变态--激素调节ppt课件.ppt

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1、第八章变态动物体发育过程中器官的形成是多种类型的细胞间互作的结果。细胞间的互作可以发生在相邻的2种类型或多种类型的细胞之间，也可以发生在不相邻类型的细胞之间，即远距离细胞间也可以发生互作，这种远距离的细胞互作通常是由一些信号分子来介导的，特别是各种激素，在其中起着非常关键的作用，它们可以由一种特定类型的细胞或组织分泌后，通过血液循环，远距离地调控靶细胞或组织的分化和发育。许多动物的幼体与成体无论是在形态上还是在生活方式上都有很大的差别。如海胆的长蜿幼虫可以在海洋激流中畅游，而成体只能生活在限定的区域；蝶类和蛾类的幼虫只能缓缓爬行，而它们的成体却有一副美丽的翅膀，可以在天空中飞舞

2、。由于具有这些差异，它们的幼体与成体往往生活在不同的环境之中，特别是幼体，甚至还具有一些独特的环境适应方式，由幼体发育为成体，必须要通过变态发育才能实现。这种变态发育，是由特定的激素所激活的。第一节昆虫的变态第一节昆虫的变态一．昆虫的变态的发育模式1．原变态：低等昆虫种类，如衣鱼、跳虫和双尾虫等，没有明显的幼虫期的变态形式。2．半变态：如直翅目和半翅目的昆虫，是一种不经过蛹期的变态形式。3．完全变态：如蝇类、甲虫类、蛾类、蝶类，是一种在幼虫和成虫之间经历了蛹期的变态形式。蛹化和羽化是其最重有的两次蜕皮二．、器官芽的发育如蝗虫、臭虫，以半变态方式发育，成体器官由幼虫器官直接发育而

3、成，中间无间断，翅、生殖器和其他一些成体结构的原基在孵化时就已形成，以后通过多次蜕皮使这些器官原基发育为成熟器官，经最后一次蜕皮后，发育成为一个具翅的性成熟的昆虫。在完全变态的昆虫中，如蝇类、甲虫类、蛾类、蝶类，幼虫经多次蜕皮逐渐长大，经最后一次变态形成成虫，幼虫和成虫在形态上差别极大。刚孵出的幼虫身体被一坚硬的角质层所覆盖，为了身体的生长，必须蜕去身体上原有的角质层，而形成一个新的更大的角质层，因此，这些昆虫的胚后发育由连续的蜕皮过程所构成。每两次脱皮之间的幼虫称龄虫。在最后一个龄虫期，幼虫经过一个变态过程，变为蛹，在蛹化过程中，成体结构逐渐形成，并取代原有的幼虫结构。蛹期是

4、从幼虫到成虫的二个过渡期，对完成变态起桥梁作用，蛹期的出现是变态进入最后阶段的标志。在发育的最后阶段，蛹中的昆虫经过一次成虫蜕皮，从蛹虫羽化出来，成为幼虫。以果蝇为例讲述器官芽的发育果蝇在其生活周期中要经历4次蜕皮，其间经过3个龄虫阶段，由三龄幼虫化为蛹，再由蛹变为成虫。每一次蜕皮中，表皮细胞与角质层分离，并分泌一种“脱皮液”到表皮细胞与角质层之间，脱皮液中含有一些水解酶，可以降解原有的角质层。在蛹期内完成幼虫向成虫的转变，在此期间，大部分的幼虫器官被破坏，并从器官芽中的未分化细胞形成成体器官。成虫形成后，从蛹中羽化出来。在全变态昆虫的幼虫中，存在2种类型的细胞群：一种是构成幼

5、虫本身身体的细胞，它们是维持幼虫本身的生理功能所必需的；另一种是未分化的细胞，它们在特定的信号刺激下，可以分化为成虫的器官芽。在果蝇中，共有10对器官芽，由它们发育为成体果蝇除腹部外的全部结构。另外还有一个生殖芽，它将发育为果蝇的生殖器。腹部的表皮由一群成组织细胞发育而来，这些成组织细胞在幼虫中位于消化道区域，而腹部的内部结构由其他的成组织细胞发育而来，它们在幼虫身体的各个区域均有分布。三、昆虫变态的激素调控以吸血蝽为例讲述昆虫是由脑中的神经分泌细胞(nel-arosecretorycell)分泌一些调控因子，通过调节激素的分泌而控制变态过程的。1蜕皮激素．：由脑神经分泌细胞分

6、泌前胸腺向性激素（PTTH），它是一种多肽激素，分子质量约45kDa，它可以刺激前胸腺分泌蜕皮激素。新分泌的蜕皮激素是以一种前体激素的形式存在的，它必须转变为一种活性激素的形式才有活性。．这种转变是由外围组织的线粒体和微体中的血红素氧化酶来完成的。它负责幼虫新壳的泌成和硬化，蛹化、蛹壳形成及与蜕皮相关的生长和分化等。2．保幼激素另一种对昆虫发育有重要作用的激素为保幼激素（JH），JH是由咽侧体分泌的，咽侧体分泌细胞在幼虫蜕皮期具有分泌活性，而在变态蜕皮时却失去分泌功能。JH的功能是抑制变态的发生，只要有JH存在，蜕皮激素刺激幼虫蜕皮后，只能进入下一龄虫阶段，而不能使其变态。在最

7、后一个龄虫期，咽侧体的分泌活性受到抑制，同时虫体能降低已有的JH浓度，因而使得JH降低到临界浓度以下，促使脑释放PTTt。PTTH又刺激前胸腺分泌少量的蜕皮激素，活化后的蜕皮激素在没有JH的存在下，刺激虫体开始蛹化。此时，虫体内有新的mRNA开始合成，其蛋白质产物抑制幼虫基因的表达。第二个激素波出现之后，蛹化所必需的特异蛋白质开始合成，使虫体由幼虫变为蛹。因而，第一个激素波的作用，可能是促使幼虫特异基因表达失活，而为蛹化特异基因的转录做准备，第二个激素波才促进蛹化特异基因的表达。四、昆虫变态