《多细胞动物起源》PPT课件.ppt

第二章 多细胞动物起源 生命的起源及演化 第一节 从单细胞到多细胞 1.进化顺序 单细胞 (Protozoa) 单细胞群体 低等多细胞 高等多细胞 (Metozoa) 2.多细胞动物发展的重要阶段 1） 胚层 形成 2） 胚层分化 3） 对称体型 4）身体分节 5）头部 的形成。 3.一类特殊的中间类型 中生动物 （ Mesozoa） 细胞简单分层 ，初步分化 产生。 第一节 从单细胞到多细胞 在动物界中 ， 除了单细胞动物外 ， 其他都是多 细胞动物 ， 由单细胞动物发展到多细胞动物是生物 进化的历史必然 ) 单细胞动物：原生动物 （ 原生动物门 ） 过渡类型 ：中生动物（中生动物门） 多细胞动物：后生动物（海绵动物 ） 中生动物门 一、 主要特征： 1、全部为体内寄生种类。 双胚虫：寄生于头足类的肾 直泳虫：寄生于海产无脊椎动物 2、种类少，个体小。 50种 0.510mm 3、结构简单，生活史复杂。 虫体由 2040个细胞组成； 细胞排列成双层 4、 介于原生动物和后生动物之间的 过渡类型 中生动物分类 菱形虫纲 ： 双胚虫 异胚虫 直泳虫纲 ： 直泳虫 双胚虫 第二节 多细胞动物起源于单细胞动物的证据 1 古生物学 方面 随地层中化石种类的地质年代越来越 久远，其种类组成不断趋于简单化， 形成一个单细胞 群体 多细胞的序 列 。 太古代（ 46亿） 古细菌和蓝藻 太古代 （ 35亿） 单细胞动物 古生代 （ 6亿） 生物大爆发（无脊椎动物，爬行类） 中生代 （ 2.3亿） 恐龙、鸟类 新生代 （ 7000万） 哺乳动物、被子植物 2 形态学 方面 现存动物中，形成单细胞 群体 多细胞 序列。 单细胞群体 多细胞化石（ 6000万年前） 3，胚胎学方面 生物发生律 生物发展史可分为两个相互密切联系的部 分，即 个体发育 和 系统发展 。也就是个体 的发育历史和由同一起源所产生的生物群 的发展历史。个体发育是系统发育史的简 单而迅速的重演。 个体发育：受精卵 囊胚 原肠胚 胚层 分化 成体。 系统发展：单细胞 群体 两胚层动物 多细胞动物 三胚层动物 高级动物 生物发生 律 .ppt 蛙的 个体发育由受精卵 开始，经囊胚、原肠胚、 三胚层胚、无腿蝌蚪、有 腿蝌蚪，变态成为蛙。 这个过程反映了系统发 展所经历了的单细胞、单 细胞群体、腔肠动物、原 始三胚层动物、低等脊椎 动物、鱼类到两栖类的基 本过程。 蛙的个体发育重演了其 祖先的进化过程。 蛙的发育 蝌蚪的几个时期 第四节 生物发生律 Haeckel(1866)提出的：个体发育（ ontogeny）是系统发育 （ phylogeny）简短而迅速的重演。个体发育是指从受精 卵到性成熟这，系统发育指种群的发展历史。 蛙的大致发育过程 个体 发育 受精卵 囊胚 原肠胚 三胚层 蝌蚪 有腿 成蛙 系统 发育 单细胞 单细胞群 腔肠动物 三胚层动物 鱼 有尾 两栖类 无尾 两栖类 个体发育 是指一个新个体从产生到死亡的 全部历程。对两性生殖的生物来说，新个体始 于两性配子（精子和卵子）的结合 受精。 卵子受精后启动发育程序，形成一个新个 体的过程叫做 胚胎发育 。 胚胎发育包括受精、卵裂、囊胚、原肠胚 形成、中胚层形成、 神经胚形成 、胚层分化与 器官形成等几个主要的发育阶段，许多动物还 必须经过 胚后发育 阶段 变态，才能发育为 成体。 第三节 胚胎发育的重要阶段 一，生殖细胞的种类及构造 （一）、卵子 1，构造特点： a,染色体数 1/2体细胞 b,贮存大量卵黄 c,分为动物极、植物极 d,大小不一 2，种类：根据卵黄的多少确定 少黄卵：卵黄均匀分布 端黄卵：卵黄集中到植物极 中黄卵：卵黄位于中央 非洲爪蟾 的未受精 卵，示动 物极半球 有较多的 色素，植 物极半球 有较多的 卵黄。 