精子是如何成熟如何获得受精能力
精子和卵子的发生与发育
精子和卵子的发生与发育精子和卵子是人类繁殖过程中至关重要的生殖细胞，它们的发生与发育是一个复杂而精细的过程。
本文将从不同的角度论述精子和卵子的发生与发育，包括细胞学、分子生物学和生理学等方面。
一、精子的发生与发育1.1 精子的发生精子是在男性睾丸中形成的生殖细胞，其发生过程称为精子发生。
精子发生包括精原细胞分裂、减数分裂和精子成熟三个阶段。
在精原细胞分裂阶段，精原细胞通过有丝分裂产生两个一模一样的精子母细胞。
在减数分裂阶段，精子母细胞经过两次减数分裂，最终生成四个精子。
在精子成熟阶段，未成熟的精子进入附睾和输精管，经过若干天后才能达到完全成熟。
1.2 精子的发育在发生过程中，精子的形态和结构经历了一系列的变化，由未成熟的原初精子发育为成熟的精子。
原初精子是无法进行受精的，只有成熟的精子才能参与受精过程。
精子的发育过程中，主要是发生了一些生化变化，如精子细胞壁的形成、精子头部和尾部的分化和储精囊中环境的变化等。
这些变化的发生，使得原初精子被逐渐改造成为可以参与受精的成熟精子。
二、卵子的发生与发育2.1 卵子的发生卵子是在女性卵巢中形成的生殖细胞，其发生过程称为卵子发生。
与精子发生不同的是，卵子的发生过程中只形成一个卵子。
卵子发生是一个复杂而严格的过程，包括原始生殖细胞形成、初级卵泡形成以及卵子的成熟三个阶段。
原始生殖细胞是卵母细胞的祖先细胞，位于胚胎的早期发育阶段。
在初级卵泡形成阶段，卵泡细胞通过有丝分裂产生一个卵母细胞和一个极体体。
在后续的发育过程中，卵母细胞经历过一次减数分裂形成成熟的卵子。
由于染色体的不平分离，卵子的染色体数目和形态变化很大。
2.2 卵子的发育卵子的发育过程主要发生在卵巢内，但在成熟后也需要经过一系列的变化，如区别成三重层胚柿、膜的形成以及黄体的形成等，从而为受精和胚胎发育提供必要的物质和支持。
需要注意的是，在卵子发育的过程中，有一些因素可以影响卵子的质量，如年龄、环境和健康等。
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
高中生物精子卵细胞的形成及受精作用
学生说出各时期染色体行为特点
复习巩固旧知识，引入新课。
要求学生在练习纸上画出减数分裂各时期细胞内染色体的行为。并请一位学生到黑板上用磁性贴将染色体的行为变化表示出来。
1．学生完成染色体行为图；
2．一位学生在黑板上排出减数分裂各时期细胞内染色体行为。
一．精子和卵形成过程
（一）精子的形成过程
生物体
减数分裂
个体发育
精子
卵
受精作用
受精卵
生物的生殖细胞成熟后，精子游到卵细胞处，与卵细胞结合形成受精卵，这个过程叫做受精作用
幻灯片：“受精过程以及胎儿在母体内孕育过程”录象
看了录象之后请学生谈感受。
学生边看录象边思考，之后谈观看后的感受。
激发学生对生命的感悟。
三．总结
通过本节课的学习，大家明白世界上的每一个人都是一个独立而又唯一的个体，能够健康的来到这个世界是多么的幸运和不容易，要尊重和珍爱自己、他人的生命。
提问：这对精子有什么意义？
学生思考并回答。
了解精子形成过程中发生变形的原因。
（二）卵的形成过程
（三）精子和卵形成过程中的异同
相同点
1．染色体复制一次，细胞连续分裂两次；
2．精子、卵中染色体数目均减半；
3．染色体行为变化相同。
不同点
1．细胞质的分配情况不同；2．产生四个有功能的精子，只产生一个有功能的卵；
幻灯片：男性外生殖器图
教师结合减数分裂图讲述精子形成过程，及各分裂段细胞的名称。
学生认真听讲，并领会老师所讲内容。
1．知道精子是精原细胞通过减数分裂形成的；
2．掌握精子形成过程中各时期细胞内染色体的变化，及各分裂段细胞的名称。
幻灯片：精子结构模式图
精子的结构和运动方式
精子的结构和运动方式在人类生殖系统中，男性的睾丸是产生精子的器官。
精子是一种微小的生物细胞，是受精的关键。
