华中师范大学发育生物学总结.docx
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华中师范大学发育生物学总结
受精
一、什么是受精?
答:
由雌雄个体产生出的成熟卵子和精子相遇,融合成为合子(受精卵),从而导致新个体发育的过程称之为受精。
一般包括四个主要的过程:
(1)精卵相遇和识别;
(2)配子融合;(3)卵子激活;(4)精卵遗传物质融合,形成合子。
二、无脊椎动物精卵相遇和识别?
答:
1、趋化性及其控制机制:
在有些无脊椎动物中,成熟的卵子能分泌一种物质,吸引精子在卵膜孔附近聚集,且能增强卵膜孔附近精子的活力,并这种现象称为趋化性(chemotaxis)。
2、顶体反应:
当精子遇到卵子时,顶体膜和其外的质膜发生多处融合,释放蛋白水解酶,消化卵膜,为精子进入卵子打开通道,这些就是顶体反应(acrosomalreaction)。
三、哺乳动物的精卵相遇和识别?
答:
1、精子获能:
从雄体直接采集的哺乳动物的精子不能受精,只有在雌性生殖道的适宜环境中发生许多生理、生化方面的变化后(质膜变化、代谢活化),才能获得受精能力,这个过程称为“获能”。
体外获能(如钙离子、高浓度NaCL等),因此才有“试管动物”的产生。
2、精卵结合:
一个250KD的精子蛋白首先结合到卵子透明带相关的一个蛋白上,该蛋白不是透明带的主体部分且很容易被前期过程洗掉。
然后,第二个精子表面结合蛋白SED1结合到透明带上。
精卵结合的最后一步是精子头部多个蛋白结合到卵子透明带上的ZP3的多个链上。
透明带:
进行主要的精卵识别的场所。
哺乳动物的精卵识别是由于卵子的透明带中存在着精子结合蛋白,用于识别精子。
ZP3不仅检查精子种类,而且触发顶体反应,暴露出顶体内膜。
顶体内膜又与ZP2结合,以维持精子和卵子之间的联系。
3、顶体反应:
顶体帽部分的质膜与顶体外膜在多处融合,产生囊泡,释放出顶体内容物。
主要结果是:
释放顶体酶,以协助精子通过卵膜层。
诱发赤道段或顶体后区的质膜发生生理生化的变化,以便随后与卵质膜发生融合。
四、配子融合:
答:
卵子中的CD9蛋白与精子蛋白的相互作用可能促进了哺乳动物的配子融合,CD9基因敲除的小鼠不育,因为其卵子不能与精子融合。
在精子方面,IZUMO蛋白可能与精卵融合有关,Izumo基因突变小鼠的精子可以结合并穿过透明带,但不能与卵子细胞膜融合。
五、卵子激活
答:
受精引起卵子的许多变化,总称为卵子的激活。
卵子激活包括:
阻止多精受精、形态特征的变化和生理变化。
六、雌雄原核结合
答:
1、原核的形成:
精子入卵后,核膜破裂,染色质去浓缩,同时卵母细胞也完成成熟分裂。
去浓缩的精子染色质和卵子染色质周围重新形成核膜,成为雄性原核和雌性原核。
2、雌雄原核结合:
雌雄原核的融合;雌雄原核的接近,两原核并列在一起直到原核膜溶解,染色体排列在分裂中期的赤道板上。
七:
单性生殖
答:
1、孤雌生殖:
完全不需要精子;2、雌核发育:
需要两性亲缘种精子的刺激,促使卵子激活,但精子并不参与受精;3、杂种生殖:
需要两性亲缘种提供精子受精,但在卵母细胞减数分裂过程中,父本基因组全部被排出,形成仅具有母本基因组的卵子。
仅有母本的单倍体基因组世代相
早期胚胎发育
一、卵裂及其意义?
答:
卵子受精和激活之后发生一系列迅速的细胞分裂的过程,即为卵裂(cleavage)。
受精卵分裂成许多体积较小的细胞,这些小细胞称为卵裂球(blastomere)。
卵裂是产生多细胞生物的基础。
反映了动物的系统发育过程,为“多细胞动物是从单细胞动物进化而来的”论点提供了证据。
二、卵裂的类型?
