动物个体发育-原肠运动
- 格式:ppt
- 大小:8.65 MB
- 文档页数:154
一、高等动物的个体发育过程1.起点::受精卵。
2.过程:受精卵幼体性成熟的个体。
3.概念(1)胚胎发育:受精卵发育成为幼体的过程。
(2)胚后发育:幼体从卵膜孵化出来或从母体生出来后,发育成为性成熟个体的过程。
皮肤和胃分别是由哪些胚层发育而成的?二、胚胎发育1.过程受精卵卵裂概念:受精卵早期的细胞分裂囊胚原肠胚幼体:已经经过细胞分化,形成了具有组织、器官的完整个体2.爬行类、鸟类和哺乳类动物个体发育的特点及意义(1)特点:胚胎发育早期,具有羊膜和羊水。
①羊膜:指胚胎发育早期,从胚胎四周的表面开始,形成的围绕胚胎的胚膜的内层。
②羊水:羊膜内的液体。
(2)意义①保证了胚胎发育所需的水环境。
②具有防震和保护作用。
使动物增强了对陆地环境的适应能力。
【思考·提示】皮肤由外胚层和中胚层发育而成,胃由中胚层和内胚层发育而成。
三、胚后发育核心知识一、胚胎发育1.过程受精卵:卵黄富含营养物质,卵裂:受精卵早期的有丝分裂多细胞球状胚,继续细胞分裂,内部形成空腔囊胚:里面的空腔称囊胚腔,表层细胞向内运动形成内层细胞;进一步在内外细胞层之间形成一个新细胞层成都家教、绵阳家教原肠胚:有外、中、内三个胚层;中间具有原肠腔和缩小的囊胚腔,细胞进一步分化,形成组织、器官、系统幼体2.营养供给哺乳动物胚胎发育早期所需营养物质由卵黄提供,后期由母体通过胎盘提供。
其他动物的胚胎发育所需营养均由卵黄提供。
【特别提醒】(1)囊胚与胚囊不同。
囊胚是动物胚胎发育过程中的一个特定时期,此时的胚胎是一个内部有囊胚腔的球状胚。
而胚囊是被子植物雌蕊中属于子房中胚珠的组成部分。
(2)胚胎发育各期的细胞,越早期的细胞分化程度越低,其全能性越高,受精卵的全能性最高。
1.能正确表示高等动物个体发育顺序的是( )A.卵→幼体→成体B.受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织、器官分化C.受精卵→幼体→成体D.卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织、器官分化解析:选C。
发育生物学1、发育生物学研究的对象、任务和意义。
发育生物学的研究对象:发育生物学是应用现代生物学技术研究生物发育本质的科学。
它主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡,即生物个体发育中生命过程发展的机制。
同时,也研究物种群体发生的机制。
发育生物学是研究发育过程与现象的机制,即探讨发育的本质。
发育生物学的研究任务:研究受精卵怎样发育成生物有机体的过程与机制。
即一个单细胞受精卵,如何通过一系列的细胞分裂和细胞分化,产生有机体的所有形态和功能不同的细胞,这些细胞又如何通过细胞之间的相互作用共同构建各种组织和器官,建成一个有机体并完成各种发育过程。
发育生物学的研究意义:发育生物学既是重要的基础生命科学,其研究成果又具有广阔的应用前景,对于解决人口、健康、农业生产的发展和生物资源的利用都有着重要意义。
1)、为临床医学提供必要的理论基础;2)提高人类整体素质;3)促进国民经济的发展;4)为胜任生物学教学工作打下基础。
2、动物发育的主要特征和基本规律。
1)、严格的时间和空间的次序性:遗传程序的控制和有机体的各种细胞协同作用的结果。
2)、发育过程中涉及多种生命现象:如细胞分裂、细胞分化、细胞迁移、细胞凋亡、生长、衰老和死亡等。
3)、发育有两个主要功能:①产生细胞的多样性,并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时间和空间的次序性。
胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程称为图式形成。
②通过繁殖产生新一代的个体,使世代连续。
4)、个体发育的主要阶段:受精(精卵融合)→卵裂→囊胚→原肠胚形成→神经胚形成→器官的形成→幼体生长(发育和变态)→成体→细胞衰老死亡→个体发育终止即死亡。
