发育生物学教案

发育生物学教案（精选）

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

教学进度简表

绪论

第一节发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科的关

系

一、发育生物学是一门研究生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、发育生物学主要研究生物个体发育（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、发育生物学的主要任务是研究生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

第二节动物发育的主要特征和基本规律

一、多细胞有机体的发育有两个主要的功能

1.产生细胞的多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严

格的时间和空间的次序性，保证世代的交替和生命的连续

2.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、动物发育的主要特征和基本规律

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、发育的嵌合型和调整型

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

、常用发育生物学研究技术

（-）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.吗琳代寡聚核甘酸

5.显性抑制

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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

1.细胞分化：从单个全能的受精卵产生各种类型的细胞的

发育过程。

2.细胞定型：细胞在分化之前，将发生一些隐避的变化，

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。胚胎细胞定型主要有两种方

式：胞质隔离和胚胎诱导。

3.自主特化和有条件特化（渐进特化、依赖型特化）。

4.胚胎发育主要有两种方式：自主型发育（镶嵌型发育）

和调整型发育。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整

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，广泛存在于各

种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，并在卵裂时分配到特

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：一类是可以激活

某些基因转录的物质，另一类可能是mRNA。

（二）、果蝇极质：果蝇卵子极粒主要有蛋白质和RNA组成。

第二节细胞命运通过相互作用渐进特化

一、种质学说

二、WilhelmRoux:镶嵌型发育

1.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改变

的，因为每一个细胞接受一组特定的核决定子，并依据所接

受的核决定子分化成相应的组织。

2.HansDriesch：调整型发育

3.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各种中间状态。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

1.诱导：胚胎一个区域对另一个区域发生影响，并使后者

沿着一条新途径分化的作用。

2.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，这一关键的胚

胎诱导作用称为初级胚胎诱导。

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

教学进度简表

第二章细胞分化的分子机制--一转录和转录前的调控

1.在多细胞生物体内，每一个细胞有一定的性状，即细胞

特定基因型在一定条件下的表现，也称为细胞表型。

2.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。

3.细胞分化是基因差异性表达的结果，差异性基因表达产

生的原因主要来自两个方面：一是细胞内环境的差异影响核

基因的表达；二是细胞外环境的影响。

4.基因差异表达的调控机制主要是在以下几个水平完成：

一是差异基因转录；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。

第一节基因组相同和基因差异表达

一、有机体不同组织细胞基因组相同的证据

1.遗传学证据

2.胚胎学证据

3.分子生物学证据

二、核潜能的限定

1.在发育中核潜能被限定

2.细胞核具有潜在全能性的研究

三、基因组相同的例外——基因组的改变

1.染色质消减：马蛔虫、瘦蝇

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。

1.X染色体失活

2.水蜡虫的染色体失活

二、选择性基因转录的染色质变化

1.染色体疏松区

2.灯刷染色体

第三节转录水平的调控

一、基因表达的时间和空间特异性

1.基因表达的时间特异性是指有些特异性基因，只有在发

育的某一个特定时期或某些时期才具有活性，而在其他时期

则是无功能的基因。

2.基因表达的空间特异性主要指基因表达的组织细胞特异

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基因表达的转录

1.中心启动子元件

2.TFIlla的转录调节

（四）、转录调控的“开关基因”

三、差异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.启动子的结构和功能

2.与启动子结合的反式作用因子

3.增强子的结构和功能

（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结构域，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.免疫球蛋白基因表达的反式调节

（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表达的蛋白质,

这些转录因子可以通过其他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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

1.异质性核RNA

2.细胞核RNA和mRNA的复杂性

3.前体RNA的加工对早期发育的调控

4.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）、相同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，主要受其3'UTR控制。短

寿命mRNA的3'UTR通常含有一个或多个AU富集区，其作用

是促进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.海胆杂交后代的初级中胚层细胞平均数由母体效应因子

决定

3.去核实验

（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”假说或多聚腺昔酸化假说

（二）、关于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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

