多细胞动物的胚胎发育
3第一篇 多细胞动物的胚胎发育
1.完全卵裂(total cleavage)：在 分裂时，受精卵分裂为完全分 离的单个细胞。
等裂(equal cleavage)：卵黄少， 分布均匀（均黄卵），卵裂时 形成的分裂球大小相等，如文 昌鱼。
不等裂(unequal cleavage)：卵 黄少，分布不均匀（偏黄卵）， 卵裂时形成的分裂球大小不等， 如蛙。
海胆的胚胎发育模式
前两次卵裂通过动植 物轴，沿经线进行， 第三次卵裂沿赤道方 向进行，垂直于动植 物轴，以后的卵裂形 成几种不同的分裂球， 产生囊胚腔。
辐射式卵裂：在全裂类型中，卵经第三次分裂后， 动物性极的四个分裂球整齐地排在植物性极的四 个分裂球之上。在以后的分裂过程中，每一层分 裂球都整齐地排列在下一层分裂球上方。如海绵 动物、腔肠动物、棘皮动物的卵裂属此。
二、脊椎动物个体发育的模式动物
1. 文昌鱼的胚胎发育(P31)
研究文昌鱼的胚胎发育具有很重要的意义，因为文昌
鱼是以简单而典型的形式代表着脊椎动物的发育，把 文昌鱼这一简明图案了解清楚，对于了解高等脊椎动
物较复杂的发育有很大方便。另一方面，文昌鱼的早
期发育又与棘皮动物很相似，由个体发育可以看到它 与棘皮动物的关系。
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(mosoderm)， 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：裂体腔法，如原口动物
体腔囊法；肠体腔法，如后口动物
动物的胚层 与体腔
肠腔法(enterocoelic)：内 胚层两侧的细胞向外突出， 形成成对的体腔囊，体腔 囊和内胚层脱离后，在内 外胚层之间发展形成中胚 层。--后口动物 裂体腔法(schizocoelic)：中 胚层的端细胞分裂成两个 原始的中胚层细胞，该细 胞不断分裂，在内外胚层 之间形成中胚层条，中胚 层条之间出现成对的空隙， 即体腔囊。-原口动物
多细胞动物的胚胎发育
一、个体发育和系统发育——系统发育
系统发育也可指 一个类群（如某个科、 属、种）的发生和发 展历史。
例如 ：马的系统发生:经 历了六千万年的演变：
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二、多细胞动物胚胎发育的一般规律
受精卵 囊胚
卵裂
原肠胚
中胚层和体腔形成
神经胚
幼体
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二、多细胞动物胚胎发育的一般规律 1、卵裂期 1）卵的结构 植物极：卵黄多
囊胚
外胚层
原肠胚
内胚层
消化道的上皮
表皮及其 附属结构
（毛发、指 甲）
脑和神经系 统（感受器）
胚胎肠道 腺体（肝和脾）
其他：尿道和 呼吸道的上皮
膀胱的上皮
（气管、支气管、 肺上皮）
脊索
真皮（皮肤） 的内层
中胚层
循环系统（心脏、
血管淋巴系统等）
肌肉（骨骼肌、平滑肌）
内脏器官的外膜
排泄系统（肾、输尿管）
生殖系统（睾丸、卵巢、 输卵管、子宫）
蛙受精卵的特点： 动物半球：卵黄少、比重小、颜色深 植物半球：卵黄多、比重大、颜色浅
卵裂：辐射卵裂 原肠胚特点：从新月区的中心开始 胚的发育：受精卵经细胞分裂、组织分化、器官形
成，形成幼体的过程 胚后发育：幼体从卵膜里孵化出来或从母体里生出
来，并发育成成体（性成熟的个体）的过程
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二、两栖动物的胚胎发育——蛙受精卵分裂的过程
动物 半球 囊胚腔 植物 半球
外胚层
中胚层 原肠腔 内胚层
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动物的个体发育总结
受精卵
卵裂
胚
囊胚 （具囊胚腔）
的
动物半球细胞外包
发
植物半球细胞内陷
育
原肠胚 （具原肠腔、三个胚
动物生物学-02
• 进化分类学方法： 达尔文在《物种起源》一书中提出： 进化论观点为分类学提供了自然基础。 进化分类学的目的是使每一类群的分类 地位反映出它的进化历史即系统发生， 各个分类单元可以通过进化联系起来。 进化分类学通过决定同源特征或同功特 征、原始特征或衍生特征以及估计两个 类群中的特征之间进化差异度来分类， 分类结果以进化树来表示。进化分类学 注重的是各类群的进化水平和进化地位。
