发育生物学教案

教学日志章节名称绪论学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.理解发育生物学的研究对象、任务及其与其它学科的关系2.掌握动物发育的重要特性和基本规律3.掌握发育生物学模式生物的种类及其特点4.理解发育生物学的发展简史和发育生物学研究技术重点难点重点：动物发育的重要特性和基本规律、发育生物学模式生物难点：动物发育的重要特性和基本规律思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表绪论第一节发育生物学的研究对象、任务及其与其它学科的关系一、发育生物学是一门硕士物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。二、发育生物学重要硕士物个体发育（多细胞生物题从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡）和生物系统发生中生命发展的机制。三、发育生物学的重要任务是硕士物体发育遗传程序及其调控机制。四、发展基础：胚胎学、遗传学、细胞生物学第二节动物发育的重要特性和基本规律一、多细胞有机体的发育有两个重要的功效产生细胞的多样性并使多个细胞在本世代有机体中有严格的时间和空间的次序性，确保世代的交替和生命的持续通过繁殖产生新一代的个体，使世代延续二、动物发生过程三、动物发育的重要特性和基本规律第三节发育生物学的发展简史一、后成论和先成论二、细胞理论对胚胎发育和遗传概念的影响三、发育的嵌合型和调节型四、诱导的发现五、遗传学、分子生物学与发育生物学的结合第四节发育生物学模式生物一、脊椎动物模式生物：非洲爪蟾、斑马鱼、鸡、小鼠二、无脊椎动物模式生物：果蝇、线虫三、发育生物学模式植物：拟南芥

第五节发育生物学研究技术一、惯用发育生物学研究技术（一）显微镜技术（二）组织切片技术（三）分子生物学技术（四）原位杂交技术（五）显微注射（六）报道基因技术（七）细胞标记技术二、发育遗传学技术（一）正向遗传学技术1.大规模诱变筛选技术2.插入诱变筛选3.突变基因的克隆（二）反向遗传学技术1.基因敲除技术2.条件基因敲除技术3.RNA干扰技术4.吗啉代寡聚核苷酸5.显性克制6.转基因技术7.基因捕获8.果蝇中的克隆化分析

教学日志章节名称第一章细胞命运的决定学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握细胞形态发生决定子、定型、分化的概念2.理解胚胎细胞互相作用的概念重点难点重点：细胞形态发生决定子、细胞定型、细胞分化难点：胚胎细胞互相作用思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表

第一章细胞命运的决定第一节细胞命运通过形态发生决定子自主特化一、细胞定型和细胞分化细胞分化：从单个全能的受精卵产生多个类型的细胞的发育过程。细胞定型：细胞在分化之前，将发生某些隐避的变化，使细胞朝特定的方向发展。细胞定型分为特化和决定两个时相。特化的细胞或组织的发育命运是可逆的，而决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的。胚胎细胞定型重要有两种方式：胞质隔离和胚胎诱导。自主特化和有条件特化（渐进特化、依赖型特化）。胚胎发育重要有两种方式：自主型发育（镶嵌型发育）和调节型发育。海鞘、环节动物、软体动物和线虫等属于典型的镶嵌型发育，而海胆、两栖纲、鱼类等属于典型的调节型发育。二、形态发生决定子形态发生决定子也称为成形素或胞质决定子，广泛存在于多个动物的卵子细胞质中。三、胞质定域胞质定域：形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布，受精时发生运动，被分隔到一定区域，并在卵裂时分派到特定的裂球中，决定裂球的发育命运。又称为胞质隔离、胞质区域化、胞质重排。（一）、海鞘1.肌质和肌细胞的特化2.内胚层、表皮和前后轴的决定（二）、软体动物（三）、线虫1.生殖细胞的特化生殖质：胞质中所含的能决定生殖细胞形成的物质。2.咽部原始细胞命运的决定（四）、昆虫1.极质和生殖细胞的特化2.果蝇晚期发育中细胞不对称分裂四、形态发生决定子的性质（一）、海鞘形态发生决定子海鞘胚胎中可能含有两类形态发生决定子：一类是能够激活某些基因转录的物质，另一类可能是ｍRNA。（二）、果蝇极质：果蝇卵子极粒重要有蛋白质和RNA构成。第二节细胞命运通过互相作用渐进特化一、种质学说二、WilhelmRoux:镶嵌型发育镶嵌型发育：Roux认为，蛙胚是由能自我分化的各部分组织在一起形成的镶嵌体，每一部分的发育命运是不能变化的，由于每一种细胞接受一组特定的核决定子，并根据所接受的核决定子分化成对应的组织。HansDriesch:调节型发育SvenHorstadius双梯度模型：在海胆胚胎发育中存在两个彼此相对的梯度：植物极化梯度和动物极化梯度。植物极化梯度在植物级活性最大，动物级化梯度在动物级活性最大。海胆胚胎的正常发育依赖于动物极化梯度和植物极化梯度两者之间的平衡，而不依赖于它们的绝对强度大小。两个梯度之间的不同组合建立起多个中间状态。只要两个梯度强度是平衡的，胚胎就能正常发育。三、两栖类发育调控（一）、胚胎细胞的渐进决定（二）、初级胚胎诱导诱导：胚胎一种区域对另一种区域发生影响，并使后者沿着一条新途径分化的作用。初级胚胎诱导：动物胚胎发育过程中存在许多诱导作用，其中脊索中胚层诱导外胚层分化成神经组织，这一核心的胚胎诱导作用称为初级胚胎诱导。

