卵裂

卵裂
卵裂

卵裂是高度规则的,具有一定的模式.不同动物卵裂模式各异,这些模式是由两个因素决定的:首先是存在于细胞质中影响有丝分裂纺锤丝形成的因子;其次是卵黄物质在细胞质中的数量和分布.有丝分裂器的位置和方向以及由此形成的卵裂沟位置,是由卵的固有极性决定的,有些种类的卵裂的方向还与精子进入卵的位置有关.有丝分裂在细胞质的中心位置进行,有丝分裂器的长轴平行于细胞的长轴,卵裂沟则横切这个轴.卵黄物质的数量和分布决定了卵裂发生的部位和卵裂球的大小.当卵的一极含较少卵黄时,此处的卵裂速度就比相对的另一极快.通常富含卵黄的一极是植物极,相对较少卵黄的一极是动物极.合子核常常位于动物极一侧,一般来说,含相对较少卵黄的受精卵,卵裂为全裂,也就是卵裂沟通过整个卵子;含大量卵黄的受精卵,卵裂为不全裂,也称为偏裂,也就是卵裂沟仅停留在动物极或卵子表面,不通过整个卵子.根据卵黄所在部位,偏裂又可分为盘状卵裂和表面卵裂,前者的卵黄位于一端,后者的则位于细胞质中央.

全裂一般发生在少黄卵(均黄卵)或中量黄卵,全裂可分为多种类型,如辐射型卵裂,螺旋型卵裂,两侧对称型卵裂和转动式卵裂.

哺乳动物的卵裂是最难研究的.在动物界中,哺乳动物的卵子最小,例如人的受精卵直径只有100微米大小,很难进行实验操作.而且因哺乳类受精卵数量也非常少,难以获得足够的材料去研究.近年来,对哺乳类的卵裂和囊胚形成机制有了很深的了解.许多方面的研究都是通过体外受精,胚胎外培养来进行的.

哺乳动物的卵裂与大多数动物的卵裂模式是不同的.哺乳动物的卵母细胞从卵巢释放后进入输卵管,在靠近卵巢的输卵管壶腹部受精,减数分裂也在这个时候完成,排除第2极体.第一次卵裂大约1天后才能发生,以后卵裂速度也是非常缓慢的,每次卵裂间隔12-14小时,在此过程中,输卵管的纤毛推动胚胎向子宫移动.

哺乳动物的卵裂方式也是比较特殊的,第1次卵裂是正常的经线裂;但在第2次卵裂时,其中一个卵裂球是经线裂,另一个卵裂球是纬线裂,这种卵裂就是转动式卵裂.哺乳动物卵裂的另一个重要特征是早期卵裂球的细胞分裂并不像其他动物那样同步进行,所以有时会出现奇数细胞.哺乳动物的卵裂还有一个重要特点,就是致密化现象.这种致密排列,是由于外层细胞之间形成了稳固的紧密连接和缝隙连接,将内部完全密封的结果.细胞之间可以通过缝隙连接沟通联系,允许一些小分子物质和离子通过.

卵裂晚期,有的动物形成实心的多细胞的球状结构,外表如桑葚,称为桑葚胚.哺乳动物具有比较典型的桑葚期.随着进一步发育,胚胎中间出现一个空心的结构,称为囊胚腔,此时的胚胎为囊胚.

由于卵子类型和卵裂类型的不同,也形成不同类型的囊胚,主要有腔囊胚、盘状囊胚和表面囊胚三种类型。哺乳类的囊胚属于腔囊胚,哺乳类卵裂过程中出现致密现象,结果使细胞出现两个区域,外层细胞和内部细胞胞。当卵裂继续进行,致密化的细胞团就是桑葚胚,早期桑葚胚内部并没有腔形成,此时大多数细胞位于外周,中央细胞较少(32细胞期时只有3-5个细胞位于中央)。随着液体的产生,桑葚胚中央出现了腔,并且内部细胞位于外部细胞的一端,这时就称为囊胚。外层细胞发育成为滋养层细胞,这些细胞将分化形成非胚胎本体结构,形成绒毛膜等组织和胎盘的外部结构。这些组织能使胎儿从母体获得氧气和营养物质,并能分泌激素使母体的子宫能接纳胎儿,同时还能产生免疫反应的调节因子使母体不能排斥胚胎。一旦滋养层形成后,胚路就能在子宫壁上植入。这是因为滋养层细胞能与子宫联系在一起.将胚胎“锚”在子宫内膜中。囊胚的内部细胞叫做内细胞团,将来发育分化为胚胎,这些细胞不仅形态上与滋养层细胞不同,而且在发育早期就合成不同的物质。内细胞团与滋养层细胞之间的差异代表着哺乳动物发育的第一次分化。用传统简便手段,使卵裂球分离.证明哺乳动物胚胎2细胞、4细胞乃至8细胞的单个卵裂球都具有发育成滋养层或内细胞团两种可能性,用两个或多个胚胎的卵裂球聚合成嵌合体,形成正常胚胎,证明预定的内层细胞和预定的外层细胞并不迁移到它们正常的位置,发育方向是由细胞停留的位置所决定的。有人认为,决定一个细胞是发育成滋养层还是内细胞团的主要因素是卵裂球在胚胎中的相对位置,内层细胞演变成内细胞团,外层细胞分化成滋养层。

哺乳类与鸟类都是由爬行类进化而来的。哺乳类的发育模式与鸟类、爬行类相似就不奇怪了。所不同的是鸟类、爬行类胚胎含大量的卵黄,而哺乳类胚胎则缺乏卵黄。这是由于哺乳类胚胎能直接从母体获得营养,无需卵黄物质。哺乳类有一种特殊的结构——胎盘,以使胚胎能吸收母体营养。胎盘主要是内胚胎滋养层细胞和内细胞团分化而来的部分中胚层细胞共同形成的。

哺乳类胚胎早期发育是从内细胞团分离出下胚层(有时称为初级内胚层)。这些从内细胞团分出的细胞在囊胚腔内排成一行,将来形成卵黄囊的内胚层。这些细胞并不构成胚胎本体。下胚层以上的细胞称为上胚层细胞,上胚层细胞又分离成两层:一层构成胚胎上胚层;另一层形成羊膜,羊膜一旦形成便分泌羊水。胚胎上胚层才是真正产生胚体的细胞,在其后端边缘细胞集聚变厚形成原条,

