人教版选修3专题2课题1植物细胞工程（共121张PPT）

课件121张PPT。细胞工程简介 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。什么叫细胞工程前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,
后者是分子水平上的生物技术。克隆多莉羊技术是 水平上的技术，
培育抗虫棉是 水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞分子思考:植物细胞工程的基本技术和理论基础 植物细胞工程的理论基础是：植物细胞的全能性概念：
原因：
细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。
① 受精卵＞ 配子（如卵细胞）＞ 体细胞
② 分化程度低的细胞 ＞ 分化程度高的细胞
③ 植物细胞 ＞ 动物细胞
思考：（1）在生物体内体细胞为什么没有表现出全能性？在特定的时间、空间条件下基因的表达具有选择性（2）植物细胞表现出全能性的前提条件是什么？ 处于离体状态，在一定的营养物质、激素和其它外界条件的作用下。全能性的高低：植物组织培养的概念 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。１、植物组织培养的过程（一）植物组织培养强调几个概念：愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。
植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在一定的诱导条件下重建芽的分生组织，分化出芽后再生根，成为完整的植株的过程。
离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化植物激素：
细胞分裂素、生长素再分化胚状体含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。植物组织培养的条件：相关问题1、在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
2、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？
3、为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？再分化是需有光？防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。形成层部分容易诱导形成愈伤组织，其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 4.决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素 当细胞分裂素和生长素共同使用时，能刺激愈伤组织的形成，而通过调节二者的浓度比，就可以调控植物细胞培养过程中芽和根的形成，称为“激素杠杆”。（课本43页）
请同学们讨论如何实现?植物体细胞杂交的概念概念：将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。优势：（与有性杂交方法比较）植物体细胞杂交过程杂合的原生质体杂种细胞愈伤组织杂种植株植物体细胞融合成功的标志植物组织培养植物体细胞融合成果：培育出“番茄马铃薯”杂种植株
未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状成果和尚未解决的问题：植物体细胞杂交在育种工作中的意义克服远缘杂交不亲和的障碍
扩展了用于杂交的亲本组合范围比较无性繁殖细胞全能性①脱分化
②再分化保持优良性状
繁殖速度快、大规模生产
提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远源杂交的障碍①去除细胞壁
②融合形成杂种细胞
③组织培养膜流动性
细胞全能性染色体变异小结： （一）细胞的全能性 （二）植物组织培养??? 1.过程
????????????????????????????????????????????????????????????植物细胞工程的实际应用繁殖植物的新途径
微型育种
作物脱毒
人工种子
作物新品种的培育
单倍体育种
诱导突变体
细胞产物的工厂化生产概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术）
原理：植物细胞的全能性
优点：繁殖率高，可大批量生产
取材少
培养周期短
保持优良性状微型繁殖作物脱毒病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差
分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至没有
采用茎尖进行组织培养
人工种子结构：
人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
优点：
不受气候、季节、地域的限制
保留优良性状
时间短，占地少
技术：
组织培养培养
原理：
细胞全能性人工种子的制备过程：诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的机械化包裹储藏或种植单倍体育种方法：
花药离体培养
技术：
组织培养获得单倍体
秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍
优点：
明显缩短了育种年限
后代稳定遗传突变体的利用利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。细胞产物的工厂化生产红豆杉与紫杉醇人参皂甘的生产生物育种方式小结生物的育种方式及原理育种的主要过程1.杂交育种基因重组使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。育种周期长（自交选择需五~六代,甚至十几代)。用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 杂交→自交→选优 2.诱变育种基因突变 物理方法(高真空、紫外线、α射线、激光等)或化学方法(秋水仙素、亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型 提高突变的频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；能产生新基因。 有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作量大 。图示： 生物甲 ① 生物乙
①代表诱变育种的处理方法 青霉素高产菌株的获得 3.单倍体育种方法：
花药的离体培养花药
花粉细胞培养
愈伤组织
分化出小植物
单倍体植株
正常植物接种离体培养脱分化再分化移栽染色体加倍3.单倍体育种 染色体变异(染色体组成倍地减少) 常用方法为花药离体培养明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。 技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦 矮抗4.多倍体育种三倍体无籽西瓜的培育萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般不育，如果要得到可育的种子，你认为应该采取下列哪种措施（ ）A．利用花药离体培养技术
B．利用染色体数目加倍技术
C．利用诱变育种技术
D．以上技术都可以B相关练习：多倍体育种原理
方法
过程
优点
缺点
染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 同源多倍体育种，如：
异源多倍体育种，如：
可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富 一般只适于植物，发育延迟，结实率低 5. 基因工程育种基因重组不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种 技术复杂，操作要求精细,难度大。 提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因
导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。 能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等基础题:请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 基础题:请写出下面各项培育方法：
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。
（6）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量高的品系，这种方法是 。
（7）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是 。杂交育种 多倍体育种 基因工程育种 细 胞 工 程
Cell Engineering 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术动物细胞工程：
动物细胞培养、动物细胞核移植、
动物细胞融合、生产单克隆抗体等

动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
教学内容
从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。原理：细胞增殖动物细胞培养动物细胞培养的过程:动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液10代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液（分解弹性纤维）过程：动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。　　细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。解答概念原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。解答概念1、无菌、无毒的环境