答:
1、全裂:
卵裂沟通过整个卵子的卵裂方式。
少黄卵或中量黄卵。
(1)辐射型卵裂:
通过胚胎主轴的任何切面都能把胚胎分成两个对称的部分。
如:
文昌鱼、海胆、大多数娃和蝾螈。
(2)螺旋型卵裂:
卵裂面与动植物极之间的主轴有一定的倾斜角,使分裂球呈螺旋状排列。
如:
螺类。
(3)两侧对称性卵裂:
第一次卵裂就确定了胚胎的对称面,以后所有的分裂球都对称地排列在第一次分裂面的两侧。
如:
柄海鞘(Styelapartita);(4)转动式卵裂:
第一次是正常的经线裂,第二次卵裂时,其中一个卵裂球是经线裂,而另一个卵裂球是纬线裂。
如哺乳动物;2、偏裂:
卵裂沟不能通过整个卵,呈现局部卵裂的现象,即偏裂。
端黄卵和中黄卵。
(1)盘状卵裂:
卵裂仅限于动物极,富含卵黄的植物极保持未分裂状态。
如:
斑马鱼;
(2)表面卵裂:
位于卵中央的细胞核先分裂,以后移到卵子表层细胞质较多的地方,然后细胞质再进行分裂,而卵黄部分则不分裂。
中黄卵的卵裂方式。
如:
果蝇
三、哺乳动物卵裂的特点?
答:
(1)转动式卵裂。
(2)早期卵裂球的细胞分裂并不同步,所以胚胎有时会由奇数个细胞组成。
(3)致密化现象。
8-细胞晚期,卵裂球突然挤作一团,最大限度地接触在一起,将内部完全密封。
8细胞胚胎的外层胞间形成致密连接(tightjunctions),而内层胞间形成缝隙连接(gapjunction)。
注射了E-Cadherin抗体的胚胎不能够致密化。
在4细胞期激活蛋白激酶C导致compaction发生。
因此Compaction可能始于蛋白激酶C的活化,它引起细胞骨架的重排,在膜上均匀分布的E-Cadherin重新定位在胞间相交处。
四、影响卵裂类型的因素?
答:
1、卵黄物质在细胞中的位置和数量。
2、在细胞质中影响有丝分裂纺锤丝形成角度的那些因子。
如卵的固有极性,精子进入卵的位置。
五、卵裂的机制?
答:
1、早期卵裂细胞周期的特殊性;2、后期卵裂细胞周期的调控机制;3、细胞骨架在卵裂中的作用4、新膜的形成。
六、囊胚及其形成的意义?
答:
卵裂后期,卵裂球组成一个多细胞的胚体,近似囊形,所以称为囊胚。
*是后生动物系统发育过程中最初的基本类型。
囊胚腔的存在有利于其内部细胞的迁移,为未来建立胚区和分化成各种器官作准备。
七、囊胚的类型?
答:
1、腔囊胚:
胚胎细胞围成一个中空的球形。
2、盘状囊胚:
囊胚象中间凹进的盘子一样倒扣在卵黄上面。
3、表面囊胚。
八、囊胚腔形成的机制?
答:
A.卵裂球分泌的蛋白进入囊胚腔中,导致腔中液体粘稠而吸取胚外水分,腔内的膨胀压阻止了细胞向腔内增生;B.细胞与受精膜内的透明层紧密粘接,使细胞不能向腔内增生。
九、中囊胚过渡调节?
答:
母型调控(Maternalcontrol):
受精后,储存在卵母细胞内的RNA和蛋白质被激活,启动并调控早期胚胎发育。
合子型调控(Zygoticcontrol):
大批合子型基因表达并调控胚胎发育。
由母型调控向合子型调控的过渡称为母型-合子型过渡(maternal-zygotictransition,MZT)或中囊胚过渡(mid-blastulatransition,MBT)。
十、原肠胚期的主要特征?
答:
(1)胚胎细胞进行有规律地迁移、排列,形成2或3个胚层。
2)细胞核开始起主导作用,合成新的蛋白质,胚胎细胞有了不同形态和不同功能的分化。
十一、原肠形成的方式?
