緒論：發(fā)育生物學(xué)基本原理：細(xì)胞命運(yùn)的決定，細(xì)胞分化的分子機(jī)制；動物胚胎的早期發(fā)育：生殖細(xì)胞、受精、胚胎的早期發(fā)育（卵裂、原腸作用、神經(jīng)胚作用，）胚胎誘導(dǎo)，胚軸形成，脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)和體節(jié)形成機(jī)制；動物胚胎的晚期發(fā)育：神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，肢體發(fā)育，眼的發(fā)育，變態(tài)，性腺發(fā)育和性別決定；發(fā)育的主要功能：產(chǎn)生細(xì)胞的多樣性（細(xì)胞分化）；保證世代的連續(xù)（繁殖）發(fā)育的基本階段：胚前期；胚胎期；胚后期；發(fā)育的基本特征：嚴(yán)格的時間和空間的次序性普遍規(guī)律：細(xì)胞增殖；細(xì)胞分化；圖式形成（包括軀體軸線的制定與胚層的形成）；生長；生長：胚胎在基本的pattern形成之后，其體積會顯著增長，原因在于細(xì)胞數(shù)量增加、細(xì)胞體積增加、胞外物質(zhì)的積累。不同組織器官的生長速度也各異。發(fā)育是漸進(jìn)式的、細(xì)胞命運(yùn)決定于不同的發(fā)育時間；Fateofcells:指正常發(fā)育情況下細(xì)胞將發(fā)育的方向，這種方向可因條件的改變而改變。Determination:指細(xì)胞特性發(fā)生了不可逆的改變，發(fā)育潛力已經(jīng)單一化。模式生物的主要特征：取材方便；胚胎具有較強(qiáng)的可操作性；可進(jìn)行遺傳學(xué)研究；第一章：細(xì)胞定型：細(xì)胞在表現(xiàn)出明顯的形態(tài)和功能變化之前，將發(fā)生一些隱蔽的變化，使細(xì)胞命運(yùn)朝特定方向發(fā)展的過程。定型的兩個階段1、特化（specification）----當(dāng)一個細(xì)胞或組織放在中性環(huán)境，如培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，可以自主分化時，那么這個細(xì)胞或組織被認(rèn)為是命運(yùn)已經(jīng)特化了。此類細(xì)胞發(fā)育命運(yùn)是可變的。2、決定（determination）----當(dāng)一個細(xì)胞或組織放在胚胎另一個部位可以自主分化時，那么這個細(xì)胞或組織被認(rèn)為是命運(yùn)已經(jīng)決定了。此類細(xì)胞的發(fā)育命運(yùn)是不可逆的。兩種方式：1，胞質(zhì)隔離：受精卵內(nèi)特定的細(xì)胞質(zhì)，隨著卵裂被分配到特定的裂球中，這些特殊細(xì)胞質(zhì)將決定裂球的發(fā)育命運(yùn)，與鄰近細(xì)胞無關(guān)。鑲嵌型發(fā)育：自主型發(fā)育，以自主特化為特點的胚胎發(fā)育模式。如：櫛水母、環(huán)節(jié)動物、線蟲、軟體動物、海鞘。2，胚胎誘導(dǎo)：胚胎發(fā)育中，一部分細(xì)胞或組織對其鄰近的另一部分細(xì)胞或組織產(chǎn)生影響，并決定其分化方向（命運(yùn)）的作用。依賴型特化：細(xì)胞的定型分化依賴于周圍的細(xì)胞或組織。同一種細(xì)胞可能因在不同的細(xì)胞或組織環(huán)境中，命運(yùn)不同。調(diào)整型發(fā)育：以細(xì)胞依賴型特化為特點的胚胎發(fā)育模式。如：海膽如：海膽、兩棲類、魚類等。細(xì)胞定型兩種方式及其特點比較自主特化1、多數(shù)無脊椎動物具有2、細(xì)胞命運(yùn)由其所獲得的卵內(nèi)特定的細(xì)胞質(zhì)組分決定3、卵裂方式不可改變4、裂球發(fā)育命運(yùn)一般不可改變5、細(xì)胞特化發(fā)生在胚胎細(xì)胞大量遷移之前6、產(chǎn)生“鑲嵌型”發(fā)育依賴型特化所有脊椎動物及少數(shù)無脊椎動物細(xì)胞命運(yùn)由細(xì)胞之間相互作用決定，細(xì)胞的相對位置頗為重要卵裂方式可以改變裂球的命運(yùn)可改變大量的細(xì)胞重排和遷移發(fā)生在細(xì)胞特化之前或與細(xì)胞特化相伴產(chǎn)生“調(diào)整型”發(fā)育注：一般兩種細(xì)胞定型同時存在于胚胎發(fā)育中，但不同動物兩種方式發(fā)揮作用的程度不同。形態(tài)發(fā)生決定子：胚胎細(xì)胞中存在的決定細(xì)胞發(fā)育命運(yùn)的物質(zhì)，又稱成形素或胞質(zhì)決定子，可以激活或抑制基因的轉(zhuǎn)錄活動等達(dá)到調(diào)控細(xì)胞分化命運(yùn)的目的。如果蠅的生殖質(zhì)中：gcZ、oskarmRNA、nanos蛋白及數(shù)個母源效應(yīng)基因。注意：形態(tài)發(fā)生決定子廣泛存在于以鑲嵌型發(fā)育為主、以調(diào)整型發(fā)育為主的動物的卵子中。胞質(zhì)定域：形態(tài)發(fā)生決定子在卵細(xì)胞質(zhì)中呈一定形式分布，受精時發(fā)生運(yùn)動，被分割到一定區(qū)域，進(jìn)而進(jìn)入不同的分裂球中決定分裂球發(fā)育命運(yùn)的現(xiàn)象。又稱胞質(zhì)重排、胞質(zhì)區(qū)域化、胞質(zhì)隔離。染色體消減：副蛔蟲卵裂時，染色體不同程度丟失在細(xì)胞質(zhì)中的現(xiàn)象。染色質(zhì)消減者—體細(xì)胞；染色質(zhì)不消減者—原生殖細(xì)胞。形態(tài)發(fā)生決定子引起細(xì)胞的自主特化；細(xì)胞間相互作用產(chǎn)生細(xì)胞的漸進(jìn)特化；組織者：能夠誘導(dǎo)外胚層形成神經(jīng)系統(tǒng)，并能和其他組織一起調(diào)整成為中軸器官的胚孔背唇部分（可誘導(dǎo)次生胚胎產(chǎn)生的胚胎部分）。魚類的早期胚盾、鳥類和哺乳類的原結(jié)等。胚胎誘導(dǎo)：胚胎發(fā)育中，一部分細(xì)胞或組織對其鄰近的另一部分細(xì)胞或組織產(chǎn)生影響，并決定其分化方向（命運(yùn)）的作用。誘導(dǎo)者：產(chǎn)生影響并引起另一部分細(xì)胞或組織分化方向改變的這一部分細(xì)胞。反應(yīng)組織：接受影響并改變分化方向的細(xì)胞或組織。（不同于組織者）初級胚胎誘導(dǎo)：脊索中胚層誘導(dǎo)外胚層細(xì)胞分化成神經(jīng)組織的過程（神經(jīng)誘導(dǎo)）。第二章：細(xì)胞分化：是指同群結(jié)構(gòu)與功能相同的細(xì)胞發(fā)生一系列的內(nèi)外變化，成為結(jié)構(gòu)與功能不同的細(xì)胞的過程。分化過程涉及基因活性狀態(tài)變化、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)組成的變化和功能的變化以及形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。細(xì)胞表型：是細(xì)胞特定基因型在一定的環(huán)境條件下的表現(xiàn)，是細(xì)胞的特定性狀。全能細(xì)胞：產(chǎn)生有機(jī)體全部細(xì)胞表型pluripotentcell:產(chǎn)生幾種特定類型的細(xì)胞differentiatedcell:多潛能細(xì)胞通過分離和分化發(fā)育成的特殊細(xì)胞表型；細(xì)胞分化過程中基因差異性表達(dá)的條件和原因：前提條件：攜帶有豐富的遺傳信息及復(fù)雜的表達(dá)調(diào)控機(jī)制原因：細(xì)胞內(nèi)環(huán)境：卵質(zhì)不均勻分布；細(xì)胞外環(huán)境：細(xì)胞間相互作用（位置不同，接收的信息不同）。轉(zhuǎn)決定：已決定但尚未終末分化的細(xì)胞，突然改變了它的發(fā)育程序的事件，如果蠅成蟲盤移植實驗。轉(zhuǎn)化：已分化的細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為其它類型細(xì)胞的現(xiàn)象；如雞視網(wǎng)膜色素細(xì)胞轉(zhuǎn)化為晶體狀細(xì)胞。