胚胎誘導課件

1、胚胎誘導課件第十三章第十三章 胚胎誘導胚胎誘導 胚胎發(fā)育中細胞分化的重要因素胚胎發(fā)育中細胞分化的重要因素第一節(jié)第一節(jié) 胚胎誘導的發(fā)現(xiàn)和定義胚胎誘導的發(fā)現(xiàn)和定義在多細胞生物體在多細胞生物體(發(fā)育發(fā)育)中中, 每個細胞都與其鄰近的細胞相聯(lián)系每個細胞都與其鄰近的細胞相聯(lián)系,沒有一個細胞能獨立于其周圍的細胞之外而進行分化沒有一個細胞能獨立于其周圍的細胞之外而進行分化.因此因此,一些細胞對另一些細胞的影響一些細胞對另一些細胞的影響,是細胞分化的一個重要因素是細胞分化的一個重要因素 .一、胚胎誘導的實驗證據(jù)一、胚胎誘導的實驗證據(jù)胚胎誘導的概念是胚胎誘導的概念是 Spemann ( 1898 1938 )

2、根據(jù)兩棲類視杯和晶體根據(jù)兩棲類視杯和晶體在結(jié)構發(fā)生過程中在結(jié)構發(fā)生過程中, 存在著特殊的因果關系存在著特殊的因果關系, 通過一系列實驗建立起來的通過一系列實驗建立起來的.03級17次04級15次09級15次胚胎誘導課件德國人德國人Spemann 誘導理論的提出者誘導理論的提出者 (一系列晶體切割實驗一系列晶體切割實驗)胚胎誘導課件兩棲類晶體發(fā)生模式兩棲類晶體發(fā)生模式(縱切面縱切面)視杯視杯胚胎誘導課件 Spemann 三種晶體切割實驗結(jié)果三種晶體切割實驗結(jié)果Spemann 認為認為: 視杯引起晶體的形成視杯引起晶體的形成, 沒有視杯的影響沒有視杯的影響, 晶體晶體就不會發(fā)生就不會發(fā)生. 視杯通

3、過誘導作用視杯通過誘導作用“誘導誘導”表皮形成晶體表皮形成晶體. 后來的實驗證明晶體的發(fā)生不完全都是受視杯的誘導后來的實驗證明晶體的發(fā)生不完全都是受視杯的誘導摘除摘除視杯視杯預預定定晶晶體體外外胚胚層層胚胎誘導課件二、胚胎誘導的概念二、胚胎誘導的概念胚胎誘導就是兩群相鄰胚胎細胞的相互作用胚胎誘導就是兩群相鄰胚胎細胞的相互作用.更準確的說更準確的說: 在胚胎發(fā)育中在胚胎發(fā)育中, 一部分細胞對其鄰近的另一部分一部分細胞對其鄰近的另一部分細胞產(chǎn)生影響細胞產(chǎn)生影響, 并決定其分化方向的作用并決定其分化方向的作用, 稱為稱為胚胎誘導胚胎誘導.胚胎誘導是一種依賴環(huán)境的分化稱為胚胎誘導是一種依賴環(huán)境的分化稱

4、為依賴分化依賴分化.依賴分化依賴分化是指一種器官或組織的分化依賴于其原基和另一個是指一種器官或組織的分化依賴于其原基和另一個器官或組織的原基的聯(lián)合器官或組織的原基的聯(lián)合.胚胎誘導課件在胚胎誘導中在胚胎誘導中, 產(chǎn)生影響的一部分細胞或組織稱為產(chǎn)生影響的一部分細胞或組織稱為 -誘導者誘導者誘導者的作用可能是誘導者的作用可能是激活激活那些對細胞分化所必需的特異性那些對細胞分化所必需的特異性蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的基因基因.接受影響而進行分化的一部分細胞或組織稱為接受影響而進行分化的一部分細胞或組織稱為 -反應細胞或反應組織反應細胞或反應組織 ( 被誘導者被誘導者 ) 胚胎誘導課件三、胚胎誘導的分級三、胚胎誘

