发育生物学基本原理.ppt

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1、第一篇发育生物学基本原理第一章细胞命运的决定第二章细胞分化的机制第三章转录后的调控第四章发育中的信号传导第一章细胞命运的的决定动物机体是由分化细胞组成的。分化细胞不仅形态多样，而且功能各异。表1.1部分已分化细胞的类型、特征产物及功能部分已分化细胞的类型、特征产物及其功能细胞类型特征产物功能角质细胞（表皮细胞）角蛋白保护身体免受损伤及防止干燥红细胞血红蛋白输送氧气晶体细胞晶体蛋白传送光线B－淋巴细胞免疫球蛋白合成抗体T-淋巴细胞细胞表面抗原（淋巴因子）破坏外源细胞；调节免疫反应黑素细胞黑色素产生色素胰岛细胞胰岛素调节糖类代谢Leydig细胞（♂）睾酮雄性特征软骨细胞硫酸

2、软骨素；胶原纤维Ⅱ腱、韧带成骨细胞骨基质支撑骨骼肌肉细胞肌动蛋白、肌球蛋白肌肉收缩肝细胞血清白蛋白；多种酶类产生血清白蛋白；多种酶类功能神经元神经递质（乙酰胆碱、肾上腺素等）传导点刺激鸡输卵管管状细胞（♀）卵清蛋白产生保护胚胎并为之提供营养的卵清蛋白昆虫输卵管滤泡细胞（♀）卵壳蛋白产生保护胚胎的卵壳蛋白B－淋巴细胞免疫球蛋白合成抗体T-淋巴细胞细胞表面抗原（淋巴因子）破坏外源细胞；调节免疫反应黑素细胞黑色素产生色素胰岛细胞胰岛素调节糖类代谢第一节细胞定型和分化细胞分化：从单个全能的细胞（受精卵）产生各种类型分化细胞的发育过程。已分化细胞不仅具有一定形态和合成的特异性产物

3、，而且行使特定的功能。。细胞定型：细胞在分化之前，将发生一些隐蔽的变化，使细胞朝特定方向发展的过程。定型细胞与未定型细胞的表型相近，但前者发育命运限制定型分为特化和决定两个时相特化：当细胞或组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时，该细胞或组织已经特化。已特化的细胞或组织的命运是可逆的。决定：当一个细胞或者组织放在胚胎另一部位可以自主分化时，该细胞或组织已经决定。已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的。在细胞发育过程中，定型和分化是两个相互关联的过程。在早期发育过程中，某一组织或器官原基必须首先定型，然后才能向预定方向发育。细胞定型有两种方式：自主特化和有条件特化（1）

4、自主特化：细胞命运完全由内部细胞质决定。通过胞质隔离实现：卵裂时，受精卵内特定的细胞质分离到特定的卵裂球中，卵裂球中所含的特定细胞质决定它发育成哪一类细胞，而与邻近细胞无关。镶嵌型发育：以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式。………（2）有条件特化（渐进特化、依赖型特化）：细胞的发育命运完全取决与其相邻的细胞或组织。通过胚胎诱导实现：胚胎发育过程中，相邻细胞或组织之间通过相互作用，决定其中一方或双方细胞的分化方向。相互作用之前，细胞具有多种分化潜能，但和邻近细胞或组织相互作用后逐渐限制了它们的发育命运，使之朝某一特定方向分化。调整型发育：以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式

5、。………事实上，任何动物的胚胎发育过程，两种细胞定型方式在一定程度上发生作用。一般来说，无脊椎动物胚胎发育过程中，细胞自主特化为主，细胞有条件特化次之；而在脊椎动物胚胎发育过程中，细胞有条件特化为主，细胞自主特化次之。第一节细胞发育通过形态发生决定子自主特化一、形态发生决定子形态发生决定子(成形素、胞质决定子）：细胞质中含有的决定细胞分化的特定物质。例1水蛭卵裂、囊胚期细胞数目相对少，可以根据大小、形状和位置将卵裂球区分，追踪卵裂球的来源及其发育命运。（细胞系谱）中胚层成肌肉胚带肌肉中胚层干细胞成神经细胞的神经胚带腹神经索分化组织是早期由某一特定卵裂球发育而来，在以特定

6、的卵裂方式产生卵球的过程中，特定的细胞质不均等分配。例2：海鞘图1-1受精时细胞质决定子的隔离透明动物极表皮灰色新月区脊索神经管黄色新月区肌肉灰色卵黄区消化管卵裂过程中，不同细胞质被分配到不同裂球中，从而决定裂球的命运。图1-2海鞘胚胎的镶嵌决定作用8－细胞期4对裂球分开后，每对裂球都形成独特的结构（1）每对卵裂球的发育命运不同：B4.1发育形成内胚层、间质和肌肉组织（2）胚胎中神经组织是从动物极前面一对裂球（a4.2）和植物极前面一对裂球（A4.1）产生；单独培养时，它们都不能形成神经组织。在海鞘这样严格的镶嵌型发育胚胎中，也存在裂球之间相互作用决定细胞发育命运的渐进

7、决定作用。图1-3挤压实验B4.1肌肉b4.2无肌肉将B4.1黄色新月区胞质挤压入b4.2，b4.2产生肌肉细胞质存在某些形态发生决定子，能够决定细胞朝一个方向分化，形成一定的组织结构。海鞘属于典型的镶嵌型发育胚胎。其他还有：栉水母、环节动物、线虫、软体动物。在这些典型的镶嵌型发育的动物卵子细胞质中，都存在形态发生决定子。另一方面，海胆、两栖类和鱼类等动物的胚胎属于典型的调整型发育胚胎。同样，也存在着形态决定子。二、胞质定域形态发生子在卵细胞质中呈一定形式分布，受精后发生运动，被分隔到一定区域，并在卵裂时分配到特定的卵裂球中，决定裂球的发