精子由头、颈和尾部三个部分组成。
头部包含有细胞核、顶体和线粒体，颈部也是由线粒体组成，尾部则形成了一个长长的尾巴。
精子的运动方式也非常特殊，本文将就精子的结构和运动方式两个方面进行探究。
一、精子结构的组成与发现人类精子的发现，早在1677年就由荷兰科学家安东·范·蒙德展开了探索。
然而，在科技发展的今天，精子的结构和组成依然是许多人所熟悉和理解的事情。
精子的头部包括细胞核和顶体。
细胞核含有男性的遗传物质（染色体），是通过男性的精子传递给下一代的信息载体。
顶体则用于扩张精子，让它可以与卵子相遇。
此外，头部还有一个“吸盘”，可以用于吸附卵子，协助受精。
精子的颈部则是由线粒体组成。
线粒体是细胞中的能量站，精子在游进女性体内寻找卵子的过程中需要大量能量，而颈部中的线粒体则可以提供足够的能量。
其使精子能够在多层障碍下游动，以达到受精卵子的目的。
精子的尾部则是由纤维鞭毛、线粒体和中央轴丝组成。
尾部最重要的作用是控制精子的运动轨迹，使它们尽可能向卵子的方向游动，以达到最终的受精目的。
二、精子的运动方式精子的运动方式是所有精子特征中最为神奇和神秘的一部分了。
通常情况下，我们认为精子是靠鞭毛的运动来游动的，但实际上，精子采用了多种方式来实现移动。
首先，精子头部的顶体可以释放出各种物质，比如酶和聚集因子，来吸引周围的化学物质。
这些物质可以吸引精子，让它们朝着卵子的方向游动。
其次，精子尾部的鞭毛运动也是创新性的。
通常情况下，鞭毛的运动是由肌肉或魔术师的驱动力来完成的。
然而，精子鞭毛的运动是完全依靠能量的，它们通过线粒体产生的ATP来驱动。
线粒体运动中的ATP被分解为ADP和磷酸根，释放出大量的能量，这种能量使得鞭毛来回振动，形成以电子显微镜看起来像螺旋形的“鞭毛”。
另外，精子的头部、颈部和背部含有微小的纤毛，这些纤毛可以通过呼吸运动来帮助精子在水中游动。
精子受精时间是多少
精子受精时间是多少随着人们思想观念的开放，对于自己从哪来的问题，家长朋友们不再以你是从垃圾堆里捡来的等这样的理由来应付小孩。
我们都知道了怀孕就是精子和卵子的结合，这一受精的过程最终孕育出了婴儿。
许多人说自己和伴侣都没有做什么样的措施，为什么怀孕很困难了。
其实着很大程度上和精子和卵子的质量有关。
精子受精的时间短，所以不容易怀孕，甚至造成不孕。
那么精子受精时间是多少呢？精子从阴道到达输卵管的时间，最快仅数分钟，一般需要1-1.5小时。
到达输卵管的这些精子，3天后就失去受孕能力。
正常性成熟的男子一次射精虽然排出数千万甚至高达2亿左右个精子，但是这些精子大部分在女性生殖道的酸性环境中失去活力而死亡。
一般来说，精子在阴道里的寿命不超过8小时，仅仅只有一小部分精子脱险并继续向前进。
当精子争先恐后地上行到达子宫腔内时，其数量只有射精时的1%—5%，这是为什么呢？因为射精时留存在精液中的精子，可以得到精液里大量的果糖和分解糖的酶所保护，当精子进入子宫腔后就离开了精液，其生存条件远远不如在精液之中，因此寿命也就大为缩短，质量差的精子运行较慢、不能很快到达宫腔，也就失去了活力。
经过道道关卡，最终能够到达输卵管受精部位的精子也就所剩无几了。
然而，精子只要进入输卵管内，就具有很强的受精能力。
当然，最后仅有1—2个精子有幸能与卵子结合，其余的精子则在24—36个小时内先后死亡。
惟独储存在宫颈粘膜隐窝内的精子，其寿命可达2—6天，尽管如此，其受精的能力已基本丧失，因为精子的受精能力大多仅能维持20小时左右。
从上面的解释中我们可以了解到精子受精时间大概维持在20个小时之间。
所以想要怀孕的女性朋友们要注意了，卵子排出后24小时以内，如在输卵管中遇到精子，则卵子就被一群精子包围，其中只有一个精子能钻入卵子内受精。
所以在准备要孩子的时候，最好选在自己的排卵期，这样更容易怀孕。
第1节 精子和卵子的发生及受精作用d
安哥拉兔
