第二章-早期胚胎发育课件

第二章第二章 动物的早期胚胎发育动物的早期胚胎发育一、卵的类型一、卵的类型二、卵裂二、卵裂三、囊胚的形成三、囊胚的形成四、原肠胚的形成四、原肠胚的形成五、中胚层及体腔的形成五、中胚层及体腔的形成第二章 动物的早期胚胎发育一、卵的类型1 1动物发育的主要功能特征1.1.产生细胞的多样性使各种细胞在本世代机体中产生细胞的多样性使各种细胞在本世代机体中严格的时间和空间的次序性，涉及到有机体细胞严格的时间和空间的次序性，涉及到有机体细胞产生和结构的组成产生和结构的组成.细胞差异性的产生过程称为分细胞差异性的产生过程称为分化化(differentiation),(differentiation),不同表型的细胞构成组织、不同表型的细胞构成组织、器官等结构的过程称为形态发生器官等结构的过程称为形态发生(morphogenesis),(morphogenesis),生长生长(growth)(growth)则指生物个体大则指生物个体大小的增加小的增加,成熟个体经衰老成熟个体经衰老(aging)(aging)最后死亡最后死亡.2.2.通过繁殖通过繁殖(reproduction)(reproduction)产生新一代个体产生新一代个体,保证保证世代交替和生命的连续性世代交替和生命的连续性.动物发育的主要功能特征1.产生细胞的多样性使各种细胞在本世代2 2动物发育阶段的划分胚前期胚前期(per-embryonic stage)(per-embryonic stage)配子的发生配子的发生胚胎期胚胎期(embryonic stage)(embryonic stage)受精受精(fertilization)(fertilization)卵裂卵裂(clearage)(clearage)原肠胚的形成原肠胚的形成(gastrulation)(gastrulation)神经胚的形成神经胚的形成(neurulation)(neurulation)器官的形成器官的形成(organogenesis)(organogenesis)胚后期胚后期(post-embryonic stage)(post-embryonic stage)幼体期幼体期(larva stage)(larva stage)变态期变态期(metamorphosis stage)(metamorphosis stage)成体期成体期(adult stage)(adult stage)动物发育阶段的划分胚前期(per-embryonic st3 3动物发育的基本规律1.1.从一个受精卵的全能细胞通过一系列的细胞分化产生形从一个受精卵的全能细胞通过一系列的细胞分化产生形态结构态结构 生化组分和功能差异的全部细胞表型生化组分和功能差异的全部细胞表型,从而构成有从而构成有机体。细胞分化过程要经过多次细胞分裂。人的受精卵要机体。细胞分化过程要经过多次细胞分裂。人的受精卵要分化成分化成250250多种细胞多种细胞,发育中绝大多数细胞的核基因是保持发育中绝大多数细胞的核基因是保持恒定的恒定的,虽然许多细胞含有完整的基因组，但细胞分化的虽然许多细胞含有完整的基因组，但细胞分化的潜能被限定潜能被限定,逐渐地只能发育成一定范围表型的细胞逐渐地只能发育成一定范围表型的细胞.2.2.为控制各种细胞的数目在器官内的一定比例为控制各种细胞的数目在器官内的一定比例,有机体必有机体必须对细胞分化进行精确的控制须对细胞分化进行精确的控制,并发生一部分细胞凋亡并发生一部分细胞凋亡,即即细胞程序性死亡细胞程序性死亡,在成体动物中在成体动物中,发育和分化并未停止发育和分化并未停止,细细胞仍在分裂，分化，衰老胞仍在分裂，分化，衰老,死亡死亡,最后引起个体发育终止最后引起个体发育终止,即死亡即死亡.3.3.有机体的图式形成有机体的图式形成(pattern formation)(pattern formation)分化的细胞构成不同组织分化的细胞构成不同组织 器官器官,构成有机体有序结构的过构成有机体有序结构的过程程.包括生物体形模式的建立，如胚轴形成包括生物体形模式的建立，如胚轴形成,体节形成体节形成,肢肢芽和器官原基形成芽和器官原基形成,动物发育的基本规律1.