1、發(fā)育生物學期末復習資料 發(fā)育生物學期末復習資料一、發(fā)育的主要功能： 一、發(fā)育的主要功能：產生細胞的多樣性（細胞分化） ；保證世代的連續(xù)（繁殖） 。細胞分化 細胞分化（cell differentiation）：從受精卵產生各種類型細胞的發(fā)育過程稱為細胞分 化?；蛘哒f，細胞的形態(tài)、結構和功能上的差異性產生的過程為細胞分化。第一章 第一章 細胞命運的決定 細胞命運的決定細胞分化： 細胞分化：細胞表型多樣化和功能多樣化產生的過程。 細胞

2、命運： 細胞命運：指正常發(fā)育情況下細胞將發(fā)育的方向，這種方向可因條件的改變而改變。 細胞定型 細胞定型（cell commitment） ---- 細胞在表現出明顯的形態(tài)和功能變化之前，將發(fā)生 一些隱蔽的變化，使細胞命運朝特定方向發(fā)展的過程。（一） （一） 、定型的兩個時相： 、定型的兩個時相：1、特化 、特化（specification） ---- 當一個細胞或組織放在中性環(huán)境(如培養(yǎng)皿中培養(yǎng))可以 自主分化時，那么這個細胞或組織被認

3、為是命運已經特化了。此類細胞發(fā)育命運是可變 的。2、決定 、決定（determination） ---- 當一個細胞或組織放在胚胎另一個部位可以自主分化 時，那么這個細胞或組織被認為是命運已經決定了。此類細胞的發(fā)育命運是不可逆的。生殖質（極質， 生殖質（極質，P 顆粒）： 顆粒）：含有生殖細胞決定子的細胞質，獲得生殖質的卵裂球將形 成原生殖細胞。 第五章 第五章 生殖細胞的發(fā)生 生殖細胞的發(fā)生原生殖細胞 原生殖細胞（Primordi

4、al germ cell，PGC）---- 性別尚未分化的生殖細胞。 二、生殖質與生殖細胞的決定 生殖質 生殖質 Germ plasm：具有一定形態(tài)結構的特殊細胞質，主要由蛋白質和 RNA 構成。 原生殖細胞的決定從受精卵的第一次卵裂就開始了， 原生殖細胞的決定從受精卵的第一次卵裂就開始了，到 4 次分裂以后，原生殖細胞將 發(fā)生均等分裂；含 P 顆粒（Posterior granules）的細胞構成生殖系，P1，P2，P3，P4……，

5、P4 為生殖細胞的始祖細胞；P 顆粒在受精過程和第一次卵裂過程中的不對稱定位，26 細胞 期時全部 P 顆粒都在 P4 細胞中。線蟲原生殖細胞的命運決定于 線蟲原生殖細胞的命運決定于 Pie-1： Pie-1 基因的功能涉及 P 細胞維持生殖干細胞的 屬性，其編碼核蛋白，僅存于生殖干細胞中。其缺失導致 P1－P4 也向體細胞分化。其作 用可能是抑制生殖細胞中體細胞相關基因轉錄活性。2、果蠅(Drosophila)：生命周期短，易于繁殖，

6、操作簡便，成本低；產卵力強，其胚 胎和成體表型特征豐富，遺傳背景清楚。果蠅的極細胞將分化為原生殖細胞，果蠅的原生殖細胞的命運決定于后部極質。爪蟾 生殖細胞命運也決定于生殖質，爪蟾生殖質定位于卵的植物極，富含 RNA 和蛋白質。生 殖質定位依賴于微管。蛙受精的合子中生殖質成分（種質）靠近植物極。極細胞（Polar cell）中含有極質（含生殖細胞決定子，又稱生殖質顆粒 極質（含生殖細胞決定子，又稱生殖質顆粒)，9 次卵裂 后，有 5 個細

7、胞核移至未來胚胎的末端，分化為極細胞。三、原生殖細胞的遷移 動物在生殖腺原基發(fā)生時，原生質細胞以不同的方式遷移進入生殖腺原基，在那里進 動物在生殖腺原基發(fā)生時，原生質細胞以不同的方式遷移進入生殖腺原基，在那里進行生殖細胞的分化。 行生殖細胞的分化。果蠅原始生殖細胞起源于胚胎的后端，經后中腸穿過腸壁和中胚層，形成兩個分離的 隊列，最終聚集在生殖腺中。2、爪蟾原生殖細胞的遷移路線：植物極→囊胚腔腹側內層細胞形成 PGCs →幼蟲腸 后部聚集

8、→沿腸向背部遷移至中腸背部的生殖嵴中，每個生殖嵴約有 30 PGCs。3、鳥類原生殖細胞：生殖新月區(qū)形成血管時，PGC 進入血管，通過血液循環(huán)到達生 殖嵴所在處（后腸背系膜） ，然后穿出血管，再遷移進入生殖嵴。4、小鼠原生殖細胞的遷移：經過內胚層、尿囊、卵黃囊到達后腸，再沿后腸背壁向前 遷移到達生殖嵴，此時的 PGC 達 2500～5000 個。PGCs 的遷移與其接觸的上皮細胞有關，BMP，SCF；通過變形運動實現遷移。 四、生殖細胞

