发育生物学第八章 神经胚和三胚层分化
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概述三胚层分化引言三胚层分化是胚胎发育过程中的一个重要阶段,指的是受精卵经过一系列细胞分裂和特定细胞移动后,形成三个不同的胚层:外胚层、中胚层和内胚层。
这三个胚层将进一步发展成为不同组织和器官,构成成熟的多细胞生物体。
胚胎发育过程1.受精卵:受精卵是由卵子和精子结合而成的单细胞体。
在受精卵形成后,它会经历一系列细胞分裂。
2.2细胞期:在受精卵内部,原核质被分割成两个相等大小的细胞。
3.4细胞期:原核质再次分割,形成四个相等大小的细胞。
4.8细胞期:原核质进一步分裂,生成八个相等大小的细胞。
5.胚泡期:在这一阶段,八个细胞开始紧密地排列在一起,并形成一个囊状结构,称为囊泡。
6.悬浮期:囊泡内细胞进一步分裂,增加细胞数目,但细胞大小并未改变。
7.囊胚期:在这一阶段,囊泡内的细胞开始分化成不同的层次,形成外胚层、中胚层和内胚层。
三胚层的形成1.外胚层:也称为表皮原肠。
它是由囊胚期的表面细胞发育而来。
外胚层会形成皮肤、毛发、指甲等表皮组织。
2.中胚层:也称为中间原肠。
它是由囊胚期的中间细胞发育而来。
中胚层会形成骨骼、肌肉、心脏等内部组织。
3.内胚层:也称为内部原肠。
它是由囊胚期的内部细胞发育而来。
内胚层会形成消化系统、呼吸系统、神经系统等内脏组织。
三个胚层的命运1.外胚层:外胚层最早分化出来,它将发展成为表皮和相关附件,如毛发和指甲。
外胚层还会分化成神经外胚层,形成神经系统的一部分。
外胚层还可以分化成生殖细胞,最终形成生殖器官。
2.中胚层:中胚层将发展成为骨骼、肌肉、心脏等内脏组织。
它还会分化成血液和血管系统的一部分。
3.内胚层:内胚层将发展成为消化系统、呼吸系统、泌尿系统和生殖系统等内脏组织。
它还会分化成神经系统的一部分。
调控三胚层分化的因素1.信号分子:在三胚层分化过程中,许多信号分子起着关键作用。
Wnt信号通路参与调控中胚层和内胚层的形成,而Fgf信号通路参与调控外胚层的形成。
2.转录因子:转录因子是调控基因表达的关键蛋白质。
概述三胚层分化1. 介绍三胚层分化是胚胎发育的一个重要过程,指的是胚胎中的细胞按照不同功能和组织的需求逐渐分化成不同的胚层。
这一过程发生在受精卵着床后的第三周左右,是胚胎发育的重要里程碑之一。
三胚层分化的过程涉及多个信号通路和分子机制的调控,对于胚胎发育和器官形成具有至关重要的作用。
2. 第一层胚层:外胚层外胚层是三胚层分化的第一层胚层,也称为原基胚层。
外胚层位于胚胎内侧,靠近子宫壁。
它主要分化为胚胎的皮肤、毛发、指甲等表皮组织,以及部分中枢神经系统和周围神经系统。
外胚层的分化是由一系列细胞信号通路和转录因子的调控完成的。
外胚层分化的过程中,细胞逐渐形成上皮细胞,并分化为外层的表皮细胞和内层的神经上皮细胞。
外层的表皮细胞进一步分化为表皮源性细胞和神经源性细胞,分别形成胚胎的皮肤和中枢神经系统。
内层的神经上皮细胞则会分化为神经元、胶质细胞等组织和细胞类型。
3. 第二层胚层:中胚层中胚层是三胚层分化的第二层胚层,也称为间基胚层。
中胚层位于外胚层和内胚层之间,是胚胎的中间层。
中胚层主要分化为胚胎的骨骼、肌肉、血液和泌尿系统等组织。
中胚层的分化过程中,细胞经历了多次迁移和重排,形成了各种不同的细胞类型和组织。
这一过程主要受到信号通路的调控,如Wnt信号通路、Fgf信号通路等。
通过这些信号通路的调节,细胞在中胚层中相互作用,定位,并逐渐分化为不同的组织和器官。
4. 第三层胚层:内胚层内胚层是三胚层分化的第三层胚层,也称为内基胚层。
内胚层位于胚胎的内部,靠近羊膜腔。
内胚层主要分化为胚胎的消化系统、呼吸系统、循环系统和生殖系统等组织。
内胚层的分化过程中,细胞逐渐形成上皮细胞并分化为不同的细胞类型。
这个过程中涉及到多个转录因子和信号通路的调控,如TGF-beta信号通路、Nodal信号通路等。
通过这些调控机制,内胚层的细胞定位并分化为消化系统的细胞、呼吸系统的细胞、循环系统的细胞和生殖系统的细胞等。
