,第三章 普通胚胎学,第一节 生殖细胞 生殖细胞（germ cell）动物体内一种特化的细胞，是动物个体发生的基础，可产生下一代。包括精子（sperm）和卵子（ovum）。 一、精子（sperm） （一）、类型：1、 鞭毛型： 有1-2根鞭毛，可以运动。 2、 非鞭毛型：无鞭毛， 不能运动。 （二）、结构（鞭毛型）： 由头（head）、 颈（neck）、 尾（tail）三部分组成。,精 子,第一节 生殖细胞,第一节 生殖细胞,第一节 生殖细胞,A、头部： 形状多样。 a、顶体（acrosome） ： 位于头部的最前端，一个大容酶体。它协助精子进入卵内。 b、细胞核： 含有遗传物质。,第一节 生殖细胞,顶体,细胞膜,微管,线粒体,核,中段,B、颈部 很短，主要产生轴丝。 C、尾部 a、中段：短而粗，从远端中心粒到环状中心粒。中央是轴丝，其上有螺旋状的线粒体缠绕。 b、主段：为包有原生质鞘的轴丝，有运动的作用。 c、末段：短而细，无原生质鞘，轴丝裸露。可运动。,第一节 生殖细胞,细胞核,中心粒,线粒体,第一节 生殖细胞,第一节 生殖细胞,第一节 生殖细胞,（三）、精子的大小和数量 A、精子的大小 因动物的种类而异。如虾的精子10m。 B、数量：以亿计算，牡蛎一次排精有1亿多精子。,（四）精子的运动和寿命 鞭毛型精子有运动能力。 精子的寿命很短。淡水硬骨鱼的精子在水中可活45秒到5分钟。 延长寿命的方法： 低温、常温、和冷冻。,第一节 生殖细胞,（五）、精子的发生 分期：增殖期、生长期、成熟期和变态期。 1、增殖期 原始的生殖细胞不断分裂形成 精原细胞（核大而圆，染色质均匀分布）。,第一节 生殖细胞,2、生长期 精原细胞不断分裂形成初级精母细胞 特点：体积大，染色体形成。 3、成熟期 初级精细胞（2n）（减数分裂）次级精细胞（n） （有丝分裂） 精子细胞（n）(细胞小,核大而园， 染色质致密)。,第一节 生殖细胞,4、变态期 ：2个中心粒形成前结、后结和端环,发出轴丝形成尾部，高尔基复合体+顶体泡构成顶体。线粒体于轴丝周围形成螺旋状线粒体鞘。核内染色质浓缩。多余胞质脱落，胞膜精子质膜。,第一节 生殖细胞,第一节 生殖细胞,二、卵子（ovum） 精子和卵子形态结构区别： 卵子 精子 有卵膜和卵黄 无 细胞较大 细胞小 一般为圆球形 形状多样 一般不运动 可运动 （鞭毛型）,第一节 生殖细胞,（一）、卵子的结构 卵子具细胞质（卵质）、细胞核（卵核）、 细胞膜（卵膜），还有卵黄。 1、卵膜 （1）种类： A、初级卵膜（卵黄膜或辐射带） 由卵子的原生质所形成的。哺乳动物卵子的初级卵膜上有微绒毛。 B、次级卵膜（绒毛膜） 由卵巢内的滤泡细胞分泌形成的。 C、三级卵膜 由输卵管的腺体分泌形成的。,第一节 生殖细胞,（2）卵膜的作用 A、机械作用 使卵子有一定的形状。 B、保护作用 防止有害物质、 有毒化学物质和干燥。 C、固着作用 D、杀菌作用 E、卵膜与受精的关系,第一节 生殖细胞,2、卵质 多呈泡沫状，含有各种细胞器和卵黄。 卵黄（yolk） 由卵黄核形成，液体或固体，各种颜色，含有蛋白质、脂肪、油滴、维生素等营养物质。 3、卵核 球形，核仁参与蛋白质的合成，核仁的排出物可形成卵黄核。,第一节 生殖细胞,（二）卵子的种类 1、均黄卵（isolecithal egg） 卵黄含量很少，均匀分布在卵质中。 如：软体、棘皮、哺乳动物等的卵。 2、端黄卵（telolecithal egg） 卵黄含量很多并集中在细胞的一端。 如：鱼类、鸟类、爬行类等的卵。 3、间黄卵（mesolecithal egg) 卵黄含量较多,卵黄集中一端。 如：环节、两栖、腹足类等的卵。 