4多细胞动物概论.ppt
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1、第二章 多细胞动物的胚胎发育,周涛在大二时开始写论文。大三时,周涛的第一篇论文发表在计算机应用上,尽管算不上是什么顶尖的杂志,但那时他已然乐得“鼻孔朝天”。两年后,他的研究已经做得非常深入,论文越发越多,刊发的刊物也越来越顶尖。至今他已经发表160余篇论文,其中有40余篇发表在美国物理评论、美国科学院刊等国际核心期刊上。据了解,周涛的论文已经被引用上千次了,有的还被美国科学院院士引用。,周涛简历年幼多病,麻将成为他童年时最喜爱的玩具;15岁考入成都七中理科班,因物理竞赛和计算机竞赛成绩优异被中国科技大学零零班录取,大学自学完成研究生所有课程;后成为中科大与瑞士弗里堡大学物理系联合培养的博士生,
2、国外留学3年;今年1月5日,电子科技大学通过“人才强院战略”特聘他为计算机科学与工程学院教授,周涛成为目前四川最年轻的教授。,问题思考: 1、在动物界中,除了单细胞动物,还有多细胞动物,单细胞动物起源于原始鞭毛虫,那么 多细胞动物是由什么动物演化而来的?多细胞动物的祖先是什么?单细胞动物和多细胞动物有何联系? 2、多细胞动物的个体发育是一个怎么样的过程?,多细胞动物起源于单细胞动物 证据: 古生物学方面 形态解剖学方面 胚胎学方面,化石记录显示,越老的地层,生物形态越简单;越新的地层,生物形态越复杂。,古生物学证据,形态学方面的证据,中生动物证据,多细胞动物中结构最简单, 尚无器官分化的小类群
3、。 全身仅2030个细胞,排成两排。 50多种体长0.57.5。 全部寄生在海洋脊椎动物体内。,二 、分 类 菱形虫纲:双胚虫 异胚虫 直泳虫纲:直泳虫,双胚虫,直泳虫,第一节 个体发育和系统发育,1、个体发育(Ontogeny) 是指多细胞动物从受精卵开始, 经过细胞分裂、组织分化、器官形成、新个体形成、生长、性成熟直至死亡的全过程。 在发育过程中, 个体的生理功能、组织结构和器官形态都发生一系列变化。,动物的个体发育过程可分为三个阶段: 胚前期:从亲代生殖细胞形成到成熟的阶段。 胚胎期:从受精卵形成开始到幼体形成破卵 而出或离开母体之前的阶段。 胚后期:幼体破卵而出或脱离母体后的阶段。,2
4、、系统发育(Phylogeny) 即种族发展史。也可称为系统发生。 指动物由最低等的形式(原生动物)发展到多细胞结构的后生动物,并逐步完善,复杂化,进而发展成为最高级形式的动物、直至人类的全部种族发展史。 是动物界漫长的演化历史。,系统发育也可指一个类群(如某个科属种)的发生和发展历史。 例如马的系统发生: 经历了六千万年的演变,始祖马中新马上新马真马现代马,第二节 多细胞动物胚胎发育的一般规律,胚胎发育 卵裂期 囊胚期 原肠期 中胚层和体腔的形成 细胞组织的分化 器官系统的形成,1、 卵裂期 1.1 卵的结构,卵细胞的结构是非均质的,即细胞质的分布不均匀。 动物极:细胞质多的一端 植物极:卵
5、黄多的一端 细胞分裂在细胞质的部分进行。,1.2 卵的类型 根据卵内卵黄的多少可将卵分为: 多黄卵: 如鸡卵 少黄卵: 如蛙卵 中黄卵: 如昆虫卵,1.3 卵裂的方式 不同类型的受精卵卵裂方式不同, 可分为完全卵裂和不完全卵裂:,辐射型全卵裂,海鞘:经经纬经,8次分裂后产生的256细胞,柱形胚胎在两极细胞移动封口后成为中空柱形囊胚。,螺旋型全卵裂:均采经线裂。第三次分裂前,卵裂球内的纺锤体转动45度,然后向动物极方向出芽小卵裂球。其后的大卵裂球以同样方式产生一大一小子分裂球,而小分裂球只生成小卵裂球。 形成的囊胚无囊胚腔。,卵裂的类型,经线裂(meridional cleavage):指卵裂面