教学日志章节名称第二章细胞分化的分子机制----转录和转录前的调控学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握基因组相似的概念、基因差别体现的机理2.掌握染色质构造对基因活性的调控机理3.掌握基因体现的时间和空间特异性、发育中基因转录水平的调节机制。重点难点重点：1.基因组相似的概念、基因差别体现的机理2.染色质构造对基因活性的调控机理3.基因体现的时间和空间特异性、发育中基因转录水平的调节机制难点：基因体现的时间和空间特异性、发育中基因转录水平的调节机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第二章细胞分化的分子机制----转录和转录前的调控在多细胞生物体内，每一种细胞有一定的性状，即细胞特定基因型在一定条件下的体现，也称为细胞表型。根据细胞表型可将细胞分为3类：全能细胞、多潜能细胞、分化细胞。细胞分化是基因差别性体现的成果，差别性基因体现产生的因素重要来自两个方面：一是细胞内环境的差别影响核基因的体现；二是细胞外环境的影响。基因差别体现的调控机制重要是在下列几个水平完毕：一是差别基因转录；二是核RNA的选择性加工；三是mRNA的选择性翻译；四是差别蛋白质加工。第一节基因组相似和基因差别体现一、有机体不同组织细胞基因组相似的证据遗传学证据胚胎学证据分子生物学证据二、核潜能的限定在发育中核潜能被限定细胞核含有潜在全能性的研究三、基因组相似的例外——基因组的变化1.染色质消减：马蛔虫、瘿蝇2.基因重排：B淋巴细胞发育过程中免疫球蛋白轻链基因重排3.基因扩增：非洲爪蟾卵母细胞核糖体RNA的基因扩增第二节染色体水平基因活性的调控一、染色质染色质根据在细胞分裂间期折叠压缩的状况分为异染色质和常染色质。X染色体失活水蜡虫的染色体失活二、选择性基因转录的染色质变化染色体疏松区灯刷染色体第三节转录水平的调控一、基因体现的时间和空间特异性基因体现的时间特异性是指有些特异性基因，只有在发育的某一种特定时期或某些时期才含有活性，而在其它时期则是无功效的基因。基因体现的空间特异性重要指基因体现的组织细胞特异性。二、发育中基因转录水平的调节和变化（一）、卵清蛋白基因的转（二）、珠蛋白基因的转录（三）、转录调控蛋白对5S核糖体RNA基因体现的转录1.中心启动子元件2.TFⅢa的转录调节（四）、转录调控的“开关基因”三、差别基因转录的调控机制（一）、外显子和内显子（二）、启动子和增强子1.启动子的构造和功效2.与启动子结合的反式作用因子3.增强子的构造和功效（三）、转录因子转录因子是基因调控的反式作用因子，是能与启动子和增加子结合的蛋白质。转录因子既含有特异性DNA结合域，又含有能与启动子或增强子结合并刺激基因转录的构造域，可分为通用转录因子和特殊转录因子。1.同源异型框蛋白2.POU蛋白（四）、激素应答成分（五）、免疫球蛋白轻链基因的转录调控1.免疫球蛋白基因2.抗体轻链基因的产生3.抗体重链基因的产生4.免疫球蛋白基因的顺式调节5.免疫球蛋白基因体现的反式调节（六）、转录因子活性的调节1.转录调节：如果转录因子是调节特定基因体现的蛋白质，这些转录因子能够通过其它转录因子调节蛋白质的合成。2.蛋白质的修饰和RNA剪接教学日志章节名称第三章细胞分化的分子机制----转录后的调控学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握RNA加工对基因转录的调控作用2.理解翻译和翻译后水平的基因体现调控机制重点难点重点：RNA加工对基因转录的调控作用难点：翻译和翻译后水平的基因体现调控机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第三章细胞分化的分子机制----转录后的调控第一节RNA加工水平的调控一、mRNA前体与mRNA异质性核RNA细胞核RNA和mRNA的复杂性前体RNA的加工对早期发育的调控细胞核中未加工mRNA前体存在的证据二、RNA加工水平的调控（一）、淋巴细胞的差别RNA加工使同一基因合成不同的蛋白质（二）、相似基因在不同发育时期或不同组织细胞中合成不同的蛋白质（三）、选择性RNA加工与性别决定（四）、RNA3’末端的决定1.顺式作用元件2.反式作用元件（五）、mRNA向核外的运输第二节翻译和翻译后的调控一、翻译水平的调控（一）、翻译过程（二）、mRNA寿命的不同对蛋白质合成的调控不同基因的mRNA的半衰期不同，重要受其3`UTR控制。短寿命mRNA的3`UTR普通含有一种或多个AU富集区，其作用是增进Poly(A)降解。（三）、激素对特定mRNA稳定性的影响二、早期发育中母体效应因子的影响（一）、早期发育母体效应因子调控的证据1.蜗牛的卵裂方向由母体效应因子决定2.海胆杂交后裔的初级中胚层细胞平均数由母体效应因子决定3.去核算验（二）、贮藏性mRNA的发现：Brachet等（1963）和Denny、Tyfer（1964）最早发现卵母细胞通过贮藏性mRNA调控早期发育，但只能发育到囊胚期。（三）、卵母细胞贮藏性mRNA性质和位置1.卵母细胞贮藏性mRNA的种类2.贮藏性mRNA的定位三、翻译和翻译后的调控的机制（一）、卵母细胞翻译调控的假说1.掩蔽母源性mRNA假说2.poly（A）“尾巴”假说或多聚腺苷酸化假说（二）、有关早期发育的几点启示（三）、胚胎基因组的激活（四）、血红蛋白翻译水平的控制（五）、翻译水平控制的广泛性（六）、RNA编辑（七）、翻译后的调控教学日志章节名称第四章发育中的信号传导学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握参加早期胚胎发育的信号途径种类2.理解多个信号途径调节过程重点难点重点：参加早期胚胎发育的信号调节途径难点：参加早期胚胎发育的信号调节过程思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表

第四章发育中的信号传导细胞通讯在胚胎发育中起着核心作用。信号传导是细胞通讯的重要形式，即由信号细胞产生信号分子，诱导靶细胞发生某种反映。靶细胞普通通过特异性受体识别细胞外信号分子，并把细胞外信号转变为细胞内信号，引发细胞发生反映，这一过程称为信号传导。第一节参加早期胚胎发育的信号调节途径一、TGFβ信号途径TGFβ即转化生长因子β，是一类分泌性的信号分子。TGFβ超家族因子涉及30多个组员，可分为TGFβ、BMP、Activin等亚类。TGFβ家族因子在早期发育中起核心作用，如TGFβ1，2，3，5参加了细胞外基质形成和细胞分裂的调节；BMP因子在脊椎动物及果蝇的胚胎背-腹轴式形成过程中含有重要作用；Nodal（属于BMP因子亚类）在脊椎动物胚胎中胚层的图式形成及左-右轴的建立过程中起着核心作用。二、Wnt信号途径Wnt基因家族编码一类分泌性的信号因子，在早期胚胎发育中含有重要功效，根据其活性的差别，可将Wnt蛋白分为两大类：Wnt-1/wg类和Wnt-5a类。Wnt-1/wg类基因在爪蟾胚胎中异位体现时能够诱导次级体轴的形成并能够转化C57MG乳腺上皮细胞。Wnt-5a类组员不含有次级体轴诱导的能力，但能够减少细胞的黏着性，变化细胞的运动状态。三、Hedgehog信号途径Hedgehog（Hh）家族蛋白是一类分泌性的信号分子，在动物发育过程中含有重要作用。果蝇的Hedgehog信号途径在体节形成中起着重要作用。脊椎动物的SonicHedgehog（Shh）参加了神经系统的背-腹轴图式形成及肢的发育，IndianHedgehog（Ihh）参加了骨骼的发育。四、Notch信号途径Notch信号途径在神经细胞分化、脊椎动物体节的发育等过程中含有重要作用。Notch信号只能作用于相邻细胞之间。Notch信号的传递是通过膜内蛋白水解机制进行的。从Notch受体的合成、加工到最后的信号传递先后经历了3次蛋白水解。五、酪氨酸激酶受体途径大多数生长因子的细胞表面受体属于酪氨酸激酶受体（RTK）家族，涉及表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、神经细胞生长因子（NGF）、血小板源生长因子（PDGF）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、胰岛素、胰岛素样生长因子（IGF）、Ephrin等。RTK属于单跨膜蛋白，其共同特性是细胞内部部分带有酪氨酸激酶构造域，含有酪氨酸激酶活性。不同生长因子受体在构造上也有所差别。RTK重要激活MAPK（丝裂原激活的蛋白激酶）信号传递途径。六、JAK-STAT信号途径JAK-STAT信号途径在血细胞及骨骼的生长与分化等过程中含有重要作用。七、视黄酸途径视黄酸又称维甲酸或维生素A酸，是维生素A的衍生物，是一类小分子脂溶性信号分子，能够自由通过细胞膜和核膜。视黄酸受体重要存在于细胞核中，能够分为两大类，即视黄酸受体（RAR）和视黄素X受体（RXR）。视黄酸在脊椎动物神经系统前-后轴的图式形成及肢的再生过程含有重要作用。第二节信号活性的调控与互有关联一、信号活性的调控1.对配体活性的调节2.对受体活性的调节3.对信号途径中转录效应因子活性的调节4.信号活性的负反馈调节二、信号途径的关联与整合1.不同信号传递途径的互有关联2.信号途径特异性的调控只有当信号途径转录效应因子与组织特异性转录因子同时结合到靶基因的增强子元件时，其靶基因的转录才会被激活。组织特异性转录因子决定靶基因体现的组织特异性，而当信号途径的活性决定靶基因体现的区域特异性，这些组织特异性转录因子被称为主控基因或选择基因。3.不同信号途径在靶基因增强子水平的整合三、形态发生原形态发生梯度模型：某些因子沿体轴的分布呈现一种浓度梯度，这些因子在每一局部的水平决定着这一种区域的命运或反映。形态发生原：由于这一过程的最后成果往往是由局部细胞形成某种形态构造，含有这种性质的因子称为形态发生原。在多细胞体系中，这种浓度梯度的形成可能有几个方式：一是通过扩散作用；二是通过信号因子克制因子的区域性体现，差别性的克制对应因子的信号活性，从而使得该信号因子的有效活性形成一种梯度；三是通过mRNA降解作用。教学日志章节名称第五章受精的机制学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定理解受精的机制掌握动物受精的基本过程重点难点重点：动物受精的基本过程难点：精卵识别的分子基础思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表受精的机制第一节卵母细胞成熟高等动物卵母细胞成熟的形态学标志MPF第二节精子获能一、获能精子蛋白磷酸化和蛋白激酶活性的变化PKA磷脂激活的蛋白激酶（PKC）酪氨酸激酶二、源于雄性生殖道的受精增进肽第三节精卵识别的分子基础一、精子的化学趋向性二、具受体功效的精子表面蛋白三、参加配子质膜间互相作用的某些具黏附作用的分子fertilincyritestin卵质膜上fertilin的受体-----integrin参加精卵间互相作用的其它分子1）DE2）细胞外基质蛋白3）补体成分及它们的受体四、顶体反映的调控机制离子调控脂质调控磷酸肌醇调控第四节配子遗传物质的融合一、受精过程中精子与卵子之间的互作精子穿越卵丘细胞层：依赖精子头表面的透明质酸酶活性。顶体反映(acrosomalreaction)：精子头部的b1,4-galactosyltransferase与透明区的受体蛋白ZP3结合，造成顶体泡中的内含物的释放。质膜融合：顶体反映释放的b-N-乙酰葡糖胺酶可降解糖蛋白的寡糖侧链、顶体粒蛋白(acrosin)可降解蛋白，使精子穿越透明区而达到卵母细胞质膜，精子表面的受精蛋白(fertilin)与卵质膜上的integrin-like受体蛋白结合，造成质膜融合，雄原核进入卵质中，然后卵继续减数第二次分裂产生成熟的卵，雌雄原核融合。二、制止多精入卵的机制电势变化产生的快速制止：海胆上，第1个精子与卵质膜结合之后的1－3秒内，因钠离子大量流入卵内，卵的膜电位快速升高由负转正，从而组织了其它精子与卵质膜的结合。形成受精膜(fertilizationenvelope)的慢速制止：受精后卵质膜下的皮质颗粒与质膜融合，将内含物(蛋白酶、过氧化物酶、透明蛋白)释放到质膜与卵黄膜之间的空间里，最后形成一厚层受精膜以制止其它精子的进入。第五节卵的激活受体假说二、融合假说教学日志章节名称第六章卵裂学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定理解动物卵裂的机制掌握哺乳动物卵裂的特点重点难点重点：动物卵裂方式难点：卵裂的机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第六章卵裂第一节胚胎的卵裂方式早期卵裂是在母型调控下进行的极其协调的过程，每个物种的卵裂方式是由两个因素决定的：卵质中卵黄的含量及其分布状况；卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的某些因子，前者决定卵裂发生的位置和卵裂球的大小。一、两栖类二、哺乳动物1.紧密化2.紧密化的机制3.内细胞团的形成4.囊胚脱离透明带5.双胞胎和胚胎干细胞三、斑马鱼四、果蝇第二节卵裂的机制一、卵裂周期的调控

