多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座

第二章多細(xì)胞動(dòng)物起源生命起源及演化多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第1頁第一節(jié)從單細(xì)胞到多細(xì)胞

1.進(jìn)化次序單細(xì)胞(Protozoa)—單細(xì)胞群體—低等多細(xì)胞—高等多細(xì)胞(Metozoa)2.多細(xì)胞動(dòng)物發(fā)展主要階段

1）胚層形成2）胚層分化

3）對(duì)稱體型4）身體分節(jié)5）頭部形成。3.一類特殊中間類型—中生動(dòng)物（Mesozoa）—細(xì)胞簡(jiǎn)單分層，初步分化產(chǎn)生。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第2頁

第一節(jié)從單細(xì)胞到多細(xì)胞

在動(dòng)物界中，除了單細(xì)胞動(dòng)物外，其它都是多細(xì)胞動(dòng)物，由單細(xì)胞動(dòng)物發(fā)展到多細(xì)胞動(dòng)物是生物進(jìn)化歷史必定)單細(xì)胞動(dòng)物：原生動(dòng)物（原生動(dòng)物門）

過渡類型：中生動(dòng)物（中生動(dòng)物門）多細(xì)胞動(dòng)物：后生動(dòng)物（海綿動(dòng)物……）多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第3頁中生動(dòng)物門

一、主要特征：1、全部為體內(nèi)寄生種類。雙胚蟲：寄生于頭足類腎直泳蟲：寄生于海產(chǎn)無脊椎動(dòng)物2、種類少，個(gè)體小。50種0.5~10mm3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生活史復(fù)雜。

蟲體由20~40個(gè)細(xì)胞組成；

細(xì)胞排列成雙層4、介于原生動(dòng)物和后生動(dòng)物之間過渡類型多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第4頁中生動(dòng)物分類

菱形蟲綱：雙胚蟲異胚蟲

直泳蟲綱：直泳蟲雙胚蟲多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第5頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第6頁第二節(jié)多細(xì)胞動(dòng)物起源于單細(xì)胞動(dòng)物證據(jù)1古生物學(xué)方面隨地層中化石種類地質(zhì)年代越來越久遠(yuǎn)，其種類組成不停趨于簡(jiǎn)單化，形成一個(gè)單細(xì)胞—群體—多細(xì)胞序列。太古代（46億）古細(xì)菌和藍(lán)藻太古代

（35億）單細(xì)胞動(dòng)物古生代（6億）生物大暴發(fā)（無脊椎動(dòng)物，爬行類）中生代（2.3億）恐龍、鳥類新生代（7000萬）哺乳動(dòng)物、被子植物多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第7頁2形態(tài)學(xué)方面現(xiàn)存動(dòng)物中，形成單細(xì)胞—群體—多細(xì)胞序列。單細(xì)胞群體多細(xì)胞化石（6000萬年前）多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第8頁3，胚胎學(xué)方面—生物發(fā)生律生物發(fā)展史可分為兩個(gè)相互親密聯(lián)絡(luò)部分，即個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)展。也就是個(gè)體發(fā)育歷史和由同一起源所產(chǎn)生生物群發(fā)展歷史。個(gè)體發(fā)育是系統(tǒng)發(fā)育史簡(jiǎn)單而快速重演。個(gè)體發(fā)育：受精卵—囊胚—原腸胚—胚層分化—成體。系統(tǒng)發(fā)展：?jiǎn)渭?xì)胞—群體—兩胚層動(dòng)物—多細(xì)胞動(dòng)物－三胚層動(dòng)物—高級(jí)動(dòng)物生物發(fā)生律.ppt多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第9頁

蛙個(gè)體發(fā)育由受精卵開始，經(jīng)囊胚、原腸胚、三胚層胚、無腿蝌蚪、有腿蝌蚪，變態(tài)成為蛙。這個(gè)過程反應(yīng)了系統(tǒng)發(fā)展所經(jīng)歷了單細(xì)胞、單細(xì)胞群體、腔腸動(dòng)物、原始三胚層動(dòng)物、低等脊椎動(dòng)物、魚類到兩棲類基本過程。蛙個(gè)體發(fā)育重演了其祖先進(jìn)化過程?！?/p>