仓鼠卵子 二）、精子 1 构造： a头部：细胞核， 顶体（含溶酶体， 溶解卵膜） b颈部：短，含中心 粒 c尾部：长，由轴丝 构成，运动 2 种类多样 精子的模式图 膜 核 中心体 线粒体 轴 丝 顶体囊 根据卵黄的多少，又可将卵分为： 少黄卵 卵黄含量少，分布均匀 棘皮动物、 文昌鱼、海绵动物、哺乳类； 多黄卵 卵黄丰富、分布不均匀 乌贼、鱼类、爬 行类、鸟类、昆虫的卵。 中黄卵 卵黄中度 海鞘、两栖类 。 雄性生殖细胞 精子。个体小，能活动。 受精 ：卵 + 精子 受精卵 这个过程就是受精。 受精作用的意义 在于形成具有双重遗传性的合子，受精卵是新个体发育 的起点，是新生命的开始。 二 胚胎发育 1，受精：即雌雄 两性配子（精、 卵）融合为一个 细胞即受精卵 （即合子）的过 程。 类型：自体受精， 异体受精 地点：体外受精， 体内受精 2，卵裂：受精卵进行细胞分裂的过程。 特点：每次卵裂后形成的分裂球不长 大而继续分裂，使分裂球体积越来越 小。 种类 ： 1）完 全卵裂：整个受精卵全部卵裂 （辐射卵裂，螺旋卵裂） 2）不 完全卵裂：卵裂仅限于动物极 （盘状卵裂：分裂限于胚盘处；表面 卵裂：分裂限于卵表面） 卵 裂 完全卵裂： 整个卵 C都 分裂 少黄卵 。 均等卵裂： 卵黄分布均匀 分裂球大小相等 棘皮动 物、 文昌鱼。 不均等卵裂 :卵黄分布不均匀 分裂球大小不均匀 蛙。 海胆的卵裂 B 2细胞期， C 4细胞期， D 32细胞期 蛙的早期卵裂。 A 第一次卵裂， B 第二次卵裂， C 第 四次卵裂，动物极和植物极细胞出现差异。 不完全卵裂： 不含卵黄的 C质 部分 卵裂 多黄卵。 盘裂： 动物极的 C质部分 卵裂 头足类、鱼类、爬 行类和鸟类。 表面卵裂： 卵的表面 卵裂 中黄卵 昆虫等节肢动物。 斑马鱼的盘状卵裂过程 果蝇胚胎的表面卵裂 三、囊胚的形成 卵裂的后期，分裂球排列在一个中空的球形表面， 形成一层 囊胚；囊胚外面的一层细胞 囊胚层， 中央的空腔称为囊胚腔 里面充满液体或者液化的 卵黄。胚胎的这一发育期为 囊胚期 。 因为卵子类型不同，分裂的类型不同，所以，形 成的囊胚形态也各不相同，概括起来，可以分为 4种： 腔囊胚 、 实心囊胚 、 表面囊胚 和 盘状囊胚 。 （三）囊胚期 分裂球 实心 桑椹胚 中空 囊胚 。 中间空腔 囊胚腔 。 周围 C层 囊胚层 。 囊胚腔 囊胚层 蛙囊胚期 1、 囊胚腔； 2、 卵黄细胞 囊胚的形成 腔囊胚： 均黄卵或少黄卵经多次全裂，形成皮球状的囊 胚，中间有较大的囊胚腔，这种囊胚叫腔囊胚。凡全裂 又等裂的类型，都形成腔囊胚。 实心囊胚 ： 有些全裂卵，由于分裂球排列紧密，中间没 有腔，或者分裂初期尚有裂隙存在，以后被分裂球挤紧 而消失成为实心球体，这种囊胚称为实心囊胚。如水螅、 水母，某些环节动物和软体动物。 表面囊胚： 中黄卵进行表面卵裂，到囊胚期由一层分裂 球包在一团实体的卵黄外面，无囊胚腔。如昆虫。 盘状囊胚 ： 硬骨鱼类、爬行类、鸟类等典型的端黄卵进 行盘状卵裂，形成囊胚，盖于卵黄上，称为盘状囊胚。 实心囊胚和原始的腔囊胚 出现在海绵动物、腔肠动物、 扁形动物和一些低等的环形动物中； 两侧对称型的腔囊胚 见于低等脊椎动物和某些无脊椎 动物； 两栖类是更高等的端黄卵型的 腔囊胚 ； 由于卵黄的集中，从腔囊胚发展成为无脊椎动物的中 黄卵的 表面囊胚 和脊椎动物及某些无脊椎动物端黄卵 的 盘状囊胚 ； 高等哺乳动物的腔囊胚 是次生均黄卵形成的更高级的 腔囊胚。 从动物的进化来看 4，原肠胚：囊胚之后，胚体继续分 化，形成一双层的胚球，即原肠 胚，内层细胞叫内胚层，外层细 胞叫外胚层。开口叫原口或胚孔。 