發(fā)育時期越晚，細(xì)胞核潛能的受限性越大。基因組相同的例外：1、基因刪除：染色體消減、成熟紅細(xì)胞核。2、基因擴(kuò)增：爪蟾的rDNA（選擇性擴(kuò)增）、果蠅多線染色體（非選擇性）。3、基因重排：免疫球蛋白的基因重組，淋巴母細(xì)胞在為抗體制備作準(zhǔn)備時，組合多個獨立的遺傳程序（體細(xì)胞重組），其間，它總是試圖將抗體輕鏈或重鏈的DNA序列隨機(jī)編排成受體或抗體的可變區(qū)，以增加識別和結(jié)合未知外來抗原的機(jī)會。側(cè)翼序列：每個結(jié)構(gòu)基因的第一個和最后一個外顯子的外側(cè)，都有一段不被轉(zhuǎn)錄的非編碼區(qū)稱為側(cè)翼序列。異染色質(zhì)化過程：指具有轉(zhuǎn)錄活性的常染色質(zhì)失去轉(zhuǎn)錄活性（一種高度固縮狀態(tài)），成為異染色質(zhì)的過程（基因沉默）。GT-AG法則：內(nèi)含子的5'端是GT,3端是AG,這種接頭方式稱為GT-AG法則，普遍存在于真核生物中，是RNA剪接的識別信號，轉(zhuǎn)錄后的前體RAN中的內(nèi)含子剪接位點。珠蛋白基因在紅細(xì)胞中的表達(dá)調(diào)控：何時表達(dá)何種beta-珠蛋白，決定于結(jié)合在特定珠蛋白基因啟動子上的轉(zhuǎn)錄因子與結(jié)合在LCR上的因子之間的親和力。真核生物基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控1、順式作用元件（啟動子和增強(qiáng)子）啟動子（核心：TATA框，上游啟動子成分：CAAT框）2、反式作用元件（蛋白質(zhì)和RNA）轉(zhuǎn)錄因子：是基因調(diào)控的反式作用因子，是能與啟動子和增強(qiáng)子結(jié)合的蛋白質(zhì)；它既含有特異性DNA結(jié)合域，又含有與啟動子或增強(qiáng)子結(jié)合的結(jié)構(gòu)域；激活或抑制基因的表達(dá)，主要有以下種類：通用轉(zhuǎn)錄因子（TFIID,TFIIB,TFIIA,TFIIF）和組織特異性轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行調(diào)控的途經(jīng)：①蛋白質(zhì)和DNA相互作用；②蛋白質(zhì)和配體結(jié)合；③蛋白質(zhì)之間的相互作用以及蛋白質(zhì)的修飾（磷酸化）。3，外源信號對基因轉(zhuǎn)錄的激活作用差異基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制：1，差異基因轉(zhuǎn)錄：調(diào)節(jié)哪些核基因轉(zhuǎn)錄成RNA；2，核RNA的選擇性加工：不同的拼接將導(dǎo)致同一條核RNA產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄子；3，mRNA的選擇性翻譯：調(diào)節(jié)哪些mRNA翻譯成蛋白質(zhì)；4，差別蛋白質(zhì)加工：選擇哪些蛋白質(zhì)加工成為功能性蛋白質(zhì)RNA加工水平的調(diào)控：隨著發(fā)育進(jìn)程mRNA的復(fù)雜性逐漸減小同一基因的初始轉(zhuǎn)錄物（nRNA）經(jīng)選擇性拼接可產(chǎn)生不同的成熟RNA:如，a-原肌球蛋白；抗體的重鏈恒定區(qū)發(fā)生拼接，該模式通過RNA加工完成；2，相同基因在不同發(fā)育時期或不同組織細(xì)胞中拼接不同，合成不同的蛋白質(zhì)降鈣素的mRNA的不同拼接方式形成不同器官中的蛋白；由順式和反式作用元件調(diào)控的3,末端的決定；選擇性RNA的加工與性別決定；果蠅性別表型的決定事件，通過3個主要性別決定基因RNA（sxl；tra；doublesex）的不同拼接模式，引起差異基因表達(dá)；三、翻譯和翻譯后調(diào)控mRNA壽命的不同對蛋白質(zhì)合成的調(diào)控通過mRNA的選擇性降解和mRNA穩(wěn)定性不同調(diào)控蛋白質(zhì)的合成激素對mRNA穩(wěn)定性的調(diào)控；舉例子：1、卵母細(xì)胞中翻譯調(diào)控機(jī)制的假說mRNAmasking（掩蔽）：mRNA與其它蛋白結(jié)合成ribonucleoprotein（RNP）complex,阻止與核糖體結(jié)合；卵成熟或受精后，離子強(qiáng)度改變或蛋白磷酸化等導(dǎo)致RNP不穩(wěn)定/解體，翻譯得以進(jìn)行。5JCap（7-甲基鳥苷酸）的調(diào)控：如某些種類（蛾），其卵中的部分mRNA的5'-鳥苷酸在受精后才甲基化，然后開始翻譯。mRNAsequester（隱蔽）：指mRNA被阻隔于蛋白合成裝置。如海膽未受精卵的組蛋白mRNA定位于原核中，受精后原核破裂，mRNA才能進(jìn)入胞質(zhì)開始翻譯。Poly（A）對翻譯的調(diào)控：卵母細(xì)胞減數(shù)分裂成熟前后，mRNApolyA的長度發(fā)生變化（由3UTR調(diào)控）。帶長polyA的mRNA具翻譯活性5，翻譯效率的調(diào)控：如將海膽卵母細(xì)胞裂解液的pH從自然狀態(tài)下的pH6.9提高到pH7?4（受精后自然狀態(tài)下的pH），蛋白質(zhì)合成量急劇增加。受精后pH升高的作用可能包括去除mRNA的封閉蛋白和激活翻譯起始因子。秀麗隱桿線蟲發(fā)育的翻譯調(diào)控——mRNA3UTR調(diào)控配子的決定：TRA-2（transformer）是卵子發(fā)育所必需的一種蛋白質(zhì)，如果tra-2mRNA翻譯活性被抑制，生殖細(xì)胞一精子；FEM-3是精子發(fā)育所必需的一種蛋白質(zhì)，如果fem-3mRNA翻譯活性被抑制，生殖細(xì)胞一卵子；在幼蟲四齡時，fem-3mRNA3'UTR區(qū)結(jié)合翻譯抑制因子（TRA-2），血紅蛋白翻譯水平的調(diào)控成體血紅蛋白2n中，4a和2p珠蛋白基因f4肽鏈2a/2pa-mRNA:P-mRNA=1.4:1a珠蛋白:B珠蛋白=1:1平衡調(diào)節(jié)機(jī)制：兩者競爭翻譯起始因子B珠蛋白mRNA具有更強(qiáng)的與翻譯起始因子結(jié)合的能力RNA編輯RNA編輯是指在已有的RNA分子上改變（缺失、插入或置換）一個特定的堿基以改變遺傳信息，使翻譯生成的蛋白質(zhì)氨基酸組成，不同于基因序列中原有的編碼信息翻譯后水平上的調(diào)控1，一條長鏈被剪切并除去部分而激活,胰島素；2，除去某些保護(hù)/抑制性片段而激活；3，特定的亞細(xì)胞定位，膜蛋白、核蛋白等；4，與其它蛋白質(zhì)一起裝配成為功能單位，血紅蛋白；5，與某些離子結(jié)合而激活，鈣調(diào)蛋白;；6，通過蛋白質(zhì)修飾（磷酸化、乙酰化）而激活，魚精蛋白、晶體蛋白。總結(jié)：3UTR作用：mRNA的半衰期（富AU不穩(wěn)，富C穩(wěn)）；具有調(diào)控加尾A的功能；調(diào)控配子的決定；第五章：PGC：性別尚未分化的生殖細(xì)胞。“先成論”：胚胎發(fā)育早期，通過母源決定子的定位確定生殖細(xì)胞的命運(yùn)，線蟲、昆蟲、頭足、毛顎及部分脊椎動物。“后成論”一胚胎發(fā)育晚期，通過周圍組織細(xì)胞誘導(dǎo)確定生殖細(xì)胞的命運(yùn)，海綿、腔腸、棘皮和哺乳類動物。生殖質(zhì)：具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的特殊細(xì)胞質(zhì)，主要由蛋白質(zhì)和RNA構(gòu)成。如：線蟲的P顆粒：Pie-1基因參與維持生殖干細(xì)胞的屬性。2，果蠅的極細(xì)胞中含有極質(zhì)（含生殖細(xì)胞決定子，又稱生殖質(zhì)顆粒）：9次卵裂后，有5個細(xì)胞核移至未來胚胎的末端，分化為極細(xì)胞。StaufenOscarvasatudor生殖細(xì)胞決定子，nanos（遷移有關(guān)）。3，爪蟾生殖細(xì)胞命運(yùn)也決定于生殖質(zhì)。沿腸向背部遷移至中腸背部的生殖嵴中。4，小鼠的PGCs來源于原腸胚時期的上胚層中。沿后腸背壁向前遷移到達(dá)生殖嵴。5，鳥類的PGC最早起源于明區(qū)中央的上胚層細(xì)胞。