第十章 细胞命运的渐进特化:
细胞命运的决定
通过基因敲除技术,科学家可以删除 特定基因,观察细胞在缺少这些基因 的情况下会发生什么,从而了解这些 基因在细胞命运决定中的作用点插 入或替换基因,以研究特定基因对细 胞命运的影响。
干细胞分化实验
干细胞分化实验
通过观察干细胞在不同条件下的分化过程,可以揭示细胞分化的机制和规律, 从而理解细胞命运的决定过程。
03 细胞分化的过程
细胞分化概述
细胞分化是细胞从一种类型转变 为另一种特化类型的过程,是细 胞发育过程中的一个重要阶段。
在个体发育过程中,细胞分化对 于形成具有特定形态、结构和功
能的组织和器官至关重要。
细胞分化是一个有序、可调控的 过程,通常包括基因表达的改变、 细胞形态的改变以及细胞功能的
改变。
基因表达调控等。
细胞微环境
细胞间相互作用
细胞内外的物质交换
细胞间的相互作用可以影响细胞的命 运,如细胞间的接触抑制和细胞连接 等。
细胞通过胞吞、胞吐、离子通道等途 径与外界环境进行物质交换,影响细 胞的代谢和功能。
细胞与基质的相互作用
细胞与基质之间的相互作用可以通过 整合素等分子来实现,影响细胞的形 态、运动和命运。
细胞命运决定的研究将有助于深入了解生命发育和疾病发生机制,为人类健康事业 的发展做出贡献。
当前面临的挑战与问题
细胞命运决定的调控机制复杂,涉及 多种基因和信号通路的相互作用,研 究难度较大。
在实际应用方面,如何实现安全、有效 的细胞治疗仍面临诸多挑战,如细胞来 源、免疫排斥反应和伦理问题等。
目前对某些细胞类型之间的相互转化 仍存在认识不足,需要进一步探索其 分子机制。
表观遗传学因素
DNA甲基化
DNA甲基化是指在DNA序列中特 定位置上的甲基基团添加或去除 的过程,影响基因的表达和细胞 的分化。
发育生物学试题库
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 (14)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3.了解鸟类、鱼类、哺乳类动物胚轴形成过程及分子机制第十二章脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制1.脊椎动物中枢神经系统的前后轴形成2.脊椎动物中枢神经系统的背腹轴形成3.脊椎动物体节分化特征第十三章神经系统的发育1.神经系统的组织发生神经系统的组成来源(神经管、神经嵴、外胚层板)中枢神经系统的组织发生(脊髓、大脑、小脑、核团)神经系统发生过程中的组织与调控(位置、数目)2.神经系统的功能建立3.神经突起(树突和轴突)4.局部有序投射5.突触第十四章附肢的发育和再生1.附肢的起源2.附肢的早期发育附肢发育中外胚层与中胚层的相互作用附肢发育中轴性建立3.附肢再生(再生过程、再生调节)第十五章眼的发育1.视泡发育、分化2.晶状体发育、分化3.晶状体再生4.角膜发育第十六章变态1.变态2.昆虫变态的激素调控3.两栖类变态的激素调控第十七章性腺发育和性别决定1.哺乳动物的性腺发育2.哺乳动物的性别决定3.果蝇的性别决定4.雌雄同体、环境性别决定第十八章生殖细胞的发生1.精子发生:特点,过程2.卵子发生:特点,过程第十九章干细胞1.干细胞2.干细胞分类3.了解干细胞的应用第二十章动物发育的环境调控1.发育与环境关系2.环境对正常发育的调控3.环境对正常发育的干扰4.遗传与环境之间的相互作用第二章发育生物学试题样题总汇一、填空题(每空1分)1.发育生物学研究的主要内容是和,其主要任务是研究生命体发育的及其机制。
细胞的命运决定[学习课堂]
细胞命运的决定
课件类别
1
动物有机体是由分化细胞(specialized cell)组成 分化细胞不仅形态多样,而且功能各异
胚胎发育早期,细胞的发育潜力更大!
