2022年(细胞生物学(王金发版)章节总结)第十三章胚胎发育与细胞分化

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -第十三章胚胎发育与细胞分化13.1 配子发生与受精13.1.1 配子发生13.1.2 受精作用13.2 胚胎形成与分化13.2.1 胚胎形成过程13.2.2 胚胎形成大事13.2.3 影响细胞分化和形状发生的因素13.2.4 其它13.3 细胞分化分子机制13.3.1 细胞分化本质13.3.2 真核生物基因表达调控13.4 果蝇的发育模型13.4.1 胚胎发育过程13.4.2 母体基因作用13.4.3 合子基因作用13.5 干细胞13.5.1 干细胞分类13.5.2 胚胎干细胞与成体干细胞13.1 配子发生与受精13.1

2、.1 配子发生（ 1）卵子发生过程：增殖期；养分积存阶段；不对称形成阶段；减数分裂完成阶段；增殖期卵原细胞有丝分裂形成卵母细胞；养分积存阶段卵母细胞前期 I的双线期；积存养分物质或母体信息；哺乳动物主要依靠滤泡细胞为发育中的卵细胞供应养分，两者间有大量的微绒毛接触，但卵母细胞不会储存大量的养分物质；其他的生物类群可能仍需要肝细胞供应卵黄生成素，连接有卵黄高磷蛋白和卵黄脂磷蛋白大分子复合物，通过其受体介导的内吞作用进入卵黄细胞，相互融合后形成卵黄小体；抚育细胞通过细胞质桥向卵母细胞供应养分等；有些动物的卵母细胞可自身制造卵黄蛋白，通过高尔基体运到卵黄小体；精选名师 优秀名师 - - - - -

3、- - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -高尔基体仍形成皮质颗粒与色素颗粒，位于细胞的外周，形成卵细胞的皮质，皮质颗粒含有蛋白酶在受精中起作用；不对称性质形成动物极：细胞核、核糖体、内质网、线粒体、色素颗粒位置；植物极：卵黄小体和储备养分位置；mRNA特异定位，与微管有关；减数分裂完成阶段哺乳动物细胞中， 由固醇类激素黄体酮刺激卵母细胞的MPF，促进减数分类，高度不对称；（ 2）精子发生过程：增殖阶段；减数分裂阶段；变态成熟阶段增殖阶段和减数分裂阶段使用特别的胞质分裂方式；变态成熟阶段由产生的精细胞经过成熟变化转变为成熟的精子细胞；变化主要有四个方面：染色

4、质紧密包装与压缩；高尔基体形成顶体泡；中心粒形成尾；形状上如蝌蚪状；13.1.2 受精作用（ 1）受精前大事海胆呼吸活化肽吸引精子向卵细胞方向游动；哺乳动物中有精子的获能；（ 2）精卵识别与顶体反应海胆中，卵细胞胶质中的硫酸多糖与精子细胞质膜中的受体结合，打开精子质膜的Ca2+通道，导致 Ca2+内流；同时激活质膜Na+-H+交换泵，将精子细胞中的 pH 上升；两者综合结果导致顶体反应的发生：顶体膜与精子细胞的质膜融合，释放水解酶，将卵细胞的外被水解；精子细胞内顶体与细胞核之间的大量肌动蛋白单体被激活，快速聚合形成顶体突，水解酶沿着顶体突伸向卵细胞质膜；顶体突快速到达卵细胞的外被，并于透亮带的

5、外层接触，位于顶体突表面的结合蛋白与透亮带表面的特异受体结合，高度特异性的，保证受精作用的正确性；哺乳动物透亮带有三种糖蛋白，其中ZP2 和 ZP3 装配成纤维，而ZP1对这些纤维进行交联形成三维结构，ZP3为精子的受体，引发顶体反应；（ 3）精卵细胞融合与皮层反应精细胞的质膜与卵细胞的质膜相互接触，在融合蛋白的帮忙下进行两细胞质膜的融合， 激活磷脂酶 C，通过 PKC途径导致蛋白质的合成和DNA复制的激活，同时激活Na+ -H+泵， Na+内流导致卵细胞质膜的快速去极化，为 多精受精的一级阻断；生成的IP3引起皮层反应，皮质颗粒与细胞质膜融 合，释放蛋白酶，破坏卵细胞透亮带中与精子结合的受体

