Оплодотворение. 
Изучение генетики человека

Оплодотворение — совокупность процессов, приводящих к слиянию мужских и женских гамет (сингамия), объединению их ядер (кариогамия) и образованию зиготы, из которой в дальнейшем будет развиваться организм. Значение оплодотворения: восстановление диплоидной генетической структуры в результате объединения отцовских и материнских генов, которое приводит к различному сочетанию родительских задатков и разнообразию особей; активация яйцеклетки, так как развитие яйцеклетки у млекопитающих останавливается на стадии метафазы второго деления, продолжение развития яйцеклетки наблюдается только после оплодотворения.

Оплодотворение состоит из 3-х последовательных этапов: первый этап характеризуется сближением сперматозоида и яйцеклетки до их контакта. Второй этап начинается с прикрепления сперматозоида к поверхности яйцеклетки и осуществления контактных взаимодействий между ними. Третий период начинается после проникновения сперматозоида в яйцеклетку и завершается объединением их ядер.

Дистантное взаимодействие между спермием и яйцом — узнавание на расстоянии, разрыхление оболочки яйцеклетки при изменении рН среды в присутствии большого числа сперматозоидов. Эти процессы обеспечиваются рядом факторов, среди которых особое место принадлежит га-монам (вещества, выделяемые половыми клетками, способствуют встрече сперматозоида с яйцеклеткой и их соединению). При контакте сперматозоида с оболочкой яйца происходит акросом;

ная реакция. Она сводится к очень быстрым (занимающим не более 10−20 с) изменениям в акро-сомном аппарате головки сперматозоида, приводящим к высвобождению специальных ферментов, в частности, гиалуронидазы, которая разрушает слой фолликулярных клеток и позволяет сперматозоиду достичь поверхности яйца.

Слияние гамет и предотвращение полиспермии (цитогамия). Сперматозоид приближается к поверхности яйцеклетки и сливается с ее плазматической мембраной боковой поверхностью головки, образуя цитоплазматический мостик, по которому в цитоплазму переходят ядро и центриоль сперматозоида. Сперматозоид проникает в цитоплазму яйцеклетки, изменяется агрегатное состояние яйцеклетки, уплотняется оболочка, яйцеклетка становится непроницаемой для других сперматозоидов. У человека проникновение сперматозоида в яйцеклетку является сигналом для начала второго мейотического деления, которое приводит к образованию гаплоидного ядра яйцеклетки и трех полярных телец.

Слияние генетического материала. Высококон-денсированное ядро сперматозоида начинает набухать, хроматин разрыхляется, и ядро превращается в структуру, названную мужским пронук-леусом. Такие же изменения происходят в женском ядре, которые приводят к образованию женского пронуклеуса. В процессе формирования про-нуклеуса происходит синтез ДНК. (1п2С), и про-нуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки. Затем ядерные оболочки пронуклеусов разрушаются, и пронуклеусы сливаются (кариогамия). При объединении пронуклеусов образуется зигота с диплоидным числом хромосом (2п4С).

В результате оплодотворения в зиготе получается набор парных хромосом: половина хромосом отцовского, половина — материнского происхождения. В зиготе заложены новые комбинации генов и признаков. Восстановление диплоидности набора — сигнал к запуску первого митоза.