第一章 细胞命运的决定
细胞命运决定的转录调控机制
细胞命运决定的转录调控机制细胞命运决定是指细胞在发育和分化过程中最终形成特定类型和功能的过程。
在这个过程中，转录调控机制起着关键的作用。
转录调控是指通过转录因子和其他调节因子的调控，控制基因的转录过程，从而影响蛋白质表达的水平和类型。
本文将探讨细胞命运决定的转录调控机制。
一、早期发育中的转录调控机制在早期的胚胎发育过程中，细胞命运的决定是通过转录调控机制实现的。
在这个阶段，转录因子的表达和调控起着关键的作用。
早期发育中的细胞命运决定主要包括细胞分化和细胞命运的选择。
在胚胎发育早期，一些转录因子的表达被启动，它们通过与特定的转录因子结合，从而触发一系列基因的转录，进而导致特定的细胞命运。
二、干细胞的转录调控机制干细胞是具有自我更新和分化为多种细胞类型潜能的细胞。
干细胞转录调控机制是维持干细胞自我更新和分化的关键。
在干细胞中，一些特定的转录因子被激活或抑制，这些转录因子可以识别和结合到干细胞特定的基因序列上，并调控这些基因的转录。
通过转录调控机制，干细胞可以保持其干性特征，或者在特定的环境信号的作用下分化为特定类型的细胞。
三、转录因子与表观遗传调控机制的相互作用细胞命运决定的转录调控机制涉及到转录因子与表观遗传调控机制的相互作用。
表观遗传调控是指通过改变染色质的结构和化学修饰来调控基因的表达。
转录因子可以与染色质上的表观遗传修饰酶相互作用，从而调控染色质的结构和修饰，进而影响基因的转录。
这些表观遗传修饰可以通过改变染色质的紧密程度、核小体的组装状态以及DNA的甲基化程度来实现。
四、非编码RNA的转录调控机制非编码RNA（non-coding RNA）是指不能编码蛋白质的RNA分子。
越来越多的研究表明，非编码RNA在细胞命运决定的转录调控中起着重要的作用。
一些非编码RNA可以与DNA、RNA或蛋白质相互作用，从而影响基因的转录和表达。
例如，一类名为长链非编码RNA （lncRNA）的分子可以调控转录因子的表达和活性，从而影响细胞的转录调控过程。
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。
遗传学中的细胞分化与细胞命运决定
遗传学中的细胞分化与细胞命运决定细胞分化和细胞命运决定是遗传学中的重要概念，它们对生物体的发育和功能起着决定性的作用。
在细胞分化的过程中，细胞通过调控基因表达和蛋白质合成，逐渐形成特定的类型和功能；而细胞命运则指的是细胞在分化过程中所决定的最终发育方向。
本文将详细介绍细胞分化与细胞命运决定的机制和重要性。
一、细胞分化的机制细胞分化是指由干细胞向特定类型细胞的转变过程，是多个信号通路和调控因子共同作用的结果。
细胞分化的机制主要包括以下几个方面：1. 基因调控：细胞分化过程中，某些基因的表达被启动或抑制，从而导致细胞功能的转变。
这一过程受到一系列转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA的调控。
2. 信号通路：外部环境信号通过细胞膜受体激活相应的信号通路，进而调控下游基因的表达和细胞功能的改变。
常见的信号通路包括Notch、Wnt和Hedgehog等。
3. 表观遗传学修饰：DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传学修饰在细胞分化过程中发挥着重要的调控作用。
这些修饰可以改变染色质的结构和可及性，从而影响基因的表达。
4. 细胞极性：细胞极性指的是细胞在空间上的不对称性，其中极性蛋白的排序和细胞分化过程密切相关。
细胞极性通过影响信号通路和细胞内运输来调控细胞分化。
以上是细胞分化的主要机制，不同类型的细胞分化过程中，各个机制的调控程度和方式也有所不同。
二、细胞分化的重要性细胞分化对于生物体的发育和功能的形成起着至关重要的作用。
它保证了多细胞生物的细胞类型的多样性和功能的合理分配，使得不同细胞能够协同工作，并最终形成一个完整的有机体。
在胚胎发育过程中，细胞分化决定了器官和组织的形成。
