配子是指具有受精能力的生殖细胞。男性配子为精子,女性配子为卵子。配子起源于卵黄囊壁上的原始生殖细胞,通过变形运动迁至生殖嵴,并在此增殖分化为精原细胞或卵原细胞。
在第一次减数分裂之前的分裂间期,初级精/卵母细胞进行脱氧核糖核酸(DNA)合成与染色体复制,其所含23对染色体中的每一个染色体都由两条姊妹染色单体构成,致使每个初级精/卵母细胞都含有2倍数的染色体和4倍量的DNA(4n DNA)。在第一次减数分裂中,成对的同源染色体配对联会,染色单体间发生基因交换,此过程对于产生遗传构成多样性的配子至关重要。然后,同源染色体分离并分别进入分裂后的两个子细胞,即次级精/卵母细胞。这样,每个次级精/卵母细胞就含有23条即单倍数的染色体和二倍量的DNA(2n DNA)。次级精/卵母细胞几乎不经过分裂间期便进入了第二次减数分裂。此时,两条姊妹染色单体赖以连在一起的着丝粒分裂,于是两姊妹染色单体分离并分别进入两个子细胞,即精子细胞或卵子。这样,每个精子细胞或卵子中既含单倍数的染色体,又含单倍量的DNA(1n DNA),成为真正的单倍体细胞,这为受精后恢复二倍体奠定了基础。精子细胞经过形态结构的变化而成为只含少量细胞质、由头和尾构成蝌蚪形的精子。卵子不再发生形态结构的变化。一个初级精母细胞经过两次减数分裂和复杂的形态结构变化,可生成4个男性配子——精子,其中2个精子的性染色体为X,其余2个精子的性染色体为Y。一个初级卵母细胞经过两次减数分裂,只生成一个女性配子——卵子,另外3个细胞为极体,其性染色体均为X(见图)。
在睾丸生精小管内发生并在附睾内完成成熟发育的精子仍不能使卵子受精,必须经过获能后才具有受精能力。精子获能是指精子在女性生殖管道,特别是在输卵管运行中获得受精能力的过程。此时,精子表面的一些糖蛋白衣和精浆蛋白从精子头部脱落,于是顶体表面的细胞膜裸露。获能过程为受精过程中精子释放顶体酶、穿越卵细胞周围的放射冠做好准备。
在排卵前的一瞬间,初级卵母细胞完成了第一次减数分裂,产生第一极体和次级卵母细胞,次级卵母细胞进入第二次减数分裂,并停滞在第二次减数分裂的中期。排卵产生的卵丘卵母细胞复合体被输卵管伞端俘获,由于输卵管肌层的收缩以及上皮表面纤毛的摆动,卵丘卵母细胞复合体被运送到输卵管壶腹部,等待受精。只有在受精过程中精子的刺激下,次级卵母细胞完成第二次减数分裂,成为单倍体卵子。若没有受精,卵母细胞将在排卵后12至24小时退化消失。