蛙發(fā)育多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第10頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第11頁蝌蚪幾個(gè)時(shí)期多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第12頁第四節(jié)生物發(fā)生律Haeckel(1866)提出：個(gè)體發(fā)育（ontogeny）是系統(tǒng)發(fā)育（phylogeny）簡(jiǎn)短而快速重演。個(gè)體發(fā)育是指從受精卵到性成熟這，系統(tǒng)發(fā)育指種群發(fā)展歷史。蛙大致發(fā)育過程個(gè)體發(fā)育受精卵

囊胚

原腸胚

三胚層

蝌蚪

有腿

成蛙系統(tǒng)發(fā)育單細(xì)胞單細(xì)胞群腔腸動(dòng)物三胚層動(dòng)物

魚

有尾兩棲類

無尾兩棲類多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第13頁

個(gè)體發(fā)育是指一個(gè)新個(gè)體從產(chǎn)生到死亡全部歷程。對(duì)兩性生殖生物來說，新個(gè)體始于兩性配子（精子和卵子）結(jié)合——受精。卵子受精后開啟發(fā)育程序，形成一個(gè)新個(gè)體過程叫做胚胎發(fā)育。胚胎發(fā)育包含受精、卵裂、囊胚、原腸胚形成、中胚層形成、神經(jīng)胚形成、胚層分化與器官形成等幾個(gè)主要發(fā)育階段，許多動(dòng)物還必須經(jīng)過胚后發(fā)育階段——變態(tài)，才能發(fā)育為成體。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第14頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第15頁

第三節(jié)胚胎發(fā)育主要階段

一，生殖細(xì)胞種類及結(jié)構(gòu)（一）、卵子1，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a,染色體數(shù)1/2體細(xì)胞b,貯存大量卵黃c,分為動(dòng)物極、植物極d,大小不一2，種類：依據(jù)卵黃多少確定少黃卵：卵黃均勻分布端黃卵：卵黃集中到植物極中黃卵：卵黃位于中央多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第16頁非洲爪蟾未受精卵，示動(dòng)物極半球有較多色素，植物極半球有較多卵黃。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第17頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第18頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第19頁倉鼠卵子多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第20頁二）、精子1結(jié)構(gòu)：a頭部：細(xì)胞核，頂體（含溶酶體，溶解卵膜）b頸部：短，含中心粒c尾部：長，由軸絲組成，運(yùn)動(dòng)2種類多樣精子模式圖

膜

核中心體線粒體軸絲頂體囊多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第21頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第22頁依據(jù)卵黃多少，又可將卵分為：少黃卵→卵黃含量少，分布均勻→棘皮動(dòng)物、文昌魚、海綿動(dòng)物、哺乳類；多黃卵→卵黃豐富、分布不均勻→烏賊、魚類、爬行類、鳥類、昆蟲卵。中黃卵→卵黃中度→海鞘、兩棲類。雄性生殖細(xì)胞→精子。個(gè)體小，能活動(dòng)。受精：卵+精子→受精卵這個(gè)過程就是受精。受精作用意義在于形成含有雙重遺傳性合子，受精卵是新個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)，是新生命開始。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第23頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第24頁多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第25頁二胚胎發(fā)育1，受精：即雌雄兩性配子（精、卵）融合為一個(gè)細(xì)胞即受精卵（即合子）過程。類型：自體受精，異體受精地點(diǎn)：體外受精，體內(nèi)受精多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第26頁2，卵裂：受精卵進(jìn)行細(xì)胞分裂過程。特點(diǎn)：每次卵裂后形成分裂球不長大而繼續(xù)分裂，使分裂球體積越來越小。種類：1）完全卵裂：整個(gè)受精卵全部卵裂（輻射卵裂，螺旋卵裂）2）不完全卵裂：卵裂僅限于動(dòng)物極（盤狀卵裂：分裂限于胚盤處；表面卵裂：分裂限于卵表面）多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第27頁卵裂多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第28頁

