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发育生物学重点

发育生物学重点
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一、绪论

1.1分化:细胞的多样性产生的过程(从单个全能的细胞--受精卵,产生各种类型分化细胞的发育过程。)。

形态发生:由分化而产生多样性的细胞构成组织、器官建立结构的过程。

图式形成:胚胎形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程

1.2大多数动物的发育要经历胚胎期、幼体期、变态发育期和成体期

1.3胚轴:胚胎前段到后端的前-后轴,背侧到腹侧的背-腹轴。对称动物还具有中侧轴或左-右轴

1.4调整型:胚胎为了保证正常发育,可以产生细胞位置的移动和重排(海胆、两栖类和鱼类等动物)。

嵌合型:合子的细胞核含有大量的特殊信息物质-决定子,卵裂过程中被平均分配到子细胞中去控制子细胞的发育命运,子细胞的发育命运由卵裂时获得的合子信息所预定,这一类型发育(青蛙、海鞘、栉水母、环节动物、线虫、软体动物)。

形态发生决定子(成形素、胞质决定子):细胞质中含有的决定细胞分化的特定物质。

二、细胞命运决定

2.11)细胞定型:细胞在分化之前,将发生一些隐蔽的变化,使细胞朝特定方向发展的过程。

2)定型分为特化和决定两个阶段

特化:当细胞或组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时,该细胞或组织已经特化。已特化的细胞或组织的命运是可逆的。

决定:当一个细胞或者组织放在胚胎另一部位可以自主分化时,该细胞或组织已经决定。已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的

3)定型有两种方式:

(1)自主特化:细胞命运完全由内部细胞质决定。特点:a.通过胞质隔离实现:卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的卵裂球中,卵裂球中所含的特定细胞质决定它发育成哪一类细胞,而与邻近细胞无关。b.镶嵌型发育:以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式(2)有条件特化(渐进特化、依赖型特化):细胞的发育命运完全取决与其相邻的细胞或组织.特点:a通过胚胎诱导实现:胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过相互作用,决定其中一方或双方细胞的分化方向。相互作用之前,细胞具有多种分化潜能,但和邻近细胞或组织相互作用后逐渐限制了它们的发育命运,使之朝某一特定方向分化。b调整型发育:以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式。………

2.21)胞质定域:形态发生子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精后发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的卵裂球中,决定裂球的发育命运。这一现象称为胞质定域,或胞质隔离、胞质区域化、胞质重排。

2)形态发生决定子(成形素、胞质决定子):细胞质中含有的决定细胞分化的特定物质。作用或性质:(1)激活某些基因转录的物质(2)某些m RNA

3)胚胎诱导:胚胎一部分细胞可以对邻近另一部分细胞施加影响,并决定其分化方向,这种作用称为胚胎诱导。

2.3命运渐进特化实验系列:

1)Roux 缺损实验-蛙(镶嵌型发育缺损实验奠定实验胚胎学)

2)Driesch分离组合实验-海胆

3)Horstadius 分离实验-海胆(既镶嵌型发育, 又调整型发育)

2.4双梯度模型(P48 图1.19)

三、细胞分化的分子机制

3.11)细胞分化的本质:基因的差异性表达。

细胞表型:a全能细胞:能够产生有机体所有细胞表型,或者一个完整的有机体。全套基因信息都可以表达。b多潜能细胞:发育潜能受到一定的限定,仅能分化形成特定范围内的细胞。部分限制、部分表达。c分化细胞: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。大部分限制、5-10%的信息表达。

2)基因差异表达来源:细胞内卵质差异、细胞外邻近细胞的相互作用。

3)基因差异表达机制:差异基因转录、核RNA的选择性加工、mRNA的选择性翻译、差别蛋白质的加工

四、发育中的信号传导

4.1信号传导:信号传导是细胞间通讯的主要形式,即由信号细胞产生信号分子,诱导靶细胞发生某种反应;靶细胞通常通过特异性受体识别细胞外信号分子,并把细胞外信号转变为细胞内信号,引起细胞反应的这一过程称为信号传导

4.2早期胚胎发育的信号调节途径:一、TGF 信号途径(配体信号传导)二、Wnt 信号途径(配子信号传导)三、Hedghog 信号途径(经典途径)四、Notch 信号途径(非经典途径)

五、受精机制

5.1成熟卵形态学标志:核膜破裂、染色体凝聚、纺锤体形成、第一极体排出

成熟卵分子水平标志:卵母细胞cAMP 浓度下降、Ca 2+ 浓度上升、蛋白质合成增加( pp39mos )、蛋白质去磷酸化或磷酸化、促成熟因子类(MPF)物质的出现

5.2CSF、MPF、PKA、CKII(P118 图5.1)

蛋白质激酶A(PKA):(停留第1 次减数分裂)

细胞静止因子(CSF): (停留第 2 次减数分裂)

(pp39mos、cdk2)

促成熟因子(MPF): p34cdc2

cyclin B

酪蛋白激酶(CK II):(使pp39mos 失活)

5.3精子获能: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(吸附于精子膜表面精液蛋白的去除,膜表面蛋白的重组等),进而产生生化和运动方式的改变。获能后精子穿越卵母细胞周围的滤泡细胞和透明带的能力提高,发生精子顶体反应的前奏。

影响因素:1) 蛋白激酶活性的改变2) 源于雄性生殖道的受精促进肽

5.4顶体反应:精子与卵子结合过程中,精子表面顶体膜发生变化,顶体的水解酶释放,精子质膜与卵质膜结合,精子入卵。

皮质反应:精卵融合的瞬间,卵子改变质膜和透明带的特性,阻止多精受精,确保胚胎正常发育。

5.5精卵识别1)距离识别:卵细胞在完成第二次减数分裂后,可以分泌具有物种特异性的向化因子,构成卵周特有的环境,这种微环境不仅可以控制精子类型,而且可以引导精子、使其适时完成受精精子的化学趋向性(向化性)

2)接触识别:精子与滤泡细胞、透明带ZP、卵质膜相互作用。

受体功能的精子表面蛋白

5.6受精过程:卵母细胞成熟、精子获能、精卵接触和识别、精子入卵、卵的激活并开始发育

六、卵裂

6.1卵裂期是指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚(blastula)的过程。

卵裂特点:1)细胞体积不增加2)核分裂快,两次分裂之间无生长期3)质核比例减小

6.2 卵裂类型辐射型: 海鞘、海胆、两栖类

全卵裂

螺旋型: 螺、蚌、软体动物、纽形动物、多毛类动物

旋转型: 哺乳动物

盘状偏裂:鸟类、鱼类等端黄和极端端黄卵

偏裂表面裂:中黄卵(昆虫)

影响卵裂方式因素:

卵质中卵黄的含量及分布

卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子

6.3哺乳动物卵裂与其它动物卵裂区别

1)卵裂速度慢,卵体积最小而且数量少,体内发育2)卵裂球排列方式独特,旋转均裂3)早期卵裂不同步--奇数卵裂球4)8细胞期出现紧密化现象

5)16细胞期形成桑椹胚, 内细胞团形成、外层细胞

6)64细胞期出现内细胞团与滋养层细胞,滋养层细胞与内细胞团的卵裂球的分离是哺乳动物发育中的第一个分化事件。7)合子基因组启动早(小鼠、山羊2-细胞)