细胞迁移到上下胚层之间时,通过透明质酸使细胞分散,有利于细胞运动。同样,透明质酸第一次合成也是在原条形成时。

神经胚期是胚胎中轴支持器官形成的时期,也是胚体雏型建立的时期。在原肠胚的基础上,按照遗传指令继续建造早期胚胎是这个时期的主要任务。在此期中,胚胎的各种结构变化极为显著,首先是中轴支持器官,如脊索及神经管的依次出现和形成,其次为胚体雏型的建立;另外也相应出现各个胚层的分化乃至器官原基的确立。

胚体内的各种组织器官是由内胚层、中胚层、外胚层三个胚层分化而来的。外胚层首先分化形成的神经管,是神经系统的原基;其余部分形成皮肤的表皮及其衍生物;神经嵴细胞分化为神经节神经元和肾上腺的嗜铬细胞等。

中胚层形成后的不断继续分化是胚胎发育中的大事件,有人说抓住中胚层的逐级分化,就抓住了胚胎组织器官和个体发育的主要内容。

内胚层分化形成消化器官和呼吸器官的上皮及腺体。在原肠形成过程中,由于胚体上举卷曲,从原始原肠围进胚体内的原肠伴着胚体的扩展和伸延,成为前后延长的盲管,这是消化系统的原基。前部盲端为前肠,由此处在发生呼吸系统的原基;后部盲端为后肠;中央与卵黄囊相通连的一段为中肠。前肠与后肠向中肠的开口,分别称为前肠门和后肠门。尿囊由后肠发生,以后演化为泌尿系统后段的上皮。

造成输卵管妊娠最常见的因素是输卵管炎。由于炎症造成输卵管粘连扭曲或管腔狭窄,或内膜纤毛缺损,使输卵管的蠕动减弱,受精的卵子不能被正常输送到子宫内,而在输卵管着床。还有的是因为输卵管发育不良、畸形,输卵管过长或有憩室。其余还可因邻近的脏器肿瘤的压迫,使输卵管移位或变形,输卵管内有异位子宫内膜等,这种情形均少见。宫外孕的发生与反复人流、慢性盆腔炎、上环、有宫外孕史、试管婴儿、输卵管炎症、输卵管发育异常或行输卵管手术、孕卵游走、患盆腔子宫内膜异位症或配带宫内节育器的妇女也有可能增加输卵管妊娠的发生。如果孕卵在腹腔内着床发育,即是腹腔妊娠。多继发于输卵管妊娠破裂或流产后,妊娠的胚胎落入腹腔,在腹膜上或其他脏器的表面继续种植生长。极少数病人的腹腔妊娠为原发性。即卵细胞直接在腹腔内受精并种植生长。宫外孕是一种相当危险的病,应对此提高警惕。一般异位妊娠,发生在输卵管内为最常见,约占宫外孕患者98%

左右。子宫外孕根据不同的临床症状可分为休克型、不稳定型和包块型。休克型的临床表现为急性腹痛、晕倒、面色苍白、四肢发冷、神志昏迷等症状。身体健康检查中,脉搏微弱或摸不到,血压明显下降,腹部有压痛或反跳痛,移动性浊血现象;不稳定型的临床表现与休克型相类似,但程度较轻。这一类型的病情很不稳定,有再次出血的可能;包块型的临床表现为腹痛、阴道流血,有停经史。检查血压和脉搏基本正常,腹部或阴道检查可触及包块。脉细涩或细数,舌苔淡黄,舌边有紫色。子宫外孕给妇女的身体健康带来极大的危害。

宫外孕的治疗一直沿用开腹行患侧输卵管切除术的方法,这种方法不能保留生育能力,随着微创腹腔镜问世和迅猛发展,对需要生育的患者,上海健桥不孕不孕医院采用立体定位技术治疗宫外孕,微创技术是最佳选择,微创技术是将原来10-20厘米的手术切口一下缩小到几毫米,大大地减少了手术给患者带来的创伤和疤痕,是电子显示系统与高科技手术器械以及传统外科手术相结合的前沿技术,目前腹腔镜下手术几乎代替了宫外孕开腹手术,且多数情况下可保留患侧输卵管,一般来讲,宫外孕中手术后3-5天后即可拆线出院,且疤痕很小。

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发育生物学题库FCY打印版 1、发育与发育生物学概念? 答:发育——指一个有机体从其生命开始到成熟的变化过程,是生物有机体的自我构建和自我组织的过程。 发育生物学——是以传统的胚胎学为基础,渗透了分子生物学、遗传学和细胞生物学等学科的原理和方法,研究生物个体发育过程及其调节机制,即研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的规律的科学。 2、什么是原肠胚? 答:胚胎由囊胚继续发育,由原始的单胚层细胞发展成具有双层或三层胚层结构的胚胎,称为原肠胚。 3、神经板概念、形成过程及作用?(P77) 答:神经板概念——早期胚胎背侧表面的一条增厚的纵行外胚层条带。可发育成神经系统。 形成过程——主要是脊索动物发生初期原肠形成终了后于外胚层背侧正中产生的,呈球拍形,后部狭窄肥厚,以后其主要部分形成中枢神经系统和眼原基。神经外胚层细胞分布于神经板两侧,位于脊索的背方,该区域较平坦,呈平板状,它将发育成神经管。 作用——随着发生的进展,神经板周围的外胚层隆起变为神经褶,不久因两侧的神经褶在背侧正中闭合而变成神经管。 4、初级性别决定的概念?(P132) 答:指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生殖腺的发育命运决定于其染色体组成,Y染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为testis而非ovary。 5、什么是胚孔?什么是原条?在胚胎发育中作用?(P64、68) 答:胚孔——两栖类和海胆囊胚表面产生的圆形内陷小口。在原肠期内胚层和中胚层细胞经此口内卷进入胚胎内部。(是动物早期胚胎原肠的开口。原肠形成时,内胚层细胞迁移到胚体内部形成原肠腔,留有与外界相通的孔。)作用:通过胚孔背唇进入胚内的细胞将形成脊索及头部中胚层,其余大部分中胚层细胞经胚孔侧唇进入胚内。原口动物的口起源于胚孔,如大多数无脊椎动物;而后口动物的胚孔则发育为成体的肛门,与胚孔相对的一端另行开口,发育为成体的口。如脊椎动物及棘皮动物等。 原条——在鸟类、爬行类和哺乳类胚胎原肠作用时,胚胎后区加厚,并向头区延伸所形成的细胞条。作用:其出现确定了胚胎前后轴。功能上相当于两栖类的胚孔,引导上胚层细胞的迁移运动,形成中胚层组织和部分内胚层组织。 6、什么是脊索?在胚胎发育中作用? 答:脊索——脊索动物体内的一种条状结构。也存在于脊椎动物胚胎时期,在脊椎动物成体中部分或全部被脊椎所代替。 作用——脊索的出现构成了支撑躯体的主梁,这个主梁使体重有了更好的受力者,体内内脏器官得到有力的支持和保护,运动肌肉获得坚强的支点,在运动时不致由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形。脊索动物身体更灵活,体形有可能向“大型化”发展。 7、精子发生与卵子发生概念及其异同点?

