心血管11月14 人类生殖.doc

PAGE PAGE 16 第一章　人类生殖基础 生殖是生命的特征之一，通过生殖，生命才得以延续、繁衍并完成进化过程。在结构简单的生物，如原核生物或单细胞真核生物，常常进行无性生殖；在结构复杂的动、植物中，一般进行有性生殖。无性生殖和有性生殖都是以细胞分裂为基础的。 无性生殖与有性生殖 进行无性生殖的生物细胞分裂过程很简单。如细菌的遗传信息全部贮存在一个环形双链的DNA分子中，借一点附着于细胞膜的内表面，这就是其基因组（genome）。在这个环形双链的DNA分子上的某一点为复制起始点，由此点沿两个方向进行DNA的复制，当两个移动的复制点在远端相遇时，DNA复制就告完成（图1-1）。此后，在两个子代DNA基因组附着点之间的区域处，细胞膜内陷，细胞壁也随之向内生长，细胞逐渐一分为二，结果每个新细胞都含有一个相同的基因组。这个过程称为二分裂（binary fission）。 图1-1　细菌环形DNA复制图解（箭头示复制方向） 图1-1　细菌环形DNA复制图解（箭头示复制方向） 有性生殖是高等动、植物普遍存在的生殖方式。在有性生殖过程中，必须有两个亲本参加，它们先形成配子（gamete），雄配子也叫精子（sperm），雌配子也叫卵子（ovum）。精子与卵子结合后，形成合子（zygote）或称受精卵，由受精卵发育成下一代新个体。精子和卵子的细胞核中，贮存有双亲的遗传物质，由于双亲遗传物质中所携带遗传信息不同，所以，受精后就会表现出复杂的遗传现象，增加了变异性并扩大了适应的范围。因此，与无性生殖相比，有性生殖是一种高级的生殖方式。 第二节 配子发生 配子发生（gametogenesis）是有性生殖过程中精子和卵子的形成过程。其共同特点是，除有丝分裂（mitosis）外，在成熟期中都要进行减数分裂（meiosis），后者又称为成熟分裂。 一、精子发生 从精原细胞（spermatogonium）发育为精子的过程称为精子发生，约需64±4.5天。精子发生在睾丸生精小管内进行（图1-2），可分为增殖期、生长期、成熟期和变形期等4个时期。 （一）增殖期 精原细胞位于生精小管基膜上，呈圆形，分化较低，可分为A、B两型。A型是精原细胞的干细胞，经有丝分裂增殖，部分A型精原细胞保留干细胞功能，部分A型精原细胞分化为B型精原细胞。精原细胞细胞核中的染色体数目是二倍体（2n），以人为例，精原细胞具有46条染色体（23对）。 图1-2　精子发生过程示意图 图1-2　精子发生过程示意图 图1-3　精子结构模式图 （二）生长期 B型精原细胞经数次分裂后，体积增大，形成初级精母细胞（primary spermatocyte），其染色体数目仍为2n，如，人的初级精母细胞中染色体数目仍为46条。 （三）成熟期 初级精母细胞形成后，迅速进行第一次减数分裂，形成2个次级精母细胞（secondary spermatocyte）。每个次级精母细胞再经第二次分裂，结果共形成4个精子细胞（spermatid）。由于DNA分子只在S期复制了一次，而细胞却分裂两次，结果形成的4个精子细胞中，染色体数目减少一半，由2n变为n。以人为例，精细胞中只有23条染色体。因此，这两次连续的分裂合称为减数分裂。 （四）变形期 在变形期，精子细胞发生一系列变化。 1．顶体形成 精子细胞的高尔基复合体经过变化形成一个大的囊泡称为顶体泡。顶体泡与核模相贴并增大，形成双层膜帽覆盖于核的前2/3，即为顶体。顶体中含有多种水解酶，如透明质酸酶、酸性磷酸酶、顶体蛋白酶等。受精时顶体酶释放，有助于精子穿过卵的透明带。 2．核染色质凝聚 精子细胞中，与DNA结合的组蛋白相继被过渡性蛋白质（transitional proteins）、精蛋白替代。然后DNA与精蛋白以一种独特的方式包装，致染色质高度浓缩、包裹在一个非常小的空间内。若组蛋白未被精蛋白完全替代，或过渡性蛋白质在核内持续存在，精子核就不能发育成熟。这种精子没有受精能力，在精液中比例过高常导致男性不育。 3．尾部形成 精子细胞的两个中心粒移向核的尾侧，微管形成轴丝伸向细胞尾部，随细胞变长相应伸长，部分线粒体聚集在轴丝近侧段形成线粒体鞘，细胞质向尾部汇集并脱落。经过上述变化，精子细胞从圆形转变为蝌蚪状的精子（图1-3）。 二、卵子发生 从卵原细胞（oogonium）发育为卵子的过程称为卵子发生（oogenesis），可分为3个时期。 （一）增殖期 女性胚胎第6周时，生殖嵴约有1 000～2 000个原始生殖细胞，它们以克隆方式增殖为卵原细胞。至第20周时，生殖细胞约为700万个，其中约200万个为卵原细胞，约500万个已发育成初级卵母细胞。卵原细胞的增殖可延续至胚胎第6个月。卵原细胞中，有二倍数染色体（2n），所以，也是二倍体，以人为例，它也有4