二、促成熟因子三、Cdc2激酶

四、周期蛋白B

五、Cdc25磷酸酶

六、其它细胞周期蛋白和依赖细胞周期蛋白激酶

七、细胞分裂检查点：DNA和纺锤体

八、细胞静止因子

教学日志章节名称第七章原肠作用：胚胎细胞重组学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定理解原肠作用的概念海胆、两栖类、鸟类动物胚胎原肠作用过程重点难点重点：海胆、两栖类、鸟类动物胚胎原肠作用过程难点：两栖类、鸟类动物胚胎原肠作用过程思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第七章原肠作用：胚胎细胞重组第一节海胆一、初级间质细胞的内移二、植物极板内陷三、晚期原肠内陷第二节文昌鱼鱼类一、中期囊胚转换和细胞运动性的获得二、胚层形成第四节两栖类一、原肠作用时细胞的运动二、胚孔的定位三、细胞运动和原肠构建四、内卷中胚层的迁移五、外胚层的下包鸟类一、鸟类原肠作用概述二、鸟类原肠作用的机制1.下胚层的作用和胚轴的形成2.原条细胞的聚集3.脊索的二次形成4.外胚层的外包第六节哺乳类一、体内发育带来的变化二、胚外膜的形成

教学日志章节名称第八章神经胚和三胚层的分化学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定掌握神经系统的形成过程理解中、内胚层分化形成的器官重点难点重点：神经系统的形成过程难点：神经诱导作用的分子机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第八章神经胚和三胚层的分化第一节神经胚形成一、神经管(neuraltube)的形成 神经管是中枢神经系统的原基，其形成有两种方式。1.Primaryneurulation 由外胚层细胞增殖、内陷、并最后离开外胚层表面而形成中空的神经管，大多数脊椎动物头部神经管采此种方式。它可分为三个过程： (1)Neuralplate(神经板)的形成：背部mesoderm诱导中线外胚层细胞变长，而其侧翼的预定外胚层细胞变扁平，使预定的神经区域凸出于周边外胚层而成为神经板；预定的表皮细胞和神经细胞的运动造成两者交界处形成neuralfold(神经褶)。 (2)Neuralfloorplate(神经底板)的形成：由神经板中线区的细胞构成，而神经褶成为神经管的背部。 (3)神经板的弯曲：神经板中线细胞被notochord锚定，背侧两边各一处也被相邻的外胚层锚定，被锚定的细胞变短、顶端收缩使神经板出现三个沟，然后神经板以这三个沟为支点而弯曲。同时，外胚层向中线移动的推力也促使神经板弯曲。 (4)神经管的闭合：指中线两侧的神经褶在背部中线处合并。神经管最后要与其背部上方的外胚层分开，这一过程可能受钙粘蛋白介导。 鸟类神经管闭合早晚与A－P轴走向一致；哺乳动物神经管的闭合同时发生在多处。在人类胚胎上，神经管闭合失败造成胎儿先天缺点；SHH、Pax3等是闭合所必需的，叶酸可减少神经管缺点风险。2.Secondaryneurulation 神经管由细胞构成的实心索中空而成。鱼类完全以这类方式形成神经管，而鸟类、哺乳动物、两栖动物胚胎仅尾部神经管的形成采用此方式。二、神经诱导作用(Neuralinduction)1.Organizermesoderm诱导神经管的形成 Organizer移植实验证明，胚孔背唇部位的预定脊索中胚层不仅能够使受体的腹部组织形成神经管和背部中胚层组织，还能将受体和供体组织构成一种完整的次级胚胎。鸟类Hensen抯Node的移植实验也有类似成果。2.神经诱导作用的分子机制 囊胚的外胚层和中胚层细胞的预置命运是neuralfate，但它们因体现BMP4而朝腹部中胚层方向发育；Organizer和notochord中体现的信号蛋白如Chordin和Noggin能够拮抗BMP4，从而使它们附近的细胞可向预置命运发育。三、神经管的分化 器官水平上分出脑与脊髓，组织水平上脑和脊髓产生不同的功效区，细胞水平上神经表皮细胞分化为不同的神经元和胶质细胞。脑的分区：神经管前部在三个区域膨胀，形成前脑、中脑、后脑。2.后脑的进一步分区：分为多个rhombomeres(菱脑原节)，节间细胞不能自由交换，不同的节体现的Hox家族基因不同。四、神经元的分化1.神经元命运的拟定：中枢神经系统中细胞向神经元分化是通过lateralinhibition机制实现的，重要受Delta/Notch信号传导的影响。2.脊髓沿D－V轴线的分化：腹部产生motorneurons，腹部命运受notochord和floorplatecells分泌的Sonichedgehog控制；背部产生commissuralneurons，其命运受背部外胚层分泌的TGF-家族蛋白如BMP-4、BMP-7的控制3.中枢神经系统的分层：在神经管壁中，最内侧的细胞维持分裂能力，为室内增殖区(ventricularproliferativezone)或室管膜层(ependyma)，该区细胞在不同时间点分化出的神经元向外迁移后所停留的位置不同。 室管膜层的细胞有两种分裂方式：vertical或horizontal。前者的分裂平面与表皮细胞长轴平行，产生两个都有分裂能力的子细胞；后者分裂平面的方向与其相反，产生的两个子细胞有不同的命运，这可能与Notch和numb蛋白的不均等分布有关。五、神经元的生长和凋亡1.神经元的构造：神经元普通涉及soma,dendrite,axon。Dendrites接受来自于其它神经元的信号，axon传递神经信号。髓鞘(myelinsheath)是由神经胶质细胞围绕axon形成的多层膜系统，以避免电脉冲在传输过程中损耗。外周神经元的髓鞘由Schwanncell形成，而中枢神经元oligodendrocytes形成。2.Guidanceforaxongrowth:神经轴突的生长首先决定于其本身体现的基因产物,也决定于其所处的环境因素(environmentalcues),某些因素含有吸引作用，而某些含有排斥作用。这些环境因素涉及其伸展途径中的组织构造、胞外基质成分、相邻细胞的表面特性。3.Synapseformation:当神经元的生长锥达到靶位(肌细胞、其它神经元、腺体)时，将在两者间形成特化的连接，即神经突触。如运动神经元与肌细胞间将形成neuro-muscularjunction.4.Neuralsurvival:在中枢和周边神经系统的发育中，50％以上的神经元将凋亡。一种神经元对肌细胞的激活将引发其它与该肌细胞接触的神经元的凋亡。不同类型的神经元的存活需要不同的营养神经因子，同类神经元在不同的发育阶段也需要不同的因子维持存活。六、神经嵴细胞(neuralcrestcells) 它们是在神经管闭合时，由闭合处的神经管细胞及相接触的外表层细胞间质化而成。它们含有迁移性，将分化为多个不同类型的细胞，这取决于其来源和迁移目的地。1.躯干神经嵴(trunkneuralcrest)：其细胞有两条迁移路线。(1)dorsolateralpathway:由背部向侧翼在表皮层和体节之间迁移，将分化为色素细胞。(2)ventralpathway：细胞从体节的后半部进入体节，在体节中形成背根神经节(dorsalrootganlia)，有的穿过体节分化为交感神经细胞和肾上腺髓质细胞。