将原肠胚中眼区 细胞移植到神经 胚的躯干区,它 们将按新部位的 命运发育为体节 和脊索。
将神经胚中眼区 细胞移植到神经 胚的躯干区,它 们仍将发育为类 似于眼的结构。
细胞命运的定型的作用方式
胞质隔离 (cytoplasmic segregation):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。
形态发生决定子广泛存在于各种动物的卵 子细胞质中。
课件类别
19
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 渐进决定作用。
课件类别
42
Cell fate determination
Induction: a signal from one group of cells influences the development of an adjacent group of cells; 细胞间的诱导作用 使得细胞之间互不相同。
已特化的细胞或组织的发育命运是可逆的 。如果把已特 化的细胞或组织移植到胚胎不同的部位,它就会分化成 不同的组织。
发育-细胞命运的决定
纤维细胞
淋巴细胞
嗜酸性粒细胞 浆细胞
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红细胞
白细胞 血小板
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细胞定型和分化
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(cell differentiation)。 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(commitment)。 已定型细胞细胞的发育命运已经受到严格 的限制。
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Slack(1991)建议将定型分为特化 (specification)和决定(determination)两 个时相。 **当一个细胞或者组织放在中性环境(neutral
environment)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(specialized) **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 (determined)。
物质流动所引起的。
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角贝属海生动物Dentalium卵裂
Dentalium卵裂过程中极叶凸出和缩回各发生两次 42
软体动物的极叶
A,第一次卵裂前极叶的 扫描电镜照片; B,三叶期胚胎的极叶。
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极叶
Wilson认为极叶中含有控制D裂球特定分裂节奏、分裂方
式以及中胚层分化所必需的决定子。
原因:去除极叶,剩下的裂球虽然能正常分裂,但是不能 形成正常的幼虫,而是发育成缺乏中胚层器官-肌肉和壳
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帽贝成纤毛细胞的分化
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极叶
某些呈螺旋卵裂的胚胎(主要是软体动物和环节动物)在 第一次卵裂时卵子植物极部分形成一个胞质凸起,称为极
发育生物学——细胞命运决定 (3)
Weismann理论的核心强调早期的卵裂必须为 不对称卵裂。卵裂结果产生的子细胞彼此之间是 完全不同的。
细胞质中决定因子的定位和细胞不对称分裂使 细胞变得不同
细胞分裂时母细胞中的某些分子不均等地分配到两个子 细胞中,造成子细胞向不同方向分化。
不对称分裂:生成不同的子细胞
细胞质分裂时分配到子 细胞中的细胞质不均一 ,在一定程度上决定了 细胞的早期分化。细胞 质中决定细胞命运的特 殊信号物质称为决定子 (determinant)
细胞命运决定及命运图
山东师范大学生命科学学院
• 动物有机体是由分化细胞(specialized cell)组成 • 分化细胞不仅形态多样,而且功能各异
•
从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细
胞分第化。二已节分化的胚细胎胞不细但胞具有发一育定命的形运态的和合决成特异
的产物,而且行使特异的定功能。
Cell fate determination
Cytoplasmic localization and asymmetric cell division: result in daughter cells having properties different from each other; chemical differences distributed in the egg in