6、，转变透亮带的结构，为多精受精的二级阻断；（ 4）精卵细胞原核融合精子细胞的染色质解旋，核膜先解体后重新装配，形成雄性原核，在精子中心粒形成的微管的引导下，发生雄性原核与雌性原核的融合；（ 5）受精激活与母体效应精卵细胞融合后立刻进行蛋白质合成与DNA复制，为受精激活；早期并不进行mRNA的转录，所需mRNA都是卵细胞在养分储备阶段储存的，以 RNP颗粒及结合蛋白的形式存在，同时3端没有 Poly （ A）化，称为母体信息，精卵融合导致pH 上升（ Na+内流）， PKC途径导致蛋白质合成及 DNA复制；13.2 胚胎形成与分化13.2.1 胚胎形成过程合子卵裂形成囊胚，进而形成包含三胚层的原

7、肠胚，进而发育为胚胎；其中卵裂过程由于卵细胞细胞质是不对称分布的，导致卵裂过程形成的子细胞是不同的，打算了分化方向；13.2.2 胚胎形成大事细胞分化：基因特异性表达，结构和功能发生特异化；形状发生：分化的细胞时空上的组合形成组织器官；形状发生素作用；13.2.3 影响细胞分化和形状发生的因素细胞打算：细胞在发生可识别的形状变化之前，就已经受到约束而向特定方向分化，缘由为内部组成的特异性差异；细胞质与细胞核互作，不均等分裂缘由在于细胞质成分，导致基因的挑选性表达，而细胞核对细胞质由打算作用；胚胎诱导：一部分细胞影响相邻细胞使其向肯定方向分化的作用；可能是通过化学诱导物的作用；外界环境中的物质，

8、如激素，生长因子，抑制物质等；细胞外基质；分化完成的细胞产生抑素，抑制邻近细胞进行同样的分化；13.2.4 其它转打算：不按已打算的分化方向发育，形状发生错误；脱分化与再生；13.3 细胞分化分子机制13.3.1 细胞分化本质（ 1）持家基因：全部类型的细胞中均表达，对维护细胞的基本结构和代谢必不行少；浪费基因：组织特异性基因；（ 2）细胞分化是不同浪费基因的群体表达差异造成的；13.3.2 真核生物基因表达调控（ 1）DNA水平： DNA甲基化与 DNA重排；（ 2）转录水平：顺式作用元件与反式作用因子（DNA特异性结合蛋白）；（ 3）转录后水平： mRNA的加工，如 RNA剪接，编辑，5-

9、capping，3 -Poly（ A）， RNAi等；（ 4）翻译水平：翻译起始，蛋白质合成速度，mRNA的稳固性；（ 5）翻译后加工：蛋白质前体的加工；如切去蛋白质内含子等；13.4 果蝇的发育模型13.4.1 胚胎发育过程重点为分节与极性的建立；（ 1）卵母细胞的发育养分储备阶段与抚育细胞的作用相关；其母体信息由抚育细胞合成后运到卵母细胞，并在微管的作用下定位，使成熟卵母细胞产生极性；（ 2）受精受精开头先核裂，然后向四周迁移形成单核层，质膜内陷包核，形成单细胞层，由于卵母细胞的极性存在，而导致不同细胞的细胞打算；（ 3）胚胎发育分节与极性的建立，维护，以及器官的发育；由一系列同源异型基因

10、掌握；13.4.2 母体基因作用（ 1）母体基因调剂体轴打算；母体信息分为4 群：前部基因群，后部基因群，端部基因群，背部基因群；其机制为母体信息的位置不对称分布，及 其产物因扩散作用而形成的浓度梯度，导致细胞打算的产生；产物性质包 括转录激活物，转录抑制物，翻译抑制物；（ 2）前后轴建立需bcd 及 nanos 基因产物形状发生素mRNA分布不匀称的影响； BCD位于卵细胞前端，作为转录激活物激活Hunchback，同时作为翻译抑制物阻抑Caudal 在前端的产生； Nanos 和 Pumilio作为 Hunchback 的阻抑物阻挡其在卵细胞后端的表达，其中Nanos 起打算作用，而且在后

11、端由于 BCD缺少，会引起 Caudual 的表达；13.4.3 合子基因作用（ 1）母体基因的产物激活合子基因的表达；合子基因分为如干组，表达次序有先后，它们之间存在这严密的连锁关系，和谐有序地掌握着胚胎发育模式的形成；（ 2）缺口基因最先表达，编码转录因子，调控前后轴早期模式的形成；通过母体基因核缺口基因的协同作用，果蝇胚胎被不同组合的转录因子划分为具有不同表达特异性区域；对控基因、体节极性基因、挑选者基因在进一步区域特化中具有重要作用；对控基因和体节极性基因是瞬时表达，用于建立挑选者基因表达的空间区域，而挑选者基因从胚胎期到成年连续表达；对控基因掌握副节的形成；其基因在副节的条纹中表达，受不同的间隔基因、母体基因转录