小鼠发育概要_精品文档.ppt

1、小鼠发育概要脊椎动物身体为什脊椎动物身体为什么对称？么对称？2010年年2月月18日法国国家科研中心发布公报日法国国家科研中心发布公报说，一个由美国和法国研究人员组成的科说，一个由美国和法国研究人员组成的科研小组通过对小鼠胚胎的研究，发现了影研小组通过对小鼠胚胎的研究，发现了影响脊椎动物身体对称性的物质。脊椎动物响脊椎动物身体对称性的物质。脊椎动物身体的对称性早在胚胎发育初期，即体节身体的对称性早在胚胎发育初期，即体节形成时期就已经表现出来，维生素形成时期就已经表现出来，维生素A酸在确酸在确保身体对称性上起到了关键性作用。保身体对称性上起到了关键性作用。答案答案小鼠的胚胎发育小鼠的胚胎发育小鼠

2、作为一种模式生物，其胚胎发育与人小鼠作为一种模式生物，其胚胎发育与人类比较接近，已经成为胚胎发育学的研究类比较接近，已经成为胚胎发育学的研究重点。它可以作为很多人类疾病的动物模重点。它可以作为很多人类疾病的动物模型，所以小鼠胚胎发育的研究对一些疾病型，所以小鼠胚胎发育的研究对一些疾病的研究具有十分重要的意义。而且小鼠的的研究具有十分重要的意义。而且小鼠的基因组序列已全部测出，使得研究方向更基因组序列已全部测出，使得研究方向更为明确。为明确。小鼠的胚胎发育自精子使卵母细胞受精开始。在小鼠的胚胎发育自精子使卵母细胞受精开始。在受精受精24小时后，小鼠胚胎处于小时后，小鼠胚胎处于2-细胞期，并且仍细

3、胞期，并且仍将继续缓慢分裂，在没有体积增加的情况下，沿将继续缓慢分裂，在没有体积增加的情况下，沿着输卵管向子宫方向移动，直到受精着输卵管向子宫方向移动，直到受精4.5天后植天后植入子宫。入子宫。小鼠的胚胎发育小鼠的胚胎发育小鼠的胚胎发育小鼠的胚胎发育受精受精5-10天后，三个基本的胚层，外胚层、天后，三个基本的胚层，外胚层、中胚层和终末内胚层（区别于原始内胚层）中胚层和终末内胚层（区别于原始内胚层），通过原肠作用，产生未来小鼠的基本身，通过原肠作用，产生未来小鼠的基本身体结构和器官原基也建立起来。体结构和器官原基也建立起来。受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔

4、）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。体积并不增加。：由具有全能性细胞构成，细胞数在：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，排列紧密，个左右，排列紧密，形似桑椹形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂胚胎发育胚胎发育滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔小鼠发育概要小鼠发育概要受精卵幼体成体（胚胎

5、发育）TIME卵细胞受精以后即开始分裂、发育，形成卵细胞受精以后即开始分裂、发育，形成为胚胎。先形成的胚胎为桑椹胚（胚胎的为胚胎。先形成的胚胎为桑椹胚（胚胎的形状像桑椹），然后形成囊胚（胚胎呈囊形状像桑椹），然后形成囊胚（胚胎呈囊状），并且植入在子宫内膜中，吸取母体状），并且植入在子宫内膜中，吸取母体的营养，继续发育。囊胚壁为滋养层，囊的营养，继续发育。囊胚壁为滋养层，囊中有内细胞群。胚胎继续发育，内细胞群中有内细胞群。胚胎继续发育，内细胞群的一部分发育成外胚层、内胚层和中胚层的一部分发育成外胚层、内胚层和中胚层这三个胚层，再由这三个胚层分化发育成这三个胚层，再由这三个胚层分化发育成所有组织和

6、器官。所有组织和器官。胚胎发育大致情况胚胎发育大致情况需要知道的几个概念需要知道的几个概念滋养层滋养层 ：为哺乳类早期胚泡壁的单层细胞：为哺乳类早期胚泡壁的单层细胞所形成的薄膜。所形成的薄膜。内胚层与外胚层：胚泡的内细胞团增殖分内胚层与外胚层：胚泡的内细胞团增殖分化，逐渐排列成两层细胞。靠近胚泡腔的化，逐渐排列成两层细胞。靠近胚泡腔的一层一层 称内胚层，内胚层与极端滋养层之间称内胚层，内胚层与极端滋养层之间的一层称外胚层。的一层称外胚层。中胚层：指在胚胎发育过程中，处在外胚中胚层：指在胚胎发育过程中，处在外胚层和内胚层之间的细胞层。层和内胚层之间的细胞层。需要知道的几个概念需要知道的几个概念羊