早期的胚胎由干细胞组成，经过一系列复杂的细胞分化过程，最终形成不同类型的细胞，如神经细胞、肌肉细胞、心脏细胞等，这些细胞协同工作，构建出一个功能完善的身体结构。
在成体器官再生过程中，细胞分化也扮演着重要角色。
当某些组织或器官损伤时，细胞分化过程会重新启动，通过再生和分化产生新的细胞，以修复和恢复功能。
发育生物学——细胞命运决定课件
CHAPTER 06
细胞命运决定与人类疾病的关系
细胞命运决定与肿瘤发生发展的关系
肿瘤细胞基因突变与细胞命运改变
01
肿瘤细胞由于基因突变导致细胞命运发生改变，从而影响肿瘤
的发生和发展。
肿瘤细胞增殖、分化和凋亡的调控
细胞命运决定的重要性
• 细胞命运决定是生物发育的基础，它决定了细胞 在组织或器官中的角色，以及它们如何相互作用 以维持生命。错误的细胞命运决定可能导致疾病 或发育异常。
发育生物学简介
• 发育生物学是研究生物体从受精卵到成熟个体的过程中细 胞和组织发育过程的科学。它涉及细胞命运的决定、器官 和组织的形成以及生物体形态的建立。
详细描述
组蛋白修饰是指对组成染色体的组蛋白进行化学修饰的过程，它可以改变染色体的结构和功能，从而影响基因表 达水平。在发育过程中，组蛋白修饰的变化可以导致细胞分化为不同的类型，并且这种变化是可遗传的。
非编码RNA在细胞命运决定中的作用
总结词
非编码RNA是一种重要的表观遗传学调 控分子，在细胞命运决定中发挥重要作用。
通过β-catenin的稳定性和核转录因 子TCF/LEF的活性，调控基因表达， 影响细胞命运。
非经典Wnt信号通路
通过Ca²⁺和PKC等信号转导分子，影 响细胞命运。
BMP信号通路在细胞命运决定中的作用
BMP信号通路
通过Smad1/5/8等BMP受体激活， 影响细胞分化、增殖和凋亡等细 胞命运决定过程。
VS
详细描述
非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA 分子，它们可以调控基因表达水平，从而 影响细胞命运决定。在发育过程中，非编 码RNA的表达水平的变化可以导致细胞 分化为不同的类型，并且这种变化是可遗 传的。
发育生物学1—7章 课后习题答案
《发育生物学》课后习题答案绪论1、发育生物学的定义，研究对象和研究任务？答：定义：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
研究对象：主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。
同时还研究生物种群系统发生的机制。
2、多细胞个体发育的两大功能？答：1.产生细胞多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性；2.保证世代交替和生命的连续。
3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念？答：受精：精子和卵子融合的过程称为受精。
卵裂：受精后受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂，分裂成许多小细胞即分裂球，这个过程称为卵裂。
囊胚：卵裂后期，由分裂球聚集构成的圆球形囊泡状胚胎称为囊胚。
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胚轴：指从胚胎前端到后端之间的前后轴和背侧到腹侧之间的背腹轴4、模式生物的共性特征？答：a.其生理特征能够代表生物界的某一大类群；b.容易获得并易于在实验室内饲养繁殖；c.容易进行试验操作，特别是遗传学分析。
5、所讲每种发育生物学模式生物的特点，优势及其应用？答：a.两粞类——非洲爪蟾取卵方便，可常年取卵，卵母细胞体积大、数量多，易于显微操作。
应用：最早使用的模式生物，卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。
b.鱼类——斑马鱼受精卵较大，发育前期无色素表达，性成熟周期短、遗传背景清楚。
优势：a,世代周期短；b,胚胎透明，易于观察。