完全卵裂：整個(gè)卵C都→分裂→少黃卵。

均等卵裂：卵黃分布均勻→分裂球大小相等→棘皮動(dòng)物、文昌魚。

不均等卵裂:卵黃分布不均勻→分裂球大小不均勻→蛙。

多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第29頁海膽卵裂B2細(xì)胞期，C4細(xì)胞期，D32細(xì)胞期多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第30頁蛙早期卵裂。A第一次卵裂，B第二次卵裂，C第四次卵裂，動(dòng)物極和植物極細(xì)胞出現(xiàn)差異。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第31頁

不完全卵裂：不含卵黃C質(zhì)部分→卵裂→多黃卵。

盤裂：動(dòng)物極C質(zhì)部分→卵裂→頭足類、魚類、爬行類和鳥類。

表面卵裂：卵表面→卵裂→中黃卵→昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第32頁斑馬魚盤狀卵裂過程多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第33頁果蠅胚胎表面卵裂多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第34頁三、囊胚形成

卵裂后期，分裂球排列在一個(gè)中空球形表面，形成一層——囊胚；囊胚外面一層細(xì)胞——囊胚層，中央空腔稱為囊胚腔——里面充滿液體或者液化卵黃。胚胎這一發(fā)育期為囊胚期。因?yàn)槁炎宇愋筒灰粯樱至杨愋筒灰粯?，所以，形成囊胚形態(tài)也各不相同，概括起來，能夠分為4種：腔囊胚、實(shí)心囊胚、表面囊胚和盤狀囊胚。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第35頁（三）囊胚期分裂球→實(shí)心桑椹胚→中空囊胚。中間空腔→囊胚腔。周圍C層→囊胚層。囊胚腔囊胚層多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第36頁蛙囊胚期