5、導的分級脊椎動物胚體建成是脊椎動物胚體建成是一系列連續(xù)的胚胎誘導一系列連續(xù)的胚胎誘導的結(jié)果的結(jié)果.脊索中胚層脊索中胚層 神經(jīng)管神經(jīng)管,視杯視杯 晶體晶體 角膜角膜胚胎誘導分級胚胎誘導分級初級胚胎誘導初級胚胎誘導次級胚胎誘導次級胚胎誘導三級胚胎誘導三級胚胎誘導初級胚胎誘導初級胚胎誘導: 是原腸胚的預定外胚層是原腸胚的預定外胚層受脊索中胚層的誘導形成神經(jīng)板的過程受脊索中胚層的誘導形成神經(jīng)板的過程, 通過初級胚胎誘導奠定胚體中軸結(jié)構通過初級胚胎誘導奠定胚體中軸結(jié)構. 原腸胚外胚層原腸胚外胚層脊索中胚層脊索中胚層神經(jīng)管神經(jīng)管06級16次胚胎誘導課件次級胚胎誘導次級胚胎誘導:神經(jīng)板形成神經(jīng)管后又可作為誘

6、導者神經(jīng)板形成神經(jīng)管后又可作為誘導者(如視杯如視杯),誘導表面外胚層形成次級結(jié)構誘導表面外胚層形成次級結(jié)構(如晶體如晶體). 三級胚胎誘導三級胚胎誘導:晶體和晶體和 (或或) 視杯又作為誘導者視杯又作為誘導者,誘導晶體表面誘導晶體表面的外胚層形成角膜的外胚層形成角膜, 這就是三級胚胎誘導這就是三級胚胎誘導.( 即次級胚胎誘導的產(chǎn)物又作為誘導者即次級胚胎誘導的產(chǎn)物又作為誘導者,而進行再次的誘導而進行再次的誘導)胚胎其他器官的形成也需要經(jīng)過類似的誘導過程胚胎其他器官的形成也需要經(jīng)過類似的誘導過程.胚胎誘導課件第二節(jié)第二節(jié) 初級胚胎誘導初級胚胎誘導一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的

7、發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spemann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗原腸腔形成原腸腔形成內(nèi)胚層內(nèi)胚層中胚層中胚層外胚層外胚層囊胚腔退化囊胚腔退化胚胎誘導課件次級胚胎主要次級胚胎主要由宿主細胞形成由宿主細胞形成一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spemann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗胚胎誘導課件 淺色淺色蠑螈胚蠑螈胚 深色深色蠑螈胚蠑螈胚次級胚黑白兼有次級胚黑白兼有一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spem

8、ann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗胚胎誘導課件實驗結(jié)果表明實驗結(jié)果表明:胚孔背唇胚孔背唇具有一種特殊的影響能力具有一種特殊的影響能力-誘導能力誘導能力.胚孔背唇既可誘導出神經(jīng)板胚孔背唇既可誘導出神經(jīng)板, 還可以組織整個胚胎的形成還可以組織整個胚胎的形成,使一部分宿主的組織也參與到次級胚胎的形成使一部分宿主的組織也參與到次級胚胎的形成,Spemann 將胚孔背唇稱為將胚孔背唇稱為組織中心組織中心或叫或叫組織者組織者.組織者的定義組織者的定義:能夠誘導外胚層形成神經(jīng)組織能夠誘導外胚層形成神經(jīng)組織 ( 或神經(jīng)系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng) ) , 并能和其他并能和其他

9、組織一起調(diào)整成為中軸器官的胚孔背唇部分稱為組織一起調(diào)整成為中軸器官的胚孔背唇部分稱為組織者組織者. ( 胚孔背唇胚孔背唇-組織者組織者 )一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spemann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗胚胎誘導課件起初誘導現(xiàn)象的研究只限于蠑螈起初誘導現(xiàn)象的研究只限于蠑螈, 以后擴展到其他各類動以后擴展到其他各類動物早期發(fā)育的研究中物早期發(fā)育的研究中, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 這種誘導現(xiàn)象普遍存在這種誘導現(xiàn)象普遍存在.結(jié)果證明結(jié)果證明:動物胚胎的最初分化都依賴于組織者的誘導作用動物胚胎的最初分化