6.4胚胎干细胞:保持了分化为胚胎本体的潜能的、可在体外增殖的胚胎细胞。在基因功能研究和疾病治疗方面有重要的作用

6.5斑马鱼:盘状不完全卵裂,经历了10次卵裂

果蝇:表面卵裂,前13次分裂仅为细胞核的分裂,这期间的胚叫合胞体胚层,在第14次分裂,已移至外周的核之间的卵膜内陷,将每个核围成一个细胞,形成细胞化胚。

6.6卵裂周期调控: 体细胞的细胞周期:分裂期(M)、分裂间期(G1、S、G2)

卵裂周期调控因子:MPF、cdc2激酶、cyclin B、cdc 25d磷酸酶、分裂检查点、CSF(细胞静止因子)

6.7果蝇卵裂调控机制

P141 图6.12

6.8哺乳类、鱼类、昆虫卵裂的过程及其特点(看书P131)

七、原肠作用

7.11)原肠作用:胚胎细胞剧烈、高速、有序运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。形成由3个胚层细胞构成的胚胎结构(原肠胚): 外胚层、中胚层和内胚层。

2)细胞运动方式6 种:外包、内陷、内卷、内移、分层、集中延伸

7.2海胆原肠作用基本过程与特点

囊胚由1000个单层细胞组成,细胞质来自受精卵不同区域,细胞大小和特性不一

基本过程:1)初级间质细胞内移2)早期原肠内陷3)晚期原肠内陷

特点:形成三胚层内胚层(内陷的植物极细胞)

中胚层(次级间质细胞)

外胚层(动物极细胞)

7.3文昌鱼原肠作用基本过程与特点

囊胚由包围囊胚腔的单层细胞构成

基本过程:(1)植物极预定内胚层细胞伸长,形成扁而厚的植物极板。

(2)植物极板内陷。挤压囊胚腔与动物极细胞靠近,形成一个双层细胞构成的杯状结构。除植物极板内陷外,胚唇细胞内卷。

(3)外面一层为外胚层:表皮和神经系统,里面一层为中、内胚层:脊索、肌肉,消化管。(分层)

文昌鱼原肠胚(1)单层到双层(2)囊胚腔消失,原肠腔形成

7.4鱼类原肠作用基本过程与特点

中期囊胚转化:在斑马鱼第10 次卵裂期间,细胞分裂不再同步,新的基因开始表达,且细胞获得运动性。最早的细胞运动是胚盘细胞沿卵黄四周下包。初始阶段,胚盘内层细胞向外周迁移,插入包被层细胞中。稍后,包被层细胞沿卵黄表面下包,直到将卵黄全部包围起来。基本过程:1)中期囊胚转换和细胞运动性获得2胚层形成

7.5两栖类原肠作用基本过程与特点(爪蟾)

基本过程:内胚层:细胞下陷,原肠作用开始

瓶状细胞形成,外表面收缩,内表面扩张,牵拉植物极细胞到达缘区

中胚层:内卷、迁移、集中延伸

深层细胞运动到胚唇后,卷入胚胎内部

外胚层:下包

动物极表面细胞、深层细胞、非内卷缘区细胞插入混合成单层,沿胚胎表面下包

7.6鸟类原肠作用基本过程与特点

原条形成:胚胎后端上胚层细胞的加厚,上胚层中的中胚层细胞内移和后端两侧细胞向中央迁移所致,随着加厚部分不断变窄,不断向前运动,并收缩为清晰的原条。原条延伸至明区长度的60-75%处,成为胚胎前后轴的标志。

基本过程:1)下胚层和上胚层的形成2)通过原条细胞的迁移:内胚层和中胚层的形成7.7哺乳类原肠作用基本过程与特点

基本过程:1)内细胞团分隔为下胚层和上胚层2)上胚层分隔为胚胎上胚层和羊膜外胚层3)胚胎上胚层发育成为胚胎(原条)4)其余部分发育为胚外组织5)胚外膜形成

特点:预定中胚层和内胚层的细胞迁移到胚胎内部,预定外胚层细胞包被在胚胎的外面。胎盘形成:合胞体滋养层充分发育后,深入子宫,形成由滋养层组织和富含血管的中胚层构成的器官——绒毛膜,绒毛膜和子宫壁融合形成胎盘。

胎盘作用:1)绒毛膜使母体和胎儿之间能进行气体和营养交换。

2)绒毛膜的合胞体滋养层可产生3 种激素:

绒毛膜促性腺激素:

孕酮:子宫壁增厚并布满血管

绒毛膜催乳激素:促进妊娠期乳房发育和产后生乳

3)绒毛膜保护胎儿免受母体免疫系统伤害的功能

4)阻止抗原产生的可溶性蛋白

5)抑制子宫内正常免疫反应的淋巴细胞的产生。

7.8分化构象:

八、神经胚和三胚层分化

8.1三胚层分化命运:外胚层:表皮,神经系统。中胚层:肌肉,骨骼,心脏,结缔组织,血细胞,生殖腺,泌尿系统。内胚层:消化系统,呼吸系统。

8.2神经胚:正在进行神经管形成的胚胎

神经胚形成模式:1)初级神经胚形成2)次级神经胚形成

初级神经胚形成:脊索中胚层诱导覆盖于上面的外胚层细胞分裂、内陷,并与表皮脱离形成中空的神经管。

次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着再产生空洞形成中空的神经管。

鱼类:完全次级型

两栖类:绝大为初级型,仅尾神经管为次级型

鸟类:前端为初级型,后端为次级型

小鼠:第35节以后的神经管为次级型

8.3中胚层的5个区域及其分化结果

(1)位于胚胎背面中央的脊索中胚层,形成脊索

(2)背部体壁中胚层,形成体节和神经管两侧的中胚层,将来产生背部结缔组织(骨、肌肉、软骨、真皮)

(3)中段中胚层,形成泌尿器官和生殖管道

(4)离脊索较远的侧板中胚层,形成心脏、血管、血细胞以及体腔衬里和除肌肉外四肢所有中胚层组分。胚胎外膜

(5)头部间质,形成面部结缔组织和肌肉。

8.4体节:当原条退化,神经褶开始向胚胎中央合拢时,轴旁中胚层被分隔成一团团细胞块,称作体节。

8.5哺乳类造血位点随胚胎发育的变化

1)胚胎:最初血岛出现在卵黄囊中胚层

2)11天左右:造血干细胞、CFU-S细胞出现在包括主动脉、生殖腺和中肾在内的中胚层区域

3)胎儿:造血干细胞出现在肝脏内

4)胎儿出生:造血干细胞由肝脏转移至骨髓,终身造血。

九、胚胎细胞相互作用--胚胎诱导

9.1胚胎诱导:有机体发育过程中,一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用,引起后一种组织分化方向上变化的过程。

9.2组织者:能够诱导外胚层形成神经系统,并能和其他组织一起调整成为中轴器官的胚孔背唇部分。

9.3初级胚胎诱导:原肠形成时脊索中胚层诱导其表面覆盖的外胚层形成神经板的现象。9.4自动神经化:在没有诱导组织或不具诱导活性化学物质存在的情况下,外胚层外植块出现神经化的现象。

