受精卵形成后即不断分裂成较小的细胞，这个过程称为卵裂(cleavage)。卵裂是在基因控制下进行的十分精确的过程。卵裂的速度很快，每卵裂一次所需的时间依物种而异。斑马鱼为15 s，海胆30 s，蛙60 s，小鼠则需10～20 h。卵裂产生的细胞称为囊胚细胞或卵裂球(blastomere)。卵裂球只是数量增多，每个卵裂球没有生长，卵裂球紧挨在一起，总体没有增大。第一次卵裂和第二次卵裂都是纵向分裂，但两者的分裂面相互呈直角，把受精卵垂直分裂成4个体积相同的卵裂球。第三次分裂则是横向分裂，是不均等的水平分裂，生成8个卵裂球，上面的4个体积小，下面的4个体积大，含有大量卵黄(yolk)颗粒。每个物种均有其特有的胚胎卵裂图式，由细胞质中卵黄蛋白质量的分布所决定。它决定在什么位置上发生卵裂和卵裂球的相对大小。卵内卵黄较少的一端称为动物极，富集卵黄的一端称为植物极。卵黄对卵裂有抑制作用。从产生8个卵裂球起，卵裂球开始重新排列，可以有两种类型：一是形成中空的球状体，称为囊胚(blastura)；另一种是形成双层扁平结构，称为盘状囊胚(dis-coblastura)。哺乳动物中，未来的外胚层细胞形成中空的球状体即胚泡(blastocyst)，胚胎本身则是从胚泡的内细胞团(inner cell mass)逐渐形成盘状囊胚。胚泡中的其他细胞则分化成为滋养层细胞。胚胎发育至囊胚期时，都是卵裂过程。
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