应用：大规模遗传突变筛选。
c.鸟类——鸡胚胎发育过程与哺乳动物更加接近，且鸡胚在体外发育相对于哺乳动物更容易进行试验研究。
应用：研究肢、体节等器官发育机制。
d.哺乳动物——小鼠特点及优势：繁殖快、饲养管理费用低，胚胎发育过程与人接近，遗传学背景较清楚。
应用：作为很多人类疾病的动物模型。
e.无脊椎动物果蝇：繁殖迅速，染色体巨大且易于进行基因定位。
酵母：单细胞动物，容易控制其生长，能方便的控制单倍体和二倍体间的相互转换，与哺乳动物编码蛋白的基因有高度同源性。
生物发育过程中的细胞命运决定研究
生物发育过程中的细胞命运决定研究随着科学技术的不断革新和发展，对于生物发育过程中细胞命运决定的研究也越来越深入。
在生物发育过程中，细胞命运决定了生物体局部或整体的组织和器官形成，对于人类的生命健康以及医学进步都具有重要的意义。
本文将从细胞命运的概念、细胞命运决定的机制、细胞命运在医学领域中的应用等多个方面探究生物发育过程中的细胞命运决定研究。
一、细胞命运概念细胞命运指的是细胞分化为不同类型的细胞，形成不同的组织和器官的过程。
在细胞命运的发展过程中，会受到生物体内外多种信号分子的影响，从而体现出特定的形态和功能。
细胞命运一旦形成就很难再改变，因为细胞内的基因表达已经被固化，这也是细胞分化的一个特征。
二、细胞命运决定的机制细胞命运决定的机制是一个复杂的过程，包括基因转录、转译调控机制、细胞外信号分子等多种因素。
其中，转录因子和epigenetic修饰在细胞命运的变化中扮演着重要的作用。
1. 转录因子转录因子是可以结合到DNA上的一类蛋白质，它可以促进或抑制DNA转录，从而影响基因的表达。
转录因子的运作影响了细胞在命运决定中所表现出的特定性。
例如，在哺乳动物的胚胎发育过程中，心臟细胞与神经细胞都源自于神经外胚层，但是由于不同类型的细胞产生了不同的转录因子，使它们分别发育成了心脏和神经细胞。
转录因子的作用使得细胞在发育过程中不仅保持了其特定的形态和功能，而且还能确保其继承下去。
2. epigenetic修饰epigenetic修饰包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰等一些非遗传性修改，这种修饰的方式不会改变DNA序列，而是通过改变基因的表达方式来影响细胞的命运。
例如，在人类发育过程中，胚胎干细胞被认为是一类未分化的细胞，epigenetic修饰对转录因子的调控可以让它们进一步分化为具有特定性质的细胞。
3.细胞外信号分子细胞外信号分子也对细胞命运的决定具有相当重要的作用。
例如，细胞因子、调节物质等信号分子在细胞发育和分化过程中起到了至关重要的作用。
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》课后习题答案
《发育生物学》课后习题答案《发育生物学》课后习题答案绪论1、发育生物学的定义，研究对象和研究任务？答：定义：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
研究对象：主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。
同时还研究生物种群系统发生的机制。
2、多细胞个体发育的两大功能？答：1.产生细胞多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性；2.保证世代交替和生命的连续。
3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念？答：受精：精子和卵子融合的过程称为受精。
卵裂：受精后受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂，分裂成许多小细胞即分裂球，这个过程称为卵裂。
囊胚：卵裂后期，由分裂球聚集构成的圆球形囊泡状胚胎称为囊胚。