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
2、营养
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等）
3、温度和PH
36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4
4、气体环境：
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）补充合成培养基中缺乏的物质动物细胞培养条件无菌操作培养箱培养器皿动物细胞培养瓶内表面为什么
要光滑、无毒？（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。
（3）用于检测有毒物质
（4）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据动物细胞培养技术的应用2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体练一练细胞的全能性细胞株、细胞系植物体或组织培养结果快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的葡萄糖、动物血清植物激素培养基特有成分液体培养基固体培养基培养基性质细胞增殖原理动物细胞培养植物组织培养比较项目试一试 动物细胞特点？
分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。
细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性点拨
根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达? 想一想利用动物体细胞核移植技术 动物核移植： 将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
用核移植的方法得到的动物。
克隆动物：识记多莉羊的培育过程无性生殖供体细胞（供核）细胞培养体细胞卵巢卵母细胞（MⅡ中期：供质）去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛归纳:
1.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植
2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状
3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
核移植过程2.体细胞核移植技术的应用前景克隆动物的研究意义1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白
2.改良动物品种 （如培养转基因动物）
3.治疗人类疾病，作为供体
4.保护濒危动物体细胞核移植技术存在的问题1.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。
2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（　） 　 A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞 2、动物细胞工程技术的基础是 ----- （　 ）
A.动物细胞融合 B.单克隆抗体　
C.胚胎移植 D.动物细胞培养 AD 3.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于----（ ）
A.培养基不同；
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培
养成植株。
A教学反馈动物细胞融合与
单克隆抗体一、动物细胞融合
细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合 受精作用动物细胞融合 也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成以一个细胞的过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞原 理物理法：电激、离心、振荡化学法：聚乙二醇生物法：灭活的病毒诱导方法思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？不灭活行吗？ 因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。动物细胞融合过程植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较二、单克隆抗体 抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
浆细胞产生抗体。想一想:什么是抗体？单克隆抗体 由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。

特点：特异性强、灵敏度高 单克隆抗体制备过程细胞融合、筛选1足够数量的、能产生特定抗体的细胞群单克隆抗体单克隆抗体的应用 与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，灵敏度高，优越性十分明显。应用主要有：1、临床诊断2、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹” 治疗肿瘤三点说明：1、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体3、整个制备过程为何要经过两次筛选?（第一次筛选得到杂交瘤细胞（多种），第二次需先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。
由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的，所以产生的抗体必然是化学性质单一的，特异性强的单克隆抗体。这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义，只不过克隆的不是B淋巴细胞，而是杂交瘤细胞。） 胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。操作对象：早期胚胎和配子
技术手段：胚胎移植、体外受精、
胚胎分割、胚胎干细胞培养等
理论基础：
哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律§3.1 体内受精和早期胚胎发育卵细胞的形成过程一.精子和卵子的发生（1）发生场所：睾丸
（2）时间：
初情期 生殖机能衰老1.精子的发生精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形精子细胞变形中的主要变化：1.细胞核——
2.高尔基体——
3.中心体——
4.线粒体——
5.细胞内其他物质——精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘膜(尾的基部)原生质滴(球状,最后脱落)精子的形态：（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。（2）不同种动物精子的形态____，大小略有____，与动物的体形大小___。头 颈 尾相似不同 无关 提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。 1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？问题讨论: 提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。 2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？2.卵子的发生(1) 发生部位：卵巢（2）时期：性别分化以后卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞染色体复制初级卵母细胞MⅠ第一极体次级卵母细胞两个第二极体第二极体卵子退化消失（3）卵子发生过程MⅡ排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成初情期后卵子受精的标志：
当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。 答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 答：是指卵子从卵泡中排出。哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？相似点：
最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不同点：
一个精原细胞——多个精子；一个卵原细胞——一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。精子与卵子的发生比较二、受精1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
2.场所：输卵管3.受精条件：
①精子的数量、质量正常；
②精子必须获能；
③卵子必须处于第二次成熟分裂中期；
④精子与卵子必须在限定的时间内相遇（24小时内）；
⑤男女两性生殖管道必须通畅。一)受精前的准备阶段:
1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.
