11、探索胚胎发育与植物繁殖的奥秘

探索胚胎发育与植物繁殖的奥秘

1 胚胎发育基础

在所有高等多细胞生物中，胚胎发育包含一系列过程：
1. 细胞分裂与生长 ：细胞不断分裂以增加数量，实现生长。
2. 细胞特化 ：细胞分化形成高度特化的组织。
3. 成体形成 ：发育出具有特定形状和功能的器官系统或相应的植物部分。

这些复杂过程由细胞内的 DNA 指导。发育中的细胞在 DNA 指令下产生蛋白质，为构建成体提供结构基础和酶工具。发育中生物体每个细胞中的共同 DNA 确保了发育模式的协调统一。

2 动物发育

2.1 受精过程

多细胞动物的生命通常始于精子和卵子这两种异形配子的结合，形成受精卵即合子。受精是一个复杂过程，以哺乳动物为例：
1. 精子附着 ：精子先松散附着在卵子的透明带表面，随后紧密结合。透明带中有精子结合受体，精子质膜中有特异性结合蛋白。
2. 顶体反应 ：附着的精子完成顶体反应，顶体结构外层膜与精子质膜融合，释放水解酶，使精子穿过透明带。
3. 精卵融合 ：精子穿过透明带后进入卵周隙，一个精子与卵子通过顶体后膜和卵质膜融合。精子进入会改变卵膜电位，立即阻止多精受精。
4. 激活卵子 ：精子进入激活卵子及其细胞核，完成减数分裂，精卵原核结合。同时，卵细胞质周边的皮质颗粒与质膜融合，释放酶使透明带硬化，长期阻止多精受精。