迁移与Slug、Cadherin等蛋白有关。2.头部神经嵴(cephalicneuralcrest)：头部神经嵴细胞向背侧方向移动，将分化产生面部软骨、骨、头部神经元、结缔组织等。3.心神经嵴(cardiacneuralcrest)：部分后脑后部的神经嵴细胞分化产生主动脉上皮及主动脉与肺动脉之间的隔阂。第二节中胚层一、神经胚中胚层的发育命运Chordamesoderm:形成脊索；Paraxialmesoderm:形成体节；Intermediatemesoderm:形成泌尿生殖系统；Lateralmesoderm:形成心血管细胞及体腔内和肢体的神经细胞、软骨等组织；Headmesoderm:形成面部结缔组织二、体节(somites)的形成和分化1.体节的形成：体节是胚胎的重要过渡性组织。体节按一定的速度周期性地从躯干后部的近轴中胚层长出，经历细胞聚集、增殖、致密化和表皮化过程。体节的数量因物种而异。2.体节沿躯干的分化：体节沿A－P轴线分化，不同位置有不同的发育命运，受Hox转录因子的控制。同一体节的前后区有不同的黏附特性，神经细胞从后区迁移。3.体节内细胞的分化：体节内首先分化出生骨区(sclerotome)和生肌生皮区(dermamyotome)。生骨区将产生脊椎、软骨、肋骨。Demamyotome进一步分化出生肌区(myotome)和生皮区(dermatome)，前者将产生背部深层肌肉及体腔壁、肢体和舌的肌肉，后者形成真皮。其分化由来自脊索、神经管、表皮的信号分子如SHH、Wnt、BMP、FGF的控制。三、骨的发生(Osteogenesis)1.生骨细胞的来源：轴线骨骼来自体节；肢体骨骼来自侧板中胚层；头部骨骼来自神经嵴细胞。2.骨生成的方式：(1).膜内成骨(intramembraneossification):间质细胞直接成骨，用于头部骨骼的形成。(2).软骨内成骨(endochondrialossification):是头部骨骼以外的骨的形成方式。过程：间质细胞－软骨细胞－软骨细胞增生并分泌胞外基质，形成骨雏形－软骨细胞膨大变为肥大软骨细胞、分泌骨基质－血管侵入软骨雏形、肥大细胞凋亡。3.破骨细胞(osteoclast):来自于血管，形成多核细胞，作用是溶解骨基质中的无机物和蛋白质，从而控制骨的硬度。四、中间中胚层－肾的形成中间中胚层将产生肾、性腺及有关的循环管道。1.原肾管(pronephricduct)的形成和分化：前部体节腹侧中间中胚层形成一对原肾管，前部原肾管诱导附近的间质细胞形成原肾小管(pronephricduct)，鱼类和两栖动物的原肾小管将形成有功效的肾脏，而哺乳动物的原肾小管将退化。哺乳动物原肾小管退化的时，肾管中部诱导中肾小管(mesonephricduct)的形成，其作用是作为血液干细胞的发源地，在雄性哺乳动物中还将转变成输精管。中肾小管在后肾小管形成时将凋亡。肾管的后部形成后肾(metanephros)，其形成依赖于后肾间质细胞与输尿管芽(uretericbud)的互相诱导作用。哺乳动物的后肾将发育为肾脏。2.肾组织的互作机制：后部肾管附近的间质细胞体现转录因子WT1才干来自输尿管的信号；WT1激活GDNF1和HGF的分泌，两者诱导后部肾管长出输尿管芽和使输尿管芽延长及分枝；输尿管芽分泌FGF2和BMP7，其作用是避免间质细胞凋亡、增进间质细胞聚集、维持WT1的体现；输尿管芽产生的LIF使聚集的间质细胞表皮化，诱导间质细胞分泌Wnt4；间质细胞分泌的GDNF1、TGF1、Activin增进输尿管的分枝。五、侧板中胚层－心脏的形成生心中胚层细胞(cardiogenicmesoderm)最早位于Hensen’sNode之后的原条两侧，然后在外胚层和内胚层之间向前迁移至Node前的两侧。内胚层中体现的BMP是重要的生心诱导因子，生心区后部边界由Wnt信号控制。内胚层BMP信号诱导附近的中胚层细胞体现转录因子Nkx2.5，后者再诱导一系列的生心特异性基因如GATA因子等的体现。两侧生心中胚层细胞向中线移动、表皮细胞化，形成心管。在此过程中，构成将来心脏各腔室的细胞有不同的定位。心管首先沿A－P轴分隔出索泡区、心室、心房区，然后弯曲而使心房位于背部、心室位于腹部，心房和心室均进一步分隔为左、右两室。六、血管的生成血管和血细胞都来源于脏壁中胚层成血细胞(hemangioblast)，成血细胞分化为成血管细胞(angioblast)和多能血液干细胞(pluripotenthematopoieticstemcells)。血管的发生分为vasculogenesis和angiogenesis两个过程。Vasculogenesis:脏壁中胚层→血岛(bloodislands)→内皮细胞→初级毛细血管丛(primarycapillaryplexus)。该过程重要涉及FGF2、VEGF、Ang-1因子。Angiogenesis:毛细血管丛重塑形成成熟的毛细血管丛，涉及动脉、静脉。该过程涉及VEGF、TGF、PDGF。第三节内胚层一、咽区(pharynx)消化道和呼吸道前端共用的区域，该区域产生4个咽囊(pharyngealpouches)，咽囊间为咽弓(pharyngealarches)，不同的咽囊将产生不同的组织器官。二、消化道(digestivetube)及其衍生组织紧接咽区之后的消化道收缩依次形成食道、胃、小肠、大肠，内胚层细胞近形成其内层，其外层的肌肉细胞来自于中胚层细胞。消化道沿A－P轴线的分化决定于不同位置的内胚层细胞体现不同浓度的Shh，后者诱导附近的中胚层细胞体现特定的Hox基因，特定的Hox激活BMP、FGF以不同水平体现，中胚层体现的BMP、FGF再决定内胚层的分化。三、呼吸道(respiratorytube)第四对咽囊之间的腹部中央小囊向腹部生长，在颈部直向生长形成气管(trachea)、进入喉辨别叉形成一对支气管(bronchi)和肺。直向生长或分叉也决定于其所处的中胚层环境。教学日志章节名称第九章胚胎细胞互相作用---胚胎诱导学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定掌握胚胎诱导的概念掌握邻近组织的互相作用理解初级胚胎诱导、次级诱导和三级诱导重点难点重点：胚胎诱导难点：邻近组织的互相作用思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第九章胚胎细胞互相作用--胚胎诱导第一节初级胚胎诱导一、组织者的发现组织者：能够诱导外胚层形成神经系统，并能和其它组织一起调节成为中轴器官的胚孔部分。二、初级胚胎诱导各阶段细胞间的互相作用初级胚胎诱导应涉及3个阶段：第一种阶段发生在卵裂期，为中胚层的形成和分区；第二个阶段才是脊索中胚层诱导背部外胚层转变为神经系统的神经诱导；第三个阶段是中央神经系统的区域化。中胚层的形成和分区1.在囊胚早期来自背部植物级细胞各腹部植物级细胞的2个因子，诱导动物级的外胚层形成一圈涉及组织者在内的中胚层，此后，位于背部植物级细胞上方的组织者释放出第3个因子，它区域地诱导中胚层的特异构造。2.Xhox-3只发现于中胚层内，并且它形成一种梯度，其后部形成的Xhox-3的信息比前部多5-10倍。Xhox-3基因体现的水平控制前-后轴的特异性。