动物的早期胚胎发育
动物的早期胚胎发育
·生物的发育从受精开始,受精时雌雄生殖细胞一 一精子和卵子融合形成合子即受精卵 ·受精卵通过连续的分裂,产生大量细胞, ·细胞迁移、聚集、分化,共同构建新生命的基本 结构, ·并在小动物出生时,提供自主的小生命所必须的 器官 动物的早期胚胎发育一般是指从受精到器官原基 建成的过程
• 生物的发育从受精开始，受精时雌雄生殖细胞— —精子和卵子融合形成合子即受精卵。 • 受精卵通过连续的分裂，产生大量细胞， • 细胞迁移、聚集、分化，共同构建新生命的基本 结构， • 并在小动物出生时，提供自主的小生命所必须的 器官。 • 动物的早期胚胎发育 一般是指从受精到器官原基 建成的过程
、受精 命的起点 指精子 单倍体基因组相融合形成二 倍体合子的事体 在通常的情况下 受精过程包括精卵相遇,精卵子,引发卵 子发生一系列变化, 最终是二者原核的融合形成的金子
一、受精 • 受精是新生命的起点： • 指精子、卵子各自的单倍体基因组相融合形成二 倍体合子的事件。 • 在通常的情况下， • 受精过程包括精卵相遇，精子穿入卵子，引发卵 子发生一系列变化， • 最终是二者原核的融合，形成二倍体的合子
1、精卵的接近 动物的精卵相遇的物理因素: 是大多数动物的精子能自由活动、每次排 出的精子数量是相当大,以及卵子的体积 较大。更重要的是,动物的卵子和精子彼 此间有相互吸引的化学物质,使同种的精 子与卵子相互识别。11精卵识别的分子 基础;1.2精子的获能
1、精卵的接近 • 动物的精卵相遇的物理因素： • 是大多数动物的精子能自由活动、每次排 出的精子数量是相当大，以及卵子的体积 较大。 更重要的是，动物的卵子和精子彼 此间有相互吸引的化学物质，使同种的精 子与卵子相互识别。 1.1 精卵识别的分子 基础；1.2 精子的获能
精卵识别( recognition of egg and sperm)的分子基础 ·精卵识别分为距离识别、接触识别。 距离识别 见于体外受精的水生生物 ·向化因子 ·已在许多动物(刺胞动物、软体动物、棘皮动物、尾索动 物)中发现 卵母细胞在完成2nd减数分裂后,可以分泌具物种特异性 的向化因子,构成卵周特有的微环境 不仅有利于控制精子类型,而且可以使精子适时完成 受精
精卵识别（recognition of egg and sperm）的分子基础 • 精卵识别分为距离识别、接触识别。 • 1、距离识别 • 见于体外受精的水生生物。 • 向化因子 • 已在许多动物（刺胞动物、软体动物、棘皮动物、尾索动 物）中发现： • 卵母细胞在完成2nd减数分裂后，可以分泌具物种特异性 的向化因子，构成卵周特有的微环境 • ——不仅有利于控制精子类型，而且可以使精子适时完成 受精
向化因子的作用机制存在种间差异 了解最多的为精子激活肽 react--14aa,分离自美国海胆卵胶 · react的受体为跨膜蛋白; react与受体的胞外部分结合——精子胞质内的鸟苷酸环化酶活化 cGMP浓度上升; cGMP浓度的增加使动力蛋白 ATPase活化 刺激精子尾部摆动——一 向卵母细胞移动——适时与卵母细胞发生受精作用。 2、接触识别 ·受精过程中,精子与滤泡细胞、透明带(zP)、卵质膜在3个独立的 水平上准确地相互作用。 配子间特异性膜融合暗示有特殊的分子参与膜融合与膜间识别的调控
• 向化因子的作用机制存在种间差异 • 了解最多的为精子激活肽react——14aa，分离自美国海胆卵胶； • react的受体为跨膜蛋白； • react与受体的胞外部分结合——精子胞质内的鸟苷酸环化酶活化—— cGMP浓度上升； • cGMP浓度的增加使动力蛋白ATPase活化——刺激精子尾部摆动—— 向卵母细胞移动——适时与卵母细胞发生受精作用。 • 2、接触识别 • 受精过程中，精子与滤泡细胞、透明带（ZP）、卵质膜在3个独立的 水平上准确地相互作用。 • 配子间特异性膜融合暗示有特殊的分子参与膜融合与膜间识别的调控
精子的获能 ·哺乳动物的精子虽有运动能力,却无穿过卵子周围滤泡细 胞、透明带的能力,精子只有在经过子宫和输卵管的途中 接受若干生殖道获能因子的作用才具备受精能力,这种作 用称为精子的获能。 原因在于精子头的外表有一层能阻止顶体酶释放的糖蛋白, 精了在身和输管中运行过忠,诸糖氧白被套能生殖 (capacitation 上籍莩在糟帟錘奉花箱鬆劲瘍箕的改要红 精子在女性生殖管道内的受精能力一般可以维持1天
精子的获能 • 哺乳动物的精子虽有运动能力，却无穿过卵子周围滤泡细 胞、透明带的能力，精子只有在经过子宫和输卵管的途中 接受若干生殖道获能因子的作用才具备受精能力，这种作 用称为精子的获能。 • 原因在于精子头的外表有一层能阻止顶体酶释放的糖蛋白， • 精子在子宫和输卵管中运行过程中，该糖蛋白被女性生殖 管道分泌物中的酶降解，从而获得受精能力——获能 （capacitation）： • 除上述精子膜表面精液蛋白的去除以及膜表面蛋白的重组 等，精子在获能过程中进而产生生化和运动方式的改变。 • 精子在女性生殖管道内的受精能力一般可以维持1天
2、精卵接触时引起的变化: 21顶体反应; 22卵子的激活; 23雌雄原核的形成和融合
2、精卵接触时引起的变化： 2.1 顶体反应 ； 2.2 卵子的激活； 2.3 雌雄原核的形成和融合
顶体反应 卵 质、O层 纸胞质 精子头部与卵可 膜成分接触诱 发顶体反应 顶体泡 ( acrosomal A.、精子入卵 reaction 卯黄 受稻粮 海胆受精过程 子 B、受精膜形成 、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
顶体反应 • 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
顶体反应的重要作用: 释放顶体内的酶类,使精子膜成分重新分配、暴 露或被修饰。 精子细胞头部的顶体小泡开放并释放出一些水解 酶(例如蛋白酶和糖苷酶),通过酶解作用溶解 卵膜的胶状层和卵黄膜,形成通道。 ·精子穿过通道,精卵质膜发生融合,随后精子的 细胞核、线粒体和中心粒进入细胞内, ·在上述反应中,顶体的作用有如化学钻头,为精 卵的结合打开通道
顶体反应的重要作用： • 释放顶体内的酶类，使精子膜成分重新分配、暴 露或被修饰。 • 精子细胞头部的顶体小泡开放并释放出一些水解 酶（例如蛋白酶和糖苷酶），通过酶解作用溶解 卵膜的胶状层和卵黄膜，形成通道。 • 精子穿过通道，精卵质膜发生融合，随后精子的 细胞核、线粒体和中心粒进入细胞内， • 在上述反应中，顶体的作用有如化学钻头，为精 卵的结合打开通道