从一个受精卵的全能细胞通过一系列的细胞4 4一、卵的类型一、卵的类型根据卵中卵黄含量的多少分为：根据卵中卵黄含量的多少分为：1 1、少黄卵少黄卵 卵黄含量少，且分布相对均匀卵黄含量少，且分布相对均匀 海星、海胆、文昌鱼、高等哺乳动物海星、海胆、文昌鱼、高等哺乳动物 2 2、多黄卵多黄卵 卵黄含量较多，且分布也不均匀卵黄含量较多，且分布也不均匀 根据卵黄分布的不同又分为：根据卵黄分布的不同又分为：（1 1）偏黄卵偏黄卵 两栖类的卵两栖类的卵 （2 2）端黄卵端黄卵 乌贼及鸟类乌贼及鸟类 （3 3）中央黄卵中央黄卵 昆虫昆虫第二章 动物的早期胚胎发育一、卵的类型根据卵中卵黄含量的多少分为：第二章 动物的早期胚5 5卵的类型卵的类型卵的类型6 6二、卵裂二、卵裂（一）卵裂的概念（一）卵裂的概念（一）卵裂的概念（一）卵裂的概念 受精卵经过多次分裂，形成很多细胞的过程，称为受精卵经过多次分裂，形成很多细胞的过程，称为受精卵经过多次分裂，形成很多细胞的过程，称为受精卵经过多次分裂，形成很多细胞的过程，称为卵裂卵裂卵裂卵裂。卵裂形成的细胞，称为卵裂形成的细胞，称为卵裂形成的细胞，称为卵裂形成的细胞，称为分裂球分裂球分裂球分裂球（二）卵裂的特点（二）卵裂的特点（二）卵裂的特点（二）卵裂的特点是一系列迅速的细胞分裂，分裂速度和卵裂球所处的位置由是一系列迅速的细胞分裂，分裂速度和卵裂球所处的位置由是一系列迅速的细胞分裂，分裂速度和卵裂球所处的位置由是一系列迅速的细胞分裂，分裂速度和卵裂球所处的位置由母型母型母型母型mRNAsmRNAsmRNAsmRNAs和蛋白质控制和蛋白质控制和蛋白质控制和蛋白质控制,合子基因组不进行转录合子基因组不进行转录合子基因组不进行转录合子基因组不进行转录,直到卵裂的直到卵裂的直到卵裂的直到卵裂的晚期晚期晚期晚期,合子基因组才开始转录合成合子基因组才开始转录合成合子基因组才开始转录合成合子基因组才开始转录合成mRNA,mRNA,mRNA,mRNA,父本基因组才开始产父本基因组才开始产父本基因组才开始产父本基因组才开始产生效应生效应生效应生效应.每次分裂之后，分裂球未及长大，又开始新的分裂。每次分裂之后，分裂球未及长大，又开始新的分裂。每次分裂之后，分裂球未及长大，又开始新的分裂。每次分裂之后，分裂球未及长大，又开始新的分裂。细胞数目越来越多，分裂球越来越小。细胞数目越来越多，分裂球越来越小。细胞数目越来越多，分裂球越来越小。细胞数目越来越多，分裂球越来越小。(胚体体积不增大胚体体积不增大胚体体积不增大胚体体积不增大,核核核核质比越来越大质比越来越大质比越来越大质比越来越大)以以以以2 2 2 2分裂分裂分裂分裂,4,4,4,4分裂分裂分裂分裂,8,8,8,8分裂方式进行分裂方式进行分裂方式进行分裂方式进行,两次分裂之间无生长期两次分裂之间无生长期两次分裂之间无生长期两次分裂之间无生长期,分裂分裂分裂分裂速度快速度快速度快速度快,如蛙如蛙如蛙如蛙43h43h43h43h可产生可产生可产生可产生37000370003700037000个卵裂球个卵裂球个卵裂球个卵裂球,果蝇果蝇果蝇果蝇10min10min10min10min完成一次分完成一次分完成一次分完成一次分裂裂裂裂,可持续可持续可持续可持续2h.2h.2h.2h.第二章 动物的早期胚胎发育二、卵裂（一）卵裂的概念第二章 动物的早期胚胎发育7 7第二章 动物的早期胚胎发育（三）卵裂的形式（三）卵裂的形式1 1、完全卵裂、完全卵裂 整个卵参加分裂整个卵参加分裂 均等全裂均等全裂 不等全裂不等全裂 2 2、不完全卵裂、不完全卵裂 只在不含卵黄的部位进行卵裂只在不含卵黄的部位进行卵裂 盘裂盘裂 表面卵裂表面卵裂第二章 动物的早期胚胎发育（三）卵裂的形式8 8卵裂的类型卵裂的类型卵裂的类型9 9三、囊胚的形成三、囊胚的形成（一）定义（一）定义 卵裂的后期，分裂球形成中空的球状胚，称卵裂的后期，分裂球形成中空的球状胚，称为为囊胚囊胚囊胚壁的细胞层称为囊胚壁的细胞层称为囊胚层囊胚层中央的空腔称为中央的空腔称为囊胚腔囊胚腔胚胎的这一发育期为胚胎的这一发育期为囊胚期囊胚期。囊胚的大小仍然与受精卵时相似。囊胚的大小仍然与受精卵时相似。第二章 动物的早期胚胎发育三、囊胚的形成（一）定义 第二章 动物的早期胚胎发育1010第二章 动物的早期胚胎发育（二）囊胚的类型（二）囊胚的类型 1 1、腔囊胚、腔囊胚 2 2、极囊胚、极囊胚 3 3、表面囊胚、表面囊胚 4 4、盘状囊胚、盘状囊胚 第二章 动物的早期胚胎发育（二）囊胚的类型1111囊胚的类型囊胚的类型囊胚的类型1212四、原肠胚的形成四、原肠胚的形成囊胚进一步发育，进入原肠胚形成阶段，此时囊胚进一步发育，进入原肠胚形成阶段，此时胚胎分化出胚胎分化出内外两胚层内外两胚层和和原肠腔原肠腔。