组织胚胎学-第七章普通胚胎学 生殖细胞

第一节生殖细胞第二篇胚胎学第七章普通胚胎学♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂第一节生殖细胞P203-215教学要求一、概述二、雄性生殖细胞—精子三、雌性生殖细胞—卵子四、精子发生与卵子发生的比较♀♂♀♂♀♂♀♂♀♂生殖细胞教学要求重点掌握：1、哺乳动物鞭毛型精子的结构与功能，精子的发生过程、变化规律及意义；

2、卵子的分类、结构与功能，卵子的发生过程、变化规律及意义。比较区别：精子发生与卵子发生的异同点精子与卵子结构的主要差异理解掌握：皮层、卵黄、卵膜、胚泡等的结构及概念。了解：动物生殖细胞的来源，精子的生物学特性及卵子的特性。

一、概述

1、多细胞动物的两种细胞：

①体细胞：维持动物体正常生理活动的细胞。

②生殖细胞：特殊分化的、担负有机体传种接代任务的细胞，是个体发生的基础。

雄性生殖细胞

→

精子

雌性生殖细胞

→

卵子

有性生殖：精卵结合受精→合子→发育成→个新个体。

无性生殖：裂体生殖、出芽生殖、孢子生殖。2、生殖细胞的胚层来源：

外胚层：海绵、水螅

中胚层：绝大多数无脊椎动物等

内胚层：绝大多数脊椎动物等3、生殖腺的构成：

低等动物：生殖细胞分散、可迁移、无固定生殖腺。

高等动物（从扁形动物起）：生殖细胞:不同来源生殖嵴（结构材料）：中胚层

概述~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

二、雄性生殖细胞——精子精子在雄性生殖腺中产生，是一种高度特化的

细胞，极小，大多数能活泼运动。动物的精子大体可分为：

非鞭毛型：线虫纲、甲壳纲

鞭毛型：其余动物

（一）哺乳动物鞭毛型精子的结构（二）精子的发生（三）精子的生物学特性

各种无鞭毛的精子大海虾十足类蛔虫大眼水蚤尾部颈部头部线粒体细胞核

顶体人牛鸡蛙鲈鱼各种鞭毛型精子（一）哺乳动物鞭毛型精子的结构：

1、头部：①形态：多样，依动物种类而异。

②结构：

顶体：相当于大溶酶体，内含多种水解酶，受精时释

放出来，溶解卵膜，利于精子入卵。其结构正

常与否与受精率、生殖率有关。

精核：位于顶体后面，染色质高度致密。

头帽：位于顶体前端及两侧、核两侧，起保护作用。

③功能：激发卵子和传递遗传信息。

2、颈部

3、尾部精子

6785432110111213149鞭毛型精子的结构模式图头帽细胞核顶体尾丝粗纤维颈部线粒体细胞膜中段轴丝端环主段原生质鞘纵柱质膜顶体外膜顶体内膜核膜核顶体下物质顶体后致密层后环核膜顶体帽前端顶体帽赤道段顶体后区哺乳动物线粒体顶体的形态结构精子的头部2、颈部：