10、都依賴于組織者的誘導作用.研究發(fā)現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn): 胚胎發(fā)育是通過細胞之間的誘導作用和相互影響胚胎發(fā)育是通過細胞之間的誘導作用和相互影響逐步完成的逐步完成的, 在個體發(fā)生中在個體發(fā)生中, 各器官組織之間有密切的相互各器官組織之間有密切的相互影響和相互作用關系影響和相互作用關系.一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spemann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗胚胎誘導課件這方面的研究工作揭示了早期發(fā)育的機制這方面的研究工作揭示了早期發(fā)育的機制, 并為以后研究并為以后研究器官發(fā)生和各器官之間的相互關系及細胞分化等問題

11、開器官發(fā)生和各器官之間的相互關系及細胞分化等問題開辟了廣闊的道路辟了廣闊的道路. 由于由于 Spemann 在胚胎誘導方面成就卓著在胚胎誘導方面成就卓著, 于于 1935年獲得了諾貝爾獎年獲得了諾貝爾獎. 有人這樣評價有人這樣評價 Spemann 的理論的理論 ( 組織者學說組織者學說 ) : “這是第一流的成就這是第一流的成就, 深入而富于革命性深入而富于革命性”.一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用Spemann 和他的學生和他的學生 Mangold (1921 1924 )的實驗的實驗胚胎誘導課件鳥類原結(jié)的誘導作用鳥類原結(jié)的誘導作用一、組織者的

12、發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用一、組織者的發(fā)現(xiàn)及在初級胚胎誘導中的作用胚胎誘導課件二、誘導作用的區(qū)域特異性二、誘導作用的區(qū)域特異性1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異誘導者誘導者胚胎誘導課件誘導者誘導者誘導者誘導者 不同發(fā)育期的胚孔背唇誘導作用不同，誘導結(jié)果不同。不同發(fā)育期的胚孔背唇誘導作用不同，誘導結(jié)果不同。證明：誘導產(chǎn)生的器官組織證明：誘導產(chǎn)生的器官組織與誘導者的類型有關與誘導者的類型有關. ( 誘導者的差異誘導者的差異 )1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異胚胎誘導課件早期原腸胚的胚孔背唇為早期原腸胚的胚孔背唇為頭部誘導者頭部誘導者證明證明: 晚期原腸胚的胚孔背唇為晚期原腸胚的胚孔背唇為軀干誘

13、導者軀干誘導者誘導者誘導者1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異胚胎誘導課件誘導者（移植塊）取自原腸頂壁不同區(qū)域誘導的結(jié)果不同誘導者（移植塊）取自原腸頂壁不同區(qū)域誘導的結(jié)果不同證明：誘導產(chǎn)生的器官組織證明：誘導產(chǎn)生的器官組織與誘導者的類型有關與誘導者的類型有關. ( 誘導者的差異誘導者的差異 )原腸頂壁原腸頂壁1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異胚胎誘導課件2宿主胚胎的區(qū)域差異宿主胚胎的區(qū)域差異證明：誘導產(chǎn)生的器官組織證明：誘導產(chǎn)生的器官組織與宿主胚胎的區(qū)域與宿主胚胎的區(qū)域 有關有關. (宿主位置差異宿主位置差異) 1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異二、誘導作用的區(qū)域特異性二、誘導作用的區(qū)域特異性頭

14、頭部部軀干部軀干部胚胎誘導課件證明：誘導產(chǎn)生的器官組織證明：誘導產(chǎn)生的器官組織與宿主胚胎的區(qū)域與宿主胚胎的區(qū)域 有關有關. (宿主位置差異宿主位置差異) 2宿主胚胎的區(qū)域差異宿主胚胎的區(qū)域差異頭頭部部軀干部軀干部胚胎誘導課件不不同同類類型型誘誘導導者者誘誘導導結(jié)結(jié)果果不不同同證明：誘導產(chǎn)生的器官組織證明：誘導產(chǎn)生的器官組織與宿主胚胎的區(qū)域與宿主胚胎的區(qū)域 有關有關. (宿主位置差異宿主位置差異) 2宿主胚胎的區(qū)域差異宿主胚胎的區(qū)域差異頭頭部部軀干部軀干部胚胎誘導課件概括四種情況概括四種情況: 誘導者誘導者 移植移植 宿主部位宿主部位 誘導結(jié)果誘導結(jié)果(次級胚胎次級胚胎)早期背唇早期背唇 頭部頭

