植物发育生物学资料
一、名词解释
1、花器官发生ABC模型：完全花器官由花萼（1轮）、花瓣（2轮）、雄蕊（3轮）、雌蕊（4轮）组成。A类（AP1、AP2）、B类（AP3/PI）、C类（AG）调控因子分别与SEP1、
2、3形成不同的聚合体，分别在1轮（A）、2轮（AB）、3轮（BC）、4轮（C）控制相应部位花器官的分化和形成。
2、春化作用：是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达，它们抑制开花负调控基因FLC的表达，从而促进开花。
3、光敏素（PHY）：是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体，接收红光/远红光后，蛋白质的构象改变，C端激酶活化，通过磷酸化将光信号传导下去。
4、根边界细胞：是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞，其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。
5、近轴-远轴极性决定基因：近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准，近的是近轴，远的是远轴。例如 HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性，抑制远轴特性。 KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性，抑制近轴特性。
6、拟南芥生物钟分子结构：是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是 CCA1 、 LHY 、 TOC1 。前两者被磷酸化后抑制 TOC1 的表达，TOC1 转录翻译后促进 CCA1 、 LHY 的转录表达。光通过光受体促进 CCA1 、 LHY 的表达，抑制 TOC1 的表达。
7、隐花素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FAD 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是 CRY 。
（趋光素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FMN 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。）8、TPD1/EMS1：是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽 / 受体激酶
信号转导蛋白，它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。
9、近轴 - 远轴极性基因：是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。
近轴基因有 HD ZIP III 类基因 PHB 、 PHV 、 REV 等，远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的 YAB3 、 FIL 等。
10、泛素蛋白质降解复合物：一种降解蛋白质的复合物，能在特定识别酶的
作用下，将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白，是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。
11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和
形态学等不同水平上，利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理（调控机制）的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。
12、增殖分裂：产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。
如：顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂：产生的两个子细胞的命运不同，它们将发育成完全不同的细胞。
分化分裂是细胞分化的开始。如：受精卵的第一次分裂，形成气孔器母细胞的分裂，形成层细胞的平周分裂等。
13、分生组织（Meristem)：是指植物的胚性组织，或一群未分化、正在生长
并活跃分裂的细胞。细胞较小，等径的多面体，细胞壁薄，细胞核相对较大，细胞质较稠密，有少量小的液泡
14、不活动中心理论：即在根最远端的一群原始细胞不常分裂，大小变化很
小，合成核酸和蛋白质的速率也很低，组成一个区域，称为不活动中心或称静止中心
15、平衡石理论：根冠的柱细胞中通常存在着淀粉体，又称平衡石，这是根
对重力反应的一种平衡物质，能够感受和传递重力信息，通过改变生长调节物质（如生长素）的分布，参与调节根的向地性生长
16、成花决定态：是指植物经过一定营养生长达到成花感受态后，在叶中感
知外界的成花刺激信号，并产生成花刺激物（或称开花素），成花刺激物被运输到茎尖发生一定的诱导反应，随之即进入一个相对稳定的状态，即成花决定状态。植物的成花决定状态是植物在成花诱导后，具备分化花芽能力但未开始花芽分化
17、细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD) 是一个由基因决定的细胞
主动的有序的死亡方式，是由某些特定基因参与调控的，在细胞生长发育以及对外界刺激的反应过程中有关键作用的一种重要生物学过程。
二、填空题
1. 根表皮由（生毛）细胞和（非生毛）细胞组成。（低 WER/CPC ）比例决定前者，而后者由（高 WER/CPC ）比例决定。
2 ．决定生物钟的关键基因有（CCA1）、（LHY）、（TOC1），它们组成生理节奏的关键循环。
3. （自开花调控）途径和（春化作用）途径通过（下调）控制FLC的表达促进开花。
4 根毛在生长过程中，（ ROP ）蛋白始终在（顶端）部位分布，通过调节运送小泡物质的（肌动蛋白）纤维和（微管）纤维，指导生长方向。
5 拟南芥果荚开裂的关键结构是（分离层）、（木质化层）、以及果皮中的（内果皮木质化 or enb ）层。
6叶表皮中有（表皮）、（表皮毛）、（气孔）三类细胞。
三、综合题（ 10 分）
1 请叙述从花粉落到柱头到受精的过程
花粉落到结构匹配的柱头上后，紧密配合柱头的结构。花粉外被和柱头分泌物流动到花粉与柱头接触的脚处混合并相互作用后，使花粉吸水膨胀、萌发。花粉管穿入柱头，沿着花柱内的传输管道向着胚珠的方向生长。其间传输通道壁细胞分泌多肽、糖蛋白、细胞壁物质水解酶，作为营养物质和细胞壁生长有关物质帮助花粉管生长。同时从柱头到胚珠，NO和GABA 呈浓度梯度分布，引导花粉管向着胚珠生长。胚珠内中心细胞表达的基因 CCG 和助细胞表达的 MYB98 都是胚珠引导花粉管进入胚珠的必须信号。花粉管进入胚珠后，经过助细胞的纤维突起装置，花粉管破裂，精子释放到助细胞内，引起助细胞进入程序化死亡和细胞破裂，向胚囊内释放大量钙离子，同时在通向中心细胞和卵细胞途径中搭起肌动蛋白冠样桥，指引和帮助精子进入中心细胞和卵细胞授精。
请叙述气孔发育的机理以及内外环境的调控机制
2气孔由两个保卫细胞组成，在叶表皮以一定间隔分布，这种分布受内外环境
的调控。
气孔发育需要三种前体细胞：类分生细胞母细胞 (MMC) 、类分生细胞（ MC ） , 保卫细胞母细胞（ GMC ），分别由三个bHLH转录因SPCH 、 MUTE 、 FAMA 的共同控制。第一个关键步骤：类分生细胞母细胞在SPCH的控制下进行不对称分裂形成类分生细胞；第二个关键步骤：MUTE控制类分生组织到保卫细胞母细胞的转变；第三个关键步骤：FAMA促进保卫细胞母细胞进行对称分裂形成保卫细胞；低温通过 SCRM1 、 2 作用于三个关键调控因子上，在所有阶段控制保卫细胞的形成。光通过光受体和 MAPK 途径，作用于三个关键调控因子上。位置信息通过保卫细胞系列中分泌的小分子肽EPF1/2 和叶肉细胞分泌的肽STROMAGEN 与所有表皮细胞都存在的 TMM 受体激酶结合，通过 MAPK 途径，抑制或促进保卫细胞的形成。
四、选择题
1. 在远红光下起关键作用的光受体是（ A ）
A. 光敏素 A
B. 趋光素
C. 光敏素 B
D. 隐花素
2.AP1 是（ A ）类开花决定基因
A.A
B.B
C.C
D.D
3. 短日下促进开花的重要激素是：（ A ）
A. 赤霉素
B. 细胞分裂素
C. 生长素。
D. 脱落酸
4.SHR在（ A ）转录。
A.中柱内