-2第三章 动物胚胎的早期发育2——卵裂

第二节 卵裂
卵裂(cleavage):受精卵经多次有丝 卵裂(cleavage):受精卵经多次有丝 分裂将大量卵质分配到无数个较小的、具 分裂将大量卵质分配到无数个较小的、具 核的细胞中的过程,卵裂阶段的细胞称为 卵裂球(blastomere)。 卵裂球(blastomere)。 动画
第二节 卵裂
卵裂时,胚胎体积不增加,合子细胞质不断被分 卵裂时,胚胎体积不增加,合子细胞质不断被分 配到越来越小的细胞中,卵裂球的核质比增大; 细胞在两次分裂之间没有生长期,卵裂期细胞核 细胞在两次分裂之间没有生长期,卵裂期细胞核 以极高的速度分裂,直到原肠后期细胞分裂速度 才显著放慢。
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第二节 卵裂
第二节 卵裂
对大多数种类的动物而言(尤其是无脊椎动物), 早胚细胞分裂的速度及卵裂球的相互位置主要是由 母体储存在卵母细胞中的mRNA和蛋白质控制的。 母体储存在卵母细胞中的mRNA和蛋白质控制的。 通过有丝分裂分配到各卵裂球中的合子基因组, 通过有丝分裂分配到各卵裂球中的合子基因组,在 早期卵裂胚胎中并不起作用,即使用化学物质抑制 早期卵裂胚胎中并不起作用,即使用化学物质抑制 转录,早期胚胎也能正常发育。
蛙胚早期发育的卵裂速度
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母型调控→ 母型调控→合子型调控
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第二节 卵裂
胚胎的卵裂方式 卵裂的机制
一、胚胎的卵裂方式
卵的类型: 均黄卵:卵黄含量少且分布均匀 少黄卵:文昌鱼等 次生均黄卵:哺乳动物 中等端黄卵:卵黄主要分布在植物极,两栖类 中等端黄卵:卵黄主要分布在植物极,两栖类 极端端黄卵:卵黄几乎占据整个卵子,鸟类 中央卵黄卵:卵黄分布于卵子中央,果蝇 中央卵黄卵:卵黄分布于卵子中央,果蝇
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卵裂

. 卵裂(cleavage): 受精卵从输卵管向子宫方向运行的过程中, 在透明带的包裹下不断地进行细胞分裂而无细胞生长, 此过程称为卵裂。卵裂产生的细胞称卵裂球。随着卵裂球的数目增加,卵裂球的体积逐渐变小。 巨噬细胞的结构特点和主要功能分述如下。 巨噬细胞的形态多样, 随其功能状态的不同发生变化, 功能活跃时常伸出伪足。光镜下,胞核较小, 圆形或卵圆形, 着色较深。胞质丰富,嗜酸性, 可含有异物颗粒和空泡。电镜下, 细胞表面有许多皱褶、微绒毛和少数球形隆起;胞质内有大量的溶酶体、吞噬体、吞饮小泡和残余体;胞膜内侧含有丰富的微丝和微管, 参与细胞的运动。巨噬细胞具有强大的吞噬功能、抗原递呈功能,并能分泌多种生物活性物质, 如溶菌酶、补体及多种细胞因子,参与和调节机体的免疫应答。 壁细胞( parietal cell): 光镜下,体积大, 多呈圆锥形。核圆而深染,居中, 可有双核,胞质呈嗜酸性。电镜下,胞质中有细胞内分泌小管、微管泡系统和丰富的线粒体。壁细胞分泌盐酸, 故亦称为泌酸细胞。盐酸能激活胃蛋白酶原,使之转变为胃蛋白酶, 并为其提供酸性环境,以便对食物蛋白质进行初步分解; 盐酸还有杀菌作用。此外,还分泌内因子, 辅助对维生素B12的吸收。 试述次级卵泡的形态结构:

书本P207-208(1)卵泡体积进一步增大(2)卵泡细胞层数增加,出现卵泡腔。卵泡周围细胞排列紧密称颗粒层。初级卵母细胞、透明带、周围的卵泡细胞被挤压到卵泡腔一侧,形成圆形隆起,称卵丘。仅靠透明带的一层高柱状卵泡细胞称放射冠(3)初级卵母细胞进一步增大。(4)卵泡膜发育成熟,分化成内外两层。内层紧贴卵泡壁称内膜层,含较多血管或梭形或多边形膜细胞。外层靠近周围的结缔组织,与其无明显的分界,称外膜层,含较多纤维,少量血管和平滑肌。 尼氏体(Nissl body): 是神经元胞质内的强嗜碱性小斑块或颗粒。电镜下,尼氏体由许多平行排列的粗面内质网和游离核糖体组成。尼氏体是神经元合成蛋白质的场所, 主要合成结构蛋白,合成神经递质所需的酶类和肽类的神经调质。 黄斑(macula lutea)及中央凹(central fovea): 眼球后极视网膜上一个浅黄色的区域,称为黄斑。其中央有一椭圆形小凹,称为中央凹,此处是视网膜最薄的部位,只有色素细胞和视锥细胞,没有视杆细胞。视锥细胞和侏儒双极细胞与侏儒节细胞之间形成了一对一的联系。此处的双极细胞和节细胞均斜向外周, 光线可以直接照在视锥细胞上,故中央凹的视觉最为精确敏锐。 中央乳糜管(central lacteal): 小肠绒毛中轴固有层内的1~2条纵行毛细淋巴管称为中央乳糜管, 它起始于盲端, 汇集于粘膜下淋巴管

