發(fā)育生物學(xué)教案

發(fā)育生物學(xué)教案（精選）

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

緒論

第一節(jié)發(fā)育生物學(xué)的研究對(duì)象、任務(wù)及其與其他學(xué)科的關(guān)

系

一、發(fā)育生物學(xué)是一門(mén)研究生物體從精子和卵子發(fā)生、受精、

發(fā)育、生長(zhǎng)到衰老、死亡規(guī)律的科學(xué)。

二、發(fā)育生物學(xué)主要研究生物個(gè)體發(fā)育（多細(xì)胞生物題從生

殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長(zhǎng)、衰老和死亡）和生

物系統(tǒng)發(fā)生中生命發(fā)展的機(jī)制。

三、發(fā)育生物學(xué)的主要任務(wù)是研究生物體發(fā)育遺傳程序及其

調(diào)控機(jī)制。

四、發(fā)展基礎(chǔ)：胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)

第二節(jié)動(dòng)物發(fā)育的主要特征和基本規(guī)律

一、多細(xì)胞有機(jī)體的發(fā)育有兩個(gè)主要的功能

1.產(chǎn)生細(xì)胞的多樣性并使各種細(xì)胞在本世代有機(jī)體中有嚴(yán)

格的時(shí)間和空間的次序性，保證世代的交替和生命的連續(xù)

2.通過(guò)繁殖產(chǎn)生新一代的個(gè)體，使世代延續(xù)

二、動(dòng)物發(fā)生過(guò)程

三、動(dòng)物發(fā)育的主要特征和基本規(guī)律

第三節(jié)發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史

一、后成論和先成論

二、細(xì)胞理論對(duì)胚胎發(fā)育和遺傳概念的影響

三、發(fā)育的嵌合型和調(diào)整型

四、誘導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)

五、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)的結(jié)合

第四節(jié)發(fā)育生物學(xué)模式生物

一、脊椎動(dòng)物模式生物：非洲爪蟾、斑馬魚(yú)、雞、小鼠

二、無(wú)脊椎動(dòng)物模式生物：果蠅、線蟲(chóng)

三、發(fā)育生物學(xué)模式植物：擬南芥

第五節(jié)發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)

、常用發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)

（-）顯微鏡技術(shù)

（二）組織切片技術(shù)

（三）分子生物學(xué)技術(shù)

（四）原位雜交技術(shù)

（五）顯微注射

（六）報(bào)道基因技術(shù)

（七）細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)

二、發(fā)育遺傳學(xué)技術(shù)

（一）正向遺傳學(xué)技術(shù)

1.大規(guī)模誘變篩選技術(shù)

2.插入誘變篩選

3.突變基因的克隆

（二）反向遺傳學(xué)技術(shù)

1.基因敲除技術(shù)

2.條件基因敲除技術(shù)

3.RNA干擾技術(shù)

4.嗎琳代寡聚核甘酸

5.顯性抑制

6.轉(zhuǎn)基因技術(shù)

7.基因捕獲

8.果蠅中的克隆化分析

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第一章細(xì)胞命運(yùn)的決定

第一節(jié)細(xì)胞命運(yùn)通過(guò)形態(tài)發(fā)生決定子自主特化

一、細(xì)胞定型和細(xì)胞分化

1.細(xì)胞分化：從單個(gè)全能的受精卵產(chǎn)生各種類(lèi)型的細(xì)胞的

發(fā)育過(guò)程。

2.細(xì)胞定型：細(xì)胞在分化之前，將發(fā)生一些隱避的變化，

使細(xì)胞朝特定的方向發(fā)展。細(xì)胞定型分為特化和決定兩個(gè)時(shí)

相。特化的細(xì)胞或組織的發(fā)育命運(yùn)是可逆的，而決定的細(xì)胞

或組織的發(fā)育命運(yùn)是不可逆的。胚胎細(xì)胞定型主要有兩種方

式：胞質(zhì)隔離和胚胎誘導(dǎo)。

3.自主特化和有條件特化（漸進(jìn)特化、依賴型特化）。

4.胚胎發(fā)育主要有兩種方式：自主型發(fā)育（鑲嵌型發(fā)育）

和調(diào)整型發(fā)育。海鞘、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物和線蟲(chóng)等屬于典

型的鑲嵌型發(fā)育，而海膽、兩棲綱、魚(yú)類(lèi)等屬于典型的調(diào)整

型發(fā)育。

二、形態(tài)發(fā)生決定子

形態(tài)發(fā)生決定子也稱為成形素或胞質(zhì)決定子，廣泛存在于各

種動(dòng)物的卵子細(xì)胞質(zhì)中。

三、胞質(zhì)定域

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(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，被分隔到一定區(qū)域，并在卵裂時(shí)分配到特

定的裂球中，決定裂球的發(fā)育命運(yùn)。又稱為胞質(zhì)隔離、胞質(zhì)

區(qū)域化、胞質(zhì)重排。

（一）、海鞘

1.肌質(zhì)和肌細(xì)胞的特化

2.內(nèi)胚層、表皮和前后軸的決定

（二）、軟體動(dòng)物

（三）、線蟲(chóng)

1.生殖細(xì)胞的特化

生殖質(zhì)：胞質(zhì)中所含的能決定生殖細(xì)胞形成的物質(zhì)。

2.咽部原始細(xì)胞命運(yùn)的決定

（四）、昆蟲(chóng)

1.極質(zhì)和生殖細(xì)胞的特化

2.果蠅晚期發(fā)育中細(xì)胞不對(duì)稱分裂

四、形態(tài)發(fā)生決定子的性質(zhì)

（一）、海鞘形態(tài)發(fā)生決定子

海鞘胚胎中可能含有兩類(lèi)形態(tài)發(fā)生決定子：一類(lèi)是可以激活

某些基因轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)，另一類(lèi)可能是mRNA。

（二）、果蠅極質(zhì)：果蠅卵子極粒主要有蛋白質(zhì)和RNA組成。

第二節(jié)細(xì)胞命運(yùn)通過(guò)相互作用漸進(jìn)特化

一、種質(zhì)學(xué)說(shuō)

二、WilhelmRoux:鑲嵌型發(fā)育

1.鑲嵌型發(fā)育：Roux認(rèn)為，蛙胚是由能自我分化的各部分

組織在一起形成的鑲嵌體，每一部分的發(fā)育命運(yùn)是不能改變

的，因?yàn)槊恳粋€(gè)細(xì)胞接受一組特定的核決定子，并依據(jù)所接

受的核決定子分化成相應(yīng)的組織。

2.HansDriesch：調(diào)整型發(fā)育

3.SvenHorstadius雙梯度模型：在海膽胚胎發(fā)育中存在兩

個(gè)彼此相對(duì)的梯度：植物極化梯度和動(dòng)物極化梯度。植物極

化梯度在植物級(jí)活性最大，動(dòng)物級(jí)化梯度在動(dòng)物級(jí)活性最

大。海膽胚胎的正常發(fā)育依賴于動(dòng)物極化梯度和植物極化梯

度兩者之間的平衡，而不依賴于它們的絕對(duì)強(qiáng)度大小。兩個(gè)

梯度之間的不同組合建立起各種中間狀態(tài)。只要兩個(gè)梯度強(qiáng)

度是平衡的，胚胎就能正常發(fā)育。

三、兩棲類(lèi)發(fā)育調(diào)控

（一）、胚胎細(xì)胞的漸進(jìn)決定

（二）、初級(jí)胚胎誘導(dǎo)

1.誘導(dǎo)：胚胎一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域發(fā)生影響，并使后者

沿著一條新途徑分化的作用。

2.初級(jí)胚胎誘導(dǎo)：動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中存在許多誘導(dǎo)作用,

其中脊索中胚層誘導(dǎo)外胚層分化成神經(jīng)組織，這一關(guān)鍵的胚

胎誘導(dǎo)作用稱為初級(jí)胚胎誘導(dǎo)。

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第二章細(xì)胞分化的分子機(jī)制--一轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄前的調(diào)控

1.在多細(xì)胞生物體內(nèi)，每一個(gè)細(xì)胞有一定的性狀，即細(xì)胞

特定基因型在一定條件下的表現(xiàn)，也稱為細(xì)胞表型。

2.根據(jù)細(xì)胞表型可將細(xì)胞分為3類(lèi)：全能細(xì)胞、多潛能細(xì)

胞、分化細(xì)胞。

3.細(xì)胞分化是基因差異性表達(dá)的結(jié)果，差異性基因表達(dá)產(chǎn)

生的原因主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的差異影響核

基因的表達(dá)；二是細(xì)胞外環(huán)境的影響。

4.基因差異表達(dá)的調(diào)控機(jī)制主要是在以下幾個(gè)水平完成：

一是差異基因轉(zhuǎn)錄；二是核RNA的選擇性加工；三是mRNA

的選擇性翻譯；四是差別蛋白質(zhì)加工。

第一節(jié)基因組相同和基因差異表達(dá)

一、有機(jī)體不同組織細(xì)胞基因組相同的證據(jù)

1.遺傳學(xué)證據(jù)

2.胚胎學(xué)證據(jù)

3.分子生物學(xué)證據(jù)

二、核潛能的限定

1.在發(fā)育中核潛能被限定

2.細(xì)胞核具有潛在全能性的研究

三、基因組相同的例外——基因組的改變

1.染色質(zhì)消減：馬蛔蟲(chóng)、瘦蠅

2.基因重排：B淋巴細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中免疫球蛋白輕鏈基因重

排

3.基因擴(kuò)增：非洲爪蟾卵母細(xì)胞核糖體RNA的基因擴(kuò)增

第二節(jié)染色體水平基因活性的調(diào)控

一、染色質(zhì)

染色質(zhì)根據(jù)在細(xì)胞分裂間期折疊壓縮的狀況分為異染色質(zhì)

和常染色質(zhì)。

1.X染色體失活

2.水蠟蟲(chóng)的染色體失活

二、選擇性基因轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)變化

1.染色體疏松區(qū)

2.燈刷染色體

第三節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控

一、基因表達(dá)的時(shí)間和空間特異性

1.基因表達(dá)的時(shí)間特異性是指有些特異性基因，只有在發(fā)

育的某一個(gè)特定時(shí)期或某些時(shí)期才具有活性，而在其他時(shí)期

則是無(wú)功能的基因。

2.基因表達(dá)的空間特異性主要指基因表達(dá)的組織細(xì)胞特異

性。

二、發(fā)育中基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)和變化

（一）、卵清蛋白基因的轉(zhuǎn)