B. 中柱外
C. 皮层
D. 内、表皮
5.STM 和 KNAT1 在茎顶端分生组织从内层单向运输到表皮，（ A ）是决定区域。
A.KNOX 同源盒
B.BLH
C.AHK2
D. WUS
6. 赤霉素在玉米花的性别分化中，功能是（ A ）。
A. 促进雌花形成
B. 促进雄花形成
C. 都促进
D. 都不促进
7.CUC 蛋白在顶端分生组织和侧生原基的形成中作用是（ A ）。
A. 将侧生原基与顶端分生组织分开
B. 晚期促进 STM 表达
C. 抑制 STM 表达
D. 都不是
8. 隐花素接受的光是（ AB ）。
A. 蓝光
B. 紫外光
C. 红光
D. 远红光
9. 决定皮层分化的关键基因有（ A ）。
A.SCR
B.STM
C.WUS
D. TOC1
（SHR和SCR编码GRAS家族转录因子，是决定皮层/内皮层分化的关键因子）
10. 下面哪个受体激酶与根毛有关（ D ）
A.AHK2
B.TIR1
C.ETR1
D.SCM
1. 花器官决定的 A 、 B 、 C 类基因是（ A ）
A.AP1 、 AP2 、 PI 、 AP3 、 AG
B. AP1 、 FT
C. AP2 、 PI 、 FLC
D. 前三项都是
2. 拟南芥孢原母细胞决定基因 NZZ/SPL 决定（ AB or C ）的特化
A. 大孢子孢原母细胞
B. 小孢子孢原母细胞
C. 大孢子和小孢子孢原母细胞
D. 都不是
3. 花粉在柱头上的水化受柱头和花粉之间的（ D ）影响。
A. 脂类
B. 油脂蛋白
C. 水
D. 全都是
4. 花粉和柱头的作用中，（ A ）
A. 花粉上的高 NO 可以使柱头上的高 ROS 降低
B. 花粉上的高 ROS 可以使柱头上的高 NO 降低
C. ROS 可以帮助花粉进入柱头
D. 柱头上的 NO 引导花粉管进入柱头
5. 受精前和刚受精抑制种子和胚发育的基因是（ A ）。
A. 母本印记基因
B. 父本印记基因
C. 父本和母本印记基因
D. 都不是
6. 胚乳发育经过（ A ）过程。
A. 多核体胚乳和胚乳细胞化
B. 仅仅多核体胚乳
C. 仅仅胚乳细胞化
D. 直接多次分裂
7. 出土前植物中作用的主要光受体是（ D ）
A. 隐花素
B. 趋光素
C. 所有五种光敏素
D. 光敏素 A
8. 关于根边界细胞的正确描述是（ A ）
A. 是程序化控制的、从根冠释放的具有防御和促进发育作用的活细胞
B. 无规则的坏死细胞
C. 不释放，在根的边界
D. 都不对
9. 幼苗出土见光后最初几个小时，茎顶端主要的活性是（ C ）
A. 细胞分裂
B. 细胞延长
C. 先进行短暂的细胞延长，然后是细胞分裂
D. 都不是
10. 茎顶端侧生原基形成中，哪两级侧生原基转化中分裂频率最高？（ C ）
A. P0- P1
B. P1-P2
C. P2-P3
D. 都不高
五、判断题
1、拟南芥决定小孢子发生范围的 EMS1 / EXS 与水稻的MSP1是同源基因。T
（类似的还有玉米的mac1）
2、花器官决定中花的各部位由 ABCE 等各类基因编码的蛋白组成特定的异源多聚体进行调控。T
3、生长素在器官发生中起必不可少的作用，这种作用与极性运输密切相关。 T
4、没有生长素时细胞分裂素可以在器官发生中单独促进器官发生。 X（互作）
5、PIN 系列蛋白是细胞分裂素的运输蛋白。 X（生长素）
6、花粉管在进入胚珠后先进入助细胞后才能进行授精过程。 T
7、ful 突变果实生长受到抑制的根本原因是果皮的木质化抑制未受限制。 T
8、光在出土后幼苗的发育中起绝对的决定因素。 T
9、根中静止中心（干细胞）生长素浓度低于周围起始区域的浓度。 X（高于）
10、细胞分裂素在韧皮部的分化中是必需的。 T
11、生长素的运出载体是 PINs 。 T
12、机械信号本身就可以诱导侧根形成。 T
13、 WUS 在茎顶端分生组织中周围分生细胞中表达。 X（茎顶端分生组织中心）
14、在花柱中生长的花粉管除了受到营养物质梯度定向指导外，还有 NO 信号的指导。 T
15、 ANT 因为促进远轴基因的表达可以标记侧生原基的位置。 T
16、在分化生长中的茎顶端内部维管束未来定位区域， PIN1 定位在生长素运入的细胞膜上。 X（运出）
17、叶绿体在细胞内受光后的运动由隐花素诱导。 X（趋光素在植物和细胞器的运动中起作用）
18、叶表皮毛形成过程中要进行细胞分裂。 X（先形成多倍体，而非进行细胞分裂）
19、细胞分裂素在侧根形成起始时起抑制作用。 T（细胞分裂素在侧根起始细胞中的存在抑制侧根的形成，与生长素作用相拮抗）
20、成熟后的水分减少对花药开裂非常重要。 T（花药内室脱水干化，在细胞壁不同加厚处收缩的程度不同，产生向外弯的力，使花药壁收缩，裂口完全打开，花粉释放出去）
六、简答题
1、请举例介绍组织分化的位置效应。
一种组织对其相邻组织的分化起决定作用的现象。例如：中柱 / 皮层–中柱中 SHR 基因转录和翻译后迁移到内皮层细胞，在那里激活 SCR 基因的表达，SCR 促进内皮层细胞分裂形成皮层，决定皮层的分化。（皮层 / 根毛—SCM 或叶表皮气孔形成中 EPF1/2/TMM 的决定作用和叶肉 STOMAGEN/TMM 的作用，茎顶端周围分生组织与中心干细胞 CLV1/2/3 与 WUS 的关系，任意举一例）。
2、简述决定拟南芥果实开裂的分子和生物学机制
拟南芥果实是角果，两瓣果皮同中脊相连。连接处靠果皮的木质部和靠中脊的分离层、内果皮中木质化层（倒数第二层）是成熟后果实开裂的关键结构。果实成熟时，分离层细胞死亡降解，木质化层长度不变，内果皮以外的果皮脱水干化收缩，形成使果皮拉离果脊的力而开裂，脱离果脊。连接处 SHP1/2 、 IND 、 ALC 基因决定分离层的形成， SHP1/2 、 IND 决定木质化层的形成； FUL 决定果瓣的形成， RP L 决定果脊的形成。它们各自在相应部位表达，同时抑制其他类型基因在该部位的表达。
3、 CLV1/CLV3 信号转导的核心作用是什么？
该复合体在茎顶端分生组织的周围分生组织区域抑制 WUS 的表达，使其决定的干细胞区域限制在一定范围内。
4、简述叶表皮毛决定的分子机制
叶表皮毛在形成过程中要经过细胞内复制形成多倍体。促进细胞内复制的 GL1 是表皮毛形成的正调控因子，抑制多倍化的 TRY 是表皮毛形成的负调控因子。其他几种调控因子共同调节表皮毛的形成，并控制在叶表面表皮毛的分布间隔。
5、促进侧根形成都有什么因素？
1）生长素：凡是影响生长素运输和分布的因素都影响侧根的形成；
2）重力弯曲或手动弯曲引起主根中原生木质部中生长素运出载体PIN1的分布变化，导致生长素在新生长原基处积累，从而诱发侧根形成；
3）机械刺激：仅仅是机械弯曲，不依赖重力和生长素就能造成侧根形成的起始；
4）乙烯、油菜类甾醇、茉莉酮酸酯、磷酸可通过影响生长素合成、运输和感受、信号转导来影响侧根的形成等。
5）土壤中的腐殖酸可以促进侧根的生长，CO可以提高生长素的含量，促进侧根的生长。
6、简述茎顶端分生组织（ SAM ）中几类关键基因的作用机制
SAM 由中心低分裂频率、未分化的干细胞区和周围高分裂频率、外围不断分
化的周围分生区组成。中心的干细胞特性由 WUS 基因决定， WUS 基因促进小分
子多肽 CLV3 形成并分泌到周围分生组织区域，在那里 CLV3 与细胞膜上受体激
酶 CLV1 结合，后者与 CLV3 形成的复合物共同抑制 WUS 在周围分生组织区域
表达，将干细胞特性限制在一定范围内。 STM在茎顶端分生组织中心区域和周
围区域表达，诱导细胞分裂周期蛋白CYCB1； 1的表达，CYCB1； 1促进细胞有
G2进入M期，从而促进细胞分裂。 CUC 在外围抑制 STM 表达，保持周围分生
组织与外界分开。
7、简述皮层 / 内皮层分化的分子机制
皮层/内皮层的形成依赖于起始细胞的非对称分裂，SCR对皮层/内皮层起始细
胞的第一次不对称纵向平周细胞分裂是必须的，但抑制第二次不对称纵向平周分裂；通常在萌发后两周内根部皮层/内皮层起始细胞只进行第一次不对称纵向平
周细胞分裂；第二次不对称纵向平周分裂发生在发育较后的时期，形成的皮层称
为中皮层，SCR在中皮层细胞中下调表达。SCR的表达是由中柱内转录和翻译的SHR 基因激活的。 SHR 蛋白从中柱迁移到内皮层细胞核，激活和促进 SCR 表达。JKD 和 MGP 与 SHR 相互作用，阻止SHR进一步迁移到皮层，使 SCR 只在内皮
层存在和作用。
8、简述根表皮细胞分化的分子机制？
根表皮细胞由根毛和非根毛细胞组成。根毛细胞与两个皮层细胞接触，非根毛
细胞与一个皮层细胞接触。根表皮细胞膜上都有 SCM 受体激酶，与来自皮层细
胞的信号结合后抑制 WER 转录，促进 CPC 转录。高 WER/CPC 比例促进 GL2 合成，低 WER/CPC 比例抑制 GL2 合成。 GL2 抑制根毛发生必需基因 RDH6 的合成，从而抑制根毛发生。因此，与表皮细胞接触的皮层细胞数目、 WER/CPC 比