3.XTC培养基诱导背部前方的中胚层，FGF诱导腹部后方的中胚层，而中胚层的区域性可能与多个生长因子诱导Xhox-3mRNA的水平有关。神经诱导神经诱导的非特异性神经诱导的机制：组织者的诱导作用的信号不是扩展到其周边的表面，而是由中胚层向上传递的。（三）中央神经系统的区域化在神经胚期，中胚层的分布不均匀，靠后方较厚，诱导力强，诱导出神经系统的后部区域；反之，中胚层越往前越薄，诱导作用越弱，则形成前脑区域。Xhox-3的基因产物在中央神经系统的区域化中起重要作用。第一，它在晚原肠胚和早神经胚期间有一种活性高峰（已知这正是中胚层区域化固定的时间）；第二，它的活性最初基本上被局限于中胚层中；第三，在中胚层前部和后部存在着浓度上明显的不同。反映组织一、感受性感受性：反映组织以一种特异方式对诱导刺激其反映的能力称为感受性。感受性有初级感受性和次级感受性之分。前者是指尚未决定的外胚层所含有的感受性，后者是指已经决定了的组织对刺激的感受性。对不同诱导刺激，如对神经化和中胚层化的反映，分别称为神经感受性和中胚层感受性。（一）感受性的获得1.合成诱导者分子的受体2.合成允许诱导者受体起作用的分子3.通过克制某种克制因子（二）感受性的特性1.感受性的时间模式2.感受性的区域模式3.感受性的种间差别4.遗传因子二、自动神经化自动神经化是在没有诱导组织或不具诱导活性化学物质存在的状况下，外胚层外植块出现神经化的现象。三、自动中胚层化异源诱导者异源诱导者是指能诱导原肠外胚层形成一定的构造，并含有区域性诱导效应的组织。异源诱导者即使不是组织者，却含有与组织者相称的形态发生效应，并且无种的特异性。次级诱导和三级诱导次级诱导：通过一种组织与另一种组织的互相作用，特异地指定它的命运称为次级诱导。次级诱导的产物又能够作为诱导者，通过与相邻组织的互相作用进行三级诱导。邻近组织的互相作用邻近组织的互相作用根据性质能够分为两种类型：允许的互相作用和指令的互相作用。一、上皮和间质的互相作用1.间质指令表皮的分化2.间质指令上皮的分化二、间质和腺上皮的互相作用1.唾液腺2.肾三、间质和上皮互相作用的机制（一）上皮-间质诱导中贴近的实质1.细胞与细胞的接触2.细胞与基质的接触3.可溶性信号的扩散（二）分支形成的机制第六节单细胞水平的诱导作用一、果蝇视网膜的sevenless和brideofsevenless基因二、秀丽新小杆线虫阴门的诱导教学日志章节名称第十章果蝇胚轴形成学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定掌握果蝇前-后轴形成过程掌握果蝇背-腹轴形成过程理解果蝇胚胎的极性重点难点重点：调节果蝇背-腹轴形成和前-后轴形成的基因和体轴形成过程难点：果蝇背-腹轴形成和前-后轴形成机理思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第十章果蝇胚轴形成第一节果蝇胚胎的极性果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都含有明确的前-后轴和背-腹轴。在胚胎期尚有中侧轴。沿前-后轴果蝇胚胎和幼体显示有规律的分节，即头节、3个胸节和8个腹节，在幼体的两末端又特化为前面的原头和后端的尾节。在早期胚胎发育中，沿背-腹轴分化为4个区域，即背部外胚层、腹侧外胚层、中胚层和羊浆膜。有4组母性影响基因与果蝇胚轴形成有关，其中3组与胚胎前-后轴的决定有关，即前端系统决定头胸部分节的区域，后端系统决定分节的腹部，末端系统决定胚胎两端不分节的原头区和尾节，另一组基因决定胚胎的背-腹轴即背腹系统。形态发生素：母性效应基因的蛋白质产物。果蝇胚胎、幼虫和成体的前后极性均来源于卵子的极性。第二节果蝇前-后轴形成调节胚胎前—后轴重要有4类形态发生素：BICOID（BCD）和HUNCHBACK（HB）调节胚胎前端构造的形成，NANOS（NOS）和CAUDAL（CDL）调节胚胎后端构造的形成。4类重要的合子基因：缺口基因、成对控制基因、体节极性基因、同源异型基因。一、前端组织中心：BICOID（BCD）蛋白浓度梯度前端系统最少涉及4个重要基因，其中bicoid(bcd)基因对于前端构造的决定起核心作用。受精后bcdｍRNA快速翻译，BCD蛋白在前端积累并向后端弥散，形成从前向后稳定的浓度梯度，重要覆盖胚胎前2/3区域。二、后端组织中心：NANOS蛋白和CAUDAL蛋白浓度梯度在后端构造的决定起核心作用是nanos(nos)基因，其编码产物NANOS（NOS）蛋白从后向前弥散形成一种浓度梯度，NOS的功效是在胚胎后端区域克制母性hbｍRNA的翻译。另外，knirps基因、giant基因、caudal(cdl)基因也是后端系统正常发育所必需的。三、末端系统：TORSO信号途径末端系统涉及9个母体效应基因，其中起核心作用的是torso(tor)基因。tor基因存在2类突变体：一类是失活突变体，胚胎缺失原头区和尾节；另一类是显性突变体，胚胎中部区域（头、胸、腹部）的分节缺失，而末端构造却增大。第三节果蝇背-腹轴形成一、背腹系统二、滤泡细胞背腹极性的产生三、分节基因与胚胎体节的形成分节基因的功效是把早期胚胎沿前-后轴分为一系列重复的体节原基。根据分节基因的突变类型能够及作用方式可分为3类：缺口基因、成对控制基因和体节极性基因。（一）缺口基因缺口基因的体现区域为某些较宽的区域，每个区域的宽度大概相称于3个体节，不同缺口基因的体现区之间能够有部分重叠。缺口基因直接受母体效应基因的调控。副体节是指由胚胎的一系列中胚层加厚和外胚层沟分隔而形成的区域。（二）成对控制基因成对控制基因的体现区域以2个体节为单位，含有周期性，在互相间隔的一种副体节中体现。其功效是把缺口基因拟定的区域进一步分成体节。成对控制基因的体现是胚胎出现分节的最早标志，它们在细胞化胚盘期第13次核分裂时开始体现。（三）体节极性基因体节极性基因在每一体节的特定区域细胞中体现。Engrailed（en）和wingless（wg）基因是最重要的体节极性基因。En基因在每一副体节最前端的一列细胞中体现，wg基因的体现区域刚好位于en基因体现带之前，即每一副体节的最后一列细胞。因此，这两个基因体现的图式界限刚好确立副体节的界限。en和wg基因体现的启动受成对控制基因eve和ftz等基因的调控。（四）同源异型选择者基因1.同源异型选择者基因的体现图式2.同源异型选择者基因的体现图式的建立和维持3.HOM-C基因的构造果蝇胚胎的前-后轴和背-腹轴分别独立地由母体效应基因产物决定。这些母体效应基因重要编码转录因子，它们的产物常形成一种浓度梯度并产生特异的位置信息，以进一步激活一系列合子基因的体现，随着这些基因的体现，胚胎被分成不同的区域。每个区域体现特异性基因的组合，沿前-后轴形成间隔性的图式，即体节的前体形式，此时每一条带的基因活性是由局部分布的蛋白质因子决定的，最后，每一体节通过HOM-C基因的特异性体现而拟定其特性。教学日志章节名称第十一章脊椎动物胚轴形成学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握两栖类、鱼类胚轴形成过程及机理2.理解鸟类和哺乳动物胚轴形成过程及机理重点难点重点：两栖类胚轴形成过程难点：两栖类胚轴形成机理思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表

