实验二：鲫鱼早期胚胎观察
一、目的要求
掌握鲫鱼早期胚胎发育不同时期的特点
二、实验器材
实验材料：鲫鱼早期胚胎发育装片，共八片：鲫鱼受精卵装片，鲫鱼卵二细胞装片，鲫鱼卵四细胞装片，鲫鱼卵八细胞装片，鲫鱼十六细胞装片，鲫鱼卵囊胚期装片，鲫鱼卵囊胚期切片，鲫鱼卵原肠胚切片。

实验仪器：光学显微镜等。

三、实验内容
观察活体鲫鱼的个体胚胎发育的过程及胚胎发育各阶段的形态特征（包括受精卵期、胚盘形成及卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期及胚孔封闭期）
受精卵期
卵裂期
多细胞时期
囊胚期
原肠期
体节期
眼球色素形成期
心跳期
鱼类的卵裂
卵子受精和激活之后发生卵裂。

精卵融合后，受精卵仍然是单个细胞，其任务是产生含有数以百万计细胞的多细胞有机体，因此，细胞必须发生迅速分裂。

合子高速分裂，而不伴随体积和物质的增加，细胞的数目越来越多，而个头越来越小。

发育的这一时期叫做卵裂。

其表现是卵子表面出现沟。

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。

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。

一个物种的卵裂方式主要由两个因素决定，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的时间和角度的因子。

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，则该极细胞分裂速率就相对较快。

富含卵黄的一极叫植物极，而卵黄相对较少的一极叫动物极。

合子的核一般靠近动物极。

卵黄相对较少（少黄卵和中量黄卵）的合子的卵裂方式一般为完全卵裂，即是说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。

部分卵裂可以是盘状的，如鱼类、鸟类，也可以是表面的，如昆虫卵。

鲫鱼卵裂在动物极的胚盘里进行。

卵裂非常迅速，头12 次卵裂是同步的，在卵子的动物极形成了一个细胞团。

起初所有的细胞之间以及它们与卵黄细胞之间都有开放的连接，中等大小的分子（17kDa 左右）都能自由地从一个卵裂球达到另一个卵裂球。

胚胎从第10 次卵裂开始进入中囊胚转换：合子的基因开始转录，细胞分裂减慢，细胞明显开始移动。

此时细胞分化成两种，第一种是卵黄多核层。

卵黄多核是由第9 次或第10 次卵裂时最靠近植物极的胚盘细胞与卵黄细胞融合生成的。

在卵黄细胞中贴近胚盘的细胞质里有多个细胞核呈环状排列。

当胚盘细胞向植物极扩展时，一些卵黄多核层的细胞核在胚盘下移动，形成内卵黄多核层；而另一些卵黄多核层细胞核将随着胚盘向植物极移动，并沿卵黄表面延伸至胚盘的边缘之外，形成外卵黄多核层。

在中囊胚转换点分化出的第二种细胞群是包被层)细胞，它们是胚盘最外层的细胞，其厚度仅有一层细胞。

包被层细胞最终发育成胎皮，是胚胎外面的一层保护膜，并在后期胚胎发育被脱掉。

在包被层和卵黄多核层之间是深层细胞，它们将发育成胚体。

荧光染料示踪研究表明，早期胚盘细胞的分化方向尚未被决定，而在原肠胚形成前，胚胎中的每个细胞的发育命运已被决定。

鱼类的原肠作用与三胚层的形成
1．中囊胚转换
原肠胚期是胚胎发育过程中一个极为重要的时期。

在这一时期，囊胚细胞通过运动而发生细胞重排，使胚体细胞重新定位，初步形成多胚层的胚体。

预定形成内胚层和中胚层的细胞迁移至胚体内部，而预定形成诸如皮肤以及神经组织的细胞仍分布在细胞表面。

通过原肠胚期的细胞运动，胚体形成了三个胚层――内胚层、中胚层和外胚层的分化，同时也开始了新形成胚层之间的相互作用，进而形成结构复杂的胚胎和有机体。

在原肠胚期，细胞核控制细胞分化的作用日益明显，胚胎细胞开始合成新的各种类型的RNA 和专一性的蛋白质。

受精卵卵裂进行到一定次数后，细胞分裂的同步性丧失，合子基因开始表达，细胞获得一定的运动能力。

这一过程称为中囊胚转换中囊胚转换发生的时间可能由细胞的核质比例所调节的，单倍体鱼类较二倍体鱼类迟一个细胞周期进入中囊胚转换，而四倍体鱼类则提早一个周期进入中囊胚转换。

一般认为，中囊胚转换是由染色质上的某些成份启动了细胞质中一些目前尚未知道的特殊因子而形成的。

原肠形成过程中最早的细胞运动即是卵黄上部胚盘细胞的外包。

起初，胚盘内层细胞向外运动插入外层表皮细胞中；接着, 这些细胞继续在卵黄表面移动直至将其完全包裹。

这些细胞运动的动力并非来自细胞自身，而是由位于卵黄顶部的卵黄合胞层的自动扩展所提供的。

包被层与卵黄合胞层紧密结合并在其牵引下向下扩展，而胚盘深层细胞则逐渐填充由包被层和卵黄合胞层在外包过程中所形成的腔隙。

在这一过程完成之后，胚盘细胞回折至卵黄顶部，卵黄合胞层则继续向下扩展，包裹所有卵黄细胞。

在迁移过程中，胚盘一侧明显变厚，细胞活性染色标记实验证明胚盘较薄一侧为未来胚体的背侧。

2．胚盘的形成
胚盘形成在胚盘细胞下包至卵黄的1/2 处时，整个囊胚边缘部细胞移动缓慢，且受到图1-2 斑马鱼原肠形成时的细胞运动。

表胚层的牵制，因而在该处形成略厚的胚层部分称为胚环，其上层细胞称为上胚层，下层细胞称为下胚层。

上胚层细胞可产生溶解酶，能溶解和液化卵黄所含的营养物质，通过胚盘下腔供给胚盘细胞，是供应胚胎发育所需营养物质的主要结构。

下层细胞会聚并沿未来头-背-尾线的子午线聚集，这个聚集体称为胚盾或原条，此处将形成原始轴器官。

随着外包的继续，胚层扩展到将整个卵黄团包起来时，原条增长并延伸至动-植物极。

其发育潜能包括发育成神经外胚层（上胚层中）和中胚层（聚集的下层细胞），但不出现神经褶，而出现一个从上胚层上脱离的实心神经龙骨脊。

在神经龙骨脊下，聚集的下层细胞自组形成脊索和体节。

后来到达的下层细胞通过形成外侧板补充中胚层。

中胚层的下方形成内胚层上皮层。

有时候，分离的神经龙骨脊作为一个神经棒保存下来，后来，中心管把这个神经棒转变成神经管。

管的前端变宽生成脑。

鱼胚胎的透明性使可能观察到活鱼眼的发育以及由耳基板发育成内耳，甚至神经的生长，如脊神经的生长。

3．三胚层与器官的形成
随着原肠作用的完成，三胚层也随之建立。

在随后的胚胎发育过程中，三胚层逐渐分化为动物的各种器官，从而行使相应的生理功能。