这是世界上第一例胚胎移植，揭示了同种动物的胚胎在 异体动物体内发育的可能性。胚胎移植技术由此创始。
第一阶段：证实同种动物的胚胎在异体动物体内发育 的可能性。 第二阶段：体外受精技术的发展。 第三阶段：继续创造出了胚胎分割、性别鉴定、体细 胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术。
资料：
初生女婴——200万个初级卵母细胞 初情期（性成熟期）——40万个留下来再发
育——每28d左右只有一个（偶有二 个）初级卵母细胞继续发育——在排 卵前后完成减数第一次分裂——次级 卵母细胞进入输卵管——精子与卵子 结合过程中完成减数第二次分裂。 从初情期（15岁左右）—生殖机能衰退（50岁 左右）可发育420个细胞左右———不能继续 发育的初级卵母细胞逐渐死亡。
C.对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为 两个月左右
D.动物体型大的产生的精子多且大
2.一个卵泡可以形成的卵子数目是
A
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.以下说法正确的是
A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期
C
B.排卵是指排出成熟的卵泡
C.排卵实际上是排出初级或次级卵母细胞
D.所有哺乳动物一次只能排1个卵子
管化 后
细胞增殖方 子细
式
胞数
目
先有丝分裂 4个 后减数分裂 精子
细胞
1个卵 先有丝分裂 细胞, 后减数分裂 3个极
体
是否 重要区别 变形
哺乳动物
变形
卵泡的形 成和在卵
巢内的储
备是在出
生前完成
不变形的；而精 子是从初
情期开始
的
练习：
1.以下说法不正确的是
D
A.雄性动物从初情期开始产生精子
名词解释精子的发生
名词解释精子的发生精子的发生是指在动物体内或植物体内生殖器官中形成和发育出精子的过程。
它是繁衍后代过程中非常重要的一环，对于物种的延续具有重要意义。
精子发生的过程可以分为两个主要阶段：生殖细胞分裂和精子成熟。
生殖细胞分裂是指从最初的生殖细胞开始，经过一系列细胞分裂和增殖，形成精原细胞。
在动物体内，这一过程通常发生在睾丸中的精原细胞上皮中。
而在植物体内，生殖细胞分裂的地点主要是雄蕊中的花药。
这些生殖细胞将会经历一系列细胞分裂和减数分裂，其中包括精原细胞、初生精细胞和终精细胞，最终形成精子。
精子成熟是指在精原细胞形成后，经过一段时间的发育和变化，形成功能完整的精子。
在男性动物中，精子成熟发生在睾丸中的精小管中。
而在许多植物中，精子成熟则发生在花药中的花粉母细胞中。
在精子成熟的过程中，细胞发生了一系列的变化。
首先，细胞核会经历减数分裂，将染色体数量减半，为后续的受精做准备。
然后，细胞质中的细胞器逐渐分解，细胞膜也会发生一定的变化，以便更好地进行受精。
最后，细胞中会形成一个或多个鞭毛，这些鞭毛能够帮助精子在生殖道中游动，向卵子靠近。
精子的形成和成熟过程受到许多因素的调控，包括遗传因素、激素调节和环境因素等。
任何一个环节出现问题，都可能导致精子的质量下降或无法形成。
这对于生殖健康来说是一个重要的问题，也是不孕症的一个重要原因。
精子发生不仅仅是一项生理过程，它还涉及到物种的繁衍和遗传的传递。
精子携带着父代的遗传信息，与卵子结合后形成新的个体。
通过精子的发生和受精过程，物种的多样性得以保持并不断进化。
总之，精子的发生是繁衍后代的重要过程，它包括生殖细胞分裂和精子成熟两个阶段。
精子的形成和发育受到多种因素的调控，与生殖健康密切相关。
通过研究精子的发生机制，可以为人类和动植物的生殖健康提供重要的理论和实践指导。
精子是如何产生的
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精子是如何产生的