采用单个卵裂球获得干细胞(nature报道)

Embryonic and extraembryonic stem cell lines derived from single mouse blastomeres Young Chung1*,Irina Klimanskaya1*,Sandy Becker1*,Joel Marh1,Shi-Jiang Lu1,Julie Johnson2, Lorraine Meisner2,3&Robert Lanza1,4 The most basic objection to human embryonic stem(ES)cell research is rooted in the fact that ES cell derivation deprives embryos of any further potential to develop into a complete human being1,2.ES cell lines are conventionally isolated from the inner cell mass of blastocysts3–5and,in a few instances,from cleavage stage embryos6–9.So far,there have been no reports in the literature of stem cell lines derived using an approach that does not require embryo destruction.Here we report an alternative method of establishing ES cell lines—using a technique of single-cell embryo biopsy similar to that used in pre-implantation genetic diagnosis of genetic defects10—that does not interfere with the developmental potential of embryos.Five putative ES and seven trophoblast stem(TS)cell lines were produced from single blastomeres,which maintained normal karyotype and markers of pluripotency or TS cells for up to more than50 passages.The ES cells differentiated into derivatives of all three germ layers in vitro and in teratomas,and showed germ line transmission.Single-blastomere-biopsied embryos developed to term without a reduction in their developmental capacity.The ability to generate human ES cells without the destruction of ex utero embryos would reduce or eliminate the ethical concerns of many. A series of six separate experiments was carried out to determine whether stem cell lines can be generated from single blastomeres (Supplementary Table1).Eight-cell stage129/Sv-ROSA26:lacZ mouse embryos were biopsied through a hole made in the zona pellucida with piezo-pulse drilling,and the biopsied(7-cell)embryos transferred to the oviducts of1.5days post coitum(d.p.c.)synchro-nized surrogate mothers.Each isolated blastomere was aggregated with a small clump of green?uorescent protein(GFP)-positive 129Sv/CD-1mouse ES(mES)cells,and after incubation for 24–48h,a growing‘bud’of GFP-negative cells was observed on the sides of the majority(60%)of GFP-mES clusters(Fig.1a,b).The cell aggregates were plated onto mitomycin C-treated mouse embryonic ?broblasts(MEFs)and cultured in mES cell growth medium11. Approximately half(36out of75)of them formed rapidly growing clumps of cells within2–4days,which were separated from GFP-positive mES cells by hand under a?uorescence microscope.The cells were expanded using mechanical and enzymatic methods,while further selecting by eye for the colonies morphologically resembling ES cells and excluding any GFP-positive cells(Fig.1c–f).In four experiments,putative lines of LacZtES cells were produced (Fig.2a,c)that exhibited normal karyotype(Fig.3g)and maintained markers of pluripotency after up to.50passages.Each line expresses octamer binding protein4(Oct-4),stage-speci?c embryo-nic antigen(SSEA)-1,nanog and alkaline phosphatase(Fig.2e,g,i).Polymerase chain reaction(PCR)analysis con?rmed the presence of LacZ but not GFP gene sequences in these cells(Supplementary Fig. 1a,b).Together with the karyotype analyses,the absence of GFP also rules out the possibility of contamination and/or fusion of the blastomere-derived lines with the ES cells used for co-culture. When the putative ES cell cultures were allowed to overgrow or form embryoid bodies,they readily differentiated into cells of all three germ layers,as evidenced by immunostaining with antibodies to muscle actin(mesoderm,Fig.3a),a-feto protein(primitive endoderm,Fig.3c)and b III tubulin(ectoderm,Fig.3e).Beating heart muscle,extraembryonic endoderm and multiple neuronal cell types were also routinely observed in differentiating cultures.To demonstrate further the pluripotency of the derived putative ES cells, cells were either injected into CD-1mouse blastocysts or aggregated with8-cell stage morulae as described11.Forty-eight injected/ aggregated embryos(between8and15per cell line)were transferred to recipient females.5-bromo-4-chloro-3-indolyl-b-D-galactoside (X-gal)staining of the resulting29fetuses(followed from mid-gestation through to term)showed that the ES cell lines contributed to all organ systems,including heart,kidney,liver,lung,intestine, brain,blood,skin and genital ridge,among others.Twenty-four of the fetuses(83%)were chimaeric(Fig.3d,f),and eight out of nine (89%)pups(Fig.3h)were chimaeric;the latter had the LacZ gene in their gametes(con?rmed by PCR analysis;Supplementary Fig.3), and produced LacZtoffspring when crossed with CD-1females, con?rming the contribution of the blastomere-derived ES cells to the germ line.When the ES cells were injected into NOD-SCID(non-obese diabetic-severe combined immunode?ciency)mice,they formed teratomas containing tissues from all three germ layers, including bone and cartilage(mesoderm),neural rosettes(ecto-derm),and ciliated respiratory epithelia(endoderm),among others (Fig.3b). Although stable putative ES stem lines were generated in only four of the six experiments,numerous other blastomere-derived out-growths contained cells with both embryonic and extraembryonic stem-cell-like morphology.When FGF-4was added to the media, seven putative TS lines were established,which maintained normal karyotype and expressed markers of TS cells(Fig.2b,d,f,h,j).These cells were negative for Oct-4(Fig.2h)and for a-feto protein. RT–PCR analysis con?rmed that these cells expressed Cdx2,but not Oct-4;nanog and Rex-1were expressed in both the putative TS and ES cell lines(data not shown).Putative TS cells contributed to the extraembryonic lineage in chimaeric fetuses generated by aggregation with the LacZtTS cells(Supplementary Fig.2). In two control experiments,individual blastomeres(n?44) isolated from8-cell embryos were plated into20–100-m l drops LETTERS 1Advanced Cell Technology,Worcester,Massachusetts01605,USA.2University of Wisconsin,State Laboratory of Hygiene,Molecular Cytogenetics,Madison,Wisconsin53706, USA.3Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of Wisconsin Medical School,Madison,Wisconsin53706,USA.4Institute for Regenerative Medicine,Wake Forest University School of Medicine,Winston-Salem,North Carolina27157,USA. *These authors contributed equally to this work.. 1