例通过控制 GL2 的表达，控制生毛关键因子 RDH6 ，从而控制根毛的发生。
9、开花决定的途径和因素有那些？
根据促进和抑制开花将开花决定的途径分为两类：
一类是解除对开花的抑制，抑制开花的基因有 FLC 等，解除抑制的主要有自开
花途径和春化作用。春化作用基因 VRN1\2 、 VIN3 ，自开花途径促进基因FLD 、 LD、FVE 、 FPA 、 FCA 等通过抑制 FLC 的表达促进开花。 FRI 是 FLC 表达促进因子，是开花抑制基因。
另一类促进开花。光通过光周期调控的生理钟促进 CO 的表达，该因子促进开
花因子 FT 、 AP1\LFY 等基因的表达而促进开花。光还通过光受体直接促进 FT 表达而促进开花。赤霉素通过信号转导促进开花基因 LFY 的表达而促进开花。 10、简述几类光受体结构和功能
光受体有光敏素、隐花素、趋光素三类。它们都在 N 端结合发色团，接受光信
号后通过 C 端激酶将光信号转导下去。不同的是光敏素结合的发色团是线形四
环吡咯，吸收红光 / 远红光；隐花素结合的发色团是 FAD ，吸收蓝光紫外光；
趋光素结合的发色团是 FMN ，吸收的是蓝光紫外光。前两者在植物形态建成过
程中起重要作用，后者在植物和细胞器运动中起作用。
光受体光敏素隐花素趋光素共同点它们都在 N 端结合发色团，接受光信号后通过 C 端激
酶将光信号转导下去。
11、补充：胚乳的结构和功能
胚 乳
结 构 功 能
围绕胚的细胞ESR 胚的营养供给；种子发育中胚和胚乳的物理屏障；为胚和胚乳之间通讯提供通
道
淀粉样胚乳 为胚提供营养，淀粉胚乳细胞贮藏淀粉
和蛋白质
糊粉层 接受胚中的信号后，通过合成水解酶、葡聚糖酶、蛋白酶将贮藏的淀粉和蛋白
质降解运出
转运细胞 运输蔗糖、氨基酸、单糖
12 茎端分生组织活动的遗传控制
茎端分生组织的中心区域有一群分裂速度较慢的茎干细胞(stem cell, 以下称干细胞), 它们分裂可以产生两部分细胞, 一部分称干细胞后裔(progeny of stem cell), 它们留在原来的位置, 保持着多潜能性; 另一部分称子细胞(daughter cells), 它们最终会离开中心区域而进入周边区域, 在那里保持较快的分裂速度, 可以分化成为器官原基(Mayer 等1998; Clark 2001)。细胞分裂产生新的干细胞和干细胞离开中心区域发生分化这两个过程之间必须维持平衡以保证茎端分生组织的正常功能(Fletcher 等1999), 此种平衡的实现需要一系列基因的精确调控。
成花感受态的几种情况：
叶已处于开花的感受态，并输出其已感受的开花信息，但茎端的发育并未达到对该信息的感知状态；
叶未达到感受态，不能提供开花的感知信息，茎端分生组织已可感知来自叶中输出的开花信息，并对之作出响应；
此苗端嫁接至成年植株的砧木上，成活即能开花。
叶和茎端都未达到成花的感受态；
叶和茎端都已处于开花的感受态，经过（开花）信息诱导后便能成花
春化途径.
春化途径相关的基因
FLC 、FRI 开花抑制基因，受春化作用的调控。
拟南芥非春化植株的顶端分生组织中，FLC 强烈表达，但低温处理后，FLC 表达水平就减弱。低温处理时间越长，FLC 表达越弱。低温抑制FLC 表达，最终使植物转向生殖生长。
春化基因VIN3、VRN1、VRN2对FLC 起负调控作用。通过对FLC 染色质组蛋白的修饰（染色质组蛋白特异位点氨基酸残基的甲基化和乙酰化），改变FLC 染结
构 不 同 点 结合的发色团 线形四环吡咯 FDA FMN 结合的方式 共价 非共价 非共价 接收光信号 红光/远红光 蓝光/紫外光 蓝光/紫外光 功 能 在植物形态建成过程中起重要作用 在植物和细胞器
运动中起作用
色质的空间结构，抑制FLC基因的表达。
PCD在植物发育中的作用
1、在生殖器官发育中保证功能细胞的发育和生殖过程的完成
（1）植物茎端分生组织由营养生长转化为生殖生长后，顶端原始细胞的分化（2）雌雄异花和雌雄异株植物的性别决定
（3）保证功能孢子的形成和发育
（4）保证配子体的发育
（5）传粉的花粉管生长和受精后失去功能花结构的衰老退化
2.在胚胎发育中保证受精卵发育成正常胚胎
3.在种子萌发中保证幼苗的形成
有胚乳种子萌发中糊粉层细胞的变化是PCD。
种子萌发过程中胚乳细胞和无胚乳种子的子叶贮藏细胞的PCD。
种子和果实成熟时，其种皮细胞死亡具有PCD。
4. 在植物体发育中保证有关器官的建成和组织分化
1）叶的形态建成和脱落
（2）输导组织和机械组织的形成
（3）次生保护组织的形成
（4）根生长过程中根冠表面细胞的死亡过程
5.在免疫反应和抗病中的作用
当病原体侵染植物时，植物发生过敏反应，其间与病原体接触的细胞就发生PCD。
植物发育生物学资料
一、名词解释 1、花器官发生ABC模型：完全花器官由花萼（1轮）、花瓣（2轮）、雄蕊（3轮）、雌蕊（4轮）组成。A类（AP1、AP2）、B类（AP3/PI）、C类（AG）调控因子分别与SEP1、 2、3形成不同的聚合体，分别在1轮（A）、2轮（AB）、3轮（BC）、4轮（C）控制相应部位花器官的分化和形成。 2、春化作用：是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达，它们抑制开花负调控基因FLC的表达，从而促进开花。 3、光敏素（PHY）：是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体，接收红光/远红光后，蛋白质的构象改变，C端激酶活化，通过磷酸化将光信号传导下去。 4、根边界细胞：是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞，其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。 5、近轴-远轴极性决定基因：近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准，近的是近轴，远的是远轴。例如 HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性，抑制远轴特性。 KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性，抑制近轴特性。 6、拟南芥生物钟分子结构：是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是 CCA1 、 LHY 、 TOC1 。前两者被磷酸化后抑制 TOC1 的表达，TOC1 转录翻译后促进 CCA1 、 LHY 的转录表达。光通过光受体促进 CCA1 、 LHY 的表达，抑制 TOC1 的表达。 7、隐花素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FAD 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是 CRY 。 （趋光素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FMN 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。）8、TPD1/EMS1：是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽 / 受体激酶 信号转导蛋白，它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。 9、近轴 - 远轴极性基因：是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。 近轴基因有 HD ZIP III 类基因 PHB 、 PHV 、 REV 等，远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的 YAB3 、 FIL 等。 10、泛素蛋白质降解复合物：一种降解蛋白质的复合物，能在特定识别酶的 作用下，将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白，是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。 11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和 形态学等不同水平上，利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理（调控机制）的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。 12、增殖分裂：产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。 如：顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂：产生的两个子细胞的命运不同，它们将发育成完全不同的细胞。 分化分裂是细胞分化的开始。如：受精卵的第一次分裂，形成气孔器母细胞的分裂，形成层细胞的平周分裂等。