自动中胚层化:在没有诱导组织或不具诱导活性化学物质存在的情况下,外胚层外植块出现中胚层化的现象。

9.5次级诱导:通过一种组织与另一种组织的相互作用,特异地指定它的命运成为次级诱导。三级诱导:次级诱导的产物又可作为诱导者,通过与相邻组织的相互作用进行三级诱导。以眼为例:视泡是由原肠顶端诱导前脑向两侧突出而成。视泡诱导其上面覆盖的外胚层形成晶状体,晶状体(三级诱导者)和视泡又诱导晶状体表面覆盖的外胚层形成角膜。

9.6临近组织的相互作用,分为容许的相互作用、指令的相互作用

容许的相互作用:在这里反应组织含有所有表达的潜能,它只需要一个环境允许它表达这些特性,虽然它的表达需要某些刺激,但这不能改变它的后生型发育方向。如许多组织发育需要一种含有纤维粘连蛋白和层粘连蛋白的基质,纤维粘连蛋白和层粘连蛋白只是刺激细胞的发育,但并不改变产生细胞的类型。

指令的相互作用:这种相互作用改变反应组织的细胞类型,反应组织的发育潜能不稳定,其发育方向和过程取决于接收的诱导刺激的类型。如脊索诱导神经管的底板细胞形成中,所有的神经管细胞都能对脊索的信号起反应,但是只有那些临近脊索的细胞被诱导,这些被诱导

的细胞接收信号后表达这一组不同于它们在未与脊索接触时表达的基因。

9.7间质和上皮相互作用机制:细胞与细胞的接触、细胞与基质的接触、可溶性信号的扩散。

十、果蝇胚轴形成

10.1果蝇胚轴形成的鉴定:果蝇幼虫体表的表皮提供很好的极性标志,利用果蝇突变体的表型对于胚轴形成相关基因比较容易鉴定胚轴形成。

10.2各种极性:卵、胚胎、幼虫和成体均具有明确的前-后轴和背-腹轴。

前-后轴:头节、胸节、腹节,原头和尾节

背-腹轴:羊浆膜、背部外胚层、腹侧外胚层、中胚层

10.3果蝇前后轴形成-(P222 图10.3)

10.4前后轴三类及其决定基因

1)前端组织中心:bcd基因exu 基因swa 基因

2)后端组织中心:nos基因tud基因osk基因vas基因val基因pum基因cdl基因

3)末端系统:tor基因trk基因fs(1)N基因fs(1)ph基因

10.5背腹轴形成(P226 问题不详)

十一、附肢的再生和发育

11.1附肢域:由有能力形成一个肢体的中胚层细胞所组成的区域。

附肢域细胞的特点:可调节性。

11.2顶端外胚层嵴AER:中胚层间质细胞诱导其外侧的外胚层细胞形成突起结构,位于肢

芽的远端边缘背腹交界处,是肢体生长的主要信号中心。

顶端外胚层嵴AER的形成:依赖于背部外胚层和腹部外胚层的互作用证据:①将一个肢芽的腹部外胚层细胞移植到另一肢芽的背部外胚层中,将产生一个额外的

AER;②在肢芽外胚层背部化的突变体上,因缺少腹部外胚层而不能生成

AER,造成无肢体。

AER的作用:1)维持其内侧的间质细胞的增生能力,使肢体沿Proximal-Distal轴线生长。2.)维持A-P轴线控制因子的表达。

3)与控制A-P和D-V轴线的因子互作,以指导细胞的分化。

11.3肢体近-远(P-D)端轴线的生成

AER在肢芽沿P-D轴线生长中的作用:AER是维持间质细胞分裂、推动肢体向外生长所必需的;AER影响A-P轴线;间质细胞决定了肢体的类型;间质细胞是维

持AER所必需的。

AER维持间质细胞的分裂能力、防止其形成软骨

AER对P-D轴线影响的分子基础是FGF因子

PZ(指AER内保持了旺盛分裂能力的间质细胞区域) 识别和决定肢体的P-D轴生长程度. 肢体的P-D极性决定于PZ而非AER

间质细胞离开PZ区的时间决定了其分化命运

11.4肢体A-P轴线的确定(鸡的肢芽尚未形成之前,其A-P和D-V轴线就已经确定。(移

植的肢芽的极性不受受体胚胎极性的影响)

极性决定区(zone of polarizing activity, ZPA)位于后部间质细胞区

将额外的ZPA移植到肢芽的前端可导致远端形成镜像对称结构

11.5shh为ZPA活性分子的实验说明(P306 图14.19)

11.6肢体D-V轴线的确定

在背部外胚层特异性表达的Wnt-7a诱导背部间质细胞合成转录因子Lmx-1,后者再控制肢芽背部特异性基因的表达。

十二、变态发育

12.1变态发育:在多种动物中,个体发育要经历一个幼虫期,幼虫具有与成体非常不同的特

点,在发育中形态和构造经历了明显的阶段性变化,其中一些器官退化消失,

有些得到改造,有些新生出来,从而结束幼虫期,建成成体的结构。这种现象

统称为变态。

12.2昆虫变态发育的激素调控机制

原变态:多次蜕皮,无明显幼虫期(低等昆虫)

半变态:不经过蛹期的简单变态(直、半翅目)

羽化

若虫(稚虫)————成虫

全变态:经过蛹期的完全变态(双、鞘、鳞翅目)

蛹化羽化

——龄虫——蛹——成虫

变态机制--激素调节发育和细胞分化

激素种类(1)前胸腺分泌的蜕皮激素

负责幼虫新壳的泌成和硬化、蛹化、蛹壳形成以及蜕皮相关的生长与分化。

(2)咽侧体分泌的保幼激素

抑制上述激素负责的各种活动,协调控制蜕皮的特征发育。

神经、激素、环境

脑——————促前胸腺激素——前胸腺

——蜕皮激素(激素原——活性)——蜕皮

蜕皮激素

——龄虫——蛹——成虫

保幼激素

基因调节晚期龄虫,不同组织对蜕皮激素产生的敏感性差异。

蜕皮激素受体蛋白异构体(EcR-A EcR-B1 EcR-B2)

专性幼体:EcR-B1

成虫盘:EcR-A

12.3两栖类变态发育的激素调控机制

1)形态学

有尾幼体——成体的形态

前变态期——变态顶峰期(四肢)

生物化学

视色素(视紫质——视紫红质)

血红蛋白(HbF——HbA)

角蛋白(透明质酸——氨基多糖)

代谢(排氨——排尿素)

2)变态的激素控制

甲状腺、碘

3)甲状腺分泌:甲状腺素(T4)三碘甲腺原氨酸(T3)

下丘脑——垂体——甲状腺系统作用

4)变态期间对甲状腺素的分子反应

激素与细胞受体结合

激活腺苷酸环化酶

A TP——cAMP

改变细胞合成的蛋白质的类型(靶细胞反应)