（二）、珠蛋白基因的轉(zhuǎn)錄

（三）、轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白對(duì)5s核糖體RNA基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄

1.中心啟動(dòng)子元件

2.TFIlla的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)

（四）、轉(zhuǎn)錄調(diào)控的“開(kāi)關(guān)基因”

三、差異基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制

（一）、外顯子和內(nèi)顯子

（二）、啟動(dòng)子和增強(qiáng)子

1.啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)和功能

2.與啟動(dòng)子結(jié)合的反式作用因子

3.增強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)和功能

（三）、轉(zhuǎn)錄因子

轉(zhuǎn)錄因子是基因調(diào)控的反式作用因子，是能與啟動(dòng)子和增加

子結(jié)合的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄因子既含有特異性DNA結(jié)合域，又含

有能與啟動(dòng)子或增強(qiáng)子結(jié)合并刺激基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)域，可分

為通用轉(zhuǎn)錄因子和特殊轉(zhuǎn)錄因子。

1.同源異型框蛋白

2.POU蛋白

（四）、激素應(yīng)答成分

（五）、免疫球蛋白輕鏈基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控

1.免疫球蛋白基因

2.抗體輕鏈基因的產(chǎn)生

3.抗體重鏈基因的產(chǎn)生

4.免疫球蛋白基因的順式調(diào)節(jié)

5.免疫球蛋白基因表達(dá)的反式調(diào)節(jié)

（六）、轉(zhuǎn)錄因子活性的調(diào)節(jié)

1.轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)：如果轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)的蛋白質(zhì),

這些轉(zhuǎn)錄因子可以通過(guò)其他轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。

2.蛋白質(zhì)的修飾和RNA剪接

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第三章細(xì)胞分化的分子機(jī)制—轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控

第一節(jié)RNA加工水平的調(diào)控

一、mRNA前體與mRNA

1.異質(zhì)性核RNA

2.細(xì)胞核RNA和mRNA的復(fù)雜性

3.前體RNA的加工對(duì)早期發(fā)育的調(diào)控

4.細(xì)胞核中未加工mRNA前體存在的證據(jù)

二、RNA加工水平的調(diào)控

（一）、淋巴細(xì)胞的差別RNA加工使同一基因合成不同的蛋

白質(zhì)

（二）、相同基因在不同發(fā)育時(shí)期或不同組織細(xì)胞中合成不

同的蛋白質(zhì)

（三）、選擇性RNA加工與性別決定

（四）、RNA3'末端的決定

1.順式作用元件

2.反式作用元件

（五）、mRNA向核外的運(yùn)輸

第二節(jié)翻譯和翻譯后的調(diào)控

一、翻譯水平的調(diào)控

（一）、翻譯過(guò)程

（二）、mRNA壽命的不同對(duì)蛋白質(zhì)合成的調(diào)控

不同基因的mRNA的半衰期不同，主要受其3'UTR控制。短

壽命mRNA的3'UTR通常含有一個(gè)或多個(gè)AU富集區(qū)，其作用

是促進(jìn)Poly（A）降解。

（三）、激素對(duì)特定mRNA穩(wěn)定性的影響

二、早期發(fā)育中母體效應(yīng)因子的影響

（一）、早期發(fā)育母體效應(yīng)因子調(diào)控的證據(jù)

1.蝸牛的卵裂方向由母體效應(yīng)因子決定

2.海膽雜交后代的初級(jí)中胚層細(xì)胞平均數(shù)由母體效應(yīng)因子

決定

3.去核實(shí)驗(yàn)

（二）、貯藏性mRNA的發(fā)現(xiàn):Brachet等（1963）和Denny、

Tyfer（1964）最早發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞通過(guò)貯藏性mRNA調(diào)控早期

發(fā)育，但只能發(fā)育到囊胚期。

（三）、卵母細(xì)胞貯藏性mRNA性質(zhì)和位置

1.卵母細(xì)胞貯藏性mRNA的種類(lèi)

2.貯藏性mRNA的定位

三、翻譯和翻譯后的調(diào)控的機(jī)制

（一）、卵母細(xì)胞翻譯調(diào)控的假說(shuō)

1.掩蔽母源性mRNA假說(shuō)

2.poly（A）“尾巴”假說(shuō)或多聚腺昔酸化假說(shuō)

（二）、關(guān)于早期發(fā)育的幾點(diǎn)啟示

（三）、胚胎基因組的激活

（四）、血紅蛋白翻譯水平的控制

（五）、翻譯水平控制的廣泛性

（六）、RNA編輯

（七）、翻譯后的調(diào)控

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第四章發(fā)育中的信號(hào)傳導(dǎo)

1.細(xì)胞通訊在胚胎發(fā)育中起著關(guān)鍵作用。

2.信號(hào)傳導(dǎo)是細(xì)胞通訊的主要形式，即由信號(hào)細(xì)胞產(chǎn)生信

號(hào)分子，誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生某種反應(yīng)。

3.靶細(xì)胞通常通過(guò)特異性受體識(shí)別細(xì)胞外信號(hào)分子，并把

細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號(hào)，引起細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，這一過(guò)

程稱為信號(hào)傳導(dǎo)。

第一節(jié)參與早期胚胎發(fā)育的信號(hào)調(diào)節(jié)途徑

一、TGFB信號(hào)途徑

1.TGFB即轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子B,是一類(lèi)分泌性的信號(hào)分子。

2.TGFB超家族因子包括30多個(gè)成員，可分為T(mén)GFB、BMP、

Activin等亞類(lèi)。

3.TGFB家族因子在早期發(fā)育中起關(guān)鍵作用，如TGFB1,2,

3,5參與了細(xì)胞外基質(zhì)形成和細(xì)胞分裂的調(diào)節(jié)；BMP因子在

脊椎動(dòng)物及果蠅的胚胎背-腹軸式形成過(guò)程中具有重要作

用；Nodal（屬于BMP因子亞類(lèi)）在脊椎動(dòng)物胚胎中胚層的

圖式形成及左-右軸的建立過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

二、Wnt信號(hào)途徑

1.Wnt基因家族編碼一類(lèi)分泌性的信號(hào)因子，在早期胚胎發(fā)

育中具有重要功能，根據(jù)其活性的差異，可將Wnt蛋白分為

兩大類(lèi)：WntT/wg類(lèi)和Wnt-5a類(lèi)。

2.Wnt-1/wg類(lèi)基因在爪蟾胚胎中異位表達(dá)時(shí)可以誘導(dǎo)次級(jí)

體軸的形成并能夠轉(zhuǎn)化C57MG乳腺上皮細(xì)胞。

3.Wnt-5a類(lèi)成員不具有次級(jí)體軸誘導(dǎo)的能力，但可以降低

細(xì)胞的黏著性，改變細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

三、Hedgehog信號(hào)途徑

1.Hedgehog(Hh)家族蛋白是一類(lèi)分泌性的信號(hào)分子，在

動(dòng)物發(fā)育過(guò)程中具有重要作用。

2.果蠅的Hedgehog信號(hào)途徑在體節(jié)形成中起著重要作用。

3.脊椎動(dòng)物的SonicHedgehog(Shh)參與了神經(jīng)系統(tǒng)的背

-腹軸圖式形成及肢的發(fā)育，IndianHedgehog(Ihh)參與

了骨骼的發(fā)育。

四、Notch信號(hào)途徑

1.Notch信號(hào)途徑在神經(jīng)細(xì)胞分化、脊椎動(dòng)物體節(jié)的發(fā)育等

過(guò)程中具有重要作用。

2.Notch信號(hào)只能作用于相鄰細(xì)胞之間。

3.Notch信號(hào)的傳遞是通過(guò)膜內(nèi)蛋白水解機(jī)制進(jìn)行的。

4.從Notch受體的合成、加工到最后的信號(hào)傳遞先后經(jīng)歷

了3次蛋白水解。

五、酪氨酸激酶受體途徑

1.大多數(shù)生長(zhǎng)因子的細(xì)胞表面受體屬于酪氨酸激酶受體

（RTK）家族，包括表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、成纖維細(xì)胞生

長(zhǎng)因子（FGF）、神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)因子（NGF）、血小板源生

長(zhǎng)因子（PDGF）、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子（VEGF）、胰島素、

胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF）、Ephrin等。

2.RTK屬于單跨膜蛋白，其共同特征是細(xì)胞內(nèi)部部分帶有酪

氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，具有酪氨酸激酶活性。不同生長(zhǎng)因子受體

在結(jié)構(gòu)上也有所差異。

3.RTK主要激活MAPK（絲裂原激活的蛋白激酶）信號(hào)傳遞

途徑。

六、JAK-STAT信號(hào)途徑

JAK-STAT信號(hào)途徑在血細(xì)胞及骨骼的生長(zhǎng)與分化等過(guò)程中

具有重要作用。

七、視黃酸途徑

1.視黃酸又稱維甲酸或維生素A酸，是維生素A的衍生物,

是一類(lèi)小分子脂

溶性信號(hào)分子，可以自由通過(guò)細(xì)胞膜和核膜。視黃酸受體主

要存在于細(xì)胞核中，可以分為兩大類(lèi)，即視黃酸受體(RAR)

和視黃素X受體(RXR)o

2.視黃酸在脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)前-后軸的圖式形成及肢的

再生過(guò)程具有重要作

用。

第二節(jié)信號(hào)活性的調(diào)控與相互關(guān)聯(lián)

一、信號(hào)活性的調(diào)控

1.對(duì)配體活性的調(diào)節(jié)

2.對(duì)受體活性的調(diào)節(jié)

3.對(duì)信號(hào)途徑中轉(zhuǎn)錄效應(yīng)因子活性的調(diào)節(jié)

4.信號(hào)活性的負(fù)反饋調(diào)節(jié)

二、信號(hào)途徑的關(guān)聯(lián)與整合

1.不同信號(hào)傳遞途徑的相互關(guān)聯(lián)