这一阶段的胚胎称为这一阶段的胚胎称为原肠胚原肠胚，胚胎发育期为，胚胎发育期为原原肠期肠期。原肠腔是将来的消化腔。原肠腔是将来的消化腔。原肠胚约含有原肠胚约含有10001000个细胞。个细胞。原肠形成的方式：原肠形成的方式：1 1、内陷、内陷 2 2、内移、内移 3 3、分层、分层 4 4、内转、内转 5 5、外包、外包第二章 动物的早期胚胎发育四、原肠胚的形成囊胚进一步发育，进入原肠胚形成阶段，此时胚胎1313内陷内陷内陷内陷：由囊胚的植物极细胞向内陷入，最后形成：由囊胚的植物极细胞向内陷入，最后形成2 2层细胞，在外面的细胞层称外胚层，内层细胞称层细胞，在外面的细胞层称外胚层，内层细胞称内胚层。由内胚层所围成的腔称原肠腔，它的开内胚层。由内胚层所围成的腔称原肠腔，它的开口称胚孔或原口。口称胚孔或原口。内移内移内移内移：是由囊胚一部分细胞移入内部形成内胚层。：是由囊胚一部分细胞移入内部形成内胚层。分层分层分层分层：囊胚的细胞分裂时，细胞沿切线方向分裂，：囊胚的细胞分裂时，细胞沿切线方向分裂，这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层，外面的这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层，外面的细胞层形成外胚层。细胞层形成外胚层。内转内转内转内转：通过盘裂形成的囊胚，分裂的细胞由下面：通过盘裂形成的囊胚，分裂的细胞由下面边缘向内转，伸展形成内胚层。边缘向内转，伸展形成内胚层。外包外包外包外包：动物极细胞分裂快，植物极细胞由于卵黄：动物极细胞分裂快，植物极细胞由于卵黄多而分裂慢，结果动物极细胞逐渐向下包围植物多而分裂慢，结果动物极细胞逐渐向下包围植物极细胞，形成内外胚层。极细胞，形成内外胚层。但在动物实际的胚胎发育中，通常是其中的几种但在动物实际的胚胎发育中，通常是其中的几种但在动物实际的胚胎发育中，通常是其中的几种但在动物实际的胚胎发育中，通常是其中的几种方式混合发生方式混合发生方式混合发生方式混合发生。内陷：由囊胚的植物极细胞向内陷入，最后形成2层细胞，在外面的1414第二章-早期胚胎发育课件1515五、中胚层及体腔的形成五、中胚层及体腔的形成 三胚层动物在内、外两胚层形成之后继续三胚层动物在内、外两胚层形成之后继续发育，在内外胚层之间形成发育，在内外胚层之间形成中胚层。中胚层。中胚中胚层形成的方法有以下两种层形成的方法有以下两种(见资料)1 1、端细胞法（裂体腔法）、端细胞法（裂体腔法）原口动物原口动物 2 2、体腔囊法（肠体腔法）、体腔囊法（肠体腔法）棘皮动物、脊索动物等棘皮动物、脊索动物等第二章 动物的早期胚胎发育五、中胚层及体腔的形成 三胚层动物在内、外两胚层形成之后继1616第二章-早期胚胎发育课件1717端细胞法端细胞法端细胞法端细胞法：在胚孔的两侧，内、外胚层交界处各：在胚孔的两侧，内、外胚层交界处各有一个细胞分裂成很多细胞，形成索状，深入内、有一个细胞分裂成很多细胞，形成索状，深入内、外胚层之间，是为中胚层细胞。由中胚层裂开形外胚层之间，是为中胚层细胞。由中胚层裂开形成的空腔即为真体腔（裂体腔，次生体腔）。成的空腔即为真体腔（裂体腔，次生体腔）。为为为为原口动物所具有原口动物所具有原口动物所具有原口动物所具有。体腔囊法体腔囊法体腔囊法体腔囊法：在原肠背部两侧，内胚层向外突出成：在原肠背部两侧，内胚层向外突出成对的囊状突起称体腔囊，体腔囊和内胚层脱离后，对的囊状突起称体腔囊，体腔囊和内胚层脱离后，在内、外胚层之间逐步扩展形成中胚层，由中胚在内、外胚层之间逐步扩展形成中胚层，由中胚层包围形成的空腔即为真体腔。层包围形成的空腔即为真体腔。此法为后口动物此法为后口动物此法为后口动物此法为后口动物所具有所具有所具有所具有，此法也被称为肠体腔法。，此法也被称为肠体腔法。