生殖细胞的发生
第二次减数分裂后形成精子细胞,是没有减数分裂活性的圆形细胞。圆形的 精子细胞经过复杂的显著变化转变为不同长度的精子细胞和精子。在第二次 减数分裂中,细胞核发生的聚缩和塑性,同时鞭毛形成和胞浆明显扩张。全 部精子细胞变形的过程称为精子形成。
四、卵细胞的形成
卵细胞:在高等生物上,卵细胞是由卵巢所产
生的。所有哺乳类在出生时,卵巢内已经有未成 熟的卵细胞存在,而且在出生后卵子数目不会增 加。卵子和精子结合受精便形成受精卵,即一个 新生命的开始。一些动物(例如鸟类)是进行体 内受精的,而另一些动物(例如大部份的鱼类) 则是进行体外受精。对人类的繁衍而言,必不可 少的要数卵子了。卵子是人体最大的细胞,也是 女性独有的细胞,是产生新生命的母细胞。
一个卵细胞排出后约可存活48小时,在这48小时内等待着与精子相遇、 结合。若卵子排出后由于多种原因不能与精子相遇形成受精卵,便在 48~72小时后自然死亡。失去这次受精的机会,就要等到1个月后另 一个卵子成熟并被排出,重复同样的过程。左右两个卵巢通常是轮流 排卵,少数情况下能同时排出两个或两个以上的卵子。如果分别与精 子相结合,就出现了双卵双胞胎和多卵多胞胎。
果蝇的原始生殖细
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胞最早发现于受精后
90min , 这 些 原 生 殖 细
胞位于胚胎的后端。胚
胎后端的细胞质内含有 特殊的极质颗粒,其内
A.果蝇极细胞极质的透射电镜照 片。
含 有 蛋 白 质 和 多 种 RNA 。
B.卵裂结束前的早期果蝇胚胎极 细胞的扫描电镜照片。
实验证实了极质(pole plasm)可以促进生殖细胞发育命 运的特化。
迁移进入生殖腺原基的原生殖细胞具备 两种发育潜能,由生殖腺内的微环境决定 分化成为精子或卵子。
这里涉及两种决定:第一种决定是生殖 干细胞进入减数分裂进行配子发生还是进 行有丝分裂成为生殖干细胞。第二种决定 是进行减数分裂的细胞是发育为卵子还是 精子。
三、精子的形成
精子的发生发生在睾丸的曲细精管中。睾 丸的各个组成部分以及整体的功能都受到 下丘脑 - 脑垂体内分泌腺体的影响。另外, 睾丸局部的自分泌、旁分泌调节机制在睾 丸的生精功能调控中也起到重要的作用。
第一,如果用紫外线照射卵的后端,破坏极质的活性便没 有生殖细胞形成。
第二,移植果蝇的极质能够引起生殖细胞分化。 如果将卵的后极移植到另一个胚胎的前端,极质所包围的 细胞核便分化形成生殖细胞。 如果将卵前端这些细胞移植到将来发育为生殖腺的区域, 它们就可以发育为有功能的生殖细胞。
爬行类和鸟类
爬行类和鸟类的 原生殖细胞的发 生定位在胚体与 胚外器官交界称 之为生殖新月区 的部位
卵细胞是由我们通常所说的女性性腺——卵巢产生的,直径约为0.1mm 。卵巢的主要 功能除分泌女性必需的性激素外,就是产生卵子。女孩在胚胎时期约3~6孕周时既已 形成卵巢的雏形。出生前,卵巢中已有数百万个卵母细胞形成,经过儿童期、青春期, 到成年也就只剩10万多个卵母细胞了。卵母细胞包裹在原始卵泡中,在性激素的影响 下,每月只有一个原始卵泡成熟,成熟的卵子再从卵巢排出到腹腔。一般来讲,女性 一生成熟的卵子约为300~400个,其余的卵母细胞便自生自灭了。