2.信號(hào)途徑特異性的調(diào)控

1）只有當(dāng)信號(hào)途徑轉(zhuǎn)錄效應(yīng)因子與組織特異性轉(zhuǎn)錄因子同

時(shí)結(jié)合到靶基因的增強(qiáng)子元件時(shí)，其靶基因的轉(zhuǎn)錄才會(huì)被激

活。

2）組織特異性轉(zhuǎn)錄因子決定靶基因表達(dá)的組織特異性，而

當(dāng)信號(hào)途徑的活性決定靶基因表達(dá)的區(qū)域特異性，這些組織

特異性轉(zhuǎn)錄因子被稱為主控基因或選擇基因。

3.不同信號(hào)途徑在靶基因增強(qiáng)子水平的整合

三、形態(tài)發(fā)生原

1.形態(tài)發(fā)生梯度模型：某些因子沿體軸的分布呈現(xiàn)一個(gè)濃

度梯度，這些因子在每一局部的水平?jīng)Q定著這一個(gè)區(qū)域的命

運(yùn)或反應(yīng)。

2.形態(tài)發(fā)生原：由于這一過(guò)程的最終結(jié)果往往是由局部細(xì)

胞形成某種形態(tài)結(jié)構(gòu)，具有這種性質(zhì)的因子稱為形態(tài)發(fā)生

原。

3.在多細(xì)胞體系中，這種濃度梯度的形成可能有幾種方式:

一是通過(guò)擴(kuò)散作用；二是通過(guò)信號(hào)因子抑制因子的區(qū)域性表

達(dá)，差異性的抑制相應(yīng)因子的信號(hào)活性，從而使得該信號(hào)因

子的有效活性形成一個(gè)梯度；三是通過(guò)mRNA降解作用。

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第五章受精的機(jī)制

第一節(jié)卵母細(xì)胞成熟

一、高等動(dòng)物卵母細(xì)胞成熟的形態(tài)學(xué)標(biāo)志

二、MPF

第二節(jié)精子獲能

一、獲能精子蛋白磷酸化和蛋白激酶活性的改變

1.PKA

2.磷脂激活的蛋白激酶(PKC)

3.酪氨酸激酶

二、源于雄性生殖道的受精促進(jìn)肽

第三節(jié)精卵識(shí)別的分子基礎(chǔ)

一、精子的化學(xué)趨向性

二、具受體功能的精子表面蛋白

三、參與配子質(zhì)膜間相互作用的一些具黏附作用的分子

1.fertilin

2.cyritestin

3.卵質(zhì)膜上fertilin的受體integrin

4.參與精卵間相互作用的其它分子

1）DE2）細(xì)胞外基質(zhì)蛋白3）補(bǔ)體成分及它們的受

體

四、頂體反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制

1.離子調(diào)控

2.脂質(zhì)調(diào)控

3.磷酸肌醇調(diào)控

第四節(jié)配子遺傳物質(zhì)的融合

一、受精過(guò)程中精子與卵子之間的互作

1.精子穿越卵丘細(xì)胞層：依賴精子頭表面的透明質(zhì)酸酶活

性。

2.頂體反應(yīng)(acrosomalreaction)：精子頭部的

bl,4-galactosyltransferase與透明區(qū)的受體蛋白ZP3結(jié)

合，導(dǎo)致頂體泡中的內(nèi)含物的釋放。

3.質(zhì)膜融合：頂體反應(yīng)釋放的b-N-乙酰葡糖胺酶可降解糖

蛋白的寡糖側(cè)鏈、頂體粒蛋白(acrosin)可降解蛋白，使精

子穿越透明區(qū)而抵達(dá)卵母細(xì)胞質(zhì)膜，精子表面的受精蛋白

(fertilin)與卵質(zhì)膜上的integrin-like受體蛋白結(jié)合，導(dǎo)

致質(zhì)膜融合，雄原核進(jìn)入卵質(zhì)中，然后卵繼續(xù)減數(shù)第二次分

裂產(chǎn)生成熟的卵，雌雄原核融合。

二、阻止多精入卵的機(jī)制

1.電勢(shì)變化產(chǎn)生的快速阻止：海膽上，第1個(gè)精子與卵質(zhì)

膜結(jié)合之后的1—3秒內(nèi)，因鈉離子大量流入卵內(nèi)，卵的膜

電位迅速升高由負(fù)轉(zhuǎn)正，從而組織了其它精子與卵質(zhì)膜的結(jié)

合。

2.形成受精膜(fertilizationenvelope)的慢速阻止：受

精后卵質(zhì)膜下的皮質(zhì)顆粒與質(zhì)膜融合，將內(nèi)含物(蛋白酶、

過(guò)氧化物酶、透明蛋白)釋放到質(zhì)膜與卵黃膜之間的空間

里，最終形成一厚層受精膜以阻止其它精子的進(jìn)入。

第五節(jié)卵的激活

一、受體假說(shuō)

二、融合假說(shuō)

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第六章卵裂

第一節(jié)胚胎的卵裂方式

早期卵裂是在母型調(diào)控下進(jìn)行的極其協(xié)調(diào)的過(guò)程，每個(gè)物種

的卵裂方式是由兩個(gè)因素決定的：卵質(zhì)中卵黃的含量及其分

布情況；卵質(zhì)中影響紡錘體方位角度和形成時(shí)間的一些因

子，前者決定卵裂發(fā)生的位置和卵裂球的大小。

一、兩棲類(lèi)

二、哺乳動(dòng)物

1.緊密化

2.緊密化的機(jī)制

3.內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成

4.囊胚脫離透明帶

5.雙胞胎和胚胎干細(xì)胞

三、斑馬魚(yú)

四、果蠅

第二節(jié)卵裂的機(jī)制

一、卵裂周期的調(diào)控

二、促成熟因子

三、Cdc2激酶

四、周期蛋白B

五、Cdc25磷酸酶

六、其他細(xì)胞周期蛋白和依賴細(xì)胞周期蛋白激酶

七、細(xì)胞分裂檢查點(diǎn)：DNA和紡錘體

八、細(xì)胞靜止因子

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第七章原腸作用：胚胎細(xì)胞重組

第一節(jié)海膽

一、初級(jí)間質(zhì)細(xì)胞的內(nèi)移

二、植物極板內(nèi)陷

三、晚期原腸內(nèi)陷

第二節(jié)文昌魚(yú)

第三節(jié)魚(yú)類(lèi)

一、中期囊胚轉(zhuǎn)換和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性的獲得

、胚層形成

第四節(jié)兩棲類(lèi)

一、原腸作用時(shí)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)

二、胚孔的定位

三、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和原腸構(gòu)建

四、內(nèi)卷中胚層的遷移

五、外胚層的下包

第五節(jié)鳥(niǎo)類(lèi)

一、鳥(niǎo)類(lèi)原腸作用概述

二、鳥(niǎo)類(lèi)原腸作用的機(jī)制

1.下胚層的作用和胚軸的形成

2.原條細(xì)胞的聚集

3.脊索的二次形成

4.外胚層的外包

第六節(jié)哺乳類(lèi)

一、體內(nèi)發(fā)育帶來(lái)的變化

二、胚外膜的形成

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第八章神經(jīng)胚和三胚層的分化

第一節(jié)神經(jīng)胚形成

一、神經(jīng)管(neuraltube)的形成

神經(jīng)管是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的原基，其形成有兩種方式。

1.Primaryneurulation

由外胚層細(xì)胞增殖、內(nèi)陷、并最終離開(kāi)外胚層表面而形成中

空的神經(jīng)管，大多數(shù)脊椎動(dòng)物頭部神經(jīng)管采此種方式。它可

分為三個(gè)過(guò)程：

(1)Neuralplate(神經(jīng)板)的形成：背部mesoderm誘導(dǎo)中

線外胚層細(xì)胞變長(zhǎng)，而其側(cè)翼的預(yù)定外胚層細(xì)胞變扁平，

使預(yù)定的神經(jīng)區(qū)域凸出于周邊外胚層而成為神經(jīng)板；預(yù)定的

表皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致二者交界處形成neural

fold(神經(jīng)褶)。

(2)Neuralfloorplate(神經(jīng)底板)的形成：由神經(jīng)板中線

區(qū)的細(xì)胞組成，而神經(jīng)褶成為神經(jīng)管的背部。

(3)神經(jīng)板的彎曲：神經(jīng)板中線細(xì)胞被notochord錨定，背

側(cè)兩邊各一處也被相鄰的外胚層錨定，被錨定的細(xì)胞變短、

頂端收縮使神經(jīng)板出現(xiàn)三個(gè)溝，然后神經(jīng)板以這三個(gè)溝為支

點(diǎn)而彎曲。同時(shí)，外胚層向中線移動(dòng)的推力也促使神經(jīng)板彎

曲。

⑷神經(jīng)管的閉合：指中線兩側(cè)的神經(jīng)褶在背部中線處合并。

神經(jīng)管最終要與其背部上方的外胚層分開(kāi)，這一過(guò)程可能受

鈣粘蛋白介導(dǎo)。

鳥(niǎo)類(lèi)神經(jīng)管閉合早晚與A-P軸走向一致；哺乳動(dòng)物神經(jīng)管

的閉合同時(shí)發(fā)生在多處。在人類(lèi)胚胎上，神經(jīng)管閉合失敗導(dǎo)

致胎兒先天缺陷；SHH、Pax3等是閉合所必需的，葉酸可降

低神經(jīng)管缺陷風(fēng)險(xiǎn)。

2.Secondaryneurulation

神經(jīng)管由細(xì)胞組成的實(shí)心索中空而成。魚(yú)類(lèi)完全以此類(lèi)方式

形成神經(jīng)管，而鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物、兩棲動(dòng)物胚胎僅尾部神經(jīng)

管的形成采用此方式。

二、神經(jīng)誘導(dǎo)作用(Neuralinduction)

1.Organizermesoderm誘導(dǎo)神經(jīng)管的形成

Organizer移植實(shí)驗(yàn)證明，胚孔背唇部位的預(yù)定脊索中胚層

不僅能夠使受體的腹部組織形成神經(jīng)管和背部中胚層組織，

還能將受體和供體組織組成一個(gè)完整的次級(jí)胚胎。鳥(niǎo)類(lèi)