5. 总结三胚层分化是胚胎发育的一个关键过程,其中的外胚层、中胚层和内胚层分别分化为不同的组织和器官。
发育生物学试题库(发育生物学教学组)目录:第一章章节知识点与重点 (1)第二章发育生物学试题总汇 (6)第三章试题参考答案 (18)第一章章节知识点与重点绪论1.发育和发育生物学2.发育的功能3.发育生物学的基础4.动物发育的主要特点5.胚胎发育的类型(嵌合型、调整型)6.研究发育生物学的主要方法第一章细胞命运的决定1.细胞分化2.细胞定型及其时相(特化、决定)3.细胞定型的两种方式与其特点(自主特化、有条件特化)4.胚胎发育的两种方式与其特点(镶嵌型发育依赖型发育)5.形态决定子6.胞质定域(海胆、软体动物、线虫)7.形态决定子的性质8.细胞命运渐进特化的系列实验9.双梯度模型10.诱导11.胚胎诱导第二章细胞分化的分子机制1.细胞表型分类2.差异基因表达的源由3.了解基因表达各水平的一般调控机制第三章转录后的调控1.RNA加工水平调控2.翻译和翻译后水平调控第四章发育中的信号传导1.信号传导2.了解参与早期胚胎发育的细胞外信号传导途径第五章受精的机制1.受精2.受精的主要过程及相关知识3.向化性4.顶体反应5.皮质反应第六章卵裂1.卵裂特点(课堂作业)2.卵裂方式3.两栖类、哺乳类、鱼类、昆虫的卵裂过程及特点4.(果蝇)卵裂的调控机制第七章原肠作用1.了解原肠作用的方式:2.海胆、文昌鱼、鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类的原肠作用基本过程与特点第八章神经胚和三胚层分化1.三个胚层的发育命运第九章胚胎细胞相互作用-诱导1.胚胎诱导和自动神经化、自动中胚层化2.胚胎诱导、异源诱导者3.初级诱导和次级诱导、三(多)级诱导4.邻近组织相互作用的两种类型5.间质与上皮(腺上皮)的相互作用及机制第十章胚轴形成1.体形模式2.图式形成3.果蝇形体模式建立过程中沿前后轴不同层次基因的表达4.果蝇前后轴建立的分子机制5.果蝇背腹轴形成的分子机制第十一章脊椎动物胚轴的形成1.什么是胚轴2.两栖类胚轴形成过程及分子机制。
三个胚层的分化过程三个胚层的分化过程:1.外胚层的分化脊索形成后,诱导其背侧中线的外胚层增厚呈板状,称神经板(neural plate)。
神经板随脊索的生长而增长,且头侧宽于尾侧。
继而神经板中央沿长轴下陷形成神经沟(neural groove),沟两侧边缘隆起称神经褶(neural fold),两侧神经褶在神经沟中段靠拢并愈合,愈合向两端延伸,使神经沟封闭为神经管(neural tube)。
神经管两侧的表面外胚层在管的背侧靠拢并愈合,使神经管位居于表面外胚层的深面。
神经管将分化为中枢神经系统以及松果体、神经垂体和视网膜等。
在神经褶愈合过程中,它的一些细胞迁移到神经管背侧成一条纵行细胞索,继而分裂为两条分别位于神经管的背外侧,称神经嵴(neural crest),它将分化为周围神经系统及肾上腺髓质等结构。
位于体表的表面外胚层,将分化为皮肤的表皮及其附属器,以及牙釉质、角膜上皮、晶状体、内耳膜迷路、腺垂体、口腔和鼻腔与肛门的上皮等。
2.中胚层的分化中胚层在脊索两旁从内侧向外侧依次分化为轴旁中胚层、间介中胚层和侧中胚层。
分散存在的中胚层细胞,称间充质,分化为结缔组织以及血管、肌组织等。
脊索则大部份退化消失,仅在椎间盘内残留为髓核。
(1)轴旁中胚层(paraxial mesoderm):紧邻脊索两侧的中胚层细胞迅速增殖,形成一对纵行的细胞索,即轴旁中胚层。
它随即裂为块状细胞团,称体节(somite)。
体节左右成对,从颈部向尾部依次形成,随胚龄的增长而增多,故可根据体节的数量推算早期胚龄。
第5周时,体节全部形成,共约42~44对。
体节将分化为皮肤的真皮、大部份中轴骨胳(如脊柱、肋骨)及骨骼肌。
(2)间介中胚层(intermediate mesoderm):位于轴旁中胚层与侧中胚层之间,分化为泌尿生殖系统的主要器官。
(3)侧中胚层(lateral mesoderm):是中胚层最外侧的部份,两侧的侧中胚层在口咽膜的头侧汇合为生心区。