖细胞的迁移

在尿囊与后肠交接处，PGC聚集卵黄囊附近再分成2群沿卵黄囊尾部通过新形成的后肠沿背侧肠系膜向上迁移

左、右生殖嵴

3. 鸟类和爬行类原生殖细胞的迁移

PGC来自外胚层细胞生殖新月生殖腺

三、生殖细胞定向分化的决定

PGC具备两种发育潜能：

（1减数分裂：配子发生

（2）进行减数分裂的细胞是发育成卵子还是精子。

第二节精子发生

一、精子的结构

精子鞭毛的结构：

二、精子发生

1、精子发生：由PGC发育到精原细胞，再发育到精子成熟并排出体外的过程。

2.精子发生阶段：

原生殖细胞

精原细胞增殖期

初级精母细胞生长期

精子形成期

成熟分裂期

三、精子形成

1、顶体形成：由高尔基复合体构建成的囊状结构，似一个“帽子”覆盖于精子核顶部，顶体内具有：透明质酸酶、蛋白酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酶、β-葡萄糖醛酸酶、β-葡萄糖胺酶、磷脂酶等；

2、精子核发生旋转，使顶体面向生精小管的基膜；

3、细胞核染色质凝集，大部分细胞质成分被抛弃，线粒体环绕鞭毛基部形成环状，

形成的精子进入管腔。

三、精子形成

精子细胞经分化过程才能成为成熟的精子，具备运动、受精能力。

第三节卵子发生

一、卵子的结构特征

1、基本特征：

体积大：＞10000倍（精子体积）；

成熟卵子中具有蛋白质、RNA、保护性化学物质和形态形成因子；

细胞核：卵核n；

质膜：受精时可调控特定的离子在卵子内外的流动；

卵黄膜（透明带）：识别同一物种的精子；

●辐射冠：哺乳动物卵子外紧靠着透明带的一层滤泡细胞，对卵子具有营养作用。

2、卵子的构造

卵质－卵细胞质：含大量卵黄

卵核－卵细胞核（n）

卵膜－卵细胞膜：初级卵膜：辐射带

次级卵膜：绒毛膜、透明带

三级卵膜：保护性、营养性膜结构

二、卵细胞的极性及卵子的类型

1、极性：原生质集中或者精子入卵的一极为动物极

2、卵子的类型：

▪均黄卵：卵黄含量少且均匀分布在卵质中，海绵、腔肠、蠕形、软体、棘皮、头索、哺乳类的卵子。

▪端黄卵：卵黄含量很多且呈极性分布，有动物极、植物极之分。如软骨鱼类、硬骨鱼类、爬行类、鸟类及卵生哺乳类。

▪中黄卵：卵黄含量多且分布在卵子中央，细胞质分布在卵子表层，如昆虫卵。▪间黄卵：卵黄含量介于均黄卵与端黄卵之间，卵黄比较集中的在植物极，原生质则集中在动物极，环节动物、两栖类等。

三、卵母细胞的减数分裂

1、卵子发生过程（如图）

2、卵子的发生特点

※成熟卵子的数目少；

※卵子发生不经过变态期；

※生长期明显：小生长期－细胞的生长；

大生长期－卵黄的积累；

※二次成熟分裂可在卵巢中或卵巢外进行；

※2次成熟分裂后，形成1个卵细胞和3个极体。

3、目前有关卵子发生研究的焦点问题：

①卵原细胞怎样从有丝分裂转入减数分裂?

②卵母细胞中的RNA是如何转录和储存的?

③卵母细胞的生长是如何调控的?

四、精子发生与卵子发生的比较

1、共同点：

①经过减数分裂，染色体数目减半，同源染色体间发生交换、重组；

②发生了广泛的形态学分化：

精子：鞭毛生长、核凝缩、细胞质外排和顶体泡形成；

卵子：大小剧增、营养积聚、外壳保护层形成、皮质颗粒组装；

③受精未发生之前，均不能长时间存活。

2、差异点：

①卵细胞含有启动发育和维持代谢所需要的全部元件。

②卵母细胞有一个很长的减数分裂前期，使卵母细胞充分生长。

③产卵量大的动物，卵原细胞在整个生命周期中能够分裂产生大量的生殖干细胞；

产卵量少的动物，卵原细胞的增殖只发生在早期，形成一定数量的前体细胞。

④卵母细胞减数分裂2次，是不均等分裂。

五、人类卵母细胞的成熟和排卵

1、成熟女性有排卵周期(约29.5天)。

2、灵长类卵子的成熟和排卵的阶段性称为月经周期：

卵巢周期：使卵子成熟和排卵；

子宫周期：为发育中的胚泡着床提供合适的环境；

子宫颈周期：使精子仅能在适当时间进入女性生殖道。

3、月经周期由垂体、下丘脑、卵巢释放激素综合协调控制