植物学资料( 重点整理)
三、名词解释（15分） 柑果（举例）：由复雄蕊（1分）形成，外果皮革质（0.5分）中果皮较蔬松（0.5分），内果皮膜质（0.5分），内表皮囊状突起，例：桔、橙（0.5分）。ddd 有胚植物：在生活史中，出现胚的植物的总称（2分），如苔藓，蕨类，种子植物等。 十字形花冠：花瓣4片，排成十字形，称十字形花冠，为十字花科植物花的花冠。dddd 合轴分枝：顶芽生长活动（1分）一段时间以后，或者死亡或分化为花芽（0.5分），而靠近顶芽（0.5分）的一个腋芽（0.5分）迅速发育为新枝，代替主茎（0.5分）。ddd 小穗：由颖片和1至数朵小花组合而成的结构（2.5分）。如在禾本科和莎草科植物。ddd 颈卵器：形如瓶状的多细胞的雌性生殖器官（2分），由颈部和腹部组成（0.5分）。其中，有颈沟，腹沟和卵细胞。 地衣：藻类和真菌两类植物共同生活，而形成的共生体。ddddd 单性结实（举例）：不通过受精（1分），子房就发育形成果实（1分），例如，香焦ddd 侧膜胎座：单室（0.5分）复子房（0.5分)或假数室子房（0.5分），胚珠着生于心皮边缘（0.5分）相连的腹缝线上（1分）。dd 单身复叶：仅有1枚小叶的复叶（1分），原为三出复叶的，2枚侧生小叶退化而形成（1分），小叶与叶柄间具关节，叶轴常具翅（1分）。如柑橘叶。; dd 聚药雄蕊（举例）：花药合生成筒状（1分），花丝分离（1分），如向日葵（1分）。dddd 菌丝体：真菌的分枝或不分枝的无色菌丝的营养体。 浆果（举例）：外果皮薄（1分），中果皮（0.5分）、内果皮（0.5分）均肉质化，并充满汁液。例番茄 学名：拉丁文（0.5分）属名（1分首字母大写为名词）+种加词（1分全大写为形容词）+定名人（0.5分首字大写），如：Oryza sativa L; ddd 藻类：是一类含光合色素的低等自养植物的总称，如蓝藻，绿藻，红藻，褐藻。 菌类：菌类是一类不含光合色素的低等异养植物的统称（2分）。如细菌，粘菌，真菌等 假果：除子房外，还有花托（0.5分），花萼（0.5分），甚至整个花序（0.5分）都参与形成的果实，称为假果。举例：梨（1分） 合蕊柱：兰科植物（1分）的雄蕊与花柱，柱头完全愈合成的圆柱状结构即是合蕊柱。 角果（举例）：两心皮组成（1分），具假隔膜（1分），成熟时从两腹缝线裂开(0.5分),例如，油菜、青菜 梯形接合：水绵两条丝状体相对处的细胞壁向外突起伸长并相接触，接触处的细胞壁溶解，形成接合管（2分），细胞的原生质体缩成一团，形成合子（0.5分）丝状体多处产生接合管（0.5分），形如“梯子”而得名的。 低等植物：植物体无根，茎，叶的分化（1分），雌性生殖结构由单细胞构成（1分），生活史中不出现胚（1分）。例如：细菌，藻类，地衣等。 头状花序：许多无柄花(0.5分)，着生于极度缩短（1分），膨大平展（1分）的花序轴上，各苞片常密集成总苞(0.5分)，花排列成头状。 世代交替：从无性世代的孢子体产生有性世代的配子体，又从有性世代的配子体产生无性世代的孢子体，有规律地轮回更替现象称世代交替。dd 聚花果（举例）：由整个花序（2分）形成的果实，例如桑椹、菠萝。（1分） 假二叉分枝：顶芽（0.5分）长出一段枝条，停止发育或为花芽（0.5分），顶芽两侧对生的侧芽（1分）同时发育为新枝，新枝的顶牙和侧芽生长活动与母枝相同（1分）。 个体发育：植物从生命活动中的某一个阶段（孢子，合子，种子）开始，经过形态，结构和生殖上的一系列发育变化，然后再出现当初这一阶段的全过程。 种子植物：在生活史中产生种子，胚被种子的外部结构很好的保护（2.5分）。如裸子植物和
发育生物学作业资料
绪论： 1、发育生物学的定义，研究对象和研究任务？ 答：定义：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。研究对象：主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。同时还研究生物种群系统发生的机制。 2、模式生物的共性特征？ 答：a.其生理特征能够代表生物界的某一大类群；b.容易获得并易于在实验室内饲养繁殖； c.容易进行试验操作，特别是遗传学分析。 3、每种发育生物学模式生物的特点，优势及其应用？ 答：a.两栖类——非洲爪蟾取卵方便，可常年取卵，卵母细胞体积大、数量多，易于显微操作。应用：最早使用的模式生物，卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。 b.鱼类——斑马鱼受精卵较大，发育前期无色素表达，性成熟周期短、遗传背景清楚。优势：世代周期短；胚胎透明，易于观察。应用：大规模遗传突变筛选。 c.鸟类——鸡胚胎发育过程与哺乳动物更加接近，且鸡胚在体外发育相对于哺乳动物更容易进行试验研究。应用：研究肢、体节等器官发育机制。 d.哺乳动物——小鼠特点及优势：繁殖快、饲养管理费用低，胚胎发育过程与人接近，遗传学背景较清楚。应用：作为很多人类疾病的动物模型。 e.无脊椎动物果蝇：繁殖迅速，染色体巨大且易于进行基因定位。酵母：单细胞动物，容易控制其生长，能方便的控制单倍体和二倍体间的相互转换，与哺乳动物编码蛋白的基因有高度同源性。秀丽隐杆线虫：所有细胞能被逐个盘点并各归其类；生命周期很短，只有2.5h；容易实现基因导入；已建立完整从受精卵到所有成体细胞的谱系图。 4、发育生物学常用的研究技术？ 答：1、显微镜技术2、组织切片技术3、原位杂交技术4、报告基因技术5、细胞标记技术 第6章生殖细胞的发生 1、生殖质？在果蝇和线虫分别叫做什么？ 答：生殖质：具有决定原始生殖细胞特性的细胞质，主要由蛋白质和RNA组成。在线虫中叫蛋白质后端颗粒，果蝇中叫极质或极颗粒。 2、PGC及生殖嵴？ 答：PGC：相位产生载波技术是在光纤传感技术中一种非常流行的技术，具有解调简单，对硬件要求小的特点，该技术包括调制和解调两部分。生殖嵴：哺乳动物生殖嵴起源于中间中胚层，具有双向性发育的特点 3、小鼠PGCs迁移的机制？
生命的起源与进化教学提纲
生命的起源与进化
生命的起源与进化 姓名：蒋巍燃 学号：16444025 专业：工程管理 班级：建管161 生命的进化与人类的未来
摘要：早在很多年前人们就不断地探索生物的起源，也同时思考着他们如何进化，但终究没有得出统一的结果，生物的起源与进化一直都是未解之谜！但随着历史的发展和科学的进步,生物进化思想从早期的萌芽,到自然选择学说、新达尔文主义,从现代综合理论,到分子进化的中性学说,再到新灾变论和点断平衡论等。现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子,从群体遗传改变的微进化到成种事件以及地史上生物类群谱系演化的宏进化,从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理,从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以说人类的文明进步是很快的，我们可以通过很多种方法来断定生物的进化方向，也给我们提出了很多具有参考价值的文献，给予了我们现代生物技术的飞速发展！ 关键词：生物起源、生物进化、生物技术发展 正文： 一、生物进化理论的发展历史 生物的进化过程是十分令人感兴趣的，其中“进化论”是被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一，是伟大的生物学家达尔文所提出的，是现在最具权威的理论，也是现在令大多数人信服的理论，达尔文进化论的创立使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。让我们看看生物进化的研究历史吧： 1、拉马克的用进废退学说：拉马克在1809年发表了《动物哲学》这一书，详细的阐述了生物进化思想，他认为，自然界的生物都具有变异性，主张生物由进化而来，生物的进化是一个连续而缓慢的过程。 2、达尔文的自然选择学说：19世纪中期，达尔文发表了科学巨著《物种起源》一书，提出以自然选择为基础的进化学说。他的发表宣布了科学的生物进化理论的形成，成为现代生物进化研究的主要源泉理论。该学说指出了生物进化的主导力量是自然选择，与达尔文同时提出类似观点的还有著名的地质学家赖尔和自然科学家华莱士。 3、新达尔文主义：该学说的主要代表人是19世纪末的遗传学家孟德尔、魏斯曼、德福里斯和20世纪初的约翰森和摩尔根等人。其主要工作是通过对遗传物质的基本单位——基因的研究二推出了新的达尔文进化论。
