定章家畜的受精和囚龄发
第十六章 家畜的受精和胚胎发育
一、生殖细胞 是指存在于睾丸或卵巢内，延续物种的特化细胞。雄 性生殖细胞称精子，雌性生殖细胞称卵子。 (一)精子 1.精子的形态结构精子由头、颈、尾三部分组成。 (1)头部主要由细胞核和顶体组成。核承载雄性遗传信 息，顶体主要含与受精有关的酶类。形态因动物而异，如 猪、羊、牛为扁圆形，马为卵圆形，禽类为锥形。 (2)颈部短窄，为圆柱状。 (3)尾部是推动精子运动的部分。 2.精子的性别哺乳动物有携带X染色体或Y染色体两种精 子；禽类只有一种Z精子。 3.精子的成熟哺乳动物精子脱离睾丸时，已分化完全， 到达附睾尾端时，获能，具备完全的受精能力
一、生殖细胞 是指存在于睾丸或卵巢内，延续物种的特化细胞。雄 性生殖细胞称精子，雌性生殖细胞称卵子。 （一）精子 1.精子的形态结构 精子由头、颈、尾三部分组成。 （1）头部 主要由细胞核和顶体组成。核承载雄性遗传信 息，顶体主要含与受精有关的酶类。形态因动物而异，如 猪、羊、牛为扁圆形，马为卵圆形，禽类为锥形。 （2）颈部 短窄，为圆柱状。 （3）尾部 是推动精子运动的部分。 2.精子的性别 哺乳动物有携带X染色体或Y染色体两种精 子；禽类只有一种Z精子。 3.精子的成熟 哺乳动物精子脱离睾丸时，已分化完全， 到达附睾尾端时，获能，具备完全的受精能力
顶体 头部 中段 尾部 (a) 人类精子 (a)示意图 图1精子的形态
图1 精子的形态
(二)卵子 是雌性遗传物质的载体，且为早期胚胎发育提供细胞质 成分及细胞营养物质。 1.卵子的分类根据卵黄含量分为三类： (1)均黄卵卵黄含量极少且分布均匀。见于哺乳动物等 (2)中等端卵黄有一定量卵黄且主要分布于植物极。鉴 于两栖类。；③还分布于肺泡璧、肾小囊璧。 (3)极端端黄卵：多卵黄，见于禽类。 2.卵子的形态结构卵子的直径在120-160um。卵子外被透 明带，由细胞膜、细胞质和细胞核组成。多数家畜排出 的卵为处于第二次减数分裂中期的次级卵母细胞，卵周 隙中可见第一极体。成熟卵质膜下皮质颗粒排列成行， 受精是释放引起卵质膜反应和透明带反应
（二）卵子 是雌性遗传物质的载体，且为早期胚胎发育提供细胞质 成分及细胞营养物质。 1.卵子的分类 根据卵黄含量分为三类： （1）均黄卵 卵黄含量极少且分布均匀。见于哺乳动物等。 （2）中等端卵黄 有一定量卵黄且主要分布于植物极。鉴 于两栖类。；③还分布于肺泡璧、肾小囊璧。 （3）极端端黄卵 ：多卵黄，见于禽类。 2.卵子的形态结构 卵子的直径在120-160um。卵子外被透 明带，由细胞膜、细胞质和细胞核组成。多数家畜排出 的卵为处于第二次减数分裂中期的次级卵母细胞，卵周 隙中可见第一极体。成熟卵质膜下皮质颗粒排列成行， 受精是释放引起卵质膜反应和透明带反应
二、配子发生 是性腺分化后，原始生殖细胞分化为精（卵）原细胞， 成熟为精（卵）子的过程。包括增殖期、生长期和成熟期。 (一)精子发生是指精原细胞发育分化为精子的过程 哺乳动物性成熟前，曲精小管管腔小，管璧是大量的支持细 胞和极少量的精原细胞。性成熟时，精原细胞开始增殖， 化。 1.增殖期：精原细胞经过有丝分裂生成多个B型精原细胞 2.生长期：B型精原细胞生长增大为初级精母细胞； 3.成熟期：初级精母细胞经两次减数分裂生成精子细胞 4.成形期：精子细胞形成精子。 (二)卵子发生是指卵原细胞分化成熟为卵子的过程 1.增殖期（胎儿出生前）：卵原细胞多次分裂形成初级卵 母细胞； 2.生长期：初级卵母细胞体积明显增大： 3.成熟期：初级卵母细胞经两次减数分裂为成熟卵子
二、配子发生 是性腺分化后，原始生殖细胞分化为精（卵）原细胞，并 成熟为精（卵）子的过程。包括增殖期、生长期和成熟期。 （一）精子发生 是指精原细胞发育分化为精子的过程。 哺乳动物性成熟前，曲精小管管腔小，管璧是大量的支持细 胞和极少量的精原细胞。性成熟时，精原细胞开始增殖，分 化。 1.增殖期：精原细胞经过有丝分裂生成多个B型精原细胞； 2.生长期：B型精原细胞生长增大为初级精母细胞； 3.成熟期：初级精母细胞经两次减数分裂生成精子细胞； 4.成形期：精子细胞形成精子。 （二）卵子发生 是指卵原细胞分化成熟为卵子的过程。 1.增殖期（胎儿出生前）：卵原细胞多次分裂形成初级卵 母细胞； 2.生长期：初级卵母细胞体积明显增大； 3.成熟期：初级卵母细胞经两次减数分裂为成熟卵子