答:
1、内胚层的形成,包括:
(1)外包:
(动物极)表层细胞运动,细胞铺展、变薄、面积扩大,包住胚胎内层的细胞。
(2)内卷:
外面铺展的细胞到一定时期从边缘向胚胎内部卷入,伸展形成内胚层。
(如乌贼、硬骨鱼类)(3)内陷:
某个区域的细胞向内凹陷,一般为囊胚植物极细胞先内凹。
(如文昌鱼)(4)内移:
细胞从胚胎表层单个的向胚胎内部迁移(水螅、水母)(5)囊胚壁细胞被割裂成两层平行的细胞,外层为外胚层,内层为内胚层。
(如一些水母)(6)会聚伸展:
指细胞间相互插入,使所在组织变窄、变薄,并推动组织向一定方向移动。
2、中胚层的形成,包括:
(1)体腔囊法:
从原肠顶部两侧,内胚层向外突起,形成成对的体腔囊。
它们在内外胚层之间扩展成为中胚层。
如文昌鱼;
(2)内移法:
部分外胚层细胞分散地进入内、外胚层之间,形成间叶细胞,然后发生各种中胚层器官。
棘皮动物;(3)端细胞法:
在卵裂期分离出两个端细胞(Teloblast)。
原肠形成时它们对称分布于原肠两侧内外胚层的交界处。
端细胞分裂形成中胚层索。
原口动物。
十二、胚层的分化?
答:
1、外胚层(ectoderm):
将演变成表皮及其衍生物(毛发、指甲、鳞片及皮肤腺等)、神经系统、感觉器官、消化管的两端。
2、中胚层(mesoderm):
将分化为真皮、肌肉组织、结缔组织、血管和淋巴管的内皮、体腔内表面的间皮、泌尿生殖器官的上皮等。
3、内胚层(endoderm):
将演变为消化道和消化腺的上皮、呼吸道的上皮及某些内分泌腺的上皮。
十三、海胆原肠形成的机制?
答:
海胆原肠的形成可分为两个阶段。
在起始阶段,预定内胚层内陷呈矮而粗的柱状,延伸到囊胚腔的一半。
短暂的间歇后,延伸继续。
在第二个阶段,在原肠腔的顶部分化出次级间充质细胞(图1),这种细胞同样有丝状伪足,并且附着于原肠胚动物极的内壁,细胞相互连接,伪足收缩,使原肠腔向囊胚腔推进。
直到最终与预定形成口的区域接触并融合。
分散在原肠腔两侧的次级间充质细胞向两侧扩张,形成两个体腔囊。
部分次级间充质细胞形成食道外的肌肉壁。
内胚层内陷的起始阶段依靠的是细胞形状的改变,而后由于会聚伸展的作用得以完成延伸。
十四、果蝇的原肠作用?
答:
1、开始阶段:
(1)胚胎腹部中线两侧的细胞内陷(invaginate),形成腹部凹沟(Ventralfurrow)。
(2)腹沟最后与表面脱离,变为胚胎内的腹管。
(3)腹管变平,形成一层中胚层细胞,位于腹部外胚层之下。
2、内胚层内陷:
内胚层从前后两个区域内陷,腹部内胚层内陷,形成前部中肠;背部内胚层内陷,形成后部中肠。
最终,内陷加深,前部中肠和后部中肠融合,形成中肠(midgut)。
3、胚带的形成和延伸、收缩:
(1)表面的外胚层细胞和中胚层聚集延伸,向腹部中线迁移,形成胚带(germband)。
它们将形成胚胎的躯干部。
(2)胚带向后延伸,包绕胚胎背部表面。
(3)然后,胚带收缩(retract),将预定的后部体节置于胚胎的最后端。
4、外胚层:
部分细胞内移,离开腹部表面,在腹部外胚层和中胚层之间形成一层,它们将发育为神经系统。
腹部的外胚层形成胚带向后移动,将来发育为表皮(epidermis)。
部分外胚层内陷,将来形成前肠和后肠。
十五、Dorsal蛋白梯度对胚层分化的影响?
