精选课件发育生物学提纲.ppt

* 变态中，形态构造变化与功能变化相联系。 变态不仅是形态结构的变化，生化、分子水平发生明显变化。 * 对一个幼虫的一次蜕皮来说，第一次波动是在幼虫的血淋巴(血)中产生20-羟基蜕皮激素的小的升高，并诱发细胞定型的变化。第二个大的20-羟基蜕皮激素的波动引起一些与蜕皮相联系的分化事件。由这些波动产生的20-羟基蜕皮激素决定和刺激表皮细胞合成一些消化和重新利用角皮成分的酶。 个体性别决定的机制一直是胚胎学研究的重大问题。 内在的和环境的机制在不同物种的性别决定中起作用的方式和程度有所不同。 前端组织中心 BICOID蛋白浓度梯度 和 HB蛋白浓度 前端系统至少包括4个主要基因，其中bicoid（bcd）基因对于前端结构的决定起关键的作用。BCD具有组织和决定胚胎极性与空间图式的功能。 bcd是一种母体效应基因，其mRNA由滋养细胞合成，后转运至卵子并定位于预定胚胎的前极。exuperantia、swallow和staufen基因与bcd mRNA的定位有关。 后端组织中心： NANOS蛋白和CAUDAL蛋白浓度梯度 后端系统包括约10个基因，这些基因的突变都会导致胚胎腹部的缺失。在这一系统中起核心作用的是nanos（nos）基因。 后端系统在控制图式形成中起的作用与前端系统有相似之处，但发挥作用的方式与前端系统不同。 四种形态发生素在果蝇受精卵和胚胎中沿前后轴分布的浓度变化。 Nieuwkoop中心：初级胚胎诱导作用第一阶段即受精时，在精子入卵点对面的植物极裂球中，由于动物极和植物极细胞质的混和导致裂球内部背部化决定子激活，这些含有已激活的背部决定子称为Nieuwkoop中心。 β-catenin是一种母体效应基因，其编码的蛋白质β-CATENIN既能锚定细胞膜上的钙粘着蛋白，又是一个核内转录因子。 β-CATENIN在受精时卵质的旋转移动过程中在预定胚胎背部累积，在整个早期卵裂阶段仍然主要在胚胎背部累积。到卵裂晚期只有Nieuwkoop中心的细胞具有β-CATENIN 。β-CATENIN 对于形成背部结构是必要的。 后脑是CNS中唯一在发育过程中出现分节现象的部分。 神经管闭合后，后脑沿前-后轴被划为8节，成为菱脑节。 每一菱脑节的发育命运是不同的，这种差异在菱脑节形成时已确定。 hox基因在后脑沿前后轴的分化过程中起关键的作用。 第十二章 中枢神经系统和体节形成机制 BMP：在脊髓最背部的顶板及其上方的外胚层组织中表达，可同时参与不同神经细胞群的分化。 Shh：在脊髓腹侧的基板及其下方的脊索中表达，参与脊髓腹侧神经细胞群的特化，具有形态发生原的特性，可以浓度依赖性地诱导不同类型神经元的发育。 两种分泌性因子形成两个相反的浓度梯度，调节图式化基因的表达。不同的区域表达不同的图式化基因产物组合，从而确立了不同背腹轴位置神经细胞的分化命运。 随后，在不同背-腹轴区域表达一组原神经基因。 脊髓的背腹轴分化 神经管细胞的增殖和迁移 1.神经管细胞的增殖 神经管形成后，其柱状上皮变为假复层上皮，此时称为神经上皮或增殖上皮。 所有神经上皮的细胞以基底面附着于神经管管腔，进行有丝分裂的细胞均发现于近管腔处。 随着有丝分裂过程的进行，细胞大量地增殖，直到终止增殖并开始它们的迁移为止。 在神经管发育的早期，细胞周期通常较短，发育的晚期细胞周期较长，这说明随着神经发育的进行，细胞增殖的速度逐渐减慢。 第十三章 神经系统发育 神经管细胞的迁移 在细胞经历了最后一次有丝分裂之后便停止DNA的合成，停滞于细胞周期的G1期（从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，主要合成RNA和核糖体）。 有丝分裂后的细胞开始分化并向基板迁移（管壁方向）。由于细胞的聚集，形成外套层。 随着停止分裂后的细胞不断加入，外套层逐渐增厚。 在外套层和基板之间是边缘带，外套层中神经细胞和神经系统其他部分细胞的突起侵入此层。 基板 基板 边缘带 边缘层 神经突起的伸长 神经元轴突和树突的伸长需要新的细胞膜、原生质和细胞骨架成分一起附加到生长的突起中。 新膜被附加到突起的顶端，而细胞质和细胞骨架的成分被附加到突起的基部。 在培养神经元的轴突伸长期间，分支间的距离保持不变，表明轴突的生长是其顶端伸长的结果。 第十四章 附肢的发育和再生 能形成一个附肢的所有细胞，称为附肢域（limb field）或附肢场。 随着鸟类和哺乳类的中胚层间质细胞进入肢区，它们分泌的因子诱导肢芽顶端前、后边缘的外胚层细胞伸长，形成一个增厚的特殊结构，称为顶外胚层嵴（apical ectoderm ridge，AER）。AER是一个临时的结构，对于附肢的继续向外生长是至关重要的。 FGF10能够诱导鸡胚背腹交界处的外胚层形成AER。 在背部化的肢芽突变体中，由于