教学进度简表

第四章发育中的信号传导

1.细胞通讯在胚胎发育中起着关键作用。

2.信号传导是细胞通讯的主要形式，即由信号细胞产生信

号分子，诱导靶细胞发生某种反应。

3.靶细胞通常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，引起细胞发生反应，这一过

程称为信号传导。

第一节参与早期胚胎发育的信号调节途径

一、TGFB信号途径

1.TGFB即转化生长因子B,是一类分泌性的信号分子。

2.TGFB超家族因子包括30多个成员，可分为TGFB、BMP、

Activin等亚类。

3.TGFB家族因子在早期发育中起关键作用，如TGFB1,2,

3,5参与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-腹轴式形成过程中具有重要作

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关键作用。

二、Wnt信号途径

1.Wnt基因家族编码一类分泌性的信号因子，在早期胚胎发

育中具有重要功能，根据其活性的差异，可将Wnt蛋白分为

两大类：WntT/wg类和Wnt-5a类。

2.Wnt-1/wg类基因在爪蟾胚胎中异位表达时可以诱导次级

体轴的形成并能够转化C57MG乳腺上皮细胞。

3.Wnt-5a类成员不具有次级体轴诱导的能力，但可以降低

细胞的黏着性，改变细胞的运动状态。

三、Hedgehog信号途径

1.Hedgehog(Hh)家族蛋白是一类分泌性的信号分子，在

动物发育过程中具有重要作用。

2.果蝇的Hedgehog信号途径在体节形成中起着重要作用。

3.脊椎动物的SonicHedgehog(Shh)参与了神经系统的背

-腹轴图式形成及肢的发育，IndianHedgehog(Ihh)参与

了骨骼的发育。

四、Notch信号途径

1.Notch信号途径在神经细胞分化、脊椎动物体节的发育等

过程中具有重要作用。

2.Notch信号只能作用于相邻细胞之间。

3.Notch信号的传递是通过膜内蛋白水解机制进行的。

4.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

1.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，包括表皮生长因子（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。

2.RTK属于单跨膜蛋白，其共同特征是细胞内部部分带有酪

氨酸激酶结构域，具有酪氨酸激酶活性。不同生长因子受体

在结构上也有所差异。

3.RTK主要激活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

具有重要作用。

七、视黄酸途径

1.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，可以自由通过细胞膜和核膜。视黄酸受体主

要存在于细胞核中，可以分为两大类，即视黄酸受体(RAR)

和视黄素X受体(RXR)o

2.视黄酸在脊椎动物神经系统前-后轴的图式形成及肢的

再生过程具有重要作

用。

第二节信号活性的调控与相互关联

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相互关联

2.信号途径特异性的调控

1）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。

2）组织特异性转录因子决定靶基因表达的组织特异性，而

当信号途径的活性决定靶基因表达的区域特异性，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

1.形态发生梯度模型：某些因子沿体轴的分布呈现一个浓

度梯度，这些因子在每一局部的水平决定着这一个区域的命

运或反应。

2.形态发生原：由于这一过程的最终结果往往是由局部细

胞形成某种形态结构，具有这种性质的因子称为形态发生

原。

3.在多细胞体系中，这种浓度梯度的形成可能有几种方式:

一是通过扩散作用；二是通过信号因子抑制因子的区域性表

达，差异性的抑制相应因子的信号活性，从而使得该信号因

子的有效活性形成一个梯度；三是通过mRNA降解作用。

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

教学进度简表

第五章受精的机制

第一节卵母细胞成熟

一、高等动物卵母细胞成熟的形态学标志

二、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改变

1.PKA

2.磷脂激活的蛋白激酶(PKC)