答:
核中含大量Dorsal的细胞将发育为中胚层细胞。
Dorsal蛋白激活一些特殊的基因,如twist和snail。
Twist蛋白激活中胚层基因,而Snail蛋白则抑制非中胚层基因的表达,从而使得这些细胞呈现中胚层的表型。
中胚层前体(最腹面)表达twist和snail。
背部表皮和羊浆膜(最背面)表达zenanddpp。
神经外胚层前体表达twistandrhomboid侧面的神经外胚层前体不表达这几个基因中的任何一个。
十六、鱼类的原肠作用?
答:
1、细胞运动,其过程包括:
外包、积聚(形成胚环、形成背唇)、内卷(形成胚盾)。
原肠作用开始:
胚盘细胞下包,由卵黄合胞体层(YSL)驱动,使胚盘变薄。
胚层的形成:
下包至胚胎中间时,与卵黄相邻的deepcells内卷,使交界处形成厚实的一圈,叫胚环(germring)。
内卷的细胞和由上层内移的细胞形成下胚层、上层的cells为上胚层。
胚盾(embryonicshield):
因深层细胞的内卷和会聚扩展而在germring的某处形成的加厚区。
它为胚胎的背部。
2、内卷的胚层(由先到后):
预定的内胚层细胞、预定的脊索中胚层(chordamesoderm)、预定的其它中胚层细胞(轴旁中胚层等)。
3、未卷入的上胚层将发育为胚胎的外胚层。
4、没有典型的原肠腔,仅一裂隙位于下胚层与卵黄多核体之间。
十七、两栖类原肠作用过程中,三个胚层是怎样形成的?
答:
1、第一个标志是边缘带的内胚层细胞(瓶状细胞)在灰色新月区内陷。
2、植物极旋转导致咽内胚层和头部中胚层朝向囊胚腔顶部,将由它们带动细胞内卷。
3、dIMZ(中胚层细胞)主动迁移,内胚层被动卷入,原肠腔形成。
4、表层IMZ细胞和其内侧的中胚层一起移动,形成了原肠腔顶部的内胚层壁。
胚孔下面的植物极细胞被外包的外胚层覆盖,形成原肠腔底部的内胚层。
5、动物极帽和非内卷边缘带细胞通过外包扩展,覆盖整个胚胎,形成外胚层。
6、最后形成三个胚层的胚胎。
原肠腔由内胚层包围,中胚层在内胚层和外胚层之间。
十八、两栖类原肠形成的机制?
答:
(1)胚孔定位:
精子进入引起细胞质重排,细胞质不对称,受精卵产生背腹之区别,指导胚孔定位于与精子穿入点相对的一边,即灰色新月区。
(2)细胞运动与原肠的组建:
瓶状细胞的形成:
未来背唇处的细胞,其内部(朝向胚胎内部)细胞膜间失去连接,而外部细胞膜仍与邻近细胞间紧紧相连。
内陷时细胞外面部分被拉成细杆状,整个细胞就成长颈瓶形。
瓶状细胞的形成启动了原肠作用,这些细胞的收缩形成胚孔裂隙;植物极旋转:
在瓶状细胞形成前至少2小时,内部细胞重新排列,推动囊胚腔背下部的细胞朝向动物极。
植物极旋转将咽内胚层细胞推向前,位于内卷的中胚层之上,这些细胞带动中胚层细胞(被动地)进入内部朝动物极方向移动。
然后这些细胞沿囊胚腔的顶部迁移。
咽内胚层和头部中胚层带动内卷细胞前行。
边缘带的表层由于和迁移的深层细胞相连而被拖入内部形成原肠的“内胚层衬里”;深层内卷边缘带(deepinvolutingmarginalzone:
dIMZ)细胞的运动:
IMZ原向植物极的一端(头部中胚层)细胞卷向动物极,以领导细胞向囊胚腔运动。