Hensen擔(dān)Node的移植實(shí)驗(yàn)也有類(lèi)似結(jié)果。

2.神經(jīng)誘導(dǎo)作用的分子機(jī)制

囊胚的外胚層和中胚層細(xì)胞的預(yù)置命運(yùn)是neuralfate,但

它們因表達(dá)BMP4而朝腹部中胚層方向發(fā)育；Organizer和

notochord中表達(dá)的信號(hào)蛋白如Chordin和Noggin可以拮抗

BMP4,從而使它們附近的細(xì)胞可向預(yù)置命運(yùn)發(fā)育。

三、神經(jīng)管的分化

器官水平上分出腦與脊髓，組織水平上腦和脊髓產(chǎn)生不同的

功能區(qū)，細(xì)胞水平上神經(jīng)表皮細(xì)胞分化為不同的神經(jīng)元和膠

質(zhì)細(xì)胞。

1.腦的分區(qū)：神經(jīng)管前部在三個(gè)區(qū)域膨脹，形成前腦、中

腦、后腦。

2.后腦的進(jìn)一步分區(qū)：分為多個(gè)rhombomeres（菱腦原節(jié)），

節(jié)間細(xì)胞不能自由交換，不同的節(jié)表達(dá)的Hox家族基因不同。

四、神經(jīng)元的分化

1.神經(jīng)元命運(yùn)的確定：中樞神經(jīng)系統(tǒng)中細(xì)胞向神經(jīng)元分化是

通過(guò)lateralinhibition機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,主要受Delta/Notch

信號(hào)傳導(dǎo)的影響。

2.脊髓沿D—V軸線的分化：腹部產(chǎn)生motorneurons,腹部

命運(yùn)受notochord和floorplatecells分泌的Sonic

hedgehog控制；背部產(chǎn)生commissuralneurons,其命運(yùn)受

背部外胚層分泌的TGF-家族蛋白如BMP-4、BMP-7的控制

3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分層：在神經(jīng)管壁中，最內(nèi)側(cè)的細(xì)胞維持

分裂能力，為室內(nèi)增殖區(qū)(ventricularproliferativezone)

或室管膜層(ependyma),該區(qū)細(xì)胞在不同時(shí)間點(diǎn)分化出的神

經(jīng)元向外遷移后所停留的位置不同。

室管膜層的細(xì)胞有兩種分裂方式:vertical或horizontal0

前者的分裂平面與表皮細(xì)胞長(zhǎng)軸平行，產(chǎn)生兩個(gè)都有分裂能

力的子細(xì)胞；后者分裂平面的方向與其相反，產(chǎn)生的兩個(gè)子

細(xì)胞有不同的命運(yùn)，這可能與Notch和numb蛋白的不均等

分布有關(guān)。

五、神經(jīng)元的生長(zhǎng)和凋亡

1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)：神經(jīng)元一般包括soma,dendrite,axon。

Dendrites接收來(lái)自于其它神經(jīng)元的信號(hào)，axon傳遞神經(jīng)信

號(hào)。髓鞘(myelinsheath)是由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成

的多層膜系統(tǒng)，以防止電脈沖在傳輸過(guò)程中損耗。外周神經(jīng)

元的髓鞘由Schwanncell形成，而中樞神經(jīng)元

oligodendrocytes形成。

2.Guidanceforaxongrowth：神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)首先決定

于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物，也決定于其所處的環(huán)境因素

(environmentalcues),某些因素具有吸引作用，而某些具

有排斥作用。這些環(huán)境因素包括其伸展途徑中的組織結(jié)構(gòu)、

胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。

3.Synapseformation：當(dāng)神經(jīng)元的生長(zhǎng)錐抵達(dá)靶位(肌細(xì)

胞、其它神經(jīng)元、腺體)時(shí)，將在二者間形成特化的連接，

即神經(jīng)突觸。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成

neuro-muscularjunction.

4.Neuralsurvival：在中樞和周邊神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中，

50%以上的神經(jīng)元將凋亡。一個(gè)神經(jīng)元對(duì)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。不同類(lèi)型的神經(jīng)

元的存活需要不同的營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)因子，同類(lèi)神經(jīng)元在不同的發(fā)

育階段也需要不同的因子維持存活。

六、神經(jīng)崎■細(xì)胞(neuralcrestcells)

它們是在神經(jīng)管閉合時(shí)，由閉合處的神經(jīng)管細(xì)胞及相接觸的

外表層細(xì)胞間質(zhì)化而成。它們具有遷移性，將分化為多種不

同類(lèi)型的細(xì)胞，這取決于其起源和遷移目的地。

［軀干神經(jīng)崎(trunkneuralcrest)：其細(xì)胞有兩條遷移路

線。(1)dorsolateralpathway：由背部向側(cè)翼在表皮層和

體節(jié)之間遷移，將分化為色素細(xì)胞。

(2)ventralpathway：細(xì)胞從體節(jié)的后半部進(jìn)入體節(jié)，在體

節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié)(dorsalrootganlia),有的穿過(guò)體節(jié)

分化為交感神經(jīng)細(xì)胞和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。遷移與Slug、

Cadherin等蛋白有關(guān)。

2.頭部神經(jīng)崎(cephalicneuralcrest)：頭部神經(jīng)崎細(xì)胞

向背側(cè)方向移動(dòng)，將分化產(chǎn)生面部軟骨、骨、頭部神經(jīng)元、

結(jié)締組織等。

3心神經(jīng)幡(cardiacneuralcrest)：部分后腦后部的神經(jīng)

蜻細(xì)胞分化產(chǎn)生主動(dòng)脈上皮及主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈之間的隔膜。

第二節(jié)中胚層

一、神經(jīng)胚中胚層的發(fā)育命運(yùn)

(1)Chordamesoderm：形成脊索;

(2)Paraxialmesoderm：形成體節(jié)；

(3)Intermediatemesoderm：形成泌尿生殖系統(tǒng)；

(4)Lateralmesoderm：形成心血管細(xì)胞及體腔內(nèi)和肢體的

神經(jīng)細(xì)胞、軟骨等組

織；

(5)Headmesoderm：形成面部結(jié)締組織

二、體節(jié)(somites)的形成和分化

1.體節(jié)的形成：體節(jié)是胚胎的重要過(guò)渡性組織。體節(jié)按一

定的速度周期性地從軀干后部的近軸中胚層長(zhǎng)出，經(jīng)歷細(xì)胞

聚集、增殖、致密化和表皮化過(guò)程。體節(jié)的數(shù)量因物種而異。

2.體節(jié)沿軀干的分化：體節(jié)沿A—P軸線分化，不同位置有

不同的發(fā)育命運(yùn)，受Hox轉(zhuǎn)錄因子的控制。同一體節(jié)的前后

區(qū)有不同的黏附特性，神經(jīng)細(xì)胞從后區(qū)遷移。

3.體節(jié)內(nèi)細(xì)胞的分化：體節(jié)內(nèi)首先分化出生骨區(qū)

(sclerotome)和生肌生皮區(qū)(dermamyotome)o生骨區(qū)將產(chǎn)生

脊椎、軟骨、肋骨。Demamyotome進(jìn)一步分化出生肌區(qū)

(myotome)和生皮區(qū)(dermatome),前者將產(chǎn)生背部深層肌肉

及體腔壁、肢體和舌的肌肉，后者形成真皮。其分化由來(lái)自

脊索、神經(jīng)管、表皮的信號(hào)分子如SHH、Wnt、BMP、FGF的

控制。

三、骨的發(fā)生(Osteogenesis)

1.生骨細(xì)胞的來(lái)源：軸線骨骼來(lái)自體節(jié)；肢體骨骼來(lái)自側(cè)

板中胚層；頭部骨骼來(lái)自神經(jīng)蜻細(xì)胞。

2.骨生成的方式：

(1).膜內(nèi)成骨(intramembraneossification)：間質(zhì)細(xì)胞直

接成骨，用于頭部骨骼的形成。

(2).軟骨內(nèi)成骨(endochondrialossification)：是頭部骨

骼以外的骨的形成方式。過(guò)程：間質(zhì)細(xì)胞一軟骨細(xì)胞一軟骨

細(xì)胞增生并分泌胞外基質(zhì)，形成骨雛形一軟骨細(xì)胞膨大變?yōu)?/p>

肥大軟骨細(xì)胞、分泌骨基質(zhì)一血管侵入軟骨雛形、肥大細(xì)胞

凋亡。

3.破骨細(xì)胞(osteoclast)：來(lái)自于血管，形成多核細(xì)胞，作

用是溶解骨基質(zhì)中的無(wú)機(jī)物和蛋白質(zhì)，從而控制骨的硬度。

四、中間中胚層一腎的形成

中間中胚層將產(chǎn)生腎、性腺及相關(guān)的循環(huán)管道。

1.原腎管(pronephricduct)的形成和分化：前部體節(jié)腹側(cè)

中間中胚層形成一對(duì)原腎管，前部原腎管誘導(dǎo)附近的間質(zhì)細(xì)

胞形成原腎小管(pronephricduct),魚(yú)類(lèi)和兩棲動(dòng)物的原

腎小管將形成有功能的腎臟，而哺乳動(dòng)物的原腎小管將退

化。哺乳動(dòng)物原腎小管退化的時(shí)，腎管中部誘導(dǎo)中腎小管

(mesonephricduct)的形成，其作用是作為血液干細(xì)胞的發(fā)

源地，在雄性哺乳動(dòng)物中還將轉(zhuǎn)變成輸精管。中腎小管在后

腎小管形成時(shí)將凋亡。腎管的后部形成后腎(metanephros),

其形成依賴于后腎間質(zhì)細(xì)胞與輸尿管芽(uretericbud)的相

互誘導(dǎo)作用。哺乳動(dòng)物的后腎將發(fā)育為腎臟。

2.腎組織的互作機(jī)制：后部腎管附近的間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)轉(zhuǎn)錄

因子WT1才能來(lái)自輸尿管的信號(hào)；WT1激活GDNF1和HGF的

分泌，二者誘導(dǎo)后部腎管長(zhǎng)出輸尿管芽和使輸尿管芽延長(zhǎng)及

分枝；輸尿管芽分泌FGF2和BMP7,其作用是防止間質(zhì)細(xì)胞

凋亡、促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞聚集、維持WT1的表達(dá)；輸尿管芽產(chǎn)生

的LIF使聚集的間質(zhì)細(xì)胞表皮化，誘導(dǎo)間質(zhì)細(xì)胞分泌Wnt4；

間質(zhì)細(xì)胞分泌的GDNF1、TGF1,Activin促進(jìn)輸尿管的分枝。

五、側(cè)板中胚層一心臟的形成

生心中胚層細(xì)胞(cardiogenicmesoderm)最早位于Hensen'

sNode之后的原條兩側(cè)，然后在外胚層和內(nèi)胚層之間向前遷

移至Node前的兩側(cè)。內(nèi)胚層中表達(dá)的BMP是重要的生心誘

導(dǎo)因子，生心區(qū)后部邊界由Wnt信號(hào)控制。內(nèi)胚層BMP信號(hào)