第十一章脊椎动物胚轴形成第一节两栖类胚轴形成一、组织者和Nieuwkoop中心1.组织者细胞在早期发育中的功效组织者能够启动原肠作用组织者细胞有能力发育成背部中胚层涉及前脊索板、脊索中胚层等组织者能够诱导外胚层背部化形成神经板，并使后者发育成神经管组织者细胞能够诱导其周边的中胚层背部化分化成为侧板中胚层而不是腹侧中胚层2.Nieuwkoop中心在两栖类囊胚中最靠近背侧特殊区域，由于精子入卵使卵质在重力作用下旋转而产生的兼具动物极和植物极细胞质的的一群半球细胞，对组织者含有特殊的诱导能力。二、胚轴形成的机制Nieuwkoop中心的分子生物学研究两栖类为维持正常发育，在胚胎背部细胞中必须含有β-catenin，并使sms基因体现，SMS与TGFβ基因家族的蛋白产物协同作用使gcd基因激活，在SMS和GCD等共同作用才干形成组织者。组织者形成涉及多个基因的激活，存在于Nieuwkoop中心的分泌蛋白激活位于其上方中胚层细胞中一系列转录因子，后者在激活编码分泌产物的某些基因。现在已经发现多个组织者特异性转录因子和分泌性蛋白因子，在多个蛋白因子协同作用下胚胎发育才干正常进行。2.第一类组织者分泌性蛋白因子：BMP克制因子由非组织者区的中胚层细胞合成和分泌的BMP4是重要的上皮分化和腹侧化诱导因子。但是，对于神经发生而言，BMP4是克制因子或抗神经化因子蛋白，其功效与组织者的作用正好相反。3.第二类组织者分泌性蛋白因子：WNT克制因子4.后端化因子：成纤维母细胞生长因子eFGF、WNT3a和视黄酸RA后端的分化是由胚胎后端产生后端化因子进行调控，涉及eFGF、WNT3a和RA3种因子，这3重因子能够在胚胎的不同区域发挥不同的作用，也能够协同作用。RA重要作用于后脑的图式形成，eFGF对于脊髓的分区最为重要，WNT3a不仅始终前端控制基因的体现，对于其它两种蛋白质的功效也有协同作用。5.中侧轴特化因子：nodal有关基因脊椎动物中侧轴形成的核心事件都是由nodal-有关基因调控的，nodal-有关基因在脊椎动物原肠胚左侧侧板中胚层中体现。另外，在整个植物半球存在的Vg1蛋白能够增加胚胎左右对称性的特化。第二节鱼类胚轴形成一、鱼类背-腹胚轴形成鱼类的胚盾对于胚胎背-腹轴的建立极为重要。二、鱼类前-后胚轴形成1.鱼类前-后轴的特化是在卵子发生时就开始了，动物帽是胚胎前端的标志。2.鱼类前-后轴的形成是由两个信号中心调控的。第一种信号中心是胚胎前端发育诱导因子，有原肠胚期前端位于神经外胚层和表面外胚层之间的一小团神经细胞分泌。另一种信号中心是后端发育诱导因子，由原肠胚期胚盘边沿侧板脊索中胚层的前体产生。三、鱼类左-右胚轴形成1.有关鱼类左-右胚轴形成的机制理解不多。2.斑马鱼中存在一种Nodal有关基因仅在胚胎左侧的侧板中胚层中体现。3.视黄酸信号与斑马鱼左右不对称躯体的形成亲密有关。4.TGFβ家族的组员在全部脊椎动物左-右轴形成中都起着重要作用，涉及鱼类。第三节鸟类胚轴形成一、鸟类背-腹胚轴形成1.鸟类胚胎的体轴形成在原肠胚形成过程中完毕，在背-腹极性的特化开始于卵裂期。鸟类的背-腹极性出现的标志是囊胚期上、下胚层的分化。2.上部碱性清蛋白与下部酸性胚下液共同形成一种上胚层细胞的膜电位差，上胚层的外表面预定胚胎背侧，面对胚下腔的一面预定胚胎腹侧。3.鸟类背-腹胚轴形成，对于早期发育的正常进行极为重要。二、鸟类前-后胚轴形成1.鸟类的囊胚是辐射对称的，从辐射对称的囊胚期胚盘向两侧对称构造的转化是由重力决定的2.胚盘被举起的区域是预定胚胎的后端边沿区（PMZ)，也是原条开始形成的位置，随着原肠作用的进行，原条从胚胎后端向前延伸，逐步形成，胚胎前-后轴建立，原条开始形成的位置是预定胚胎的后端，二原条延伸的方向则是胚胎的前端。三、鸟类左-右胚轴形成形成的原条将胚胎划分为左右两部分。脊椎动物左侧和右侧的差别重要有旁分泌因子Nodal和转录因子Pitx2两种蛋白质调控。哺乳动物胚轴形成一、哺乳动物背-腹胚轴和前-后胚轴形成1.小鼠胚胎从辐射对称向两侧对称的转化发生在胚胎发育的第5.5天，特异性体现hex基因的前端脏壁内胚层（AVE）细胞，从远端向近端开始迁移，AVE细胞预定前部构造，其位置是前端的标志，在胚胎发育的第6.5天，在AVE相反的一端即后端，原条开始形成。2.哺乳动物胚胎前-后轴的形成必须受两个信号中心调控，一种是位于原条前端的原节（组织者），一种是AVE。3.在哺乳动物的胚胎发育中，胚外组织对于胚胎背-腹胚轴和前-后胚轴的建立也含有重要作用。4.全部脊椎动物在原肠作用开始后，前-后极性的特化都由hox基因的体现进行调控。二、哺乳动物左-右胚轴形成1.哺乳动物左-右胚轴形成的调控机制存在于两个水平：球形水平和器官特化水平。2.旁分泌因子Nodal和转录因子Pitx2在左边侧板中胚层中的活性及其信号传导途径，对于哺乳动物左-右分化含有重要调控作用，仅在具体的信号传导途径上因物种而异。3.哺乳动物左-右分化开始于原结的纤毛细胞，纤毛可引发卵黄囊腔中的液体从右边流向左边。教学日志章节名称第十二章脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握脊椎动物中枢神经系统的图式形成2.掌握脊椎动物体节形成的机制重点难点重点：脊椎动物中枢神经系统的图式形成难点：脊椎动物体节形成的机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第十二章脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制第一节脊椎动物中枢神经系统的图式形成一、中枢神经系统的前-后轴图式形成脊椎动物的中枢神经系统是由神经板发育而来的，神经板随即沿前-后轴卷为管状，形成神经管，神经管前部扩展、膨大形成前脑、中脑和后脑的原基，而后部的神经管发育为脊髓。二、脊髓背-腹轴的图式形成1.BMP和Shh信号在脊髓的背腹轴分化过程起重要作用。BMP在脊髓最背部的顶板及其上方的外胚层组织中体现，其活性沿脊髓的背-腹轴形成一种梯度，可同时参加不同神经细胞群的分化。Shh在脊髓腹侧的基板及其下方的脊索中体现，Shh活性在脊髓的腹侧到背侧形成一种梯度，与BMP信号相反，它重要参加脊髓腹侧神经细胞群的特化。2.许多转录因子在脊髓的不同背-腹轴位置体现，将脊髓划分为不同的区域。这些因子涉及nkx，dbx，msx，pax，irx家族基因及bHLH因子Olig2，这些基因的体现区域普通通过互相克制而得以维持。BMP和Shh信号控制这些图式化基因的体现。3.在不同的背-腹轴区域体现一组原神经基因，其功效重要涉及3个方面：第一，克制其周边细胞向神经元的分化；第二，增进细胞向神经元方向分化而克制其分化为神经胶质细胞；第三，调节细胞周期。第二节脊椎动物体节形成的机制一、脊椎动物的轴旁中胚层组织在发育早期形成一系列重复的分节单位，称为体节。体节位于脊索和神经管两侧，沿胚胎前-后轴左右对称。每一种体节单位后来分化为3个区域：即生皮节、生肌节和生骨节，之后它们分别发育成为真皮、骨骼肌和中轴骨骼。二、体节形成过程特性1.脊椎动物体节是由体节中胚层以“出芽”的方式形成的。2.每一种体节形成的周期是固定不变的，就像有一种时钟在控制，称为分节钟。