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胚轴：指从胚胎前端到后端之间的前后轴和背侧到腹侧之间的背腹轴4、模式生物的共性特征？答：a.其生理特征能够代表生物界的某一大类群；b.容易获得并易于在实验室内饲养繁殖；c.容易进行试验操作，特别是遗传学分析。
5、所讲每种发育生物学模式生物的特点，优势及其应用？答：a.两粞类——非洲爪蟾取卵方便，可常年取卵，卵母细胞体积大、数量多，易于显微操作。
应用：最早使用的模式生物，卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。
b.鱼类——斑马鱼受精卵较大，发育前期无色素表达，性成熟周期短、遗传背景清楚。
优势：a,世代周期短；b,胚胎透明，易于观察。
应用：大规模遗传突变筛选。
c.鸟类——鸡胚胎发育过程与哺乳动物更加接近，且鸡胚在体外发育相对于哺乳动物更容易进行试验研究。
应用：研究肢、体节等器官发育机制。
d.哺乳动物——小鼠特点及优势：繁殖快、饲养管理费用低，胚胎发育过程与人接近，遗传学背景较清楚。
应用：作为很多人类疾病的动物模型。
e.无脊椎动物果蝇：繁殖迅速，染色体巨大且易于进行基因定位。
酵母：单细胞动物，容易控制其生长，能方便的控制单倍体和二倍体间的相互转换，与哺乳动物编码蛋白的基因有高度同源性。
细胞分化和细胞命运决定的机制
细胞分化和细胞命运决定的机制细胞是构成生命体的最基本单位，通过不断繁殖与分化形成不同类型的组织和器官，从而完成生命的各项功能。
然而，细胞分化和细胞命运决定的机制一直以来都是科学界所关注的热点问题，也是细胞生物学的重要研究方向之一。
本文将详细介绍细胞分化和细胞命运决定的机制及其影响因素。
一、细胞分化的定义和过程细胞分化是指一种细胞特化的过程，即原来能发育成多种类型细胞的细胞，经过一系列生物化学反应后，最终分化成不同功能和形态的特定类型细胞。
在这个过程中，细胞外形及细胞器官不断改变，胞质中的染色质结构也发生变化。
具体来说，细胞分化通常由两个步骤构成：特化和定向。
特化：是指细胞内某种基因的表达增强或减弱，导致特定功能或形态的分化。
不同的特化过程导致不同类型细胞的产生，例如心肌细胞、神经细胞、骨细胞等。
定向：是指在特化的过程中，细胞得到定向、准确的细胞命运赋能，以产生特定类型细胞。
定向主要由信号转导和成体细胞重编程来实现。
二、细胞命运的决定细胞命运是指某细胞经过分化后会发育成为什么类型的细胞。
细胞命运的决定和细胞分化的关系非常密切。
具体来说，细胞命运的决定与如下因素有着千丝万缕的联系：1. 基因表达：基因表达调控是细胞命运决定的一个重要因素。
由于不同类型细胞对基因表达的需求不同，因此在细胞分化过程中，某些基因的表达会增强或减弱，以最终产生一个具有特定功能的细胞。
基因表达调控主要由转录因子、miRNA和crRNA等因子调控。
2. 细胞信号：外界信号可以影响细胞内的信号传导途径，从而影响细胞的分化和命运。
许多信号通路被证明与细胞命运相关，例如Notch和Wnt通路。
这些信号通路可以传递外部信号，影响基因体系调控，从而影响细胞命运。
3. 辅助因素：除了基因表达和信号通路之外，细胞分化和命运还会受到许多辅助因素的影响，例如环境和细胞-细胞通信。
环境因素包括温度、氧气和所接受的化学物质等，而细胞-细胞交流则包括细胞间相互作用和细胞-外界间相互作用。
细胞命运决定的分子机制
细胞命运决定的分子机制细胞命运是指成熟细胞在生命过程中具有的特定功能和组织结构。
细胞命运的决定是由一系列复杂的生物学过程构成的，其中分子机制起了重要作用。
本文将探讨细胞命运决定的分子机制。
分子机制从DNA开始DNA是决定细胞命运的关键分子。
每个人的DNA序列都是独特的。
DNA中略微不同的序列和各种蛋白质的修改形成了一个独特的信号，将细胞分为不同的种类。
我们称这些细胞命运为细胞命运的编程。
细胞的编程涉及的生物学过程在胚胎发育过程中，一个初期的单个细胞变成了几千亿个不同种类的细胞。
这是通过细胞分裂和分化完成的。
细胞分化是指由未分化的细胞向已分化的细胞的转变。
再生和修复所发生的细胞分化是获得特定细胞类型的一种过程。
