生物技术专业多细胞动物胚胎发育

第⼆章多细胞动物的胚胎发育_动物⽣物学⼀、动物的个体发育和系统发育的概念1、个体发育(ontogeny)是指多细胞动物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟的全过程。

⾼等动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。

2、系统发育（phylogeny）也称系统发展，是与个体发育相对⽽⾔的，它是指某⼀个类群的形成和发展过程。

⼆、卵细胞的极性、卵裂的形式（⼀）卵细胞的极性卵细胞的极性（图2-1-1 卵细胞的极性）是指卵细胞的内部结构是⾮均向性的即细胞核的位置和细胞质分布的不对称性。

通常将卵黄多的⼀端称为植物极，另⼀端称为动物极。

（⼆）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进⾏分裂。

根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进⾏分裂。

完全卵裂⼜包括等裂和不等裂。

①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球⼤⼩相等，如⽂昌鱼、海胆等。

②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球⼤⼩不等，如多孔动物、蛙类等。

2、不完全卵裂：多见于多黄卵。

由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进⾏分裂。

不完全卵裂⼜包括盘裂和表裂两种：①盘裂：指分裂区只限于胚盘处的分裂。

如乌贼、鸡卵等。

这是由于卵黄物质多，细胞核和细胞质集中于卵⼀端的缘故。

②表⾯卵裂：分裂区只限于卵的表⾯的分裂。

如昆⾍卵。

这是由于⼤量卵黄集中在卵的中央所致（图2-1-3 龙虾的表⾯卵裂）。

（⼆）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进⾏分裂。

根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进⾏分裂。

完全卵裂⼜包括等裂和不等裂。

①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球⼤⼩相等，如⽂昌鱼、海胆等。

②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球⼤⼩不等，如多孔动物、蛙类等。

一、名词解释1、发育动物学：应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学，主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精到胚胎发育、生长、衰老和死亡。

2、发育：指生命现象的发展、生物有机体的自我构建和自我组织。

3、定型：细胞分化在表现出明显形态和功能变化之前，发生隐性变化，使细胞命运朝特定方向发展的过程。

4、镶嵌型发育：以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式。

5、调整型发育：以细胞渐进特化为特点的胚胎发育模式。

6、形态发生决定子：自主特化裂球含有特定的细胞质，其中具有影响细胞发育命运的分子。

7、细胞分化：多细胞有机体的细胞从简单、原始的状态到复杂和异样化的方向发展的过程。

8、信号转导：靶细胞通过特异性受体识别细胞外信号9、生殖质：是卵中有一定形态结构和特殊定位的细胞分子，并把细胞外信号分子转变为细胞内信号，引起细胞发生反应的过程。

质，主要由蛋白质和RNA 构成。

10、精子获能：指射出的精子在若干生殖道获能因子作用下，精子膜发生一系列变化，进而产生生化和运动方式的改变。

11、顶体反应：是指精子获能后，与卵相遇时，顶体开始产生的一系列改变。

12、透明带反应：哺乳动物不形成受精膜，但皮质颗粒中释放的酶对透明带中的精子受体分子进行修饰，使之丧失与精子结合的能力，因此，称为透明带反应。

13、精子发生：是指由前体原生殖细胞发育到精原细胞，再到成熟精子并排出体外的过程。

发生过程在支持细胞的深凹处。

14、卵子发生：是指由原始生殖细胞发育成卵原细胞，再由卵原细胞发育为成熟卵子的整个过程。

15、卵裂：受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵子细胞质分割成许多较小的、有核的细胞，形成一个多细胞生物体的过程称为卵裂。

处于卵裂期的细胞叫做卵裂球。

16、促成熟因子（MPF）：由孕酮刺激产生并诱导恢复减数分裂的因子，是由两个亚单位（Cdc2和CyclinB）构成。

17、原肠作用：是指动物胚胎发育到囊胚后期开始进行的一系列细胞运动和细胞重排的形态发生运动。

一、动物的个体发育和系统发育的概念1、个体发育(ontogeny)是指多细胞动物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟的全过程。

高等动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。

2、系统发育（phylogeny）也称系统发展，是与个体发育相对而言的，它是指某一个类群的形成和发展过程。

二、卵细胞的极性、卵裂的形式（一）卵细胞的极性卵细胞的极性（图2-1-1 卵细胞的极性）是指卵细胞的内部结构是非均向性的即细胞核的位置和细胞质分布的不对称性。

通常将卵黄多的一端称为植物极，另一端称为动物极。

（二）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进行分裂。

根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进行分裂。

完全卵裂又包括等裂和不等裂。

①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球大小相等，如文昌鱼、海胆等。

②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球大小不等，如多孔动物、蛙类等。

2、不完全卵裂：多见于多黄卵。

由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进行分裂。

不完全卵裂又包括盘裂和表裂两种：①盘裂：指分裂区只限于胚盘处的分裂。

如乌贼、鸡卵等。

这是由于卵黄物质多，细胞核和细胞质集中于卵一端的缘故。

②表面卵裂：分裂区只限于卵的表面的分裂。

如昆虫卵。

这是由于大量卵黄集中在卵的中央所致（图2-1-3 龙虾的表面卵裂）。

（二）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进行分裂。

根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进行分裂。

完全卵裂又包括等裂和不等裂。

①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球大小相等，如文昌鱼、海胆等。

②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球大小不等，如多孔动物、蛙类等。

2、不完全卵裂：多见于多黄卵。

由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进行分裂。

动物胚胎工程与生物技术动物胚胎工程是生物技术的一个重要分支，主要涉及胚胎采集、人工受精、胚胎移植、胚胎体外培养、性别鉴定与胚胎选择、基因编辑与转基因动物、克隆技术与核移植以及干细胞与再生医学等方面。