(完整版)发育生物学考试复习要点
《发育生物学》期末复习重点 名词解释 1．MPF：促成熟因子。由孕酮产生并诱导卵母细胞恢复减数分裂的因子。 2．植物极：卵质中卵黄含量丰富的一极称为植物极。 3．细胞迁移：是指生物体细胞在生长过程、组织修复和对入侵病原作出免疫反应的过程中的运动。 4．减数分裂阻断：动物卵母细胞在减数分裂前期的双线期能停留长达几年之久，这种称为减数分裂阻断。 5．基因重排：细胞发生分化过程中基因重组发生基因组的改变，这种现象就叫基因重排。 6．基因扩增：在胚胎发育的某特定时期，某特殊基因被选择性复制出许多拷贝的现象。 7．染色体胀泡：指染色体上DNA解聚的特殊区域，是基因转录的活跃区。 8．灯刷染色体：卵母细胞染色体的松散DNA处可以看到染色体胀泡的类似物，这种结构就是灯刷染色体。 9．同源异型框基因：可导致同源异型突变的基因称为同源异型基因。同源异型基因都具有同源异型框序列，但是含有同源异型框的基因除了同源异型基因之外，还有一些不产生同源异型现象的基因统称为同源异型框基因。 10. hnRNA：异质性核RNA，也称细胞核内前体RNA。其特点是分子量比mRNA大，半衰期较短。 11．表型可塑性：个体在一种环境中表达一种表型，而在另一种环境中则表现另一种表型的能力。表型可塑性有两种，即非遗传多型性和反应规范。 12．反应规范：在一定环境条件范围内由一个基因型所表达的一系列连续表型称为反应规范。 13．发育的异时性：是指胚胎发生过程中，两个发育相对时间选择的改变。即一个模块的可以改变其相对于胚胎另一个模块的表达时间。 14．中期囊胚转换：在斑马鱼第十次卵裂期间，细胞分裂不再同步，新的基因开始表达，且获得运动性的现象。 15．体节:当原条退化，神经褶开始向胚胎合拢时，轴旁中胚层被分割成一团团细胞块，称作体节。 16. 形态发生决定子：也称成形素或胞质决定子，指由卵胞质中贮存的卵源性物质决定细胞的命运，这类物质称为形态发生决定子。 17. 初级胚胎诱导：脊索中胚层诱导外胚层细胞分化为神经组织这一关键的诱导作用称为初级胚胎诱导。 18. 调整型发育：Hans Driesch的实验表明，2－cell或4－cell时，分开的海胆胚胎裂球不是自我分化成胚胎的某一部分，而是通过调整发育成一个完整的有机体，该类型发育称为调整型发育。 19．母体效应基因：在卵子发生过程中表达，并在卵子发生及早期胚胎发育中具有特定功能的基因称为母体效应基因。 20．神经胚形成：胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成神经管的过程称为神经胚形成。 21.反应组织：在胚胎诱导相互作用的两种组织中，接受影响并改变分化方向的细胞或组织称为反应组织。 22.原肠作用：是胚胎细胞剧烈的高速运动过程，通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。
发育生物学复习资料重点总结
绪论 1、发育生物学：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。它主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老和死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。 2、（填空）发育生物学模式动物：果蝇、线虫、非洲爪蟾、斑马鱼、鸡和小鼠。 第一篇发育生物学基本原理 第一章细胞命运的决定 1、细胞分化：从单个的全能细胞受精卵开始产生各种分化类型细胞的发育过程称细胞分化。 2、细胞定型可分为“特化”和“决定”两个阶段：当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中培养可以自主分化时，可以说这个细胞或组织发育命运已经特化；当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位培养可以自主分化时，可以说这个细胞或组织发育命运已经决定。（特化的发育命运是可逆的，决定的发育命运是不可逆的。把已特化细胞或组织移植到胚胎不同部位，会分化成不同组织，把已决定细胞或组织移植到胚胎不同部位，只会分化成同一种组织。） 3、（简答）胚胎细胞发育命运的定型主要有两种作用方式：第一种通过胞质隔离实现，第二种通过胚胎诱导实现。（1）通过胞质隔离指定细胞发育命运是指卵裂时，受精卵内特定的细胞质分离到特定的裂球中，裂球中所含有的特定胞质可以决定它发育成哪一类细胞，而与邻近细胞没有关系。细胞发育命运的这种定型方式称为“自主特化”，细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定。这种以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为“镶嵌型发育”，因为整体胚胎好像是由能自我分化的各部分组合而成，也称自主型发育。（2）通过胚胎诱导指定细胞发育命运是指胚胎发育过程中，相邻细胞或组织之间通过互相作用，决定其中一方或双方细胞的分化方向。相互作用开始前，细胞可能具有不止一种分化潜能，但是和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制它们的发育命运，使之只能朝一定的方向分化。细胞发育命运的这种定型方式成为“有条件特化”或“渐进特化”或“依赖型特化”，因为细胞发育命运取决于与其邻近的细胞或组织。这种以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式称为“调整型发育”，也称有条件发育或依赖型发育。 4、（名词）形态发生决定因子：也称成形素或胞质决定子，其概念的形成源于对细胞谱系的研究。形态发生决定子广泛存在于各种动物卵细胞质中，能够指定细胞朝一定方向分化，形成特定组织结构。 5、胞质定域：形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布，受精时发生运动，被分隔到一定区域，并在卵裂时，分配到特定的裂球中，决定裂球的发育命运，这一现象称为胞质定域。也称为胞质隔离、胞质区域化、胞质重排。 第二章细胞分化的分子机制——转录和转录前的调控 1、根据细胞表型可将细胞分为3类：全能细胞、多潜能细胞和分化细胞。（1）全能细胞：指它能够产生有机体的全部细胞表型，或者说可以产生一个完整的有机体，它的全套基因信息都可以表达。（2）多潜能细胞表现出发育潜能的一定局限性，仅能分化成为特定范围内的细胞。（3）分化细胞是由多潜能细胞通过一系列分裂和分化发育成的特殊细胞表型。 2、（简答）差异基因表达的调控机制主要是在以下几个水平完成：（1）差异基因转录：调节哪些核基因转录成RNA。（2）核RNA的选择性加工：调节哪些核RNA进入细胞质并加工成为mRNA，构成特殊的转录子组。（3）mRNA的选择性翻译：调节哪些mRNA翻译成蛋白质。（4）差别蛋白质加工：选择哪些蛋白质加工成为功能性蛋白质，即基因功能的实施者。不同基因表达的调控可以发生在不同的水平。 3、克隆和嵌合技术的区别画图P59 第三章细胞分化的分子机制——转录后的调控 第四章发育中的信号转导
中科院植物学历年真题
《植物学》考试大纲 一、考试科目基本要求及适用范围概述 本《植物学》考试大纲适用于中国科学院大学生态学、植物学和植物生理学 等专业的硕士研究生入学考试。主要内容包括植物的细胞与组织、植物体的形态 结构与发育、植物的繁殖、植物分类与系统发育、植物分子系统学、植物进化发 育生物学以及植物分子生物学七大部分。要求考生能熟练掌握有关基本概念，掌 握植物形态解剖特征，系统掌握植物分类与系统发育知识，并具有综合运用所学 知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式和试卷结构 （一）考试形式 闭卷，笔试，考试时间180 分钟，总分150 分 （二）试卷结构 名词解释、填空题、简答题、论述题 三、考试内容 （一）植物的细胞与组织 1. 植物细胞的发现、基本形状、结构与功能；原核细胞与真核细胞的区 别。 2. 植物细胞分裂的方式；植物细胞的生长与分化。 3. 植物的组织类型及其作用；植物的组织系统。 （二）植物体的形态、结构和发育 1. 种子的结构与类型；种子萌发的条件、过程与幼苗的形成过程。 2. 根与根系类型；根的初生生长与初生结构；根的次生生长与次生结构。 3. 茎的形态特征和功能；芽的概念与类型；茎的生长习性与分枝类型； 茎的初生结构与次生结构。 4. 叶的形态、结构、功能与生态类型；叶的发育、脱落及其原因。 5. 营养器官间的相互联系。 6. 营养器官的变态。 （三）植物的繁殖 1. 植物繁殖的类型。 2. 花的组成与演化；无限花序与有限花序。 