前三次卵裂图示
1. 卵细胞形成
卵 裂 过 程 图 解
2. 受精卵形成
3. 前三次卵裂
4. 囊胚形成
海胆卵裂过程
• 完全卵裂按卵裂的取向分为两种模式。 • 辐射型卵裂的分裂轴（即纺锤体轴线） 与卵轴（受精卵动、植物极连线）垂直 或平行，卵裂球呈辐射状对称排列。见 于腔肠动物和后口动物类群。 • 螺旋型卵裂从第三次分裂开始，分裂轴 与卵轴之间形成约45°倾角，卵裂球围 绕卵轴螺旋状排列。见于多数原口动物 类群。
中胚层和体腔的形成方式图解
• 端细胞法：植物极的一个细胞即中胚层 的端细胞分裂成两个原始中胚层细胞， 对称排列在胚孔两侧。这两个细胞不断 分裂，在内外胚层之间形成中胚层条。 中胚层条的细胞之间出现成对空隙，就 是体腔囊。 • 由于体腔是在中胚层细胞之间裂开形成 的，这种方式又叫裂体腔法。原口动物 都是以这一方式形成中胚层和体腔的。 高等脊索动物也是由这一方式来形成中 胚层和体腔的，但具体过程更复杂。
3.1 动物的分类和系统发生
• 人类对动物界物种多样性的认识是伴随 着生产和生活不断深入进行的。首先是 对动物的物种进行识别、鉴定、描述、 命名，并归类和建立分类系统，把各个 已知物种放在该系统中的合适位置上， 这是分类学（taxonomy）的任务。 • 现在全世界已知大约有174万种动物，而 每年大约有15000个新种被命名和描述。
第二章多细胞动物的胚胎发育_动物生物学
第⼆章多细胞动物的胚胎发育_动物⽣物学⼀、动物的个体发育和系统发育的概念1、个体发育(ontogeny)是指多细胞动物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟的全过程。
⾼等动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
2、系统发育（phylogeny）也称系统发展，是与个体发育相对⽽⾔的，它是指某⼀个类群的形成和发展过程。
⼆、卵细胞的极性、卵裂的形式（⼀）卵细胞的极性卵细胞的极性（图2-1-1 卵细胞的极性）是指卵细胞的内部结构是⾮均向性的即细胞核的位置和细胞质分布的不对称性。
通常将卵黄多的⼀端称为植物极，另⼀端称为动物极。
（⼆）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进⾏分裂。
根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进⾏分裂。
完全卵裂⼜包括等裂和不等裂。
①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球⼤⼩相等，如⽂昌鱼、海胆等。
②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球⼤⼩不等，如多孔动物、蛙类等。
2、不完全卵裂：多见于多黄卵。
由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进⾏分裂。
不完全卵裂⼜包括盘裂和表裂两种：①盘裂：指分裂区只限于胚盘处的分裂。
如乌贼、鸡卵等。
这是由于卵黄物质多，细胞核和细胞质集中于卵⼀端的缘故。
②表⾯卵裂：分裂区只限于卵的表⾯的分裂。
如昆⾍卵。
这是由于⼤量卵黄集中在卵的中央所致（图2-1-3 龙虾的表⾯卵裂）。
（⼆）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进⾏分裂。
根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进⾏分裂。
完全卵裂⼜包括等裂和不等裂。
①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球⼤⼩相等，如⽂昌鱼、海胆等。
②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球⼤⼩不等，如多孔动物、蛙类等。
多细胞生物的胚胎发育过程
胚胎发育的分化阶 段
胚胎发育的器官形 成阶段
胚胎发育的调控机 制
胚胎发育过程中的 营养与代谢
胚胎发育过程中的 环境因素影响
胚胎发育的起始阶 段
精子和卵子结合
受精卵的形成
受精卵的分裂和 增殖
胚胎发育的起始 阶段