誘導(dǎo)附近的中胚層細(xì)胞表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Nkx2.5,后者再誘導(dǎo)一

系列的生心特異性基因如GATA因子等的表達(dá)。

兩側(cè)生心中胚層細(xì)胞向中線移動(dòng)、表皮細(xì)胞化，形成心管。

在此過(guò)程中，構(gòu)成未來(lái)心臟各腔室的細(xì)胞有不同的定位。心

管首先沿A-P軸分隔出索泡區(qū)、心室、心房區(qū)，然后彎曲

而使心房位于背部、心室位于腹部，心房和心室均進(jìn)一步分

隔為左、右兩室。

六、血管的生成

血管和血細(xì)胞都起源于臟壁中胚層成血細(xì)胞

(hemangioblast),成血細(xì)胞分化為成血管細(xì)胞(angioblast)

和多能血液干細(xì)胞(pluripotenthematopoieticstem

cells)o

血管的發(fā)生分為vasculogenesis和angiogenesis兩個(gè)過(guò)

程。Vasculogenesis：臟壁中胚層血島(bloodislands)->

內(nèi)皮細(xì)胞f初級(jí)毛細(xì)血管叢(primarycapillaryplexus)o

該過(guò)程主要涉及FGF2、VEGF、Ang-1因子。

Angiogenesis：毛細(xì)血管叢重塑形成成熟的毛細(xì)血管叢，包

括動(dòng)脈、靜脈。該過(guò)程涉及VEGF、TGF、PDGFo

第三節(jié)內(nèi)胚層

、咽區(qū)(pharynx)

消化道和呼吸道前端共用的區(qū)域，該區(qū)域產(chǎn)生4個(gè)咽囊

(pharyngealpouches),咽囊間為咽弓(pharyngeal

arches),不同的咽囊將產(chǎn)生不同的組織器官。

二、消化道(digestivetube)及其衍生組織

緊接咽區(qū)之后的消化道收縮依次形成食道、胃、小腸、大腸,

內(nèi)胚層細(xì)胞近形成其內(nèi)層，其外層的肌肉細(xì)胞來(lái)自于中胚層

細(xì)胞。消化道沿A-P軸線的分化決定于不同位置的內(nèi)胚層

細(xì)胞表達(dá)不同濃度的Shh,后者誘導(dǎo)附近的中胚層細(xì)胞表達(dá)

特定的Hox基因，特定的Hox激活BMP、FGF以不同水平表

達(dá)，中胚層表達(dá)的BMP、FGF再?zèng)Q定內(nèi)胚層的分化。

三、呼吸道(respiratorytube)

第四對(duì)咽囊之間的腹部中央小囊向腹部生長(zhǎng)，在頸部直向生

長(zhǎng)形成氣管(trachea)、進(jìn)入喉區(qū)分叉形成一對(duì)支氣管

(bronchi)和肺。直向生長(zhǎng)或分叉也決定于其所處的中胚層

環(huán)境。

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第九章胚胎細(xì)胞相互作用一胚胎誘導(dǎo)

第一節(jié)初級(jí)胚胎誘導(dǎo)

一、組織者的發(fā)現(xiàn)

組織者：能夠誘導(dǎo)外胚層形成神經(jīng)系統(tǒng)，并能和其它組織一

起調(diào)整成為中軸器官的胚孔部分。

二、初級(jí)胚胎誘導(dǎo)各階段細(xì)胞間的相互作用

初級(jí)胚胎誘導(dǎo)應(yīng)包括3個(gè)階段：第一個(gè)階段發(fā)生在卵裂期,

為中胚層的形成和分區(qū)；第二個(gè)階段才是脊索中胚層誘導(dǎo)背

部外胚層轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)誘導(dǎo)；第三個(gè)階段是中央神

經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化。

（一）中胚層的形成和分區(qū)

1.在囊胚早期來(lái)自背部植物級(jí)細(xì)胞各腹部植物級(jí)細(xì)胞的2個(gè)

因子，誘導(dǎo)動(dòng)物級(jí)的外胚層形成一圈包括組織者在內(nèi)的中胚

層，此后，位于背部植物級(jí)細(xì)胞上方的組織者釋放出第3個(gè)

因子，它區(qū)域地誘導(dǎo)中胚層的特異結(jié)構(gòu)。

2.Xhox-3只發(fā)現(xiàn)于中胚層內(nèi)，而且它形成一個(gè)梯度，其后

部形成的Xhox-3的信息比前部多5-10倍。Xhox-3基因表達(dá)

的水平控制前-后軸的特異性。

3.XTC培養(yǎng)基誘導(dǎo)背部前方的中胚層，F(xiàn)GF誘導(dǎo)腹部后方的

中胚層，而中胚層的區(qū)域性可能與各種生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)Xhox-3

mRNA的水平相關(guān)。

（二）神經(jīng)誘導(dǎo)

1.神經(jīng)誘導(dǎo)的非特異性

2.神經(jīng)誘導(dǎo)的機(jī)制：組織者的誘導(dǎo)作用的信號(hào)不是擴(kuò)展到

其周?chē)谋砻?，而是由中胚層向上傳遞的。

（三）中央神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化

在神經(jīng)胚期，中胚層的分布不均勻，靠后方較厚，誘導(dǎo)力強(qiáng),

誘導(dǎo)出神經(jīng)系統(tǒng)的后部區(qū)域；反之，中胚層越往前越薄，誘

導(dǎo)作用越弱，則形成前腦區(qū)域。

Xhox-3的基因產(chǎn)物在中央神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化中起重要作用。

第一，它在晚原腸胚和早神經(jīng)胚期間有一個(gè)活性高峰（已知

這正是中胚層區(qū)域化固定的時(shí)間）；第二，它的活性最初基

本上被局限于中胚層中；第三，在中胚層前部和后部存在著

濃度上明顯的不同。

第二節(jié)反應(yīng)組織

一、感受性

感受性：反應(yīng)組織以一種特異方式對(duì)誘導(dǎo)刺激其反應(yīng)的能力

稱為感受性。感受性有初級(jí)感受性和次級(jí)感受性之分。前

者是指尚未決定的外胚層所具有的感受性，后者是指已經(jīng)決

定了的組織對(duì)刺激的感受性。對(duì)不同誘導(dǎo)刺激，如對(duì)神經(jīng)化

和中胚層化的反應(yīng)，分別稱為神經(jīng)感受性和中胚層感受性。

（一）感受性的獲得

1.合成誘導(dǎo)者分子的受體

2.合成允許誘導(dǎo)者受體起作用的分子

3.通過(guò)抑制某種抑制因子

（二）感受性的特性

1.感受性的時(shí)間模式

2.感受性的區(qū)域模式

3.感受性的種間差異

4.遺傳因子

二、自動(dòng)神經(jīng)化

自動(dòng)神經(jīng)化是在沒(méi)有誘導(dǎo)組織或不具誘導(dǎo)活性化學(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。

三、自動(dòng)中胚層化

第三節(jié)異源誘導(dǎo)者

異源誘導(dǎo)者是指能誘導(dǎo)原腸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。

異源誘導(dǎo)者雖然不是組織者，卻具有與組織者相當(dāng)?shù)男螒B(tài)發(fā)

生效應(yīng)，而且無(wú)種的特異性。

第四節(jié)次級(jí)誘導(dǎo)和三級(jí)誘導(dǎo)

次級(jí)誘導(dǎo)：通過(guò)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)稱為次級(jí)誘導(dǎo)。

次級(jí)誘導(dǎo)的產(chǎn)物又可以作為誘導(dǎo)者，通過(guò)與相鄰組織的相互

作用進(jìn)行三級(jí)誘導(dǎo)。

第五節(jié)鄰近組織的相互作用

鄰近組織的相互作用根據(jù)性質(zhì)可以分為兩種類(lèi)型：容許的相

互作用和指令的相互作用。

一、上皮和間質(zhì)的相互作用

1.間質(zhì)指令表皮的分化

2.間質(zhì)指令上皮的分化

二、間質(zhì)和腺上皮的相互作用

L唾液腺

2.腎

三、間質(zhì)和上皮相互作用的機(jī)制

（一）上皮-間質(zhì)誘導(dǎo)中貼近的實(shí)質(zhì)

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(hào)的擴(kuò)散

（二）分支形成的機(jī)制

第六節(jié)單細(xì)胞水平的誘導(dǎo)作用

一、果蠅視網(wǎng)膜的sevenless和brideofsevenless基因

二、秀麗新小桿線蟲(chóng)陰門(mén)的誘導(dǎo)

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十章果蠅胚軸形成

第一節(jié)果蠅胚胎的極性

1.果蠅的卵、胚胎、幼蟲(chóng)和成體都具有明確的前-后軸和背

-腹軸。在胚胎期還有中側(cè)軸。

2.沿前-后軸果蠅胚胎和幼體顯示有規(guī)律的分節(jié)，即頭節(jié)、

3個(gè)胸節(jié)和8個(gè)腹節(jié)，在幼體的兩末端又特化為前面的原頭

和后端的尾節(jié)。在早期胚胎發(fā)育中，沿背-腹軸分化為4個(gè)

區(qū)域，即背部外胚層、腹側(cè)外胚層、中胚層和羊漿膜。

3.有4組母性影響基因與果蠅胚軸形成有關(guān)，其中3組與

胚胎前-后軸的決定有關(guān)，即前端系統(tǒng)決定頭胸部分節(jié)的區(qū)

域，后端系統(tǒng)決定分節(jié)的腹部，末端系統(tǒng)決定胚胎兩端不分

節(jié)的原頭區(qū)和尾節(jié)，另一組基因決定胚胎的背-腹軸即背腹

系統(tǒng)。

4.形態(tài)發(fā)生素：母性效應(yīng)基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物。

5.果蠅胚胎、幼蟲(chóng)和成體的前后極性均來(lái)源于卵子的極性。

第二節(jié)果蠅前-后軸形成

調(diào)節(jié)胚胎前一后軸主要有4類(lèi)形態(tài)發(fā)生素：BICOID(BCD)

和HUNCHBACK(HB)調(diào)節(jié)胚胎前端結(jié)構(gòu)的形成，NANOS(NOS)