第七章卵裂和多细胞创造

第七章卵裂和多细胞创造 受精是发育的第一步,配子在得到了新的遗传潜能和进行了细胞质的重排后,开始形成一个多细胞生物体。在所有已知的多细胞生物中,这一过程起始于卵裂,由一系列的细胞分裂将体积极大的卵子细胞质分割成许多较小的、有核的细胞。这些处于卵裂期的细胞叫做卵裂球。不同卵裂球之间已经开始产生差异,并最终发育成不同类型的细胞。 对大多数物种而言(哺乳动物例外),细胞分裂的速度及卵裂的相互位置完全是由母本储存的卵母细胞中的蛋白质和mRNA控制的,而通过细胞分裂传递到所有细胞中的基因组在早期卵裂胚胎中并不行使功能。一般没有或仅有极少数mRNA在卵裂的后期被转录。如果以化学试剂阻断转录,胚胎仍能正常分裂。多数物种卵裂期胚胎体积没有净增加,这是因为卵裂时,细胞质体积并不增加,合子细胞质不断被二等分分到越来越小的细胞中,细胞在两次分裂之间没有生长期。卵裂期细胞核以极高的速度分裂,其分裂速度甚至超过癌细胞。如果蝇卵裂期的细胞分裂能以每10min一次的速度持续2h以上,在12h内生成50000个细胞(如图7-1)。 卵裂期细胞快速分裂的结果之一就是细胞质与细胞核的体积比随着卵裂的进行不断下降。在许多胚胎中,该比值的下降对于某些基因的激活起关键作用。如,爪蟾的核基因要在12次分裂之后才能开始转录。有人认为是卵子内的某种因子被新合成的染色质所识别,因为可以通过改变核内染色质来改变转录的开始时间。卵裂在受精后立即开始,终止于胚胎细胞到达的一个新的核-质平衡点。 第一节卵裂的类型 在不同的物种中,卵裂的方式是不同的,它是一个受遗传控制的过程。卵裂方式主要由2个因素决定的:一是卵黄的含量及其在细胞质内的分布;二是卵子细胞质中影响纺锤体形成时间及角度因子。 卵黄含量和分布决定卵裂发生的部位及卵裂球的相对大小。如果卵子的一极卵黄蛋白相对较少,该极的细胞分裂速率就相对较快。富含卵黄的一极叫植物极,卵黄相对较少的一极叫植物极。合子的核一般靠近动物极。卵黄相对较少(少黄卵和中黄卵)的合子的卵裂方式一般为完全卵裂(holoblastic cleavage),卵裂后整个卵子被完全分割。多黄卵受精后形成的合子卵裂时仅有一部分细胞质被分割,而卵黄部分不分裂,因而称为部分卵裂(merlblastic cleavage)。部分卵裂可以是盘状的(discoida),如鸟卵,也可以是表面的(superfical),如昆虫卵。 卵黄蛋白是进化过程中的一种适应,可以使胚胎在没有外来营养供给的情况下发育。卵黄较少的动物胚胎通常迅速地发育成幼虫,幼虫可以自主摄食、自由运动。哺乳动物卵子几乎不含卵黄,胚胎发育时最先分化出胎盘细胞,通过胎盘从母体吸收营养和氧气。昆虫、鱼类、爬行类和鸟类的卵中储存大量的卵黄,可以满足胚胎早期发育的需要。这几类动物不存在幼虫期,发育过程中也不形成胎盘。在某些热带蛙中,没有蝌蚪阶段,它们的卵中卵黄含量极高。由于没有蝌蚪阶段,所以它们的卵没有必要产在水中。 另一个决定卵裂方式的因素是有丝分裂器(mitotic apparatuss)在卵质中的位置和定向。大多数动物的有丝分裂器与卵轴垂直或平行,卵裂是对称的。如果有丝分裂器与卵轴成斜角,卵裂就呈螺旋式。 一、完全卵裂 完全卵裂的类型很多,主要在以下几种: 1.辐射式卵裂 辐射式卵裂有2个基本特征:一是每个卵裂球的有丝分裂器与卵轴垂直或平行;二是卵裂沟将卵裂球分成对称的两半。 海鞘的卵裂是一辐射式卵裂(如图7-2)。第一次卵裂的卵裂沟通过卵轴,产生大小相等的

第五章 卵裂

第五章卵裂 一、选择题: ()1.下列哪一种动物的卵裂属于盘状型卵裂? A.海鞘的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.哺乳动物的卵裂; D.两栖类的卵裂。 ()2.下列哪一种动物的卵裂属于幅射对称型卵裂? A.海鞘的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.哺乳动物的卵裂; D.鱼类的卵裂。 ()3.下列哪一种动物的卵裂属于螺旋型卵裂? A.海鞘的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.软体动物的卵裂; D.两栖类的卵裂。 ()4.下列哪一种动物的卵裂属于两侧对称型卵裂? A.海鞘的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.哺乳动物的卵裂; D.两栖类的卵裂。 ()5.下列哪一种动物的卵裂属于表面型卵裂? A.果蝇的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.哺乳动物的卵裂; D.两栖类的卵裂。 ()6.在鱼类的卵裂过程中,卵裂球集中于。 A.胎盘; B.胚盘; C.上胚层; D.下胚层。 ()7.在哺乳类胚胎的阶段,胚胎经历一个致密化的过程。 A.卵裂; B.8细胞; C.桑椹胚; D.胚泡。 ()8.在果蝇的卵裂过程中,最早出现的细胞是 A.神经细胞; B.生殖细胞;