5).三胚层的分化高度规律性:外胚层分化为表皮和神经系统;内胚层分化为消化管的上皮和消化腺;中胚层分化为心、肾、性腺、结缔组织及血细胞等。
3、明确嵌合型发育、调整型发育和胚胎诱导的概念。
镶嵌型发育:以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为镶嵌型发育。
绪论1、什么是发育生物学?是应用现代生物学技术来研究生物个体发育生命过程中发育机制的科学。
2、什么是个体发育?多细胞动物体从精卵发生、受精、发育、生长、成熟至衰老、死亡的生命周期中发生的一系列复杂的变化发育的机制。
3、胚胎学与发育生物学的区别:胚胎学发育生物学(1)发育过程中形态变化。
发育过程中机制。
(2)受精到幼体出身。
生殖细胞到死亡。
(3)研究缺乏相应的内在联系。
研究内在联系。
4、发育生物学研究中的主要模式动物:线虫、果蝇、爪蟾、斑马鱼、鸡和小鼠。
模式动物共同特点:取材方便;胚胎可操作性;可进行遗传学研究。
模式动物各有优点:其研究成果不仅可以揭示特定物种的特点,还有助于动物发育的一些普遍规律和机制。
5、发育生物学研究技术和方法:(1)显微镜: 相差显微镜,荧光显微镜,电子显微镜(2)传统方法: 染料细胞(标记);组织移植;细胞移植。
(3)细胞核移植(4)组织切片:石蜡切片;冰冻切片。
6、分子生物学方法:(1)分离、鉴定与发育相关新基因的主要方法(3)基因表达的检测:检测发育过程中特异基因表达的mRNA和蛋白质。
(4)发育基因功能研究技术:基因敲除,RNA干扰。
第一章生殖细胞发生1、生殖质:卵母细胞中具有一定形态的特殊细胞质,可被一定的染料(碱性)着色,有一定的形态结构.2、原始生殖细胞:含有特殊的细胞质(即生殖质)的细胞称原始生殖细胞.3、与原始生殖细胞形成、迁移相关的主要基因:germ cell-less(gcl)形成,Nanos迁移,vasa标签,oska, 定位,staufen等4、生殖嵴:在胚胎的消化管背部中央中胚层向上分出一条细胞带(即生殖嵴)5、生殖腺:原始生殖细胞迁入到生殖嵴共同构成生殖腺原基6、生殖细胞(卵子,精子)一般发生过程:A:原始生殖细胞(性别分化为精巢):精原细胞 ,初级精母胞次级精母胞, 精子胞,,精子B: 原始生殖细胞(性别分化为卵巢):卵原细胞, 初级卵母胞,次级卵母胞. 卵子(极体)7、精子的一般结构: 形似蝌蚪, 分三部分: 头, 颈 ,尾8、哺乳动物的精子的亚微结构(1)头部:核:高度浓缩的染色质,核膜双层。
发育⽣物学复习1. 后成说2. 嵌合型发育/调节性发育3. 诱导1. 动物发育的基本过程及与植物的主要差异?2. 发育的基本机制包括?3. 常见的模式⽣物有哪些?其主要特征为?1. ⽣殖质2. PGC1. 如何实验证明⽣殖质在细胞中的位置及对⽣殖的作⽤?2. 原始⽣殖细胞的两种发育潜能?3. 精卵发育过程?⼆者存在何种异同?4. 什么是精⼦形成?其涉及哪些主要事件?1. 趋化性2. ⽪层颗粒反应3. 乱激活1. 卵细胞内的主要⽣物成分?2. 受精过程?3. 单精⼊卵的机制?判断海鞘卵裂球命运在8-细胞期已经决定,原肠作⽤是形态变化最剧烈的时期。
√细胞之间的相互作⽤是胚胎发育最重要的核⼼问题。
√⽣殖腺对PGC的吸引没有种间特异性√⽂昌鱼、脊椎动物等的受精发⽣在第⼆次减数分裂中期√卵不仅能够吸引精⼦,还能控制何时吸引精⼦。
√卵裂的速度在卵黄含量低的⼀极快于卵黄含量⾼的⼀极√滋养层细胞与内细胞团卵裂球的分离代表哺乳动物发育中的第⼀个分化事件√⼀个细胞是否成为胚胎细胞或者滋养层细胞,完全取决于致密化作⽤后细胞的位置是位于外周还是内部。
√卵裂细胞周期是由卵质调控的,调控双相周期的因⼦位于细胞质内。
√囊胚腔壁接触到原肠的位置最终形成⼝;√⼝和原肠最顶端形成⼀连续相通的消化管;√海胆作为后⼝动物,其胚孔最终形成肛门极叶含有控制D裂球特定分裂节奏、分裂⽅式以及中胚层分化所必需的中胚层形成决定√第⼀章绪论1.发育⽣物学:发育、发育特征及功能发育⽣物学:应⽤现代⽣物学技术研究⽣物⽣殖、⽣长和细胞分化等发育本质的科学。