1.胚胎采集与人工受精胚胎采集是指从母体中收集胚胎的过程，通常在母体自然发情后的一段时间内进行。

人工受精则是通过人工方式将精子引入母体子宫，使其与卵子结合受精。

这些技术的运用，使得优良性状的基因得以传递和利用。

2.胚胎移植胚胎移植是指将早期胚胎从一个母体移植到另一个母体子宫内，使其继续发育的技术。

这种技术可以用于扩大优良性状的基因，增加优良品种的数量。

3.胚胎体外培养胚胎体外培养是指将早期胚胎在人工模拟的体内环境中继续发育的技术。

这种技术可以用于研究胚胎发育过程中的规律和影响因素，为胚胎移植成功率提供更好的保障。

4.性别鉴定与胚胎选择性别鉴定是指对胚胎进行基因检测，确定其性别的技术。

这种技术可以用于实现性别比例的控制，以满足某些特定需求。

同时，根据性别的不同，人们可以选择性地淘汰某些不良的胚胎，提高整体品质。

基因编辑和转基因动物技术是近年来发展迅速的前沿技术，它们为人类提供了改变和优化生物遗传信息的能力。

基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统，可以精确地编辑生物基因组，消除有害基因或引入有益的基因变异。

转基因动物技术则是将外源基因导入动物受精卵或早期胚胎细胞中，产生含有该基因的新的遗传物质的动物。

这些技术的应用为疾病治疗、药物研发、农业生产和生物科学研究等领域带来了巨大的潜力。

6.克隆技术与核移植克隆技术是一种无性繁殖的技术，通过将一个细胞的核移植到另一个去核的细胞中，产生出一个基因型完全相同的后代。

这种技术可以用于拯救濒危物种、生产克隆动物以及为人类提供治疗性克隆组织等。

核移植则是将一个早期胚胎细胞核移植到一个去核的卵母细胞中，使其重新编程并发育成一个新的胚胎的技术。

这种技术可以用于生产转基因动物和人类疾病模型的建模等。

惠州学院生命科学系实验报告课题：实验二多细胞动物早期胚胎发育及水螅姓名：朱方斌专业：生物科学班级：09级3班学号：091301341一、实验目的(一)通过观察海星早期胚胎发育的各个时期，了解多细胞动物早期发育的一般过程，从而加深对多细胞动物起源的理解。

(二)通过对水螅及其他腔肠动物的观察，了解腔肠动物门的主要特征。

二、实验内容(一) 海星早期胚胎发育的各个时期：受精卵、卵裂、囊胚期、原肠胚期。

(二) 水螅及其他腔肠动物。

三、实验材料和用具海星早期胚胎装片，活水螅，水螅横切片、纵切片，水螅过精、卵巢切片，水螅神经网装片，薮枝螅浸制标本及装片，海月水母、海葵和海蛰的浸制标本，石芝，红珊瑚等。

显微镜、放大镜、盖玻片、载玻片、。

培养皿、解剖针、50％的醋酸。

四、实验操作及观察观察海星早期胚胎装片，宜在低倍镜下观察，观察处于不同平面的胚胎细胞时，必须及时转动细调焦器，切不可用粗调焦器。

将水螅置于培养皿中，必须静置，待其完全伸展，方可进行各种观察。

(一)观察海星早期胚胎装片：1．取海星卵裂装片，在低倍镜下观察，分别认识下列各期：单细胞期只有一个大细胞，其中有2种情况，一种是可看到大而清晰的细胞核受精卵；另一种则看不到细胞核，这是受精后待分裂的卵。

受精卵进行第一次分裂后，形成两个连在一起的较小的细胞，这是，2细胞时期。

再进行一次分裂则成为4细胞时期。

第三次分裂就进入8细胞时期。

但在显微镜下并非一下就能看清8个细胞。

因为4细胞后，细胞排列不在同一平面上，所以必须及时转动细调焦器才能看清。

再进行分裂就进入16细胞时期、32细胞时期。

2．取海星囊胚装片观察：囊胚期是由一层细胞构成的空球状物。

由于观察的是装片，所以细胞界线不明显。

中央的空腔叫囊胚腔(或卵裂腔)。

3．取海星原肠胚装片观察：囊胚一端的细胞内陷，形成具有两层细胞的胚，称为原肠胚。

外面的细胞层叫外胚层，两胚层之间的空腔是原来的囊胚腔(它是如何形成的?)内胚层包围的腔是原肠腔。