1、囊胚腔；2、卵黃細(xì)胞多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第37頁囊胚形成多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第38頁腔囊胚：均黃卵或少黃卵經(jīng)屢次全裂，形成皮球狀囊胚，中間有較大囊胚腔，這種囊胚叫腔囊胚。凡全裂又等裂類型，都形成腔囊胚。實(shí)心囊胚：有些全裂卵，因?yàn)榉至亚蚺帕芯o密，中間沒有腔，或者分裂早期還有裂隙存在，以后被分裂球擠緊而消失成為實(shí)心球體，這種囊胚稱為實(shí)心囊胚。如水螅、水母，一些步驟動(dòng)物和軟體動(dòng)物。表面囊胚：中黃卵進(jìn)行表面卵裂，到囊胚期由一層分裂球包在一團(tuán)實(shí)體卵黃外面，無囊胚腔。如昆蟲。盤狀囊胚：硬骨魚類、爬行類、鳥類等經(jīng)典端黃卵進(jìn)行盤狀卵裂，形成囊胚，蓋于卵黃上，稱為盤狀囊胚。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第39頁實(shí)心囊胚和原始腔囊胚出現(xiàn)在海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、扁形動(dòng)物和一些低等環(huán)形動(dòng)物中；兩側(cè)對(duì)稱型腔囊胚見于低等脊椎動(dòng)物和一些無脊椎動(dòng)物；兩棲類是更高等端黃卵型腔囊胚；因?yàn)槁腰S集中，從腔囊胚發(fā)展成為無脊椎動(dòng)物中黃卵表面囊胚和脊椎動(dòng)物及一些無脊椎動(dòng)物端黃卵盤狀囊胚；高等哺乳動(dòng)物腔囊胚是次生均黃卵形成更高級(jí)腔囊胚。從動(dòng)物進(jìn)化來看多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第40頁4，原腸胚：囊胚之后，胚體繼續(xù)分化，形成一雙層胚球，即原腸胚，內(nèi)層細(xì)胞叫內(nèi)胚層，外層細(xì)胞叫外胚層。開口叫原口或胚孔。形成方法：內(nèi)陷；移入；分層；內(nèi)轉(zhuǎn)；外包等多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第41頁整個(gè)動(dòng)物界原腸作用方式改變多樣，但總體可概括為五種細(xì)胞運(yùn)動(dòng)機(jī)制，即內(nèi)陷（invagination）：海星、海膽內(nèi)移（ingression）：水螅、水母、石灰海綿、苔蘚蟲分層（delamination）：水螅、水母內(nèi)轉(zhuǎn)/卷（involution）：頭足類、魚類外包（epiboly）：軟體動(dòng)物同一原腸胚經(jīng)常包含幾個(gè)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)方式。（四）原腸胚期多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第42頁原腸作用過程中細(xì)胞五種運(yùn)動(dòng)方式多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第43頁原腸內(nèi)陷多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第44頁內(nèi)陷、內(nèi)移、分層、內(nèi)轉(zhuǎn)、外包→原腸胚:原腸腔內(nèi)胚層外胚層胚孔（原口）外胚層內(nèi)胚層原腸腔胚孔多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第45頁5，中胚層及體腔形成內(nèi)外胚層之間形成中胚層，中胚層之間形成腔叫體腔。1）、端細(xì)胞法（裂體腔法）：在胚孔兩側(cè)，內(nèi)外胚層交界處各有一個(gè)細(xì)胞不停分裂形成囊狀，并延伸入內(nèi)外胚層之間，形成中胚層，中間裂開形成空腔即體腔—叫裂體腔—原口動(dòng)物。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第46頁2）、體腔囊法（腸體腔法）：原腸背部?jī)蓚?cè)，內(nèi)胚層向外突出成正確體腔囊，并逐步擴(kuò)展為中胚層，中胚層包圍腔即體腔—叫腸體腔。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第47頁中胚層及體腔形成多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第48頁原口動(dòng)物：在胚胎發(fā)育過程中，原口形成口動(dòng)物。包含：腔腸動(dòng)物，扁形動(dòng)物，線形動(dòng)物，步驟動(dòng)物，軟體動(dòng)物，節(jié)肢動(dòng)物。后口動(dòng)物：在胚胎發(fā)育過程中，原口形成動(dòng)物肛門，在相反方向一端由內(nèi)胚層內(nèi)陷形成口動(dòng)物。棘皮動(dòng)物、毛顎動(dòng)物、半索動(dòng)物及脊索動(dòng)物屬于后口動(dòng)物。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第49頁6，胚層分化1）、外胚層：神經(jīng)感官，消化道兩端，皮膚2）、中胚層：肌肉，真皮，循環(huán)，泄殖，體腔膜3）、內(nèi)胚層：消化，呼吸道上皮，肺，胰及許多腺體多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第50頁內(nèi)呼消腺體，外皮感神經(jīng)，中內(nèi)生肌排。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第51頁第三節(jié)關(guān)于多細(xì)胞動(dòng)物起源學(xué)說（一）、群體學(xué)說：后生多細(xì)胞動(dòng)物起源于群體鞭毛蟲：原腸蟲學(xué)說；吞噬蟲學(xué)說；扁囊胚蟲學(xué)說（二）、合胞體學(xué)說：后生動(dòng)物起源于多核纖毛蟲原始類群。多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第52頁三、多細(xì)胞動(dòng)物起源學(xué)說（一）群體學(xué)說（colonialtheory）起源于群體鞭毛蟲1、原腸蟲(gastraea)學(xué)說Haeckel,1874圖3-2原腸蟲學(xué)說示意圖囊胚蟲原腸蟲多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第53頁2、吞噬蟲(phagocitella)學(xué)說梅契尼柯夫，1887吞噬蟲囊胚蟲圖3-3吞噬蟲學(xué)說示意圖多細(xì)胞動(dòng)物起源專家講座第54頁3、扁囊胚蟲（plakula）學(xué)說OttoButshli，1883圖3-4Grell-Butschli扁囊胚蟲學(xué)說示意圖扁囊胚蟲兩側(cè)原腸蟲多細(xì)胞動(dòng)