哺乳动物卵子的成熟与受精过程
家畜的精子和卵子发生过程
生 物学 教 学 ２Ｈ年（ ６ 第９ ０ 第３卷） 期
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６ ・ ７
生 物 学 中数 学 模 型 的 实例 初 探
陈炳 信 （ 东 泰 外 语 校 ２ Ｏ ） 山 省 山 国 学 ７ ０ １Ｏ
摘 要 本文从物质结构与合成 、 细胞代谢 、 细胞分裂 、 遗传进化等 方面介绍 了公式 、 图形 、 曲线 、 定理、 表格 、 集合 、 限等多种数 极
碱基数目恒等， Ａ＝ 、 Ｇ ②在双链 Ｄ Ａ分子中， 即 Ｔ Ｇ＝ ； Ｎ 互补 的两碱基之 和的比值 恒等 ， Ａ＋Ｔ ／ ｃ＋ 即（ ） （ Ｇ）＝
（ Ａ＋Ｔ １（ ）／ Ｃ＋Ｇ ｌ＝（ ） Ａ＋Ｔ）／ Ｃ＋Ｇ） ２（ ２＝（ ＋ Ａ
ＩＸ（ “ ） ； 中第 ｎ次 复制 时 ， 要消 耗游 离 的 Ｔ ２ 一１个 其 Ｉ 需 该脱 氧核苷酸为 ： ２ 个 。 ｉｘ ｎ
系描述生命现象 ， 再运用逻辑推理 、 求解 和运算 等达到
基之 和的 比值 恒 等 于 １ 即 （ ＋Ｇ） （ ， Ａ ／ Ｃ＋Ｔ）＝（ Ａ＋
Ｃ ／ Ｔ＋ ＝１ ） （ Ｇ） 。
注 ．是指 Ｄ Ａ分子 的 １ ，是指 Ｄ Ａ分子 的 ２ １ Ｎ 链 ２ Ｎ
链， ｍ是指转 录形成 的 ｍ Ｎ 。下 同。 ＲＡ １２ ２ 倒数 公 式 ① 在 双链 Ｄ Ａ分 子 的两 条单 链 ．． Ｎ
胞相似 的次级卵母 细 胞和一 个第 一极 体 ， 卵后 来 到 排 输 卵管继续 准备分 裂 ， 只到 减数分 裂 Ⅱ的 中期 又停 但
成熟 的精子 ， 确切地说 ， 初级精母 细胞 是出现一 个分裂
一
个 。而卵子的发 生过 程却 不 同 ， 虽说 所有 卵原 细胞
都有几乎相同的开始 ， 但最终能否 产生成熟 的卵子 。 至 少还必需过两道关 ： 一关 是其 所在 的卵泡 是否 能顺 第
专题3--胚胎工程测试题(基础知识填空和高考题汇总)参考
专题3 胚胎工程测试题第一部分：基础知识填空:胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
(P59) 胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
(P61)一、动物胚胎发育的基本过程：1、精子的发生：场所：时间：从开始，直到。
过程：第一阶段：位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次，产生大量的，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成，进一步形成。
第二阶段：初级精母细胞连续进行分裂（即，包括和），形成个细胞。
第三阶段：变形形成精子。
变为精子头的主要部分，发育为头部的顶体，演变为精子的尾，聚集在尾的基部形成线粒体鞘，细胞内的其它物质浓缩为，随精子的成熟过程向移动，直到最后。
哺乳动物成熟的精子外形似，分、和三大部分。
不同种动物精子的，略有不同，与动物的无关。
2、卵子的发生场所：过程：第一阶段时间：场所：过程：卵原细胞大量的卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞被卵泡细胞包围，形成第二阶段时间：场所：卵巢的卵泡中过程：初级卵母细胞第一极体第三阶段时间：场所：条件：次级卵母细胞受精子激活后进行分裂过程：次级卵母细胞合子+第二极体排卵是指从中排出，而并非卵泡从卵巢中排出。
刚排出的卵子不是成熟的卵子。