细胞命运可被逆转吗？细胞分化被认为是一种不可逆转的过程。
一个一旦分化的细胞类型就不会返回到原始状态。
然而，最近的研究表明，它们可以通过异分化和重新编程原始状态的技术逆转。
由于这些技术的潜在影响和使用这些技术可能导致的道德和伦理问题，这些进展引发了广泛的讨论和争议。
分子机制和治疗有些类型的疾病发生在细胞分化过程中，这导致了细胞类型的失调。
有时治疗可以通过操纵细胞命运进行治疗。
例如，有些疾病涉及到骨髓细胞分化。
骨髓内的血液干细胞将分化成成熟细胞，如红血球、白血球和血小板。
造血干细胞移植是一种利用这个过程的治疗方法，可以将健康的干细胞移植到患者体内。
分子机制和未来分子机制以及细胞命运的理解进展迅速。
研究人员正在研究不同的分子机制和多种疾病的治疗方法，预计这将有益于全球的健康。
这些研究需要长期且艰苦的努力，但前景令人鼓舞。
结论总之，分子机制是使细胞命运编程的复杂生命过程的关键。
对细胞命运的研究将带来很多有益的治疗方法，如骨髓移植。
尽管有令人担忧的合成生物进展，但对细胞命运和相关分子机制的研究仍将是促进健康的重要领域。
胚胎发育过程中的细胞命运决定
胚胎发育过程中的细胞命运决定胚胎发育过程中的细胞命运决定了生物体最终的形态和功能。
在胚胎发育的早期阶段，所有细胞都具有相同的基因组，但随着时间的推移，细胞开始逐渐分化，并形成不同的细胞类型，如肌肉细胞、神经细胞和血液细胞等。
这种细胞分化和命运决定的过程被称为细胞命运决定。
细胞命运决定是一个复杂的过程，受多个因素的调控。
其中，基因调控是最重要的因素之一。
在胚胎发育过程中，不同的基因会在不同的时间点和空间位置上被激活或关闭，进而影响细胞的命运。
通过基因调控，胚胎中的细胞逐渐分化为各种不同的细胞类型。
除了基因调控，细胞与周围环境的相互作用也对细胞命运决定起着重要作用。
胚胎中的细胞通过与周围细胞之间的相互作用，接受来自周围环境的信号，并通过信号通路的激活或抑制来决定其分化方向。
这种细胞间相互作用和信号传导的过程被称为细胞命运决定网络。
细胞命运决定网络是一个复杂而精确的系统。
它由多个信号通路组成，如Wnt、Notch和Hedgehog等信号通路。
这些信号通路可以相互调节，形成一个复杂的调节网络，确保胚胎中的细胞以正确的时间、地点和数量分化为特定的细胞类型。
在细胞命运决定的过程中，存在着一种重要的细胞类型，即干细胞。
干细胞具有自我更新和多向分化的能力，可以分化为多种不同的细胞类型。
在胚胎发育过程中，干细胞起着至关重要的作用。
它们不仅参与了胚胎各个器官的形成，还在成体组织的修复和再生过程中发挥重要作用。
胚胎中的干细胞具有早期细胞命运决定的潜力。
它们可以通过调控基因表达和响应外界信号等方式，决定自身的细胞命运。
在一定条件下，干细胞可以分化为特定的细胞类型，并参与形成不同组织和器官。
这种干细胞的多向分化能力使其成为生物医学研究和临床应用的重要工具。
总的来说，胚胎发育过程中的细胞命运决定是一个复杂而精确的过程。
它涉及到多个因素的相互作用，如基因调控和细胞间相互作用等。
通过深入研究细胞命运决定的机制，不仅可以增进我们对胚胎发育的理解，还可以为生物医学研究和临床应用提供重要的理论依据。
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。
第一章 细胞命运的决定(dingao)
2.最终将发育为生殖细胞的细胞才含有全部的“核决定子”，由此将 亲代性状传递给子代，并保持物种的稳定性。 3.组成有机体的细胞分体细胞和生殖细胞。体细胞有很多类型，由生 殖细胞发育而来，随个体死亡而消亡；生殖细胞世代相传。
假定细胞的定型和分化如果是通过“核决定子”分配到不同的细胞而实 现，可以推论胚胎不同细胞的细胞核应该有本质上的差异；扰乱受精卵 的卵裂过程，必然导致“核决定子”在细胞之间不正常分布，从而引起 不正常发育。
（自Reverberi and Mingant面i,相1吻96合4，）此后两边卵裂球的发育完全
相同。
