发育生物学2.doc

眼是由胚层来源不同的几个部分，经过一系列的诱导作用和时间、空间上的协调，形成的一个具有精确功能的器官。 眼睛发育的四个阶段 1、胚眼的发生和形成 2、眼球主要组成部分的发生 3、眼附属器的发育 4、出生后眼的发育 眼胚胎发育调控相关的基本概念 1. 胚胎发育诱导调控 2. 细胞决定和细胞分化 3. 生物模式形成 4. 形态发生 眼睛的发育过程被形象地分为三阶段：特化期，决定期和终末分化期。每一期都与特定的选择性基因或蛋白的表达有关，后者又受到细胞外信号通路的调控。特化期为细胞塑型早期，细胞命运主要依赖环境因素，细胞分化具有可逆性。决定期细胞进一步塑型，该期细胞分化为自治行为，不可逆转，对环境信息不敏感。 视网膜发育过程中的细胞凋亡 细胞凋亡是视网膜发育过程中的一种重要的生理现象。在视网膜的发育过程中，至少有两个阶段的细胞凋亡的发生。第一个阶段是早期的细胞凋亡，即神经系统起源，细胞移行和分类同时发生；第二个阶段的细胞凋亡发生于神经系统突触已形成时，主要是影响神经元，选择性破坏发育不良的连接。视网膜发育过程中的细胞凋亡受多种因素的影响。早期发生的细胞凋亡手神经营养因子及相邻节细胞作用的调节，晚期的细胞凋亡受神经营养因子影响的作用较少。 心脏的发生过程 心脏发生于生心区，发生过程可分为以下阶段： 1、原始心脏的形成 2、心脏外形的建立 3、心脏内部的分隔 心脏内部的分隔可分为：房室管的分隔；原始心房的分隔；原始心室的分隔；动脉干与心动脉球的分隔；静窦脉的演变。 血管发生与血管形成 在胚胎发育早期分化出现成血管细胞及内皮前体细胞，融合后形成初级毛细血管丛，这一过程称为血管发生。随发育的进行，初级毛细血管丛改建为有不同等级的动静脉及毛细血管构成的血管网，这一过程为血管形成。 血管形成起始于一部分内皮细胞的极性改变，伸出状伪足，获得迁移及侵袭能力。主要包括：激活期血管基底膜降解；血管内皮细胞的激活、增殖、迁移；重建形成新的血管和血管网。 心脏发育的调控机制——信号通路 心脏发育经过原始心脏的形成和复杂的心态发生，最后形成四腔室结构的心脏。可分为以下阶段： 1、心脏的诱导及心脏细胞的特化：a）TGF-β家族BMP-2，4信号通路；b）Wnt信号通路；c）FGF8信号通路 2、心管形成：a）Wnt信号通路；b）视黄酸信号通路 3、心脏环化和不对称发育: a）BMP(-Smad5-Nodal)信号通路；b）FGF(-Nodal-Smad2/3)信号通路; c）hh（-Lefty）信号通路 4、腔室特化和生长:a）Ras(-kaf-MAPK)信号通路；b）PBK/aKT信号通路; c）Jak/STAT信号通路；d）G蛋白信号通路 Wnt信号通路包括许多可调控Wnt信号分子合成的蛋白质，它们与靶细胞上的受体相互作用，而靶细胞的生理反应则来源于细胞和胞外Wnt配体的相互作用。尽管反应的发生及强度因Wnt配体，细胞种类及机体自身而异，信号通路中某些成分，从线虫到人类都具有很高的同源性。蛋白质的同源性提示多种各异的Wnt配体来源于各种生物的共同祖先。 经典Wnt通路描述当Wnt蛋白于细胞表面Frizzled受体家族结合后的一系列反应，包括Dishevelled受体家族蛋白质的激活及最终细胞核内β-catenin水平的变化。Dishevelled (DSH) 是细胞膜相关Wnt受体复合物的关键成分，它与Wnt结合后被激活，并抑制下游蛋白质复合物，包括axin、GSK-3、与APC蛋白。axin/GSK-3/APC复合体可促进细胞内信号分子β-catenin的降解。当“β-catenin 降解复合物”被抑制后，胞浆内的β-catenin得以稳定存在，部分 β-catenin进入细胞核与TCF/LEF转录因子家族作用并促进特定基因的表达。 受精的机制 3. 受精过程主要包括哪几个方面？请简述之。 答：受精过程包括：卵母细胞成熟→精子获能→精卵间接触和识别→精子入卵→卵的激活并开始发育。 1）卵母细胞成熟：卵母细胞成熟标志：核膜破裂，染色体凝聚，纺锤体形成，第一极体排出。 2）精子获能：是指射出的精子在若干生殖道获能因子作用下，子膜发生一系列变化，进而产生生化和运动方式的改变。 意义：使精子准备顶体反应；促使精子超活化，以便通过透明带。 精子获能中发生的生理生化反应： 质膜的改变：外周糖蛋白的移去或改变，内部糖蛋白的重排，膜内胆固醇的外流，膜内某些磷脂的变化 物质代谢的变化：呼吸变化，活力变化，对营养物质利用的变化。 3）精卵识别 距离识别：常见体外受精的水生生物 接触识别：常见体内受精的哺乳动物 精子的向化性：卵子释放的精子激活肽 精子表面蛋白：半乳糖基转移酶，透明带附着分子（SP56），P95分子参与配子间质膜相互作用的一些具粘附作用的分子：Fe