①形态：短，多为圆柱状或漏斗状。

②结构：

近端中心粒：位于核后，受精时可随精子头部入卵，在卵内产生星光，起导航作用，以促使卵裂。

远端中心粒：远核，变为基粒，产生尾部鞭毛轴丝。B、外周：围有9条粗纤维，向后与尾部的纤维相连。A、中央精子

3、尾部：细长，分三部分：

①中段（间节）：

粗，从远端中心粒到端环为止。

A、结构（横切、由内到外）：

轴丝：由远端中心粒产生，为9+2微管系统。中心—

两条微管，传导作用。周围—9组二联管，收缩作用。

粗纤维：9条，包于轴丝外，与颈部9条相连，有收缩功能。

线粒体鞘：双螺线，绕在粗纤维外，提供能量。

B、功能：是代谢的中心，精子运动的动力厂。

精子

②主段：极长，从端环到尾丝为止。

A、结构（横切、由内到外）：

轴丝：9+2

微管

粗纤维：上述9条的延伸，由9条→7条→0。

原生质鞘：致密，闭合圆筒状。

B、功能：司精子的运动。

③末段（尾丝）：细而短，主要为轴丝的9+2微管结构。

掌握精子结构与功能的关系精子哺乳动物鞭毛型精子的结构和作用列表组成形态结构特点与作用头部依动物种类而异顶体相当于大溶酶体，含多种水解酶，受精时，释放酶于细胞外，溶解卵膜，协助精子入卵。激发卵子和传递遗传信息。细胞核高度致密，携带遗传信息。头帽在顶体前端及两侧，起保护作用。颈部短、多为圆柱状或漏斗状近端中心粒近核、受精时随精子头部入卵，在卵内产生星光，起导航作用，促使卵裂。远端中心粒远核、变为基粒，产生尾部鞭毛的轴丝。粗纤维9条，包围中心粒，向尾部延伸。尾部中段短而粗，从远端中心粒到端环为止。轴丝9+2结构（周围9组二联微管，起收缩作用；中央2个微管，起传导作用。）为代谢中心、精子运动的动力厂粗纤维9条，包于轴丝外，与颈部9条相连，有收缩功能线粒体鞘双螺线，绕在粗纤维外，供能。主段极长，从端环到尾丝止。轴丝（同上）起运动作用粗纤维9条→7条→0条原生质鞘致密、闭合圆筒状。末段短、细轴丝（同上）哺乳动物鞭毛型精子的结构和作用

（二）精子的发生

指由原始生殖细胞发育成精原细胞，进一步发育到

精子成熟并排出体外的整个过程。全过程在精巢内进行，

历经四个时期：

1、增殖期：原始生殖细胞

反复有丝分裂

大量精原细胞

不断分裂数量增多

2、生长期：精原细胞吸收营养物质、细胞生长初级精母细胞

3、成熟期

4、变态期

精子和卵子的发生3、成熟期：初级精母细胞（2N）第一次成熟分裂（减数）次级精母细胞（1N）第二次成熟分裂（有丝）精子细胞（1N）★在成熟期，染色体进行一次复制、一次分离、一次分裂，结果由1个初级精母细胞（2N）分裂为4个精子细胞（1N）。整个过程使染色体数目在世代相传中保持恒定，同时又发生遗传物质的重组交换，产生与亲代不同的重组染色体，从而导致遗传的变异。精子的发生

精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞

4、变态期（精子形成期）：精子所特有，是由精子细胞形成精子的阶段，通过变态，使精子具备了其复杂的结构和特定的形态。这个过程的主要的变化有：

（1）细胞器的变化（2）细胞核的变化（3）细胞质的变化（4）细胞膜的变化精子的变态

精子细胞变态为精子图解

精子的变态过程图解高尔基体（1）细胞器的变化

①中心粒：变态开始，由核前移到核后，与核排列在同一直线上，近核的为近端中心粒，远核的为远端中心粒，并向后形成鞭毛的轴丝。

②高尔基体：移到核的前端。

A、小液泡集合、扩大，其中出现小致密体→顶体前颗粒合并顶体颗粒变扁顶体。

B、液泡壁

扩展头帽。

C、剩余的退化成为“高尔基残留物”，变态完毕时，从细胞内脱落。

③线粒体：随细胞质往核后退缩，在中段包裹轴丝形成线粒体鞘或线粒体螺线。精子的变态

（2）细胞核的变化：

①体积变小：染色质凝缩和精核重组，DNA紧密装配；去掉与传递遗传信息无关的物质。

②形态改变：由圆形变为不同动物精子头部的特殊形态。

◆意义：核结构和组成变化的结果，有利于精子的活动及在完成受精过程中保护染色体免受损伤。精子的变态

（3）细胞质的变化：大部分往核后退缩，在顶体和核处留下极薄的一层，一部分包裹颈部和尾部，形成原生质鞘，多余的部分连同残留的细胞器一起脱落。

（4）细胞膜的变化：

细胞膜上的卵子结合蛋白产生。总之，精子变态目的在于能与卵子接触并与之受精，完成传种接代任务。经变态，精子体积由大变小，由圆形到鞭毛形，由不能动到能动。掌握变态期的主要变化规律及目的意义精子的变态（三）精子的生物学特性

1、精子的大小

精子的大小与动物体的大小无关，随种类而异。单位一般为um。

2、精子的数量

精子的数量一般以亿计算。如四大家鱼一次排精量为

10~13亿。

3、精子的运动与寿命

(1)运动

(2)寿命3、精子的运动与寿命

（1）运动：是精子的主要特征之一。

在精巢内或输精管内精子不运动或仅作微弱运动，因受CO2麻痹,代谢率低；入水后开始运动，由水中O2所激起，非水的机械作用。精子刚入水中运动活泼，但因其体积小，原生质少，能量有限，故寿命很短，只有几分钟到几小时、几十小时。海水种类比淡水种类略长，体内受精的精子存活时间长，因受生殖道分泌物的保护。温度越高，精子运动、代谢越快，能耗越大，寿命也会缩短。

