多细胞动物的胚胎

1、第三章第三章 多细胞动物的胚胎发育多细胞动物的胚胎发育孙孙 平平 河南科技大学动物科技学院河南科技大学动物科技学院1.1.名词：原口动物名词：原口动物、后口动物后口动物、生物发生律生物发生律、个体发育个体发育、系统发育、体腔、原体腔、真系统发育、体腔、原体腔、真体腔体腔2.2.了解原肠胚形成的方式了解原肠胚形成的方式3.3.掌握多掌握多C C动物起源的证据动物起源的证据4.4.了解原肠胚期的外、中、内三个胚层，将了解原肠胚期的外、中、内三个胚层，将来各分化形成什么组织或器官。来各分化形成什么组织或器官。l一一、多多C C动物起源于单动物起源于单C C动物的证据动物的证据l二、生殖(reprod

2、uction)l三、多细胞动物胚胎发育的几个时期l四、生物发生律四、生物发生律一一、多多C C动物起源于单动物起源于单C C动物的证据动物的证据1.1.古生物学方面的证据古生物学方面的证据2.2.形态学方面的证据形态学方面的证据3.3.胚胎学方面的证据胚胎学方面的证据: :胚胎发育胚胎发育l1. 1. 古生物学方面古生物学方面 l 古代动、植物的遗体或遗迹，经过千百万年地古代动、植物的遗体或遗迹，经过千百万年地壳的变迁或造山运动等，被埋在地层中形成了化壳的变迁或造山运动等，被埋在地层中形成了化石。已经发现在最古老的地层中化石种类世是最石。已经发现在最古老的地层中化石种类世是最简单的。简单的。

3、在太古代的地层中有大量有孔虫壳化石，而在在太古代的地层中有大量有孔虫壳化石，而在晚近的地层中动物的化石种类也较复杂，并且能晚近的地层中动物的化石种类也较复杂，并且能看出生物由低等向高等发展的顺序。说明最初出看出生物由低等向高等发展的顺序。说明最初出现单细胞动物，后来才发展出多细胞动物。现单细胞动物，后来才发展出多细胞动物。l从现有动物来看，有单细胞动物、多细胞动从现有动物来看，有单细胞动物、多细胞动物，并形成了由简单到复杂、由低等到高等物，并形成了由简单到复杂、由低等到高等的序列。的序列。 l在原生动物鞭毛纲中有些群体鞭毛虫，如团在原生动物鞭毛纲中有些群体鞭毛虫，如团藻，其形态与多细胞动物很相

4、似藻，其形态与多细胞动物很相似,可推测这类可推测这类动物是从单细胞动物过渡到多细胞动物的中动物是从单细胞动物过渡到多细胞动物的中间类型。间类型。l在胚胎发育中多细胞动物是由受精卵开始，在胚胎发育中多细胞动物是由受精卵开始，经过卵裂、囊胚、原肠胚等一系列过程，逐经过卵裂、囊胚、原肠胚等一系列过程，逐渐发育成成体。渐发育成成体。 l多细胞动物的早期胚胎发育基本上是相似的。多细胞动物的早期胚胎发育基本上是相似的。根据生物发生律，个体发育简短地重演了系根据生物发生律，个体发育简短地重演了系统发展的过程，可以说明多细胞动物起源于统发展的过程，可以说明多细胞动物起源于单细胞动物，并且说明多细胞动物发展的早

5、单细胞动物，并且说明多细胞动物发展的早期所经历的过程是相似的。期所经历的过程是相似的。 1、赫克尔原肠虫学说赫克尔原肠虫学说 最早的多细胞动物产生于球形群体的单细胞动物，以内陷形成多细胞动物，与原肠胚相似，有两胚层和原口。2、梅契尼柯夫吞噬虫学说梅契尼柯夫吞噬虫学说 多细胞动物的祖先是由一层细胞构成的单细胞动物的群体，后来个别细胞摄取食物进入群体内形成内胚层，并形成消化腔。3 3、合胞体学说、合胞体学说 多细胞动物来源于多细胞动物来源于多核纤毛虫的原始类群。多核纤毛虫的原始类群。4 4、共生学说、共生学说 不同种的原生动物不同种的原生动物共生在一体，发展为多共生在一体，发展为多细胞动物。细胞动

