第六章生殖细胞的发生.pptx

第六章生殖细胞发生

(一)目的与要求

了解生殖细胞的起源与分化，掌握精子发生、卵子发生的过程。

(二)基本概念和知识点：

原生殖细胞、精子发生、卵子发生

(三)课后练习

分析精子、卵子的发生过程

进行有性繁殖的高等生物，由生殖细胞(germcells)

分化产生世代交替的桥梁——配子(gamete),雌雄配子结合形成合子(zygote),经发育过程形成具有体细胞 (somaticcells)和生殖细胞的个体，成熟的个体再产生生殖细胞，周而复始，使种族的生命得以延续，而构成生命周期(lifecycle)。

第一节生殖细胞的起源与分化

在胚胎发育初期生殖细胞就已经决定的动物，生殖

细胞来源于其前体原生殖细胞(primordialgerm

cells,PGCs)。这些原生殖细胞只有经过迁移，进入发育中的生殖腺原基生殖嵴才能分化成为生殖细胞。

生殖质是卵质中有一定形态结构和特殊定位的细胞质，主要由蛋白质和RNA构成。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，这些具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。

●生殖质——原始生殖细胞—一迁入生殖嵴分化

PO

ABP1

体细胞EMSP2

MSECP3

尸

体细胞体细胞DP4

体细胞生殖细胞

线虫P颗粒对最初细胞分化的影响

A线虫的P颗粒均匀分布于整个未受精卵的卵质中，受

精后集中位于预定胚胎的后部。第一次卵裂形成一个AB细胞和一个含有P颗

粒的P1细胞

B线虫卵裂时P颗粒和PIE-1蛋白全部分配到P细胞中，

由P4细胞产生全部

生殖细胞

一、生殖质与生殖细胞分化

A

B

P颗粒蛋白的成分主要包括几种转录抑制因子和RNA

结合蛋白，其中包括果蝇Vasa,Piwi和Nanos的同源分子。pie-1基因的功能涉及维持生殖干细胞的属性，该基因编码的核蛋白PIE-1是避免向体细胞分化的关键分子，它能抑制线虫生殖细胞中几乎所有基因的转录。

关于线虫不均等卵裂的分子机制，目前已知线虫受精卵极性的维持依赖于2组PAR蛋白的共同抑制(前端皮质中PAR-3/PAR-6/PKC-3复合物，后端皮质中PAR-

1/PAR-2复合物.NOS-3(内皮源性一氧化氮合酶)和

FBF-1/2能抑制PAR-2的致死性，调节前端复合物的功能参与细胞极性调节。另外，Brat也可调控PAR蛋白依赖的极性和细胞不均等分裂。

果蝇原生殖细胞最早发现于受精后大约90min,这些原生殖细胞位于果蝇胚胎后端，含有特殊的生殖质(极质)颗粒。生殖质成分的重要功能是抑制体细胞基因的表达，

保证这些细胞发育成为生殖细胞。

生殖质中最早的成分之一，germcell-less(gcl)

mRNA是在滋养细胞中转录再迁移到卵母细胞中并定位于后端卵质的母源效应基因。Gcl是一种核膜蛋白，对于防止基因转录和生殖细胞的特化极为重要。gc的同源基因在小鼠和人生殖细胞中已经发现，小鼠gcl也具有抑制转录的功能，男人如gcl基因突变导致缺乏精子或不育。

另一种生殖质成分，非编码RNApolargranule

component(pgc),Pgc可通过防止RNA聚合酶Ⅱ的磷酸化抑制基因转录。

有些母源效应基因的表达对于果蝇生殖质的形成具有重

要作用。至少在已发砚的8个母源效应基因中，任何一个

基因产生突变，都能引起由其异源合子产生的个体无后代，而其同源合子发育成没有生殖细胞的不育个体。如oskar对于生殖质的形成和装配起着极其重要的调控作用。

在非洲爪蟾受精卵中生殖质是位于植物极附近富含RNA和蛋白质的一团特殊细胞质，其中也包含线粒体rRNAs。在卵裂中由于卵质的不均匀分布，生殖质仅存在于靠近植物极的少数分裂球之中。只有含生殖质的少数分裂球能够发育成为原生殖细胞，两栖类生殖质主要成分的功能是在