第二节、精子发生 (spermatogenesis)

1. 第四章、 配子发生 (gametogenesis) 第二节、精子发生(spermatogenesis)

2. 减数分裂？ • 有丝分裂？

3. 有丝分裂

4. 减数分裂

5. Meiosis I

6. 区别 有丝分裂 减数分裂

7. 有丝分裂 减数分裂 分裂细胞类型 体细胞 原始生殖细胞 细胞分裂次数 复制一次分裂一次 复制一次分裂二次 子细胞数目 ２ １或４ DNA分子数变化 2n→4n→2n 2n→4n→2n→n 染色单体数目变化 0→4n→0 0→4n→2n→0 联会后形成四分体 不联会、无四分体形成 可能发生的变异 基因突变和染色体变异 基因突变、染色体变异和基因重组 有丝分裂使生物在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定 减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定，减数分裂时发生的高频率的基因重组是生物进化的主要原因。 同源染色体行为 意义

10. 一、精子发生的场所 • 睾丸 • 曲细精管 • 生精上皮

13. 生精上皮周期(cycle of the seminiferous epithelium) • 人类中，精子的发生即非同时，也不是同步的，而是波浪式的，即在曲细精管的不同区域可见到不同成熟时期的精细胞，在有的部位为精子，而有的部位为精子细胞。 • 生精上皮周期指在生精上皮的某一部位，一特定细胞时期（如精子细胞）从这次到下一次出现的时间间隔。在人类为161天。在人类可见到6个时期，而在小鼠中可见到12个时期。

14. 支持细胞（sertoli cells） 生精细胞镶嵌在支持细胞的胞质陷窝中，支持细胞提供良好的微环境。6个功能

15. 营养和支持作用 • 微丝收缩 • 吞噬 • 分泌ABP • 通讯作用 • 血-睾屏障

16. 间质细胞（leydig cells） 将胆固醇转变为睾酮

18. 二、精子发生过程 • 精原细胞的有丝分裂期 • 精母细胞的减数分裂 • 精子形成期

19. 1. 精原细胞的有丝分裂期 原始A型精原细胞 A1, A2, A3, A4 B型精原细胞 A型精原细胞 中间型

20. 2. 精母细胞的减数分裂 B型精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 MⅠ MⅡ 精子细胞

21. 3. 精子形成期 变态 细胞核浓缩 顶体形成 线粒体鞘形成 中心粒迁移和尾部形成 细胞质减少

22. 精子分化(spermiogenesis): 高尔基体形成顶体泡，中心粒产生精子鞭毛，线粒体整合入鞭毛，核浓缩，胞质废弃，最后产生成熟的精子。

23. ① 细胞核的变化 细胞核内染色质浓缩、体积变小、偏向细胞的一极。 染色质中的组蛋白被富含精氨酸的鱼精蛋白取代，吸引着带负电的DNA发生集聚。

24. ② 顶体的形成 由高尔基复合体形成。首先产生许多小液泡，融合鞭打，形成一个大液泡叫顶体囊，内含大的顶体颗粒。然后由于液泡失去液体，以致液泡壁靠近位于核的前半部，组成双层膜，称为顶体帽，颗粒物质分散其中，内含多种水解酶。

25. ③线粒体鞘 精子细胞的线粒体体积变小伸长，并精确地迁移到中段，围绕着中央轴丝而形成螺旋状排列的线粒体鞘。

26. ④中心粒与尾部的形成 • 海胆的两个中心粒随精子进入卵内，参加合子分裂器的构成。哺乳类精子成熟时中心粒消失。 • 中央轴丝是构成鞭毛型精子尾部的基本细胞器。

27. ⑤细胞质的变化 精子细胞的大部分细胞质，在精子形成过程中成为残体而被抛弃。当细胞核前端形成顶体时，细胞质向后方移动，仅留下一薄层细胞质覆盖在细胞核上。

29. 精子：可运动的细胞核 • 一些精子中，鱼精蛋白替代了组蛋白 • 头部：顶体，细胞核 • 线粒体鞘，鞭毛

30. 在小鼠中，从干细胞到精子整个发育过程需要34.5天。其中精原细胞期持续8天，减数分裂持续13天，而精子形成则占去另外的13.5天。在小鼠中，从干细胞到精子整个发育过程需要34.5天。其中精原细胞期持续8天，减数分裂持续13天，而精子形成则占去另外的13.5天。 • 在人类，精子发育需要74天才能完成。由于A1型精原细胞为干细胞，所以精子发生才能连续不断地进行。每小时在每一人睾丸中可产生一亿个精子，每次射精约释放出二亿精子。未使用的精子一部分被吸收，另一部分则随尿排出体外。

31. apoptosis Self-renewal 人约需70天 减数分裂开始 精子分化(spermiogenesis)