3.酪氨酸激酶

二、源于雄性生殖道的受精促进肽

第三节精卵识别的分子基础

一、精子的化学趋向性

二、具受体功能的精子表面蛋白

三、参与配子质膜间相互作用的一些具黏附作用的分子

1.fertilin

2.cyritestin

3.卵质膜上fertilin的受体integrin

4.参与精卵间相互作用的其它分子

1）DE2）细胞外基质蛋白3）补体成分及它们的受

体

四、顶体反应的调控机制

1.离子调控

2.脂质调控

3.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

1.精子穿越卵丘细胞层：依赖精子头表面的透明质酸酶活

性。

2.顶体反应(acrosomalreaction)：精子头部的

bl,4-galactosyltransferase与透明区的受体蛋白ZP3结

合，导致顶体泡中的内含物的释放。

3.质膜融合：顶体反应释放的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

子穿越透明区而抵达卵母细胞质膜，精子表面的受精蛋白

(fertilin)与卵质膜上的integrin-like受体蛋白结合，导

致质膜融合，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、阻止多精入卵的机制

1.电势变化产生的快速阻止：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

电位迅速升高由负转正，从而组织了其它精子与卵质膜的结

合。

2.形成受精膜(fertilizationenvelope)的慢速阻止：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，最终形成一厚层受精膜以阻止其它精子的进入。

第五节卵的激活

一、受体假说

二、融合假说

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

布情况；卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因

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、其他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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

第三节鱼类

一、中期囊胚转换和细胞运动性的获得

、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

第五节鸟类

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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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、并最终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导致二者交界处形成neural

fold(神经褶)。

(2)Neuralfloorplate(神经底板)的形成：由神经板中线

区的细胞组成，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。

⑷神经管的闭合：指中线两侧的神经褶在背部中线处合并。

神经管最终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，神经管闭合失败导

致胎儿先天缺陷；SHH、Pax3等是闭合所必需的，叶酸可降

低神经管缺陷风险。

2.Secondaryneurulation

神经管由细胞组成的实心索中空而成。鱼类完全以此类方式

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组成一个完整的次级胚胎。鸟类

Hensen担Node的移植实验也有类似结果。

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

它们因表达BMP4而朝腹部中胚层方向发育；Organizer和

notochord中表达的信号蛋白如Chordin和Noggin可以拮抗

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

功能区，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。

1.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，不同的节表达的Hox家族基因不同。

四、神经元的分化

1.神经元命运的确定：中枢神经系统中细胞向神经元分化是

通过lateralinhibition机制实现的,主要受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Sonic

hedgehog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horizontal0

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.神经元的结构：神经元一般包括soma,dendrite,axon。

Dendrites接收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，以防止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

于其自身表达的基因产物，也决定于其所处的环境因素

(environmentalcues),某些因素具有吸引作用，而某些具

有排斥作用。这些环境因素包括其伸展途径中的组织结构、

胞外基质成分、相邻细胞的表面特性。

3.Synapseformation：当神经元的生长锥抵达靶位(肌细

胞、其它神经元、腺体)时，将在二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。一个神经元对肌细胞的激活将

引起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、神经崎■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。它们具有迁移性，将分化为多种不

同类型的细胞，这取决于其起源和迁移目的地。

［躯干神经崎(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.头部神经崎(cephalicneuralcrest)：头部神经崎细胞

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心神经幡(cardiacneuralcrest)：部分后脑后部的神经

蜻细胞分化产生主动脉上皮及主动脉与肺动脉之间的隔膜。

第二节中胚层

一、神经胚中胚层的发育命运

(1)Chordamesoderm：形成脊索;

(2)Paraxialmesoderm：形成体节；

(3)Intermediatemesoderm：形成泌尿生殖系统；

(4)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；

(5)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)o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；头部骨骼来自神经蜻细胞。

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：间质细胞一软骨细胞一软骨

细胞增生并分泌胞外基质，形成骨雏形一软骨细胞膨大变为

肥大软骨细胞、分泌骨基质一血管侵入软骨雏形、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、中间中胚层一肾的形成

中间中胚层将产生肾、性腺及相关的循环管道。

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

肾小管将形成有功能的肾脏，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)的相

互诱导作用。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表达转录

因子WT1才能来自输尿管的信号；WT1激活GDNF1和HGF的

分泌，二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,其作用是防止间质细胞

凋亡、促进间质细胞聚集、维持WT1的表达；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促进输尿管的分枝。

五、侧板中胚层一心脏的形成

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。内胚层中表达的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表达转录因子Nkx2.5,后者再诱导一