个体发育(ontogeny):⾃配⼦发⽣、受精卵开始到形成成熟个体所经历的⼀系列变化过程系统发育(phylogeny):同⼀起源的⽣物群的形成历史。
发育的特征具有严格的时间和空间的次序性发育有两个主要功能①产⽣细胞的多样性②通过繁殖产⽣新⼀代的个体,使世代连续。
2.发育⽣物学发展简史:先成论vs. 后成论;镶嵌vs. 调节Preformation: ⽣物个体的⼀切组成部分都早就存在于胚胎中,各个部分随着胚胎的发育⽽长⼤。
重点:1. 掌握发育生物学的概念发育生物学(developmental biology)是应用现代生物学的技术研究生物的生殖、生长和分化等发育本质的科学。
2. 掌握发育生物学研究的对象和任务①发育生物学主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡,即生物个体发育 (ontogeny) 中生命过程发展的机制;②生物种群系统发生(systematics development) 的机制。
发育生物学的研究任务一个单细胞受精卵如何通过一系列的细胞分裂和细胞分化产生有机体的所有形态和功能不同的细胞,这些细胞又如何通过细胞之间的相互作用共同构建各种组织和器官,建成一个有机体并完成各种发育过程的。
阐明个体发育机制的核心问题是弄清遗传信息以何种方式编码在基因组上,DNA上的一维信息又是如何控制生物体的三维形态结构的构建和生命现象的发展。
3.动物发育的主要特征(1 ) 个体发育的特征;生物个体发育的特征是具有严格的时间和空间的次序性,这种次序性由发育的遗传程序控制。
发育是有机体的各种细胞协同作用的结果,也是一系列基因网络性调控的结果。
在发育的过程中涉及多种生命现象,如细胞分裂,细胞分化,细胞迁移,细胞凋亡,生长、衰老和死亡等。
(2 ) 个体发育的功能生物个体发育有两个主要的功能:①产生细胞的多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时间和空间次序性;②保证世代的交替和生命的连续。
4.动物发育的基本规律(1)受精新个体的生命开始于两性配子(gamete)——精子(sperm)和卵子(ovum)的融合,这个融合过程称为受精(fertilization)。
(2) 胚胎发育——形成幼体通过受精激活发育的程序,受精卵开始胚胎发育。
大多数动物要经过卵裂、原肠胚形成、神经胚形成(neurulation)、器官形成(organogenesis)等几个主要的胚胎发育阶段才能发育成为幼体。
(3)生长发育——成体 (4)衰老与死亡5. 了解后成论和先成论的基本内容后成论;胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的,这个理论后来称为后成论。
名词解释1个体发育:多细胞生物从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡是一个缓慢和逐渐变化的过程,我们称这个过程为个体发2系统发生:研究生物种群的发生发展以及进化的机制。
3诱导:诱导是指一类组织与另一类组织的相互作用,前者称为诱导者,后者称为反应组织。
4卵裂(cleavage):受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵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。
5原肠作用(gastrulation):是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。
6图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官,构成有序空间结构的过程称为图式形成7生殖质(germ plasm):有些动物的卵细胞质中存在着具有一定形态结构、可识别的特殊细胞质。
生殖质由蛋白质和RNA组成,定位于卵质的特殊区域。
8细胞分化(cell differentiation):从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细胞分化。