（排出的卵子的结构示意图见课本62页图3-4）判断卵子是否受精的重要标志是：在的间隙可以观察到时，说明卵子已经完成了受精。
3、精子和卵子发生的异同（1）相同点：最初阶段均为分裂，不断增加原始生殖细胞的数量，经过分裂才能形成精子或卵子。
精子和卵子在发生上的重要区别是：卵泡的形成和在卵巢内的储备（即间期）是在（即期）完成的。
4、受精：精子和卵子结合形成（即受精卵）的过程（三）受精（1）过程：受精包括阶段和阶段。
在自然条件下，受精是在内完成的。
动物繁殖学课件第五章受精、妊娠和分娩
3.发育所需营养物质主要来自母体输卵管和子宫
4.胚胎发育在透明带内进行
合子发育，以形态特征大体可分一下几个阶段：
1.桑椹胚 2.囊胚 3.原肠胚
第三节 妊娠识别与胚泡附植
一、妊娠的识别和建立
受精卵在输卵管中完成卵裂等部分早期胚胎发育阶段，便进 入子宫内并开始和子宫渐进性地建立联系。这种联系是以内分 泌活动为基础的。孕体（conceptus）是指胎儿、胎水、胎膜构 成的综合体。在妊娠初期，孕体产生的激素传给母体，母体对 此产生相应的反应，识别胎儿的存在，并在二者之间建立起密 切的联系，这一过程即为妊娠识别。 孕体和母体之间产生了信息传递和反应后，双方的联系和互 相作用已通过激素的媒介和其它生理因素而固定下来，从而胚胎 在子宫中生长发育，这叫做妊娠的建立（确立）。
2.卵子的运行
卵子本身并无运动能力，被伞部接纳的卵子，借助纤毛 颤动，沿着伞部的皱襞，通过漏斗口进入壶腹部。
3.卵子的运行速度
家畜卵子沿着输卵管运行的速度没有确切的材料。 卵子在输卵管内运行的时间包括： a.从伞部到达壶狭连接部的时间。 b.在壶狭连接部停留的时间。 c.通过壶狭连接部进入宫管连接部的时间。 卵子在输卵管运行的时间：牛90h，马98h，猪50h，羊72h。
（五）精子的运行速度
精子自射精部位到达受精部位的时间比精子自身运动 的时间要短。牛、羊在交配后15分钟左右，即可在壶腹 部发现精子。猪15～30分钟，马为24分钟左右。
（六）卵子的运行
1.卵子的接纳 母畜接近排卵时，输卵管伞充分开放、充血，并靠输卵 管系膜肌肉的活动使输卵管伞紧贴于卵巢表面，加之卵 巢固有韧带收缩而引起的围绕自身纵轴的旋转运动，使 伞的表面更接近卵巢的开口部。
2.精子在子宫中运行
家畜繁殖技术13受精
拓展：人一生能产生多少卵子
女性出生时卵巢中有200万个初级卵母细胞， 终身不会增加。 到青春期自然减少至40-50万个。 每月成熟百个，但只有1个被成功排出，其余 自然消失。 如果12岁初潮，至50岁绝经，一生只有约 400个排出。最有价值的是23-28岁当中的那 几十个，是不是特别珍贵？
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2、精子获能的变化
1）除掉头部质膜上的去能因子：该因子（DF ）是存在精清中的一种糖蛋白质，很少量便可使 精子去能。 2）顶体反应 ：指头部的质膜、顶体外膜融合 和破裂，释放内含物的过程。 3）生理机能变化：具有穿越颗粒层、同透明 带接触、进入细胞质的能力。
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③输卵管（壶峡结合部）：在壶峡连接部精子则会因峡部括 约肌的有力收缩被暂时阻挡(第三道栅栏),限制更多的精子进入 壶腹部，在一定程度上防止多精受精，此处筛选最严格。 绵羊在配种后6-8h入管,并在壶峡结合部停留，直到排卵 时才释放入壶腹部，啮齿动物也类似。 峡部精子相对处于静止状态，一旦进入壶腹便被激活。 进入壶腹部的精子数极少，牛羊不超过1000个，绝大部 分在雌性生殖道中消失。