和CAUDAL(CDL)調(diào)節(jié)胚胎后端結(jié)構(gòu)的形成。

4類(lèi)主要的合子基因：缺口基因、成對(duì)控制基因、體節(jié)極性

基因、同源異型基因。

一、前端組織中心：BICOID(BCD)蛋白濃度梯度

前端系統(tǒng)至少包括4個(gè)主要基因，其中bicoid(bcd)基因?qū)?/p>

于前端結(jié)構(gòu)的決定起關(guān)鍵作用。受精后bedmRNA迅速翻譯,

BCD蛋白在前端積累并向后端彌散，形成從前向后穩(wěn)定的濃

度梯度，主要覆蓋胚胎前2/3區(qū)域。

二、后端組織中心：NANOS蛋白和CAUDAL蛋白濃度梯度

在后端結(jié)構(gòu)的決定起關(guān)鍵作用是nanos(nos)基因，其編碼產(chǎn)

物NANOS(NOS)蛋白從后向前彌散形成一種濃度梯度，NOS

的功能是在胚胎后端區(qū)域抑制母性hbmRNA的翻譯。另外,

knirps基因、giant基因、caudal(cdl)基因也是后端系統(tǒng)

正常發(fā)育所必需的。

三、末端系統(tǒng)：TORSO信號(hào)途徑

末端系統(tǒng)包括9個(gè)母體效應(yīng)基因，其中起關(guān)鍵作用的是

torso(tor)基因。tor基因存在2類(lèi)突變體：一類(lèi)是失活突

變體，胚胎缺失原頭區(qū)和尾節(jié)；另一類(lèi)是顯性突變體，胚胎

中部區(qū)域(頭、胸、腹部)的分節(jié)缺失，而末端結(jié)構(gòu)卻增大。

第三節(jié)果蠅背-腹軸形成

一、背腹系統(tǒng)

二、濾泡細(xì)胞背腹極性的產(chǎn)生

三、分節(jié)基因與胚胎體節(jié)的形成

分節(jié)基因的功能是把早期胚胎沿前-后軸分為一系列重復(fù)的

體節(jié)原基。根據(jù)分節(jié)基因的突變類(lèi)型可以及作用方式可分為

3類(lèi)：缺口基因、成對(duì)控制基因和體節(jié)極性基因。

（一）缺口基因

缺口基因的表達(dá)區(qū)域?yàn)橐恍┹^寬的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的寬度大

約相當(dāng)于3個(gè)體節(jié)，不同缺口基因的表達(dá)區(qū)之間可以有部分

重疊。缺口基因直接受母體效應(yīng)基因的調(diào)控。

副體節(jié)是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。

（二）成對(duì)控制基因

成對(duì)控制基因的表達(dá)區(qū)域以2個(gè)體節(jié)為單位，具有周期性，

在相互間隔的一個(gè)副體節(jié)中表達(dá)。其功能是把缺口基因確定

的區(qū)域進(jìn)一步分成體節(jié)。成對(duì)控制基因的表達(dá)是胚胎出現(xiàn)分

節(jié)的最早標(biāo)志，它們?cè)诩?xì)胞化胚盤(pán)期第13次核分裂時(shí)開(kāi)始

表達(dá)。

(三)體節(jié)極性基因

體節(jié)極性基因在每一體節(jié)的特定區(qū)域細(xì)胞中表達(dá)。

Engrailed(en)和wingless(wg)基因是最重要的體節(jié)極

性基因。En基因在每一副體節(jié)最前端的一列細(xì)胞中表達(dá)，wg

基因的表達(dá)區(qū)域剛好位于en基因表達(dá)帶之前，即每一副體

節(jié)的最后一列細(xì)胞。因此，這兩個(gè)基因表達(dá)的圖式界線剛好

確立副體節(jié)的界線。en和wg基因表達(dá)的啟動(dòng)受成對(duì)控制基

因eve和ftz等基因的調(diào)控。

(四)同源異型選擇者基因

1.同源異型選擇者基因的表達(dá)圖式

2.同源異型選擇者基因的表達(dá)圖式的建立和維持

3.HOM-C基因的結(jié)構(gòu)

果蠅胚胎的前-后軸和背-腹軸分別獨(dú)立地由母體效應(yīng)基因

產(chǎn)物決定。這些母體效應(yīng)基因主要編碼轉(zhuǎn)錄因子，它們的產(chǎn)

物常形成一種濃度梯度并產(chǎn)生特異的位置信息，以進(jìn)一步激

活一系列合子基因的表達(dá)，隨著這些基因的表達(dá)，胚胎被分

成不同的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域表達(dá)特異性基因的組合，沿前-后

軸形成間隔性的圖式，即體節(jié)的前體形式，此時(shí)每一條帶的

基因活性是由局部分布的蛋白質(zhì)因子決定的，最后，每一體

節(jié)通過(guò)HOM-C基因的特異性表達(dá)而確定其特征。

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十一章脊椎動(dòng)物胚軸形成

第一節(jié)兩棲類(lèi)胚軸形成

、組織者和Nieuwkoop中心

1.組織者細(xì)胞在早期發(fā)育中的功能

組織者能夠啟動(dòng)原腸作用

組織者細(xì)胞有能力發(fā)育成背部中胚層包括前脊索板、脊索中

胚層等組織者能夠誘導(dǎo)外胚層背部化形成神經(jīng)板，并使后

者發(fā)育成神經(jīng)管

組織者細(xì)胞能夠誘導(dǎo)其周?chē)闹信邔颖巢炕只蔀閭?cè)板

中胚層而不是腹側(cè)中胚層

2.Nieuwkoop中心

在兩棲類(lèi)囊胚中最靠近背側(cè)特殊區(qū)域，由于精子入卵使卵質(zhì)

在重力作用下旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的兼具動(dòng)物極和植物極細(xì)胞質(zhì)的

的一群半球細(xì)胞，對(duì)組織者具有特殊的誘導(dǎo)能力。

二、胚軸形成的機(jī)制

1.Nieuwkoop中心的分子生物學(xué)研究

兩棲類(lèi)為維持正常發(fā)育，在胚胎背部細(xì)胞中必須含有B

-catenin,并使sms基因表達(dá)，SMS與TGFB基因家族的蛋

白產(chǎn)物協(xié)同作用使gcd基因激活，在SMS和GCD等共同作用

才能形成組織者。組織者形成涉及多種基因的激活，存在于

Nieuwkoop中心的分泌蛋白激活位于其上方中胚層細(xì)胞中一

系列轉(zhuǎn)錄因子，后者在激活編碼分泌產(chǎn)物的一些基因。目前

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種組織者特異性轉(zhuǎn)錄因子和分泌性蛋白因子，在

各種蛋白因子協(xié)同作用下胚胎發(fā)育才能正常進(jìn)行。

2.第一類(lèi)組織者分泌性蛋白因子：BMP抑制因子

由非組織者區(qū)的中胚層細(xì)胞合成和分泌的BMP4是重要的上

皮分化和腹側(cè)化誘導(dǎo)因子。但是，對(duì)于神經(jīng)發(fā)生而言，BMP4

是抑制因子或抗神經(jīng)化因子蛋白，其功能與組織者的作用正

好相反。

3.第二類(lèi)組織者分泌性蛋白因子：WNT抑制因子

4.后端化因子：成纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子eFGF、WNT3a和視

黃酸RA

后端的分化是由胚胎后端產(chǎn)生后端化因子進(jìn)行調(diào)控，包括

eFGF、WNT3a和RA3種因子，這3重因子可以在胚胎的不同

區(qū)域發(fā)揮不同的作用，也可以協(xié)同作用。RA主要作用于后

腦的圖式形成，eFGF對(duì)于脊髓的分區(qū)最為重要，WNT3a不

僅一直前端控制基因的表達(dá)，對(duì)于其他兩種蛋白質(zhì)的功能也

有協(xié)同作用。

5.中側(cè)軸特化因子：nodal相關(guān)基因

脊椎動(dòng)物中側(cè)軸形成的關(guān)鍵事件都是由nodal-相關(guān)基因調(diào)

控的，nodal-相關(guān)基因在脊椎動(dòng)物原腸胚左側(cè)側(cè)板中胚層中

表達(dá)。此外，在整個(gè)植物半球存在的Vgl蛋白可以增加胚胎

左右對(duì)稱性的特化。

第二節(jié)魚(yú)類(lèi)胚軸形成

一、魚(yú)類(lèi)背-腹胚軸形成

魚(yú)類(lèi)的胚盾對(duì)于胚胎背-腹軸的建立極為重要。

二、魚(yú)類(lèi)前-后胚軸形成

1.魚(yú)類(lèi)前-后軸的特化是在卵子發(fā)生時(shí)就開(kāi)始了，動(dòng)物帽是

胚胎前端的標(biāo)志。

2.魚(yú)類(lèi)前-后軸的形成是由兩個(gè)信號(hào)中心調(diào)控的。第一個(gè)信

號(hào)中心是胚胎前端發(fā)育誘導(dǎo)因子，有原腸胚期前端位于神經(jīng)

外胚層和表面外胚層之間的一小團(tuán)神經(jīng)細(xì)胞分泌。另一個(gè)信

號(hào)中心是后端發(fā)育誘導(dǎo)因子，由原腸胚期胚盤(pán)邊緣側(cè)板脊索

中胚層的前體產(chǎn)生。

三、魚(yú)類(lèi)左-右胚軸形成

1.關(guān)于魚(yú)類(lèi)左-右胚軸形成的機(jī)制了解不多。

2.斑馬魚(yú)中存在一種Nodal相關(guān)基因僅在胚胎左側(cè)的側(cè)板中

胚層中表達(dá)。

3.視黃酸信號(hào)與斑馬魚(yú)左右不對(duì)稱軀體的形成密切相關(guān)。

4.TGFB家族的成員在所有脊椎動(dòng)物左-右軸形成中都起著

重要作用，包括魚(yú)類(lèi)。

第三節(jié)鳥(niǎo)類(lèi)胚軸形成

一、鳥(niǎo)類(lèi)背-腹胚軸形成

1.鳥(niǎo)類(lèi)胚胎的體軸形成在原腸胚形成過(guò)程中完成，在背-腹

極性的特化開(kāi)始于卵裂期。鳥(niǎo)類(lèi)的背-腹極性出現(xiàn)的標(biāo)志是

囊胚期上、下胚層的分化。

2.上部堿性清蛋白與下部酸性胚下液共同形成一個(gè)上胚層

細(xì)胞的膜電位差，上胚層的外表面預(yù)定胚胎背側(cè)，面向胚下

腔的一面預(yù)定胚胎腹側(cè)。

3.鳥(niǎo)類(lèi)背-腹胚軸形成，對(duì)于早期發(fā)育的正常進(jìn)行極為重要。

二、鳥(niǎo)類(lèi)前-后胚軸形成

1.鳥(niǎo)類(lèi)的囊胚是輻射對(duì)稱的，從輻射對(duì)稱的囊胚期胚盤(pán)向兩

側(cè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化是由重力決定的

2.胚盤(pán)被舉起的區(qū)域是預(yù)定胚胎的后端邊緣區(qū)(PMZ),也是

原條開(kāi)始形成的位置，隨著原腸作用的進(jìn)行，原條從胚胎后

端向前延伸，逐漸形成，胚胎前-后軸建立，原條開(kāi)始形成

的位置是預(yù)定胚胎的后端，二原條延伸的方向則是胚胎的前

端。

三、鳥(niǎo)類(lèi)左-右胚軸形成

形成的原條將胚胎劃分為左右兩部分。脊椎動(dòng)物左側(cè)和右側(cè)

