用实验的方法,研究蟾蜍输卵管的分泌物对受精的关系并讨论精子入卵的机制问题

一、导言及有关受精的物质Ⅰ.关于受精质与雌质的争论有性生殖的动物,在其胚胎发育的初期,必须有适当成熟的两性生殖细胞(精子与卵子),相互结合,作为子体发育的物质基础(单性发育者除外)。雌雄两性生殖细胞的形态、结构和生理活动都各不相同,何以它们会互相接近以致融合一体,开出子代发育     

日本科学家发现基因开关可决定生殖细胞性别

动物的生殖细胞与体细胞不同，有雌雄之别，可分为精子和卵子2种。由于生殖细胞是在移动到卵巢和精巢后才分化为卵子和精子，这种性别差异产生的过程令人很感兴趣。日本自然科学研究机构基础生物学研究所小林悟研究小组在《科学》杂志网络版上发表论文说，他们通过对果蝇的研究发现，一个名为SxL的基因是决定生殖细胞性别的“开关”。     

“基因开关”决定生殖细胞性别

动物的生殖细胞与体细胞不同，有雌雄之别，也就是分为精子和卵子两种。由于生殖细胞是在移动到卵巢和精巢后才分化为卵子和精子，这种性别差异产生的过程很令人感兴趣。     

尖唇散白蚁工蚁、兵蚁和繁殖蚁精子发生的比较研究

为探讨白蚁非生殖品级和生殖品级生殖细胞发育差异,采用组织学染色技术对尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis Tsaiet Hwang繁殖蚁、工蚁和兵蚁的精巢发育以及精子发生进行了显微观察和比较研究。结果发现3个品级间精巢发育的程度差异很大,三者精巢切面面积相对大小之比为:繁殖蚁∶工蚁=1.7∶1;繁殖蚁∶兵蚁=29.3∶1;工蚁∶兵蚁=17.1∶1。繁殖蚁和工蚁精巢管内有精子的形成,工蚁和繁殖蚁精子的发生都经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子时期,但工蚁有大量次级精母细胞呈细胞凋亡状态。兵蚁生殖细胞发育仅有精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞,没有精细胞和精子产生。工蚁的生殖细胞显著小于同一时期繁殖蚁的生殖细胞,兵蚁的各时期生殖细胞均极显著小于繁殖蚁同一时期的生殖细胞。研究表明各品级之间生殖功能分化与生殖细胞发育有直接关系,工蚁有转化为补充繁殖蚁和兵蚁的能力;而兵蚁由于精巢极度退化不能产生精细胞和精子,因此是非生殖品级分化的终极形式,不具有转化成补充繁殖蚁或其它品级的能力。     

被子植物的雄性生殖单位

一粒被子植物的成熟花粉,外面是壁,其内包含着一个营养细胞和一个生殖细胞或两个精子。八十年代以前,由于受实验条件的限制,人们未能观察到成熟花粉内营养核和生殖细胞或营养核和两个精子之间存在着联系。近年来,随着现代科学技术的不断发展,特别是电镜技术和电子计算机技术的发展,人们对于植物的生殖过程进行了比较深入地研究。发现某些植物的成熟花粉中,营养核和生殖细胞或营养核与两个精子之间存在着密切联系。从而提出了“雄性生殖单位”的概念。被子植物的一对精子和营养核或生殖细胞和营养核,构成一个功能复合体,叫做“雄性生     

动物行为学知识简介(二)——性、双亲行为和婚配制度

1.性冲突和性进化动物生殖细胞的大小有很大区别。雄性的生殖细胞——精子小而多,雌性的生殖细胞——卵子大且营养丰富,数量比精子少得多。所以在生殖过程的初始,两性的生殖投资即相差甚远,然而收获却相等——下一代身上雄雌两性的基因含量永远是相等的。雌雄动物的繁殖策略(最大可能地繁殖下一代)也相应地不同:雄性动物是通过与更多的雌性交配;而雌性动物则通过更快地产卵或幼仔。出于交配的需要引起的同性(往往是雄性)     