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（二）卵子运行
1.卵子的接纳。
如果卵巢处于排卵时，输卵管收缩，并在 卵巢表面蠕动。因此，无论从卵巢的任何部位排 卵，输卵管伞端像伞一样适时将卵巢盖住，并把 卵子捕获。
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（二）卵子运行 2.卵的运行：卵子本身不运动，卵子在 输卵管中的运行，主要依赖于输卵管的收缩 ，液体的流动及纤毛的摆动。运动速度因各 部位解剖生理特点而异。 卵的运行是随着管壁的收缩波量，间歇 性向前移动。 平滑肌的收缩活动受类固醇激素的影响 ，排卵时，其作用加强。在运行的过程中， 某些畜种的放射冠会逐渐脱落或退化，使卵 子(卵母细胞)裸露。
家禽的受精过程和影响因素 - 养鸡技术
家禽的受精过程和影响因素-养鸡技术1 受精过程家禽受精过程的一个重要特点是精子能在母禽生殖道内长期保持受精能力。
在交配或受精后，产蛋鸡可以在12～16天，鸭6～8天，鹅9～lO天继续产出受精蛋。
长期以来，人们对精子在母禽生殖道内运行和贮存进行了大量的研究。
目前已知，母禽在交配或人工授精后，精子在th内即通过母禽的阴道至漏斗的输卵管全长。
其中从阴道至子宫部分的精子运行速度较慢，而一般进入子宫后，仅在15min的短时间内即可到达到漏斗部。
精子在母禽的生殖道中也有一个贮存和释放的过程。
其中，母禽的子宫和阴道结合部的子宫阴道腺，是精子贮存的主要部位：而输卵管漏斗下部的管状腺则是精子暂时和少量贮存的部位。
最后，由管状腺中释放出来的精子与卵子相遇并发生受精。
精子在受精前也有所谓获能现象，但其机制尚不完全清楚，且获能作用对于精子受精的重要性也不像哺乳动物那样重要。
实际上，将精子直接注入输卵管的漏斗部或膨大部，也可使卵子受精。
禽类的受精地点在输卵管的漏斗部。
排卵后，卵子在沿着输卵管下行期间，发生了卵细胞的进一步改造，并在15～20 min内与精子在漏斗部相遇。
此时，精子钻入卵细胞，而卵细胞在精子的激活下开始第二次成熟分裂并排出第二极体。
禽类的精子入卵与家畜不同，无所谓透明带反应或卵黄封闭作用，因而都有多精子入卵现象，在卵细胞中钻入20～60个精子。
不过其中的绝大多数精子在形成蛋的不同阶段被溶解，只有一个可变成雄性核原。
在卵细胞进入漏斗后的20～30min，就已发现有雄性原核和雌性原核形成。
两性原核在排卵后的3～5h发生有丝分裂互相融合，由雌性两性的单倍体变成了双倍体合子。
约于排卵后5h，在受精进入峡部时发生第一卵裂，20min后发生第二次卵裂。
在峡部时，卵裂达到4～8细胞阶段；进入子宫后4h，胚盘由16细胞生长到256细胞阶段；蛋在子宫中通过期间(16～22h)，已达到囊胚阶段或原胚阶段。
2. 影响禽类受精率的因素品种：不同品种和品系的鸡，受精率有很大区别。
第四章 受精
2.慢速阻止多精受精
慢速阻止多精入卵通过皮层反应得以实现。当第一个精 子与卵子发生质膜融合时，质膜融合处的卵子皮层颗粒 与卵子质膜发生融合。胞吐作用发生，皮层颗粒中的物 质释放入卵黄膜和卵子质膜之间的狭窄卵周隙中。皮层 颗粒的这种变化在一分钟之内波及全卵。
图4.15 海胆卵子的皮层反应
机制
从皮层颗粒中释放出来进入卵周隙的物质主要是蛋白 质和多糖。其中有一类蛋白水解酶能分解卵黄膜和质 膜之间起连接作用的蛋白质，卵黄膜和质膜不再紧紧 相连。 其次，该酶还破坏卵黄膜上精子受体蛋白，使精子不 可能与卵黄膜结合。
图4.7 小鼠精子顶体反应地点
2.海胆精子穿透卵胶膜和卵黄膜