发育生物学重点

一、绪论 1.1分化:细胞的多样性产生的过程(从单个全能的细胞--受精卵,产生各种类型分化细胞的发育过程。)。 形态发生:由分化而产生多样性的细胞构成组织、器官建立结构的过程。 图式形成:胚胎形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程 1.2大多数动物的发育要经历胚胎期、幼体期、变态发育期和成体期 1.3胚轴:胚胎前段到后端的前-后轴,背侧到腹侧的背-腹轴。对称动物还具有中侧轴或左-右轴 1.4调整型:胚胎为了保证正常发育,可以产生细胞位置的移动和重排(海胆、两栖类和鱼类等动物)。 嵌合型:合子的细胞核含有大量的特殊信息物质-决定子,卵裂过程中被平均分配到子细胞中去控制子细胞的发育命运,子细胞的发育命运由卵裂时获得的合子信息所预定,这一类型发育(青蛙、海鞘、栉水母、环节动物、线虫、软体动物)。 形态发生决定子(成形素、胞质决定子):细胞质中含有的决定细胞分化的特定物质。 二、细胞命运决定 2.11)细胞定型:细胞在分化之前,将发生一些隐蔽的变化,使细胞朝特定方向发展的过程。 2)定型分为特化和决定两个阶段 特化:当细胞或组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时,该细胞或组织已经特化。已特化的细胞或组织的命运是可逆的。 决定:当一个细胞或者组织放在胚胎另一部位可以自主分化时,该细胞或组织已经决定。已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的 3)定型有两种方式: (1)自主特化:细胞命运完全由内部细胞质决定。特点:a.通过胞质隔离实现:卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的卵裂球中,卵裂球中所含的特定细胞质决定它发育成哪一类细胞,而与邻近细胞无关。b.镶嵌型发育:以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式(2)有条件特化(渐进特化、依赖型特化):细胞的发育命运完全取决与其相邻的细胞或组织.特点:a通过胚胎诱导实现:胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过相互作用,决定其中一方或双方细胞的分化方向。相互作用之前,细胞具有多种分化潜能,但和邻近细胞或组织相互作用后逐渐限制了它们的发育命运,使之朝某一特定方向分化。b调整型发育:以细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式。……… 2.21)胞质定域:形态发生子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精后发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的卵裂球中,决定裂球的发育命运。这一现象称为胞质定域,或胞质隔离、胞质区域化、胞质重排。 2)形态发生决定子(成形素、胞质决定子):细胞质中含有的决定细胞分化的特定物质。作用或性质:(1)激活某些基因转录的物质(2)某些m RNA 3)胚胎诱导:胚胎一部分细胞可以对邻近另一部分细胞施加影响,并决定其分化方向,这种作用称为胚胎诱导。 2.3命运渐进特化实验系列: 1)Roux 缺损实验-蛙(镶嵌型发育缺损实验奠定实验胚胎学) 2)Driesch分离组合实验-海胆 3)Horstadius 分离实验-海胆(既镶嵌型发育, 又调整型发育) 2.4双梯度模型(P48 图1.19) 三、细胞分化的分子机制 3.11)细胞分化的本质:基因的差异性表达。

发育生物学 期末总结

卵裂(cleavage):受精卵形成后即不断分裂成较小的细胞,这个过程称为卵裂(cleavage) 卵裂球(blastomere):卵裂产生的细胞称为卵裂球 囊胚腔(blastocoel):动物极内部的细胞向表面迁移,形成一空腔,即囊胚腔(blastocoel) 紧密化(compaction):紧密化是哺乳动物与其它类型卵裂之间最关键的区别。8细胞之前,分裂球之间结合比较松散,从8个卵裂球起,卵裂球开始重新排列。8细胞之后突然紧密化,通过细胞连接形成致密的球体。紧密化是哺乳动物发育中第一次分化(滋养层与内细胞团的分离)的外部条件。 桑椹胚:通常动物的胚胎在64细胞以前为实心体,称为桑椹胚 囊胚:在128细胞阶段,细胞团内部空隙扩大,滋养层细胞向桑椹胚中分泌液体,产生充满液体的囊胚腔,此时的胚胎称为囊胚 植入(Implantation):胚泡逐渐埋入子宫内膜的过程,又称着床(imbed)。 母型调控:对于大多数动物而言,早期卵裂是由源自卵母细胞的因子调控的,即母型调控 合子型调控:晚期卵裂是由合子基因组表达产物调控的,即合子型调控。 MPF (促成熟因子,maturation promoting factor)可促进卵母细胞的成熟,在受精后的卵裂过程中,该因子继续发挥作用。MPF受蛋白质磷酸化和去磷酸化修饰调节 原肠形成(gastrulation):原肠作用或原肠形成是指囊胚细胞有规则的移动,使细胞重新排列,用来形成内胚层和中胚层器官的细胞迁入胚胎内部,而要形成外胚层的细胞铺展在胚胎表面。 原肠胚(gastrula):原肠作用期的胚胎叫原肠胚(gastrula)。此时,出现了三种原始胚层(germlayer)的分化,形成外胚层、中胚层和内胚层。 内陷(invagination):由囊胚植物极细胞向内陷入,形成二层细胞: 外面的一层称为外胚层(ectoderm),向内陷入的一层为内胚层(endoderm)。 内胚层围绕的空腔将形成未来的肠腔,称原肠腔(gastrocoele), 原肠腔与外界相通的孔称为原口或胚孔(blastopore)。 内移(ingression):由囊胚的一部分细胞移入内部而形成内胚层。 分层(delamination):囊胚细胞分裂时,单层细胞分裂形成内外两层细胞。 内转(卷)(involution):指正在扩展的外层向内卷折,而从内铺盖原来的外层细胞,再伸展成为内胚层。 外包(epiboly):动物极的细胞分裂快,植物极细胞由于卵黄多分裂较慢,结果动物极细胞逐渐向下包围植物极,形成外胚层,被包围的植物极细胞形成内胚层。 会聚伸展(convergent extension):指细胞间相互插入,使所在组织变窄、变薄,并推动组织向一定方向移动。在胚胎内部进行的形态发生运动,主要是会聚。 表皮细胞(epithelial cells):细胞与细胞间紧密连接成管状或片层状结构,局部或整个结构一起运动。 间质细胞(mesenchymal cells):细胞与细胞间松散相连,每个细胞为一个行动单元。 胚环(germ ring):斑马鱼的原肠作用中胚层形成过程50%外包时,与卵黄交界处的cells内卷,使交界处形成厚实的一圈,叫胚环(germ ring)。 胚盾(embryonic shield):因细胞的内卷和会聚扩展而在胚环的某处形成的加厚区。它为胚胎的背部,从此处内卷的细胞将与其它会聚扩展的下胚层细胞一起沿背部中线形成中胚层;下胚层细胞将生成内胚层和部分中胚层。 两栖类的原肠胚是通过“外包”与“内陷”和“内卷”相结合形成的,囊胚的后期,动物半球的细胞开始沿植物半球表面向下移动,首先在囊胚的边缘带下方细胞内陷出现一个弧形的浅沟。浅沟以上的细胞快速分裂,逐渐聚集并下垂呈唇形,为胚孔背唇。这就是原肠腔的开始。 背唇出现以后,内陷的范围逐渐扩大,形成胚孔侧唇,这时候的胚孔呈新月形。接着,形成了胚孔腹唇,形成了圆形的胚孔。部分卵黄细胞像塞子塞在胚孔中,因此叫做卵黄栓。 原口动物,原肠胚阶段的胚胎具有胚孔。在后来的发育中,胚孔发育成口,节肢动物以前的无脊椎动物类群属于。 后口动物,胚胎时期的原口发育为动物的肛门或封闭,而相对的一侧形成新的开口发育为动物的口。包括:棘皮动物、半索动物(柱头虫)、脊索动物。脊索动物门包括脊椎动物亚门,尾索动物亚门(海鞘)和头索动物亚门(文昌鱼)。鸡胚进入子宫后,继续卵裂形成5-6个细胞厚的胚盘。胚盘细胞从蛋白吸取液体后,与卵黄分裂,形成胚盘下腔。该腔使胚盘中央区透明,叫明区;而边缘区的细胞仍与卵黄接触使其不透明,叫暗区。 鸡胚原条(primitive streak):上胚层后部边缘区的细胞向深层侵入,两侧细胞向中央积聚、加厚,形成原条。它的出现确定了胚胎的A-P轴线。 原沟:原条内会形成一个凹陷,叫原沟,原沟的作用相当于两栖类的胚孔,是上胚层细胞进入囊胚腔的门户。Hensen`s node,或原结:原条的最前端区域,加厚,形成Hensen`s node,或原结,是一个诱导中心,相当于两栖类的胚孔背唇。

