關于生殖細胞與受精第1頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三重點精子和卵子的發(fā)生過程及二者的差異頂體反應第2頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)生殖細胞的起源與發(fā)生

一、生殖細胞的起源二、精子的發(fā)生三、卵子的發(fā)生四、哺乳動物精子和卵子在發(fā)生上的差異第3頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三生殖（reproduction）：生物產(chǎn)生幼小的個體以繁殖后代。是生命的基本特征之一，生命通過生殖得以延續(xù)、繁衍、進化并適應環(huán)境的變化。生物生殖方式：無性生殖原核生物，單細胞真核生物。

有性生殖動物，植物。配子+配子合子第4頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三生殖細胞的掃描電鏡觀察第5頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三一、生殖細胞的起源精子和卵子的形成，常稱配子發(fā)生（gametogenesis）：是指二倍體的生殖細胞發(fā)育成為單倍體的卵子（ovum，egg）或精子（sperm，spermatozoa），分別稱為卵子發(fā)生（oogenesis）和精子發(fā)生（spermatogenesis）。第6頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原腸胚（三胚層）在三胚層形成之前，上胚層中的祖細胞群區(qū)域化，產(chǎn)生原始生殖細胞（primordialgermcell，PGC）。原始生殖細胞→生殖干細胞→精子（卵子）第7頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三PGC的產(chǎn)生過程需要BMP4、BMP8b、BMP2、WNT3

等TGFβ和Wnt信號轉(zhuǎn)導家族成員的參與。PGC遷移到生殖嵴，并在此處分化成為能提供用于生殖配子的生殖干細胞（germstemcell，GSC）。性分化開始：SRY基因控制分化，XY生殖嵴分化成睪丸，XX生殖嵴分化成卵巢。第8頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三原始生殖細胞及其遷移示意圖第9頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三第10頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三二、精子的發(fā)生精子由精原細胞發(fā)育而來。精原細胞發(fā)育為精子的過程稱為精子發(fā)生。精原細胞可以通過有絲分裂增殖，并通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精細胞（spermatid）。第11頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三分為增殖期、生長期、成熟期和變形期4個時期：

1.增殖期為精原細胞的有絲分裂。

2.生長期的本質(zhì)是初級精母細胞的形成與發(fā)育。

3.成熟期為精母細胞的減數(shù)分裂期。第12頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三4.變形期的本質(zhì)是精細胞特化為成熟的精子（1）頂體形成；（2）中心粒的變化；（3）線粒體改變；（4）細胞核的特化；（5）尾部形成。結果形成4個精子，細胞中染色體數(shù)目減少一半。第13頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三頂體形成：高爾基復合體變化形成頂體囊泡，與核膜相粘，成帽狀，套在核前2/3形成頂體（acrosome），含透明質(zhì)酸酶、酸性磷酸酶、蛋白酶和多種蛋白等。細胞核的特化：組蛋白→組蛋白變異體→

轉(zhuǎn)變蛋白→精蛋白（protamine）→

（受精后）組蛋白第14頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三線粒體高爾基體A、頂體的發(fā)生發(fā)育中的頂體發(fā)育中的尾

(中心體)B、尾的的發(fā)育C、精子頭的出現(xiàn)D、細胞質(zhì)濃縮E、精子的形成原生質(zhì)滴尾線粒體鞘頂體第15頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三

小鼠精子結構示意圖第16頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三精子發(fā)生過程有絲分裂第17頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三三、卵子的發(fā)生（一）卵子由卵原細胞發(fā)育而來、直至受精后才發(fā)育成熟卵子發(fā)生：卵原細胞（oogonium）發(fā)育為卵子的過程?？煞譃椋涸鲋称?、生長期、成熟期三個時期。第18頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三增殖期生長期成熟期第19頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三增殖期的特點：進行有絲分裂；卵原細胞的形成。5百萬-7百萬5萬個。生長期是初級卵母細胞的再發(fā)育。初級卵母細胞（primaryoocyte）在原始卵泡和生長卵泡內(nèi)進一步發(fā)育。第20頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三3.成熟期的標志是次級卵母細胞的形成。在激素的影響下，細胞開始完成減數(shù)分裂I，形成一個極體（polarbody，即第一極體）和一個次級卵母細胞。在大多數(shù)脊椎動物，次級卵母細胞緊接著進入減數(shù)分裂II，并被阻斷在減數(shù)分裂II的中期，只有在受精后才最終完成減數(shù)分裂。第21頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三4.次級卵母細胞在受精后完成減數(shù)分裂II而形成成熟

卵子。發(fā)育成熟的卵子細胞具有顯著特征：①在其質(zhì)膜外有一層卵外被（eggcoat）。②在其質(zhì)膜下靠近胞質(zhì)外側(cè)的區(qū)域為皮層（cortex），內(nèi)含皮層顆粒。③成熟卵子中合成了大量的蛋白質(zhì)、核糖體，以及tRNA和mRNA等，某些mRNA和蛋白質(zhì)為指導受精卵發(fā)育的形態(tài)發(fā)生因子（morphogeneticfactor）。第22頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三兔卵巢內(nèi)初級卵母細胞的電鏡觀察第23頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三卵子模式圖第24頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三（二）卵母細胞減數(shù)分裂的調(diào)控卵母細胞減數(shù)分裂的第一個調(diào)控位點在第一次減數(shù)分裂雙線期。卵母細胞的減數(shù)分裂是由Cdk1/cyclinB復合物的活性調(diào)控的--MPF。在卵母細胞減數(shù)分裂過程中，Cdk1獨特的調(diào)控是導致減數(shù)分裂從第一次分裂進入第二次分裂并停止在Ⅱ中期的原因。第25頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三激素刺激