海胆精子和其它无脊椎动物精子在顶体反应前没有经 过获能的阶段。当海胆精子与卵胶膜接触时，精子发 生顶体反应。
图4.8 海胆精子的顶体反应（A.精化，精子水解酶外泄；D.顶体突起。）
1.快速阻止多精受精
快速阻止多精受精由卵子质膜的电位变化来调节。
卵子质膜电位的升高为什么可以阻止多精入卵呢？
有两种可能的解释：
第一种解释认为卵子的质膜具有的精子受体是一种对电压 敏感的蛋白质。只有当卵子质膜的电位是负的状态下，该 精子受体才会与精子结合。 第二种解释认为精子质膜上有一种对电压敏感的蛋白，它 的作用是促进精卵质膜的融合。只有当卵子膜的电位是负 的状态下，精子质膜上的这种蛋白才会发挥作用。
二、皮层反应的调控
未受精的海胆卵子中贮藏有大量的钙离子。这些钙离子位 于内质网腔中，处于束缚状态。当精卵质膜融合时，钙离 子从内质网中泄漏出来，成为自由钙离子。卵子细胞质中 自由钙离子的增加触发了卵子的皮层反应。
受精卵中自由钙离子增加由下述实验证实
第五章-受精
第五章受精受精是单倍体的精子和卵子相互结合和融合而形成双倍体合子的过程，是有性生殖生物个体发育的起点。
它一方面保证了双亲的遗传作用，另一方面恢复了染色体双倍体数目。
同时受精可以把个体发生过程中产生的变异通过生殖细胞遗传下去，保证了物种的多样性，在生物进化上具有重要意义。
第一节受精研究历史的简单回顾1875年和1876年，Hertwig和Fol分别在各自独立的研究中首先在海胆中发现了受精现象。
Hertwig发现了海胆精子入卵后雌雄两原核融合的现象，而Fol发现了精子接近和穿入卵子以及受精膜形成的过程，至此结束了胚胎学上的“精源学说”和“卵源学说”。
1883年，van Beneden发表了马副蛔虫受精的细胞生物学研究论文，肯定了在遗传上父母贡献均等的理论，并使精卵作用的研究更为深入。
他在马副蛔虫受精卵的第一次有丝分裂纺锤体上看到四条染色体，其中两条来自父方，两条来自母方，提出父母的染色体通过精卵的融合传给子代。
此后，H.T. Boveri在马副蛔虫的研究工作进一步巩固了上述理论，把染色体看作是遗传信息的载体。
二十世纪以来，有关受精的研究转向探讨受精后生理学变化和两性配子结合的机制。
在早期的研究中发现受精后细胞膜通透性变化、耗氧量增加等现象。
1912年以后，F.R. Lillie根据在沙蚕和海胆获得的一系列研究结果，提出了精卵相互作用的受精素假说。
根据这一假说，卵子分泌称为受精素（fertilin）的物质，使精子运动能力加强，并向卵子聚集。
四十年代前后，A. Tyler 就受精素的生物学、化学和免疫学特征展开了一系列工作，并进一步强调卵子在成熟过程中分泌的物质对受精有重要意义。
与此同时，M. Hartmann在海胆的研究工作中证实，不仅卵子能分泌受精素（雌配素），精子也能排出抗受精素（雄配素），二者相互作用的程度决定着受精的成功与否。
不久以后，在两栖类上发现卵外胶膜在精卵相互作用中发挥重要功能，为两栖类受精所必需。
受精的过程
精子的运动装臵— —鞭毛的超微结构， 示微管排列的“9 ＋2”结构。
A. 精子 的成熟 过程
B、C分 别为牛 和小鼠 的精子。
3.卵子的结构
成熟卵子中合成和吸收了大量的物质， 包括大量的蛋白质、核糖体和tRNA、 mRNA、形态发生因子（morphogenetic factor）以及保护性化学物质（如Ig），为 以后的生长和发育奠定了基础。
海胆的顶体反应: 精子与卵子胶膜结合后， 可引起顶体反应。顶体发应包括两个主要的事件： 顶体膜与精子质膜发生融合以及顶体突起 （acrosomal process）的形成。
顶体突起
海胆精子的顶体反应过程