。在胚胎早期发育过程中,某一组织或器官的细胞必需 先定型,然后才能向预定的方向发育,也就是分化,形 成相应的组织或器官。定型之后,分化方向变得不可逆 转。
• 早期胚胎中,卵裂球的发育命运没有决定 (determination)。随着胚胎的发育,不同卵 裂球受本身内在因素及环境条件的影响,其发 育命运被确定下来,分化为内胚层、中胚层或 外胚层细胞。
细胞的特化与定型
Chap 3 胚胎细胞分化:细胞命运的特化和定型由同一个受精卵分裂、增殖而来的胚胎细胞经过囊胚、原肠胚、神经胚等多个相继的发育阶段,逐渐出现差异,产生许多形态结构、生理功能和生化特征都不同的细胞类型。
这种现象就是细胞分化。
在细胞分化的基础上,胚胎逐渐产生出许多不同的组织、器官和系统,协调地组成一个复杂、精巧、能自主生活的生命个体。
细胞分化是胚胎不同组织、器官和系统等结构形态发生的基础。
果蝇的器官芽或成虫盘是幼虫中一些还没有分化但已决定了分化方向的细胞团。
在变态时,不同器官芽分化形成相应的腿、翅膀、触角等器官。
每一种器官芽的发育方向都是确定的,而且这种决定状态是稳定的,可以在细胞分裂增殖过程中保持不变。
将某种器官芽移的腹腔内,可以继续其保持分裂和未分。
但如果变态的适当部位,就能诱发其分化,产生出特定类型的器官。
这一研究结果说明:1、决定状态是非常稳定的;2、在正常状态下,胚胎细胞的命运被决定以后,就丧失了发育成其他类型细胞的潜能。
移植到去核卵中,能发育成正常的蝌蚪。
说明囊胚期和原肠早期胚胎细胞的命运尚未决定。
其细胞核仍然具有发育的全能性。
• 用原肠晚期及以后发育阶段的胚胎细胞核进行移植,则正常发育率逐渐下降。
说明胚胎细胞的命运在型。
去决定是非常困难的。
)而仍然具有遗传上的全能性。
Roux's attempt to show mosaic development. Destroying (but not removing) one cell of a 2-cell frog embryo results in the development of only one-half of the embryo. 镶嵌型发育的胚胎细胞定型:由本身的细胞质组分决定。
胚胎学家Roux (1887)的实验结果支持Weismannn 的理论。
蛙的发育存在嵌合型发育机制。
调整型发育的胚胎细胞定型:细胞相互关系来决定Driech(1891)首先证明海胆发育过程中存在调整型发育(regulative development):胚胎为保证正常的发育,可以产生胚胎细胞位置的移动和重排。
发育生物学试题库(答案参考)
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。
发育生物学课程教学大纲
《发育生物学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程名称:发育生物学英文名称:Developmental Biology课程类别:专业课学时:54学分:3.0适用对象: 生物科学专业06级本科生考核方式:考试,平时成绩占总成绩的30%先修课程:本课程是在植物学、分析化学、有机化学、动物生物学、细胞生物学等课程之后开设的。
二、课程简介发育生物学是研究生命体发育过程及其本质的科学。
发育(development)是有机体生命现象的变化发展,是有机体不断自我构建和自我组织的过程。
发育生物学是近年来随着生命科学领域各学科的进展,尤其是分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等学科进展及其与胚胎学的相互渗透而发展形成的一门新兴学科,是当今生命科学研究的前沿阵地和主战场之一。
Brief introduction to the course of Developmental BiologyDevelopmental Biology is a discipline to investigate the process of development ant its mechanism. Development is a process of dynamic variation, and self-construction and self-organization of organism. With the rapid progress of Molecular Biology, Cell Biology, Genetics, Biochemistry and their penetration with embryology, Developmental Biology is now developing into a novel discipline of the most important disciplines in the field of life sciences.三、课程性质与教学目的发育生物学的研究对象,其一,研究个体发育的机制,即生命个体的生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、成熟、衰老和死亡的发展过程的机制;其二,研究生物种群系统发生的机理。
发育生物学开卷考试题答案doc
诱导者:产生影响并引起另一部分细胞或组织分化方向改变的这一部分细胞。