3. 花的形成和发育。 4. 花药的发育和花粉粒的形成。 5. 胚珠的发育和胚囊的形成。 6. 自花传粉和异花传粉；风媒花和虫媒花。 7. 被子植物的双受精及其生物学意义；无融合生殖和多胚现象。 8. 胚与胚乳的发育；果实的形成与类型。 9. 植物的生活史与世代交替。 （四）植物的分类与系统发育1. 植物分类的阶层系统与命名。 2. 植物界所包括的主要门类及主要演化趋势。 3. 藻类植物的分类和生活史。 4. 苔藓植物的形态特征、分类和演化。 5. 蕨类植物的形态特征、分类和演化。 6. 裸子植物的一般特征；松柏纲植物的生活史。 7. 被子植物的一般特征和分类原则。 8. 被子植物的分类系统；常见重要科属植物的分类特征。 9. 植物物种和物种的形成。 10. 植物的起源与演化；维管植物营养体的演化趋势；有性生殖的进化趋 势；植物对陆地生活的适应；生活史类型及其演化；个体发育与系统 发育；植物生态学的基本概念。 11. 被子植物的起源与系统演化。 （五）植物分子系统学 1. 分子系统学的概念。 2. 分子系统树的基本原理和方法。 3. 分子系统学研究的进展。 （六）植物进化发育生物学 1. 进化发育生物学的基本概念。 2. 植物进化发育生物学的发展简史。 3. 植物进化发育生物学的主要研究方法。 4. 植物进化发育生物学相关研究进展。 （七）植物分子生物学 1. 基因的基本概念、基因结构和基因表达调控。 2. 基因型、表型和环境的关系。 3. 简单的植物分子生物学研究方案设计。 四、考试要求 （一）植物的细胞与组织 1. 掌握植物细胞的结构组成；熟练掌握细胞器的种类和功能；理解并掌 握真核细胞与原核细胞的异同。 2. 了解植物细胞的生长与分化；理解并熟练掌握细胞的有丝分裂和减数 分裂。 3. 熟练掌握植物组织的分类及其结构与功能；掌握组织系统的概念和维 管植物的组织系统。 （二）植物体的形态、结构和发育 1. 理解种子萌发成幼苗的过程；掌握种子的结构与萌发的外界条件；掌 握种子休眠的概念及其原因；熟练掌握种子与幼苗的类型。 2. 了解根和根系的类型；掌握根尖的结构与发展；熟练掌握根的初生结 构；理解并掌握根的次生结构及次生生长。 3. 了解茎的形态特征与生长习性；理解芽的概念与分类；掌握分枝的类
发育生物学简介
1简介 发育生物学（developmentalbiology）是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 发育生物学是生物科学重要的基础分支学科之一，研究内容和许多学科内容相互渗透、相互联系，特别是和遗传学、细胞生物学、分子生物学的关系最为紧密。其应用现代科学技术和方法，从分子水平、亚显微水平和细胞水平来研究分析生物体的过程及其机理。 用分子生物学、细胞生物学的方法研究个体发育机制的学科。是由实验胚胎学发展起来的。实验胚胎学是研究发育中的胚胎各部分间的相互关系及其性质，如何相互影响，发育生物学则是追究这种相互关系的实质是什么，是什么物质（或哪些物质）在起作用，起作用的物质怎样使胚胎细胞向一定方向分化，分化中的细胞如何构成组织或器官，以保证组织和器官的发育，正常发育的胚胎怎样生长、成熟、成为成长的个体，后者在发育到一定阶段后为什么逐步走向衰老，如何在规定的时间和空间的顺序下完成个体的全部发育。 2研究范围 从学科范围讲，发育生物学比实验胚胎学大，后者基本上是研究卵子的受精和受精后的发育，虽然也包括 正在发育的生命 再生及变态等问题，但主要是胚胎期的发育。发育生物学研究的则是有机体的全部生命过程。从雌雄性生殖细胞的发生、形成、直到个体的衰老。
它是生物学领域中最具挑战性的学科之一。从上个世纪八九十年代迄今，生物学领域的重大进展都与发育生物学有着密切的关系，或者就是发育生物学的进展。发育生物学成为了近年来世界上生命科学最活跃和最激动人心的研究领域。 发育生物学又是一门应用前景非常广泛的学科，有关生殖细胞发生、受精等过程的研究是动、植物人工繁殖、遗传育种、动物胚胎与生殖工程等生产应用技术发展的理论基础。有关细胞分化机理、基因表达调控与形态模式形成及生物功能的关系研究，是解决人类面临的许多医学难题（如癌症的防治）以及器官与组织培养等新兴的医学产业工程发展的基础，也是基因工程发展为成熟的实用技术的基础。 3研究对象 从研究对象看，实验胚胎学一般专指动物实验胚胎学。由于历史的原因，尤其是材料的不同，像动物实验胚胎学那样的植物实验胚胎学未曾发展起来。但动植物的发育原理，尤其是从分子生物学的角度考虑，有许多共同之处，所以发育生物学既研究动物的也研究植物的个体发育。 4研究内容 从胚胎学的角度，个体发育从受精开始，因为卵子受精之后才能发育，但发育生物学则应把个体发育追溯 宝宝感官的发育
生物进化论文
进化生物学论文 学院：生命科学与技术学院 姓名：赵永强 学号：2010041224 班级：10生科（2）班
生物进化研究 提要生物进化是自然科学的永恒之迷。随着历史的发展和科学的进步, 生物进化思想从早期的萌芽, 到自然选择学说、新达尔文主义, 从现代综合理论, 到分子进化的中性学说, 再到新灾变论和点断平衡论等。当前, 由于生物学各分支学科的飞速发展, 它们就各自的研究对象在宏观和微观上不断地拓展和深入, 并在不同的层次上形成了广泛的交叉、渗透和融合, 现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子, 从群体遗传改变的微进化到成种事件 以及地史上生物类群谱系演化的宏进化, 从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理, 从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以预见, 在新的世纪里, 在哲学和具体方法论( 如系统论、控制论和信息论) 的指导下, 在生命科学、其他自然科学乃至社会科学工作者的通力合作下, 综合遗传、发育和进化等研究领域的各种理论成果, 生物进化理论即将出现也一定会出现的一个新的大综合和新的大统一。 关键词生物进化生物进化论大综合和大统一 “进化论是生命科学最大的和最统一的理论”。“在自然中, 再也没有什么比生命和生命演化更有意义和更令人感兴趣的了, 撇开了进化, 一切都无从谈起”。被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一的达尔文进化论的创立, 使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。今天, 当我们追溯进化学说发展的长达近二个世纪的历史进程,在感叹达尔文主义这一革命思潮带给我们的冲击和启迪的同时, 我们更多感受到的是这一领域中出现的新思潮、新观点以及它们所展示的新视角和引发的新思考。 进化理论的历史回顾 1 拉马克的用进废退学说法国学者拉马克于1809 年发表了《动物哲学》一书, 详细阐述了他的生物进化思想。他认为, 自然界的各种生物都具有变异的特性, 主张生物由进化而来, 生物的进化是一个连续而缓慢的过程。其观点大体包括三
植物发育生物学
一．侧根及不定根是如何发生的？ 不论主根，侧根或不定根所产生的支根统称为侧根。当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂。最初的几次分裂是平周分裂，结果使细胞层数增加，因而新生的组织就产生向外的突起。以后的分裂，包括平周分裂和垂直分裂是多方向的，这就是使原有的突起继续生长，形成侧根的根原基的分裂，生长，逐渐分化出生长点和根冠。生长点的细胞继续分裂，增大和分化，并以根冠为先导向前推进，由于侧根不断的生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样，就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层，皮层和表皮，而露出母根以外，进入土壤。由于侧根起源于母根的中柱鞘，也就是发生于根的内部组织，因此它的起源是内起源 不定根通常泛指植物的气生部分，地下茎以及较老的，特别是有次生生长的根部所形成的根。不定根的起源和发育像侧根一样，通常是内起源，发生在十分靠近维管组织的地方，其生长过程必须经过该部位以外的组织。 二．关于种子植物茎端结构和活动方式有哪些学说，其主要内容有哪些？ （1）顶端细胞学说：1844年Nageli根据对大多数隐花维管植物的研究提出的。主要观点是最简单的顶端分生组织，结构上只有一个大的原始细胞-顶端细胞。 （2）组织原学说：1868年Hanstein根据种子植物的顶端分生结构特点提出的。顶端分生组织可划分为三个原始细胞区，即表皮原、皮层原和中柱原。这些细胞普遍地排列成行，最外面一层为表皮原分化为表皮层；其下为皮层原分化为皮层；中央是中柱层分化出维管组织和髓。 （3）原套-原体学说：1924年Schmidt 提出。