发育生物学试题及答案

发育生物学题(余老师) 一.名次解释(20分) 1.试管婴儿:利用体外受精技术产生的婴儿称为试管婴儿,体外受精是一种特殊的技术,是把卵子和精子都拿到体外来,让它们在体外人工控制的环境中完成受精过程,然后把早期胚胎移植到女性的子宫中,在子宫中孕育成为孩子。 2.胚胎干细胞:胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 3.受精:是两性生殖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。 4.孤雌生殖:有些动物种群卵子发生中减数分裂出现明显变异,以至产生二倍体的配子,不需要受精就能发育。这种方式称为孤雌生殖。 5.卵激活:经精子刺激,成熟卵从休眠状态进入活动状态,显示出的最早系列事件总称为“卵激活”,包括皮层反应、减数分裂恢复、第二极体排出、DNA复制和第一次卵裂。 6.生殖质:卵质中有一定形态结构和特殊定位的细胞质,主要由蛋白质和RNA 构成,具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。 7.IPS:将几个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞,进而获得了类似于胚胎干细胞的多能性干细胞,称之为“诱导产生的多功能性干细胞”(iPS细胞)8.母源效应基因;在卵子发生中表达并在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源效应基因。 9.合子基因:在受精后表达的胚胎型基因称为合子基因。 10.成体干细胞;成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。 11.精卵识别:异种精子不能与卵子融合,这是因为精子表面的结合素能与卵细胞膜上特异的受体结合,而达到同种识别的目的。有距离识别和接触识别之分,前者见于体外受精的水生生物。 12.顶体:精子头的顶端特化的小泡,叫作顶体(acrosome),它是由高尔基体小泡发育而来。实际上,顶体是一种特化的溶酶体。 13.精子细胞:是在曲细精管中产生,用于遗传生育的一类细胞。 14.胚胎诱导:是发育过程中通过细胞间的相互作用来决定细胞命运和使细胞定

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

北京大学申报国家级教学成果奖

北京大学申报国家级教学成果奖 成果总结报告 成果名称:生命科学创新型基础人才的培养 与理科基地建设的实践 成果完成人:许崇任、郝福英、柴真、苏都莫日根、赵进东成果完成单位:北京大学

生命科学创新型基础人才的培养 与理科基地建设的实践 北京大学生命科学学院 许崇任、郝福英、柴真、苏都莫日根、赵进东 1993年8月,经国家教委批准我院作为第一期理科基础科学研究和教学人才培养基地,于1994年正式启动。经过第一期的建设,教育部和国家自然科学基金委于1998年6月在厦门大学召开“国家基础科技人才与培养基金生物学及心理学学科评审会”,我基地被评为“A”类基地。2001年被教育部和国家自然科学基金委评为“优秀生物学基础科研与教学人才培养基地”。2000年实施的第二期理科生物学基础人才培养基地建设以来,在一期建设的基础上,我们大幅度改革了人才培养体系,进一步挖掘学生潜质,鼓励学生发展自己特长。多年来培养了一大批创新型基础研究人才,取得了显著成效。 生命科学学院现有教授41人(其中包括院士3名、长江特聘教授8人、973项目首席科学家2人、杰出青年基金获得者13人、教育部跨世纪人才基金获得者5人,以及博士生导师37人)、副教授23人。具有博士授予权的学科8个,硕士授予权的学科12个,同时是全国首批生物科学一级学科博士学位授予单位。历年来,报考我院的都是各省市考生的佼佼者,获得中学生国际生物奥赛金银牌的选手也绝多数进入我院。我院现有在校本科生636名,硕士和博士研究生399名。因为招收的都是全国高考中顶尖的学生(1994年-2004年共有51位各省市自治区的高考“状元”和22位国际奥林匹克竞赛金牌、8名银牌、2名铜牌获得者),根据我院人才培养的实际情况,我们的全体学生均是基地学生。多年来,我们始终把国家理科基地建设和创建世界一流学科紧密地结合起来,充分发挥基地学科门类齐全、师资力量雄厚的综合优势,在转变办学指导思想和人才培养模式方面,在课程体系、教学内容、教材建设和教学方法与手段等方面进行了全面改革,在

发育生物学期末考试复习资料

发育生物学期末复习资料 一、发育的主要功能:产生细胞的多样性(细胞分化);保证世代的连续(繁殖)。 二、发育的基本阶段:①胚前期:配子发生、成熟、排放的时期—生殖生物学()。②胚胎期:受精、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生、新个体(幼虫、幼体,变态)。③胚后期:性成熟前期、性成熟期、衰老期(老年学)、死亡。 三、发育的主要特征和普遍规律: 细胞增殖():伴随发育的整个过程中,不同时期、不同结构增殖速度不同 细胞分化():从受精卵产生各种类型细胞的发育过程称为细胞分化。或者说,细胞的形态、结构和功能上的差异性产生的过程为细胞分化。 图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程。 形态发生():不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程。 卵裂:细胞分裂快、没有(或短)细胞生长的间歇期,因而新生细胞的体积比母细胞小。 胚胎在基本的形成之后,其体积会显著增长,原因在于细胞数量增加、细胞体积增加、胞外物质的积累。不同组织器官的生长速度也各异。 :指细胞特性发生了不可逆的改变,发育潜力已经单一化。 :指一组细胞在中性环境下离体培养,它们仍按其正常命运图谱发育。 诱导信号在细胞之间传递的三种方式:扩散性信号分子、跨膜蛋白的直接互作、间隙连接 信号传导特点:传递距离有限;并非所有细胞都能对某种信号发生反应;不同类型细胞可对同一信号发生不同反应, ., 乙酰胆碱使心肌收缩频率下降,但促使唾液腺分泌唾液。 模式生物的主要特征:取材方便;胚胎具有较强的可操作性;可进行遗传学研究 脊椎动物模式生物:两栖类:非洲爪蟾;鱼类:斑马鱼;鸟类:鸡;哺乳动物:小鼠。