15、部 頭部頭部(主要器官主要器官)早期背唇早期背唇 軀干部軀干部 頭和軀干頭和軀干晚期背唇晚期背唇 頭部頭部 (不完全的不完全的)頭和頭和(完全的完全的)軀干軀干晚期背唇晚期背唇 軀干部軀干部 完整的軀干部完整的軀干部 (無頭部無頭部)頭部頭部軀干部軀干部2宿主胚胎的區(qū)域差異宿主胚胎的區(qū)域差異胚胎誘導課件三、初級胚胎誘導各階段胚層間的相互作用三、初級胚胎誘導各階段胚層間的相互作用初級胚胎誘導的三個階段初級胚胎誘導的三個階段(1)中胚層的形成中胚層的形成;(3)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化中樞神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)域化.(2)神經(jīng)誘導神經(jīng)誘導;以上結(jié)果證明以上結(jié)果證明:3誘導者和被誘導者兩者有相互影響的作用誘導者和

16、被誘導者兩者有相互影響的作用.2脊索中胚層的誘導也受被誘導者脊索中胚層的誘導也受被誘導者 ( 宿主宿主 ) 胚胎的影響胚胎的影響;1誘導作用誘導作用 ( 誘導者和被誘導者誘導者和被誘導者 ) 具有區(qū)域特異性具有區(qū)域特異性;2宿主胚胎的區(qū)域差異宿主胚胎的區(qū)域差異1誘導者的區(qū)域差異誘導者的區(qū)域差異二、誘導作用的區(qū)域特異性二、誘導作用的區(qū)域特異性胚胎誘導課件總結(jié)誘導鏈鎖關系總結(jié)誘導鏈鎖關系誘導誘導誘導結(jié)果誘導結(jié)果外胚層外胚層中中 胚胚 層層中胚層中胚層脊索中胚層脊索中胚層外胚層外胚層神經(jīng)板神經(jīng)板神經(jīng)管神經(jīng)管神經(jīng)管神經(jīng)管內(nèi)胚層內(nèi)胚層中樞神經(jīng)區(qū)域化中樞神經(jīng)區(qū)域化前腦前腦,中腦中腦,后腦后腦,脊髓脊髓初級

17、感受性次級感受性胚胎誘導課件總結(jié)誘導鏈鎖關系總結(jié)誘導鏈鎖關系胚胎誘導課件四、誘導和被誘導的關系四、誘導和被誘導的關系前述誘導者和被誘導者的區(qū)域特異性即為誘導和被誘導的關系前述誘導者和被誘導者的區(qū)域特異性即為誘導和被誘導的關系.作為反應組織作為反應組織 ( 被誘導者被誘導者 ) 還有以下因素還有以下因素: 1時間關系時間關系 : (1) 發(fā)育的時間發(fā)育的時間( 被誘導者的發(fā)育時期被誘導者的發(fā)育時期) ; (2) 相互作用的時間相互作用的時間.2. （被誘導者的）（被誘導者的）感受性感受性(感應性感應性) : 是指反應組織以一種適當?shù)男螒B(tài)發(fā)生應答是指反應組織以一種適當?shù)男螒B(tài)發(fā)生應答, 對誘導者起反

18、應對誘導者起反應 的能力的能力. 簡單地說簡單地說:感受性感受性是指是指反應組織反應組織對誘導者刺激起對誘導者刺激起反應的能力反應的能力.胚胎誘導課件初級感受性具有以下幾種性質(zhì)初級感受性具有以下幾種性質(zhì):(1)感受性的時間模式感受性的時間模式(2)感受性的區(qū)域模式感受性的區(qū)域模式(3)感受性的種間差異感受性的種間差異(4)遺傳因子的制約遺傳因子的制約(5)環(huán)境因子的影響環(huán)境因子的影響感受性感受性初級感受性初級感受性:是指尚未決定的外胚層所具有的感受性是指尚未決定的外胚層所具有的感受性;次級感受性次級感受性:是指已決定了的組織對誘導刺激的感受性是指已決定了的組織對誘導刺激的感受性.四、誘導和被誘