（2）延长精子寿命的方法：

①低温（降温）：降低精子代谢率，能量消耗慢。

②超低温冷冻：致冷剂（液氮-196℃、干冰、液态CO2-79℃）★农业上：良种公畜引进和交换;★

医学上：建立人类精子库问题；★养殖业上：鱼类精液的保存。

③卵巢液：精子在同种动物卵巢液中可受到保护，存活时

间长。

④生理盐水：配制等渗水，减少精子为调节渗透压而产生

的能量消耗。

⑤其它：注意控制PH值、光照度等。

三、雌性生殖细胞——卵子

卵子也是一种高度特化的细胞，与精子的主要区别是：

①体积大；②有卵膜、卵黄；③多为圆形或椭圆形；④不能运动。

（一）卵子的结构（二）卵子的发生（三）卵子的分类（四）卵子的特性

（一）卵子的结构

1、卵质：

发育早期：内含物及胞器少，均质，结构简单；发育晚期：内含物及胞器多，异质，结构复杂。

（1）卵黄

（2）皮层与皮质颗粒

（3）核糖体和tRNA

（4）形态形成因子

（5）保护性化学物质

2、卵核

3、卵质膜鱼类卵巢第Ⅳ期切片(示各时相卵母细胞构造)第Ⅰ时相第Ⅱ时相第Ⅲ时相第Ⅳ时相鱼类卵巢第Ⅳ时相卵母细胞12345687滤泡细胞液泡细胞核核仁卵黄颗粒卵质膜次级卵膜初级卵膜鲫鱼第Ⅳ期卵巢第Ⅳ时相卵母细胞ⅣⅣⅢⅢⅢⅡⅠ鲫鱼第Ⅳ期卵巢第Ⅳ时相卵母细胞滤泡细胞（滤泡膜）液泡细胞核核仁卵黄颗粒卵质膜初级卵膜（辐射带）次级卵膜71235468

（1）卵黄：是一种异质性的混合物，为颗粒状结构，形状多样；

在化学成分上可分为碳水化合物卵黄、蛋白质卵黄和脂肪

卵黄；在物理密度上有液态与固体的；染色反应上常呈强

嗜酸性。作用：A、氧化供给胚胎发育的能量；

B、作为判定卵子极性的依据；

C、其降解物可作为卵细胞合成其他物质的原材料；

D、能释放一些完整分子，起某些酶和特殊诱导者的作用。

卵黄

◆卵黄合成的途径：

细胞内合成：参与形成卵黄颗粒的细胞器有内质网、高尔

基体、线粒体、溶酶体、核糖体等。

细胞外合成：一般认为来自肝脏，经血液运输到达卵表

面，由卵子经微吞饮作用形成微吞饮泡，

再演化为卵黄粒。卵黄

（2）皮层：皮层位于卵质的表层，呈凝胶状，含许多具膜的皮质颗粒，其内含消化酶、粘多糖等物质，是卵细胞胚胎发育的重要场所之一。

作用：①加强分裂球之间的联系；

②受精时起重要作用，可产生皮层反应，并参与形成受精膜，促使卵发育及一系列特性改变；

③具有选择通透性，调节卵细胞与周围环境相互作用；

④对卵子的极性和对称有一定作用，植物极较多。皮层卵黄（3）核糖体和tRNA

发育中的卵子能积极合成大量的核糖体，保证迅速生长的卵母细胞能高速度合成蛋白质；这也有利受精后胚胎发育合成蛋白质之需。（4）形态形成因子

为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。（5）保护性化学物质

指卵内含有的一些保护卵子或胚胎的化学物质。

2、细胞核（卵核）：处在初级卵母细胞发育早期的卵核膨大为泡状，称为胚泡或生发泡。卵核由核仁、染色体、核质和核膜组成。卵核位置随卵黄含量而转移。

（1）核仁（2）染色体（3）核质（4）核膜卵核（1）核仁：

是卵核的主要成分，是蛋白质合成的重要场所。圆球

形，其数量及在核中的位置因动物种类而异。（2）染色体：

在初级卵母细胞中，出现特殊的灯刷染色体，悬浮于

生发泡内。即在染色体主轴两侧横生许多侧环，形似灯刷，

其DNA含量比同种精子多出16倍。。卵核

（３）核质：

随卵细胞增大，早期卵核核质迅速增加，含大量蛋白

质和RNA，以核糖核蛋白颗粒形式存在。（４）核膜：

由光滑到凹凸不平，有的形成明显伪足或核膜泡，以增加与卵质的接触面积，电镜下可见强烈的物质交换，核孔处常可见许多核仁物质的外排物。卵核

3、卵膜：为覆盖在卵子外表面的膜状结构。根据其来源，

可分为三种：

（1）初级卵膜（2）次级卵膜（3）三级卵膜卵膜

（1）

初级卵膜：由卵子的原生质形成，又称卵黄膜或辐射带。在哺乳动物卵中，它是由卵质表层向外伸出的许多微绒毛突起，与卵表面垂直成辐射状纹；可增加卵细胞的表面积，利于物质的交换，受精时还参与形成受精膜。