PGC進(jìn)入血管，通過血液循環(huán)到達(dá)生殖嵴所在處。生殖細(xì)胞定向分化的兩種決定：有絲分裂和減數(shù)分裂之間的選擇；生精或生卵之間的選擇。影響因素：1，性染色體或常染色體上的基因；2，性腺中的微環(huán)境（性激素）；3，環(huán)境因子；配子發(fā)育的核心內(nèi)容有四方面1，減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體的配子，二者結(jié)合恢復(fù)雙倍體；2，配子的分化與成熟，保證受精特異性和唯一性；3，建立和儲存子代發(fā)育必備的信息以及營養(yǎng)成分；4，與親本性成熟以及性生理活動的協(xié)調(diào)；原生殖細(xì)胞與生殖嵴體細(xì)胞結(jié)合形成上皮樣的生殖索，之后進(jìn)入休眠狀態(tài)，在個體性成熟過程中，性索中空形成生精小管。頂體：精子細(xì)胞質(zhì)中的高爾基體形成頂體泡，呈雙層膜囊狀覆蓋在精子核的頭部；02-微管蛋白，僅在精子發(fā)生時表達(dá)。精子結(jié)合蛋白基因在精子發(fā)生較晚期轉(zhuǎn)錄。細(xì)胞質(zhì)分化時間：精子晚，兩次成熟分裂后進(jìn)行。卵子早，初級卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的雙線期之前的階段。魚精蛋白（在精子核濃縮過程中，替代染色質(zhì)的組蛋白。雙線期阻斷，孕酮可以解除；第二次分裂中期由受精解除。孕酮和受精調(diào)控卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的繼續(xù)進(jìn)行。滋養(yǎng)細(xì)胞：又稱敗育卵，在卵巢中，與卵母細(xì)胞有共同的起源，但在卵母細(xì)胞發(fā)育過程中由于提供營養(yǎng)，自身萎縮或被卵母細(xì)胞吞噬，而最終不能發(fā)育為卵細(xì)胞的細(xì)胞。哺乳動物中有垂體分泌的兩種性激素：FSH（促濾泡激素）、LH（促卵黃生成素）。受精：兩性生殖細(xì)胞結(jié)合并創(chuàng)造出具備源自雙親遺傳潛力的新個體的過程。受精的專一性（精卵的識別）：動物的受精有著嚴(yán)格的物種特異性，這是保證其個體發(fā)育正常進(jìn)行的基本條件，也是生物進(jìn)化中生存選擇的必然結(jié)果，卵膜上物種特異性受體識別精子。一、精子的化學(xué)趨向性（海膽）膠膜具有凝集精子和誘發(fā)頂體反應(yīng)的作用：1，膠膜中分離出精子激活肽，可刺激精子的呼吸和游動；2，精子表面結(jié)合素（種特異）與卵膜上對應(yīng)的結(jié)合素受體識別后，兩者接觸；3，膠膜中的多糖物質(zhì)可誘發(fā)頂體反應(yīng)；二，哺乳動物中，卵的透明帶上，存在糖蛋白（ZP1、ZP2、ZP3）,與之對應(yīng)的在精子膜上起碼有3種受體成分（半乳糖基轉(zhuǎn)移酶、SP56----透明帶附著分子、P95）與ZP3的特異識別有關(guān)。其中的ZP3是主要的精子捕捉分子。精子頭部首先與ZP3結(jié)合，使透明帶失去結(jié)合精子的能力（精子表面的GalTase,卵子皮層顆粒釋放的N-乙酰基糖酶）；同時激活精子G蛋白觸發(fā)了頂體反應(yīng)；三，參與配子質(zhì)膜間相互作用的一些具粘附作用的分子：如fertilin、integrin。受精唯一性：絕大多數(shù)動物為單精入卵，而受精過程通常是一個大量精子參與的活動，在這個過程中，卵細(xì)胞憑借兩套機(jī)制阻擋多余精子入卵，即快封閉反應(yīng)（膜電位變化）和慢封閉反應(yīng)（皮層反應(yīng)）。快封閉反應(yīng)：電勢改變產(chǎn)生的快速阻止，海膽的第一個精子與卵質(zhì)膜結(jié)合后的1－3秒內(nèi)，因鈉離子的流入而導(dǎo)致膜電位的迅速升高，從而阻止其它精子與卵膜的結(jié)合。海膽（由頂體絲與卵黃膜的接觸觸發(fā)）在精子的入卵點，通過卵膜上一系列信號傳導(dǎo)，激活并導(dǎo)致Ca24釋放，激發(fā)皮層反應(yīng)（皮層顆粒破裂，受精膜產(chǎn)生）形成受精膜的慢速阻止：海膽卵受精后20－60秒內(nèi)，質(zhì)膜下的皮質(zhì)顆粒與質(zhì)膜融合，釋放其內(nèi)含物形成受精膜，阻止其它精子的進(jìn)入。鈣波引起皮層顆粒外排：1，葡聚糖酶：？？？？2，精子受體水解酶：破壞靜子受體；3，卵黃膜分層酶：破壞卵黃膜與卵子質(zhì)膜連接分子的共價鍵；4，粘多糖：吸水后，將卵黃膜與受精膜之間形成卵黃周隙；5，卵過氧化物酶：使受精膜硬化？？？；受精膜、新質(zhì)膜、卵周隙、透明層？？？海膽（精子垂直入卵）；哺乳動物（斜向入卵）；PI信號系統(tǒng)：G蛋白、PLC、PIP2、IP3、Ca、DAG、PKC第七章：卵裂的主要特點包括：1，分裂周期短;幾何級數(shù)增加細(xì)胞數(shù)目2，分裂球的體積下降（但核質(zhì)比漸大），但胚胎的總體積不變；3，早期卵裂只有S期和M期，隨發(fā)育卵裂的速度漸慢；4，卵裂期合子基因大多處于休眠狀態(tài)；5，卵裂常經(jīng)歷由均等裂向不均等裂變化。卵裂的方式1，經(jīng)線裂：指卵裂面與A—V軸平行的卵裂方式。2，緯線裂：指卵裂面與A—V軸垂直的卵裂方式。影響卵裂方式的因子1，卵黃含量（少黃卵，間黃卵，中黃卵，端黃卵）和分布；2，卵質(zhì)中影響紡錘體方位角度和形成時間的一些因子卵裂類型1，全卵裂：輻射：兩棲類、海膽、海鞘；螺旋：紐蟲、軟體動物；旋轉(zhuǎn)：哺乳動物；2，偏裂：盤狀裂：魚類、鳥類；表面卵裂：昆蟲（形成中黃卵）；哺乳動物卵裂球的致密化發(fā)生第三次卵裂后不久；哺乳動物旋轉(zhuǎn)型全卵裂：第1次為經(jīng)線裂，其后的2個卵裂球各采不同的卵裂方式。早期卵裂球的卵裂不同步，可產(chǎn)生奇數(shù)細(xì)胞的胚胎。海膽的輻射卵裂：植物極的小分裂球是生骨中胚層命運(yùn)，具有起動原腸作用、誘導(dǎo)第二胚軸的活性。螺旋型全卵裂：均采經(jīng)線裂。第三次分裂前，卵裂球內(nèi)的紡錘體轉(zhuǎn)動45度，然后向動物極方向出芽小卵裂球。其后的大卵裂球以同樣方式產(chǎn)生一大一小子分裂球，而小分裂球只生成小卵裂球。形成的囊胚無囊胚腔。囊胚腔形成的2種可能機(jī)制：a,卵裂球分泌的蛋白進(jìn)入囊胚腔中，導(dǎo)致腔中液體粘稠而吸取胚外水分，腔內(nèi)的膨脹壓阻止了細(xì)胞向腔內(nèi)增生；b,細(xì)胞與受精膜內(nèi)的透明層緊密粘接，使細(xì)胞不能向腔內(nèi)增生。囊胚腔（液）作用1，囊胚液為堿性物質(zhì)，能減低細(xì)胞表面的界面張力，使局部表面容易產(chǎn)生偽足2，囊胚液中鈣離子含量極低，有利于細(xì)胞內(nèi)陷和減低這些內(nèi)陷細(xì)胞集聚的能力，產(chǎn)生對細(xì)胞的運(yùn)動和分散的外界條件3，囊胚液是一種高滲液，它具有使細(xì)胞形成變形細(xì)胞的作用4,囊胚腔細(xì)胞的內(nèi)表面有細(xì)胞外基質(zhì),如：纖連蛋白（fibronectin）和片層蛋白（lamini）5，囊胚腔不僅是原腸作用時為內(nèi)卷和內(nèi)陷細(xì)胞提供一個空間場所，同時也提供了細(xì)胞遷移的機(jī)制和條件以及與其成體組織相似的內(nèi)環(huán)境；卵裂的機(jī)制：一，早期卵裂只有S期和M期胚胎早期細(xì)胞內(nèi)儲備大量母源前體MPF,細(xì)胞進(jìn)行M-S分裂循環(huán)；而當(dāng)合子基因啟動以后,細(xì)胞便逐漸進(jìn)入正常的G1-S-G2-M分裂循環(huán)周期之中。MPF----促成熟因子（maturationpromotingfactor）,為細(xì)胞中蛋白周期B（cyclinB）和蛋白激酶（Cdc2激酶）的結(jié)合體（磷蛋白）。參與細(xì)胞分裂的起始，并使其進(jìn)行下去。MPF有兩種形式：活性（M相）和非活性（S相）Cdc2激酶,簡稱p34---構(gòu)成MPF中的一個小的催化亞基有兩種存在形式：磷酸化和非磷酸化。