19、導的關系四、誘導和被誘導的關系胚胎誘導課件初級感受性的幾種性質(zhì)初級感受性的幾種性質(zhì):(1)感受性的時間（模式）感受性的時間（模式）(2)感受性的區(qū)域（模式）感受性的區(qū)域（模式）指初級感受性出現(xiàn)和消失的時間。指初級感受性出現(xiàn)和消失的時間。神經(jīng)感受性在原腸晚期消失，但出現(xiàn)的時期不確定。神經(jīng)感受性在原腸晚期消失，但出現(xiàn)的時期不確定。中胚層感受性維持的時間較長，囊胚中期出現(xiàn)，中胚層感受性維持的時間較長，囊胚中期出現(xiàn)， 原腸早期反應最強。原腸早期反應最強。原腸早期初級感受性不表現(xiàn)區(qū)域特異性，但隨著發(fā)育原腸早期初級感受性不表現(xiàn)區(qū)域特異性，但隨著發(fā)育的進展，逐漸局限在一定的區(qū)域。（如前述）的進展，逐漸局限在

20、一定的區(qū)域。（如前述）四、誘導和被誘導的關系四、誘導和被誘導的關系胚胎誘導課件(3)感受性的種間差異感受性的種間差異(4)遺傳因子的制約遺傳因子的制約(5)環(huán)境因子的影響環(huán)境因子的影響不同動物外胚層的感受性不同（時間、區(qū)域等）。不同動物外胚層的感受性不同（時間、區(qū)域等）。 感受性受遺傳因子的控制，即具有感受性的外胚感受性受遺傳因子的控制，即具有感受性的外胚層有種的專一性。因此，誘導產(chǎn)物的類型是受反應層有種的專一性。因此，誘導產(chǎn)物的類型是受反應組織的遺傳因子制約的。（下頁圖）組織的遺傳因子制約的。（下頁圖）四、誘導和被誘導的關系四、誘導和被誘導的關系胚胎誘導課件感受性受遺傳因子的控制，即具有感受

21、性的外胚層有種的專一性。感受性受遺傳因子的控制，即具有感受性的外胚層有種的專一性。因此，誘導產(chǎn)物的類型是受反應組織的遺傳因子制約的。因此，誘導產(chǎn)物的類型是受反應組織的遺傳因子制約的。四、誘導和被誘導的關系四、誘導和被誘導的關系(4)遺傳因子的制約遺傳因子的制約胚胎誘導課件五、誘導物質(zhì)的性質(zhì)五、誘導物質(zhì)的性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn):將胚孔背唇組織將胚孔背唇組織 ( 煮沸法煮沸法, 酒精或乙醚固定酒精或乙醚固定, 冰凍法冰凍法, 干燥法干燥法等等 ) 處理滅活或殺死后處理滅活或殺死后, 再移植到早期原腸胚內(nèi)再移植到早期原腸胚內(nèi).結(jié)果各種滅活的組織者仍具有誘導能力結(jié)果各種滅活的組織者仍具有誘導能力.這說明誘導者的活力對誘導作用并不是重要的因素這說明誘導者的活力對誘導作用并不是重要的因素.因此認為起作用的誘導物質(zhì)可能是由誘導者釋放出來的因此認為起作用的誘導物質(zhì)可能是由誘導者釋放出來的 -某些化學物質(zhì)某些化學物質(zhì) 胚胎誘導課件另外還發(fā)現(xiàn)另外還發(fā)現(xiàn):(1)同一種動物不同類的組織也具有誘導作用同一種動物不同類的組織也具有誘導作用;(2)不同種和不同門的動物組織也具有類似的誘導作用不同種和不同門的動物組織也具有類似的誘導作用.以蠑螈為宿主以蠑螈為宿主, 移植水螅、昆蟲、魚類、爬行類、鳥類、移植水螅、昆蟲、魚類、爬行類、鳥類、哺乳類的組織哺乳類的組織, 都有誘導作用都有誘導作用. 五、誘