卵裂：受精卵经过多次分裂形成多个细胞，这一过程称为卵裂。
细胞信号转导在基因表达调控中扮演着重要角色，通过细胞间的信号传递，调控胚胎细胞的生 长和分化。
转录因子是基因表达调控的关键因子，通过与DNA结合，调控特定基因的表达，影响胚胎的发 育过程。
信号转导：细胞对外界信号的响应和内部信号的传递过程 细胞间相互作用：细胞间的通讯和相互影响，对胚胎发育的影响 细胞因子和生长因子：在胚胎发育过程中起重要作用的分子 受体和激酶：参与信号转导和细胞间相互作用的分子
分化的细胞会形成 不同的组织和器官， 最终构成完整的生 物体。
分化的机制包括基 因的选择性表达和 细胞间的相互作用。
分化的结果包括细 胞分化成内胚层、 中胚层和外胚层等。
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上胚层形成：来自受精卵的细胞分裂和分化，形成胚胎的外层。
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中胚层形成：胚胎内部细胞分裂和分化，形成胚胎的中层。
器官形成的过程：胚 胎细胞分化成各种组 织器官，包括神经系 统、循环系统、呼吸 系统等
器官形成的机制：通 过基因表达和细胞分 化的过程，胚胎细胞 逐渐分化成各种组织 器官
器官形成的影响因 素：遗传因素、环 境因素等对器官形 成的影响
心脏：负责泵血， 为身体各部分提供 氧气和营养物质
肺：呼吸器官，负 责吸入氧气和排出 二氧化碳
胚胎发育过程中的 营养与代谢
胚胎发育过程中的营养来源：母体 提供营养物质，包括葡萄糖、氨基 酸、脂肪酸等
动生作业习题
作业习题<多细胞动物的胚胎发育>1 动物的完全卵裂有哪2种主要形式？简述其不同之处。
完全卵裂（等裂和不等裂）（辐射和螺旋两种形式）:不等裂由于卵黄分布不均.不完全卵裂（盘裂和表裂）(鱼\鸟\两栖纲的盘裂和昆虫表面卵裂)2 无脊椎动物的早期胚胎发育经历哪几个阶段？简述这几个阶段的发育过程。
囊胚，原肠胚，中胚层，神经胚，胚层分化及器官形成3 动物的中胚层是如何发生的？肠腔法和裂体腔法4 何为假体腔？何为真体腔？5 简述神经胚的形成过程。
6 试比较原口动物与后口动物的差别。
口、肛门、卵裂方式、体腔出现方式、中胚层形成方式、幼虫类型.7 简述文昌鱼和两栖动物的胚胎发育过程。
文昌鱼经过受精卵.囊胚.原肠胚.神经胚和幼体发育为成体.受精卵为均黄卵,卵的分裂为全裂和等裂,以内陷的方式形成原肠.原肠胚出现后.出现中胚层,三胚层进一步分化形成不同的器官和系统.接着神经胚发育，神经管形成并分化成脑和脊髓。
,文昌鱼体节分化为生骨节\生肌节\生皮节;两栖动物经过受精卵.囊胚.原肠胚.神经胚和器官建成。
两栖动物为辐射性卵裂，体腔是中胚层侧板中间的空腔，神经胚发育时，神经管形成病分化成脑和脊髓。
<动物的类群及多样性>1 原生动物的主要生物学特征有哪些？在生物进化中的地位如何？原生质特化（细胞内分工）;具备生物所有营养类型：植物性营养、动物性营养、腐生性营养;出现了基本的酶系;具最原始的外骨骼;应激性代表了后生动物的反射和本能的开始;最早出现无性生殖和有性生殖.；原生动物是自然界中最原始、最简单的动物类群。
2 如何区别纤毛虫纲、鞭毛纲、肉足纲3类原生动物？原生动物分为鞭毛虫纲（3营养方式，纵二裂），肉足纲（伪足，变形运动，异养），纤毛虫纲（横二裂和接合生殖）3 解释变形虫伪足形成的过程和机制。
原生质中的溶胶质和凝胶质的转换和流动，使虫体形成伪足而运动。
这种运动实质是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝上的滑动形成的。
多细胞动物的胚胎发育
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精子发生（spermatogenesis）
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个体小，能活动 人类精子－结构示意图
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卵子发生
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细胞较大，内含大 量卵 支立峰
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二核融合开始分裂(卵裂)