TET蛋白质在动物原始生殖细胞发育过程中的作用

原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)是指能发育成精子或卵子的祖先细胞。PGC在向生殖细胞发育过程中会经历原有基因印记的去除、新印记的形成和维持,而DNA去甲基化是维持这一过程的主要机制。研究发现,TETs(ten-eleven translocations)蛋白质可以通过不同机制调控DNA去甲基化过程,在原始生殖细胞的形成和胚胎发育过程中发挥重要作用。该文综述了TET家族的结构、调控去甲基化的机制及其在动物原始生殖细胞发育过程中的作用。     

几种植物生殖细胞质膜表面的凝集素受体荧光标记

为进一步探讨从生殖细胞到精子的发育过程中细胞质膜表面凝集素受体的可能变化,及其与两类对凝集素标记有不同结果的精子的关系,用异硫氰酸荧光素标记的伴刀豆凝集素(Con A)、麦芽凝集素(WGA)和大豆凝集素(SBA)对蚕豆(Vicia faba L．)、鸢尾(Iris tectorium Maxim．)和朱顶红(Hippeastrum vittatum Herb．)的生殖细胞质膜表面的凝集素受体进行标记。结果显示：在不同植物中均有部分生殖细胞不能被凝集素探针标记,且在保持尾状形态的生殖细胞的表面发现有凝集素受体的极性分布。这可能是导致部分精子表面不能被同种凝集素标记的重要原因。此外,同一种凝集素受体在不同物种的生殖细胞上分布不一致,不同的凝集素受体在同一种植物的生殖细胞上的分布模式亦有不同。在蚕豆和鸢尾的生殖细胞表面均有这三种凝集素的受体。在朱顶红生殖细胞的表面有前两种凝集素的受体,分布比较均一,但是没有大豆凝集素的受体。此外,在具尾生殖细胞表面发现有凝集素受体极性分布的现象,为探讨精细胞功能及其表面糖蛋白分布的可能差异提供了重要启示。     

花粉生殖细胞的大量分离与纯化

被子植物的花粉生殖细胞是精子的前体,在生殖过程中占有重要地位。由于它被营养细胞与花粉壁包围,一般只能以花粉粒为单位进行研究。1986年以来,我们用压片法分离出花粉生殖细胞,作了有关细胞生物学研究,同时指出分离的生殖细胞用于离体培养与遗传操作的意义。作者参考了 Russell 分离精子的一步“渗透压冲击法”,建立了适于大量分离与纯化生殖细胞的“二步渗透压冲击法”(以下简称“二步法”)。此外,还作     

几种植物生殖细胞质膜表面的凝集素受体荧光标记

为进一步探讨从生殖细胞到精子的发育过程中细胞质膜表面凝集素受体的可能变化,及其与两类对凝集素标记有不同结果的精子的关系,用异硫氰酸荧光素标记的伴刀豆凝集素(Con A)、麦芽凝集素(WGA)和大豆凝集素(SBA)对蚕豆(Vicia faba L.)、鸢尾(Iris tectorium Maxim.)和朱顶红(Hippeastrum vittatum Herb.)的生殖细胞质膜表面的凝集素受体进行标记.结果显示:在不同植物中均有部分生殖细胞不能被凝集素探针标记,且在保持尾状形态的生殖细胞的表面发现有凝集素受体的极性分布.这可能是导致部分精子表面不能被同种凝集素标记的重要原因.此外,同一种凝集素受体在不同物种的生殖细胞上分布不一致,不同的凝集素受体在同一种植物的生殖细胞上的分布模式亦有不同.在蚕豆和鸢尾的生殖细胞表面均有这三种凝集素的受体.在朱顶红生殖细胞的表面有前两种凝集素的受体,分布比较均一,但是没有大豆凝集素的受体.此外,在具尾生殖细胞表面发现有凝集素受体极性分布的现象,为探讨精细胞功能及其表面糖蛋白分布的可能差异提供了重要启示.     

