山东师范大学：《发育生物学》课程教学资源（PPT课件）第十章 胚轴形成

第十章 胚轴形成 ◼ 胚胎不但要产生不同类型的细胞（细胞分 化），而且要由这些细胞构成功能性的组 织和器官并形成有序空间结构的形体模式 （body plan）。 ◼ 胚胎细胞形成不同组织、器官，构成有序 空间结构的过程称为图式形成（pattern formation）

第十章 胚轴形成 ◼ 胚胎不但要产生不同类型的细胞（细胞分 化），而且要由这些细胞构成功能性的组 织和器官并形成有序空间结构的形体模式 （body plan）。 ◼ 胚胎细胞形成不同组织、器官，构成有序 空间结构的过程称为图式形成（pattern formation）

◼ 在动物胚胎发育中，最初的图式形成主要 涉及胚轴（embryonic axes）形成及其一系 列相关的细胞分化过程。胚轴指胚胎的前 －后轴（anterior -posterior axes）和背 – 腹 轴（dorsal -ventral axis）。 ◼ 胚轴的形成是在一系列基因的多层次、网 络性调控下完成的

◼ 在动物胚胎发育中，最初的图式形成主要 涉及胚轴（embryonic axes）形成及其一系 列相关的细胞分化过程。胚轴指胚胎的前 －后轴（anterior -posterior axes）和背 – 腹 轴（dorsal -ventral axis）。 ◼ 胚轴的形成是在一系列基因的多层次、网 络性调控下完成的

爪蟾尾芽期胚胎的前后轴、背腹轴和左右轴（中侧 轴），互成垂直角度

爪蟾尾芽期胚胎的前后轴、背腹轴和左右轴（中侧 轴），互成垂直角度

第一节 果蝇胚轴的形成 ◼ 现已筛选到与胚胎前后轴和背腹轴形成有 关的约50个母体效应基因（maternal effect gene）和120个合子基因（zygotic gene）。 通过对这些基因的研究，我们对果蝇胚轴 形成的调控机制已有了一个较为清晰的认 识。 ◼ 在果蝇最初的发育中，由母体效应基因构 建位置信息的基本网络，激活合子基因的 表达，控制果蝇形体模式的建立

第一节 果蝇胚轴的形成 ◼ 现已筛选到与胚胎前后轴和背腹轴形成有 关的约50个母体效应基因（maternal effect gene）和120个合子基因（zygotic gene）。 通过对这些基因的研究，我们对果蝇胚轴 形成的调控机制已有了一个较为清晰的认 识。 ◼ 在果蝇最初的发育中，由母体效应基因构 建位置信息的基本网络，激活合子基因的 表达，控制果蝇形体模式的建立

一、果蝇胚胎的极性 ◼ 果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都具有明确 的前-后轴和背-腹轴。 ◼ 果蝇形体模式的形成是沿前-后轴和背-腹轴 进行的。果蝇胚胎和幼虫沿前-后轴可分为 头节、3个胸节和8个腹节，两末端又分化 出前面的原头（acron）和尾端的尾节 （telson）；沿背腹轴分化为背部外胚层、 腹侧外胚层、中胚层和羊浆膜

一、果蝇胚胎的极性 ◼ 果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都具有明确 的前-后轴和背-腹轴。 ◼ 果蝇形体模式的形成是沿前-后轴和背-腹轴 进行的。果蝇胚胎和幼虫沿前-后轴可分为 头节、3个胸节和8个腹节，两末端又分化 出前面的原头（acron）和尾端的尾节 （telson）；沿背腹轴分化为背部外胚层、 腹侧外胚层、中胚层和羊浆膜

果蝇沿前 后轴、背 腹轴和中 侧轴建立 形体模式

果蝇沿前 后轴、背 腹轴和中 侧轴建立 形体模式

果蝇的原 肠作用。 A－B，腹 沟的形成与 闭合；C， 极细胞的形 成；D－E， 生殖带的迁 移和逆转； F，一龄幼 虫

果蝇的原 肠作用。 A－B，腹 沟的形成与 闭合；C， 极细胞的形 成；D－E， 生殖带的迁 移和逆转； F，一龄幼 虫

果蝇幼虫与成体分节的比较

果蝇幼虫与成体分节的比较

◼ 早在20 世纪初，胚胎学家就注意到很多动 物定位于受精卵中特定部位的细胞质与胚 胎某些特定部位的发育有关。果蝇卵前、 后极少量细胞质的流失，会分别造成胚胎 缺失头胸部和腹部结构，其他部位细胞质 的少量流失都不会影响形体模式形成。这 说明果蝇卵子前后极的细胞质中含有与果 蝇图式形成有关的信息

◼ 早在20 世纪初，胚胎学家就注意到很多动 物定位于受精卵中特定部位的细胞质与胚 胎某些特定部位的发育有关。果蝇卵前、 后极少量细胞质的流失，会分别造成胚胎 缺失头胸部和腹部结构，其他部位细胞质 的少量流失都不会影响形体模式形成。这 说明果蝇卵子前后极的细胞质中含有与果 蝇图式形成有关的信息

◼ 果蝇早期胚轴形成涉及一个由母体效应基 因产物构成的位置信息网络。在这个网络 中，一定浓度的特异性母源性RNA和蛋白 质沿前 – 后轴和背 – 腹轴的不同区域分布， 以激活胚胎基因组的程序。 ◼ 有4组母体效应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，另一 组基因决定胚胎的背腹轴

◼ 果蝇早期胚轴形成涉及一个由母体效应基 因产物构成的位置信息网络。在这个网络 中，一定浓度的特异性母源性RNA和蛋白 质沿前 – 后轴和背 – 腹轴的不同区域分布， 以激活胚胎基因组的程序。 ◼ 有4组母体效应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，另一 组基因决定胚胎的背腹轴