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• 2、卵裂方式
• 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。
以分为4种：
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• 1、腔囊胚
–凡全裂又等裂的类型，都形成腔囊胚。
• 2、实心囊胚
–有些全裂卵，由于分裂球排列紧密，中间没有 腔，水螅、水母，某些环节动物和软体动物的 囊胚属此类型。
• 3、表面囊胚
–中黄卵进行表面卵裂，到囊胚期由一层分裂球 包在一团实体的卵黄外面，没有囊胚腔。如昆 虫的囊胚。
第4章 多细胞动物的胚胎发育
• 什么是发育(development)？发育的实质 是什么？
• 动物个体发育分几个明显的阶段，如何 划分？
• 动物胚胎发育的一般规律。
– 胚胎发育的几个重要阶段 – 各个阶段的重要特征
第二章多细胞动物的胚胎发育_动物生物学
一、动物的个体发育和系统发育的概念1、个体发育(ontogeny)是指多细胞动物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟的全过程。
高等动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
2、系统发育（phylogeny）也称系统发展，是与个体发育相对而言的，它是指某一个类群的形成和发展过程。
二、卵细胞的极性、卵裂的形式（一）卵细胞的极性卵细胞的极性（图2-1-1 卵细胞的极性）是指卵细胞的内部结构是非均向性的即细胞核的位置和细胞质分布的不对称性。
通常将卵黄多的一端称为植物极，另一端称为动物极。
（二）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进行分裂。
根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进行分裂。
完全卵裂又包括等裂和不等裂。
①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球大小相等，如文昌鱼、海胆等。
②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球大小不等，如多孔动物、蛙类等。
2、不完全卵裂：多见于多黄卵。
由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进行分裂。
不完全卵裂又包括盘裂和表裂两种：①盘裂：指分裂区只限于胚盘处的分裂。
如乌贼、鸡卵等。
这是由于卵黄物质多，细胞核和细胞质集中于卵一端的缘故。
②表面卵裂：分裂区只限于卵的表面的分裂。
如昆虫卵。
这是由于大量卵黄集中在卵的中央所致（图2-1-3 龙虾的表面卵裂）。
（二）卵裂的形式卵裂（cleavage）（图2-1-2 卵裂）即是受精卵进行分裂。
根据不同类动物卵内卵黄多少及分布情况的不同，将受精卵的卵裂分为：1、完全卵裂：多见于少黄卵，整个卵细胞都进行分裂。
完全卵裂又包括等裂和不等裂。
①等裂：是指卵黄少、分布均匀、形成的分裂球大小相等，如文昌鱼、海胆等。
②不等裂：是指卵黄分布不均匀，形成的分裂球大小不等，如多孔动物、蛙类等。
2、不完全卵裂：多见于多黄卵。
由于卵黄多，分裂受阻，受精卵只在不含卵黄的部位进行分裂。
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• 例如：
• 表示鲤鱼的侧线鳞为34-38片，侧线上鳞 为5片，侧线下鳞为8片。
• 支持和运动系统
• 鱼类具有由典型的椎骨组成的脊柱、完
整的头骨、带骨、附肢骨以及肌肉，构
成了支持和运动系统。
• 骨骼系统
• 软骨鱼类全部骨骼为软骨，有钙盐沉着 而变得坚硬。 • 硬骨鱼类的骨骼骨化程度加强，骨片增 加并更加复杂。肩带与头骨愈合并加固， 使头、肩带、躯干形成一个稳定支架。 腰带不直接与脊柱相连。
• 软骨鱼类为盾鳞，由外胚层釉质和中胚层 齿质共同形成，与牙齿同源。 • 外形上看，由棘突和基板两部分组成，棘 突向后伸出皮肤之外，基板埋在真皮内。
• 硬骨鱼类为硬鳞、圆鳞和栉鳞。
