第六章_受精
子在子宫内的贮存库,即第二个精子贮库。在子宫肌和输卵管
系膜的收缩、子宫液的流动及精子自身作用下进入输卵管。 精子自子宫角进入输卵管时,宫管连接部是精子通往受精
部位的第二个生理屏障,成为精子运行的第二道栏栅。在此处, 一些死精子和活动能力差的精子被子宫内膜白细胞所吞噬,精 子又一次得到筛选。
3.精子通过输卵管
表现出来。
因此,两性细胞核在配子配合过程中的融合,可以
认为是受精的主要过程。不仅在自然选择过程中可以促
进物种的进化,而且可以通过人为的选择,培育出很多 新的优良品种。
第一节
配子的运行
配子运行是指精子由射精部位(输精部位)、卵子由排出 部位达到受精部位――输卵管壶腹的过程。
一、精子的运行(Transport of gametes)
Ⅰ期 Ⅱ期
Ⅲ期
卵母细胞
透 明 带
1
2
3
极体
卵 质 膜
放射冠
精卵结合受精示意图
四、原核形成
1.雄原核 精子进入卵子后,精子核发生膨胀,解除凝聚
状态,形成球状核,核内出现多个核仁。同时形成核膜,核仁 增大,并相互融合,形成一个比原精细胞核大的雄原核。 即,精子进入卵子后,细胞膜脱落,头部增大4~5倍,接 着尾部脱落,在头部的核内形成许多核仁,外围形成核膜,形 成了雄原核。
精子附着透明带5~15 min后穿过透明带。
透明带表面存在特异精子受体,精子与透明带的附着具有
明显的种间特异性,异种动物的精子不能附着和穿过透明带。
Ⅰ期 Ⅱ期
Ⅲ期
三、精子进入卵黄膜
精子进入透明带后,到达卵周隙。精子一旦接触卵黄膜即 停止活动,一般20 min后即与卵黄膜融合在一起。 精子与卵黄膜接触时,即被卵黄膜表面的微绒毛抱合,通 过收缩作用将精子拉入卵内。随后精子质膜和卵黄膜融合,精 子头部完全进入卵细胞内。
化,促进精子穿越透明带。
三、精子获能的部位
精子获能的部位是子宫 和输卵管。 子宫射精型动物:开始 于子宫,输卵管完成。
阴道射精型动物:开始
于阴道,但获能的有效部位 是子宫和输卵管。
四、精子获能的时间
牛3~4 h;猪3~6 h; 绵羊1.5 h;兔子5~6 h。
五、精子获能的实质 精子获能的结果包裹精子头部的质膜、顶体外膜融合 和破裂,释放内含物(顶体反应)。 动物精液中存在一种来源于精清的抗受精的物质,叫 去能因子(DF) 。其作用是抑制精子获能。去能因子 (DF)与精子结合后,抑制顶体酶的释放。 大量研究发现,经过获能的精子重新放入精清中与去 能因子结合,又会失去受精能力,这一过程叫去能。经过 去能处理的精子在子宫和输卵管孵育后,又可获能,称为 再获能。
的第三道栏栅。
各种动物能够到达输卵管壶腹部的精子不会超过1000个,
在受精部位与卵子完成受精的只有一个精子。
精子运行的途径
睾丸→附睾→输精管 →阴茎→阴道→子宫颈
(子宫颈隐窝)→子宫体→子宫角→宫管结合部
→输卵管→壶狭连接部→壶腹部
精子在母牛生殖道内的运行
子宫内膜 子宫
子宫肌层
穹窿 子宫颈
(三)精子在母畜生殖道内运行的动力 1.射精的力量 原动力,即精子运行的最初动力。 交配时子宫产生负压将精子吸入。 阴道、子宫颈、输卵管的收缩是
子宫颈是精子进入子宫的第一个生理屏障,即第一道栏筛。 精子通过子宫颈经第一次筛选,死精子和活力低的精子不
能进入子宫,正常精子也有一部分滞留在阴道内,这样既保证
了运动和受精能力强的精子进入子宫,也防止过多精子同时拥
入子宫。通过子宫颈的精子,大部分进入由子宫颈黏膜形成的
腺窝/隐窝,形成精子贮存库,即第一个精子贮库,尔后缓慢 释放出来。
第六章
受 精
一、学习目标 1.掌握 (1)受精的概念 (2)精子和卵子受精前的准备 (3)受精过程 2.理解 促进受精和阻止受精的方法 二、学习重点与难点 1.重点 (1)受精的过程;(2)顶体反应、精子获能 2.难点 (1)顶体反应的机理;(2)受精的机理
公母畜交配(人工授精)后,精子和卵子发生融合,
二、卵子的运行 (一)卵子的接纳
雌性动物发情后接近排卵时,输卵管伞充分开放充血,紧 贴于卵巢表面,输卵管伞黏膜上摆动的纤毛将卵子接纳到输卵
管伞的喇叭口。猪和马的输卵管伞部发达,卵子易被接受;牛
羊输卵管伞部不能完全包围卵巢,有时造成卵子落入腹腔。
(二)在输卵管内的运行
卵子在输卵管内的运行主要依赖于输卵管肌肉的收缩、液 体的流动及输卵管管壁纤毛的摆动,很快进入壶腹部,并与在 此等候的精子完成受精过程。
射精:公畜与母畜交配,将精子通过尿生殖道排出体外,
输送到母畜生殖道的过程。
(一)射精部位
●子宫射精型 ●阴道射精型
1.子宫射精型
在自然交配条件下,公畜将精液直接
射入到母畜的子宫颈和子宫体内。马和猪属于此种类型。