系列的生心特异性基因如GATA因子等的表达。

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，构成未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

血管和血细胞都起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(pluripotenthematopoieticstem

cells)o

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f初级毛细血管丛(primarycapillaryplexus)o

该过程主要涉及FGF2、VEGF、Ang-1因子。

Angiogenesis：毛细血管丛重塑形成成熟的毛细血管丛，包

括动脉、静脉。该过程涉及VEGF、TGF、PDGFo

第三节内胚层

、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(pharyngeal

arches),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

细胞表达不同浓度的Shh,后者诱导附近的中胚层细胞表达

特定的Hox基因，特定的Hox激活BMP、FGF以不同水平表

达，中胚层表达的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)、进入喉区分叉形成一对支气管

(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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

教学进度简表

第九章胚胎细胞相互作用一胚胎诱导

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

起调整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相互作用

初级胚胎诱导应包括3个阶段：第一个阶段发生在卵裂期,

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。

（一）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包括组织者在内的中胚

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结构。

2.Xhox-3只发现于中胚层内，而且它形成一个梯度，其后

部形成的Xhox-3的信息比前部多5-10倍。Xhox-3基因表达

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各种生长因子诱导Xhox-3

mRNA的水平相关。

（二）神经诱导

1.神经诱导的非特异性

2.神经诱导的机制：组织者的诱导作用的信号不是扩展到

其周围的表面，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个活性高峰（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。

第二节反应组织

一、感受性

感受性：反应组织以一种特异方式对诱导刺激其反应的能力

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具有的感受性，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

和中胚层化的反应，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.通过抑制某种抑制因子

（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.感受性的种间差异

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

在的情况下，外胚层外植块出现神经化的现象。

三、自动中胚层化

第三节异源诱导者

异源诱导者是指能诱导原肠外胚层形成一定的结构，并具有

区域性诱导效应的组织。

异源诱导者虽然不是组织者，却具有与组织者相当的形态发

生效应，而且无种的特异性。

第四节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相互作用，特异地

指定它的命运称为次级诱导。

次级诱导的产物又可以作为诱导者，通过与相邻组织的相互

作用进行三级诱导。

第五节邻近组织的相互作用

邻近组织的相互作用根据性质可以分为两种类型：容许的相

互作用和指令的相互作用。

一、上皮和间质的相互作用

1.间质指令表皮的分化

2.间质指令上皮的分化

二、间质和腺上皮的相互作用

L唾液腺

2.肾

三、间质和上皮相互作用的机制

（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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

1.果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都具有明确的前-后轴和背

-腹轴。在胚胎期还有中侧轴。

2.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。

3.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。

4.形态发生素：母性效应基因的蛋白质产物。

5.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

调节胚胎前一后轴主要有4类形态发生素：BICOID(BCD)

和HUNCHBACK(HB)调节胚胎前端结构的形成，NANOS(NOS)

和CAUDAL(CDL)调节胚胎后端结构的形成。

4类主要的合子基因：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

前端系统至少包括4个主要基因，其中bicoid(bcd)基因对

于前端结构的决定起关键作用。受精后bedmRNA迅速翻译,

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，主要覆盖胚胎前2/3区域。

二、后端组织中心：NANOS蛋白和CAUDAL蛋白浓度梯度

在后端结构的决定起关键作用是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

的功能是在胚胎后端区域抑制母性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

末端系统包括9个母体效应基因，其中起关键作用的是

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，而末端结构却增大。

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

分节基因的功能是把早期胚胎沿前-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可以及作用方式可分为

3类：缺口基因、成对控制基因和体节极性基因。

（一）缺口基因

缺口基因的表达区域为一些较宽的区域，每个区域的宽度大

约相当于3个体节，不同缺口基因的表达区之间可以有部分

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

成对控制基因的表达区域以2个体节为单位，具有周期性，

在相互间隔的一个副体节中表达。其功能是把缺口基因确定

的区域进一步分成体节。成对控制基因的表达是胚胎出现分

节的最早标志，它们在细胞化胚盘期第13次核分裂时开始

表达。

(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表达。

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表达，wg

基因的表达区域刚好位于en基因表达带之前，即每一副体

节的最后一列细胞。因此，这两个基因表达的图式界线刚好

确立副体节的界线。en和wg基因表达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表达图式

2.同源异型选择者基因的表达图式的建立和维持

3.HOM-C基因的结构

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。这些母体效应基因主要编码转录因子，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表达，随着这些基因的表达，胚胎被分