9定型(commitment):细胞在分化之前,会发生一些隐蔽的变化,使细胞朝特定方向发展,这一过程称为定型。
10 特化(specification):当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织发育命运已经特化。
11决定(determination):当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位培养可以自主分化时,可以说这个细胞或组织已经决定12 形态发生决定子:也称为成形素或胞质决定子,存在于卵细胞质中的特殊物质,能够制定细胞朝一定方向分化,形成特定组织结构。
13 胞质隔离(cytoplasmic segregation):形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运。
这一现象称为胞质定域.胞质定域也称为胞质隔离或胞质区域化或胞质重排。
14 自主特化(autonomous specification):卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球中,裂球中所含有的特定胞质决定它发育成哪一类细胞,细胞命运的决定与临近的细胞无关。
第一章绪论(3学时)教学目的与要求:1.了解发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科学关系;2.掌握动物发育的主要特征和基本规律;3.了解发育生物学的发展简史;4.熟悉发育生物学研究中常用的模式生物及研究技术。
教学内容:第一节发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科学关系发育(development)包括个体发育(ontogeny)和系统发育(phylogeny)。
个体发育是自受精卵开始到形成成熟个体所经历的一系列变化过程,系统发育是同一起源的生物群的形成历史。
发育生物学是从细胞水平和分子水平上研究生物个体发育机制的学科,它涉及基因如何控制胚胎细胞的行为、如何决定发育的模式以及胚胎的形态变化等重要问题,是生物学的核心学科。
随着分子生物学的发展与应用,发育生物学获得了迅速发展。
发育是生物界普遍存在的生物学现象,不同生物的发育既具有差异,又具有相似性,因此,对包括动物、植物和微生物在内的生物的发育过程进行比较和综合,有助于了解生物之间在发育上的共同规律和特殊性,有助于把握和理解发育的生物学本质。
由于历史的原因,人们对动物的发育研究比较充分和深入,而对植物等其他生物的研究则不够,因此,本课程中动物发育的内容所占比例相对较大。
第二节动物发育主要特征和基本规律动物的胚胎发育比较复杂,不同类的动物,胚胎发育的情况也不尽相同,但是早期胚胎发育的几个主要阶段却是相同的。
高等动物的发育过程也包括胚前发育、胚胎发育和胚后发育几个主要阶段,胚胎发育包括受精、卵裂、囊胚、原肠胚、中胚层及体腔形成、胚层分化等主要阶段,而低等动物因进化地位不同,其胚胎发育则缺少相应的后期几个阶段。
第三节发育生物学的发展简史一、胚胎发生的后成论(epigenesis)和先成论(prefomation)二、细胞学说促进了胚胎学理论的发展三、镶嵌式发育与调整式发育四、诱导现象的发现五、遗传学与发育学的结合第四节发育生物学的模式生物一、脊椎动物模式生物1.两栖类:非洲爪蟾(Xenopus laevis)2.鱼类:斑马鱼(Danio rerio)3.鸟类:鸡4.哺乳动物:小鼠二、无脊椎动物模式生物1.果蝇2.线虫:秀丽陷杆线虫第五节发育生物学研究技术一、常用发育生物学研究技术1.显微镜技术2.组织切片技术3.分子生物学技术4.原位杂交技术5.显微注射6.报道基因技术7.细胞标记技术二、发育遗传学技术1.正向遗传学技术2.反向遗传学技术第二章细胞命运的决定(3学时)教学目的与要求:1.掌握细胞命运的决定机制;2.掌握细胞命运决定在发育过程中的调控;3.了解常见模式生物的细胞命运决定。