二、受精
受精:成熟并获能后的精子与卵子结合形成受精卵的过程为受精。
受精的时间:受精一般发生在排卵后12小时内。
受精的部位:多在输卵管的壶腹部。
(一)受精过程
受精涉及到精卵识别、粘连、结合、融合及卵细胞激活等一系列复杂机制和过程。
1.顶体反应:获能后的精子接近卵母细胞时,在放射冠细胞及卵母细胞所释放的物质影响下,立即发生顶体反应,即精子顶体的外膜与精子头部的质膜多处融合并破裂形成许多小孔,释放顶体酶的过程。
2.精卵质膜融合:精子穿入放射冠,接触到透明带。精子与透明带的zp3受体结合,顶体素消化透明带,使精子穿过透明带进入卵周隙得以与卵子直接接触,精子头部质膜与卵细胞膜融合,发生精卵质膜融合,遂即精子的细胞核和细胞质全部进入卵细胞内,精子的细胞膜将成为受精卵细胞膜的一部分。
3.皮质反应:精子进入卵细胞后,卵细胞立即向卵周隙释放浅层细胞质中的皮质颗粒。
4.透明带反应:在皮质颗粒中溶酶体酶样物质的作用下,透明带的结构发生改变,特别是zp3糖蛋白分子变性,不能再与精子结合,从而阻止其他精子进入卵细胞,保证了人卵是单精受精,此过程称为透明带反应。
5.雌雄原核融合:精子进入卵细胞后,激发次级卵母细胞完成第二次成熟分裂,形成一个成熟的卵细胞及一个第二极体,卵子的细胞核称雌原核,精子的细胞核膨大形成雄原核。雄原核与雌原核移至卵细胞中央互相接近,核膜消失,染色体互相混合,形成一个二倍体的受精卵。
顶体反应→精卵质膜融合→皮质反应→透明带反应→雌、雄原核核膜融合→受精卵
17_2 受精过程
(二)受精的结果和意义
1.受精刺激次级卵母细胞完成第二次成熟分裂。
2.精子与卵子结合后,形成一个二倍体细胞,恢复了46条染色体,其中23条染色体来自父方,23条染色体来自母方。由于生殖细胞成熟过程中曾发生染色体联会和基因交换等,使遗传物质重新组合,故新个体又具有不同于亲代的新性状。
3.受精决定了胚胎的遗传性别,如果含有x性染色体的精子与卵子结合,受精卵的核型为46,xx,胚胎的遗传性别为女性;若含有y染色体的精子与卵子结合,则受精卵的核型为46,xy,胚胎的遗传性别为男性。
4.受精使卵细胞从代谢缓慢转入代谢旺盛从而启动细胞不断地分裂分化,形成一个新的个体。
(三)受精的条件
1.获能后的精子与卵子相遇是受精的前提。
2.精子进入女性生殖管道后,需在20小时内与卵子结合,若错过此时期,即使两者相遇也不能结合。
3.精子的数目和活动能力也是保证受精的重要条件,如果每毫升精液中的精子数目少于500万(以前为2000万),则不能受精;若精液中含较多的异常精子,或精子活动能力太弱等也会影响受精。
4.卵细胞一般在排卵后12小时内具有受精能力,如在此期间内未与精子相遇,则自行退化。
5.生殖管道的通畅是精子与卵子相遇的必要条件。如果男性或女性的生殖管道因炎症等因素造成堵塞,精子和卵子不能相遇,受精就不能实现。
(四)人工受精与“试管婴儿”
人工受精:通过人工的方法使精子和卵子结合为受精卵的技术为人工受精。
人工受精包括体内人工受精与体外人工受精。
1.体内人工受精(又称人工授精):是将精液注入处于排卵期的女性生殖管道内,精子与卵子结合成为受精卵,该受精卵可在母体子宫内进行发育,成熟后由母体娩出。
2.体外人工受精:是将排卵后的人卵细胞在体外与精子相结合成为受精卵的技术。
胚胎移植: 应用人工受精技术获得的受精卵在体外发育成桑椹胚或胚泡时,再将其移植到处于分泌期的子宫内,此种技术称为胚胎移植.
试管婴儿:胚胎移植后的胚胎在子宫内发育,成熟后由母体娩出,称试管婴儿。
第一代试管婴儿:体外受精获得的早期人胚,经冷冻保存后再移植入子宫也可获得成活。
临床意义:人工受精和胚胎移植技术的发展,解决了因输卵管堵塞、子宫颈粘液异常等因素造成的不孕问题。
第二代试管婴儿:卵母细胞单精子显微注射:是在体外直接将精子注入卵子胞质内,使其受精,继而进行胚胎移植,由此诞生的婴儿称第二代试管婴儿。
临床意义:该技术解决了经典的ivf不能解决的由于免疫因素、精子寡少、精子弱动等造成的不孕。
第三代试管婴儿:如对体外受精获得的早期人胚进行遗传学检测获得优质早胚,进而实施胚胎移植而诞生的婴儿称第三代试管婴儿。
第四代试管婴儿:对因身体不佳或高龄等因素造成的卵子活力差者,可采用卵浆置换技术(通过显微操作将活力差的卵浆与健康女性卵浆置换)提高卵子的质量、增强卵子的活力,再行体外受精及胚胎移植所获得的婴儿称第四代试管婴儿。
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