C.细胞胚盘的细胞; D.中胚层细胞。 ()9.鱼类卵裂过程中出现的卵黄多核层位于 A.卵黄之中; B.卵黄的下方; C.胚盘下腔的下方; D.胚盘的下方。 ()10.在卵裂过程中,细胞周期可以分为 A.G1期、G2期、S期、M期; B.G1期、S期、M期; C.S期、M期; D.G2期、S期、M期; 二、判断题: ()1.海胆的卵裂属于辐射对称型卵裂。 ()2.在哺乳类卵裂期的8 细胞阶段,胚胎经历一个致密化的过程。 ()3.在鱼类的卵裂过程中,卵裂球逐渐集中于一端。这一端呈盘状,称为胚盘。 ()4.在昆虫的卵裂阶段,极细胞比体细胞更早出现。 ()5.卵裂模式完全由卵黄所决定。 ()6.在海胆的早期卵裂过程中产生了大、中、小三种分裂球。 ()7.两栖类的囊胚腔位于胚胎的中央。 ()8.哺乳类的囊胚又称为胚泡。 ()9.昆虫卵裂过程中,合胞体胚盘阶段尚未形成真正意义的细胞。 ()10.在中囊胚转变阶段,合子的基因组开始表达。 三、填空题: 1.卵裂与普通的有丝分裂对比,卵裂的较快,较短。 2.端黄卵的卵裂属于卵裂。 3.两栖类的卵裂属于型。 4.果蝇的卵裂属于卵裂。 5.卵裂过程分为核分裂和胞质分裂。参与核分裂的细胞骨架是。 6.两栖类的第一次卵裂平分。 7.卵裂的细胞周期分为期和期。 8.在鱼类的囊胚阶段,胚盘下腔下方已经出现了。 9.哺乳类的开始的几次卵裂,胚胎细胞是逐个地。 10.海胆的囊胚腔周围仅有层细胞。 四、名词解释: 1.动物极 2.植物极 3.均黄卵 4.中黄卵 5.端黄卵

卵裂

卵裂是高度规则的,具有一定的模式.不同动物卵裂模式各异,这些模式是由两个因素决定的:首先是存在于细胞质中影响有丝分裂纺锤丝形成的因子;其次是卵黄物质在细胞质中的数量和分布.有丝分裂器的位置和方向以及由此形成的卵裂沟位置,是由卵的固有极性决定的,有些种类的卵裂的方向还与精子进入卵的位置有关.有丝分裂在细胞质的中心位置进行,有丝分裂器的长轴平行于细胞的长轴,卵裂沟则横切这个轴.卵黄物质的数量和分布决定了卵裂发生的部位和卵裂球的大小.当卵的一极含较少卵黄时,此处的卵裂速度就比相对的另一极快.通常富含卵黄的一极是植物极,相对较少卵黄的一极是动物极.合子核常常位于动物极一侧,一般来说,含相对较少卵黄的受精卵,卵裂为全裂,也就是卵裂沟通过整个卵子;含大量卵黄的受精卵,卵裂为不全裂,也称为偏裂,也就是卵裂沟仅停留在动物极或卵子表面,不通过整个卵子.根据卵黄所在部位,偏裂又可分为盘状卵裂和表面卵裂,前者的卵黄位于一端,后者的则位于细胞质中央. 全裂一般发生在少黄卵(均黄卵)或中量黄卵,全裂可分为多种类型,如辐射型卵裂,螺旋型卵裂,两侧对称型卵裂和转动式卵裂. 哺乳动物的卵裂是最难研究的.在动物界中,哺乳动物的卵子最小,例如人的受精卵直径只有100微米大小,很难进行实验操作.而且因哺乳类受精卵数量也非常少,难以获得足够的材料去研究.近年来,对哺乳类的卵裂和囊胚形成机制有了很深的了解.许多方面的研究都是通过体外受精,胚胎外培养来进行的. 哺乳动物的卵裂与大多数动物的卵裂模式是不同的.哺乳动物的卵母细胞从卵巢释放后进入输卵管,在靠近卵巢的输卵管壶腹部受精,减数分裂也在这个时候完成,排除第2极体.第一次卵裂大约1天后才能发生,以后卵裂速度也是非常缓慢的,每次卵裂间隔12-14小时,在此过程中,输卵管的纤毛推动胚胎向子宫移动. 哺乳动物的卵裂方式也是比较特殊的,第1次卵裂是正常的经线裂;但在第2次卵裂时,其中一个卵裂球是经线裂,另一个卵裂球是纬线裂,这种卵裂就是转动式卵裂.哺乳动物卵裂的另一个重要特征是早期卵裂球的细胞分裂并不像其他动物那样同步进行,所以有时会出现奇数细胞.哺乳动物的卵裂还有一个重要特点,就是致密化现象.这种致密排列,是由于外层细胞之间形成了稳固的紧密连接和缝隙连接,将内部完全密封的结果.细胞之间可以通过缝隙连接沟通联系,允许一些小分子物质和离子通过.