在161位蘇氨酸（T-161）磷酸化和15位酪氨酸（Y-15）、14位蘇氨酸（T-14）去磷酸化時,顯示活性；功能：能使多種蛋白質(zhì)磷酸化使與DNA結(jié)合的組蛋白H1磷酸化，導(dǎo)致染色體濃縮；使核膜中的核牽層蛋白高度磷酸化,導(dǎo)致核膜解聚并破裂可能使RNA聚合酶磷酸化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄受阻；可能使胞質(zhì)內(nèi)的肌球蛋白調(diào)節(jié)亞基發(fā)生磷酸化而失活；細(xì)胞分裂受阻細(xì)胞周期蛋白BcyclinB----構(gòu)成MPF的大亞基（調(diào)節(jié)亞基），在細(xì)胞有絲分裂中呈周期性產(chǎn)生；S期末開始合成積累，M期降解；該蛋白的mRNA貯存在卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，如果它的翻譯過程被選擇性的抑制，那么細(xì)胞將不能進(jìn)入M期；如果降解受阻，細(xì)胞不能越過M期。Cdc25磷酸酶為string基因的表達(dá)產(chǎn)物，其mRNA貯存于卵母細(xì)胞中；cdc25（使Cdc2上的t-14、y-15去磷酸化），MPF被激活，促使有絲分裂進(jìn)行。MPF激活有絲分裂的同時，活化周期蛋白降解酶，周期蛋白降解，MPF失活細(xì)胞靜止因子：MPF分子周期性的合成和降解是導(dǎo)致細(xì)胞周期進(jìn)行分裂的前提，然而如果周期蛋白降解受阻，MPF將一直保持活性，細(xì)胞分裂則停滯于M相。蛙卵：成熟卵母細(xì)胞中產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)一一CSF,可使細(xì)胞分裂停止。CSF使卵母細(xì)胞停止在第二次有絲分裂的M相，受精后，鈣離子激活能使CSF失活的蛋白酶。隨著CSF降解，周期蛋白隨后也被降解，細(xì)胞進(jìn)入S期，復(fù)制DNA。果蠅卵裂前13個細(xì)胞分裂周期，由母源型胞質(zhì)控制，14次以后轉(zhuǎn)為合子型（核）控制前7次核分裂極,——乍卵時，貯存于卵質(zhì)中的pre-MPF的t-14、y-15被母源性的cdc25去磷酸化，持續(xù)保持MPF活性；7-13次變緩——周期蛋白在M相開始降解，但母源性的cdc25持續(xù)存在3，14次以后母源性stringmRNA合成的蛋白質(zhì)降解，合子型cdc25磷酸酶產(chǎn)生使細(xì)胞增加了G2相；4，17次以后，CyclinE成為DNA復(fù)制的限速因子，使細(xì)胞增加了G1期。MPF（CyclinB+Cdc2）調(diào)控細(xì)胞由G2相進(jìn)入M相；CyclinE+Cdk2調(diào)控細(xì)胞由G1進(jìn)入S相二、卵裂的動力學(xué)過程核分裂：有絲分裂器，微管，秋水仙堿；質(zhì)分裂：微絲，收縮環(huán)，細(xì)胞松弛素B；第八章：原腸作用或原腸胚形成：是指囊胚細(xì)胞有規(guī)則的移動，使細(xì)胞重新排列，用來形成內(nèi)胚層和中胚層器官的細(xì)胞遷入胚胎內(nèi)部，而要形成外胚層的細(xì)胞鋪展在胚胎表面。原腸作用期的胚胎叫原腸胚。發(fā)育命運(yùn)圖譜：采用活體染色法，追蹤原腸作用的細(xì)胞遷移運(yùn)動，并制定細(xì)胞發(fā)育命運(yùn)的圖譜。原腸作用的意義：1，建立起三個胚層（腔腸動物為2胚層）；2，為重新占有新位置的胚胎細(xì)胞之間相互作用奠定了基礎(chǔ)。原腸作用中的主要細(xì)胞遷移：內(nèi)陷、內(nèi)卷、內(nèi)移、外包、集中延伸、插入、分層；海膽原腸胚的發(fā)育包括以下變化1，植物極變平加厚；2，植物極小細(xì)胞移入形成初級間質(zhì)細(xì)胞，形成骨針等中胚層結(jié)構(gòu)；3，植物極細(xì)胞層內(nèi)陷形成原腸，內(nèi)胚層建立；4，原腸頂部細(xì)胞移入成為次級間質(zhì)細(xì)胞，它們遷入殘余囊胚腔，形成中胚層；5，原腸末端與體外通連形成胚孔；海膽原腸作用機(jī)制：一、初級間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)移1、初級間質(zhì)細(xì)胞：植物極板中央的一小簇小細(xì)胞（來源于小分裂球），脫離表面單層細(xì)胞進(jìn)入囊胚腔。?命運(yùn)（分化）：該部分細(xì)胞將占據(jù)囊胚腔預(yù)定腹側(cè)面，在此細(xì)胞融合形成索狀合胞體，并最終構(gòu)成骨針的軸2、初級間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)移機(jī)制?囊胚所有細(xì)胞的外表面都與透明層相連，內(nèi)表面都與細(xì)胞分泌的基質(zhì)片層相連，所有細(xì)胞兩側(cè)面都彼此相鄰，囊胚腔壁細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞表面對初級間質(zhì)細(xì)胞的進(jìn)入和遷移意義重大?原腸作用時，小分裂球的后代首先與相鄰細(xì)胞以及透明層之間的親和力降低，同時與囊胚腔內(nèi)部的基質(zhì)片層和胞外基質(zhì)之間的親和力增加。這樣在外小分裂球的后代與透明層及相鄰細(xì)胞脫離?進(jìn)入囊胚腔的初級間質(zhì)細(xì)胞，沿著囊胚腔壁的胞外基質(zhì)伸出線狀偽足，向前遷移。二、早期原腸內(nèi)陷1、植物極變平、內(nèi)陷：由于初級間質(zhì)細(xì)胞的移入，周圍的植物極細(xì)胞遷移并填補(bǔ)空隙，由此植物極進(jìn)一步變平。2、原腸內(nèi)陷的原因（動力）植物極板細(xì)胞向透明層內(nèi)層分泌硫酸軟骨素蛋白多糖，后者吸水使透明層內(nèi)層膨脹，結(jié)果植物極透明層彎曲；纖絲收縮使細(xì)胞變?yōu)槠跣危又噜彵韺蛹?xì)胞運(yùn)動產(chǎn)生的推動力，加速植物極板內(nèi)陷，形成原腸。三、晚期原腸內(nèi)陷?原腸拉長（23）：通過細(xì)胞穿插重排和變形完成，沒有新細(xì)胞的形成。?次級間質(zhì)細(xì)胞：為原腸頂部移入的細(xì)胞。?次級間質(zhì)細(xì)胞作用過程：這些細(xì)胞位于原腸頂端，伸出線狀偽足至囊胚腔壁的內(nèi)表面并與之相連。然后偽足縮短，原腸得以拉長?次級間質(zhì)細(xì)胞命運(yùn)：中胚層器官兩棲類的原腸作用過程（內(nèi)陷、外包為主）1、外部變化：?背唇（dorsallip）產(chǎn)生：赤道下方灰色新月區(qū)，產(chǎn)生狹縫狀的內(nèi)陷；?動物半球細(xì)胞下包；背唇兩側(cè)擴(kuò)展—側(cè)唇、腹唇；卵黃拴；2、內(nèi)部變化：動物半球細(xì)胞下包、集中、內(nèi)卷受背唇處及周圍區(qū)發(fā)散的信號吸引，動物半球細(xì)胞下包（細(xì)胞數(shù)目增加以及不同細(xì)胞層之間的合并）下包細(xì)胞集中到背唇處由此卷入（索前板內(nèi)胚層和脊索）進(jìn)入的細(xì)胞朝前成片移動并沿整個囊胚內(nèi)表面擴(kuò)展形成原腸（內(nèi)卷、延伸是通過細(xì)胞黏附變化，并受位于前沿細(xì)胞形成的葉足支持）原腸腔產(chǎn)生并擴(kuò)大，囊胚腔縮小?側(cè)唇產(chǎn)生（laterallip）：背唇向兩側(cè)擴(kuò)展邊緣帶細(xì)胞遷移集中于此內(nèi)卷，卷入的中胚層細(xì)胞沿胚體腹部受卵黃大細(xì)胞牽拉，發(fā)生遷移，最終位于原腸背側(cè)部。?胚孔:兩側(cè)唇向腹面繼續(xù)延伸而成腹唇，構(gòu)成胚孔（孔環(huán)），中央為卵黃拴（yolkplug）爪蟾的原腸作用的起始和中胚層形成：原腸作用開始于瓶狀細(xì)胞的形成和內(nèi)突。它們的內(nèi)突使囊胚表面形成一個小溝，即為胚孔的雛形。同時啟動了細(xì)胞的內(nèi)卷，瓶狀細(xì)胞負(fù)責(zé)形成最初的內(nèi)陷溝；深層緣區(qū)細(xì)胞為細(xì)胞內(nèi)卷的動力；深層細(xì)胞間的插入混合維持中胚層細(xì)胞向胚胎內(nèi)部繼續(xù)運(yùn)動；原腸作用至1/3時，正在擴(kuò)展的中胚層細(xì)胞，受沿前-后軸細(xì)胞間插入混合所驅(qū)動，而向胚胎中線集中。