如将海鞘8-细胞胚胎的卵裂球分成4对 (左右两卵裂球是相等的)，发育过程如 卵子命运决定图谱与预期一样，植物极 后面一对卵裂球(B4.1)形成内胚层、 间质和肌肉。可见海鞘卵裂球命运在8细胞期已经决定，分离的卵裂球可以自 我分化，但神经系统的发育例外。
渐进特化过程中，一个细胞的发育命运主要取决于与其 邻近的细胞所分泌的旁分泌因子（paracrine factors )。
Weismann提出的种质学说（germ plasm theory-1888）。
依据如下：
1.Oskar Hertwig于1876年观察到受精时卵子和精子融合，它们的 细胞核也融合在一起。
第二节 细胞自主特化
受精卵分裂把卵内特定的细胞质分离到特定的裂球中，这 种现象称胞质隔离（cytoplasmic segregation) 。
细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定的方式称为自主 特化（autonomous specification），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 （mosaicdevelopment)。
第三节 细胞渐进特化
渐进特化是指胚胎发育过程中，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。对细胞 行渐进特化的胚胎来说，将一个分裂球从整体胚胎上分离 下来，剩余胚胎中某些细胞可以改变发育命运，填补分离 掉的裂球所留下的空缺，仍形成一个正常的胚胎。这种以 细胞渐进特化为特点的胚胎发育模式称为调整型发育 （regulative development）。调整型发育也称为有条件 发育或依赖型发育（dependent development）。
第一章 细胞的命运与决定
☺ Slack（1991）建议将定型分为特化（specification） 和决定（determination）两个时相或特化和决定两 个阶段： ☺ 细胞放在中性环境培养可以自主分化时，其命运已 经特化 ☺ 细胞放在胚胎另一个部位培养可以自主分化，其命 运已经决定 ☺ 前者发育命运可以逆转，可分化为不同组织；后者 不可以，注定将要发育为特定细胞或组织。
蛔虫卵子植物极 胞质中所含的能 决定形成的物质 叫生殖质
四、形态发生子性质
（1）激活某些基因转录的物质 ） （2）某些 RNA ）某些m （3）非编码 ）非编码RNA组分 组分
• 果蝇绝孙突变“grandoffspring”是由于不能产生极质，包含 线粒体、纤维和极粒，造成后代不能产生生殖细胞。 原因 （1）gcl mRNA；（2）Oskar mRNA；（3）线粒体rRNA； （4）nontranslatable RNA called polar granule
• 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。 • 海鞘属于典型的镶嵌型发育胚胎。典型的镶嵌型 发育的胚胎还有栉水母（ctenophores）、环节动物 （annelids）、线虫（nematodes）和软体动物 （molluscs）等。 • 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。在这些呈典型的调整型发育的动 物卵子细胞质中，也存在着形态发生决定子。
• （4） the fertilized egg would carry the full complement of determinants, certain somatic cells would retain the "bloodforming" determinants while others would retain the "muscleforming" determinants • （5）Only in the nuclei of those cells destined to become gametes (the germ cells) were all types of determinants thought to be retained.