冷冻复苏胚胎卵裂球损伤因素分析

论著?临床研究 冷冻复苏胚胎卵裂球损伤因素分析 武文斌 (郑州大学第三附属医院生殖中心,郑州450052) 摘 要:目的 探讨冷冻复苏胚胎移植(FET)周期中影响胚胎卵裂球完整性的相关因素。方法 回顾性分析98例移植两个胚胎的FET周期临床资料,移植的两个胚胎其中一个复苏后所有卵裂球完整,另一个胚胎部分卵裂球完整或全部卵裂球死亡。采用多因素1∶1配对资料条件Logistic回归分析胚胎胞质颗粒化、胞质空泡、胚胎碎片、卵裂球数目、卵裂球均一度对冷冻复苏胚胎卵裂球完整性的影响。结果 胞质空泡(OR=13.413)、胚胎碎片(OR=1.101)增加了冷冻复苏胚胎卵裂球损伤的危险性,而卵裂球数目增加(OR=0.569)降低了冷冻复苏胚胎卵裂球损伤的可能(P<0.05)。结论 胞质空泡、胚胎碎片及卵裂球数目是影响冷冻复苏胚胎卵裂球损伤的重要因素。 关键词:空泡;卵裂球损伤;卵裂球数目;胚胎碎片 doi:10.3969/j.issn.1671‐8348.2014.05.018文献标识码:A文章编号:1671‐8348(2014)05‐0558‐03 Analysisoftheinfluencefactorsofblastomeredamageoffrozenthawedembryos WuWenbin (CenterforReproductiveMedicine,theThirdAffiliatedHospitalofZhengzhou University,Zhengzhou,Henan450052,China) Abstract:Objective Toobservethefactorsthataffectcryosurvivaloffrozen‐thawedembryos.Methods Aretrospectivestudywasconductedon98patientsundergoingFETwithtwoembryosofwhichonewascompletecryosurvivalandtheothernot.1∶1matchedsampleslogisticregressionanalysiswasemployedtoobservetheinfluenceofcytoplasmwithgranulation,vacuolarcyto‐ plasm,embryofragments,blastomerenumberandequalityofsizeonthecryosurvivaloffrozen‐thawedembryos.Results Presenceofvacuolarcytoplasm(OR=13.413)orembryofragments(OR=1.101)significantlyincreasedblasstomeredamage,butthein‐creasedblastomerenumber(OR=0.569)decreasedit(P<0.05).Conclusion Embryoswithvacuolarcytoplasm,orembryofrag‐mentsandblastomerenumberareveryvitalfactorsthataffecttheblastomeredamageaftercryopreservation.Keywords:vacuole;blastomeredamage;blastomerenumber;embryofragment 经体外授精(invitrofertilization,IVF)获取多个卵子和胚 胎的女性通过冷冻剩余胚胎,不仅可降低新鲜移植周期多胎妊 娠率,避免再次获卵对卵巢过度刺激,而且提高了抱婴回家率 和累积妊娠率[1]。冷冻复苏后全部卵裂球存活是胚胎发育潜 力良好的一种标志,而卵裂球损伤可降低胚胎的种植率和妊娠 率,其原因可能是受损卵裂球对其他存活卵裂球的继续发育产 生有害影响[2]。因此,探讨冷冻复苏过程中影响胚胎卵裂球存 活的因素对提高种植率和临床妊娠率是十分必要的。本研究 对实施冷冻复苏胚胎移植(frozen‐thawedembryotransfer,FET)的98例临床资料进行回顾性分析,旨在从形态学方面探讨影响冻融胚胎存活的因素及其机制,为进一步提高冷冻胚胎 质量提供依据,现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 收集2011年11月至2013年3月,本院98例FET临床资料,对移植两个胚胎的复苏周期资料进行分析,并且要求1次冷冻保存的两个胚胎复苏后一个胚胎所有卵裂球完整,另一胚胎部分卵裂球完整或全部卵裂球死亡。98对移植胚胎冷冻前胚胎评级构成为:Ⅰ级45个,Ⅱ级57个,Ⅲ级94个;复苏后:35个Ⅰ级、33个Ⅱ级、30个Ⅲ级胚胎所有卵裂球完整,10个Ⅰ级、24个Ⅱ级、64个Ⅲ级胚胎卵裂球存在损伤。 1.2 胚胎评价标准及复苏后胚胎卵裂球存活标准 根据形态学参数,本中心将卵裂期胚胎划分为4级,Ⅰ级:细胞大小均等,形状规则,透明带完整,胞质均匀清晰,没有颗粒现象,碎片0~5%;Ⅱ级:细胞大小略不均匀、形状略不规则,胞质可有颗粒现象,碎片占6%~20%;Ⅲ级:细胞大小明显不均,可有明显的形状不规则,胞质可有颗粒现象或少许空泡存在,碎片占21%~50%;Ⅳ级:细胞大小严重不均匀,胞质可有严重脱颗粒现象,胞质中有多个空泡,碎片占50%以上。第3天4~5个细胞胚胎由于分裂速度较正常慢,胚胎评价增加一级。选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级卵裂期胚胎进行冷冻。胚胎复苏后卵裂球存活标准为卵裂球仍能保持细胞大小正常,细胞膜清晰,细胞质折光性正常,没有发生细胞解体、固缩、过度膨胀等情况。解冻后的胚胎有3种表现:所有卵裂球完整、部分卵裂球完整和全部卵裂球死亡,一般认为至少有50%完整的卵裂球胚胎才有价值移植。1.3 方法 1.3.1 胚胎冷冻程序 玻璃化快速冷冻法:采用EmbryoVit‐riSystem‐Cooling(丹麦Origio公司)试剂盒,按试剂说明进行操作。先将该试剂盒室温平衡30min,将冷冻胚胎移入基础液(basesolution,BS)中1min,然后转入平衡液(equilibriumso‐ 作者简介:武文斌(1975-),主管技师,硕士,主要从事临床免疫学的研究。

【知识】从卵裂期到囊胚期(附图)

从卵裂期到囊胚期 “万丈高楼平地起”。建筑高楼大厦的第一步就是要准备各种建筑材料:钢材、砖瓦、预制板、水泥等,否则将是“巧妇难为无米之炊”。同样,从受精卵发育为胚胎也需要“建筑材料”,这就是细胞了。因此受精卵首先必须同时进行无数次快速有丝分裂,产生许许多多的细胞,备足构建胚胎的材料。这个分裂过程叫做卵裂,分裂后的子细胞称卵裂球,这个时期称为卵裂期。 卵裂有两种作用:一是将卵裂球的体积减小到体细胞特有的大小;二是在卵裂期间,卵裂球之间开始出现差异,最后发育为不同类型的细胞,这就是所谓的区域性特化现象的开端,将来由这些区域发育为不同的胚层和结构。所以说在卵裂期间就开始了从量到质的转变。 卵裂球与一般经有丝分裂的体细胞相比,细胞周期很短,究其原因主要是G1期和G2期的消失,另外S期和M期也缩短,由于没有生长期,卵裂球的细胞质减少,所以卵裂球的体积就逐渐减小,直到与一般体细胞的特有体积相等。结果卵裂球内细胞质与细胞核体积的比值降低了。例如,海胆未受精的卵细胞质是核的550倍(细胞质︰细胞核=550︰1),到卵裂期结束,就降低到6∶1。一旦达到正常体细胞的细胞质与细胞核体积之比,细胞分裂的速度就减慢了,而且也不再是同步分裂了。由于卵裂球体积变小,所以早期胚体的总体积仍保持不变。和一般体细胞相比较,卵裂球的这些变化,都是受了细胞质