2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力4.过程：二)受精阶段:
1)精子穿越放射冠和透明带
顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞
透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障
2)精子进入卵黄膜
卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障
3)原核形成
雄原核形成和雌原核形成
4)配子结合
雌雄原核融合形成合子(受精卵)精、卵相遇顶体反应顶体酶释放顶体酶溶解透明带接触透明带穿越放射冠溶解卵丘细胞 （放射冠）穿越透明带接触卵黄膜产生透明带反应形成第一道屏障（作用 ）精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵精子进入卵后变化①变化②变化③产生卵黄膜封闭作用形成第二道屏障 （作用）尾部脱离核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体发育 移动 接触 合并形成受精卵穿过放射冠： 在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。穿过透明带：形成受精卵：5.意义维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。1、卵裂期的特点：细胞分裂方式为_______
细胞数目____
每个细胞体积_____
胚胎总体积_____或略有___
DNA数目_____
有机物总量_____
有机物种类_____有丝分裂增加不增加缩小减小增加减少增加三.胚胎发育受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团 ：发育成胎儿各组织滋养层细胞：将发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂外胚层、中胚层、内胚层
滋养层
原肠腔2、早期胚胎发育的几个阶段胚孔原肠胚3胚层的发育外胚层 表皮及其附属结构
神经系统、感觉器官
内胚层 消化道、呼吸道上皮
肝胰等腺体
中胚层 皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼
内脏器官外膜、循环系统、
排泄系统、生殖系统 精子在女性生殖道的运输
女性生殖道内充满粘稠的液体，输卵管峡部黏膜形成曲折的皱襞，这对精子的运输构成很大的阻力，也起着淘汰和筛选精子的作用。 精子的受精能力在女性生殖道内可维持约1天。
精子获能
精子获能（capacitation）
精浆内有一种糖蛋白，能抑制精子的运动和使卵受精的能力，称为抑制因子。精子在通过女性生殖管道时，在管道上皮、主要是输卵管上皮分泌的某些化学物质的作用下，解除抑制因子的束缚 ，精子获得了释放顶体酶、穿越透明带和放射冠的能力 。
顶体反应（acrosome rection)
顶体反应是精子在受精时的关键变化，只有完成顶体反应的精子才能与卵母细胞融合，实现受精。
精子发生顶体反应时，顶体首先膨胀，质膜与顶体外膜紧贴，继而二者融合、破裂，顶体酶排出。
顶体反应缺陷症 精子不能产生顶体反应。
卵子
排卵时排出的是次级卵母细胞，周围还带着透明带和放射
冠。透明带由三种主要的糖蛋白（ZP1、ZP2、ZP3）组成，在
受精中起很重要的作用。其中ZP3能识别同种精子，并与之结
合，诱导精子发生顶体反应，启动受精过程。
卵母细胞和透明带之间的间隙称卵周间隙（perivitelline space)。
次级卵母细胞处于第二次减数分裂中期，周边胞质内含有
皮质颗粒(cortical granule)。
次级卵母细胞若未受精，则于排卵12～24小时退化。