9、定向分化的兩種決定： 生殖細胞定向分化的兩種決定：①生精或生卵之間的選擇（性腺內微環(huán)境決定） ； ②有絲分裂（維持干細胞）和減數分裂（分化為配子）之間的選擇4、細胞質分化時間： 、細胞質分化時間：精子晚，兩次成熟分裂后進行；卵子早，初級卵母細胞階段。 5、輔助細胞參與： 、輔助細胞參與： 支持細胞（精子發(fā)生） ；濾泡細胞（卵子發(fā)生） 。6、細胞間橋持續(xù)時間 、細胞間橋持續(xù)時間：精子整個發(fā)生過程；卵原細胞階段。 孤雌生殖：二倍體的卵子不

10、需要受精直接發(fā)育為新個體。 果蠅：第二次減數分裂后，1 個極體作為“精子”與卵子結合。 蜥蜴：減數分裂前染色體數目加倍。 蚱蜢：不經過減數分裂，而是通過連續(xù)的兩次有絲分裂。 蜜蜂：單倍體未受精卵發(fā)育為雄蜂，其精子發(fā)生時不經過第一次減數分裂。 孕酮能促進減數分裂繼續(xù)進行。 孕酮能促進減數分裂繼續(xù)進行。 哺乳動物排卵兩種方式： 哺乳動物排卵兩種方式： 交配刺激引起排卵:家兔、水貂等，交配活動對子宮頸的刺激導致垂體釋放促性腺激 素。周期性排

11、卵:大多數哺乳動物只在一年中某特定的動情期排卵。環(huán)境因素，主要是光照 光照種類和光照時間 種類和光照時間刺激丘腦釋放促性腺激素釋放因子。? 哺乳類 （周期性成熟排卵） FSH （促濾泡激素 促濾泡激素）→卵母細胞生長發(fā)育 LH （促卵黃生成素 促卵黃生成素）↓濾泡細胞釋放雌激素 → 促進濾泡生長↓ 增多，指令下丘腦垂

12、體減少 FSH 分泌，增加 LH 分泌→排卵后，殘余濾泡→黃體→孕酮、雌激素 孕酮、雌激素↓ 反饋，下丘腦關閉垂體分泌。卵子未受精，黃體退化（3-10 日）激素減少，解除對垂體分泌的抑制，再度引起分 泌。第六章 第六章 受精 受精 fertilization 的機制 的機制定義： 定義：兩性生殖細胞結合并創(chuàng)造出具備源自雙親遺傳潛力的新個體的過程 受精過程包括兩種活動：性活動（雙親基因的組合，并傳給后代） ；復制活動（新生物 體產生的

13、過程，激發(fā)卵子發(fā)育） 。受精功能：將父母的基因傳遞給子代；卵細胞質中激發(fā)一些確保發(fā)育正常進行的系統 反應（卵子被激活） 。受精包括以下幾個主要過程： 受精包括以下幾個主要過程：卵母細胞成熟、精子獲能、精卵間的接觸和識別、精子 入卵、卵的激動并開始發(fā)育。受精可概括為兩個重要的問題：受精的專一性（識別）和唯一性（皮層反應） 受精可概括為兩個重要的問題：受精的專一性（識別）和唯一性（皮層反應） 。精核進入卵細胞以后，受精卵細胞質的重組和觸發(fā)胚

14、胎發(fā)育程序的啟動：包括雌雄原 核融合、代謝啟動、胞質重組、胚胎發(fā)育程序開始等。第一節(jié) 受精的專一性（精卵的識別） 卵質外是質膜（ 卵質外是質膜（plasma membrane） ，質膜外是卵黃膜（ ，質膜外是卵黃膜（vitelline envelope） 。質膜在受精時可以調控特定的離子在卵子內外的流動，且能與精子質膜融合。卵黃膜 質膜在受精時可以調控特定的離子在卵子內外的流動，且能與精子質膜融合。卵黃膜能識別同一物種的精子，對受精的

15、物種特異性有非常重要的作用。在哺乳動物中特稱為透 能識別同一物種的精子，對受精的物種特異性有非常重要的作用。在哺乳動物中特稱為透 明帶 明帶（zona pellucida） ，緊靠著透明帶的一層濾泡細胞稱為放射冠（corona radiata） 。皮層 皮層（cortex）是質膜下一層約 5um 厚的膠狀胞質，比內部的胞質硬，含有高濃度的 肌動蛋白分子，受精時，聚合成微絲，延伸到細胞表面形成微絨毛（microvilli)，幫助精子 進入

16、卵子。皮層內有皮層顆粒（cortical granule） ，含消化酶、粘多糖、黏性糖蛋白和透明蛋白，阻止多精入卵并可以為卵裂球提供支持。 阻止多精入卵并可以為卵裂球提供支持。精子和卵子的相互作用主要分為 精子和卵子的相互作用主要分為 6 個步驟： 個步驟： 1. 精子獲能；2. 精子的趨化性；3. 精子 的頂體反應，釋放水解酶；4. 精子與卵子外圍的卵黃膜（透明帶）結合；5. 精子穿過卵外 的結構；6. 精卵細胞質膜的融合。哺乳動物的