6、与AV轴平行的卵裂方式。 纬线裂(equatorial cleavage):指卵裂面与AV轴垂直的卵裂方式。,完全卵裂:整个卵细胞都进行分裂, 见于少黄卵。,不均等卵裂:卵黄少,分布不均匀,卵裂时形成的分裂球大小不均匀, 如蛙。,均等卵裂:卵黄少, 分布均匀, 卵裂时形成的分裂球大小相等, 如文昌鱼。,卵裂的类型,经线裂(meridional cleavage):指卵裂面与AV轴平行的卵裂方式。 纬线裂(equatorial cleavage):指卵裂面与AV轴垂直的卵裂方式。,两栖类的卵裂 哺乳动物的卵裂 斑马鱼的卵裂 果蝇的卵裂,第1次卵裂由动物极 延伸入植物极。第2次卵裂与第一次垂直,为
7、经线裂。第3次卵裂为纬线裂,卵裂沟紧靠动物极。 不均等的分裂使胚胎形成两个区域靠近动物极的迅速分裂的小裂球区域和靠近植物极分裂较慢的大卵裂球区域。,在两栖类,由16至64细胞构建的胚胎常被称为桑葚胚;在128-细胞阶段,囊胚腔形成,称为囊胚。,蛙类:卵黄对卵裂的阻碍作用导致卵裂沟延伸缓慢、第三次纬裂发生不均等分裂。植物极半球分裂的速度始终较慢,所以囊胚的植物极细胞较大。,哺乳动物的 卵裂 哺乳动物的卵由卵巢释放,然后进入输卵管,受精发生在输卵管靠近卵巢端的壶腹部(减数分裂于受精后完成)。 最初几次的卵裂在输卵管中进行,卵裂的胚胎借助于输卵管纤毛运动朝子宫方向迁移。,哺乳动物的早期卵裂发生在输卵
8、管中。,旋转型全卵裂,双胞胎 同卵双生占人类出生比率的0.25%。根据胚胎中的细胞发生分离的时间不同,分为以下几种情况: A.同卵双生的胎儿具独立的绒毛膜 B.同卵双生共用一绒毛膜,具独立的羊膜 C.同卵双生位于同一绒毛膜和羊膜内,鱼类多黄卵的发育同鸟类相似,细胞分裂仅仅在动物极胚盘中发生,斑马鱼的卵裂,果蝇的卵裂 昆虫受精卵的大量卵黄位于卵的中央,卵裂被限制在卵的外围卵质中,为表面卵裂。,卵裂与一般细胞分裂的区别是什么? 细胞增殖,伴随着一定程度的卵内物质的重新分配,但无细胞生长; 由于第一个特点而产生的核质比例越来越大; 细胞间期较短,分裂快,迅速形成囊胚。,2、囊胚期 在卵细胞中央形成一
9、个明显的空腔, 即囊胚腔。 其周围的细胞称为囊胚层。,囊胚腔的出现使胚体细胞的活动有了充分的空间。,囊胚层,囊胚腔,1.囊胚的形成 卵裂的结果,分裂球形成中空的球状胚,称为囊胚。囊胚中间的腔称为囊胚腔,囊胚壁的细胞层称为囊胚层。,海胆,蛙,乌贼,昆虫,海星和蛙的囊胚,3、原肠期 出现了原肠腔: 内胚层: 外胚层: 原 口:,外胚层,内胚层,原肠腔,原口,原肠胚形成的方式: 内陷 内移 分层 内转 外包,外包(epiboly): 表皮层做为一个整体扩展,使胚胎的内层被覆盖。 内陷(invagination): 指胚胎的局部区域的内陷。 内卷(involution): 指正在扩展的外层向内卷折,去
10、从内铺盖原来的外层细胞。 内移(ingression): 指表层的单个细胞迁入胚胎的内部。 分层(delamination):指一个细胞层分成两层或多层相互平行的细胞层。,2.原肠胚的形成,文昌鱼原肠胚(内陷): 囊胚期植物极细胞向内陷入,形成两层细胞.外层的为外胚层,内陷的一层为内胚层,内胚层包围的腔为原肠腔,原肠腔与外界相通的孔为胚孔,原肠胚(内陷),动物极细胞分裂快,植物极细胞卵黄多,分裂慢, 结果动物极细胞逐渐向下包围植物极细胞,形成外胚层,被包围的植物极细胞成为内胚层,外 包,在原肠期随原口的去向形成: 原口动物:在胚胎发育过程中, 原口形成口的动物。 包括:扁形动物, 线形动物,
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