不同物种的体节数目和体节形成周期有所不同。3.分节过程与其它形态发生过程是亲密协调进行的，体节形成的时间和位置受到严格的调控。三、周期性体现基因及其转录调控1.c-hairy1基因在鸡胚体节中胚层中周期性体现。c-hairy1基因最初在PSM的后部和尾芽区广泛体现，随着前部预定体节的成熟，c-hairy1的体现逐步向PSM前部推动并固定于新形成的体节的后半部分。2.hairy1编码一种碱性HLH 转录克制因子，使Notch信号途径的靶基因之一。3.Lfng在小鼠和鸡胚中都存在周期性体现。4.Lfng、deltaC等基因的体现可能受到Notch信号的郑调控和hes7或其它hairy有关bHLH因子的周期性负调控，从而使得这些基因呈现出周期性体现的特点。四、分节钟的分子机制：负反馈调节环路五、FGF信号与体节形成教学日志章节名称第十三章神经系统发育学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握神经系统的组织发生过程2.掌握神经连接的形成方式重点难点重点：脊椎神经系统的组织发生过程难点：神经系统的组织发生过程和神经连接的形成方式思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第十三章神经系统发育第一节神经系统的组织发生一、神经系统的形态发生神经系统的重要构成成分来源于神经胚的3个部分：神经管、神经嵴和外胚层板。其中神经管和神经嵴是神经胚形成中一种过程的两个产物，而外胚层板是由胚胎头部特定区域的外胚层增厚单独形成的。二、神经管细胞的增殖、迁移和分化（一）神经管细胞的增殖和迁移1.神经细胞的增殖2.神经细胞的迁移（二）神经细胞的分化1.神经细胞的分化：室管膜细胞能产生神经元和胶质细胞的前体。2.神经细胞的构造和分类根据细胞轴突和树突数目分类：双极、多级、假单极神经元根据神经元合成和运用神经递质分类：乙酰胆碱能神经元、肾上腺素能神经元根据神经元执行功效分类：传入神经元、传出神经元、中间神经元（三）中枢神经系统的组织分化1.大脑皮质的组织发生由皮质板发育为新皮质，涉及6层细胞，由外向内分别是：分子层、外颗粒层、椎体细胞层、内颗粒层、神经节细胞层、多形细胞层。2.小脑皮质的组织发生小脑分化为3层，由外向内分别是：分子层、浦肯野细胞层和颗粒层。3.非层状构造中的组织发生在脑的非层构造的组织发生中，在靠近脑室较深的层中，成神经细胞聚集成团，称为核团，每一种核团是一种功效单位。三、神经嵴及其衍生物（一）神经嵴细胞的迁移（二）神经嵴细胞的迁移的机制（三）影响神经嵴细胞多能性的因素1.在胚胎内的位置2.生长因子3.细胞外基质4.激素四、外胚层板五、细胞黏着分子的作用六、程序化的细胞凋亡（一）靶组织在发育早期的一段时间神经发育与靶组织无关，而在与靶组织形成连接后依赖靶组织。（二）神经生长因子和营养因子（三）传入神经的调节在发育的一段时期，除去传入神经的神经支配将会增加细胞的死亡。（四）功效活动第二节神经连接的形成一、神经突起的发育（一）轴突和树突的产生轴突和树突从细胞中朝外生长的位点和它们生长的方向都是由锥形细胞本身所固有的因子决定的。（二）神经突起的神经元轴突和树突的伸长需要新的膜、原生质和细胞骨架成分一起附加到生长的突起中。轴突的伸长是其顶端伸长的成果。（三）轴突的生长锥轴突和树突生长的末端称为生长锥。（四）先行神经纤维在神经的轴突生长久间，先行神经纤维处在其它神经纤维前边，成为引路的向导。二、轴突生长的诱导（一）向触性：是指轴突倾向于沿着一定的表面生长（二）基质粘连性（三）电向性：轴突的生长可能受电场的影响。（四）化学向性：轴突的生长是根据化学的线索运行的（五）生长路线的标记三、轴突的过分生长和撤销四、树突的发育和分化（一）树突的发育树突发育像轴突发育同样，可能包含了或是从未分化状态到其最后单调形式的进程，或是从起初过分增生到随即的撤销。前一种发育模式与传入神经调节树突分化的作用一致。后一种模式，树突分支可能不依赖传入神经而发育，但传入神经可能在决定哪些树突将被保存起作用。（二）树突的分化一种树突的普通形态仿佛是由其本身固有的因素决定的。然而树突较精细的构造依赖于与传入神经的持续互相作用及其功效活动。五、局部地区有序投射形成的特异性在生长的轴突成功的达到其靶区后来，还需要形成精确的神经末梢的局部地区的有序投射。普通，有序连接的建立由于轴突和靶标间互相作用的成果，即局部地区有序投射的建立是与突触连接形成同时发生的。（一）化学亲和性假说（Sperry,1963)（二）“压缩”和“扩散”投射的实验六、发育期间突触连接的重排（一）突触的消失和稳定（二）回路的重排（三）突触竞争七、突触连接的构筑突触连接的构筑规定其分子构成成分能被传送到突触位点；突触膜的成分必须插入到突触前和突触后的膜中，并且突触的细胞质分成要以某种方式位于适宜的位置。教学日志章节名称第十四章附肢的发育和再生学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握脊椎动物附肢的发育2.理解有尾两栖类附肢的再生过程重点难点重点：脊椎动物附肢的发育过程难点：脊椎动物附肢的发育机制思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第十四章附肢的发育和再生第一节脊椎动物附肢的发育一、附肢的来源附肢芽：附肢的原基。附肢域：一种大区里涉及能形成附肢的全部细胞。Txb4和Txb5分别特化后肢和前肢。二、附肢的早期发育早期附肢芽的诱导作用重要是由Wnt蛋白质和FGF10引发的。（一）附肢发育中外胚层和中胚层间的互相作用在附肢发育中最少规定3种类型外胚层和中胚层间的互相作用：第一，中胚层起始附肢芽向外生长和形成AER；第二，ARE刺激附肢芽中胚层的进一步增殖及向外生长和分化；第三，附肢芽中胚层提供保持ARE所必需的刺激。（二）附肢发育时期轴的建立1.近-远轴的发育：附肢近-远轴的分化是由ARE和附肢中胚层诱导互相作用产生的。2.背-腹轴的分化：在特化背-腹轴中特别重要的一种分子是Wnt7a，Wnt7a基因在背部外胚层中体现，激活背侧间质中lmx1基因。3.前-后轴的特化：极化活动区ZPA、（两种模型）4.3个轴的协调（三）附肢中组织类型的建立（四）同源基因在附肢发育中的作用1.同源基因决定附肢域2.渐进带的互相作用是由msx-1和msx-2基因调节的3.由同源基因决定前-后轴和指的特性hox-D的体现模式是彼此区别指，hox-A基因的体现模式是区别附肢的腕区和长骨区。4.细胞死亡和同源基因细胞死亡在塑造附肢中起重要作用，特别是对于关节的形成和分离指都是必需的。坏死基因：msx-1、细胞视黄醇结合蛋白质I(CRBPI)第二节有尾两栖类附肢的再生一、附肢再生的过程（一）创伤愈合（二）组织破坏和去分化（三）再生芽基的形成：去分化的细胞在顶外胚层帽下形成一种突起，称为再生芽基。（四）形态发生和分化二、芽基细胞的来源和作用再生芽基细胞来源于组织破坏期间断肢残桩组织局部去分化；另一种来源可能是在截肢影响下，从身体其它部位的储藏细胞。三、再生作用的调节（一）表皮的作用（二）激素的作用（三）神经的作用四、细胞分化模式的恢复（一）插入规则（二）远端化规则