成不同的区域。每个区域表达特异性基因的组合，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基因的特异性表达而确定其特征。

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

、组织者和Nieuwkoop中心

1.组织者细胞在早期发育中的功能

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包括前脊索板、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围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，对组织者具有特殊的诱导能力。

二、胚轴形成的机制

1.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B

-catenin,并使sms基因表达，SMS与TGFB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

才能形成组织者。组织者形成涉及多种基因的激活，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一些基因。目前

已经发现多种组织者特异性转录因子和分泌性蛋白因子，在

各种蛋白因子协同作用下胚胎发育才能正常进行。

2.第一类组织者分泌性蛋白因子：BMP抑制因子

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

是抑制因子或抗神经化因子蛋白，其功能与组织者的作用正

好相反。

3.第二类组织者分泌性蛋白因子：WNT抑制因子

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，包括

eFGF、WNT3a和RA3种因子，这3重因子可以在胚胎的不同

区域发挥不同的作用，也可以协同作用。RA主要作用于后

脑的图式形成，eFGF对于脊髓的分区最为重要，WNT3a不

仅一直前端控制基因的表达，对于其他两种蛋白质的功能也

有协同作用。

5.中侧轴特化因子：nodal相关基因

脊椎动物中侧轴形成的关键事件都是由nodal-相关基因调

控的，nodal-相关基因在脊椎动物原肠胚左侧侧板中胚层中

表达。此外，在整个植物半球存在的Vgl蛋白可以增加胚胎

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。第一个信

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。另一个信

号中心是后端发育诱导因子，由原肠胚期胚盘边缘侧板脊索

中胚层的前体产生。

三、鱼类左-右胚轴形成

1.关于鱼类左-右胚轴形成的机制了解不多。

2.斑马鱼中存在一种Nodal相关基因仅在胚胎左侧的侧板中

胚层中表达。

3.视黄酸信号与斑马鱼左右不对称躯体的形成密切相关。

4.TGFB家族的成员在所有脊椎动物左-右轴形成中都起着

重要作用，包括鱼类。

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成，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个上胚层

细胞的膜电位差，上胚层的外表面预定胚胎背侧，面向胚下

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

侧对称结构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缘区(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，逐渐形成，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

的差异主要有旁分泌因子Nodal和转录因子Pitx2两种蛋白

质调控。

第四节哺乳动物胚轴形成

一、哺乳动物背-腹胚轴和前-后胚轴形成

L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，特异性表达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细胞预定前部结构，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，

一个是位于原条前端的原节（组织者），一个是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-后胚轴的建立也具有重要作用。

4.所有脊椎动物在原肠作用开始后，前-后极性的特化都由

hox基因的表达进行调控。

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-右分化具有重

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，纤毛可引起

卵黄囊腔中的液体从右边流向左边。

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

后沿前-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。

、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表达，其

活性沿脊髓的背-腹轴形成一个梯度，可同时参与不同神经

细胞群的分化。Shh在脊髓腹侧的基板及其下方的脊索中表

达，Shh活性在脊髓的腹侧到背侧形成一个梯度，与BMP信

号相反，它主要参与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-腹轴位置表达，将脊髓划

分为不同的区域。这些因子包括nkx,dbx,msx,pax,irx

家族基因及bHLH因子01ig2,这些基因的表达区域通常通过

相互抑制而得以维持。BMP和Shh信号控制这些图式化基因

的表达。

3.在不同的背-腹轴区域表达一组原神经基因，其功能主要

包括3个方面：第一，抑制其周围细胞向神经元的分化；第

二，促进细胞向神经元方向分化而抑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。每一个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、体节形成过程特征