雄家鸽不同生长期血浆性激素和睾丸组织学变化

本文对雄家鸽不同生长期血浆性激素和睾丸组织学进行了研究,得到如下结果,童鸽性腺小,性激素含量低,切片没有看到各级生殖细胞,成鸽性腺大,性激素含量高,切片见有各级生殖细胞,成熟精子活跃。老鸽生殖机能减退,性激素含量下降,切片只见各级生殖细胞,管壁薄,管腔大,成熟精子少。     

在人工培养条件下君子兰(Clivia nobilis)雄配子体发育过程中营养核与生殖细胞的动态——显微缩时电影记录与一般细胞学观察

作者研究了君子兰(Clivia nobilis)营养细胞与生殖细胞的动态。用自行改良的显微培养室法和15%蔗糖加10ppm 硼酸的液体培养基,萌发了君子兰的花粉,并用暗视野显微电影记录了其雄配子体的发育过程。发现在一般情况下,营养核总是首先进入花粉管,然后生殖细胞入管,并以较快速度向管端移动,追上先入管的营养核。在生殖细胞进入早中期之前与营养核贴合,历时3—5小时才完全分开。分开后生殖细胞的核变大,并由前期进入早中期,通过赤道板阶段过渡到后期、末期,最终形成两个精子。用脱水处理和染色方法都可证明在生殖细胞分裂过程中,营养核在它的附近,直到两个精子形成之后,营养核仍存在。因此,作者认为营养核在整个雄配子体发育过程中,特别在精子形成中,是起一定作用的结构。其次,营养核、生殖细胞和精子在雄配子体发育过程中自始至终处于运动状态。其运动形式基本上可分三类:位移,旋转和变形。前二种运动常同时并存,但在不同的发育阶段中有一个为主要形式,另一个为次要形式。后一种运动的剧烈表现形式(如营养核成“变形虫状”,生殖细胞变形入管,生殖细胞和营养核的贴合以及生殖细胞分裂等)只是在特定的生理状态下才发生;轻微的变形可能与周围原生质压力的改变有关。作者根据营养核和生殖细胞在整个雄配子体发育过程中的动态得出结论:营养核、生殖细胞(后为精子)在花粉粒或花粉管中的运动,从本质上说是一种受内因制约向管端运动,但周围的原生质流作为外因,对它们的运动速度乃至于运动方向有暂时的影响。     

多能干细胞向雄性生殖细胞定向分化的研究进展

生殖健康是生命科学领域关注的核心之一,各种原因所致男性不育亟待解决,然而由于伦理限制等原因,缺少合适的具有人类遗传背景的研究模型开展研究。胚胎干细胞（ESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）均属于多能干细胞,具有多向分化潜能。一方面,可利用ESCs?/?iPSCs向生殖细胞分化的模型研究人类生殖细胞的发育规律,另一方面,在此基础上,可建立带有人类疾病遗传背景的iPSCs模型,体外诱导其向雄性生殖细胞分化,利用该模型研究男性不育的发病机制。由于精子在体内的形成遵循一定规律,体外环境中不同发育阶段的生殖细胞在不同诱导因子作用下才可稳定地往下一阶段定向分化,因此,诱导ESCs?/?iPSCs向雄性生殖细胞方向分化时,诱导因子的种类和加入时间的选择应根据生殖细胞的体内发育特征而定,并且在诱导的不同阶段循序加入,以此模拟精子在体内的形成过程,进而更好地研究男性不育的发病机制。本文将对多能干细胞向雄性生殖细胞定向分化的常用诱导因子及存在问题和展望进行综述,为相关研究的开展提供借鉴。     