6、物。1.1.生殖的方式生殖的方式 无性生殖无性生殖 裂殖裂殖 出芽出芽 孢子生殖孢子生殖 动物的再生作用动物的再生作用 有性生殖有性生殖 同配生殖同配生殖(isogmy):(isogmy):衣藻衣藻 异配生殖异配生殖(anisogamy):(anisogamy):实球藻实球藻 卵配生殖卵配生殖(oogamy)(oogamy) 孤雌生殖孤雌生殖( (特殊的有性生殖特殊的有性生殖) )二二、生殖生殖(reproduction)(reproduction)2.2.生殖细胞的发生生殖细胞的发生(oogenesis)(oogenesis)3.3.受精作用受精作用 精子和卵子融合而成为受精卵或合子的全过程

7、称为受精精子和卵子融合而成为受精卵或合子的全过程称为受精(fertilization)(fertilization)4.4.个体发育和系统发育个体发育和系统发育 个体发育个体发育: :生殖生殖C C形成到受精卵形成到受精卵;C;C分裂分裂; ;组织分化组织分化; ;器官形器官形成成, ,直至子代个体形成直至子代个体形成; ;成长成长; ;性成熟直至死亡的全过程性成熟直至死亡的全过程 胚前期胚前期: :亲代生殖亲代生殖C C形成到成熟的阶段形成到成熟的阶段胚胎期胚胎期: :受精卵形成开始到幼体形成受精卵形成开始到幼体形成 破卵而出或离开母体前的阶段破卵而出或离开母体前的阶段 胚后期胚后期: :幼

8、体破卵而出或脱离母体后幼体破卵而出或脱离母体后 的阶段的阶段系统发育系统发育(Phylogeny) (Phylogeny) ( (种族发展史或系统发生种族发展史或系统发生) )是指动物由最低等的形式是指动物由最低等的形式( (原生动物原生动物) )发展到多发展到多C C结结构的后生动物构的后生动物，并逐步完善并逐步完善、复杂化复杂化，进而发展成为进而发展成为最高级形式的动物最高级形式的动物，直至人类的全部种族发展史直至人类的全部种族发展史。也可指一个类群的发生和发展历史。也可指一个类群的发生和发展历史。如马的系统发生如马的系统发生( (六千万年六千万年) )由始祖马由始祖马中新马中新马上新马上

9、新马真马真马现代马现代马1. 卵裂期卵裂期 卵的结构卵的结构 植物极：卵黄多植物极：卵黄多 动物极：细胞质多动物极：细胞质多 三、多细胞动物胚胎发育的几个时期三、多细胞动物胚胎发育的几个时期卵的类型卵的类型 多黄卵多黄卵 少黄卵少黄卵 中黄卵中黄卵卵裂方式：卵裂方式： 完全卵裂完全卵裂:(:(螺旋卵裂；辐射卵裂两种形式螺旋卵裂；辐射卵裂两种形式) ) 均等卵裂均等卵裂 不均等卵裂不均等卵裂 不完全卵裂不完全卵裂 盘裂盘裂 表面卵裂表面卵裂 完全卵裂完全卵裂: :整个卵细胞都进行分裂整个卵细胞都进行分裂, , 见于少黄卵见于少黄卵 均等卵裂均等卵裂: :卵黄少卵黄少, , 分布均匀分布均匀, ,

10、 卵裂时形成的卵裂时形成的 分裂球大小相等分裂球大小相等, , 如文昌鱼如文昌鱼 不均等卵裂不均等卵裂: :卵黄少，分布不均匀，卵裂时卵黄少，分布不均匀，卵裂时 形成的分裂球大小不均匀，形成的分裂球大小不均匀， 如蛙如蛙不完全卵裂不完全卵裂：卵裂在不含卵黄的细胞质部分：卵裂在不含卵黄的细胞质部分 进行，见于多黄卵。进行，见于多黄卵。 盘裂：卵裂只限于动物极的细胞质部分盘裂：卵裂只限于动物极的细胞质部分, ,如鸡如鸡 表面卵裂：卵裂只限于卵的表面表面卵裂：卵裂只限于卵的表面, ,见于中黄卵见于中黄卵, , 如昆虫。如昆虫。 2. 2. 囊胚期囊胚期 在细胞分裂球中央形成一个明显的空腔，在细胞分裂

