精子與卵子在輸卵管壺腹部相遇而受精,精子與卵子相融合時稱為受精卵。每一個精子和卵子各含23個染色體,受精卵則含有23對染色體。因此具有父母雙方的遺傳特性。
射入陰道的精子進入輸卵管與卵子相遇的過程比較復雜。精子有運動不完全依靠本身的運動,宮頸、子宮和輸卵管對精子的運動都起到一定的作用。精液射入陰道后穹窿后,很快(約1min)就變成膠凍樣物質,使精液不易流出體外,并有暫進保持精子免受酸性陰道液的破壞作用。但是,陰道內的精子絕大部分被陰道內的酶殺傷失去活力,存活的精子隨后又遇到宮頸粘液的攔截。月經(jīng)中期在雌激素的作用下,宮頸粘液清亮、稀薄,其中的粘液蛋白縱行排列成行,有利于精子的穿行,而黃體期的孕激素的作用下,宮頸粘液變得粘稠,粘液蛋白卷曲,交織成網(wǎng),使精子能以通過?傊,宮頸作為精子在女生生殖道內要通過的第一個關口,它在排卵時,為精子的穿行提供了最優(yōu)越的條件。一部分精子靠本身的運動及射精后引起的子宮收縮,進入子宮腔內。精液中含有很高濃度的前列腺素,可刺激子宮發(fā)生收縮,收縮后的松馳造成宮腔內負壓,可把精子吸入宮腔。精子進入輸卵管后,在其中的運行主要受輸卵管蠕動的影響。月經(jīng)中期在雌激素的作用下,輸卵管的蠕動由子宮向卵巢方向移行,推動精子由峽部運動至壺腹部。黃體期分泌的大量孕酮能抑制輸卵管的蠕動。一次射精雖能排出數(shù)以億計的精子,但最后能到達受精部位的只有15-15個精子,到達的時間約在性交后30-90min。精子在女性生殖道內的受精能力大約只能保持48h。
大多數(shù)哺乳動物和人類,精子必須在雌性生殖道內停留一段時間,方能獲得使卵子受精的能力,稱為精子獲能(capacitation)。精子經(jīng)過在附睪中的發(fā)育,已經(jīng)具備了受精能力,但在附睪與精漿中存在去獲能因子。它使精子的受精能力受到了抑制。當精子進入雌性生殖道內后,能解除去獲能因子對精子的抑制,從而使其恢復受精能力。獲能的主要場所是子宮,其次是輸卵管,宮頸也可能有使精子獲能的作用。
精子與卵子在輸卵管壺腹部相遇后尚不能立即結合,頂體外膜與精子頭部的細胞膜首先融合,繼之破裂,形成許多小孔,釋放出頂體膜,以溶解卵子外圍的放射冠及透明帶,這一過程稱為頂體反應。頂體酶包含多種蛋白水解酶,如放射冠穿透酶可使放射冠的顆粒細胞松解,脫離卵細胞外圍。顆粒細胞脫落后,在透明帶周圍仍殘存一層放射冠基質,可在透明質酸酶的作用下,這些基質被水解,使透明帶暴露出來。透明帶為糖蛋白,在頂體蛋白酶的作用下,使透明帶發(fā)生部分水解,促進精子能突破透明帶的一個局限區(qū)到達并進入卵細胞內,在一個精子穿越透明帶后,精子與卵細胞接觸,激發(fā)卵細胞發(fā)生反應,主要是位于卵細胞周邊部的皮質顆粒包膜與卵細胞膜逐漸融合、破裂,并向卵周隙釋放其內容物,有人認為,釋放物作用于透明帶,使其變質,或其種物質起封鎖透明帶的作用,使其他精子難以再穿越透明帶進入卵細胞內。精子進入卵細胞后立即激發(fā)卵細胞完成第二次成熟分裂,并形成第二極體。進入卵細胞的精子,其尾部迅速退化,細胞核膨大形成雄性原核,隨即與雌性原核融合,形成一個具有46染色體的受精卵。
受精卵在輸卵管的蠕動和纖毛的作用下,逐漸運行至子宮腔。受精卵在運行途中,一面移動,一面進行細胞分裂,經(jīng)胚球和桑椹期階段,發(fā)育為胚泡(blastocyst)。在受精后第四五天,桑椹胚或早期胚泡進入子宮腔,桑椹胚在子宮腔內繼續(xù)分裂變成胚泡。胚泡在子宮腔內停留2-3天,胚泡外面的透明帶變薄,胚泡可以直接從子宮內膜分泌的液體中吸收營養(yǎng)。