結(jié)果：位于中間的脊索獨立拉長，同時與兩側(cè)的體節(jié)中胚層分離。胚孔發(fā)生在精子入卵點對面的灰色新月區(qū)的植物極裂球上。第九章：VonBaer定律（原腸胚以前的發(fā)育階段看作一個點）：在胚胎中，動物的一般特征比特化特征出現(xiàn)早。所有脊椎動物在原腸胚后不久的發(fā)育非常相似。如：鰓裂、脊索、原腎等。一般特征發(fā)育成較特化特征，較特化特征最后發(fā)育成完全特化的特征。如皮膚高等動物和低等動物在早期胚胎發(fā)育時期相似，但在成體時有差異；脊椎動物的發(fā)育存在一個共同的模式：三個胚層將形成動物的不同的器官。神經(jīng)胚（neurulation）――預(yù)定神經(jīng)外胚層形成神經(jīng)管的過程，是中軸器官分化的階段。一、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的形成神經(jīng)管：是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的原基，其方式分初級神經(jīng)胚形成和次級神經(jīng)胚形成兩種。初級神經(jīng)胚形成：由外胚層細(xì)胞增殖、內(nèi)陷并最終離開外胚層表面而形成中空的神經(jīng)管。絕大多數(shù)脊椎動物前部神經(jīng)管的形成采用此種方式。外胚層細(xì)胞的命運(yùn)：背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和脊髓；中線區(qū)外側(cè)的細(xì)胞將生成皮膚；上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞，它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。神經(jīng)管可以理解為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的器官原基，由它可進(jìn)一步分化為前端的腦和后端的脊髓初級神經(jīng)形成過程：1，神經(jīng)板（neuralplate）的形成：脊索誘導(dǎo)、細(xì)胞固有運(yùn)動（集中延伸）；2，神經(jīng)底板（neuralfloorplate）形成：神經(jīng)板中線處細(xì)胞3，神經(jīng)板的整形：細(xì)胞加高、變窄；4，神經(jīng)板的彎曲：神經(jīng)板內(nèi)外力量；5，神經(jīng)管的閉合：一點或多點愈合，受遺傳和環(huán)境因子影響；神經(jīng)管的脫離受不同的細(xì)胞粘連分子表達(dá)調(diào)節(jié)（N-選擇蛋白和N-CAM取代原來的E-細(xì)胞選擇蛋白）。次級神經(jīng)形成：?外胚層下陷形成實心細(xì)胞索（髓索），然后中空，形成魚類和其他脊椎動物的后端。神經(jīng)管的分化中胚層的分化：神經(jīng)胚期，中胚層將分化為5個區(qū)域?胚胎背部中央的脊索中胚層，脊索；?背中胚層，又稱軸旁中胚層-——體節(jié)（生皮節(jié)、生肌節(jié)、生骨節(jié)）；?中間中胚層——泌尿系統(tǒng)和生殖器官；?側(cè)中胚層——心臟、血管、體腔壁和除肌肉以外的四肢所有中胚層（AER）?頭部間質(zhì)——面部結(jié)締組織和肌肉；?神經(jīng)嵴：?發(fā)生部位：神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)管細(xì)胞和與神經(jīng)管相接的外表層細(xì)胞，它們間質(zhì)細(xì)胞化而成為神經(jīng)嵴細(xì)胞。?:.特點：具有遷移性、多潛能性；?分化命運(yùn)：因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同。可分化為感覺、交感及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞；腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞；表皮中的色素細(xì)胞；頭骨軟骨和結(jié)締組織等。?軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移：?背部途徑：由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移，位于表皮與體節(jié)之間，分化為色素細(xì)胞。?腹部途徑：進(jìn)入體節(jié)的的遷移，有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié)，有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。?遷移機(jī)制：Slug蛋白作用；E-和N-cadherin在遷移前表達(dá)，在遷移時停止表達(dá)。？？？一、脊索和體節(jié)分化1、脊索?神經(jīng)管下方，從頭至尾；?:?脊索退化而成椎間盤的髓核；2、軸旁中胚層?脊索兩側(cè)的中胚層；?兩棲類：神經(jīng)管時分節(jié)---體節(jié)，臨時性結(jié)構(gòu)。（鳥類為體節(jié)板，哺乳類為不分節(jié)中胚層）；?體節(jié)決定神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移路徑和脊髓的神經(jīng)軸突形成3、體節(jié)形成及細(xì)胞的分化在體節(jié)形成的初始，各部位的細(xì)胞在發(fā)育上是等潛能性的。脊索與神經(jīng)管釋放的因子使其向特定的分化方向分化：?中腹部的體節(jié)細(xì)胞經(jīng)過增殖失去上皮細(xì)胞特征，變?yōu)殚g充質(zhì)細(xì)胞，構(gòu)成生骨節(jié)。將來分化為椎骨軟骨細(xì)胞，并最終分化為成體軸骨骼系統(tǒng)；?最遠(yuǎn)離神經(jīng)管的體節(jié)側(cè)部細(xì)胞產(chǎn)生軸下生肌節(jié)。將分化為四肢和體壁肌肉；?余下的近神經(jīng)管部分的細(xì)胞向腹側(cè)折彎、回攏形成一個雙層上皮樣結(jié)構(gòu)，背面的為中央生皮節(jié)——背部真皮的結(jié)締組織，腹面的為軸上生肌節(jié)---產(chǎn)生脊椎肌肉；EpidernmBMP4Wntmesoderm，軸上肌禺Epaxial'-.^muscksJIBMP4,FGF脊索EpidernmBMP4Wntmesoderm，軸上肌禺Epaxial'-.^muscksJIBMP4,FGF脊索Sclerotome生骨節(jié)Neuraltube神經(jīng)管Notochord一體壁肌?Bodywallmuscles體節(jié)特化受脊索和神經(jīng)管壁細(xì)胞等產(chǎn)生和分泌的特異性蛋白所誘導(dǎo)：SHH（由脊索釋放）fpaxl—激活軟骨細(xì)胞分化基因一椎骨等；Wnt（神經(jīng)管及背側(cè)表皮釋放）誘導(dǎo)肌節(jié)細(xì)胞產(chǎn)生Myf5-活化分化基因表達(dá)，產(chǎn)生體壁肌；3，BMP4（側(cè)中胚層釋放）一誘導(dǎo)肌節(jié)細(xì)胞產(chǎn)生MyoD,-活化分化基因表達(dá)一產(chǎn)生軸上肌;NT3（神經(jīng)營養(yǎng)蛋白3）-生皮節(jié)；神經(jīng)管頂板處釋放，作用于體節(jié)背側(cè)中央細(xì)胞；二、側(cè)板中胚層?首先以板狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在軸旁中胚層的遠(yuǎn)端?中央裂腔?體腔，由體壁中胚層與臟壁中胚層圍成；?體壁中胚層向腔內(nèi)伸出皺褶，將體腔分成分離的腔（胸腔、圍心腔、腹膜腔）；內(nèi)胚層：消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)；第十章：胚胎誘導(dǎo)包括誘導(dǎo)者和反應(yīng)者；初級誘導(dǎo)的三個階段（爪蟾為例）：1，中胚層的形成和分區(qū)（卵裂期）；2，脊索誘導(dǎo)背部外胚層形成神經(jīng)外胚層并進(jìn)一步分化；3，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化；注：（一）、中胚層由其下方的植物極內(nèi)胚層細(xì)胞誘導(dǎo)形成；Nieuwkoop中心：囊胚最背部的植物極細(xì)胞，含有背部化決定子，可誘導(dǎo)組織者產(chǎn)生。