7、膜腔和卵黄囊：在内外胚层形成的同时，羊膜腔和卵黄囊：在内外胚层形成的同时，外胚层的背面形成一个腔称羊膜腔，内胚外胚层的背面形成一个腔称羊膜腔，内胚层的腹层的腹 侧出现一个囊叫卵黄囊。侧出现一个囊叫卵黄囊。原条：最先在鸟类胚胎发育中发现，从后原条：最先在鸟类胚胎发育中发现，从后端缘区向前伸展的条带，是由外胚层细胞端缘区向前伸展的条带，是由外胚层细胞向囊胚腔下陷造成的。向囊胚腔下陷造成的。原结：原条的头端增厚，形成原结。原结：原条的头端增厚，形成原结。脊索：原结的细胞向胚盘头端延伸为一条脊索：原结的细胞向胚盘头端延伸为一条细胞索，称脊索。细胞索，称脊索。体节：脊椎动物在胚胎发育过程中沿身体体节：脊

8、椎动物在胚胎发育过程中沿身体前后轴形成的一定数目的暂时性结构，它前后轴形成的一定数目的暂时性结构，它会逐渐分化为骨骼和肌肉等组织。会逐渐分化为骨骼和肌肉等组织。胚盘：内胚层与外胚层相贴，形成一个圆胚盘：内胚层与外胚层相贴，形成一个圆盘状结构称胚盘，它是胎儿的原基。盘状结构称胚盘，它是胎儿的原基。需要知道的几个概念需要知道的几个概念内胚层与外胚层的位置内胚层与外胚层的位置三胚层结构三胚层结构受精卵幼体成体（胚胎发育）TIME小鼠发育概要小鼠发育概要受精卵受精卵生殖细胞系的起源生殖细胞系的起源 原生殖细胞（原生殖细胞（primordial germ cells，PGC）起源于表胚层，）起源于表胚层

9、，PGC最早在最早在7.0dpc原原肠期胚胎中检测到，它们作为一个特殊的肠期胚胎中检测到，它们作为一个特殊的群体存在于后羊膜褶区域的胚外中胚层中，群体存在于后羊膜褶区域的胚外中胚层中，接下来，它们位于原条后部下方，并且被接下来，它们位于原条后部下方，并且被合并到尿囊基部，在头褶期形成大约合并到尿囊基部，在头褶期形成大约75个个细胞的细胞簇。细胞的细胞簇。小鼠发育概要小鼠发育概要受精卵受精卵生殖细胞系的起源：生殖细胞系的起源：在在8.0dpc，最初的一小团，最初的一小团PGC开始分散，开始分散，并且在早体节期（约并且在早体节期（约200个）嵌入后肠内胚个）嵌入后肠内胚层中。层中。PGC离开肠内胚

10、层，沿被肠系膜向体离开肠内胚层，沿被肠系膜向体腔壁转移，在腔壁转移，在10.5-12.5dpc到达生殖嵴，到到达生殖嵴，到13dpc，在每个生殖嵴原基中有约，在每个生殖嵴原基中有约25000个个PGC。雌性细胞迁移到未来的卵巢中，雄性。雌性细胞迁移到未来的卵巢中，雄性细胞迁移到未来的睾丸中。在从尿囊基部细胞迁移到未来的睾丸中。在从尿囊基部开始迁移过程中，开始迁移过程中，PGC每每16小时分裂一次。小时分裂一次。精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M精精子子发发生生的的过过程程多

11、个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形卵原细胞卵原细胞多个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞第一极体第一极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失 卵卵子子发发生生过过程程M排卵前后完成排卵前后完成在受精过程完在受精过程完成成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围,形形成卵泡成卵泡染色体复制染色体复制有丝分裂有丝分裂M第一阶段第一阶段胎儿时期完成胎儿时期完成第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段不分裂不分裂卵子的发生卵子的发生卵子的发生卵子的发生小鼠发育概要受精卵受精：精子头后区与卵母细胞膜的融合促进了一系列反应的级联发生，总称为受精。1、精子获

12、能2、顶体反应3、精子穿过放射冠4、精子穿过透明带5、精子进入卵黄6、原核形成7、配子配合哺哺乳乳动动物物受受精精过过程程示示意意图图胚胎早期发育：胚胎早期发育：1、卵裂、卵裂2、囊胚的形成、囊胚的形成3、早期胚胎的迁移、早期胚胎的迁移4、胚胎的附植、胚胎的附植小鼠发育概要小鼠发育概要胚胎发育胚胎发育胚胎发育在合子形成不久开始，由于染色胚胎发育在合子形成不久开始，由于染色体数目恢复了双倍体，所以又可以不断地体数目恢复了双倍体，所以又可以不断地分裂分裂卵裂，同时向子宫移动，并在其特定卵裂，同时向子宫移动，并在其特定阶段进入子宫，然后定位和附植。小鼠的阶段进入子宫，然后定位和附植。小鼠的早期卵裂发