dIMZ数层细胞相互插入,使其变成一层薄的向下扩展的深层细胞和一层向上迁移的中胚层流。
原肠晚期,柱状深层细胞变平扩展,同时边缘带细胞继续向内部迁移。
因此,在原肠作用过程中,瓶状细胞仅起一个启动形成浅沟的作用,而深层内卷边缘带(dIMZ)细胞(头部中胚层和脊索中胚层)的形态发生运动则是原肠作用的主要动力。
(3)胚层的形成:
内外胚层的形成:
在原肠作用过程中,动物极帽和非内卷边缘带细胞通过外包扩展,覆盖整个胚胎,形成外胚层。
中胚层细胞内卷时,表层IMZ细胞和其内侧的脊索中胚层一起移动,这样同时也形成了原肠腔顶部的内胚层壁。
胚孔下面的植物极细胞被外包的非内卷边缘带细胞覆盖,形成原肠腔底部的内胚层。
中胚层的形成:
深层内卷边缘带是一个细胞环。
在原肠作用过程中,该细胞环沿胚孔唇内卷。
预定脊索从背唇内卷,体节中胚层从侧唇卷入,未来的侧板中胚层从腹唇卷入。
内卷进行时,预定中胚层细胞伸出伪足,表明细胞正在积极迁移。
(4)表层细胞外包机制:
爪蟾原肠作用中细胞外包的主要机制是细胞数量的增加(通过细胞分裂)和细胞层数的合并。
十九、两栖类原肠作用中细胞运动的总结?
答:
原肠作用的第一个标志是边缘带的内胚层细胞(瓶状细胞)在精确的时间和地点内陷。
边缘细胞通过胚孔唇内卷开始形成原肠。
植物极旋转为内卷细胞指明方向。
由于深层内卷边缘带细胞(预定中胚层细胞)主动迁移,带动表层内卷边缘带(内胚层)内卷,导致原肠腔体积增大。
原肠腔由内胚层包围,中胚层在内胚层和外胚层之间。
内卷同时,外胚层前体细胞扩展外包,取代卷入的内胚层,最后形成三个胚层的胚胎。
二十、鸟类原肠作用的一般过程?
答:
1、明区(areapellucida)和暗区(areaopaca):
在胚盘中央,由于胚盘下腔的形成,胚盘细胞远离卵黄,从侧面看比较透明,所以称为明区。
在胚盘边缘的细胞与卵黄直接接触,从侧面看显得比较暗,所以称为暗区。
2、下胚层的形成:
胚盘的一些细胞迁移到胚盘下腔,形成多点“内陷小岛”(即初级下胚层)。
不久,胚盘后端边缘的细胞向前迁移,形成次级下胚层(hypoblast),把初级下胚层细胞推向前。
此时表面的胚层称为上胚层(epiblast)。
上、下胚层之间的腔就是囊胚腔。
下胚层形成胚外的成分,给胚胎以营养和保护作用。
胚胎的三个胚层及一些胚外成分均由上胚层细胞形成的。
3、原条的形成:
原条形成是鸟类、爬行类和哺乳类原肠作用的特点。
初期原条:
胚盘表面的细胞向明区一端迁移,并向中央集中,形成一个三角形的细胞积聚区。
原条向前延伸,至明区中央时为中期原条。
以后胚胎前端向前推进,明区后端向后延伸,使原条变得狭长。
此时原条内细胞内陷,形成原沟(primitivegroove),此为定形期原条。
在原条的前端,细胞积聚加厚,形成原结,即亨生氏结(Hensen`snode),相当于两栖类的背唇。
Koller氏镰刀区前端形成亨生氏结,后端参与原条形成。
细胞通过原沟迁移到囊胚腔内。
从亨氏结迁移到囊胚腔的细胞是未来的头部中胚层和脊索,而从原条侧部进入的细胞将形成内胚层和其他中胚层。
留下的上胚层细胞外包,包围卵黄,形成外胚层。
二十一、鸟类原肠作用的机制?
