胚胎发育与细胞分化题库.pptx

13.胚胎发育与细胞分化 班级：2014级生科5班 姓名：秦柯 学号：201411140513 前言 对于多细胞真核生物来说，每个个体都是由多种类型细胞组成，如人的细胞就达200多种。虽然不同类型细胞的形态和功能特异但他们都是由同一个受精卵产生的细胞后代分化增殖而来，即卵细胞在受精后迅速进入反复的有丝分裂，生成后代细胞，这些细胞将循不同的发育方向，按一定规律变化，包括生长、增殖和凋亡，并组成机体的各种组织和器官。 从受精卵形成胚胎，再由胚胎生长发育为个体的过程称为个体发育。 从生长、发育、成熟到形成下一代的卵细胞或精细胞，直至个体衰亡的过程，形成个体发育史。 个体发育过程中，细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化，其本质是基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。 进行有性生殖的生物，通过单倍体的雌雄配子的融合产生下一代，融合的过程称为受精作用。 1、雌雄配子与配子发生 配子分为雌配子和雄配子，动物和植物的雌配子都称为卵，而将雄配子称为精子。精子相当小，并且能够运动，而卵细胞体积相当大，并且是不可游动的。 尽管雌雄配子的体积不同，但他们为子代提供的DNA是等量的，不过，由于卵细胞的体积大，子代细胞的细胞质结构和细胞质DNA都是由卵细胞提供的。 配子形成的主要过程叫配子发生。 雌雄配子发生过程的比较 2、卵子发生 卵子发生，发生在卵巢。 卵原细胞经过有丝分裂增殖，再进行减数分裂，此时的卵原细胞称为卵母细胞。 在卵子的生长期即减数分裂，卵母细胞需要储存大量的蛋白质、脂类、糖类等，以供受精后发育所用，在这个过程中，肝细胞和滤泡细胞可以为其提供营养储备，滤泡细胞是卵母细胞周围的细胞。 滤泡细胞 精子发生 动物的雄配子称为精子，是在睾丸中通过精子发生过程产生的，为精子发育提供营养和保护的是支持细胞。精子发生开始于精原细胞的有丝分裂，然后再进行减数分裂，其中精原细胞有丝分裂在成年后的生命过程中是持续发生的，因而能够不断产生大量的精细胞。 其中在精子发生的初级阶段，精子细胞的染色质要进行紧密压缩和包装，压缩包装的细胞核最终定位到细胞一端，形成精细胞的头，在头的顶端有一个特化的小泡，叫做顶体，它是由高尔基体小泡发育而来。顶体含有各种水解酶类。 精子的发生过程 2、受精作用 动物的配子发生产生了两种类型的单倍体细胞：精子和卵子，精子与卵子的融合，即受精作用，重新形成一个二倍体的细胞，即受精卵。 受精作用的基本过程包括：精卵间的接触、精子对卵被的穿透，精子与卵子间质膜的融合、卵的激活；涉及的反应包括：顶体反应、皮层反应、愿核融合等。 顶体反应 精子细胞通过质子交换泵使细胞内钙离子浓度升高激发顶体反应，首先钙离子引起顶体膜与精细胞质膜融合，使顶体中的水解酶释放到细胞外将卵细胞的外被进行水解，之后顶体突快速延伸到达卵细胞的外被，并与卵细胞透明带的外层接触。此时位于顶体突表面的一种蛋白，叫做结合蛋白与位于透明带表面的特异受体结合，精子的结合蛋白与卵细胞透明带的受体相互作用是高度特异性的，这保证了受精作用的正确性， 顶体突：精细胞的细胞核与顶体之间有大量的未聚合的肌动蛋白单体，当细胞内的PH升高时，引起那些为防止肌动蛋白聚合而与肌动蛋白单体结合在一起的蛋白质与肌动蛋白脱离，从而促进了肌动蛋白纤维的装配，形成顶体突。 顶体反应基本过程 皮层反应 虽然在受精作用的开始，一个卵细胞常常被成百上千个精细胞结合，但在正常的情况下，只有一个精子能够同卵细胞的质膜融合，并将细胞核和一些细胞器注入到卵细胞质中，如果有多个精子与同一个卵细胞融合时，则称为多精受精，一般不会正常发育。 有两种机制保证了只有一个精子与卵细胞融合，一种机制是卵细胞质膜的快速去极化，另一种就是卵细胞的皮层反应。 皮层反应：当精细胞与卵细胞的细胞质膜融合时，激活了卵细胞的磷脂酰肌醇信号转导途径，引起卵细胞局部胞质溶液中钙离子浓度升高，激活了卵细胞，定位于卵细胞质外周的皮质颗粒与卵细胞质膜融合释放内含物酶，释放的酶类快速分布到整个卵细胞表面，改变透明带的结构，使之变得“坚硬”，这样，精子就不能与卵细胞结合，从而提供了一种缓慢的二级多精受精的阻断作用。从机制上来说，皮质颗粒释放的酶类破坏了卵细胞透明带中与精细胞结合的受体。 原核融合 精细胞穿过卵细胞的透明带后，精细胞的质膜与卵细胞的质膜相互接触，然后在融合蛋白的帮助下进行两细胞质膜的融合，这样在精卵细胞之间形成一个连续的细胞质区，为精细胞的细胞核进入卵细胞创造了一条通路。 3、胚胎形成 人和哺乳动物胚胎发育经历大致相同的分化发育过程。受精后胚胎的早期发育主要包括卵裂、胚泡形成和宫内植入3个阶段。 卵裂 受精卵的卵裂中的有丝分裂与体细胞有丝分裂比较具有以下3个特点： 1、细胞增殖，伴随着一定程度的卵内物质的重新分配，但无