1. 非洲爪蟾主要优点:1. 取卵方便,不受季节限制; 2. 卵1.4、胚胎体积大,易于操作; 3. 发育速度快,抗感染力强,易于培养。4、卵母细胞减数分裂。 主要缺点:异源四倍体,突变难。 2. 斑马鱼主要优点:1. 易于饲养,性成熟短,3个月;产卵力强;2.体外受精和发育,胚胎透明,易于观察; 3. 易于遗传操作:如杂交、诱变; 4. 基因组测序已完成;5、胚胎发育机理和基因组研究。 3. 鸡主要优点:1. 体外发育,易于实验;2. 器官(肢、体节)发育的重要模型;3. 基因组测序已完成。 4. 小鼠主要优点:1. 世代周期短2个月;2. 人类疾病的动物模型;3. 基因组测序已完成,遗传背景清楚,实验手段完善。 无脊椎动物模式生物:果蝇;线虫;其他:海胆;海鞘;文昌鱼;水螅;涡虫;拟南芥 1. 黑腹果蝇主要优点:1. 个体小,生命周期短,易于繁殖,产卵力强,操作简便,成本低; 2.染色体巨大,易于基因定位。其胚胎和成体表型特征丰富。胚胎发育图式; 3. 基因组测序已完成,遗传背景清楚,实验手段完善。 2、线虫主要优点:1. 成虫体长1,结构简单,细胞数目少,谱系清楚;2. 性成熟短2.5-3d 易于培养,便于突变筛选,两种成虫;3. 基因组测序已完成。 3、海胆主要优点:1. 最早的发育生物学模式动物;2、早期发育的模型,受精;3、已完成紫海胆基因组的破译、分析工作。 希腊哲学家在公元前第4世纪在对鸡胚和一些无脊椎动物胚胎观察后提出胚胎发育的两种假设:后成论() 与先成论()。 细胞的命运早在卵裂时,由细胞所获得的合子核信息决定——镶嵌型发育 发育生物学五大未解难题(中心问题):①分化难题:相同的基因组怎样产生不同类型的细胞?②形态发生难题:细胞是如何组建自己又如何形成恰当的排序?③生长难题:生物体内的细胞如何知道它何时该长,何时该停?④生殖难题:生殖细胞是如何发出指令形成下一代的?细胞核和细胞质中允许它们完成这一使命的指令又是什么?⑤进化难题:在发育中的变化怎样创造新体型呢?哪些变化能够起到进化的作用? 第一章细胞命运的决定

发育生物学题库

发育生物学题库FCY打印版 1、发育与发育生物学概念? 答:发育——指一个有机体从其生命开始到成熟的变化过程,是生物有机体的自我构建和自我组织的过程。 发育生物学——是以传统的胚胎学为基础,渗透了分子生物学、遗传学和细胞生物学等学科的原理和方法,研究生物个体发育过程及其调节机制,即研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的规律的科学。 2、什么是原肠胚? 答:胚胎由囊胚继续发育,由原始的单胚层细胞发展成具有双层或三层胚层结构的胚胎,称为原肠胚。 3、神经板概念、形成过程及作用?(P77) 答:神经板概念——早期胚胎背侧表面的一条增厚的纵行外胚层条带。可发育成神经系统。 形成过程——主要是脊索动物发生初期原肠形成终了后于外胚层背侧正中产生的,呈球拍形,后部狭窄肥厚,以后其主要部分形成中枢神经系统和眼原基。神经外胚层细胞分布于神经板两侧,位于脊索的背方,该区域较平坦,呈平板状,它将发育成神经管。 作用——随着发生的进展,神经板周围的外胚层隆起变为神经褶,不久因两侧的神经褶在背侧正中闭合而变成神经管。 4、初级性别决定的概念?(P132) 答:指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生殖腺的发育命运决定于其染色体组成,Y染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为testis而非ovary。 5、什么是胚孔?什么是原条?在胚胎发育中作用?(P64、68) 答:胚孔——两栖类和海胆囊胚表面产生的圆形内陷小口。在原肠期内胚层和中胚层细胞经此口内卷进入胚胎内部。(是动物早期胚胎原肠的开口。原肠形成时,内胚层细胞迁移到胚体内部形成原肠腔,留有与外界相通的孔。)作用:通过胚孔背唇进入胚内的细胞将形成脊索及头部中胚层,其余大部分中胚层细胞经胚孔侧唇进入胚内。原口动物的口起源于胚孔,如大多数无脊椎动物;而后口动物的胚孔则发育为成体的肛门,与胚孔相对的一端另行开口,发育为成体的口。如脊椎动物及棘皮动物等。 原条——在鸟类、爬行类和哺乳类胚胎原肠作用时,胚胎后区加厚,并向头区延伸所形成的细胞条。作用:其出现确定了胚胎前后轴。功能上相当于两栖类的胚孔,引导上胚层细胞的迁移运动,形成中胚层组织和部分内胚层组织。 6、什么是脊索?在胚胎发育中作用? 答:脊索——脊索动物体内的一种条状结构。也存在于脊椎动物胚胎时期,在脊椎动物成体中部分或全部被脊椎所代替。 作用——脊索的出现构成了支撑躯体的主梁,这个主梁使体重有了更好的受力者,体内内脏器官得到有力的支持和保护,运动肌肉获得坚强的支点,在运动时不致由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形。脊索动物身体更灵活,体形有可能向“大型化”发展。 7、精子发生与卵子发生概念及其异同点?

发育生物学复习重点

文春根发育生物学复习重点 名词解释 1、形态发生决定子:也称形成素或胞质决定子,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。 2、顶体反应:是指受精前精子在同卵子接触时精子顶体产生的一系列变化。顶体反应释放的水解酶溶解和精子结合的卵黄膜或透明带,并在该位置进行精卵细胞膜的融合。 3、初级神经胚形成:原肠胚的脊索中胚层诱导其上方的外胚层形成神经系统这个关键的诱导作用,传统地被称为初级胚胎诱导。 4、卵裂:从受精卵到囊胚阶段的细胞分裂,是一系列的有丝分裂,在卵裂过程中,细胞质没有增加,受精卵的细胞质被分配到越来越小的卵裂球之中,卵裂过程中,并没有生长的时期,相邻的两次卵裂之间的间隔时间很短,从而使细胞质与细胞核的比率越来越小。 5、ZP3:称为透明带蛋白,它与ZP1、ZP2以网状的骨架结构存在于透明带中,ZP3能结合精子,并引发顶体反应。 6、多线染色体:分裂间期形成的染色体,由于复制多次而没有分离其复制产物, 许多染色线集合在一个染色体中,同时由于染色线折叠形成带与间带很明显区别的结构(2分)。 7、拟常染色体:含有与X染色体共有的DNA序列(1分),这使它能在有丝分 裂期间与X染色体配对(1分)。 8、乌尔夫氏再生:将成体蝾螈晶状体除去后(1分),可以从虹膜背缘再生出 新的晶状体。 9、阈值:变态过程中涉及的主要问题是发育事件的相互协调,协调变态的工具 好象是产生不同的特异影响需要不同数量的激素(2分)。 10、Bohr 效应:多数脊椎动物的血红蛋白显示出与氧的结合随pH的升高而增加 11、原肠作用: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。 12、精子获能:是指精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程,是精子在受精前必须经历的一个重要阶段。 13、胚胎诱导:在有机体的发育过程中,一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用,引起后一种组织分化方向上的变化的过程称为胚胎诱导。 14、原条:鸟类和哺乳类原肠胚形成中的结构,由上胚层中预定中胚层和内胚层细胞组成,这些细胞通过原条进入胚胎内部,胚胎形成了三胚层,原条最终消失。 15、组织者:能够诱导外胚层形成神经系统,并能和其他组织形成次级胚胎的胚孔背唇称为组织者。 16、类坏死:指细胞处于活的和死亡之间(1分),有着一整套原生质的临界状态(1分),这种变化是可逆的。 17、转分化:虹膜背缘或神经视网膜上皮分化(1分)为晶状体或类晶状体。(1分) 18、全能细胞:能产生有机体的全部细胞表型,或可以产生一个完整的有机体, (1分)它的全套基因信息都可以表达,如合子或早期的分裂球等。(1分)