答:
1、胚胎的极性:
明区后端决定着胚胎的极性(尾端)2、下胚层的作用:
下胚层主要对原条(胚轴)的走向有很大影响。
次级下胚层可能直接引导原条的形成。
3、囊胚腔内的细胞运动:
原肠作用初时也形成瓶状细胞,从原条处进入囊胚腔内。
然后细胞变扁,同时伸出伪足,以此在囊胚腔内运动。
外胚层细胞分泌并在囊胚腔内积累的细胞外粘多糖(透明质酸)对细胞迁移起着重要作用:
使细胞彼此分开,便于其单个地迁移运动。
4、基因的表达:
第一类基因首先在Koller’ssickle后端表达,如Vg1andNodal,它们沿原条全长表达。
Vg1对原条形成起关键作用,其异位表达将导致新原条的形成。
第二类基因(如chordinandsonichedgehog)的表达将指导原条前端形成。
二十二、哺乳类的原肠作用?
答:
1、上、下胚层的形成和分化:
首先,从内细胞团分出两层细胞,上面一层为上胚层,下面的即为下胚层。
下胚层的边缘将来向下延伸,围成一个卵黄囊。
上胚层又分成两层细胞,上面一层形成羊膜,下面一层则是胚胎上胚层。
胚胎上胚层是真正产生胚胎本体的细胞层。
2、原条的出现和三胚层的形成:
以人为例:
第三周初,胚胎上胚层细胞迅速增殖,并不断向该胚层尾端中轴处迁移,在尾侧中轴线上形成增厚的细胞索,即为原条。
中胚层细胞通过原条迁移到上、下胚层之间。
内胚层细胞通过原条向下迁移,插入到下胚层中。
此时原来的上胚层即变为外胚层。
3、滋胚层的发育。
4、胎盘的发育。
二十三、绒毛膜的形成?
答:
第二周时,绒毛干仅由外表的融合滋胚层和内部的细胞滋胚层构成。
第三周时,胚外中胚层进入绒毛干内,构成绒毛干的中轴并分化为结缔组织和血管,血管互相连接并与胚体内的血管连接。
绒毛干末端的细胞滋胚层增生,穿出干的末端,伸抵子宫蜕膜(胚胎植入后的子宫内膜)组织,将绒毛干固着于蜕膜上。
二十四、胎盘的发育及其功能?
答:
1、蜕膜的划分根据蜕膜与胚体的位置关系,可分为:
基蜕膜、包蜕膜、壁蜕膜2、绒毛膜的发展及胎盘的形成:
早期整个绒毛膜表面的绒毛发育均匀。
以后,由于与包蜕膜相贴的绒毛膜供血匮乏,绒毛逐渐退化消失,绒毛膜表面光滑,称为平滑绒毛膜。
基蜕膜处的绒毛膜供血充足,绒毛反复分支,生长茂密,称为丛密绒毛膜。
丛密绒毛膜与基蜕膜就组成胎盘。
3、胎盘的功能:
物质交换:
胎儿通过胎盘从母血中获得营养和氧气,排出代谢产物和二氧化碳。
相当于小肠、肺和肾的作用。
内分泌:
融合滋胚层能分泌多种激素,维持妊娠。
①绒毛膜促性腺激素(HCG):
促进母体黄体生长,维持妊娠。
②促乳素:
促进母体乳腺发育,以便将来分泌乳汁。
③雌激素和孕激素:
于妊娠第四个月开始分泌,接替黄体的功能,促进胚胎和胎盘的正常发育。
保护胎儿:
阻挡母体免疫系统的影响。
二十五、果蝇胚轴的特化和体轴的建立?
答:
有4组母体效应基因与果蝇胚轴形成有关,其中3组与胚胎前后(A-P)轴的决定有关,另1组基因决定胚胎的背腹(D-V)轴。
1、前后轴的形成:
在早期胚胎中,形成了四种母源性蛋白的浓度梯度,对前后轴形成起着关键作用:
Biocoid蛋白从前向后浓度逐渐降低,可以同时特异性地启动不同基因的表达;Hunchback蛋白从前向后浓度逐渐降低;Nanos蛋白从后向前浓度逐渐降低,对hb和bcd基因表达起抑制作用;Caudal蛋白从后向前浓度逐渐降低。
第3套母源性基因调控胚胎前后两端非体节的端部(原头区和尾部)的发育。
Torso蛋白均匀分布于卵质膜。
但仅被位于卵母细胞两端的滤泡细胞所激活,该激活因子可能是Torso-likeprotein。
TORSO的活性打开了酪氨酸受体激酶的通路,在卵子两端产生的这些基因产物在胚胎中向细胞质弥散,在Bicoid的共同作用下,前端形成了原头区,后端形成了尾部。
2、背腹轴的形成:
卵母细胞核移至卵母细胞的背面前端,它将gurkenmRNA定位在那里,翻译成蛋白质。
在卵子发生中期,Torpedo蛋白接收到Gurken蛋白的信号,抑制Pipe的合成,滤泡分化为背面形态;Gurken蛋白离腹面较远,无法扩散到腹面,腹面滤泡细胞中合成Pipe,激活Nudal。
Nudal和未知因子x协同作用,把Gastrulation-defective(Gd)蛋白断裂开,Snake蛋白断裂,Easter蛋白切断,Sp?