褐云玛瑙螺(Achatina fulica Férussac)受精位置的探讨

对于褐云玛瑙螺的形态及某些器官的机能,梁羡园(1959)曾进行过研究。但是对于褐云玛瑙螺的受精位置问题,还存在不同的意见。梁羡园认为褐云玛瑙螺的受精位置十分可能是在蛋白腺基部的盲囊形受精室内,同时提出还需今后进一步的探讨。张、齐钟彦(1961)在贝类学纲要一书中,引述了梁羡园的意见。江静波(1959)在解剖褐云玛瑙螺时发现两性管上有一囊,囊中充满了精子。有时在输卵管内充满许多有壳的卵子(就是说这些卵子已受精),同时在两性管上的囊内也充满了精子。这些精子很可能是来自另一个螺体,认为受精作用应是在两性管上的囊内进行。因此,称这囊为受精囊。我们认为,在这方面进一步深入研究,既可给教师参考解决教学上在这方面的疑难问题,更可为褐云玛瑙螺生殖发育的深入研究打下基础。     

人原始生殖细胞的特化和表观遗传重编程研究进展

原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)起源于原肠胚阶段,是生殖细胞的前体细胞,由特定细胞经过一系列分子调控特化而成。PGCs完成特化后迁移进入生殖嵴,在迁移过程中存在一系列的表观遗传修饰的动态变化,包括DNA甲基化和组蛋白修饰等。PGCs迁移的后期会发生两性分化,迁入生殖嵴的PGCs影响原始性腺的发育。有关小鼠PGCs特化、迁移/增殖和两性分化等的机制已得到了广泛研究,而在人类中则由于伦理以及材料获取困难等因素还有待更深入的研究。该文综述了人原始生殖细胞(human PGCs,h PGCs)的特化机制、表观遗传调节在其特化和迁移过程中的作用以及h PGCs对性腺形成的影响。     

红鲫(♀)×湘江野鲤(■)杂交一代生殖腺的细胞学研究

研究了以红色鲫鱼作母本和湘江野鲤作父本所得杂交一代(F_1)生殖细胞的生长发育。实验证明:(1)F_1雌性个体的生殖腺存在两种情况,一是完全能育型,占总数的44.3%;另一是发育不正常的类型,属两性嵌合体,占总数的55.7%。外观为雌性个体的两性嵌合体卵巢,既有卵细胞,也有精细胞。(2)F_1雄性个体的生殖腺出现三种不同的状况,一是完全能育型,只占总数的4.67%,可以完成由精原细胞到精子形成的全部发育过程;二是不完全能育型,占总数的61.7%,有少数精子细胞可以通过变态形成精子;三是完全不育型,这种类型包括有两性嵌合体(20.63%)和非两性嵌合体(13%),都不能产生成熟的精子。根据我们的实验结果证实,鲫(♀)、鲤((?))杂交所得的杂交一代(F_1)雄性个体,有部分是能育的,并已成功地获得了第二代(F_2)和第三代(F_3)。     

