発生のしくみ①　－受精卵から神経胚期までの発生－

発生の仕組みについて①

 

※発生には、２つの説がある

　・前成説・・・１７～１８世紀に出た説で、卵や精子の中に

　　　　　　　　個体のもと（ミニチュア）が入っている

　・後成説・・・発生初期の単純なもの（未分化）から、だんだんと複雑なもの（分化）に

　　　　　　　　なっていく

 

 

 

１、受精卵から胞胚期にかけての変化

 

（１）モザイク卵と調節卵

　　・モザイク卵・・・将来、体のどの部分になるか（予定運命）が決定している

　　・調節卵・・・予定運命は発生が進むにつれて、だんだんと決定していく

 

 

①クシクラゲの実験

　・クシ板（繊毛列）が８列あるのが普通

　　※２細胞期　　→　　４列×２個体

　　　　　　　　分離　　　　　　　　　　　　　＝クシクラゲ卵は、モザイク卵と見える

　　　４細胞期　　→　　２列×４個体

 

　　　　　　　　　↓

 

　　※未受精卵を２つに分けて、それぞれ受精させる　　→　　８列×２個体

　　　＝クシクラゲ卵も受精前は調節卵だと考えられる

 

 

②ルーの実験（イモリ、２細胞期）

　・イモリの卵を焼殺すると、体が半分出来る（半胚）

　　　※これは、一見するとイモリ卵がモザイク卵に見える

　・イモリの卵を分離すると、死割球と生割球が出来て、正常幼生が出来る

　　　＝イモリ卵は調節卵であることが分かる

 

 

 

 

２、胞胚期以降から神経胚期にかけての変化

 

（１）原基分布図（予定運命図）

　　　※原基分布図は、フォークトの局所生体染色法が有名

　　　　→・フォークトは、無害な色素で胚を染め分けて、各部の予定運命を調べた

　　　　　・フォークトは、中性赤、ナイル青などを用いた（拡散しにくく、色落ちしにくい）

 

 

（２）分化の決定

　　　※分化の決定の有名な実験に、シュペーマンの交換移植実験があり、

　　　　イモリの体色の違う２系統を用いた

 

①原腸胚初期

　・Ａのイモリ卵とＢのイモリ卵を用意する

　・Ａのイモリ卵にＢのイモリ卵の核を移植する　→　すると、Ｂの核は表皮になる

　・Ｂのイモリ卵にＡのイモリ卵の核を移植する　→　すると、Ａの核は神経になる

　　＝つまり、原腸胚初期では、まだ予定運命を決定していない

 

②神経胚初期

　・Ａのイモリ神経胚とＢのイモリ神経胚を用意する

　・Ａの神経胚にＢの神経胚を移植する　→　すると、Ｂの神経胚は表皮になる

　・Ｂの神経胚にＡの神経胚を移植する　→　すると、Ａの神経胚は神経になる

 

　→①と②からわかること

　　＝表皮になるか神経になるか、予定運命の決定は、原腸胚初期から神経胚初期の間で起こる

 

 

（３）形成体と誘導

　　　※代表的な実験に、シュペーマンの原口背唇部移植実験がある

 

　・イモリの原口背唇部を胞胚腔に移植する

　・すると、イモリに頭が２つ出来た

　・さらに、二次胚の脊索が黒色だった

 

　→この実験からわかること

　　＝原口背唇部は、自らは脊索になると同時に、接する外胚葉を神経管に分化させる

　　　※この働きを誘導といい、この働きを持つ部分を形成体（オーガナイザー）という