反应组织:接受影响并改变分化方向的细胞或组织。
()组织诱导性材料:能诱导多分化潜能的间充质细胞定向分化并形成相应组织的材料。
胚胎诱导:胚胎一部分细胞可以对邻近另一部分细胞施加影响,并决定其分化方向,这种作用称为胚胎诱导。
反应组织对诱导者刺激起反应的能力简答3胚胎细胞的定型有两种主要方式:第一种方式的细胞定型是通过胞质隔离(cytoplasmic segregation)来实现的。
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。
这种定型方式称为自主特化(autonomous specification)。
以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为镶嵌型发育(mosaic development),或自主性发育,整体胚胎好像是自我分化的各部分的总和。
对细胞呈有条件特化的胚胎来说,如果在胚胎发育的早期将一个分裂球从整体胚胎上分离,那么剩余的胚胎细胞可以改变发育命运,填补所留下的空缺。
以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式称为调整型发育(regulative development)。
任何动物胚胎发育过程中都存在自主特化和有条件特化两种细胞定性方式,程度大小不同而已。
多数无脊椎动物:自主特化(主要)有条件特化(次要)脊椎动物:有条件特化(主要)自主特化(次要)镶嵌型发育(mosaic development),自主型发育------- 以自主特化为特点的胚胎发育模式(栉水母、环节动物、线虫、软体动物、海鞘)2、渐进特化(依赖型特化dependent specification)------ 细胞的定型分化依赖于周围的细胞或组织。
同一种细胞可能因在不同的细胞或组织环境中,命运不同;通过胚胎诱导实现胚胎诱导Embryonic induction----- 胚胎发育中,一部分细胞或组织对其邻近的另一部分细胞或组织产生影响,并决定其分化方向(命运)的作用调整型发育----以细胞依赖型特化为特点的胚胎发育模式(海胆、两栖类、鱼类等)。
发育生物学名词解释
绪论Embryology:胚胎学,是研究动物个体发生和生长及其发育机理的科学,其研究内容包括生殖细胞形成、受精、胚胎发育、胚胎与母体的关系、先天性畸形等Developmentalbiology:发育生物学,是应用现代生物学的技术研究生物发育的科学。
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、生长到衰老和死亡。
Ontogeny:个体发育,指多细胞有机体的整个生命过程,即生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老到死亡的整个生命发展过程。
生物的个体发育过程是在一系列基因的多层次网络调控下进行的。
Embryogenesis:胚胎发育,广义的胚胎发育一般分为胚前发育、胚胎发育和胚后发育三个阶段。
胚前发育主要是指生殖细胞(配子)发生和形成的过程。
胚胎发育是指自卵受精开始经卵裂、囊胚期、原肠期、胚层分化、组织器官发生、直至幼体形成。
胚后发育为幼体形成后的生长发育过程。
Metamorphosis:变态发育,有些动物的幼体与成体有着明显的差异,生活习性和形态结构与成体不同,需经过一段体制上发生很大变化的时期,才可发育成为成体,此称间接发育,即有幼虫期。
其幼体到成体的变化过程称为变态(metamorphosis)o Fertilization:受精,成熟的精子(sperm)(雄配子或小配子)和成熟的卵子(ovum)(雌配子或大配子)相结合(两个原核融合为一),形成受精卵(zygote,合子)的过程(第二章有)Cleavage:卵裂,细胞分裂快、没有细胞生长的间歇期,因而新生细胞的体积比母细胞小。
Blastula:囊胚,卵裂早期,在分裂球之间发生一不规则的空腔,随着卵裂次数的增加,分裂球的数目增加,到形成一团细胞时,其内逐渐形成一圆形的空腔,而分裂球排列在四周成一层,此时称囊胚,其内的腔称囊胚腔或卵裂腔(blastocoel),囊胚壁的细胞称囊胚层(blastoderm)。
有些动物的囊胚无腔,称实心囊胚。
细胞的特化与定型
Chap 3 胚胎细胞分化:细胞命运的特化和定型由同一个受精卵分裂、增殖而来的胚胎细胞经过囊胚、原肠胚、神经胚等多个相继的发育阶段,逐渐出现差异,产生许多形态结构、生理功能和生化特征都不同的细胞类型。
这种现象就是细胞分化。
在细胞分化的基础上,胚胎逐渐产生出许多不同的组织、器官和系统,协调地组成一个复杂、精巧、能自主生活的生命个体。
细胞分化是胚胎不同组织、器官和系统等结构形态发生的基础。
果蝇的器官芽或成虫盘是幼虫中一些还没有分化但已决定了分化方向的细胞团。
在变态时,不同器官芽分化形成相应的腿、翅膀、触角等器官。
每一种器官芽的发育方向都是确定的,而且这种决定状态是稳定的,可以在细胞分裂增殖过程中保持不变。
将某种器官芽移的腹腔内,可以继续其保持分裂和未分。
但如果变态的适当部位,就能诱发其分化,产生出特定类型的器官。
这一研究结果说明:1、决定状态是非常稳定的;2、在正常状态下,胚胎细胞的命运被决定以后,就丧失了发育成其他类型细胞的潜能。