Bcl-2-like和Bax-like蛋白在白蚁生殖蚁和工蚁精子发生过程中的表达比较分析

为探讨凋亡调节因子Bcl-2和Bax蛋白对白蚁生殖蚁和工蚁性腺发育的影响, 揭示白蚁生殖品级与非生殖品级性腺发育的调节机理, 以尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis为研究对象, 运用免疫细胞化学定位方法对生殖蚁和工蚁精子发生过程中的Bcl-2和Bax蛋白表达进行了研究。结果显示： 生殖蚁和工蚁精子发生过程中从精原细胞至精子时期均有Bcl-2-like和Bax-like的阳性表达。生殖蚁的次级精母细胞、 精子细胞和精子中Bcl-2-like阳性表达率较高, 而在精原细胞和初级精母细胞中阳性率较低; 工蚁在次级精母细胞中最高, 在精原细胞和初级精母细胞中较低。除初级精母细胞期外, 工蚁生殖细胞其他发育阶段Bax-like阳性表达率均显著高于生殖蚁同一阶段生殖细胞。生殖蚁的生殖细胞在精原细胞、 初级精母细胞和次级精母细胞时期Bax-like阳性表达率较高, 发育至精子时期阳性率最低; 工蚁在次级精母细胞、 精子细胞和精子时期Bax-like表达率较高, 在初级精母细胞中表达率最低。在精子发生过程中, 生殖蚁生殖细胞Bax/Bcl表达量比值逐步下降; 而工蚁生殖细胞发育过程中Bax/Bcl表达量比值仅在次级精母细胞期下降, 其他发育时期均升高; 根据Bax/Bcl判断, 精原细胞和初级精母细胞是生殖蚁精子发生过程中主要的凋亡点, 而工蚁除了精原细胞和初级精母细胞外, 精子细胞和精子也是主要的凋亡目标。研究结果表明, 白蚁生殖细胞凋亡与其他动物一样受Bcl-2家族的调节, 在精子发生过程中Bcl-2-like和Bax-like表达具有动态变化规律, 正是这种变化调控生殖细胞在不同发育阶段的生或死; Bcl-2-like和Bax-like对生殖细胞凋亡调节不仅在精子发生中有非常重要的作用, 而且可能与工蚁品级的形成有关。     

二倍体雌核发育鱼产生二倍体卵子的证据

二倍体雌核发育第 1代 (G1)产生的二倍体卵子经紫外线灭活的散鳞镜鲤精子诱导 ,无需染色体加倍处理 ,发育成二倍体雌核发育第 2代 (G2 ) ;G1 产生的二倍体卵子与雄性异源四倍体鲫鲤 (AT)产生的二倍体精子结合 ,形成新型两性可育的异源四倍体鲫鲤 (G1 ×AT)。对G2 和新四倍体 (G1 ×AT)的体细胞染色体数目、生殖细胞染色体行为及性腺结构、外形、生长速度等生物学特征进行了研究。结果表明 :G2 体细胞染色体数目为 2n =1 0 0。在 6～ 1 2月龄G2 中 ,没有发现性成熟的个体 ,组织学切片结果表明 ,G2 性腺处于卵原细胞增殖阶段 ,与 1龄G1 的性腺发育相似 ,性腺发育迟缓。对 6～ 8个月龄G2 性腺染色体制片进行观察 ,结果表明 ,G2 生殖细胞的染色体没有二价体的形成 ,只有有丝分裂的迹象 ,其有丝分裂中期不但有 2n =1 0 0的染色体分裂相 ,还有 4n =2 0 0的染色体分裂相 ,甚至有接近 8n(380 )的分裂相 ,说明 1龄G2 的性腺中存在 2n、4n等多种类型的生殖细胞 ,其中 4n的生殖细胞经正常的减数分裂后可产生二倍体卵子。核内复制 (pre meioticendoreduplication)学说可以较好地解释这种不减半配子产生的现象。新四倍体 (G1 ×AT)体细胞染色体数目为 4n =2 0 0 ,雌雄新四倍体 (G1 ×AT)具有正常的性腺发育 ,在繁殖季     

合浦珠母贝的配子发生

本文研究了合浦珠母贝精子和卵子的发生过程,详细描述了原始生殖细胞,精原细胞,卵原细胞,精母细胞,卵母细胞以及精子和卵子的形态结构;另外还报道了合浦珠母贝中独特的精、卵退化现象,并讨论了它们对合浦珠母贝人工育苗生产的影响。     

小鼠生殖细胞体外分化与发育机制

小鼠作为发育机制的模式动物,其生殖细胞分化与发育的研究一直是发育生物学研究的重点之一。主要综述了小鼠原始生殖细胞的起源、迁移与增殖的机制,以及原始生殖细胞向生殖细胞的分化,卵母细胞与精子的发生与发育机理,讨论了胚胎干细胞向生殖细胞体外诱导分化以及生殖细胞体外培养的应用前景。