生物的雌雄配子(精子和卵)通過受精成為合子(受精卵)。在受精以前已完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞稱為卵子。可是,大多數(shù)物種的卵細(xì)胞在受精前未完成減數(shù)分裂。這種未受精的卵細(xì)胞稱為卵母細(xì)胞。例如,人的卵子發(fā)生于卵巢,成熟于輸卵管。從卵原細(xì)胞開始,生長增大成為初級(jí)卵母細(xì)胞,這是二倍體細(xì)胞;經(jīng)過兩次成熟分裂,只生成1個(gè)成熟卵,其余3個(gè)細(xì)胞為極體。1個(gè)卵子和3個(gè)極體被一個(gè)透明帶所包圍,成熟卵為單倍體細(xì)胞。第一次成熟分裂是在排卵前進(jìn)行的,生成次級(jí)卵母細(xì)胞后,必須在精子穿入的刺激下才完成第二次成熟分裂,產(chǎn)生卵子。
精原細(xì)胞是最原始的生精細(xì)胞,經(jīng)過多次有絲分裂后,部分細(xì)胞停止分裂,吸取營養(yǎng),胞體增大,變?yōu)槌跫?jí)精母細(xì)胞,為二倍體細(xì)胞。初級(jí)精母細(xì)胞很快進(jìn)入細(xì)胞周期,開始細(xì)胞分裂,即第一次成熟分裂,產(chǎn)生2個(gè)子細(xì)胞稱為次級(jí)精母細(xì)胞,為單倍體細(xì)胞。在第一次成熟分裂完成后即進(jìn)入第二次成熟分裂,產(chǎn)生精細(xì)胞。1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過兩次成熟分裂,產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞。精細(xì)胞經(jīng)過復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,最后形成精子。
精子和卵子結(jié)合成為受精卵,這一過程稱為受精。以人體為例,精子在子宮和輸卵管中獲能后,其表面含有一種專一性糖蛋白,稱為抗受精素(antifertilizin)。卵子的表面則有受精素(fertilizin)。通過這兩種蛋白質(zhì)之間的反應(yīng),使精子游向卵子。在獲能過程中被激活的精子頂體酶使精子得以穿過透明帶而進(jìn)入卵膜周圍間隙,附于卵膜表面,然后精子和卵子的細(xì)胞膜相互融合。精子的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入卵內(nèi),旋轉(zhuǎn)180度,細(xì)胞核膨大變圓,成為雄原核(male pronucleus)。精子的穿人刺激次級(jí)卵母細(xì)胞迅速完成第二次成熟分裂,生成成熟的卵子,其細(xì)胞核稱為雌原核(female pronucleus)。雌原核和雄原核移動(dòng)至細(xì)胞中部,核膜消失,細(xì)胞核合二為一,完成受精。