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对每一个卵裂球进行标记，通过追踪 不同卵裂球的发育过程，可在囊胚表 面划定不同的区域，显示每一区域细 胞的发育趋向，这样的分区图称为发 育命运图（fate map）。
爪蟾早期胚胎发育命运图的确定。荧光标记的C3裂 球在尾芽期胚胎中形成一侧的中胚层细胞。
命运图反映了胚胎在发育过程中各区域细 胞的运动趋势，并不是细胞的分化情况。
自主特化与镶嵌型发育
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。
动物有机体是 由分化细胞 （specialized cell）组成的。 分化细胞不仅 形态多样，而 且功能各异。
部分已分化 细胞的类型、 特征产物及 其功能
在早期胚胎中，卵裂球的发育命运是没有 决定（determination）的。
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。
Slack（1991）建议将定型分为特化 （specification）和决定（determination）两 个时相。
特化图（specification map）却可以在一定 程度上反映出细胞的分化情况。
特化图是将囊胚切成小块，每小块分别在简单培 养基中培养，观察它们形成哪一种组织。
爪蟾晚期 囊胚的特 化图
外胚层区 细胞还没 有分化为 预定神经 细胞，中 胚层区细 胞还没有 分化为预 定肌肉细 胞。
爪蟾晚期囊胚命运图和特化图的比较。脊索的命运图和 特化图基本相当，其他中胚层区的特化还没有发生。
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）。
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。
海胆的发育是典型的调整型发育。
海胆各卵裂球的发育命运图
Driesch的海胆胚胎分离发育实验。A，正常长腕幼虫， B，单个胚胎细胞发育而成的长腕幼虫。
海胆胚胎除了 具有典型的调 整型发育特点 之外，也显示 出某些镶嵌型 的特点。
半个8细胞期海胆胚胎的发育。A，沿赤道面将胚胎 分为两半，B，沿动植物极轴将胚胎分为两半。
海胆64细胞期胚胎各 部分细胞的组合发育 （Horstadius, 1939）。
**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）。
细胞或者组织发育命运的特化和决定
柄海鞘的发育为一种典型的镶嵌型发育， 其卵裂球的发育命运是由细胞质中储存的 卵源性形态发生决定子决定的。
柄海鞘的胚胎发育为镶嵌型，但实际上不 同的卵裂球之间依然存在着相互诱导作用。 其外胚层区域直到64细胞期时还没有“神 经化”，显然外胚层细胞的发育命运不仅 仅是由胞质决定子决定的。
海鞘（Phallusia mammillata）受精时胞质定域的分离
在胚胎早期发育过程中，某一组织或器官 的原基（anlage）首先必需获得定型，然后 才能向预定的方向发育，也就是分化，形 成特定的组织或器官。
胚胎细胞的定型有两种主要方式：
细胞定型是通过胞质隔离（cytoplasmic segregation）实现的。
细胞定型是通过胚胎诱导（embryonic induction）实现的。
A，正常发育；B，分 离的动物半球的发育； C，动物半球与veg1细 胞的组合发育；D，动 物半球与veg2细胞的 组合发育；E，动物半 球与小卵裂球的组合 发育。
在每一种组合中，都 有细胞相互作用而改 变原定的发育命运的 现象。
β-catenin决定海胆植物极细胞的发育命运。
一般来说，在多数无脊椎动物胚胎发育过 程中，主要是细胞自主特化在发生作用， 细胞有条件特化次之；而在脊椎动物胚胎 发育过程中则相反，主要是细胞有条件特 化在发生作用，细胞自主特化次之。
柄海鞘的镶 嵌型发育。
当8细胞期胚 胎中的4对卵 裂球被分离 后，每对卵 裂球只能发 育为部分结 构。
海鞘分裂 球的决定 谱系
渐进特化与调整型发育
在发育的初始阶段，细胞可能具有不止一种 分化潜能，和邻近细胞或组织的相互作用逐 渐限制了它们的发育命运，使它们只能朝一 定的方向分化。细胞命运的这种定型方式称 为渐进特化（progressive specification）或有 条件特化（conditional specification）或依赖 型特化（dependent specification） 。
不同脊椎动物命运图中各胚层所在区域及 原肠运动时细胞内移位点具有很强的相似 性，意味着不同动物可能有相同的细胞分 化机制。
命运图不能反映出早期胚胎细胞的全部潜 能，此时脊椎动物的胚胎仍然有很强的发 育调整能力。
脊椎动物胚胎在各自相当发育阶段的命运图之比较。
第一节
细胞命运通过形态发生 决定子自主特化
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。
已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆 的。如果把已决定的细胞或者组织移植到 胚胎的不同部位，它只会分化为同一种组 织。
脊椎动物骨骼肌分化的主要特征
在细胞发育过程中，定型和分化是两个相 互关连的过程。