其子宫颈十分松软和开张,交配时公畜可以将阴茎插入子
宫颈内。
猪子宫:子宫型射精
2.阴道射精型
五、配子融合
当雌、雄原核形成后,两者相向运动,且彼此接触,核
膜相互融合在一起,核仁、核膜消失,两组染色体合并在
一起,组成一组染色体,整个受精过程至此结束。
受精卵迁移: 输卵
管壶腹部—宫管结 合部—子宫角
发 情 后 天 数
发 育 阶 段
六、多精入卵阻滞 在正常情况下,卵子只允许一个精子进入并受精,但在受 精部位往往有许多精子与卵子接触,若多个精子同时进入卵子
哺乳动物的受精过程开始于精子与卵子相遇,两性原核合
并形成合子(Zygote)时结束。包括精子穿越放射冠、透明带、 精子与卵子质膜融合形成雌雄原核、配子配合与合子形成等。
(1) Capacitation(获能) (2) Hyperactivation(卵活化) (3) zona binding (透明带结合) (4) acrosome reaction (顶体反应) (5) zona penetration (穿过透明带) (6) sperm-oocyte membrane fusion (精卵膜融合) (7) sperm engulfed (精子卷入) (8) decondensation of sperm nucleu (精子核松散) (9) formation of male pronucleus (雄原核形成)
就会引起早期胚胎死亡与流产。因此,动物体内就出现了阻止
多精子入卵的反应。 (一)快速阻滞 在海胆上现在清楚的是,一股钠离子(Na+)进入卵细胞 会引起类似神经冲动的膜电位变化,从而阻止多精子入卵。
Acrosome reaction
精子穿越放射冠主要依靠顶体反应,当精子穿过放射冠 时,引起Ca2+增加,促使精子头部的原生质膜和顶体膜融合, 膜之间形成小泡,从小泡空隙释放出透明质酸酶和放射冠穿透
酶,在这两种酶的作用下,精子进入透明带。
Ⅰ期 Ⅱ期
Ⅲ期
二、精子穿过透明带
精子穿越放射冠后,顶体内膜暴露并附着于透明带表面。
多数动物在自然交配或人工授精后不
久,精子即进入输卵管,但具有受精力的精子在输卵管内的输 送比较慢,并保留在壶峡连接处峡部一侧,称为精子运行的第 三个精子贮库。 精子通过峡部的输送主要依靠肌肉收缩完成。在壶峡连接 部,精子则会因峡部括约肌的有力收缩被阻挡,限制更多精子
进入输卵管壶腹部,因此,壶峡连接部称为精子到达受精部位
2.子宫颈的吸入作用 3.生殖道肌肉的收缩 精子运行的主要动力。 4.生殖道液体的流动
精子伴随生殖道管腔液体流动而
在母畜生殖道运行。
5.精子自身的运动 通过尾部摆动,精子可在母畜生殖
道向前游动,其作用是次要的。
6.子宫颈黏液胶粒细胞的排列状态的变化。 7.精液中本身含有促进精子运动的物质(如PG、E等)。
雌性生殖道的获能因子:α 和β 淀粉酶。
精子体外获能的物质:溶菌体酶、β 葡萄糖苷酶、
肝素、Ca2+载体。
获能的实质:使精子去掉去能 因子或使去能因子失活的过程。 精子获能的特点:无种间特 异性(没有明显的种间差异,同 种动物精子可在不同种动物生殖 道完成获能),获能和去能是可 逆的。
第三节
受 精
卵子运行特点间歇 性向前移行。慢速 运行,存活时间短, 易退化。
小知识
一般情况下,只能让精子等卵子,而不能让卵子等精 子,即配种必须在排卵前进行。因为卵子维持受精能力的
时间不超过24h,而精子维持受精能力的时间最少在24h以
上,卵子运行若在24h内没有遇到精子时,卵子则发生老
化,有黏液裹住卵子,导致精子将无法进入。另外,如果
卵子运行的途径
卵巢→输卵管伞→输卵管漏斗部→输卵管壶腹部
(三)卵子运行的机制
卵子从输卵管伞部到壶腹部,是在输卵管管壁平滑肌和纤 毛的协同作用下完成。 1.输卵管伞纤毛的摆动和管腔内液体的流动作用; 2.输卵管平滑肌的收缩。输卵管上有α 、β 两种受体,可 分别引起环形肌的收缩和松弛。 3.雌激素和孕激素(P4)的作用,雌激素可提高α 受体的
(四)精子运行的内分泌调节 主要是雌激素和孕激素,其次是催产素。
(五)精子在雌性生殖道内维持受精能力的时间
人 牛 羊 马 兔 猪
项
目
维持受精 能力时间 (h)
24~48
28~50
30~48
144
30~32
24
保持活力 48~60 的时间(h)
96
48
144
—
30
精子运行特点 快速运行,缓 慢释放,存活 时间长。
精子与卵子结合时间太晚,胚胎难以正常发育,易导致流
产。猪配种延迟时,衰老的卵子容易发生多精子受精。
第二节
一、概 念
精子获能
动物刚射出的精子不能穿入卵子,只有在雌性生殖道内经