1.脊椎动物体节是由体节中胚层以“出芽”的方式形成的。

2.每一个体节形成的周期是固定不变的，就像有一个时钟在

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.分节过程与其他形态发生过程是密切协调进行的，体节形

成的时间和位置受到严格的调控。

三、周期性表达基因及其转录调控

1.c-hairyl基因在鸡胚体节中胚层中周期性表达。c-hairyl

基因最初在PSM的后部和尾芽区广泛表达，随着前部预定体

节的成熟，c-hairyl的表达逐步向PSM前部推进并固定于

新形成的体节的后半部分。

2.hairyl编码一个碱性HLH转录抑制因子，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表达。

4.Lfng、deltaC等基因的表达可能受到Notch信号的郑调

控和hes7或其他hairy相关bHLH因子的周期性负调控，从

而使得这些基因呈现出周期性表达的特点。

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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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

神经系统的主要组成成分来源于神经胚的3个部分:神经管、

神经崎和外胚层板。其中神经管和神经幡是神经胚形成中一

个过程的两个产物，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.神经细胞的结构和分类

-根据细胞轴突和树突数目分类：双极、多级、假单极神

经元

-根据神经元合成和利用神经递质分类：乙酰胆碱能神经

元、肾上腺素能神经元

-根据神经元执行功能分类：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，包括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.非层状结构中的组织发生

在脑的非层结构的组织发生中，在靠近脑室较深的层中，成

神经细胞聚集成团，称为核团，每一个核团是一个功能单位。

三、神经崎及其衍生物

（一）神经喳细胞的迁移

（二）神经崎细胞的迁移的机制

（三）影响神经崎细胞多能性的因素

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）功能活动

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结

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

在神经的轴突生长期间，先行神经纤维处在其他神经纤维前

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、轴突的过度生长和撤消

四、树突的发育和分化

（一）树突的发育

树突发育像轴突发育一样，可能包含了或是从未分化状态到

其最终单调形式的进程，或是从起初过度增生到随后的撤

消。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留起作用。

（二）树突的分化

一个树突的一般形态好像是由其本身固有的因素决定的。然

而树突较精细的结构依赖于与传入神经的持续相互作用及

其功能活动。

五、局部地域有序投射形成的特异性

在生长的轴突成功的到达其靶区以后，还需要形成精确的神

经末梢的局部地域的有序投射。通常，有序连接的建立由于

轴突和靶标间相互作用的结果，即局部地域有序投射的建立

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

突触连接的构筑要求其分子组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，而且突触

的细胞质分成要以某种方式位于合适的位置。

教学日志

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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、附肢的起源

附肢芽：附肢的原基。

附肢域：一个大区里包括能形成附肢的所有细胞。

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主要是由Wnt蛋

白质和FGF10引起的。

（一）附肢发育中外胚层和中胚层间的相互作用

在附肢发育中至少要求3种类型外胚层和中胚层间的相互作

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

L近-远轴的发育：附肢近-远轴的分化是由ARE和附肢中胚

层诱导相互作用产生的。

2.背-腹轴的分化：在特化背-腹轴中特别重要的一个分子是

Wnt7a,Wnt7a基因在背部外胚层中表达，激活背侧间质中

Imxl基因o

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.渐进带的相互作用是由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的表达模式是彼此区别指，hox-A基因的表达模式是

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，尤其是对于关节的形成

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

（-）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

一个突起，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；另一个来源可能是在截肢影响下，从身体其它部位的储

备细胞。

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

说明：1、每次授课前后，任课教师应及时填写。

2、授课时间：指授课日期和节次；教学进度：指是否符合

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。此时侧中胚层的边缘恰好是位于预定

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，它们相

互作用，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

聚集在视泡周围的间质对视泡的正常发育具有重要的作用，

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一些本质上是生物化学分子的物

质引导生长的神经纤维到达顶盖的合适靶区。

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

盖上的合适靶区。

3.发育时期

4.其他因子：神经再生中的一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

一个特定区域。但是，存在一些种间差异，一些动物不需要

视泡就能形成晶状体，而另一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

主要因素：细胞外基质、微管