发育生物学总结大全

1. 原肠:原肠作用中植物极板向内弯曲、内陷,当深及囊胚 腔1/4到1/2时,内陷停止,此时陷入的部分称为原肠。 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。原肠形成期间,囊胚细胞彼此之间的位臵发生变动,重新占有新的位臵,并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。 2.原肠作用的细胞迁移的主要方式?答:外包,内陷,内卷,分层,内移,集中延伸。 3.瓶状细胞是怎样形成的?其作用是什么?答:爪蟾胚胎未来背侧即赤道下方向“灰色新月区”发生原肠作用,在“灰色新月区”形成背唇,而凹陷的小孔为胚孔,胚孔处的细胞顶端部位剧烈收缩,而基底部位扩张,变为瓶状。作用:与胚胎外表面相通 4.初级神经胚形成和次级神经胚形成?答:初级神经胚形成:由脊索中胚层诱导上面覆盖的外胚层细胞分裂,内陷并与表皮质脱离形成中空的神经管。 初级神经胚形成的过程可以分为彼此独立但在时空上又相互重叠的5个时期: (1)、神经板(neural plate)形成 (2)、神经底板(neural floor plate)形成 (3)、神经板的整形(shaping) (4)、神经板弯曲成神经沟(neural groove) (5)、神经沟闭合形成神经管(neural tube) 次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着在细胞索中心产生空洞形成中空的神经管。

5.什么叫神经板,神经褶,神经沟?答:神经板:外胚层中线处细胞形状发 生改变,细胞纵向变长加厚,形成神经板。神经褶:神经板形成后不久,边缘加厚,并向上翘起形成神经褶。神经沟:神经褶形成后在神经板中央出现的U型沟。 6.无脑畸形和脊髓裂?与哪些基因有关,如何避免?答:无脑畸形和脊髓裂均为人类胚胎的神经管闭合缺陷症。人的后端神经管区域在27天时如不能合拢,则产生脊髓裂;若前端神经管区域不能合成,则胚儿前脑发育被停止,产生致死的无脑畸形。它们与pax3、sonic hedghog和openbrain等基因有关。约50%神经管缺陷可由孕妇补充叶酸加以避免。 7.突触的形成?答:突触的形成:当神经元的生长锥抵达靶位,将在二者间形成特化的连接,即神经突触。 8.神经嵴细胞的发生部位,特点,分化命运?答:神经嵴细胞:发生部位——神经管闭合处的神经管细胞和神经管相接的外表层细胞,它的间质细胞化而成 具有迁移性。分化命运:因发生的部位和迁移目的地不同而不同,可分化为感员,交感和副交感神经系统的神经元和胶质细胞,肾上腺髓质细胞,表皮中的色素细胞,头骨软骨和结缔组织等 9.中胚层的分区及其发育命运?答:中胚层的分区:一、背面中央的脊索中胚层。形成脊索;二、背部体节中胚层。形成体节和神经管两侧的中胚层细胞,并产生背部结缔组织;三、居间中胚层,形成泌尿系统和生殖管道;四、离脊索较远的侧板中胚层,形成心脏,血管,循环系统的血细胞、体腔衬里、除肌

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-复习资料-名词整理

1.细胞分化: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。 2.定型:细胞在分化之前,将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。定型分为特化和决定两个时相。 3.特化: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已经特化了。 4.决定:当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织已经决定了。 已特化的细胞或组织的发育命运是可逆的。相比之下,已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的。 5.胞质隔离: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。 6.胚胎诱导:胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过相互作用,决定其中一方或双方的分化方向,也就是发育命运。 7.镶嵌型发育:以细胞自主特化(细胞发育方向取决于细胞内特定的细胞质)为特点的胚胎发育模式。 8.调整型发育:以细胞有条件特化(细胞的发育方向取决于它与邻近细胞之间的相互作用)为特点的胚胎发育模式。 9.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。 10.形态发生决定子 性质:1.激活某些基 因转录的物质 2.mRNA 11.受精:是指两性 生殖细胞融合并形 成具备双亲遗传潜 能的新个体的过 程。 13.顶体反应:顶体 反应是指受精前精 子在同卵子接触 时,精子顶体产生 的一系列变化。(顶 体反应释放的水解 酶溶解和精子结合 的卵黄膜或透明 带,并在该位置进 行精卵细胞膜的融 合。) 14.卵裂:受精卵经 过一系列的细胞分 裂将体积极大的卵 子细胞质分割成许 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。 15.原肠作用:是胚 胎细胞通过剧烈 的、高速有序的运 动,使囊胚细胞的 重新组合,形成由 外胚层、中胚层和 内胚层三个胚层构 成的胚胎结构的过 程。 16.神经嵴:神经嵴 细胞来源于外胚 层,从神经管和表 皮连接处迁移出 来,又被称作第四 胚层。迁移身体不 同部位,产生各种 类型分化细胞,如 感觉、神经元及胶 质细胞、表皮色素 细胞及头部骨骼和 结缔组织等。 17.胚胎诱导: 在有 机体的发育过程 中,一个区域的组 织与另一个区域的 组织相互作用,引 起后一种组织分化 方向上的变化的过 程称为胚胎诱导。 18.诱导者:产生影 响并引起另一种细 胞或组织分化方向 变化的这部分细胞 或组织称为诱导 者。 19.反应组织:接受 影响并改变分化方 向的细胞或组织称 反应组织。 20.组织者:能够诱 导外胚层形成神经 系统,并能和其他 组织形成次级胚胎 的胚孔背唇称为组 织者。 21.初级胚胎诱导: 原肠胚的脊索中胚 层诱导其上方的外 胚层形成神经系统 这个关键的诱导作 用,传统地被称为 初级胚胎诱导。 22.次级诱导:一种 组织与另一种组织 相互作用,特异指 定它的命运称为次 级诱导; 23.三级诱导:次级 诱导的产物作为诱 导者,指定与之发 挥作用组织的命运 叫三级诱导。 如眼发育过程中: 视泡由原肠顶前端 诱导前脑向两侧突 出而成。视泡诱导 其上面的外胚层形 成晶状体,晶状体 和视泡又诱导其上 面的外胚层形成角 膜。 24.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。 25.在两栖类囊胚中 最靠近背侧的一群 植物半球细胞,对 组织者具有特殊的 诱导能力,称为 Nieuwkoop中心。 26.顶外胚层嵴 (AER):在鸟类和哺 乳类中胚层诱导肢 芽顶端前、后边缘 的外胚层细胞伸 长,形成一个增厚 的特殊结构,称为 顶外胚层嵴。 27.干细胞:一类具 有自我更新和产生 分化后代这两种基 本特性的细胞。 28.胚胎干细胞 (ES):从早期囊胚 细胞分离并在体外 培养和建系的细 胞。 29.胚胎生殖细胞: 从胚胎生殖嵴原始 生殖细胞分离建系 的细胞。 30.成体干细胞:先 在成年组织和器 官,以后在胎儿组 织被证明其存在, 随后个别也在体外 培养和建系成功的 干细胞。 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。 细胞定型;在细胞 化为具有一定的形 态和一定功能之 前,细胞内部已经 发生了一些隐蔽的 变化,使细胞具有 朝特定方向发生的 潜力,这一过程为 细胞定型或指定细 胞定型可分为特化 与决定两个阶段, 区别:已特化细胞 或组织的发育命运 是可逆的,而已决 定细胞或组织的发 育命运是不可逆 的。 镶嵌型发育:如果 在发育早期将一个 特定裂球从整体胚 胎上分离下来,他 就会形成如同其在 整体胚胎中将会形 成的结构一样的组 织,而胚胎其余部 分形成的组织会缺 乏分离裂球所能产 生的结构,两者恰 好相补。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。如: 栉水母、海鞘、环 节动物、线虫、软 体动物。 调整型发育:对细 胞进行有条件特化 的胚胎来说,如果 在发育早期将一个 分裂球从整体胚胎 上分离下来,剩余 胚胎中某些细胞可 以改变发育命运, 填补分离掉的裂球 所留下的空缺,仍 形成一个正常的胚 胎。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。如: 海胆、两栖类、鱼 类。 形态发生决定子: 也称成形素或胞质 决定子,主要是特 异性的蛋白质或 mRNA,可以激活 或抑制某些基因, 决定细胞分化。主 要存在于卵子细胞 质中,包括典型的 镶嵌型与调整型胚