33. 三、生精细胞的分离 • 单细胞悬液的制备 • 细胞的沉降分离 • 细胞的贴壁培养及纯化 • 成熟精子的分离

34. 四、精子发生的调控 青春期生精生殖细胞－精原细胞合成的BMP8B积累到一定浓度时便开始分化。生精细胞表面有N-Cadherin及半乳糖，曲精小管中的支持细胞表面有N-Cadherin及半乳糖受体，两种细胞通过这些分子的相互作用结合在一起。支持细胞为生精细胞提供营养和保护，但它们随着生殖细胞变为精子而退化。

35. 1.激素调节 下丘脑-垂体-睾丸轴

36. 2.精子发生相关基因 （1）转录因子基因 cAMP,锌指,HSP （2）细胞周期相关基因 cyclinA1,B （3）原癌基因 C-kit,wnt1、5B、6 （4）细胞凋亡相关基因 Bcl-2家族 （5）核蛋白转型相关基因 组蛋白变异体 （6）细胞骨架蛋白基因 β、γ肌动蛋白

37. 五、精子生成异常与不育

38. 1. 精液量过少 正常男性每次射精量约2~6ml左右，精液量每次少于1ml称为精液量过少。 病因： A、射精管阻塞或先天性精囊缺乏引起； B、脑垂体或睾丸间质细胞病变，造成促性腺激素降低或雌激素减少引起精液生成减少； C、生殖道有感染性疾病也可造成附属性腺机能损害，精液生成减少。

39. 2. 精液液化时间延长 大于1h，称为精液液化时间延长。 病因：精液的凝固是由精囊产生凝固蛋白所致。而液化是由前列腺分泌的一系列蛋白水解酶即液化因子作用的结果，所以前列腺和精囊发生炎症，使其分泌功能紊乱，使精液凝固因素增加或液化因素减少，造成精液不液化。精液不液化使精子被粘液网络，阻碍其在女性生殖道中的运动能力，所以造成男性不育。

40. 3. 少精子症 多次正规精液化验精子数均低于2000万/ml称为少精子症。 病因：A、精索静脉曲张 精索静脉曲张时，使睾丸的局部温度升高，血管活性物质增加，从而影响睾丸生精功能。 B、隐睾 C、生殖道感染 D、自身免疫 抗精子抗体可影响精子的产生和运送。 E、内分泌异常 F、染色体异常 G、其它 阴囊温度过高，放射损伤，化学毒品及药物影响均可造成少精子症。

41. 4. 无精子症 病因：无精子症可分为两大类：第一类是睾丸生精功能障碍，精子不能产生，又称真性无精子症。第二类是睾丸生精功能正常，但输精管道阻塞，精子不能排出体外，又称阻塞性无精子症。

42. 5. 高畸形率精子 正常人精液中也存在异常精子，一般所占百分率低于30%，如果畸形精子百分率高于50%则称为高畸形率精子，可以导致不育。 病因：精液中出现大量畸形精子反映睾丸有异常；某些药物如呋喃类可以使精子畸形率上升；精索静脉曲张可以导致畸形精子增加，典型的是双头精子；另外，一些急性疾病及物理、精神因素都有致病作用。

43. 6. 精子活动力低下及死精症 排精后，有活力精子应在70%以上，若有活力精子低于50%为异常，称为精子活动力低下，也称弱精症。若精子完全无活动力为死精子症。精子活动力低下及死精症是造成男性不育的重要原因之一。 精子的活动力直接反映精子的质量，WHO推荐的方法，把精子活动力分为4级：0级——不活动，无前向活动；1级——活动不良，前向运动微弱；2级——活动一般，有中等前向运动；3级——活动良好，前向运动活跃。

44. 　　半个世纪以来。精子浓度和精子计数发生长期的下降，与此同时，睾丸异常的发生率却有了显著增加。　　半个世纪以来。精子浓度和精子计数发生长期的下降，与此同时，睾丸异常的发生率却有了显著增加。 　人类男性精液的平均精子密度已由1940年的1.13亿/毫升下降到1990年的6600万/毫升，每次射精的平均精液体积由3.40毫升下降到2.75毫升。造成这些改变的几种因素都是与环境有关的。　因此我们应强调在人类发育、成熟和生育年龄以及衰老（女性更年期、男性更年期）各期中应对激素、代谢和神经递质的功能发挥和调整的重要性予以关注。疾病、营养不良、社会经济状况、长期慢性紧张、情感压抑、嗜烟、酗酒、药瘾和职业性有毒害物质如重金属、杀虫剂、麻醉剂、细胞生长繁殖抑制剂、抗代谢药物和辐射等大量的形形色色的环境因素都会对各种生殖健康参数具有消极影响。