导语：其实每一个孩子都是精子与卵子共同结合的神奇产物。
而精子就是男性在发育成熟之后的生育细胞，它是从一个个不成熟的精原细胞开始慢慢成熟而
其实每一个孩子都是精子与卵子共同结合的神奇产物。
而精子就是男性在发育成熟之后的生育细胞，它是从一个个不成熟的精原细胞开始慢慢成熟而形成的。
精子是男性特有的特殊产物，男性每天都会产生的大量的精子，每天至少产生成千上万，甚至是数亿的精子。
那么究竟精子是如何产生的呢？
精子是一个男性发育完全成熟的一个重要的标志，并且持续的时间很长，一般能够持续整个成年期。
而精子的形成和产生是需要特定的条件和过程的。
那么究竟精子是如何产生的呢？
精子是如何产生的
精子是男性成熟的生殖细胞，它们的发育是由不成熟的精原细胞开始的。
精原细胞经多次分裂并且体积增大，成为精母细胞，后者再分裂，成为精子细胞，最后发育为成熟的精子，即：接原细胞-精母细胞-精子细胞-精子。
精子成熟后，脱落到曲细精管腔中，缓缓移行到附睾，一部分贮存在这里，大部分再移行到输精管及其壶腹内贮存，直到射精时被排出。
精子在形成过程中，需要有适宜且相对恒定的环境，而温度是精子生成的一个重要条件。
这适宜且相对恒定的环境温度是依靠阴囊的舒缩来调节的。
当外界温度增高时，阴囊就舒张，扩大散热面积以降温;反之，当外界温度降低时，阴囊就缩小以保温。
通过这种调节作用，阴囊内部的温度保持低于腹腔1.5～2.0℃。
人类的精子发生是一个连续过程，每时每刻都有精子生成，也就是
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精子是如何成熟?如何获得受精能力
精子在睾丸的曲细精管内生成以后，从形态上来看，已形成蝌蚪状精子，但经实验证明，睾丸内的精子并不具备受精能力。
睾丸精子还需在附睾内经历精子成熟过程，以及在女性生殖道内经历获能过程.
精子在4-6米长的附睾内运行过程中经历了一系列复杂的变化。
精子在成熟过程中，体积略变小，含水量减少。
最明显的改变是未成熟精子体部的胞浆小滴向后移动，并最终脱下。
在一些不育病人的精液中，可看见大量未脱下胞浆小滴的未成熟精子。
睾丸内出来的精子可活动，但进入附睾头段后，即失去活动能力。
精子在附睾内运行的过程中，又逐步获得了活动能力。
先出现原地摆动，然后有转圈式运动，最后才有成熟精子特有的摆动式前向运动。
因此，观察精子的运动方式，也是衡量精子是否成熟的一个指标。
另外，在精子成熟过程中，精子膜的通透性发生改变，如对钾离子的通透性增加，出现了排钠的功能，这对酶活力及代谢有重要的影响。
精子在附睾运动过程中表面负电荷增加，这可使精子在附睾内贮存时，由于电荷同性相斥的作用，而不至于凝集成团。
还应指出，附睾的一些分泌物覆盖于精子表面，其中有一种含唾液酸的糖蛋白。
种种迹象表明，转移到精子表面的唾液酸有着重要的生理机能：
(1)唾液酸是一种含有羧基的糖，带有负电荷，故精子成熟过程中表面负荷增加的主要原因，即为唾液酸的增加。
(2)从免疫学角度来看，唾液酸有掩盖精子特异抗原的机能，这就使精子在漫长的成熟及运行过程中，不致于被免疫活性细胞识别而引起自身免疫反应。
先天性唾液酸转移酶缺乏或由于细菌唾液酸酶作用，均可导致免疫不育。
(3)含唾液酸糖蛋白可稳定顶体前区的细胞膜，从而抑制精子的顶体反应。
从这个意义上讲，此糖蛋白也应属于去能因子。
射出的精子表面附着有附睾和精囊腺分泌的一种去能因子。
所谓获得过程即为去除精子表面这种因子并获得受精能力的过程，这将使精子膜的结构与机能发生剧烈的改变。
去能因子的清除主要依靠宫颈、子宫及输卵管液中的β淀粉酶、胰蛋白酶、β葡糖苷酶及唾液酸酶，后者在卵泡液中含量也很高。
所以，直接取自附睾尾的精子不具有受精能力，而把这些精子放在雌性生殖道内若干时间后，再取出作体外受精试验，才具有受精能力。
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