总的来说,每个月经周期只有一个卵细胞发育成熟。这样算下来,女 人从月经初潮开始,到45岁前后绝经期为止,一生有500多个的卵原 细胞能够发育成熟。卵泡在生长的过程中,它们的体积会慢慢的变大, 泡液也会渐渐地增加,并且会逐渐从卵巢内移向卵巢表面,最后突出 于卵巢包膜。在卵细胞完全发育好之后在体内性激素和酶的作用下, 就会使发生卵泡膜和卵巢泡膜的溶解与破裂,卵泡液排出,卵母细胞 释放,这就是排卵。处于生育期的妇女,每月都要排一次卵。
全部精子发生过程可以被分为 3 个过程
精原细胞位于生精上皮的基底部,分为 A 、 B 两种类型。 A 型精原细胞进一 步分为 Ad 型和 Ap 型精原细胞。在正常情况下, Ad 型精原细胞不发生任何 有丝分裂,应该被视为精子发生的精原干细胞; Ap 型精原细胞则通常分化 增殖为两个 B 型精原细胞。 B 型精原细胞分裂增殖为初级精母细胞,随后, 初级精母细胞开始 DNA 合成过程。
两栖类原始生殖细胞的迁移
两栖动物的生殖质定位在卵的 植物极,用紫外线照射胚胎植 物极之后,生殖腺中将缺少生 殖细胞。
原生殖细胞迁移路线
原生殖细胞迁移路线:植物极——囊胚腔底部细 胞的分裂沟附近——原肠腔底部内胚层——幼虫 后肠聚集—沿肠背部迁移至生殖嵴中。每个生殖 嵴有~30原生殖细胞。生殖嵴细胞内的一些因子 是原生殖细胞定向迁移的重要因素。
END
二、原始生殖细胞的迁移
原生殖细胞是生殖细胞的前身, 不同动物在生殖腺原基发生时,原生 质细胞以不同的方式迁移进入生殖腺 原基,在那里进行生殖细胞的分化。
不同物种的原生殖细胞具有不同 的迁移路线
果蝇原始生殖细胞的迁移
果蝇原始生殖细胞起源于胚胎的后端,经后中肠 穿过肠壁和中胚层,形成两个分离的队列,最终 聚集在生殖腺中。
精母细胞经历了减数分裂的不同阶段。粗线期时 RNA 的合成十分活跃。减数 分裂的结果产生单倍体生精细胞,又称精子细胞。在精子生发过程中,减数 分裂是一个非常关键的过程,在这个阶段,遗传物质相互重组、染色体数目 减少并最终形成精子细胞。次级精母细胞产生于第一次减数分裂后。这些生 精细胞含有双份单倍体染色体。在第二次减数分裂精母细胞演变为单倍体的 精子细胞。第一次减数分裂前期大概持续 1 ~ 3 周,而除此之外的第一次减 数分裂的其他阶段和第二次减数分裂在 1 ~ 2 天之内完成。
有些动物的卵细胞质中存在着具有一定形 态结构、可识别的特殊细胞质-生殖质 (germ plasm)。生殖质由蛋白质和RNA 组成,定位于卵质的特殊区域,具有生殖 质的细胞将分化成为原生殖细胞。
各类动物生殖质的形态结构和特性、 原生质细胞的形成及其迁移有较大的差异。
以果蝇的极质为例
卵细胞内特殊的生殖质 决定生殖细胞的发育命 运,最清楚的例子来自 对果蝇的研究。
鸟类和爬行类生殖细胞的迁移
鸟类的原生殖细胞最
早起源于明区中央的
上胚层细胞,在原肠
作用中迁移至明区的
前部边缘的下胚层,
形成生殖新月区
(
germinal
crescent ) , 这 些 细
胞 繁 殖 成 为 PGC 。
生殖新月区形成血管
时,原生殖细胞进入
血管,通过血液循环
迁移进入生殖嵴。
生殖细胞定向分化的决定
生殖细胞的发生
刁健 生物技术122
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生殖细胞的发生
生殖质与生殖细胞的分化 原生殖细胞的迁移 精子发生 卵细胞发生
一、生殖质与生殖细胞分化
在胚胎发育初期生殖细胞就已经决定 的动物,其生殖细胞来源于原生殖细 胞(primordial germ cell, PGC)。原 生殖细胞经过迁移。进入发育中的生 殖腺原基-生殖嵴分化成为生殖细胞。 而原生殖细胞的起源可以追溯到更早 期的胚胎发育阶段。