11、球中央形成一个明显的空腔， 即即囊胚腔，囊胚腔，其周围的细胞称为其周围的细胞称为囊胚层。囊胚层。 囊胚层囊胚层囊胚腔囊胚腔囊胚腔的出现使胚体细胞的活动有了充分的空间囊胚腔的出现使胚体细胞的活动有了充分的空间 3. 3. 原肠胚期原肠胚期 出现了原肠腔：出现了原肠腔： 内胚层：内胚层： 外胚层：外胚层： 原原 口：口：外胚层外胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔原口原口原肠胚的形成方式：原肠胚的形成方式： 1.1.内陷内陷 2. 2.内移内移 3. 3.外包外包 4. 4.内转内转 5. 5.分层分层文昌鱼原肠胚文昌鱼原肠胚( (内陷内陷):):囊胚期植物极囊胚期植物极C C向内陷入向内陷入，形成两层形

12、成两层C.C.外层的为外层的为外胚层外胚层，内陷的一层为内胚层内陷的一层为内胚层，内胚层包围的腔为内胚层包围的腔为原肠腔原肠腔，原肠腔与外界相通的孔为胚孔。原肠腔与外界相通的孔为胚孔。原口原口间充质间充质invaginationinvagination原肠胚原肠胚( (内陷内陷) )动物极动物极C C分裂快分裂快, ,植物极植物极C C卵黄多卵黄多, ,分裂慢分裂慢, , 结果动结果动物极物极C C逐渐向下包围植物逐渐向下包围植物极极C,C,形成外胚层，被包围形成外胚层，被包围的植物极的植物极C C成为内胚层。成为内胚层。外外包包原口动物：原口动物： 在胚胎发育过程中，原口形成口的动物。在胚胎

13、发育过程中，原口形成口的动物。 包括：扁形动物，线形动物，环节动物，包括：扁形动物，线形动物，环节动物， 软体动物，节肢动物。软体动物，节肢动物。 后口动物：后口动物： 在胚胎发育过程中，原口形成动物的肛门，在在胚胎发育过程中，原口形成动物的肛门，在 相反方向的一端形成口的动物。相反方向的一端形成口的动物。 棘皮动物以后的动物属于后口动物。棘皮动物以后的动物属于后口动物。 4.4.中胚层的形成和体腔的出现中胚层的形成和体腔的出现（体腔：中胚层包围内充满（体腔：中胚层包围内充满液体的空腔）液体的空腔） 两种方式两种方式 端细胞法端细胞法: : 裂体腔法裂体腔法 体腔囊法：肠体腔法体腔囊法：肠体腔

14、法端细胞法：裂体腔法端细胞法：裂体腔法 原口动物，高等脊索动物原口动物，高等脊索动物体腔囊法（肠体腔法）体腔囊法（肠体腔法）l成对体腔囊形成的成对体腔囊形成的三胚层多细胞动物三胚层多细胞动物l无体腔动物：无体腔动物：扁形动物等l假体腔动物：假体腔动物：原始体腔形式 线虫动物，线形动物等l真体腔动物：真体腔动物：环节动物后的多数动物 中胚层体腔囊在发展过程中全部靠向体壁中胚层体腔囊在发展过程中全部靠向体壁, ,形成肌肉形成肌肉层层, ,使原来的囊胚腔加了一层内衬使原来的囊胚腔加了一层内衬, ,而未形成新的空间而未形成新的空间, ,这种腔这种腔只有体壁中胚层只有体壁中胚层, ,没有肠壁中胚层和肠系

15、膜没有肠壁中胚层和肠系膜, ,是体是体壁中胚层和肠壁内胚层之间的腔壁中胚层和肠壁内胚层之间的腔, ,所以称之谓假体腔。所以称之谓假体腔。 动物演化过程中出现最早。动物演化过程中出现最早。 初生体腔初生体腔假体腔的形成假体腔的形成假体腔假体腔 初生体腔初生体腔 原原(始始)体腔体腔 在胚胎发育形成一对中胚层在胚胎发育形成一对中胚层C C团团后后,C,C团继续分裂增殖团继续分裂增殖, ,形成中空的形成中空的体腔囊体腔囊, ,体腔囊不断扩展体腔囊不断扩展, ,两侧的体两侧的体腔囊壁外侧靠向体壁腔囊壁外侧靠向体壁, ,形成体壁中形成体壁中胚层胚层, ,分化为体壁肌肉层和体腔膜分化为体壁肌肉层和体腔膜,

