第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日一受精与胚胎发育多细胞的真核生物，尤其是高等动植物，都是由多种类型的细胞构成。虽然它们之间形态和功能差别明显，但都是由同一个受精卵不断分裂分化而来的。卵细胞受精后随即进入快速的卵裂，产生许多后代细胞，这些细胞进一步生长、分裂和凋亡的同时，细胞之间不断地在形态和功能上出现差异，最终形成不同的组织和器官而构建成的完整的多细胞个体。在个体的发育中，细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化，其本质是基因选择性表达的结果。第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日细胞分化第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日（一）精子和卵的结构1动物成熟卵的结构外被:糖蛋白(透明带)；皮质部:可形成受精膜，阻止其它精子进入；卵黄：营养复合物；核：处于减数分裂中期。2精子的结构头部：核、顶体等；尾部：分为颈段、中段、主段和末段四部分。第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日卵细胞及早期受精第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日精子的结构第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日
（二）受精作用
受精：精子的获能（capacitation）、顶体反应（acrosomereaction）、皮层反应（corticalreaction）、原核形成和融合等过程。受精后，由于受精卵中的pH升高，导致受精卵中的mRNA翻译和DNA的复制称为受精激活。第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日受精作用第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日（三）卵裂与胚胎早期发育卵裂（cleavage）是指受精卵经过分裂，将卵质分配到子细胞的过程，分裂产生的细胞叫做分裂球。1）桑椹胚：64细胞以前为实心体胚胎；2）囊胚：128细胞阶段胚胎，细胞团内部空隙扩，成为充满液体的囊胚腔，此时的胚胎称为囊胚；3）原肠胚：囊胚继续发育，部分位于外表面的细胞通过各种细胞运动方式(如：移入、内卷、内陷)进入内部从而形成一个二层或三层的原肠胚。这种细胞迁移运动过程称为原肠形成。留在外面的称为外胚层，迁移到里面的称为内胚层或中、内胚层。第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日蛙的胚胎早期发育第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日（一）细胞分化的基本概念1细胞分化是基因选择性表达的结果；2管家基因、组织特异性基因以及调节基因；3组合调控引发组织特异性基因的表达；4单细胞有机体的细胞分化；5转分化与再生。第11页，共36页，星期日，2025年，2月5日细胞分化是基因选择性
表达的结果
在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。细胞分化是多细胞有机体发育的基础和核心，细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。表达产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行各自不生理功能。第12页，共36页，星期日，2025年，2月5日2管家基因、组织特异性基因以及调节基因分化细胞基因组中所表达的基因大致可分为三种基本类型：第一类是管家基因，即所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如微管蛋白基因；第二类是组织特异性基因，或称奢侈基因，即不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋于各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。如胰岛素基因。第三类是调节基因，其产物用于调节组织特异性基因的表达，或者起激活作用，或者起阻抑作用。因此，细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间上的差异表达。第13页，共36页，星期日，2025年，2月5日组合调控引发组织特异性
基因的表达
只有有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型分化。其机制是组合调控的方式，即每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白调控完成的，而在这些调控蛋白中，往往是只有其中的一两种调控蛋白是起决定性的因子。第14页，共36页，星期日，2025年，2月5日基因的选择性