的差異主要有旁分泌因子Nodal和轉(zhuǎn)錄因子Pitx2兩種蛋白

質(zhì)調(diào)控。

第四節(jié)哺乳動(dòng)物胚軸形成

一、哺乳動(dòng)物背-腹胚軸和前-后胚軸形成

L小鼠胚胎從輻射對(duì)稱向兩側(cè)對(duì)稱的轉(zhuǎn)化發(fā)生在胚胎發(fā)育

的第5.5天，特異性表達(dá)hex基因的前端臟壁內(nèi)胚層(AVE)

細(xì)胞，從遠(yuǎn)端向近端開(kāi)始遷移，AVE細(xì)胞預(yù)定前部結(jié)構(gòu)，其

位置是前端的標(biāo)志，在胚胎發(fā)育的第6.5天，在AVE相反的

一端即后端，原條開(kāi)始形成。

2.哺乳動(dòng)物胚胎前-后軸的形成必須受兩個(gè)信號(hào)中心調(diào)控，

一個(gè)是位于原條前端的原節(jié)（組織者），一個(gè)是AVE。

3.在哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育中，胚外組織對(duì)于胚胎背-腹胚軸

和前-后胚軸的建立也具有重要作用。

4.所有脊椎動(dòng)物在原腸作用開(kāi)始后，前-后極性的特化都由

hox基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。

二、哺乳動(dòng)物左-右胚軸形成

1.哺乳動(dòng)物左-右胚軸形成的調(diào)控機(jī)制存在于兩個(gè)水平：球

形水平和器官特化水平。

2.旁分泌因子Nodal和轉(zhuǎn)錄因子Pitx2在左邊側(cè)板中胚層中

的活性及其信號(hào)傳導(dǎo)途徑，對(duì)于哺乳動(dòng)物左-右分化具有重

要調(diào)控作用，僅在具體的信號(hào)傳導(dǎo)途徑上因物種而異。

3.哺乳動(dòng)物左-右分化開(kāi)始于原結(jié)的纖毛細(xì)胞，纖毛可引起

卵黃囊腔中的液體從右邊流向左邊。

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十二章脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)和體節(jié)形成機(jī)制

第一節(jié)脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的圖式形成

一、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的前-后軸圖式形成

脊椎動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)是由神經(jīng)板發(fā)育而來(lái)的，神經(jīng)板隨

后沿前-后軸卷為管狀，形成神經(jīng)管，神經(jīng)管前部擴(kuò)展、膨

大形成前腦、中腦和后腦的原基，而后部的神經(jīng)管發(fā)育為脊

髓。

、脊髓背-腹軸的圖式形成

1.BMP和Shh信號(hào)在脊髓的背腹軸分化過(guò)程起重要作用。

BMP在脊髓最背部的頂板及其上方的外胚層組織中表達(dá)，其

活性沿脊髓的背-腹軸形成一個(gè)梯度，可同時(shí)參與不同神經(jīng)

細(xì)胞群的分化。Shh在脊髓腹側(cè)的基板及其下方的脊索中表

達(dá)，Shh活性在脊髓的腹側(cè)到背側(cè)形成一個(gè)梯度，與BMP信

號(hào)相反，它主要參與脊髓腹側(cè)神經(jīng)細(xì)胞群的特化。

2.許多轉(zhuǎn)錄因子在脊髓的不同背-腹軸位置表達(dá)，將脊髓劃

分為不同的區(qū)域。這些因子包括nkx,dbx,msx,pax,irx

家族基因及bHLH因子01ig2,這些基因的表達(dá)區(qū)域通常通過(guò)

相互抑制而得以維持。BMP和Shh信號(hào)控制這些圖式化基因

的表達(dá)。

3.在不同的背-腹軸區(qū)域表達(dá)一組原神經(jīng)基因，其功能主要

包括3個(gè)方面：第一，抑制其周?chē)?xì)胞向神經(jīng)元的分化；第

二，促進(jìn)細(xì)胞向神經(jīng)元方向分化而抑制其分化為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)

胞；第三，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。

第二節(jié)脊椎動(dòng)物體節(jié)形成的機(jī)制

一、脊椎動(dòng)物的軸旁中胚層組織在發(fā)育早期形成一系列重復(fù)

的分節(jié)單位，稱為體節(jié)。體節(jié)位于脊索和神經(jīng)管兩側(cè)，沿胚

胎前-后軸左右對(duì)稱。每一個(gè)體節(jié)單位后來(lái)分化為3個(gè)區(qū)域:

即生皮節(jié)、生肌節(jié)和生骨節(jié)，之后它們分別發(fā)育成為真皮、

骨骼肌和中軸骨骼。

二、體節(jié)形成過(guò)程特征

1.脊椎動(dòng)物體節(jié)是由體節(jié)中胚層以“出芽”的方式形成的。

2.每一個(gè)體節(jié)形成的周期是固定不變的，就像有一個(gè)時(shí)鐘在

控制，稱為分節(jié)鐘。不同物種的體節(jié)數(shù)目和體節(jié)形成周期有

所不同。

3.分節(jié)過(guò)程與其他形態(tài)發(fā)生過(guò)程是密切協(xié)調(diào)進(jìn)行的，體節(jié)形

成的時(shí)間和位置受到嚴(yán)格的調(diào)控。

三、周期性表達(dá)基因及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控

1.c-hairyl基因在雞胚體節(jié)中胚層中周期性表達(dá)。c-hairyl

基因最初在PSM的后部和尾芽區(qū)廣泛表達(dá)，隨著前部預(yù)定體

節(jié)的成熟，c-hairyl的表達(dá)逐步向PSM前部推進(jìn)并固定于

新形成的體節(jié)的后半部分。

2.hairyl編碼一個(gè)堿性HLH轉(zhuǎn)錄抑制因子，使Notch信號(hào)

途徑的靶基因之一。

3.Lfng在小鼠和雞胚中都存在周期性表達(dá)。

4.Lfng、deltaC等基因的表達(dá)可能受到Notch信號(hào)的鄭調(diào)

控和hes7或其他hairy相關(guān)bHLH因子的周期性負(fù)調(diào)控，從

而使得這些基因呈現(xiàn)出周期性表達(dá)的特點(diǎn)。

四、分節(jié)鐘的分子機(jī)制：負(fù)反饋調(diào)節(jié)環(huán)路

五、FGF信號(hào)與體節(jié)形成

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十三章神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育

第一節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的組織發(fā)生

一、神經(jīng)系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生

神經(jīng)系統(tǒng)的主要組成成分來(lái)源于神經(jīng)胚的3個(gè)部分:神經(jīng)管、

神經(jīng)崎和外胚層板。其中神經(jīng)管和神經(jīng)幡是神經(jīng)胚形成中一

個(gè)過(guò)程的兩個(gè)產(chǎn)物，而外胚層板是由胚胎頭部特定區(qū)域的外

胚層增厚單獨(dú)形成的。

二、神經(jīng)管細(xì)胞的增殖、遷移和分化

（一）神經(jīng)管細(xì)胞的增殖和遷移

1.神經(jīng)細(xì)胞的增殖

2.神經(jīng)細(xì)胞的遷移

（二）神經(jīng)細(xì)胞的分化

1.神經(jīng)細(xì)胞的分化：室管膜細(xì)胞能產(chǎn)生神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的

前體。

2.神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)

-根據(jù)細(xì)胞軸突和樹(shù)突數(shù)目分類(lèi)：雙極、多級(jí)、假單極神

經(jīng)元

-根據(jù)神經(jīng)元合成和利用神經(jīng)遞質(zhì)分類(lèi)：乙酰膽堿能神經(jīng)

元、腎上腺素能神經(jīng)元

-根據(jù)神經(jīng)元執(zhí)行功能分類(lèi)：傳入神經(jīng)元、傳出神經(jīng)元、

中間神經(jīng)元

（三）中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組織分化

1.大腦皮質(zhì)的組織發(fā)生

由皮質(zhì)板發(fā)育為新皮質(zhì)，包括6層細(xì)胞，由外向內(nèi)分別是：

分子層、外顆粒層、椎體細(xì)胞層、內(nèi)顆粒層、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層、

多形細(xì)胞層。

2.小腦皮質(zhì)的組織發(fā)生

小腦分化為3層，由外向內(nèi)分別是：分子層、浦肯野細(xì)胞層

和顆粒層。

3.非層狀結(jié)構(gòu)中的組織發(fā)生

在腦的非層結(jié)構(gòu)的組織發(fā)生中，在靠近腦室較深的層中，成

神經(jīng)細(xì)胞聚集成團(tuán)，稱為核團(tuán)，每一個(gè)核團(tuán)是一個(gè)功能單位。

三、神經(jīng)崎及其衍生物

（一）神經(jīng)喳細(xì)胞的遷移

（二）神經(jīng)崎細(xì)胞的遷移的機(jī)制

（三）影響神經(jīng)崎細(xì)胞多能性的因素

1.在胚胎內(nèi)的位置

2.生長(zhǎng)因子

3.細(xì)胞外基質(zhì)

4.激素

四、外胚層板

五、細(xì)胞黏著分子的作用

六、程序化的細(xì)胞凋亡

（一）靶組織

在發(fā)育早期的一段時(shí)間神經(jīng)發(fā)育與靶組織無(wú)關(guān)，而在與靶組

織形成連接后依賴靶組織。

（二）神經(jīng)生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)因子

（三）傳入神經(jīng)的調(diào)節(jié)

在發(fā)育的一段時(shí)期，除去傳入神經(jīng)的神經(jīng)支配將會(huì)增加細(xì)胞

的死亡。

（四）功能活動(dòng)