三、受精(fertilization) 是指精子和卵子结合形成受精卵的过程。 (一)受精过程 l.精子获能(capacitation)：是哺乳动物射出的精子在 雌性生殖道内或类似于生殖道的环境（如培养液）中停留 一段时间，具备受精能力的过程。 2.顶体反应(acrosome reaction):是指精子质膜与顶体 外膜发生点状融合，释放顶体酶的过程。 3.精子穿过卵丘和放射冠：精子依靠其表面的透明质酸酶、 项体蛋白酶和B-半乳糖苷酶穿过卵丘和放射冠。 4.精子穿过透明带：精子先以其顶体前方质膜上的ZP,受 体育卵子透明带上的ZP3相结合，并被ZP3诱导发生顶体反 应；之后，精子再以其顶体内膜上的ZP受体与透明带上的 ZP,相结合，保证精子牢固结合和释放水解酶。 5.精子与卵子的融合：穿过透明带后，精子头部立即通过 卵周隙附着到卵质膜上，尔后，精子与卵子质膜融合，整 个精子并入卵细胞
三、受精（fertilization） 是指精子和卵子结合形成受精卵的过程。 （一）受精过程 1.精子获能（capacitation）：是哺乳动物射出的精子在 雌性生殖道内或类似于生殖道的环境（如培养液）中停留 一段时间，具备受精能力的过程。 2.顶体反应(acrosome reaction): 是指精子质膜与顶体 外膜发生点状融合，释放顶体酶的过程。 3.精子穿过卵丘和放射冠：精子依靠其表面的透明质酸酶、 顶体蛋白酶和β-半乳糖苷酶穿过卵丘和放射冠。 4.精子穿过透明带：精子先以其顶体前方质膜上的ZP3受 体育卵子透明带上的ZP3相结合，并被ZP3诱导发生顶体反 应；之后，精子再以其顶体内膜上的ZP2受体与透明带上的 ZP2相结合，保证精子牢固结合和释放水解酶。 5.精子与卵子的融合：穿过透明带后，精子头部立即通过 卵周隙附着到卵质膜上，尔后，精子与卵子质膜融合，整 个精子并入卵细胞
6.卵子激活：精子与卵子融合时，卵子被激活，发生一系 列形态和生化的变化，最终导致细胞分裂和分化并产生新 个体。 7.皮质反应与阻止多精受精：皮质反应是卵质膜下规则排 列的皮质颗粒胞吐到卵周隙中的过程。排出的皮质颗粒内 容物中有蛋白酶或糖苷酶，能分解ZP3,阻止多余精子与透 明带结合。 8.精子核解凝：精子和进入卵细胞，核膜崩解，精子核周 物质与卵胞质融合，核染色质解凝。 9.卵母细胞减数分裂、原核的形成和融合：受精使停滞 第二次减数分裂中期的卵母细胞继续减数分裂，排出第二 极体，形成雌原核；同时，精子膨大形成雄原核。在微丝 和微管的牵动下，两原核向受精卵中央迁移、发育，并融 合
6.卵子激活：精子与卵子融合时，卵子被激活，发生一系 列形态和生化的变化，最终导致细胞分裂和分化并产生新 个体。 7.皮质反应与阻止多精受精：皮质反应是卵质膜下规则排 列的皮质颗粒胞吐到卵周隙中的过程。排出的皮质颗粒内 容物中有蛋白酶或糖苷酶，能分解ZP3，阻止多余精子与透 明带结合。 8.精子核解凝：精子和进入卵细胞，核膜崩解，精子核周 物质与卵胞质融合，核染色质解凝。 9.卵母细胞减数分裂、原核的形成和融合：受精使停滞于 第二次减数分裂中期的卵母细胞继续减数分裂，排出第二 极体，形成雌原核；同时，精子膨大形成雄原核。在微丝 和微管的牵动下，两原核向受精卵中央迁移、发育，并融 合
卵泡细胞 I期 透明带 图2 Ⅱ期 分裂中的极体 受精过程 顶体 第二次减数分裂 的次级卵母细胞 Ⅲ期
图2受精过程 Ⅰ 期 Ⅱ 期 Ⅲ 期
图3精子和卵子体外结合扫描电镜图
图3 精子和卵子体外结合扫描电镜图
顶体头部中段尾部 (b) 图4精子和卵子正在结合
图4 精子和卵子正在结合