移植到去核卵中,能发育成正常的蝌蚪。
说明囊胚期和原肠早期胚胎细胞的命运尚未决定。
其细胞核仍然具有发育的全能性。
• 用原肠晚期及以后发育阶段的胚胎细胞核进行移植,则正常发育率逐渐下降。
说明胚胎细胞的命运在型。
去决定是非常困难的。
)而仍然具有遗传上的全能性。
Roux's attempt to show mosaic development. Destroying (but not removing) one cell of a 2-cell frog embryo results in the development of only one-half of the embryo. 镶嵌型发育的胚胎细胞定型:由本身的细胞质组分决定。
胚胎学家Roux (1887)的实验结果支持Weismannn 的理论。
蛙的发育存在嵌合型发育机制。
调整型发育的胚胎细胞定型:细胞相互关系来决定Driech(1891)首先证明海胆发育过程中存在调整型发育(regulative development):胚胎为保证正常的发育,可以产生胚胎细胞位置的移动和重排。
发育生物学期末考试复习资料
发育生物学期末复习资料一、发育的主要功能:产生细胞的多样性(细胞分化);保证世代的连续(繁殖).二、发育的基本阶段:①胚前期:配子发生、成熟、排放的时期—生殖生物学(reproductive biology).②胚胎期:受精、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生、新个体(幼虫、幼体,变态)。
③胚后期:性成熟前期、性成熟期、衰老期(老年学)、死亡。
三、发育的主要特征和普遍规律:细胞增殖(cell division):伴随发育的整个过程中,不同时期、不同结构增殖速度不同细胞分化(cell differentiation):从受精卵产生各种类型细胞的发育过程称为细胞分化.或者说,细胞的形态、结构和功能上的差异性产生的过程为细胞分化.图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程。
形态发生(morphogenesis):不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程.卵裂:细胞分裂快、没有(或短)细胞生长的间歇期,因而新生细胞的体积比母细胞小.胚胎在基本的pattern形成之后,其体积会显著增长,原因在于细胞数量增加、细胞体积增加、胞外物质的积累.不同组织器官的生长速度也各异。
Determination:指细胞特性发生了不可逆的改变,发育潜力已经单一化。
Specification:指一组细胞在中性环境下离体培养,它们仍按其正常命运图谱发育.诱导信号在细胞之间传递的三种方式:扩散性信号分子、跨膜蛋白的直接互作、间隙连接信号传导特点:传递距离有限;并非所有细胞都能对某种信号发生反应;不同类型细胞可对同一信号发生不同反应, e。
g。
,乙酰胆碱使心肌收缩频率下降,但促使唾液腺分泌唾液。
模式生物的主要特征:取材方便;胚胎具有较强的可操作性;可进行遗传学研究脊椎动物模式生物:两栖类:非洲爪蟾;鱼类:斑马鱼;鸟类:鸡;哺乳动物:小鼠.1。
非洲爪蟾主要优点:1. 取卵方便,不受季节限制;2. 卵D=1。
4cm、胚胎体积大,易于操作;3. 发育速度快,抗感染力强,易于培养.4、卵母细胞减数分裂。
发育生物学考试资料(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(gas trulation):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 sp ecification):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。
发育生物学复习资料重点总结
绪论1、发育生物学:是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
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、生长到衰老和死亡,即生物个体发育中生命现象发展的机制。
2、(填空)发育生物学模式动物:果蝇、线虫、非洲爪蟾、斑马鱼、鸡和小鼠。
第一篇发育生物学基本原理第一章细胞命运的决定1、细胞分化:从单个的全能细胞受精卵开始产生各种分化类型细胞的发育过程称细胞分化。
2、细胞定型可分为“特化”和“决定”两个阶段:当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中培养可以自主分化时,可以说这个细胞或组织发育命运已经特化;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发育命运已经决定。
(特化的发育命运是可逆的,决定的发育命运是不可逆的。
把已特化细胞或组织移植到胚胎不同部位,会分化成不同组织,把已决定细胞或组织移植到胚胎不同部位,只会分化成同一种组织。
)3、(简答)胚胎细胞发育命运的定型主要有两种作用方式:第一种通过胞质隔离实现,第二种通过胚胎诱导实现。