中胚層誘導(dǎo)模式：1，最背部的植物極細(xì)胞（Nieuwkoop中心）誘導(dǎo)背部的中胚層（體節(jié)、脊索和組織者）2，腹部和側(cè)部的植物極細(xì)胞（靠近精子入卵一側(cè)）誘導(dǎo)腹部（間充質(zhì)和血液）和中間（肌肉和腎臟）的中胚層形成；B-CATENIN和TGF-p蛋白相互作用形成組織者和誘導(dǎo)中胚層產(chǎn)生的分子機(jī)制：一，通過Disheveled蛋白使B-CATENIN兩棲類背部化的機(jī)制：1，起初，Dsh蛋白定位于未受精卵的植物極半球；2，受精后，皮質(zhì)旋轉(zhuǎn)，蛋白小泡沿皮層微管途徑遷至背部；3，Dsh蛋白離開小泡，并分布于背部；4，Dsh與GSK3蛋白結(jié)合，阻斷其降解B-CATENIN的反應(yīng)；5，因此，囊胚背部細(xì)胞核內(nèi)有B-CATENIN,而腹側(cè)沒有；二，組織者的形成：B-CATENIN與Tcf3蛋白組合成轉(zhuǎn)錄因子激活Siamois基因的表達(dá)；通過TGF-0途徑激活的Lim1與Siamois組合成轉(zhuǎn)錄因子激活組織者細(xì)胞中g(shù)oosecoid基因的轉(zhuǎn)錄；Goosecoid基因激活下游組織者特異性基因；三，中胚層的產(chǎn)生與分區(qū)：Vg1與VegT存在與晚期卵裂球的植物極半球區(qū)域，而B-CATENIN存在于背部區(qū)域；B-CATENIN與Vg1、VegT協(xié)同激活爪蟾體節(jié)相關(guān)基因（XenopusNodalrelatedgene，Xnr）的表達(dá)，沿內(nèi)胚層產(chǎn)生一個背部濃度高的Xnr蛋白梯度；中胚層因Xnr蛋白濃度而特化：在沒有Xnr蛋白的區(qū)域，BMP—4與Xwnt—8蛋白濃度較高，因而形成腹部中胚層；在中等濃度Xnr蛋白濃度區(qū)域形成側(cè)板中胚層；在Xnr高濃度區(qū)域里，goosecoid與背部中胚層相關(guān)基因表達(dá)，使此區(qū)域特化為背部中胚層，組織者形成；（二）、神經(jīng)形成誘導(dǎo)能力的獲得：一旦邊緣帶被指定成為中胚層，此處便釋放信號進(jìn)入動物半球，使動物帽獲得形成神經(jīng)組織的能力。神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制：組織中心產(chǎn)生的信號分子（如Chordin、Noggin、Follistatin神經(jīng)誘導(dǎo)分子）可拮抗腹部化信號（如BMP4）,從而使其附近的外胚層細(xì)胞朝預(yù)置的神經(jīng)命運(yùn)發(fā)育。（三）、區(qū)域性差異的決定（不同的發(fā)育時期和部位，產(chǎn)生的誘導(dǎo)不同）區(qū)域特異差異產(chǎn)生的原因：1，與局部起作用的物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)；2，與作用因子的濃度有關(guān)；3，與局部地區(qū)誘導(dǎo)因子混合物的成分比例發(fā)生變化有關(guān)；4，與局部地區(qū)組織反應(yīng)力不同有關(guān)；感受性定義：組織對一種特定刺激以一種特異方式產(chǎn)生反應(yīng)的能力。反應(yīng)組織的反應(yīng)能力在不同發(fā)育時期是不同的。初級感受性：指尚未決定的外胚層所具有的感受性；次級感受性：指已決定了的組織對刺激的感受性；神經(jīng)感受性：對神經(jīng)化的反應(yīng)能力；中胚層感受性：對中胚層化的反應(yīng)能力；感受性的獲得：1，合成誘導(dǎo)者分子受體；2，合成允許誘導(dǎo)者受體起作用的分子（信號通路上的某個分子）；3，通過抑制某種抑制因子；自動神經(jīng)化定義：在沒有誘導(dǎo)組織或不具誘導(dǎo)活性的化學(xué)物質(zhì)存在的情況下，外胚層外植塊出現(xiàn)神經(jīng)化的現(xiàn)象；異源誘導(dǎo)者定義：能誘導(dǎo)原腸胚外胚層形成一定的結(jié)構(gòu)，并具有區(qū)域性誘導(dǎo)效應(yīng)的組織。作用特點：具有與組織者相當(dāng)?shù)男螒B(tài)發(fā)生效應(yīng)；無種的特異性；次級誘導(dǎo)：通過一種組織與另一種組織的相互作用，特異地指定它的命運(yùn)；三級誘導(dǎo)：次級誘導(dǎo)的產(chǎn)物又可作為誘導(dǎo)著，通過與相鄰組織的相互作用進(jìn)行誘導(dǎo)；鄰近組織的相互作用據(jù)性質(zhì)劃分:容許的相互作用：反應(yīng)組織含有所有要表達(dá)的潛能，需要環(huán)境，但環(huán)境不能改變它的表達(dá)方向。纖連蛋白和層粘連蛋白基質(zhì)；指令的相互作用（instructiveinteraction）：反應(yīng)組織的發(fā)育潛能不穩(wěn)定，其發(fā)育方向和過程取決于接受的誘導(dǎo)刺激類型。脊索誘導(dǎo)神經(jīng)管底板細(xì)胞的形成；貼近誘導(dǎo)作用1、細(xì)胞與細(xì)胞的接觸；2、細(xì)胞與基質(zhì)的接觸；3、可溶性信號的擴(kuò)散；間質(zhì)指令上皮的分化。第十一章：圖式形成（patternformation）：胚胎細(xì)胞形成不同組織、器官、構(gòu)成有序空間結(jié)構(gòu)的過程;圖式形成涉及軀體模式的建立，包括：胚軸形成、胚層的分化、體節(jié)形成、器官原基的形成等細(xì)胞分化過程。胚軸：前后軸、背腹軸、左右軸。母源效應(yīng)基因：在卵子發(fā)生過程中表達(dá)并在卵子發(fā)生及早期胚胎發(fā)育中具特定功能的基因合子基因（zygoticgene）：在受精后才表達(dá)的胚胎基因。如：缺口基因、成對控制基因、體節(jié)極性基因、同源異型選擇者基因有4組母體效應(yīng)基因（前端系統(tǒng)、后端系統(tǒng)、末端系統(tǒng)和背腹系統(tǒng)）與果蠅胚軸形成有關(guān)在卵子發(fā)生中，這些母體效應(yīng)基因的mRNA由滋養(yǎng)細(xì)胞合成后遷移進(jìn)卵子，分別定位于一定區(qū)域，受精后它們編碼轉(zhuǎn)錄因子或翻譯調(diào)控蛋白因子分布于合胞體胚盤中，激活或抑制一些合子基因的表達(dá)，調(diào)控果蠅胚軸的形成。形態(tài)發(fā)生素：為母體效應(yīng)基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物。果蠅前后極的產(chǎn)生：4個重要的形態(tài)發(fā)生素（BICOID,HUNCHBACK,NANOS,CAUDAL）—合子基因（缺口基因）f成對控制基因f體節(jié)極性基因和同源異形基因。前端組織中心：bicoid基因提供A-P軸線形態(tài)素梯度。BCD具有決定胚胎極性的功能。其不同濃度開啟不同合子基因（〃“"c^boc氐）的表達(dá)和抑制caudalmRNA翻譯。后端組織中心：NANOS和CAUDAL蛋白梯度控制后區(qū)結(jié)構(gòu)（"a“o$主導(dǎo)）。Nanos決定后部區(qū)的發(fā)育，它在受精后形成P-A濃度梯度，其作用是與hunchbackmRNA結(jié)合，阻止hb在后區(qū)的翻譯，幫助形成HUNCHBACK蛋白梯度，達(dá)到調(diào)控knirps和giant等腹部圖式形成所必需的合子基因的表達(dá)。hb是控制胚胎胸部及頭部部分結(jié)構(gòu)發(fā)育的重要基因。HB也是轉(zhuǎn)錄因子，可與knirps和giant（腹部圖式建立所必需的基因）結(jié)合抑制它們的表達(dá)，致使胚胎在前端形成胸部（因為HB主要在前端分），而在后端構(gòu)建腹部（HB在后端無分布，沒有抑制）。末端系統(tǒng)：TORSO信號系統(tǒng)，卵膜表面受體的激活決定胚胎AP軸的兩個端點。