卵子发生和精子发生

卵子发生和精子发生是配子发生的两种形式，即二倍体生殖细胞经历减数分裂和成熟以产生单倍体雌性配子和雄性配子的过程。它们在时间、产出和细胞组织方面存在显著差异，但两者都将染色体数量减半，并使配子准备好参与受精。

Definition

卵子发生是卵原细胞通过减数分裂发育成成熟卵母细胞的过程，精子发生是精原细胞通过减数分裂和精子形成发育成精子的过程；它们共同构成配子发生，即单倍体配子的产生。

Scope

本主题涵盖生殖系中减数分裂的细胞事件、卵母细胞和精子的成熟，以及雌性配子发生和雄性配子发生之间的主要区别。它是发育解剖学方面的参考教育材料，不提供生育评估或治疗指导。

Core questions

• 减数分裂如何将生殖细胞基因组还原为单倍体状态并产生遗传变异？
• 卵子发生和精子发生如何在时间、细胞数量和细胞质组织方面有所不同？
• 卵母细胞和精子如何获得受精所需的特征？

Key concepts

• 减数第一次分裂和减数第二次分裂
• 原始生殖细胞
• 卵原细胞、初级卵母细胞和次级卵母细胞
• 精原细胞、精母细胞和精子细胞
• 精子形成
• 卵母细胞的减数分裂停滞
• 单倍体配子和基因重组

Mechanisms

两种配子都起源于定居在性腺中的原始生殖细胞。在减数分裂中，一次DNA复制后进行两次分裂，减数第一次分裂中同源染色体配对和重组，产生具有重组染色体的单倍体细胞。在卵子发生中，雌性生殖细胞在出生前进入减数分裂并停滞在减数第一次分裂前期；减数分裂在排卵前后恢复，并仅在受精时完成，通过不对称分裂将细胞质保留在卵子中并排出极体。在精子发生中，精子发生始于青春期并持续进行，精原细胞经历持续的有丝分裂更新，然后进行减数分裂，每个初级精母细胞产生四个精子细胞；随后精子形成将精子细胞重塑为具有浓缩细胞核、顶体和鞭毛的运动精子。忠实的减数分裂染色体分离至关重要，错误会导致非整倍体。

Clinical relevance

配子发生是生育能力和配子遗传质量的基础，减数分裂错误是染色体非整倍体的公认来源。本主题提供了与理解不孕症和生殖生物学相关的参考背景知识，并非个体诊断或治疗的依据。

Evidence & guidelines

卵子发生和精子发生的描述性解剖学和分期已在标准胚胎学教科书中得到巩固，而哺乳动物减数分裂的遗传学和调控则在同行评审的综述中进行了总结，并在实验性生殖细胞研究中得到了证实。

History

配子发生和减数分裂的细胞描述是通过19世纪和20世纪的组织学和细胞遗传学确立的。最近的分子和遗传学工作阐明了减数分裂和生殖细胞规范的调控，包括在模式生物中从生殖细胞样细胞体外生成功能性配子。

Seminal works

• handel-schimenti-2010
• hayashi-2012

Frequently asked questions

卵子发生和精子发生产出有何不同？

一个初级精母细胞产生四个功能性精子，而一个初级卵母细胞产生一个卵子和极体，因为卵子发生不对称分裂以在配子中保留细胞质。

两性何时发生减数分裂？

在女性中，减数分裂在出生前开始并停滞，仅在排卵和受精时完成；在男性中，减数分裂在青春期开始并作为持续更新的过程进行。