tzle蛋白切开。
激活的Sp?
tzle蛋白与Toll受体结合,有活性的Toll激活Tube和Pelle,使Cactus蛋白磷酸化,降解。
Dorsal蛋白进入细胞核中,使得该处的细胞变成腹面化的形态。
二十五、两栖类胚轴的决定?
答:
1、背腹轴的形成:
囊胚期最背面的植物极细胞能够诱导产生组织者,因而称为“Nieukoop中心”。
Wnt途径,Dsh能够抑制GSK3的活性,从而使得胚胎背部的β-catenin稳定存在,进而激活背部化基因。
卵裂时,β-catenin进入细胞核,与Tcf3结合形成转录因子,激活SiamoisandTwin基因。
SiamoisandTwin与TGF-β途径激活的转录因子(Vg1,Nodal,activin)相互作用,激活组织者区域的goosecoid基因。
囊胚晚期,Vg1andVegT位于植物半球,而β-catenin位于背部。
β-catenin和Vg1andVegT协同作用,激活Nodal-related(Xnr)genes,从而在内胚层形成了一个Xnrs蛋白(Derriere,activin)的浓度梯度,背部的中胚层浓度最高。
Xnrs蛋白的梯度特化了不同的中胚层:
极少或没有Xnrs蛋白的区域含有高水平的BMP4andXwnt8,它们将变为腹面中胚层(ventralmesoderm);含有中等浓度Xnrs蛋白的区域变为侧面的中胚层;含高浓度Xnrs蛋白的区域,goosecoidgene和其它背部中胚层基因激活,中胚层组织变为组织者(背面中胚层)。
2、前后轴的特化:
胚胎诱导:
一部分细胞对其相邻的细胞产生影响,指导或允许邻近细胞采取一个特定的发育途径。
发出信号,产生影响的一部分细胞或组织,称为诱导者。
接受信号从而进行分化的细胞或组织称为感应者。
BMP抑制子:
阻止腹侧面中胚层和腹侧面内胚层的形成。
Wntinhibitors(Frzb等)所在区域在胰岛素样生长因子信号诱导下允许头部结构的形成。
尾部化(Caudalizing)因子(Wnts,视黄酸等)的梯度引起Hox基因区域特异性表达,导致神经管不同区域的特化。
3、左右轴(Left-RightAxis)特化因子:
脊椎动物左右轴形成的关键事件都是原肠胚左侧侧板中胚层表达的nodal-相关基因调控。
爪蟾的nodal-相关基因-1(Xnr-1)的表达区域仅限于原肠胚左侧,Xnr-1激活pitx-2在胚胎左侧专一性表达。
二十六、鱼类体轴的形成?
答:
1、背腹轴的形成:
在原肠作用过程中,腹部中胚层分泌BMP2B诱导腹部和侧面的中胚层及表皮的分化。
背部中胚层分泌Chordino等因子,阻止BMP2B,使中胚层和外胚层背部化。
斑马鱼中,在未来胚盾下面的部分卵黄合胞体的核中聚集有β-catenin,该区域可被看作是为鱼类的Nieukoop中心。
β-catenin激活stat3,启动细胞运动。
β-catenin的下游基因产物Bozozok和Squint分别激活chordino基因,而且它们还协同作用激活其它的组织者基因,从而使该区域中胚层和外胚层背部化