(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。

南昌大学发育生物学复习重点

南昌大学发育生物学复习重点 一、名词解释 1.母体效应基因:又称母体因子,在卵母中呈极性分布,受精后被翻译为在胚胎发育中起重要作用的转录因子和翻译调节蛋白的mRNA分子,他们在胚胎发育的决定中起重要作用。 2.顶体:精子头的顶端特化的小泡,叫作顶体(acrosome),它是由高尔基体小泡发育而来。 3.缺口基因:沿果蝇前后轴最早表达的合子基因,它们均编码转录因子,参与果蝇胚胎前后轴早期模式的形成。 4.灰色新月区:精子入卵后,皮层向精子进入的方向旋转大约30°,在动物极皮层含大量色素而内层含有少量色素的物种中,这一胞质不同层次的相对运动形成了一个在精子进入点对面的新月形的灰色区域,称为灰色新月。 5.体节:随着原条退化和神经褶开始在胚胎中央合拢,轴旁中胚层分隔成细胞团块,称为体节。 6.生长锥:生长锥为轴突或树突的末端,其生长点往往呈锥形,故又称生长锥。 7.菱脑节:神经管闭合后,后脑前后轴逐渐被划分为8节,成为菱脑节,每个菱脑节是一个发育单位。 8.诱导多能干细胞:是通过基因转染技术将某些转录因子导入人或动物体细胞,使体细胞直接重构为胚胎干细胞样的多潜能细胞。 9.分子简约性:又称小型工具盒,是由相同类型的分子发育成不同的动物体的性质叫分子简约性。 10.非遗传多样性:不可遗传的、由环境诱发的非连续表型 11.ZP3:透明带中的化学组分,是一种糖蛋白。能结合精子,引起顶体反应。 12.胚后发育:在动物个体发育过程中,经过幼虫或幼体至成虫、或成体达到性成熟时的发育过程,称为胚后发育。 13.生殖质: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。 14.盘状卵裂:盘状卵裂是鱼类、爬行类、鸟类及部分头足类的卵裂方式。属于不完全卵裂。鱼类、爬行类和鸟类的卵子是端黄卵,卵子中的细胞质集中于动物极的一个很小的区域,该区域称胚盘。卵裂只在胚盘中进行,卵黄不参与卵裂。 15.皮质反应:精子进入后,这些皮质颗粒便与卵质膜融合,使内容物释放于卵周隙中(成分可能为蛋白酶类),形成受精膜,称之为皮质反应。 16. 初级神经管形成:在脊索中胚层的诱导下,外胚层细胞增殖、内陷、对折、顶端封闭、

(完整版)发育生物学试题及答案

发育生物学题(余老师) 一.名次解释(20分) 1. 试管婴丿儿:利用体外受精技术产生的婴儿称为试管婴儿,体外受精是一种特殊的技术, 是把卵子和精子都拿到体外来,让它们在体外人工控制的环境中完成受精过程,然后把早期 胚胎移植到女性的子宫中,在子宫中孕育成为孩子。 2. 胚胎干细胞:胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细 胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 3. 受精 :是两性生殖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。 4. 孤雌生殖:有些动物种群卵子发生中减数分裂出现明显变异,以至产生二倍体 的配子,不需要受精就能发育。这种方式称为孤雌生殖。 5. 卵激活:经精子刺激,成熟卵从休眠状态进入活动状态,显示出的最早系列事 件总称为“卵激活”,包括皮层反应、减数分裂恢复、第二极体排出、DNA复制 和第一次卵裂。 6. 生殖质:卵质中有一定形态结构和特殊定位的细胞质,主要由蛋白质和RNA 构成,具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。 7. IPS:将几个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞,进而获得了类似于 胚胎干细胞的多能性干细胞,称之为“诱导产生的多功能性干细胞”(iPS细胞)8. 母源效应基因;在卵子发生中表达并在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源效应基因。 9. 合子基因:在受精后表达的胚胎型基因称为合子基因。 10. 成体干细胞;成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。 11. 精卵识别:异种精子不能与卵子融合,这是因为精子表面的结合素能与卵细胞膜上特 异的受体结合,而达到同种识别的目的。有距离识别和接触识别之分,前者见于体外受精的 水生生物。 12. 顶体:精子头的顶端特化的小泡,叫作顶体(acrosome),它是由高尔基体小泡发育而—| 来。实际上,顶体是一种特化的溶酶体。 13. 精子细胞:是在曲细精管中产生,用于遗传生育的一类细胞。 14. 胚胎诱导:是发育过程中通过细胞间的相互作用来决定细胞命运和使细胞定向分化

发育生物学_重点总结

名词解释 1.细胞分化: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。 2.定型:细胞在分化之前,将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。定型分为特化和决定两个时相。 3.特化: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已经特化了。 4.决定:当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织已经决定了。 已特化的细胞或组织的发育命运是可逆的。相比之下,已决定的细胞或组织的发育命运是不可逆的。 5.胞质隔离: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。 6.胚胎诱导:胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过相互作用,决定其中一方或双方的分化方向,也就是发育命运。 7.镶嵌型发育:以细胞自主特化(细胞发育方向取决于细胞内特定的细胞质)为特点的胚胎发育模式。 8.调整型发育:以细胞有条件特化(细胞的发育方向取决于它与邻近细胞之间的相互作用)为特点的胚胎发育模式。 9.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。 10.形态发生决定子性质:1.激活某些基因转录的物质 11.受精:是指两性生殖细胞融合并形成具备双亲遗传潜能的新个体的过程。 12.精子获能:哺乳动物的精子需要在雌性生殖道中停留一个特定的时期,以获得对卵子受精的能力,这一过程称为精子获能。 13.顶体反应:顶体反应是指受精前精子在同卵子接触时,精子顶体产生的一系列变化。(顶体反应释放的水解酶溶解和精子结合的卵黄膜或透明带,并在该位置进行精卵细胞膜的融合。) 14.卵裂:受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵子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。 15.原肠作用:是胚胎细胞通过剧烈的、高速有序的运动,使囊胚细胞的重新组合,形成由外

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