16、 ,其内侧靠向肠壁其内侧靠向肠壁, ,形成肠壁中胚层形成肠壁中胚层, ,分化为肠壁肌肉层和体腔膜分化为肠壁肌肉层和体腔膜。由由体体壁中胚层和肠壁中胚层壁中胚层和肠壁中胚层围成的腔即围成的腔即真体腔。真体腔。 真体腔是由中胚层囊裂开形成的真体腔是由中胚层囊裂开形成的, ,也称为也称为裂体腔。裂体腔。 真体腔是继假体腔之后出现的，真体腔是继假体腔之后出现的，也称也称次生体腔。次生体腔。真体腔裂体腔次真体腔裂体腔次生体腔生体腔真体腔的形成真体腔的形成(裂体腔法裂体腔法)腔肠动物腔肠动物两胚层两胚层扁型动物扁型动物三胚层三胚层无体腔无体腔原腔动物原腔动物三胚层三胚层假体腔假体腔环节动物环节动物三胚层三

17、胚层真体腔真体腔 原肠胚形成后，胚胎原肠胚形成后，胚胎背部中线上的外胚层细胞背部中线上的外胚层细胞下陷，形成神经板，其两下陷，形成神经板，其两侧的外胚层细胞形成纵褶，侧的外胚层细胞形成纵褶，然后靠拢愈合形成神经管，然后靠拢愈合形成神经管，前端将来形成脑，后端形前端将来形成脑，后端形成脊髓，同时，原肠背面成脊髓，同时，原肠背面向背方隆起，脱离原肠形向背方隆起，脱离原肠形成脊索，体腔囊也形成。成脊索，体腔囊也形成。体节体节神经脊神经脊神经沟神经沟脊索脊索神经褶神经褶背神经管背神经管外胚层: :形成神经系统形成神经系统; ;眼眼; ;内耳上皮内耳上皮; ; 皮肤的表皮皮肤的表皮; ;毛发、羽、鳞、甲

18、、皮肤毛发、羽、鳞、甲、皮肤腺等皮肤衍生物腺等皮肤衍生物中胚层: :形成肌肉形成肌肉; ;骨骼骨骼; ;脂肪脂肪; ;循环系统循环系统; ;生殖生殖系统和气管等系统和气管等内胚层: :形成消化管形成消化管; ;肝肝; ;胰胰; ;肺等肺等受精卵受精卵（动物半球细胞分裂快、细胞小、细胞多）（动物半球细胞分裂快、细胞小、细胞多）囊胚囊胚（具囊胚腔）（具囊胚腔）原肠胚原肠胚动物半球细胞外包动物半球细胞外包植物半球细胞内陷植物半球细胞内陷幼体幼体组织、器官分化组织、器官分化系统形成系统形成（从卵膜中孵化或母体生出）（从卵膜中孵化或母体生出）成体成体温度等外界因素温度等外界因素胚胚的的发发育育胚胚后后发

19、发育育（具原肠腔、三个胚层、胚孔）（具原肠腔、三个胚层、胚孔）神经胚神经胚1.1.共性共性2.2.特殊性特殊性从多从多C C动物胚胎发育的一般规律来看动物界系动物胚胎发育的一般规律来看动物界系统发育的历史过程统发育的历史过程，可以更清楚地看到两者间存可以更清楚地看到两者间存在着统一的一条客观规律在着统一的一条客观规律，即即生物发生律。生物发生律。四、生物发生四、生物发生律律 生物发生律生物发生律(Biogenetic law)(Biogenetic law)： 由德国科学家赫克尔由德国科学家赫克尔( (E.HaeckelE.Haeckel) )于于18661866年提出。年提出。 从大量的动物

20、胚胎发育过程的研究中发现：动物个体胚胎发从大量的动物胚胎发育过程的研究中发现：动物个体胚胎发育的几个早期发育阶段非常相似，都按一定渐进的顺序进行的，育的几个早期发育阶段非常相似，都按一定渐进的顺序进行的，这种相似性正好反映了动物界系统发育渐进的顺序性。这种相似性正好反映了动物界系统发育渐进的顺序性。系统发育：单系统发育：单C C动物动物 群体原生动物群体原生动物 二胚层动物二胚层动物 三胚层动物三胚层动物个体发育：受精卵个体发育：受精卵 囊囊 胚胚 原肠胚原肠胚 中胚层形成后的胚胎中胚层形成后的胚胎 生物的个体发育过程中，按顺序重演其祖先的生物的个体发育过程中，按顺序重演其祖先的主要发育阶段，是生物进化的重要依椐。主要发育阶段，是生物进化的重要依椐。l 如青蛙的个体