TORSO蛋白為酪氨酸激酶類受體。未受精前，TORSO已均勻地分布在卵的質(zhì)膜上。但其配體定位在兩端的卵黃膜上，不能與TORSO結(jié)合。受精時，配體得以釋放，與TORSO結(jié)合,TORSO活化（自我磷酸化），啟動信號傳導(dǎo)，最終激活合子靶基因（h^ckebein、taiZZess）的表達(dá)，導(dǎo)致末端區(qū)域變化。背腹系統(tǒng)確定的作用方式：入信號傳遞，導(dǎo)致核內(nèi)Dorsal蛋白的V-D濃度梯度的形成：TOLL受體（卵子腹側(cè)質(zhì)膜上）被位于卵子腹側(cè)卵黃膜上的配體SPTZLE激活，通過局部的跨膜信號傳導(dǎo)激活DL,進(jìn)入核內(nèi)。入DL濃度梯度提供一個背腹向的位置信息，調(diào)控指導(dǎo)背腹部結(jié)構(gòu)形成的缺口基因的表達(dá)（twist,snaiZ;dpp,zen）DL通過與靶基因調(diào)控區(qū)的親和力不同調(diào)控靶基因的表達(dá)，控制背腹軸的分化：在腹側(cè)，DL與合子基因切is（與DL結(jié)合力不高，需要高濃度DL才能被激活）和snail結(jié)合激活其表達(dá)，同時抑制dpp,zen（與DL親和力高，低濃度下其表達(dá)便被抑制）的表達(dá)，進(jìn)而指導(dǎo)腹部結(jié)構(gòu)的構(gòu)建；在背側(cè)，因為沒有DL的抑制作用或作用小，致使dpp,zen表達(dá)，構(gòu)建背側(cè)結(jié)構(gòu)TOLL（受體）+SPATZLE（配體，腹側(cè)）IPELLTUBEICS裂解背側(cè)I（核內(nèi)DL無或極少）DORSAL-進(jìn)入核內(nèi)腹側(cè)增多IIdpp、zen指導(dǎo)背側(cè)結(jié)構(gòu)的變化twist、snail指導(dǎo)腹側(cè)基因表達(dá)，而dpp,zen活性被抑制；胚胎期產(chǎn)生副體節(jié)：指由胚胎的一系列中胚層加厚和外胚層溝分隔而形成的區(qū)域，共14個副體節(jié)；為體節(jié)形成的過渡階段，僅在原腸作用后一個短暫的時期內(nèi)出現(xiàn)。晚期胚胎產(chǎn)生體節(jié)；體節(jié)和副體節(jié)關(guān)系：副體節(jié)=前一個體節(jié)的后半部和后一個體節(jié)的前半部。已分離出25個基因與之有關(guān)母源基因-gap（相當(dāng)于3個體節(jié)的寬度）pair-rule（以2個體節(jié)為單位）J激活segmentpolarity（1個體節(jié)）Gap基因（缺口基因）是指那些在受精后最早沿AP軸線呈區(qū)域性表達(dá)的合子基因。一般每個表達(dá)區(qū)涵蓋3個副體節(jié)且重疊；成對控制基因功能：把缺口基因確定的區(qū)域進(jìn)一步分成副體節(jié)（在相互間隔的一個副體節(jié)中表達(dá)）表達(dá)特點：以兩個副體節(jié)為單位做周期性、交替性表達(dá)。孜（偶數(shù)副體節(jié)），刖e（奇數(shù)副體節(jié)）。7條圖式，即一條表達(dá)，一條不表達(dá)；副體節(jié)的邊界由pair-rule基因活性決定。Pair-rule基因表達(dá)的間隔性重復(fù)，無法通過單一濃度梯度來控制，而是由多個轉(zhuǎn)錄因子來控制。例如，Even-skipped在第三副體節(jié)中的表達(dá)受BCD和HB的激活，而受GIANT和KR的抑制。體節(jié)極性基因是指在pair-rule基因表達(dá)之后立即表達(dá)的基因，它們決定了體節(jié)的邊界和體節(jié)內(nèi)細(xì)胞的命運(yùn)。這些基因的產(chǎn)物包括擴(kuò)散分子、受體、轉(zhuǎn)錄因子等多種類型。en和wg的表達(dá)界定了副體節(jié)的界線；engrailed是確定副體節(jié)邊界的關(guān)鍵基因，它在每個副體節(jié)前部的一行細(xì)胞中表達(dá)，從而確定了副體節(jié)的前部邊界。wingless在每一副體節(jié)的最后一列細(xì)胞表達(dá)。體節(jié)的位置相對于副體節(jié)發(fā)生偏移，但副體節(jié)之間或體節(jié)之間均沒有細(xì)胞的相互遷移。engrailed的表達(dá)受高濃度角和eve的激活；wingless在ftz和eve低表達(dá)區(qū)域表達(dá)；體節(jié)邊界的維持機(jī)制：pair-rule基因的表達(dá)時間較短，不足以維持體節(jié)極性基因的長期表達(dá)，而是通過en和wg間的互作使二者的表達(dá)都得以維持，從而使體節(jié)邊界得到鞏固。晚期胚胎，en將在每一個體節(jié)的后部表達(dá)，構(gòu)成體節(jié)的界線。wgfWG（分泌性蛋白）激活副體節(jié)最前端一列細(xì)胞核內(nèi)的hh和en表達(dá)，hh與en表達(dá)區(qū)一致。產(chǎn)生的HEDGEHOG出現(xiàn)于鄰近細(xì)胞的體節(jié)分界線處，介導(dǎo)wg的表達(dá)；wg只在en表達(dá)區(qū)相鄰的一列細(xì)胞中維持表達(dá),en僅在wg表達(dá)區(qū)之后的1-2列細(xì)胞中表達(dá);果蠅早期胚胎中的副體節(jié)與晚期胚胎、幼體、成體中的體節(jié)間有一定關(guān)系，但涉及的區(qū)域并不相同早期胚胎，成對控制基因在每兩個副體節(jié)中呈條紋狀表達(dá)（eve-奇數(shù)，fz偶數(shù)），體節(jié)極性選擇性基因en是在每個副體節(jié)的前部區(qū)表達(dá)（劃定副體節(jié)的前界限）。晚期胚胎、幼體，每個體節(jié)由前一個副體節(jié)的后半?yún)^(qū)和后一個副體節(jié)的前半?yún)^(qū)構(gòu)成（位置偏移），結(jié)果en在每一個體節(jié)的后部表達(dá)。以后體節(jié)進(jìn)一步特化，在不同體節(jié)中產(chǎn)生不同的分化（翅、肢），且前3個體節(jié)愈合?頭部,其余f胸、腹部。同源異型選擇者基因：指在體節(jié)邊界建立之后，用來控制每個體節(jié)特征結(jié)構(gòu)發(fā)育的基因，它們編碼轉(zhuǎn)錄因子。功能：同源異型基因為體節(jié)決定基因，即它將決定產(chǎn)生哪一類體節(jié)（前胸部、中胸部或后胸部）。在每一個體節(jié)確定后，進(jìn)一步調(diào)控結(jié)構(gòu)特化。同源異形基因的表達(dá)圖式:果蠅的絕大多數(shù)此基因位于第三染色體上的兩個區(qū)域，即Antp-C（觸角足復(fù)合體）和BX-C（雙胸復(fù)合體），這兩個基因統(tǒng)稱為HOM-C。HOM-C由8個基因構(gòu)成，其表達(dá)順序沿3,向5,依次進(jìn)行，其中Antp-C參與頭部體節(jié)的特化，BX-C參與胸部第三體節(jié)和腹部體節(jié)的分化。Caudal基因在HOM-C之外，控制尾節(jié)分化。HOM-C表達(dá)圖式的建立：HOM-C表達(dá)區(qū)的確立需要pair-rule、gapgenes共同參與。HOM-C表達(dá)圖式的調(diào)節(jié)機(jī)制：自我調(diào)節(jié)：部分HOM-Cgene產(chǎn)物可自身調(diào)節(jié)其基因的表達(dá)（與自己啟動區(qū)結(jié)合），這種結(jié)合需蛋白質(zhì)達(dá)一定濃度才進(jìn)行。HOM-C的相互調(diào)節(jié)（后部優(yōu)勢現(xiàn)象）：有重疊區(qū)，表達(dá)區(qū)域靠后的基因可部分和全部抑