(1)通过胞质隔离指定细胞发育命运是指卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的裂球中,裂球中所含有的特定胞质可以决定它发育成哪一类细胞,而及邻近细胞没有关系。
细胞发育命运的这种定型方式称为“自主特化”,细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定。
这种以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为“镶嵌型发育”,因为整体胚胎好像是由能自我分化的各部分组合而成,也称自主型发育。
(2)通过胚胎诱导指定细胞发育命运是指胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过互相作用,决定其中一方或双方细胞的分化方向。
相互作用开始前,细胞可能具有不止一种分化潜能,但是和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制它们的发育命运,使之只能朝一定的方向分化。
细胞发育命运的这种定型方式成为“有条件特化”或“渐进特化”或“依赖型特化”,因为细胞发育命运取决于及其邻近的细胞或组织。
这种以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式称为“调整型发育”,也称有条件发育或依赖型发育。
发育生物学复习题最终版
发育生物学复习题一、名词解释1图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程2胞质定域:是指卵裂时,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。
3 形态发生素:携带决定细胞分化方向相关信息的可扩散的物质。
形态发生素是决定细胞发育的基因表达产物,如果蝇中的合子基因。
4 自主特化:细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定的细胞定型方式。
通过胞质隔离实现.5渐进特化:细胞的定型分化依赖于周围的细胞或组织。
同一种细胞可能因在不同的细胞或组织环境中,命运不同;通过胚胎诱导实现.6紧密化:紧密化是哺乳动物与其它类型卵裂之间最关键的区别。
8细胞之前,分裂球之间结合比较松散,从8个卵裂球起,卵裂球开始重新排列。
8细胞之后突然紧密化,通过细胞连接形成致密的球体。
紧密化是哺乳动物发育中第一次分化(滋养层与内细胞团的分离)的外部条件。
7卵裂:指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚(blastula)的过程。
8原肠作用: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。
原肠形成期间,囊胚细胞彼此之间的位置发生变动,重新占有新的位置,并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。
9 原条:来自上胚层的中胚层细胞内移进入囊胚腔以及来自上胚层后端两侧细胞向中央迁移所导致胚胎的后端上胚层细胞的加厚处,随着加厚部分不断变窄,它不断向前运动,并收缩形成清晰的原条。
10secondary sex determination: 次级性别决定:是指性腺之外的身体表型的决定,即第二性征。
雄性的阴茎、精囊、前列腺;雌性的阴道、子宫颈、子宫、输卵管、乳腺和常有性别特异的个体大小、声带软骨和肌肉系统。
11Primary sex determination:初级性别决定。
指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。
胚胎生殖腺的发育命运决定于其染色体组成,Y染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为睾丸而非卵巢。
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Weismann的种质学说将组成有机体的细胞分为两类: 体细胞和生殖细胞。
体细胞是从生殖细胞发育而来的,是各种各样的,随着个 体的死亡而死亡。
生殖细胞完全不同于体细胞,是世代相传的,是永生的, 不受体细胞和环境的影响。
Weismann的种质学说,强调生殖细胞的连续性和不 死性,这与成年有机体生命的有限性形成鲜明对照。
当把动物极半球细胞和veg1细胞重组时,发育形成的 幼虫的动物极化程度相对减小;细胞表面纤毛的发育 被抑制,胚胎产生部分消化管。
1.1 种质学说
前提
Oskar Hertwig于1876年观察到,受精时不但卵子 和精子融合在一起,而且它们的细胞核也融合在一 起。
Van Beneden等于1883年证明:
① 不同种生物的体细胞核内含有不同数目的 染色体; ② 同一种生物每个体细胞内所含染色体的数 目是一定的; ③ 每种生物染色体数目在生殖细胞进行减数 分裂时减半,在受精时又恢复原有数目。
Weismann 的种质学说
