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受精作用(受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性)

东毅 2022-09-14 0

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受精作用的过程是什么?

受精作用是指在生物体的有性生殖过程中,精子和卵细胞通常要融合在一起,才能发育成新个体。精子与卵细胞融合成为受精卵的过程。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。这样,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。

求受精作用的详细过程

受精包括精子的获能、顶体反应、皮层反应、原核形成和融合等过程。

1、精子获能

刚排出的精子虽有运动能力,但不能穿过卵子的放射冠和透明带,只有接受雌性生殖道的分泌物(获能因子),才具有受精能力,这种作用称为精子获能。

在体外条件下,血清白蛋白、高密脂蛋白、氨基聚糖、孕酮、钙离子载体、ZP3、CO2等均可促进精子获能。

2、顶体反应

获能后精子表面阻止受精的附睾蛋白和精浆蛋白被除去或改变,质膜胆固醇流失,与卵子结合的受体暴露。获能期间,钙通道被激活、耗氧量和糖酵解明显增加,pH升高,腺苷酸环化酶激活,导致胞内cAMP含量升高,蛋白激酶A活化,精子活力增加,顶体酶原转化为有活性的顶体酶。

获能的精子首先借助头后部(顶体后区)质膜PH-20的透明质酸酶活性穿过卵母细胞外卵丘细胞层,到达透明带,然后精子通过头前部(顶体区)质膜表面的ZP结合蛋白与卵母细胞透明带发生识别,完成结合过程,诱发顶体反应,即:顶体以外排的方式释放出水解酶,将卵子的透明带和卵黄膜溶解,形成精子穿过的通道。

精子进入卵子后,导致卵膜去极化,动作电位由受精点传至膜表面,使精子受体失活。卵细胞膜下的皮层颗粒(内含酶类的囊泡),以外排的方式,进入卵黄膜和卵膜之间的腔隙,酶类引起透明带“硬化”,形成受精膜。

3、卵子的激活、原核形成和精卵融合

精子的刺激使处于休眠状态的卵子被激活,重新回到减数分裂阶段,迅速完成第二次分裂,释放极体。此时精子和卵子的细胞核分别称为雄原核和雌原核。两个原核逐渐在细胞中部靠拢,核膜随即消失,染色体混合,形成二倍体的受精卵,又称合子。

4、皮层反应

通常一个卵子和一个精子结合,多精进入会形成多余的分裂极和纺锤体,导致细胞异常分裂而使胚胎发育终止。

受精后通过两种机制阻止多精进入,一是膜瞬间去极化;二是通过皮层反应,破坏精子受体和形成受精膜。受精后精子的核、中心粒(鞭毛基粒)和线粒体均注入卵中。线粒体之所以表现为母系遗传,是因为受精卵中只有仅母本线粒体可以存活。

许多昆虫、软体动物、软骨鱼、有尾两栖类、爬行类和鸟类在受精时有多于一个精子进入卵内,但只有一个雄原核与雌原核发生融合,参与发育,其余的精核逐渐退化消失。有时多余的精于也发生一些畸形的分裂,但不妨碍正常卵裂和发育。这种多精受精称为生理性多精受精。

什么是受精作用受精作用对于生物的遗传有什么重要意义

动物的配子发生产生了两种类型的单倍体细胞:精子和卵子,

精子与卵子的融合,即受精作用,重新形成一个二倍体的细胞,即受精卵。在哺乳动物、鸟类、爬行动物,受精作用发生在雌性动物的生殖系统内,而在两栖类、鱼类、无脊椎动物,受精作用发生在体外。不管是何种情况,受精作用都具基本相同的过程:精卵间的接触、精子对卵被的穿透、精子与卵子质膜的融合、卵的激活。涉及的反应包括:顶体反应(acrosomal

reaction)、皮层反应(cortical

reaction)、原核融合(pronuclei

fussion)等。

在生物体的有性生殖过程中,精子和卵细胞通常要融合在一起,才能发育成新个体。

定义

精子与卵细胞融合成为受精卵的过程,叫做受精作用。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。这样,受精卵中的染色体数目有回复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。

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