精蟲的準備工作
精蟲由睪丸製精小管製造，經過大約七十二天的時間達到副睪丸的尾部，在此儲存準備射精。成熟的精蟲包括一個充滿細胞核的頭部，頂端有充滿蛋白脢的頂體（Acrosome），有一條細長的鞭毛型尾巴，在頭部與尾部交接處為頸部，是一段圓柱狀的突起，內含促使尾部擺動能量來源的立線體。
男性射精時，副睪丸釋放出大約兩億隻精蟲進入輸精管，輸送到陰莖的攝護腺附近，混合攝護腺、貯精囊、與尿道腺所分泌的精液，集合成大約三到五毫升的射精液進入陰道內部。進入陰道的精蟲很快的經由子宮頸黏液進入子宮內，如果子宮收縮的話，最快可在三十秒之內進到輸卵管。
到達輸卵管的精蟲必須經由兩個步驟才能夠跟卵子結合：活力化Capacitation，與頂體反應Acrosome reaction。前者是精蟲表面蛋白與女性體液互相反應之後，達成極高活動力，可以在很快的時間點進入輸卵管並循找到卵子的現象﹔後者則是精蟲頂端細胞膜溶解，使卵子外圍的卵丘細胞溶解，而精蟲可以繼續推進，進而接觸到卵子外殼，並穿透卵殼進入卵子內部。
人工生殖的精蟲準備工作就是利用培養液的化學成分，使體外的精蟲仍舊可以在試管內部達到活力化與頂體反應，並在體外對卵子授精。
卵子的準備工作
排卵的幾個小時之內，卵子受到自發性黃體化荷爾蒙LH或破卵針HCG的作用，達成產生以來第一次的減數分裂排放出第一極体核，此時的卵子完全成熟，可接受精蟲授精。
卵子排出後，經由輸卵管吸引，進入管腔內部，等候精蟲或與已經存在的精蟲相會。大量精蟲在卵子外包圍的卵丘細胞處釋放出頂體?，使卵子裸露在精蟲環境中，其中一隻精蟲正好穿透卵殼進入細胞，卵子細胞受到刺激，也同時釋放出外圍顆粒素cortical granules使卵殼硬化，使外圍的精蟲無法繼續進入卵子，也保障了一個卵子一個精子的遺傳法則。
受精
人工生殖是把精蟲放在卵子的同一個培養皿中過夜，十八個鐘頭後便可觀察到精蟲的核與卵子的核排列在一起，成為受精卵。再過一天就開始分裂成正式的胚胎了。
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