发育生物学02-2015.5.6.pptVIP

第二篇 生命发育的基本过程 第一章 配子发生与种系的延续 总论 配子发生（gametogenesis）:有性生殖（sexual reproduction）动 物发育的前奏。包括精子发生和卵子发生，是由原始 生殖细胞分化而来。 原始生殖细胞（primordial germ cell, pgc）在雄性动物中分化为 精原细胞（spermatogonium）,在雌性动物中分化为卵 原细胞（oogonium）,然后分别经过精子发 （spermatogenesis）和卵子发生（oogenesis）,形成成熟 的精子和卵子。 卵子内生殖质（germ plasm）分布 第一节 生殖质与原始生殖细胞 生殖质（germ plasm）: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, 均为母体效应基因转录或翻译的产物 。是新一代生殖细胞的发源处；这种成分分布在卵或胚胎的一定部位，含有这种成分的细胞将发育为原始生殖细胞，再由它产生出生殖母细胞。生殖质的存在已在很多无脊椎动物和脊椎动物中得到证实。 命名繁多：生殖质、极质或极颗粒（果蝇、线虫）、生殖细胞决定子等。 位置（eg.爪蟾）：在受精前的卵子中随机分布；受精后卵裂期间，保留在植物极囊胚细胞中。原肠形成期间，位于内胚层；原肠后期，被决定为原始生殖细胞，从内胚层迁出，进入生殖嵴，形成性腺。 原始生殖细胞（primordial germ cell，pgc）的迁移 原始生殖细胞并不是在生殖腺中形成的 多数动物的pgc与其生殖腺起源不同（脊椎动物性腺起源于 mesoderm）, 保持有空间距离 获得生殖质形成pgc后, 迁移到生殖腺 生殖腺中分化为卵子和精子。 迁移路线在不同动物中有所不同，参与迁移的pgc数量不同 精子形成期（spermiogenesis）,又称变形期 顶体泡（acrosomal vesicle）形成 鞭毛（flagellum）生长，负责精子运动 多余细胞质排除 染色质凝缩和精核重构 位于精膜上的卵子结合蛋白的产生 二. 卵子发生时间与部位 (1)发生部位：卵巢 (2)时间： 胚胎发育的前3-5个月即可增加至几百万个卵原细胞，大部分凋亡。 胎儿发育3-7个月时，其余卵原细胞进入生长期，形成初级卵母细胞。出生时胎儿卵巢内大约含有200万个初级卵母细胞（只有大约400个能形成卵子 ）。并开始进入第一次减数分裂前期（人12岁初潮持续至50余岁闭经）。 青春期，减数第一次分裂是在脑垂体分泌的促卵泡激素（FSH）作用下雌性动物排卵前后完成——次级卵母细胞（经后14天） 减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。 三、卵子发生的内分泌调控 下丘脑-脑垂体-性腺中心轴是调节卵子成熟和排卵的重要内分泌系统 第四节 精子发生与卵子发生的比较 统称为配子发生 都是由pgc分化产生配子的过程 共性 均涉及减数分裂，结果染色体数目减半，且同源染色体间发生交换重组，因而成熟的卵子和精子都是单倍体。当精核和卵核受精时融合后，一个物种正常的二倍体染色体数被恢复 均涉及广泛的形态学分化以利受精 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、外壳保护层形成等 卵子和精子在受精发生之前，都不能过长时间存活 第二章 受精与生命的开始 总论 Definition：来自父本的精子和来自母本的卵子相互作用产生合子的过程。 重要事件：精子的顶体反应；精子穿透卵子透明带；卵子的皮层反应和透明带反应；减数分裂的完成及多精入卵屏障的产生 发生位点：体外（鱼）；体内（一些水生动物和大多数陆生动物） 第一节 成熟精子和卵子的结构 精子结构 卵子结构 蛋白质：胚胎早期细胞的发育需要大量的储存能量和AA 核糖体和tRNA：早期胚胎需要合成自身的蛋白质。 mRNA：受精后卵子的发育所需，均为母源性。 形态发生因子（胞质决定子）：指导细胞分化的分子，定位在卵子的不同区域，在卵裂过程中分离到不同的细胞中去。 保护性化学物质：胚胎无法远离掠夺或迁移到安全区，因此需要各种因子的保护。 皮层(cortex)是质膜下一层约5um厚的胶状胞质，比内部的胞质硬，含有高浓度的肌动蛋白分子，受精时，聚合成微丝，延伸到细胞表面形成微绒毛(microvilli)，帮助精子进入卵子。 皮层内有皮层颗粒(cortical granule)，约15000个，直径为1μm，含消化酶、粘多糖、黏性糖蛋白和透明蛋白