生命的个体发育及多样性.ppt

器官发生(organogenesis)是指由内、中、外三个胚层分化发育成胚体各个器官系统的发生过程。1.5．器官发生初级器官原基(primaryorganrudiment)次级器官原基(secondaryorganrudiment)生命的个体发育第23页，共67页，星期日，2025年，2月5日1.5．器官发生外胚层皮肤的表皮、毛发、爪甲、汗腺，神经系统（脑、脊髓、神经节），神经感官的接收器细胞，眼的晶体，口、鼻腔及肛门上皮，齿的釉质中胚层肠上皮、气管、支气管、肺上皮，肝脏、胰脏，胆囊上皮、甲状腺、副甲状腺及胸腺，膀胱、尿道上皮内胚层肌肉——平滑肌骨骼肌及心肌，皮肤的真皮，结缔组织，硬骨及软骨，齿的牙质，血液及血管，肠系膜，肾脏，睾丸和卵巢生命的个体发育第24页，共67页，星期日，2025年，2月5日生命的个体发育2．胚胎发育机制第25页，共67页，星期日，2025年，2月5日有性生殖的个体从受精卵开始发育为新个体，经历了复杂演变过程，严格按照时间、空间顺序进行一系列核质之间，细胞之间，细胞与环镜之间的相互作用。经历了由细胞→组织→器官→系统→个体各层次的胚胎发育过程。生命的个体发育第26页，共67页，星期日，2025年，2月5日模式形成是指胚胎细胞如何有序地分化，形成有序三维结构的过程，其本质是指基因按长期进化形成的固有程序规划机体的发育蓝图。模式形成，使胚胎细胞获得正确分化必需的位置信息，决定了细胞的命运，最终确定了每一个细胞具体的分化方向。模式形成(patternformation)生命的个体发育第27页，共67页，星期日，2025年，2月5日整个发育过程是由遗传控制、程序化、精确有序的发育过程。从基因型到表型是通过发育实现的。发育是遗传特性的表达和展现，是基因组遗传信息按照特定时间和空间表达的结果，是生物体基因型与内外环境因之相互作用，并逐步转化为表型的过程。2.1．遗传与发育生命的个体发育第28页，共67页，星期日，2025年，2月5日细胞分化是基因差异表达的结果。由于基因表达，使细胞出现特异的蛋白质，表现出特殊的形态结构，执行不同的生理功能。2.1．遗传与发育2.1.1．基因差异表达决定分化生命的个体发育第29页，共67页，星期日，2025年，2月5日细胞核中存在着控制胚胎发育、细胞分化的多层次基因群，它们形成网络，控制胚胎发育过程。2.1．遗传与发育2.1.2．基因决定形态发生母源效应基因---前后轴、背腹面分节基因群---体节同源异形基因---头、胸、腹、肠、附肢生命的个体发育第30页，共67页，星期日，2025年，2月5日胚胎发育过程中细胞分化是通过细胞核和细胞质之间相互影响实现的。细胞质是通过调节细胞核中的基因表达而发挥作用的。如果没有细胞核，细胞质不可能起作用。2.1．遗传与发育2.1.3．细胞核基因组与细胞质间的相互作用生命的个体发育第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.1．遗传与发育2.1.4．小RNA与细胞分化与个体发育小RNA是长度约在20~30个核苷酸(nt)的非编码RNA(non-codingRNA)，包括约22nt的微小RNA(microRNA，miRNA)、21~28nt的小干扰RNA(smallinterferingRNA，siRNA)，以及最近在小鼠精子发育过程中发现的26~31nt的小分子RNA。生命的个体发育第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.2．胚胎细胞分化与决定细胞分裂和细胞分化是受精卵发育为个体的关键，是胚胎发育的核心和基础。经过细胞分裂，细胞数量增加；经过分化，产生不同类型的细胞。由各型细胞组成组织，器官、系统和生物体。生命的个体发育第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.2．胚胎细胞分化与决定胚胎在许多情况下，细胞在分化之前就已预先确定了其未来的发育命运，只能向特定方向分化，这种现象称为细胞决定(determination)。在这种状态下，细胞沿着预定的方向分化，细胞决定一方面由卵细胞质控制，另一方面由相邻细胞的相互作用而受到决定。最早决定细胞分化方向的物质是卵细胞质中的基因产物——mRNA和蛋白质。生命的个体发育第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.3．胚胎发育中细胞间的相互作用原肠胚以后，三个胚层的发育前途虽已确定，但各胚层进一步发育还有赖于细胞之间、细胞群之间的相互作用。主要表现在胚胎诱导与抑制。生命的个体发育第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.3．胚胎发育中细胞间的相互作用2.3.1．胚胎诱导胚胎发育的特定阶段，