第二節(jié)神經(jīng)連接的形成

一、神經(jīng)突起的發(fā)育

（一）軸突和樹(shù)突的產(chǎn)生

軸突和樹(shù)突從細(xì)胞中朝外生長(zhǎng)的位點(diǎn)和它們生長(zhǎng)的方向都

是由錐形細(xì)胞本身所固有的因子決定的。

（二）神經(jīng)突起的

神經(jīng)元軸突和樹(shù)突的伸長(zhǎng)需要新的膜、原生質(zhì)和細(xì)胞骨架成

分一起附加到生長(zhǎng)的突起中。軸突的伸長(zhǎng)是其頂端伸長(zhǎng)的結(jié)

果。

（三）軸突的生長(zhǎng)錐

軸突和樹(shù)突生長(zhǎng)的末端稱為生長(zhǎng)錐。

（四）先行神經(jīng)纖維

在神經(jīng)的軸突生長(zhǎng)期間，先行神經(jīng)纖維處在其他神經(jīng)纖維前

邊，成為引路的向?qū)А?/p>

二、軸突生長(zhǎng)的誘導(dǎo)

（一）向觸性：是指軸突傾向于沿著一定的表面生長(zhǎng)

（二）基質(zhì)粘連性

（三）電向性：軸突的生長(zhǎng)可能受電場(chǎng)的影響。

（四）化學(xué)向性：軸突的生長(zhǎng)是根據(jù)化學(xué)的線索運(yùn)行的

（五）生長(zhǎng)路線的標(biāo)記

三、軸突的過(guò)度生長(zhǎng)和撤消

四、樹(shù)突的發(fā)育和分化

（一）樹(shù)突的發(fā)育

樹(shù)突發(fā)育像軸突發(fā)育一樣，可能包含了或是從未分化狀態(tài)到

其最終單調(diào)形式的進(jìn)程，或是從起初過(guò)度增生到隨后的撤

消。前一種發(fā)育模式與傳入神經(jīng)調(diào)節(jié)樹(shù)突分化的作用一致。

后一種模式，樹(shù)突分支可能不依賴傳入神經(jīng)而發(fā)育，但傳入

神經(jīng)可能在決定哪些樹(shù)突將被保留起作用。

（二）樹(shù)突的分化

一個(gè)樹(shù)突的一般形態(tài)好像是由其本身固有的因素決定的。然

而樹(shù)突較精細(xì)的結(jié)構(gòu)依賴于與傳入神經(jīng)的持續(xù)相互作用及

其功能活動(dòng)。

五、局部地域有序投射形成的特異性

在生長(zhǎng)的軸突成功的到達(dá)其靶區(qū)以后，還需要形成精確的神

經(jīng)末梢的局部地域的有序投射。通常，有序連接的建立由于

軸突和靶標(biāo)間相互作用的結(jié)果，即局部地域有序投射的建立

是與突觸連接形成同時(shí)發(fā)生的。

（一）化學(xué)親和性假說(shuō)（Sperry,1963）

（二）“壓縮”和“擴(kuò)散”投射的實(shí)驗(yàn)

六、發(fā)育期間突觸連接的重排

（一）突觸的消失和穩(wěn)定

（二）回路的重排

（三）突觸競(jìng)爭(zhēng)

七、突觸連接的構(gòu)筑

突觸連接的構(gòu)筑要求其分子組成成分能被傳送到突觸位點(diǎn)；

突觸膜的成分必須插入到突觸前和突觸后的膜中，而且突觸

的細(xì)胞質(zhì)分成要以某種方式位于合適的位置。

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十四章附肢的發(fā)育和再生

第一節(jié)脊椎動(dòng)物附肢的發(fā)育

一、附肢的起源

附肢芽：附肢的原基。

附肢域：一個(gè)大區(qū)里包括能形成附肢的所有細(xì)胞。

Txb4和Txb5分別特化后肢和前肢。

二、附肢的早期發(fā)育

?早期附肢芽的誘導(dǎo)作用主要是由Wnt蛋

白質(zhì)和FGF10引起的。

（一）附肢發(fā)育中外胚層和中胚層間的相互作用

在附肢發(fā)育中至少要求3種類(lèi)型外胚層和中胚層間的相互作

用：第一，中胚層起始附肢芽向外生長(zhǎng)和形成AER；第二，

ARE刺激附肢芽中胚層的進(jìn)一步增殖及向外生長(zhǎng)和分化；第

三，附肢芽中胚層提供保持ARE所必需的刺激。

（二）附肢發(fā)育時(shí)期軸的建立

L近-遠(yuǎn)軸的發(fā)育：附肢近-遠(yuǎn)軸的分化是由ARE和附肢中胚

層誘導(dǎo)相互作用產(chǎn)生的。

2.背-腹軸的分化：在特化背-腹軸中特別重要的一個(gè)分子是

Wnt7a,Wnt7a基因在背部外胚層中表達(dá)，激活背側(cè)間質(zhì)中

Imxl基因o

3.前-后軸的特化：極化活動(dòng)區(qū)ZPA、（兩種模型）

4.3個(gè)軸的協(xié)調(diào)

（三）附肢中組織類(lèi)型的建立

（四）同源基因在附肢發(fā)育中的作用

1.同源基因決定附肢域

2.漸進(jìn)帶的相互作用是由msx-1和msx-2基因調(diào)節(jié)的

3.由同源基因決定前-后軸和指的特性

hox-D的表達(dá)模式是彼此區(qū)別指，hox-A基因的表達(dá)模式是

區(qū)別附肢的腕區(qū)和長(zhǎng)骨區(qū)。

4.細(xì)胞死亡和同源基因

細(xì)胞死亡在塑造附肢中起重要作用，尤其是對(duì)于關(guān)節(jié)的形成

和分離指都是必需的。壞死基因：msx-1,細(xì)胞視黃醇結(jié)合

蛋白質(zhì)I（CRBPI）

第二節(jié)有尾兩棲類(lèi)附肢的再生

一、附肢再生的過(guò)程

（-）創(chuàng)傷愈合

（二）組織破壞和去分化

（三）再生芽基的形成：去分化的細(xì)胞在頂外胚層帽下形成

一個(gè)突起，稱為再生芽基。

（四）形態(tài)發(fā)生和分化

二、芽基細(xì)胞的來(lái)源和作用

再生芽基細(xì)胞來(lái)源于組織破壞期間斷肢殘樁組織局部去分

化；另一個(gè)來(lái)源可能是在截肢影響下，從身體其它部位的儲(chǔ)

備細(xì)胞。

三、再生作用的調(diào)節(jié)

（一）表皮的作用（二）激素的作用（三）神經(jīng)的

作用

四、細(xì)胞分化模式的恢復(fù)

（一）插入規(guī)則（二）遠(yuǎn)端化規(guī)則

教學(xué)日志

說(shuō)明：1、每次授課前后，任課教師應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)。

2、授課時(shí)間：指授課日期和節(jié)次；教學(xué)進(jìn)度：指是否符合

教學(xué)進(jìn)度簡(jiǎn)表

第十五章眼的發(fā)育

第一節(jié)眼的早期形態(tài)發(fā)生概述

1.眼的發(fā)育開(kāi)始于原腸形成時(shí)，卷入原腸腔的內(nèi)胚層和脊索

中胚層向前移到頭部。此時(shí)側(cè)中胚層的邊緣恰好是位于預(yù)定

晶狀體外胚層的后方。

2.在人類(lèi)，視泡是從22天胚胎間腦側(cè)壁的2個(gè)突出部分開(kāi)

始的。

3.當(dāng)視泡與表面頭部外胚層的預(yù)定晶狀體相接觸時(shí)，它們相

互作用，外胚層增厚形成晶狀體板；視泡外壁內(nèi)陷形成雙層

壁的視杯。

第二節(jié)視泡發(fā)育的機(jī)制

一、控制視泡形成的因素

（一）間質(zhì)

聚集在視泡周?chē)拈g質(zhì)對(duì)視泡的正常發(fā)育具有重要的作用，

如果將間質(zhì)除去，則視泡的發(fā)育不正?；虬l(fā)育的頻率不高。

（二）細(xì)胞黏著

視泡細(xì)胞表面黏著性的變化可能和視泡的外突和視杯的形

成有關(guān)。

（三）腦脊液的積聚

視泡的膨脹長(zhǎng)大依賴于腦脊液在視泡內(nèi)的積累。

二、視泡的分化和自我調(diào)節(jié)

（一）與外胚層的接觸

眼原基（視泡或視杯）與外胚層接觸的區(qū)域可分化為神經(jīng)視

網(wǎng)膜。

（二）間質(zhì)影響色素上皮的分化

（三）神經(jīng)視網(wǎng)膜的分化

（四）視網(wǎng)膜-頂蓋投射的形成

影響視網(wǎng)膜-頂蓋精確連接形成的因素：

1.化學(xué)親和性

化學(xué)親和性學(xué)說(shuō)認(rèn)為存在一些本質(zhì)上是生物化學(xué)分子的物

質(zhì)引導(dǎo)生長(zhǎng)的神經(jīng)纖維到達(dá)頂蓋的合適靶區(qū)。

2.細(xì)胞的粘連性

細(xì)胞粘連的親和性使視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)錐能識(shí)別頂

蓋上的合適靶區(qū)。

3.發(fā)育時(shí)期

4.其他因子：神經(jīng)再生中的一些因子影響再生的視網(wǎng)膜頂蓋

投射形成。

第三節(jié)晶狀體發(fā)育的機(jī)制

一、晶狀體的決定和誘導(dǎo)

形成晶狀體的細(xì)胞來(lái)自與間腦視泡相接觸的頭部外胚層的

一個(gè)特定區(qū)域。但是，存在一些種間差異，一些動(dòng)物不需要

視泡就能形成晶狀體，而另一些無(wú)晶狀體的形成石斛完全依

賴與視泡的接觸。

二、晶狀體的形態(tài)發(fā)生和有關(guān)因素

晶狀體的形態(tài)發(fā)生從預(yù)定晶狀體外胚層開(kāi)始，經(jīng)歷晶狀體

板、晶狀體窩、晶狀體泡、初級(jí)晶狀體纖維和次級(jí)晶狀體纖

維等階段，最后發(fā)育為成熟的晶狀體。與晶狀體發(fā)生有關(guān)的

主要因素：細(xì)胞外基質(zhì)、微管