4、中黄卵（centrolecithal egg） 卵黄含量多，集中在卵子的中央。 如：昆虫、甲壳类等的卵。,第一节 生殖细胞,（三）卵子的极性 卵黄多的一极称为植物极。 卵黄少的或没有卵黄， 原生质集中的一极称为 动物极。,第一节 生殖细胞,植物极,动物极,（四）卵子的大小和数量 卵子的大小：主要取决于卵黄的含量。 卵子的数量 一般较少，取决于繁殖方式和生活习性。 （五）卵子的营养 1、孤立型 卵子直接通过渗透方式从卵巢腔中 或卵巢壁上获取营养。 2、辅助型 A、滤泡型 卵子的周围有许多层滤泡细胞，它们为卵子提供营养，排出卵子的代谢产物，形成次级卵膜。 B、滋养型 卵子吸取或吞噬周围的滋养细胞而 获得营养。,第一节 生殖细胞,（六）卵子的发生 1、增殖期 卵原细胞特点：体积小,核大，细胞质少。,第一节 生殖细胞,2、生长期 小生长期(细胞的生长)，大生长期（卵黄的积累）。 初级卵母细胞特点：细胞体积增大，含有大量卵黄。,第一节 生殖细胞,初级卵母细胞 细胞核（N）位居中央，核仁（Nu）大而明显，细胞质内含有大量卵黄颗粒。Fc为卵泡细胞，E为内皮细胞。3，600,第一节 生殖细胞,3、成熟期 初级卵母细胞（2n）（减数分裂）次级卵母细胞（n）和极体（n） 卵细胞和3个极体。,第一节 生殖细胞,次级卵母细胞、第一极体：,第一节 生殖细胞,减数分裂与配子发生过程,卵原细胞 46, XX,极体 23, X,第一次成熟分裂 （减数分裂）,初级精母细胞 46, XY,初级卵母细胞 46, XX,精原细胞 46, XY,次级精母细胞 23, X,精子细胞,精子,23, X,23, X,23, Y,23, Y,次级卵母细胞 23, X,卵子 23, X,第二次成熟分裂 （有丝分裂）,23, Y,极体 23, X,第一节 生殖细胞,第二节 受精作用 一、受精作用的定义和生物学意义 1、受精作用（fertilization）： 卵子和精子成熟后，必须经过结合形成合子才能进一步发育。这种两性生殖细胞的结合现象称为受精作用。 授精（lnsemination）：在精子入卵以前两者相互接触的一切过程。 2、受精作用的生物学意义 A、动植物的有性生殖必须通过受精作用来完成。 B、受精卵具有父体和母体的双重遗传性。 C、后代具有更强的生活力和 对环境的适应能力。,二、受精的方式 1、体外受精（external fertilization） 卵子和精子都排到体外（水中）， 在水中结合而完成受精作用。 条件： A、卵子和精子同时排在同一空间。 B、卵子和精子在短时间内结合。 2、体内受精（internal fertilization） 精子进入雌体内与卵子结合完成受精作用。 优点： A、精子的生活力和受精力 可以保持较长时间。 B、精子与卵子结合的 空间有保证。,第二节 受精作用,三、受精的一般过程 （一）精子与卵子相遇 1、精子的趋流性 2、精子的趋化性,第二节 受精作用,精子头部与卵膜成分接触诱发顶体反应（acrosomal reaction）。,海胆受精过程,1、顶体破开，释放水解酶； 2、精子前端与受体结合； 3、入卵，卵黄膜膨胀。,第二节 受精作用,(二)精子入卵 1、精子入卵的时间 A、蛔虫类型 在第一次成熟分裂之前。 B、中间型 a、在第一次成熟分裂中期。 b、在第二次成熟分裂中期。 C、海胆型 在第二次成熟分裂完成之后。,第二节 受精作用,2、精子入卵的地点 A、从卵膜孔进入。 B、可以在不同地点 进入。 3、精子入卵的程度,第二节 受精作用,4、受精锥的形成 当精子与卵子接触时，在接触点上，由卵子表层的原生质形成的锥状突起，叫做受精锥（fertilization cone）。