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胚轴的特化与体轴的建立
• 胚胎细胞形成不同组织、器官,构成有序
空间结构的过程称为模式形成(pattern
formation )。
• 在动物胚胎发育中,最初的模式形成主要
涉及胚轴 (embryonic axes )形成及其一
系列相关的细胞分化过程。胚轴指胚胎的
前-后轴(anterior -posterior axes )和
背 – 腹轴(dorsal -ventral axis )。
• 胚轴的形成是在一系列基因的多层次、网
络性调控下完成的。
爪蟾尾芽期胚胎的前后轴、背腹轴和左右轴(中侧
轴),互成垂直角度。
第一节 果蝇胚轴的形成
n brief introduction for life cycle of Drosophila
果蝇胚胎的极性和分节现象
卵细胞的极性
• 成熟卵细胞不仅外表具有极性,而且细胞
内的物质(如形态发生因子等)也呈极性
分布。
• 果蝇最早阶段的发育,是由卵母细胞的
mRNA (母体基因)和蛋白质所指导的,其
中部分物质早在卵子形成时就被定位在卵
的一端。
• 正是这些物质的极性分布所体现的位置信
息决定了未来胚胎的前后和背腹体轴。
• 母体基因:在卵子发生过程中表达,并在
卵子发生及早期胚胎发育中具有特定功能
的基因
• 合子基因(zygotic gene) 受精卵在
胚胎发育过程中表达的基因称为合子基因
,受母体基因产物的激活。合子基因的表
达是胚胎模式形成的开端。合子基因分为
若干组,表达顺序有先有后,它们之间有
着严密的连锁关系,协调有序地调控着胚
胎发育的模式形成。
果蝇胚轴的建立由母体基因决定
母体基因产物
量或活性形成
空间分布上的
差异,在A -P
和D-V轴线的
不同区域激活
不同的基因,
使不同区域的
基因活性谱不
同而出现分化
。
现已筛选到与胚胎前后轴和背腹
轴形成有关的约50个母体基因和
120个合子基因。
果蝇的体轴模式
• 果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都
具有明确的前-后轴和背-腹轴。
• 果蝇形体模式的形成是沿前-后轴
和背-腹轴进行的。果蝇胚胎和幼
虫沿前-后轴可分为头节、3个胸
节和8个腹节,两末端又分化出前
面的原头(acron )和尾端的尾节
(telson );沿背腹轴分化为背部
外胚层、腹侧外胚层、中
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