• 均为中胚层形成的骨质鳞。
• 硬鳞： • 是由真皮形成 的骨质板，表 面有一层坚硬 的硬鳞质。 • 鳞片呈菱形， 铺砖状排列。
• 出现鳃耙，是着生在鳃弓内侧的骨质突 起，数目、形状和疏密与食性有关。滤 食性鱼类鳃耙发达，肉食性鱼类退化。
鱼类的咽齿和鳃耙
• 出现食道与胃、肠分化。食道短，壁厚， 生有味蕾。胃是消化道最膨大的部分， 内壁有胃腺，分泌胃液消化食物。肠管 分化不明显，没有肠腺，肠管长度与食 性有关。肉食性的短，植食性的长。 • 消化腺：软骨鱼类有分离的肝脏和胰脏。 某些硬骨鱼（如鲤科鱼类）肝脏和胰脏 混为一体称为肝胰脏，着生在肠系膜上， 胆管和胰管分别开口到肠内。
适应水生生活的鱼类 ———软骨鱼纲和硬骨鱼纲
• 进化地位 • 鱼类是最低等的有颌、变温脊椎动物， 因适应水生生活发展出许多特有结构。 • 奥陶纪晚期，原始有头类发展出有上下 颌的脊椎动物即鱼类祖先，演变为现代 鱼类两大类群：软骨鱼纲和硬骨鱼纲。
• 生物学特征 • 出现了能咬合的上下颌。 上下颌能主动追捕和咬牢食物，增加了获 得食物的机会。上下颌也可作为防御和进 攻的武器。与主动捕食相适应，其他器官 系统相应的得到发展，上下颌的出现带动 了动物体制结构的全面提高。 • 有了成对的附肢（偶鳍）。
• 身体分为头、躯干和尾，体被骨质鳞片 或盾鳞，体表具侧线。 • 脊柱代替了脊索成为主要支持结构。 • 头骨更加完整，脑和感觉器官更发达。 • 以鳔或脂肪调节身体比重获得水的浮力。 • 以鳃为呼吸器官。
• 血液循环为单循环。
• 有良好的调节体内渗透压的机制。
• 鱼类结构和功能的适应 • 外形 • 身体分为头、躯干、尾。
• 鱼类鳔的功能 • 调节身体比重，保持悬浮状态。 • 鳔壁分布许多神经末梢，能感知声波、 水压和气压等变化。如鲤科鱼类的鳔与 内耳之间靠韦伯氏器相连，使鱼类能感 知高频率、低强度的声波。
• 肺鱼的鳔有呼吸机能。
• 有些鱼类的鳔可以发声。
韦伯氏器：鲤形目鱼 类前三块躯椎两侧的 小骨，可将鳔的振动 传给内耳，产生听觉。
• 骨鳞：
• 上下两层结构，上层为骨质同心圆环片。 下层为纤维结缔组织。 • 鳞片前端插入鳞囊内，后端游离，由表 皮遮盖，鳞片前后作覆瓦状排列。
• 分为圆鳞和栉鳞 • 圆鳞：游离端光滑。 • 栉鳞：游离端有许多梳状突起。
圆鳞
栉鳞
• 鳞式：鱼鳞的排列方式，是分类标准。
• 侧线鳞：被侧线孔穿过的鳞片。 • 侧线上鳞：背鳍前端到侧线的横列鳞。 • 侧线下鳞：臀鳍前端到侧线的横列鳞。
脊柱 中轴骨骼 头骨 咽颅 肋骨 脑颅 颌弓 舌弓 鳃弓
肩带
带骨
附肢骨骼 偶鳍骨 腹鳍骨 奇鳍骨 腰带 胸鳍骨
鲤鱼的骨骼
• 肌肉系统
• 鱼类主要的肌肉是躯干部分节的肌节， 由水平生骨隔分为轴上肌和轴下肌，轴 上肌发达有力，几乎是整个身体重量的 一半。
• 头部肌肉：眼肌和鳃节肌。 • 附肢肌肉：偶鳍的伸肌和屈肌。
• 口端位（硬骨鱼）或腹位（软骨鱼）。 躯干具奇鳍和偶鳍。
• 体形有纺锤形（侧扁形）、平扁形或鳗 鲡形。
• 软骨鱼：
• 奇鳍：背鳍、臀鳍、尾鳍，尾鳍歪尾型。
• 偶鳍：胸鳍、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ鳍，偶鳍呈水平位。 • 硬骨鱼： • 奇鳍：背鳍、臀鳍、尾鳍，尾鳍正尾型。 • 偶鳍：胸鳍、腹鳍，偶鳍呈垂直位。
尾鳍的几种类型
• 体表的结构 • 皮肤 • 表皮和真皮均为多层细胞，皮肤与肌肉 紧密相接，皮下组织极少。 • 表皮内具有大量单细胞粘液腺，分泌粘 液使体表粘滑。这些特点均为减少水中 游泳的阻力。粘液还可保护身体免遭病 菌和寄生物的侵袭。
鲤鱼的皮肤
• 鳞片
• 鱼类体表一般覆盖着鳞片，鳞片主要起 保护作用。 • 同时在游泳运动中起辅助作用，如盾鳞 的棘突和栉鳞后缘的栉状突可减弱鱼类 游泳时体表的湍流，减小流体阻力。
• 呼吸器官
• 通过外胚层形成的鳃将溶解氧摄入体内。 水中含氧量只及空气的3％。 • 气体交换面积大，是体表面积的10-60倍。
• 壁薄，血液和水流之间仅有1-3m的间隔。 • 鳃中有丰富的毛细血管分布。 • 逆流循环，鳃中血流与水流方向相反。
鱼类呼吸过程图解
• 取食和消化 • 出现能咬合的上、下颌。 • 出现真正的牙齿，软骨鱼牙齿由外胚层 的釉质和中胚层的齿质以及髓腔构成。 硬骨鱼牙齿着生在颌骨或者下咽骨上。 鲤科鱼类颌齿退化消失，咽齿发达。