其作用是将精子吸入卵内。,第二节 受精作用,第二节 受精作用,5、精子入卵的机制 成熟的精子与卵子混合时，卵子放出的特殊的化学物质在水中扩散，使精子密集游向卵子，并激起精子的活动性； 精子借助顶体和溶解素的作用，穿过次级卵膜到初级卵膜表面； 精子的抗受精素和卵子的受精素相互作用，使精子停止活动； 卵子表层原生质形成受精锥，把第一个与初级卵膜接触的精子吸入卵内。,第二节 受精作用,第二节 受精作用,受精作用,第二节 受精作用,（三）受精膜的形成和卵质变化 1、受精膜（fertilization membrane）精子入卵后，初级卵膜因受刺激而迅速离开卵子的表面并举起形成受精膜。,2、受精膜的形成（海胆）： 当卵黄膜举起时，皮质颗粒被撕开，其放出膜内物质，与卵黄膜共同形成受精膜 。,第二节 受精作用,4、卵质的变化 受精后，卵子因受刺激而收缩；发生卵质流动。,第二节 受精作用,3、受精膜的作用 A、阻止多余的精子进入卵； B、增加受精卵的渗透性； C、利于受精卵在膜内自由转动而在适合的 位置发育。,（四）雌雄原核的形成 1、雄性原核（male pronucleus） 精子入卵后，头部旋转180，颈部的中 心粒发出星光，顶体消失，细胞核膨胀，染色 质由密集变稀疏，恢复成普通细胞核的形态结构。 2、雌性原核（female pronucleus）精子入卵后，卵子已经完成了两次成熟分裂，核小，染色质成网状结构。,第二节 受精作用,极体,透明带,受精卵,原核,卵周腔,第二节 受精作用,卵周腔,（五）雌雄原核的接触 （六）雌雄原核的融合 雌雄原核相互靠拢而完全融合。中心粒一分为二，排列两端，形成双星体。,极体,透明带,受精卵,原核,第二节 受精作用,第二节 受精作用,次级卵母细胞完成第二次成熟分裂,雌、雄原核形成,雌、雄原核融合,受精卵形成（合子形成）,四、单精受精和多精受精 1、单精受精（monospermy） 只有一个精子进入卵内。 2、多精受精（polyspermy） 有多个精子进入卵内，但只有一个精子形成雄性原核，其余的精子崩解。 五、人工授精 人工授精（artificial insemination） 用人为的方法采集精卵，使精子与成熟的卵子结合。 意义：提高受精率和配种效率， 改良品种，进行动物杂交等。,第二节 受精作用,六、受精作用的选择性 每个卵细胞总是选择在生物学上对自己 最适合而有一定差异的精子结合。 生活力的强度决定于两个结合配子差异的程度。 七、雌核发育、性反转和性诱导 1、雌核发育（gynogenesis） 同种或异种的精子进入卵内，但这些精子只起诱发作用，受精卵完全在雌核控制下发育。 2、性反转（sex reversal）在一定的条件下，动物的性别发生转化。 3、性诱导：应用性激素或性诱导物质 的散发作为信息从而使雌雄 个体交配和受精。,第二节 受精作用,第三节 卵裂 一、卵裂的定义和意义 1、卵裂（cleavage）单细胞的受精卵经过一系列重复的分裂，形成一个多细胞的胚体的过程。 2、意义： 卵裂为胚胎的进一步发育作为物质准备；反映了动物的系统发育。,二、卵裂的类型 （一）完全卵裂（holoblastic cleavage） 分裂沟遍及整个卵子。 1、根据分裂球大小相等与否，分为： A、均等卵裂 分裂球大小几乎相等。,第三节 卵裂,B、不等卵裂 分裂球大小不相等， 小分裂球在动物极，大分裂球在植物极。,第三节 卵裂,全裂,第三节 卵裂,2、根据分裂球的排列方式分为： A、辐射卵裂 从动物极看，分裂球呈辐射排列。如海参,第三节 卵裂,B、螺旋卵裂 由于分裂中纺锤体发生倾斜而使分裂球的排列发生扭转。如软体动物。,第三节 卵裂,C、两侧对称 分裂球对称地排列在