调节的结果。 卵裂的机制 细胞分裂包括核分裂和胞质分裂。在正常情况下,它们步调一致,子核随即分布到分裂后的细胞质中,但也有不相配合的情况发生。 核分裂是受有丝分裂器的控制。有丝分裂器包括:有染色体附着的纺锤丝、分别位于细胞两极的中心粒及起源于中心粒并向细胞周围延伸的星体,纺锤丝和星体都是由微管组成的。另外卵裂球内不储存现成的核膜物质,但储存着大量生成核膜的原料或前体物质,这些前体物质可迅速组装成核膜。 胞质分裂在染色体开始向两极移动前并不进行胞质分裂,这就保证每个子细胞都含有一个核。卵裂沟是卵表面出现的缢痕,它是由于卵皮质增厚区域活动形成的结构,这个增厚的区域称为收缩环,只出现在胞质分裂期间。收缩环的活动机制和肌肉的收缩机制相同,由于它们的收缩将细胞一分为二。 卵裂还受到卵子生发泡内所含卵裂因子的控制。科学家发现,将未破裂的生发泡去掉时,卵被激活后不能进行卵裂,但如将生发泡内的物质注射到去核的卵中,则卵被激活后就可进行卵裂了。因此生发泡的破裂作为卵子成熟的标志也就不足为奇了。 卵裂的类型

完全卵裂

●完全卵裂:整个卵细胞都进行分裂,见于少黄卵。 ●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。 ●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。 ●不完全卵裂:卵裂在不含卵黄的部分进行,见于多黄卵。 ●盘裂:卵裂只限于动物极的细胞质部分,如鸡。 ●表面卵裂:卵裂只限于卵的表面,见于中黄卵,如昆虫。 2.2囊胚期 在卵细胞中央形成一个明显的空腔,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。 2.3原肠期 出现了原肠腔、内胚层、外胚层、原口 ●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,环节动物,软体动物,节肢动物。 ●后口动物:在胚胎发育过程中,原口形成动物的肛门,在相反方向的一端由内胚层内陷形 成口的动物。 棘皮动物以后的动物属于后口动物。 2.4中胚层和体腔的形成随着胚胎发育的继续进行,大多数动物在内外胚层之间形成了中胚层,同时伴随着体腔的形 成。 中胚层的形成和体腔的出现有两种方式: ●端细胞法 ●体腔囊法:又称肠体腔法 2.5多细胞动物胚胎发育的一般规律 所有多细胞动物在胚胎发育早期都要经过以上这些阶段,是动物胚胎发育的共性。动物的种类不同使这些发育阶段的形成方式有所不同。这是由于不同种类的动物具有不同类型的卵而引起的卵裂囊胚和原肠形成方式的多样性,是动物胚胎发育的特殊性。从多细胞动物胚胎发育的一般规律来看动物界系统发育的历史过程,可以更清楚地看到两者 间存在着统一的一条客观规律——生物发生规律 3生物发生律(Begenetic law) 生物发生律由德国科学家赫克尔(E.Haeckel)于1866年提出。 从大量的动物胚胎发育过程的研究中发现:动物个体胚胎发育的几个早期发育阶段非常相似,都按一定渐进的顺序进行的,这种相似性正好反映了动物界系统发育渐进的顺序性。 系统发育单细胞动物群体原生动物二胚层动物三胚层动物 个体发育受精卵囊胚原肠胚中胚层建成后的胚胎 要点:生物的个体发育过程中,按顺序重演其祖先的主要发育阶段,是生物进化的重要依椐。

第3章 卵裂

第三章卵裂 (一)本章重点 1.胚胎的卵裂方式 2.卵裂的分子机制 (二)本章难点 1.卵裂的分子机制 (三)本章考点 1.胚胎的卵裂方式 2.卵裂的分子机制 (四)学习指导 1.卵裂是胚胎发生的第一步,对于其主要特点应有所把握。 2.胚胎的卵裂方式因不同的动物而不同,主要把握几种重要模式动物的卵裂过程。 3.在学习卵裂的分子机制时,可将卵裂周期与一般细胞周期的异同做以比较,以队卵裂的分子机制更好的把握。 受精卵在获得了新的遗传物质和进行了细胞质的重排之后,便开始多细胞形成的过程多细胞的形成过程始于卵裂,通过多次的有丝分裂将大量的卵质分配到无数个较小的、具核的细胞中去 受精卵早期进行的细胞分裂,称为卵裂(cleavage)。卵裂阶段的细胞被称之为卵裂球卵内的母型mRNA和蛋白质控制了早胚细胞分裂的速度及卵裂球所处的位置(合子基因组在早期胚胎中不起作用) 早期卵裂是,细胞体积不增加 第一节胚胎卵裂的方式 一决定卵裂的因素 1、卵质中卵黄的含量极其分布 ●卵黄的量和分布决定卵裂发生的位置和卵裂球的大小 ●卵裂的速度在卵黄含量低的一极快于卵黄含量高的一极. ●卵黄含量丰富的一极称为植物极,卵黄含量相对较少的另一极称为动物极 ●卵黄能使胚胎在缺乏外源供能的情况下生长发育 ①没有大量卵黄物质的动物,例如海胆,其胚胎能很快发育到幼虫,这种幼虫能自己摄食 缺乏大量卵黄的哺乳动物的卵,通过形成胎盘,从母体获得营养物质 ②卵黄多的动物,例如爬行类和鱼类和鸟类,足以提供营养物质给胚胎,因而在胚胎发育中不存在幼体阶段,也没有母体胎盘的结构 2. 卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子 ●大多数纺锤体与卵轴平行或垂直,卵裂是对称的 如果纺锤体与卵轴成斜角,卵裂是不对称的 3. 温度影响速度 一般来说,温度高卵裂速度快,温度低卵裂速度慢 但是各种动物都有自己的最适发育温度.如果高于或低于这个温度,容易引起胚胎发育畸形或不能成活 二卵裂的类型 ●卵裂是高度规则的,具有一定的模式 (一)全裂

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