（2）

次级卵膜：由滤泡细胞分泌形成，位于初级卵膜外，又称绒毛膜（哺乳类），鱼类的多具粘性。

卵膜鲫鱼第Ⅳ时相卵母细胞示表层的结构液泡滤泡细胞

初级卵膜次级卵膜卵黄颗粒卵质膜

（3）三级卵膜：

由输卵管或其附属腺体分泌形成，具保护性或营养性。如鸟类的蛋白、卵壳膜及卵壳（三层）；腹足类的卵囊、卵带等，均多层，质地多样。

★不同动物的卵膜种类、层数不一。如鸡、鸭卵具初级、

三级卵膜，对虾具有初级、次级卵膜。

作用：具有机械、保护、固着、抑菌作用，其存在对于

受精是必要的（裸卵不能受精）。卵膜与精子相

互作用时，能使精子获能。卵膜

（二）卵子的发生

卵子发生是指由原始生殖细胞发育形成卵原细胞，再由

卵原细胞进一步发育至卵子的整个过程，需经增殖期、生长

期和成熟期1、增殖期：原始生殖细胞反复有丝分裂大量卵原细胞

不断分裂数量增多2、生长期：卵原细胞吸收营养物质、细胞生长初级卵母细胞

小生长期：生长缓慢、不明显

大生长期：生长迅速、卵黄积累3、成熟期：

3、成熟期：初级卵母细胞（2N）第一次成熟分裂（减数）

1个次级卵母细胞（1N）+第一极体

第二次成熟分裂（有丝）

1个成熟卵子和第二极体（2或3个）。极体：指卵子发生过程中所形成的不能受精的小细胞。卵子的发生

双倍体单倍体卵原细胞第一极体初级卵母细胞卵子发生卵细胞第二极体次级卵母细胞增殖期

生长期

成熟期

（三）卵子的分类

不同动物的卵子，根据卵黄含量和分布的不同，

可分为4种类型：

1、均黄卵

2、端黄卵

3、间黄卵

4、中黄卵次级卵母细胞卵子类型均黄卵间黄卵中黄卵端黄卵细胞核动物极海胆均黄卵蛙间黄卵甲壳类中黄卵

1、均黄卵（少黄卵）：

（图）卵黄含量少，分布均匀，核中位。如软体动物双壳类、海胆卵、文昌鱼卵、哺乳动物卵子（次生性）。

2、端黄卵（偏黄卵）：卵黄含量多，呈极性分布，集中于植物极，原生质则集中于动物极。如软体动物头足类、大多数鱼类、爬行类、鸟类等。

卵子的种类

3、间黄卵：卵黄含量介于上述二者之间，卵黄较集中于植物极，原生质较集中于动物极，两者之间无明显的界限，存在逐渐过渡状态。如腹足类、两栖类、环节动物。

4、中黄卵：卵黄含量多，分布于卵子中央，原生质很薄地分布

于卵子的表层，核在中央。如昆虫和甲壳类的卵。卵子的种类（四）卵子的特性

1、卵子的极性由于卵细胞中积累的各种物质数量和分布不同，卵内发生了物质的重新排列，因而产生了卵子的极性，可从卵黄的分布判断卵子的极性。

①植物极：卵黄多的一极，静置时朝下；

②动物极：卵黄少或无的一极，主要是原生质集中处，核多位于该极，静置时朝上。★间黄卵、端黄卵极性明显，均、中黄卵不明显，但可从其它特征确定卵子的极性。

卵轴：贯穿卵子动物极到植物极的假想中轴称为卵轴。卵黄和其它物质大多沿此轴分布，即形成一个等级或梯度。

胚轴：

连接未来胚体的头部和尾部的假想轴。受精后逐渐明

显。两轴有一定的关系。卵子大小营养物质含量发育方式代表动物小少有自由幼虫阶段环节、软体、棘皮大多不经自由幼虫阶段鱼类、爬行类、鸟类小少胎生哺乳类②数量：比精子少得多，数量取决于繁殖习性（护卵行为）。

2、卵子的大小和数量：

①大小：不同动物差异大，7um-20cm不等。四、精子发生与卵子发生的比较1、精子发生与卵子发生的共性：（1）发生减数分裂，染色体减半，同源染色体发生交换重组，创造物种内的变异性，有利于生物的进化；（2）发生广泛的形态学分化以利于受精；（3）精子和卵子在未受精情况下，都不能长时间存活。增殖期

生长期

成熟期

变态期双倍体单倍体卵原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子精原细胞次级卵母细胞第一极体第