哺乳动物的顶体反应: 哺乳动物的顶体是一个 帽状结构，覆盖于精核的前端。顶体反应时，顶体 帽部分的质膜与顶体外膜在多处发生融合，使顶体 内的物质从融合处释放出来。
人类精子由头部、中部 （颈部）和尾部组成。
不同的动物以不同的形 式推动精子游动。大多
数动物的精子依靠尾部
或鞭毛波浪式的摆动，
推动精子在水或雌性动
物生殖道中移动。鞭毛 具有特殊的结构，轴纤 丝（axoneme）是鞭毛 中起推动作用的主要部
分，具有典型的“9＋2”
结构。
哺乳动物精子鞭毛的横切面，示中 央的轴纤丝（central axoneme）和 外围的纤丝（ external fibers）。
2. 精子的结构
精子头部由顶体囊泡和精核构成。大部分精子的细胞 质在精子成熟过程中被排除。顶体位于精核前端，由 高尔基体演化而来。顶体中含有多种水解酶，主要作 用是溶解卵子的外膜。有些动物的顶体中还有与精卵 识别有关的分子。整个精核是一致密结构，几乎看不 到染色质丝和核仁，精子中所有的基因都不表达。
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哺乳动物卵子的成熟与受精过程
哺乳动物卵子的成熟与受精是繁殖过程中非常重要的两个环节。
卵子的成熟和
受精是通过调节激素的分泌来完成的，这个过程非常复杂而且受到许多因素的影响。
以下是关于哺乳动物卵子成熟和受精过程的详细介绍。
一、卵子成熟过程
卵子的成熟是指原始卵母细胞开始发育和生长，形成成熟卵子的过程。
哺乳动
物的卵子成熟是在卵巢中进行的。
卵巢主要由卵泡和黄体组成。
卵泡是指一个小液泡，内部含有未成熟的卵子，卵泡还分为原始卵泡和成熟卵泡。
原始卵泡内部包含着未成熟的原始卵母细胞。
随着激素的分泌，原始卵泡开始生长并发生变化，成为初级卵泡。
初级卵泡继续生长形成小泡并细胞分裂，形成了细胞团和卵泡绮，这时初级卵泡称为次级卵泡。
次级卵泡里的卵细胞继续生长，形成了卵泡外层，层与层之间形成的液囊也逐
渐增多，细胞分裂继续进行，次级卵泡形成肆级卵泡，而肆级卵泡中的卵母细胞，形成的细胞称为囊柄细胞，它们把卵泡与卵巢连接起来。
当肆级卵泡成熟时，卵泡最外层细胞分别向外长出了突起称为卵泡突，外侧卵
泡突的细胞形成颗粒细胞，内侧卵泡突的细胞形成卵黄细胞；同时，成熟卵子也和卵泡顶端的上皮细胞分离，继续向卵巢表面移行。
这时，卵子处于成熟的状态。
如果卵子受精，它将开始发育成为胚胎，如果没有受精，它将死亡并被排出体外。
卵子成熟过程中受到许多因素的影响，激素是其中最重要的因素之一。
激素对
卵子成熟的过程有着关键性的作用。
催卵素、雌激素和孕激素分别是卵子成熟过程中最主要的激素之一。
二、卵子受精过程
卵子受精是指在体内或体外，雌性生殖系统中的卵子和雄性生殖系统中的精子
相遇并结合的过程。
靠着精子的运动，它们最终进入到卵子的内部。
然后，卵子和精子的核合并新的生命就开始了。
卵子受精的过程非常复杂而且有许多因素的影响。
卵子受精的成功与否，不仅
受到卵子自己的条件和环境的影响，还受到精子自身的状况与数量的影响。
同时，卵子受精的过程也存在一定的时间限制，一般在排卵后的24~48小时之内。
如果卵子被精子受精了，那么卵子的界面就会形成一个膜层，精子的头部和尾
部就会在卵子内部分离。
此时，卵子便形成了一个新的细胞，这个细胞就是受精卵。
随着受精卵向子宫的运动，它将开始发育成为胚胎，并在子宫内壁着床。
如果受精卵没有成功，则会被身体排出体外。
总的来说，哺乳动物卵子的成熟和受精过程都是非常复杂而且精细的过程，受
到许多因素的影响。
了解这个过程可以帮助我们更好地认识和理解生殖过程，同时也为人类的健康生育提供了一些重要的参考。