该学说认为顶端分生组织的原始区域包括1：原套，只沿垂直于分生组织表面的方向进行分裂（垂周分裂）的一层或几层周围细胞；2：原体，包括原套下的基层细胞，其中的细胞向各个方向分裂，不断增加而使茎的顶端增大。 （4）细胞组织分区概念：1938年Forster 提出。 （5）等待分生组织学说：1955,1961年 Buvat根据对根端结构研究提出的。此学说 提出远轴细胞轴区是比较不活动的而真正发 生细胞分裂的区域是在周围和顶端下面的区 域，由此产生出茎的组织和叶原基，在胚胎 或后胚的生长顶端结构组成之后，远端的一 群细胞成为等待分生组织，它停留在不活动 状态，一直到生殖阶段，才在远端的细胞恢 复了分生组织活动。 （6）分生组织剩余学说：1965年 Newman提出。根据此理论把维管植物的顶 端分生组织分为三种类型：单层型；简层型； 复层型。 三．细胞周期有哪些主要阶段，各阶段 特点是什么？ 一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期 和分裂期， 分裂间期为分裂期进行活跃的物质准 备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的 合成，同时细胞有适度的生长 分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分 裂后期和分裂末期。 前期：两个中心体分开，向两极移动。 染色质逐渐浓集形成染色体，核仁核膜解体 前中期：核膜消失，染色体随机排列在 细胞中间，纺锤体形成。 中期：染色质最大程度凝集，染色体以 着丝粒非随机的排列在纺锤体中央的赤道板 上。每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体。 后期：姐妹染色单体分离并移向细胞的 两极 末期：子代细胞的核重新形成，胞质分 裂 四.植物生长发育与动物的生长发育不 同之处有哪些？ （1）动物在胚胎发育中其组成细胞可移 动位置，植物的则不能移动，细胞间彼此联 结很紧密。 （2）动物细胞通常没有细胞壁，植物则 有，因此后者细胞死后仍保持一定的形态， 死细胞和活细胞共同组成植物体。 （3）植物细胞比动物细胞更容易表现出 全能性，容易在人工培养条件下发育形成新 的个体或器官。 （4）动物胚胎发育完成后几乎是全面地 生长，成熟动物体重不在特定部位保留干细 胞群，不再增加新的器官和组织。植物则是 在特定部位保留有分生组织细胞群，形成局 部生长，一生中不断形成新的器官和组织。 （5）动物在环境中是可以自由移动的， 因此它们就有一定逃避不良环境的能力，其 本身对环境的适应能力也就较差，而植物则 通常不能主动移动，无法逃避不良环境，因 此其内部结构和外部形态，甚至其生理活动 都较容易受环境的影响，随环境条件的变化 而发生一定的变化，以适应这些变化了的环 境而生存下来。 （6）动物的减数分裂发生于形成配子 时，只有二倍体的动物体，没有单倍体的动 物体，因此没有世代交替。而高等植物的减 数分裂则都发生于形成孢子时，既有二倍体 的植物体，也有单倍体的植物体，两种植物 体交互出现形成世代交替。种子植物的配子 体寄生在孢子体上，这就使得植物，特别是 高等植物的性别概念不同于动物，性别决定 问题也就更复杂。 五．植物生长调节剂在植物发育中有哪 些调节作用？ 植物生长调节剂是在植物生长发育中起 着重要调节作用的一类化学物质，其中绝大 部分是植物体内自身产生、自身调节浓度， 作为调节生长发育过程的信号起作用的。已 发现具有调控植物生长和发育功能物质有生 长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸 等。 1、决定细胞分化的方向：按照位置效应 理论，细胞在植物体内所处的位置决定其分 化的命运。在所有的位置信息中，激素是最 重要的信息之一。（1）开启还没通过细胞分 化临界期细胞的脱分化过程。（2）改变细胞 分化的方向。 2、在形成层活动中的控制作用（1）控 制形成层活动周期；（2）维持形成层纺锤状 细胞的形态和排列方向（3）控制木质部分化 （4）控制韧皮部分化。 3、诱导器官建成（1）根的形成（2）芽 的形成（3）茎的伸长（4）胚的极性建立和
发育生物学
一发育生物学是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 二分化（differentiation)：细胞差异性产生的过程。 三形态发生（morphogenesis);不同表型的细胞构成组织、器官，建立结构的过程。 四动物发育的主要特征： 1、产生细胞的多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时间和空间的次序性。该功能涉及有机体全部细胞的产生和组织成为结构。细胞差异性产生的过程称为分化（differentiation)。不同表型的细胞构成组织、器官，建立结构的过程叫做形态发生（morphogenesis)。 2、通过繁殖产生新一代的个体，使世代延续。 基本规律： 五发育生物学研究中的主要模式动物: 无脊椎动物模型: 果蝇:主要优点1. 体积小，易于繁殖；2. 产卵力强；3. 性成熟短； 4. 易于遗传操作：如诱变； 5. 基因组序列已全部测出(Science, Mar. 24, 2000)。 线虫: 1. 易于养殖：成虫体长1mm，易冷冻保存；2. 性成熟短：2.5-3天，两种成虫；3. 细胞数量少，谱系清楚；4. 易于诱变；5. 基因组序列已全部测出(Science, Dec. 11, 1998)。脊椎动物模型：蟾蜍：1. 性成熟短；2. 卵体大，易于操作；3. 抗感染力强，易于组织移植；斑马鱼：1. 体积小，易于饲养殖；2. 产卵力强；3. 性成熟短； 4. 易于遗传操作：如诱变； 5. 体外受精和发育，易于观察； 6. 基因组序列已全部测出。六配子（gamete）：进行有性繁殖的高等生物，由生殖细胞分化、产生世代交替的桥梁。七生殖细胞：指机体用来产生精子和卵子的细胞，它们可以长期存在于机体内而死亡、消失。在胚胎发育初期生殖细胞就已经决定的动物，其生殖细胞来源于它的前体——原生殖细胞。这些PGCs只有经过迁移，进入发育中的生殖腺原基——生殖嵴，才能分化为生殖细胞。八精子分化(spermiogenesis):高尔基体形成顶体泡，中心粒产生精子鞭毛，线粒体整合入鞭毛，核浓缩，胞质废弃，最后产生成熟的精子。 九核网期：在双线期的后期时，染色质高度疏松，外包完整核膜。此时的细胞核又称为生发泡（germinal vesicle, GV）。 十受精（fertilization)：是两性细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新的个体的过程。十一成熟分裂过程的调控：1、维持成熟分裂停滞的机制： （1）颗粒细胞与卵丘细胞的作用。（2）环腺苷酸与嘌呤的作用。 2、成熟分裂恢复的机制：
发育生物学教学大纲(新、选)
《发育生物学》教学大纲 （供生物科学专业四年制本科使用） 一、课程性质、目的和任务 发育生物学被公认为是当今生命科学的前沿分支学科，是研究生物体发育过程及其调控机制的一门学科。发育生物学不同于传统的胚胎学，它是生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等学科与胚胎学相互渗透的基础上发展形成的一门新兴的学科，是胚胎学的继承和发扬。发育生物学是生物学各专业的限选课程，是在学习一定的专业基础课的基础上进一步学习的高级专业课程。根据本科教学加强基础、注重素质、整体优化的原则，使学生将所学习的专业基础课和专业课形成一个完整的知识体系。过本课程的学习，应对各种生物体的胚胎发育过程、发育规律、发育生物学的基本研究技术，以及发育生物学的研究进展有一定的了解。 二、课程基本要求 本课程分为掌握、熟悉、了解三种层次要求。掌握的内容要求理解透彻，能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念。熟悉的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论，并能适当应用。了解的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。 通过本课程的学习，使学生掌握生物个体发育中生命过程发展的机制。在学习和掌握发育生物学知识的过程中，要求将所学过的其他相关学科，如分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、免疫学和进化生物学等的知识融会贯通，串联整合形成完整的知识体系，并结合当今的研究进展开拓学生的眼界。 考试内容中掌握的内容约占70%，熟悉、了解的内容约占25%，5%左右的大纲外内容。 本大纲的参考教材是面向21世纪教材《发育生物学》第二版（张红卫主编，北京，高等教育出版社，2006年）。 三、课程基本内容及学时分配 发育生物学教学总时数为72学时，其中理论为54学时，实验为18学时，共22章。本课程共分四篇，第一篇从第一到四章，主要内容为发育生物学基本原理，第二篇从第五章到第十一章，主要内容为动物胚胎的早期发育，第三篇从第十二章到第十八章，主要内容为动物胚胎的晚期发育，第四篇从第十九章到第二十二章，主要内容为发育生物学的新研究领域。 绪论（3学时） 【掌握】 1．发育生物学的概念。 2．发育生物学研究的内容与研究范围。 【熟悉】 1．发育生物学的发展与其他学科的关系。 2．发育生物学的展望与应用。 3．发育生物学的模式生物。 【了解】