停滯在減數(shù)分裂Ⅱ中期直到受精第一次減數(shù)分裂雙線期細胞不對稱分裂次級卵母細胞極體卵母細胞第26頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三卵細胞減數(shù)分裂中Cdk1/cyclinB的活性第27頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三Cdk1/cyclinB的活性通過Mos蛋白激酶維持卵細胞在減數(shù)分裂Ⅱ中期阻止是由卵細胞中的細胞靜止因子（cytostaticfactor,CSF）引起的。第28頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三四、哺乳動物的精子和卵子在發(fā)生上的差異精子（A)和卵子（B)發(fā)生的比較第29頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三第30頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)受精與醫(yī)學一、受精的條件二、受精過程三、輔助生殖技術第31頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三受精（fertilization）：是精子與卵子融合形成受精卵的過程。第32頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三一、受精的條件成熟的精子

在睪丸內(nèi)產(chǎn)生的精子在附睪內(nèi)受其分泌的甘油磷酸膽堿、內(nèi)毒堿、唾液酸糖蛋白等作用下，才能逐漸達到功能上的成熟。

成熟的卵子第33頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三精子獲能一般認為它是由射精后精子所處的雌性生殖管道的液體環(huán)境所決定的。精子的質(zhì)量與數(shù)量第34頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三異常精子形態(tài)第35頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三二、受精過程

（一）精子識別卵細胞并穿過卵外被

1.精子-卵子識別誘發(fā)頂體反應

頂體是精子頭部前端的用于胞吐的膜泡，包含數(shù)個蛋白酶酶原、蛋白酶抑制劑、ZP結合蛋白和配體結合蛋白。

第36頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三透明帶：由卵母細胞產(chǎn)生；主要由ZP1、ZP2和ZP3三種糖蛋白質(zhì)組成，ZP3是精子與透明帶結合的主要受體，可以誘導頂體反應；是受精的種屬屏障。

第37頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三頂體反應（acrosomereaction）：1）過程：一種特殊的細胞胞吐過程。獲能的精子首先與卵子周圍的放射冠接觸，頂體內(nèi)含的酶逐漸釋放，解離放射冠的卵泡細胞，繼而分解透明帶，形成一個精子穿過的通道。什么是頂體？第38頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三2）機制：瞬時鈣內(nèi)流導致磷脂酶PLC活化，活化的PLC產(chǎn)生IP3和DAG。IP3介導胞內(nèi)儲存庫中鈣的釋放，DAG活化PKC，PKC磷酸化底物蛋白。TRPC離子通道也誘導鈣內(nèi)流，并最終誘導了完整的頂體反應。2.精子穿過透明帶抵達卵細胞膜精子與卵子細胞膜的直接接觸，標志受精的開始。第39頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三（二）精-卵融合

1.精-卵質(zhì)膜融合、精子細胞核等成分進入卵細胞

2.次級卵母細胞完成減數(shù)分裂過程精子進入卵子后，激發(fā)次級卵母細胞迅速完成第二次減數(shù)分裂，形成一個成熟的卵子和一個第二極體。第40頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三3.精-卵膜融合后發(fā)生皮層反應阻止多精入卵

阻止多精入卵的兩個調(diào)控機制：卵子質(zhì)膜的快速去極化--快速的早期阻止多精入卵的機制。卵子的皮層反應（corticalreaction）--作用時間長的機制：卵子通過胞吐作用將其皮質(zhì)顆粒釋放出來，改變卵外被結構。

第41頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三（三）精-卵核融合完成受精過程

精子進入卵子后，精子核和卵子核分別形成雄原核和雌原核。在細胞骨架的作用下，兩個原核互相靠攏，最終融合為一個新的二倍體細胞核，卵子變成受精卵。第42頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三受精的意義：①受精使卵子的緩慢代謝轉(zhuǎn)入代謝旺盛期，從而啟動細胞不斷地分裂；②精子與卵子的結合，恢復了二倍體，維持物種的穩(wěn)定性；③受精決定性別；④受精的染色體來自父母雙方，并發(fā)生染色體聯(lián)會和片斷交換，使遺傳物質(zhì)重新組合，使新個體具有與親代不完全相同的性狀。第43頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三哺乳動物受精過程第44頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三a.Activationofthespermandtheacrosomereaction第45頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三第46頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三三、輔助生殖技術輔助生殖技術是指應用現(xiàn)代生物醫(yī)學知識、技術及方法對配子、合子及胚胎進行人工操作，代替人類自然生殖過程中的某些步驟，以達到受孕目的的一項技術。第47頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三輔助生殖技術的發(fā)展：第一代：體外受精（IVF）技術；第二代：卵胞漿內(nèi)單精子注射（ICSI）技術；第三代：胚胎移植前遺傳學診斷（PGD）技術；第四代：卵漿置換技術；目前：精子和胚胎冷凍和復融技術。輔助生殖技術的倫理問題。第48頁，講稿共50頁，2023年5月2日，星期三中英文關鍵詞對照acr