首先,Weismann假定卵子和精子对新生有机体贡献出质量 和数量等同的染色体。 其次,他假定染色体是由各种能决定细胞发育命运的核决定 子组成的,染色体携带全部的遗传物质,是有机体世代延续 的基础。 受精卵在分裂时,虽然每个裂球内部分配有相同数目的染色 体,但是,组成染色体的核决定子并非均等地分配到每个裂 球中,也就是说每个裂球只接受了部分核决定子。 不同的核决定子在胚胎发育过程中分配到不同的细胞内,由 此决定细胞的发育命运,使其发育成身体的某一特定部分。
1.4 Sven Horstadius:双梯度模型
实验1
当8-细胞期胚胎沿动植物极轴一分为二时,两部分都能 发育成长腕幼虫。
但是,当同期海胆胚胎沿赤道分开成动物极和植物极 两部分时,两部分都不能发育成完整幼虫。 动物极部分发育成具纤毛的囊胚,称为永久囊胚; 植物极部分发育成具有膨大消化管的不正常幼虫
第十章 细胞命运的渐进特化: 胚胎细胞相互作用
动物细胞以“自主方式”或“有条件或依赖型 方式”两种方式特化。
多数无脊椎动物胚胎细胞以自主方式特化 多数脊椎动物胚胎细胞以依赖型方式特化
自主特化:镶嵌型发育
在自主型发育及镶嵌型发育过程中,胚轴和细胞命 运由细胞质在每一裂球中的分配决定。
渐进特化:调整型发育
决定小裂球形成和原肠作用的因子似乎位于卵 子植物极部分
图7.3 海胆胚胎的早期不对称性
图7.4 海胆卵子的不对称性
实验2 除去海胆64-细胞期胚胎的受精膜,用细玻璃针把不同的
细胞层分开,单独培养或按不同组合方式把分离的细胞 层重组培养。
分离的动物极半球细胞单独培养时形成具有纤毛的永 久囊胚。这样的胚胎称为动物极化胚胎。
那些处于外方的细胞成为滋养层细胞 那些处于内方的细胞成为内细胞团细胞
脊椎动物体节细胞的分化
体节细胞分别形成生皮节、生肌节和生骨节细 胞与体节细胞所处的位置有关(13.17) 体节周围的组织结构
神经管、脊索、侧板中胚层和表皮外胚层 神经管背部和表皮外胚层产生背部来的信号
(13.18) 神经管腹部和脊索产生腹部来的信号
胚胎细胞在其内在因素和外部因素共同 作用下,发育的命运逐渐被确定
内在因素:卵质决定子,即形态发生决定 子
外部因素:位置信息,即诱导因素
哺乳类
哺乳类的囊胚(13.16)
滋养层细胞 内细胞团细胞
图13.16 小鼠桑椹胚细胞命运的决定
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构成桑椹胚的细胞仅有位置上的差异, 某些细胞处于外方,某些细胞处于内方。
在蛙胚2-细胞期,用热针刺死一个裂球,剩 下的一个裂球发育成半个身体的胚胎。
镶嵌型发育
Roux认为:蛙胚是由能自我分化的各部分组织 在一起形成的镶嵌体,每一部分的发育命运是不 能改变的,因为每个细胞接受一组特定的核决定 子,并依据所接受的核决定子分化成相应的组织。 Roux把这一类型的发育镶嵌型发育 大量的研究结果表明:许多动物和软体动物、环 节动物和海鞘等卵细胞质中确实存在着胞质决定 子即形态发生决定子,影响以后的胚胎发育。
McClendon的发现
McClendon把蛙胚两裂球分离开。结果发现: 分开的两裂球都可以发育成完整的幼体。 这表明蛙胚2-细胞期的细胞核是等同的,并没 有核决定子不均等分配的现象。
1.3 Hans Driesch的实验表明
Driesch的实验:2-或4-细胞期时,分开的海胆 胚胎裂球不是自我分化成胚胎的某一部分,而 是通过调整发育成一个完整的有机体。这一类 型的发育称为调整型发育。 Driesch的实验表明:胚胎细胞核在卵裂过程 中并未出现本质上的差异,不存在所谓核决定 子不均等分布现象。
个体死了,但生殖细胞还活着;物种正是通过生殖细 胞得以一代代延续和发展。
图7.1 Weismann的种质学说
1.2 Wilhelm Roux:镶嵌型发育
Weismann曾假定:第一次卵裂产生左右 两裂球,对应未来胚胎的左边和右边, 就是由于左右两裂球分别接受了左侧决 定子和右侧决定子的结果。 德国胚胎学家Wilhelm Roux(1831— 1904)检验了Weismann这一假设。
脊索发出的信号使得体节细胞分化成为生骨节细 胞(13.19)
侧板中胚层产生侧面来的信号
图13.17 鸡胚体节细胞命运的决定
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图13.18 体节细胞 所获得的位置信息
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图13.19 脊索对体节分化起的作用
返回Biblioteka 1、 验证“种质学说”一、种质学说 二、Wilhelm Roux:镶嵌型发育 三、Hans Driesch:调整型发育 四、Sven Horstadius:双梯度模型
在调整型发育过程中,胚轴和细胞命运则由胚胎细 胞相互作用决定。 胚胎一部分细胞对邻近另一部分细胞产生影响,并 决定其分化方向的作用,即胚胎诱导,是决定胚胎 细胞分化方向的一个极重要的方面。 胚胎诱导决定胚胎细胞分化方向的观念是随着发育 镶嵌理论片面性的发现而逐渐发展起来的
位置信息对细胞命运的作用
每一个胚胎细胞或细胞核受到不同的环 境因素(主要是起信号作用的生物大分 子)的作用。这些环境因素即为胚胎细 胞或细胞核的位置信息。 位置信息的作用:调节细胞核中某些基 因的表达。