形成方法：内陷；移入；分层； 内转；外包等 整个动物界原肠作用方式变化多 样，但总体可概括为 五种细胞运动机制，即 内陷（ invagination）： 海星、海胆 内移（ ingression）： 水螅、水母、 石灰海绵、苔藓虫 分层（ delamination）： 水螅、水 母 内转 /卷（ involution）： 头足类、 鱼类 外包（ epiboly）： 软体动物 同一原肠胚常常包括几种细胞运动方式。 （四）原肠胚期 原肠作用过程 中细胞的五种 运动方式 原肠内陷 内陷、内移、分层、内转、外包 原肠胚 : 原肠腔 内胚层 外胚层 胚孔（原口） 外胚层 内胚层 原肠腔 胚孔 5，中胚层及体腔形成 内外胚层之间形成中胚层，中胚层之 间形成的腔叫体腔。 1）、端细胞法（裂体腔法）：在胚孔 两侧，内外胚层交界处各有一个细胞 不断分裂形成囊状，并延伸入内外胚 层之间，形成中胚层，中间裂开形成 空腔即体腔 叫裂体腔 原口动物 。 2）、体腔囊法（肠体腔法）：原肠背部两 侧，内胚层向外突出成对的体腔囊，并逐 步扩展为中胚层，中胚层包围的腔即体腔 叫肠体腔。 中胚层及体腔的形成 原口动物 ： 在胚胎发育过程中，原口形成口的 动物。包括：腔肠动物，扁形动物， 线形动物， 环节动物，软体动物，节肢动物。 后口动物 ：在胚胎发育过程中， 原口形成动 物的肛门，在相反方向的一端由内胚层内陷形 成口的动物。棘皮动物、毛颚动物、半索动物 及脊索动物属于后口动物。 6，胚层分化 1）、外胚层：神经感官，消化道 两端，皮肤 2）、中胚层：肌肉，真皮，循环， 泄殖，体腔膜 3）、内胚层：消化，呼吸道上皮， 肺，胰及许多腺体 内呼消腺体，外皮感神经，中内生肌排 。 第三节 关于多细胞动物起源的学说 （一）、群体学说：后生多细胞动 物起源于群体鞭毛虫：原肠虫学说； 吞噬虫学说；扁囊胚虫学说 （二）、合胞体学说：后生动物 起 源于多核纤毛虫原始类群。 三、多细胞动物起源的学说 （一）群体学说 （ colonial theory） 起源于群体鞭毛虫 1、原肠虫 (gastraea)学说 Haeckel ,1874 图 3-2 原肠虫学说示意图 囊胚虫 原肠虫 2、吞噬虫 (phagocitella)学说 梅契尼柯夫， 1887 吞噬虫 囊胚虫 图 3-3 吞噬虫学说示意图 3、扁囊胚虫（ plakula）学说 Otto Butshli， 1883 图 3-4 Grell-Butschli的扁囊 胚虫学说示意图 扁囊胚虫 两侧原肠虫 （二）合胞体学说（ syncytial theory） Hadzi， 1953 Hanson， 1977 图 3-5 合胞体学说示意图 原始的多核纤毛虫 起源于多核纤毛 虫的原始类群 合胞体细胞化 （三）共生学说（ symbiosis theory） 图 3-6 共生学说示意图 1、名词：生物发生律、原肠胚、端细胞法、体腔囊 法、原口动物、后口动物、个体发育、系统发育 2、简述多细胞动物起源于单细胞动物的三大证据， 并举例说明？ 3、以蛙为例简述生物发生律的生活史？ 4、简述多细胞动物受精过程及胚胎发育分期？ 5、多细胞动物卵的类型与卵裂方式？ 6、动物由囊胚发育形成原肠胚的主要形式有哪些？ 7、动物胚胎发育中的真体腔的主要形成方式有哪些？ 思考题 胚层 亦称为 生殖上皮 ，但较少使用，是动 物 胚胎 形成时的一群细胞。所有动物都具 有胚层，其中 脊椎动物 的胚层构造特别显 著，而 海绵动物 的胚层最为简单，通常会 产生两到三层 主要组织层 （有时候称为 初 级胚层 ）。 辐射对称 的动物（如： 腔肠动 物 ）具两个胚层的构造，包含 内胚层 、 外 胚层 ； 两侧对称 的动物则具有三个胚层的 构造，较辐射对称动物多了位在内胚层与 外胚层之间的 中胚层 。所有胚层内的细胞 最终发育成动物的各项组织与器官。