发育生物学名词解释(张卫红)
1个体发育：多细胞生物从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡是一个缓慢和逐渐变化的过程，我们称这个过程为个体发育。 ２系统发生：研究生物种群的发生发展以及进化的机制。 ３诱导：诱导是指一类组织与另一类组织的相互作用，前者称为诱导者，后者称为反应组织。 ４卵裂（cleavage）：受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵细胞质分割成许多较小的、有核的细胞，形成一个多细胞生物体的过程称为卵裂. 5原肠作用（gastrulation）：是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程，通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。 ６图式形成：胚胎细胞形成不同组织、器官，构成有序空间结构的过程称为图式形成 ７生殖质（germ plasm）：有些动物的卵细胞质中存在着具有一定形态结构、可识别的特殊细胞质。生殖质由蛋白质和RNA组成，定位于卵质的特殊区域。 ８细胞分化（cell differentiation）：从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细胞分化。 ９定型（commitment）：细胞在分化之前，会发生一些隐蔽的变化，使细胞朝特定方向发展，这一过程称为定型。 10 特化（specification）：当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时，就可以说这个细胞或组织发育命运已经特化。11决定（determination）：当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位培养可以自主分化时，可以说这个细胞或组织已经决定 12 形态发生决定子：也称为成形素或胞质决定子，存在于卵细胞质中的特殊物质，能够制定细胞朝一定方向分化，形成特定组织结构。 13 胞质隔离（cytoplasmic segregation）：形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布，受精时发生运动，被分隔到一定区域，并在卵裂时分配到特定的裂球中，决定裂球的发育命运。这一现象称为胞质定域。胞质定域也称为胞质隔离或胞质区域化或胞质重排。 14 自主特化（autonomous specification）：卵裂时，受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球中，裂球中所含有的特定胞质决定它发育成哪一类细胞，细胞命运的决定与临近的细胞无关。这种定型方式称为自主特化。 15镶嵌型发育（mosaic development）：以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为镶嵌型发育，或自主性发育 16 渐进特化（progressive specification）：在发育的初始阶段，细胞可能具有不止一种分化潜能，和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制了
发育生物学期末复习资料
第二章配子发生与受精 1、精子发生的一般过程：原始生殖细胞，精原细胞增殖期，初级精母细胞生长期，成熟分裂期，精子形成期 2、 3、精卵发生区别： 1）初级卵母细胞的分裂不均等：产生含有所有细胞质的卵母细胞和不含胞质的第一极体2）卵母细胞具有丰富的内含物 4、卵泡生长：原始卵泡周期性进入生长期，使卵母细胞增大，颗粒细胞增多，只有少数与 促性腺激素分泌周期相同的卵泡才能存活 二、受精(fertilization) 受精是两性细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程 卵母细胞成熟->精子获能->精卵间接触和识别->精子入卵->卵的激活并开始发育 1、精子获能(capacitation)：是指射出的精子在若干生殖道获能因子作用下，精子膜发生一系列变化，进而产生生化和运动方式的改变。 意义：使精子准备顶体反应；促使精子超活化，以便通过透明带。 2、精卵识别： 距离识别：常见体外受精的水生生物 接触识别：常见体内受精的哺乳动物 （1）精子的向化性：卵子释放的精子激活肽 （2）精子表面蛋白：半乳糖基转移酶，透明带附着分子（SP56），P95分子 （3）参与配子间质膜相互作用的一些具粘附作用的分子：Fertilin, Cyritestin, Integrin et al. （4）顶体反应的调控机制（离子调控，脂质调控，磷酸肌醇调控） 3、配子遗传物质融合：雌雄原核融合；雌雄原核的不均等性（哺乳动物）遗传印记现象；卵质重排；卵裂准备 4、卵子激活 1）快速阻止多精受精：电势改变产生的快速阻止：第一个精子与卵质膜结合后的1-3秒内，因钠离子流入导致膜电位迅速升高，阻止其他精子的结合 2）多精受精的慢速抑制：形成受精膜的慢速阻止：受精后20-60秒内，质膜下的皮质颗粒与质膜融合，释放内含物形成受精膜，阻止其他精子进入
进化与生态思考题
进化与生态思考题综合 第一讲： 一、进化论与创造论，各有什么道理？ 创造的模式认为从原始到高级的各种生物都是由大能的神各按其类造出来的；生命只能源於生命，各种生命皆来自永生的神。但进化模式却认为生命是在漫长的进化过程中，由无机物变成有机物，由有机物演化出氨基酸、蛋白质，最後演化为最简单的单细胞生物，产生了生命。【米勒实验、寒武纪大爆炸】 二、生物学中哪些实例支持生命的共同祖先假说？ 都遵循中心法则，复制都遵从碱基互补配对，都是三联体密码子。等等。。。 1.生物分类学的证据 为了直观显示各生物在分类上的关系，分类学家一直在尝试画出关系图表。关系图画得越多、越细，分支也就越多，最后就成为一棵树。我们看到一棵树，就知道它是由树根长出，不断生长、分支的；我们看到一株分类树，很自然就应该想到生物都是从同一祖先传下来，不断地进化，形成各个物种的。 2.比较解剖学的证据 贝伦发现人和鸟尽管在外形上极不相同，但骨骼组成却非常相似。这说明人和鸟是亲戚，都是一个祖先的后代。此外，脊椎动物的前肢，比如人的手、马蹄、鲸鱼的鳍等，它们的外形相差很大，功能也不相同，但它们的骨架却是如此的相似。对此最好的解释就是：他们来自同一祖先，由于适应环境的需要，改变了外形和功能，但实际的骨架却没有改变。 3.比较胚胎学的证据 如果把鱼、青蛙、鸡、猪、兔和人的各个时期的胚胎放在一起，我们就会发现它们存在不同程度的相似性。而且关系越密切，相似的程度越高。这说明这些生物来自共同的祖先，它们祖先的特征在胚胎发育过程中重演了。 4.比较免疫学的证据 每种动物的血清中都有一系类独特的蛋白质，若两种动物的亲缘关系越接近，则抗原——抗体反应就越强，反之则越弱。利用这种方法与古生物化石或形态比较绘出的亲缘关系树符合得很好，这也更加证明了生物来自共同的祖先。 5.分子生物学的证据 ①所有的生物都是由细胞组成的（病毒除外）；②组成生物的大分子有核酸、蛋白质、多糖、和脂类四种，这些生物大分子的成分在所有生物中都是一致的：核酸都是由嘌呤和嘧啶组成，蛋白质都是由氨基酸组成，多糖都由单糖组成，脂类则是由甘油和脂肪酸组成；③所有的生物都只用20种氨基酸，几乎所有的生物都共享一套遗传密码。 三、中性进化理论与达尔文进化论矛盾吗？ 否。因为达尔文注意到了变异的有害性和有利性，而中性突变进化学说注意到的是既无利也无害的所谓中性突变，应该说是从不同角度，不同层次看问题的结果，使达尔文学说得到了补充和发展。且中性说是始终以分子水平的结构来提问题的，而达尔文学说是从表型水平来说的，二者并不相矛盾。 四、谈谈你对进化生物学新发展方向的见解。 1、分子古生物学 答：化石DNA可直接了解其进化历程，为DNA重复序列、基因结构的起源进化，生物大分子的突变重排及遗传信息在发展过程中的传递提供线索。使了解承重作