13、生在输卵管中。早期卵裂发生在输卵管中。小鼠发育概要小鼠发育概要胚胎发育胚胎发育早期卵裂发生在输卵管中早期卵裂发生在输卵管中胚胎早期发育胚胎早期发育卵裂卵裂合子是一个比身体其他细胞大得多的单细合子是一个比身体其他细胞大得多的单细胞。其中细胞质所占的比例同核的大小相胞。其中细胞质所占的比例同核的大小相比也要大得多。内含早期分裂足够的营养比也要大得多。内含早期分裂足够的营养物质。当发育开始时，单细胞的合子即进物质。当发育开始时，单细胞的合子即进行一次又一次的分裂，此刻胚胎虽吸收水行一次又一次的分裂，此刻胚胎虽吸收水分，体积略有增大，但细胞质总量并未增分，体积略有增大，但细胞质总量并未增加。卵裂所产生

14、的子细胞称为卵裂球。每加。卵裂所产生的子细胞称为卵裂球。每个卵裂球都具有发育成为一个新个体的全个卵裂球都具有发育成为一个新个体的全能性。能性。在卵裂过程中，第一次卵裂从动物极穿过在卵裂过程中，第一次卵裂从动物极穿过雌雄原核所在区域，通向植物极。第二次雌雄原核所在区域，通向植物极。第二次卵裂同第一次卵裂面呈垂直方向，但也是卵裂同第一次卵裂面呈垂直方向，但也是从动物极开始延伸到植物极。第三次卵裂从动物极开始延伸到植物极。第三次卵裂呈水平方向，在动植物极之间，因此它与呈水平方向，在动植物极之间，因此它与前两个卵裂面都呈直角。前两个卵裂面都呈直角。胚胎早期发育胚胎早期发育卵裂卵裂卵裂方向卵裂方向前两次

15、分裂面始于动物极，止于植物前两次分裂面始于动物极，止于植物极，前两次为经裂，第极，前两次为经裂，第3次为纬裂次为纬裂卵裂球的致密化（桑葚胚）卵裂球的致密化（桑葚胚）3次卵裂的胚胎是一个松散的结构，各个卵裂球次卵裂的胚胎是一个松散的结构，各个卵裂球之间有许多空隙。而在第三次卵裂之后，各卵裂之间有许多空隙。而在第三次卵裂之后，各卵裂球突然相互靠近，相互之间的接触面积达到最大，球突然相互靠近，相互之间的接触面积达到最大，形成一个紧密的细胞球。细胞球外层细胞之间有形成一个紧密的细胞球。细胞球外层细胞之间有紧密连接，可将球内部的细胞与外环境隔绝，起紧密连接，可将球内部的细胞与外环境隔绝，起稳定细胞球的作

16、用。球体的内部细胞之间有间隙稳定细胞球的作用。球体的内部细胞之间有间隙连接（连接（gap junction）相连，可以交换小分子和离）相连，可以交换小分子和离子。子。胚胎致密化胚胎致密化ABC 2，4，8细胞期；细胞期；D 压缩的压缩的8细胞期；细胞期；E 16细胞桑椹胚；细胞桑椹胚；F 32细胞囊胚期细胞囊胚期胚胎致密化胚胎致密化小鼠8细胞胚胎致密化前后比较细胞胚胎致密化前后比较胚胎早期发育胚胎早期发育囊胚的形成囊胚的形成囊胚腔：桑椹胚形成后，卵裂球分泌的液囊胚腔：桑椹胚形成后，卵裂球分泌的液体在细胞间隙积聚，最后在胚胎的中央形体在细胞间隙积聚，最后在胚胎的中央形成一充满液体的腔成一充满液体的腔囊胚腔囊胚腔胚胎早期发育胚胎早期发育囊胚的形成囊胚的形成随囊胚腔的扩张，细胞的分化趋明显。小随囊胚腔的扩张，细胞的分化趋明显。小而分裂活跃，富有粘多糖和酸性磷酸酶的而分裂活跃，富有粘多糖和酸性磷酸酶的细胞聚集在外周，形成胚胎外层，继而成细胞聚集在外周，形成胚胎外层，继而成为滋养层。以后将发育成为胚胎的一部分。为滋养层。以后将发育成为胚胎的一部分。大而分裂慢，含有碱性磷酸酶的细胞聚集大而分裂慢，