教学日志章节名称第十五章眼的发育学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握视泡、晶状体发育的机制2.掌握晶状体的再生和转分化3.理解眼的早期形态发生过程和角膜的发育过程重点难点重点：视泡、晶状体发育的机制难点：晶状体的再生和转分化思考题作业教学后记作业批改及实验统计阐明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。2、授学时间：指授课日期和节次；教学进度：指与否符合教学进度简表第十五章眼的发育第一节眼的早期形态发生概述1.眼的发育开始于原肠形成时，卷入原肠腔的内胚层和脊索中胚层向前移到头部。此时侧中胚层的边沿正好是位于预定晶状体外胚层的后方。2.在人类，视泡是从22天胚胎间脑侧壁的2个突出部分开始的。3.当视泡与表面头部外胚层的预定晶状体相接触时，它们互相作用，外胚层增厚形成晶状体板；视泡外壁内陷形成双层壁的视杯。第二节视泡发育的机制一、控制视泡形成的因素（一）间质聚集在视泡周边的间质对视泡的正常发育含有重要的作用，如果将间质除去，则视泡的发育不正常或发育的频率不高。（二）细胞黏着视泡细胞表面黏着性的变化可能和视泡的外突和视杯的形成有关。（三）脑脊液的积聚视泡的膨胀长大依赖于脑脊液在视泡内的积累。二、视泡的分化和自我调节（一）与外胚层的接触眼原基（视泡或视杯）与外胚层接触的区域可分化为神经视网膜。（二）间质影响色素上皮的分化（三）神经视网膜的分化（四）视网膜-顶盖投射的形成影响视网膜-顶盖精确连接形成的因素：1.化学亲和性化学亲和性学说认为存在某些本质上是生物化学分子的物质引导生长的神经纤维达到顶盖的适宜靶区。2.细胞的粘连性细胞粘连的亲和性使视网膜神经节细胞的生长锥能识别顶盖上的适宜靶区。3.发育时期4.其它因子：神经再生中的某些因子影响再生的视网膜顶盖投射形成。第三节晶状体发育的机制一、晶状体的决定和诱导形成晶状体的细胞来自与间脑视泡相接触的头部外胚层的一种特定区域。但是，存在某些种间差别，某些动物不需要视泡就能形成晶状体，而另某些无晶状体的形成石斛完全依赖与视泡的接触。二、晶状体的形态发生和有关因素晶状体的形态发生从预定晶状体外胚层开始，经历晶状体板、晶状体窝、晶状体泡、初级晶状体纤维和次级晶状体纤维等阶段，最后发育为成熟的晶状体。与晶状体发生有关的重要因素：细胞外基质、微管和微丝、细胞增殖、视杯。三、晶状体的细胞分化四、晶状体蛋白质合成的控制（一）转录后的调控（二）转录调控（三）翻译的调控（四）影响晶状体蛋白质合成的其它因子1.细胞增殖周期2.细胞形状的变化第四节晶状体的再生和转分化一、晶状体再生二、转分化三、晶状体再生和转分化的有关因素晶状体蛋白mRNAs、DNA复制和细胞分裂、去分化、细胞表面的变化、激素、培养条件第五节角膜的发育在视网膜和晶状体的诱导作用下，预定角膜上皮开始在内表面分泌细胞外基质，形成初级角膜基质，随即间质细胞侵入初级角膜中，形成次级角膜基质和角膜内皮，最后变成透明的角膜。一、角膜诱导在胚胎发育期间，覆盖于视杯和晶状体表面的外胚层受视杯和晶状体的诱导作用形成透明的角膜的过程称为角膜诱导。二、与角膜诱导有关的因素（一）晶状体和（或）视网膜晶状体和视网膜均可诱导角膜，特别是视网膜中的感光细胞的生理功效状态对于角膜诱导有十分重要的作用。（二）细胞外基质------胶原（三）类坏死和感受性类坏死是指细胞处在活的和死亡之间的，有着一整套原生质变化特性的临界状态，这种变化是可逆的（四）眼内压眼内液体的压力对于角膜对的的曲率的形成十分重要教学日志章节名称第十六章变态--激素调节发育和细胞分化学时数授学时间教学进度学生考勤应到：实到：请假：旷课：课程类型理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其它□教学办法多媒体授课目的规定1.掌握昆虫和两