制表達(dá)區(qū)靠前的基因。如：BX-C均可抑制Antp-C基因的表達(dá)；正向控制和負(fù)向控制的機(jī)制：使HOM-C具有組織、時間、位置特異性。TRX蛋白家族為正向控制體系；PC蛋白家族為負(fù)向控制體系具有抑制基因表達(dá)的作用；PC、TRX共同穩(wěn)定HOM-C表達(dá)。總結(jié)果蠅’胚軸的形成是一系列基因多層矢網(wǎng)絡(luò)性的調(diào)控母源性基因.勦活合子基因組gapgene同源異型基因(homeoticgene)Pair-rulegene心—同源異型基因(homeoticgene)Segmentpolaritygene第十三章：神經(jīng)外胚層的命運(yùn)決定于BMP抑制因子誘導(dǎo)而成。圖式形成確定神經(jīng)板的區(qū)域特性,使神經(jīng)板沿胚體前-后軸和背-腹軸產(chǎn)生分化；神經(jīng)管：前部分化為,前腦、中腦、后腦；后部分化為脊髓；后部化因子:Wnt,FGF由后向前形成一個濃度梯度，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)前后軸圖式化基因表達(dá);腹部信號分子是SonicHedgehog,其不同的濃度決定了不同的腹部命運(yùn)：高濃度誘導(dǎo)運(yùn)動神經(jīng)元；低濃度誘導(dǎo)連接神經(jīng)元；背部命運(yùn)信號分子：BMP4和BMP7,它們能夠互作提供了脊髓細(xì)胞分化的位置信息。神經(jīng)管細(xì)胞的遷移是伴隨著增殖和分化進(jìn)行的。表達(dá)GFAP（神經(jīng)膠質(zhì)原纖維酸性蛋白）的室管膜細(xì)胞將分化為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，而不表達(dá)該蛋白這將分化為神經(jīng)細(xì)胞。對稱分裂（與長軸平行）：產(chǎn)生2個有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。不對稱分裂（與上皮長軸垂直）：只產(chǎn)生一個有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。原因：Notch-1和numb蛋白的不均勻分布。最早產(chǎn)生的最靠近管腔。各層按“堆積”模式形成，即較晚期遷移的細(xì)胞堆積于那些較早期完成遷移細(xì)胞的外面神經(jīng)嵴發(fā)生部位：神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)管細(xì)胞和與神經(jīng)管相接的外表層細(xì)胞，它們間質(zhì)細(xì)胞化而成為神經(jīng)嵴細(xì)胞。特點：具有遷移性。分化命運(yùn)：多潛能性，可產(chǎn)生多種特定類型的細(xì)胞，因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同。可分化為感覺、交感及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞；腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞；表皮中的色素細(xì)胞；頭骨軟骨和結(jié)締組織等。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移：背部遷移途徑:沿胚胎外胚層下面遷移至最腹部的皮膚中，分化為色素細(xì)胞。腹部遷移途徑:通過體節(jié)的前部向腹側(cè)延伸。有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié)，有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)、腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞和施旺細(xì)胞。遷移的起始依賴于神經(jīng)嵴細(xì)胞彼此的粘連和神經(jīng)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間粘連趨勢間的平衡；神經(jīng)突起的發(fā)育神經(jīng)元一般包括4個組成部分：細(xì)胞體,樹突,軸突,生長錐生長錐為軸突或樹突的末端，薄膜狀，具細(xì)的絲狀偽足，偽足上有微棘，生長錐中含有許多小泡，推測是合成的新膜；（一）軸突和樹突的產(chǎn)生調(diào)節(jié)機(jī)制不清；（二）神經(jīng)突起的伸長突起伸長以膜增加的方式得以延長，所需的成分由細(xì)胞體合成；其中所需新的膜附加到突起的頂端，而細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞骨架成分被附加到突起的基部。（三）軸突的生長錐（growthcone）神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物，伸長方向依賴于其靶方向，以生長錐（可伸展和收縮）為探頭。神經(jīng)軸突的生長受到一些外部因素的影響：吸引作用或排斥作用，包括其延伸途徑中的組織結(jié)構(gòu)、胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。1、向觸性（stereotropism）是指細(xì)胞傾向于沿著一定的表面生長，如劃痕2、基質(zhì)粘連性軸突與不同物質(zhì)的粘連性不同，通常沿著可粘連物質(zhì)生長3、電向性軸突生長方向受電場（電勢梯度）影響；向陰極生長4、化學(xué)向性軸突的生長是根據(jù)化學(xué)的線索運(yùn)行的；向高濃度區(qū)生長5、生長路線的標(biāo)記軸突可能沿著神經(jīng)生長因子標(biāo)記的路線生長；不同發(fā)育時期對同一路線選擇不同連接形成：當(dāng)神經(jīng)元的生長錐抵達(dá)靶位（肌細(xì)胞、其它神經(jīng)元、腺體）時，將在二者間形成特化的連接，即神經(jīng)突觸。如運(yùn)動神經(jīng)元與肌肉間將形成neuro-muscularjunction，NMJ。軸突的過度增生和撤銷：哺乳動物出生前，每一個軸突神經(jīng)支配較多地靶細(xì)胞，同時每一個肌纖維受多個軸突神經(jīng)支配；當(dāng)成年時，每個軸突僅支配一個靶細(xì)胞，即發(fā)育期間，神經(jīng)的突觸連接隨時間可重新調(diào)整。撤銷——突觸連接的重排?突觸競爭，較有效地激活靶細(xì)胞活動的突觸保留，效力較小者消失。?確定連接去留的因素A、突觸分泌的傳遞因子抑制一些未使用的突觸生存；B、活躍的靶器官在突觸連接處分泌“生存因子”，由靶器官的前突觸膜吸收，運(yùn)輸至胞體中產(chǎn)生留的決定；（與上面的撤銷無關(guān)）細(xì)胞凋亡：機(jī)體內(nèi)組織細(xì)胞產(chǎn)生的程序化的細(xì)胞死亡。一個神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。第十四章：脊椎動物附肢發(fā)生是一個重要的器官發(fā)生和圖式形成的模型。附肢由中胚層（真皮與結(jié)締組織）和表皮共同構(gòu)成的器官；肢體的三個軸線：前-后，背-腹，近-遠(yuǎn)。附肢起源于附肢芽（附肢原基，由側(cè)板中胚層細(xì)胞快速分裂，突出體表而成），并在其中產(chǎn)生骨骼和結(jié)締組織，附肢中的骨骼肌纖維由遷入附肢芽的成肌細(xì)胞分化而來。附肢的起源細(xì)胞來源：外胚層（附肢皮膚）和中胚層（附肢的骨骼、肌肉、結(jié)締組織）。肌肉細(xì)胞前體：來源于體節(jié)的軸下生肌區(qū)（軸旁中胚層）；骨細(xì)胞和結(jié)締組織：側(cè)板中胚層的體細(xì)胞區(qū)間質(zhì)細(xì)胞。附肢域：肢體以及它外圍的可以誘導(dǎo)肢體形成的細(xì)胞環(huán)共同稱為附肢域。附肢芽（limbbud）：附肢原基，是軀干部的側(cè)面產(chǎn)生的芽狀突起。肢芽在軀干上的形成部位可能受視黃酸和hox基因的控制；前肢芽：Hoxc-6表達(dá)譜的最前部邊界，即第一胸椎所處位置。肢芽的形成受來自于中間中胚層的信號誘導(dǎo)。頂端外胚層嵴（apicalectodermalridge,AER）的形成：在間質(zhì)細(xì)胞組織的誘導(dǎo)下，背腹交界處的外胚層細(xì)胞突起形成AER（柱狀上皮，在肢芽發(fā)生的最早期出現(xiàn)，與另兩個信號中心相互依賴），AER對附肢繼續(xù)向外生長至關(guān)重要。AER是維持間質(zhì)細(xì)胞分裂、推動肢體向外生長所必需的；AER影響A-P軸線；間質(zhì)細(xì)胞決定了