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一、睾丸的基本构造和精子的形成
雄性的睾丸与雌性卵巢在解剖学和同源关系上是相对应的,由一组精巢管组成。在较低等昆虫中,睾丸管的排列与卵巢管相似,每一睾丸管基部有一段短小柄状的输精小管与输精管相通,但睾丸管顶端无端丝。低等昆虫的睾丸管是相互分开的。其外无围膜包被。较高等昆虫的睾丸管则互相紧靠并包被在一层围膜内。睾丸管的数目各类昆虫有很大的差异,一般较其同种雌性的卵巢管数目为少,但大多数鳞翅目昆虫的睾丸和卵巢都由4个小管组成。
(一)睾丸管的一般构造
睾丸管壁由一层具有细胞的围鞘组成,有些昆虫的围鞘并可区分内、外两层细胞。管壁细胞主要是吸收血液中的营养物质,以供睾丸管内生殖细胞生长发育。依据生殖细胞在睾丸管内的发育程度,睾丸管可分为连续的4个区域。
1、生殖区(zone of spermatogonia) 位于睾丸管的端部,其中含有密集的由原始生殖细胞进行有丝分裂增殖的精原细胞。
2、生长区(zone of spermatocytes) 位于生殖区下方。精原细胞进入生长区后,被一群细胞包围形成一个胞囊(育精囊sperm cyst),并在其中进行分裂、生长。1个精原细胞可分裂成64—256个精母细胞(spermatocyte)。
3、成熟区(zone of maturation) 位于生长区下方。精母细胞进入成熟区,即进行两次成熟分裂,其中一次为减数分裂。每个精母细胞分裂成4个精细胞(spermatid),每个精细胞的染色体减半。
4、转化区(zone oftransformation) 位于睾丸管的最下方。此时排列在育精囊中的精细胞转化为带有鞭毛的精子。最后包围精子的囊壁溶化,而精子仍成束聚集在一起,当睾丸管下端的精子成熟后,其上端的精母细胞再逐渐转变成精子,结果使睾丸管中、下段的长度大大加长,而成熟的精子总是位于睾丸管的下端。
(二)精子的形成过程
昆虫的精子发生的初期,在睾丸管顶端有许多干母细胞围绕着一个来源于中胚层的巨大的端细胞。每个干母细胞通过分裂产生1个精原细胞。端细胞能为精原细胞提供发育所需的营养,两者有胞间连丝相通。每个精原细胞被来源于中胚层的多个细胞所包围,分别形成独立的育精囊。在生长区,每个精原细胞可进行6—8次有丝分裂,最后形成64—256个双倍体精母细胞,聚集在育精囊中。这些育精囊逐渐向下移动,最前方的一个移到输精小管附近。精母细胞进入成熟区后,即进行两次成熟分裂,第1次为减数分裂,形成4个单倍体精细胞。在睾丸管基部或贮精囊中,精细胞转变成线形、具鞭毛的精子。
模式的昆虫精子是:十分细长的体形,较长的头部,一个2—3层构造的顶体复合体,一条极长的尾巴、其轴丝为线粒体所演变的副器所盘绕。
二、输精管和贮精囊
输精管是与睾丸基部相连的1对细长的精子通道,它相当于雌性的侧输卵管。在有些昆虫中,输精管的一段通常卷成紧密的环圈,称为附睾,如鞘翅目昆虫。而有些昆虫的输精管常有一部分膨大成囊状,用以贮藏成熟的精子团,称贮精囊。两个输精管在下端合成一条公共通道,与射精管相连接。
三、射精管
射精管相当于雌性的中输卵管,它是第9腹节后端内陷而成的管道。射精管的表皮层与体壁相连,管壁外面包有强壮的肌肉层,一般纵肌在内,环肌在外,射精时用以伸缩射精管。射精管的顶端部分常包藏在体壁外突成的阳茎内。
四、雄性附腺
雄性生殖器官的腺体组织包括输精管和贮精囊的腺细胞,以及开口子输精管上的雄性附腺,雄性附腺一般位于输精管与射精管交界处,呈长形囊状或管状,附腺的数目因昆虫种类不同而异。附腺分泌的粘液主要作用是浸浴和保存精子,以备在交配时作射精和传送精子,或形成包围精子的特殊薄囊,称为精包或称精珠,用以保证卵子的受精。(转)
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