端细胞法：在胚孔的两侧，内、外胚层交界处各有一个细胞分裂成很1818动物半球动物半球囊胚腔囊胚腔植物半球植物半球A动物极动物极植物极植物极动物极动物极植物极植物极囊胚腔囊胚腔原肠腔原肠腔胚孔胚孔B缩小的缩小的 囊胚腔囊胚腔卵黄栓卵黄栓外胚层外胚层内胚层内胚层中胚层中胚层原肠腔原肠腔胚孔胚孔外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔胚孔胚孔中胚层中胚层外胚层外胚层内胚层内胚层CD动物极动物极植物极植物极下一页下一页继继 续续返返 回回上一页上一页动物半球囊胚腔植物半球A动物极植物极动物极植物极囊胚腔原肠腔1919下一页下一页上一页上一页返返 回回植物植物 半球半球动物动物半球半球囊胚腔囊胚腔外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔下一页上一页返 回植物 半球动物半球囊胚腔外胚层中胚层2020上一页上一页下一页下一页返返 回回（变态发育）（变态发育）上一页下一页返 回（变态发育）2121哺乳动物三个胚层的发育外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层皮肤的表皮层皮肤的表皮层,毛发毛发,指甲指甲,汗腺汗腺;神经系统全部神经系统全部-脑脑,脊髓脊髓,神经神经节节,神经元神经元;各感觉器官的感各感觉器官的感受细胞受细胞;眼角膜与晶状体眼角膜与晶状体;口腔口腔,鼻孔鼻孔,肛门肛门上皮细胞上皮细胞;牙珐琅质牙珐琅质肌肉肌肉-平滑肌平滑肌,骨骼肌和心肌骨骼肌和心肌;结缔组织结缔组织-骨骨骼和软骨骼和软骨,牙齿牙齿的齿质的齿质;血液和血管血液和血管;肠系膜肠系膜;肾肾,睾丸和卵巢睾丸和卵巢消化管内腔上皮消化管内腔上皮;气管气管,支气管及支气管及肺泡上皮层肺泡上皮层;肝细胞肝细胞;胰分泌胰分泌上皮上皮,胆囊内皮胆囊内皮;甲状腺副甲状旁甲状腺副甲状旁腺和胸腺腺和胸腺;膀胱膀胱,尿道内皮尿道内皮.哺乳动物三个胚层的发育外胚层中胚层内胚层皮肤的表皮层,毛发,2222生物发生律生物发生律德国学者德国学者海克尔海克尔海克尔海克尔（Haeckel,E.1866Haeckel,E.1866）生物发生律生物发生律生物发生律生物发生律（law of biogenesislaw of biogenesis），或称），或称重重重重演律演律演律演律（law of recapitulationlaw of recapitulation）：）：“生物发展史可分为两个相互密切联系的部分，生物发展史可分为两个相互密切联系的部分，即即个体发育个体发育（ontogenyontogeny）和）和系统发展系统发展（或系统（或系统发育发育phylogenyphylogeny），），也就是个体的发育历史和由同一起源所产生的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。生物群的发展历史。个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演。个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演。”生物发生律2323蛙蛙蛙蛙其个体发育由受精卵开始，经囊胚、原肠胚、其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。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、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。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。蛙的个体发育重演了其祖先的进化过程。蛙2424高等脊椎动物高等脊椎动物高等脊椎动物高等脊椎动物成体用成体用肺肺呼吸，呼吸，而它们的胚胎期出现而它们的胚胎期出现鳃裂鳃裂，鳃裂和鳃是圆口类和鱼类的呼吸器官，可见其鳃裂和鳃是圆口类和鱼类的呼吸器官，可见其个体发育重演了系统发育。个体发育重演了系统发育。生物发生律对了解各类群动物之间的亲缘关系生物发生律对了解各类群动物之间的亲缘关系及其发展线索提供了理论依据。及其发展线索提供了理论依据。因而，许多动物在形成结构上难以确定其分类因而，许多动物在形成结构上难以确定其分类地位时，常常可以由胚胎发育找到答案。地位时，常常可以由胚胎发育找到答案。当然，这里的当然，这里的“重演重演”绝不能理解为机械的重绝不能理解为机械的重复：复：个体发育往往有新的变异出现，不断地补充和个体发育往往有新的变异出现，不断地补充和丰富系统发展。丰富系统发展。高等脊椎动物2525