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发育生物学绪论

发育生物学绪论
发育生物学绪论

发育生物学

绪论

1.发育生物学简介

2.发育生物学基本概念

3.发育生物学发展简史

4.发育生物学模式生物

5.发育生物学五大未解难题

第一节发育生物学简介

发育生物学的研究对象

发育生物学(developmental biology)是应用现代生物学的技术研究生物发育本质的科学,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、衰老和死亡即生物个体发育(ontogeny)中生命过程发展的机制。同时,发育生物学也研究生物种群系统发生(systematics development)的机制

发育生物学研究的主要任务

个体发育的基础是细胞分化(cell different-iation)。从个体发育的角度来说,一个单细胞受精卵如何通过一系列的细胞分裂和细胞分化,产生有机体内所有形态和功能不同的细胞,这些细胞之间又如何通过细胞之间的相互作用共同构建各种组织和器官,建成一个有机体并完成各种发育过程,这些都是发育生物学的主要任务。

从另一个角度来讲,发育是遗传信息按一定的时间和空间顺序表达的结果。发育具有严格的次序性,发育并不是个别基因的表达,而是众多基因表达在时间和空间上的联系和配合。

发育生物学的主要任务是研究生物体发育的遗传程序及其调控机制。

发育生物学的主要研究热点

1体轴决定。2细胞分化(干细胞、细胞凋亡、细胞分化决定、基因的重编程、体细胞克隆)。3神经发育。4发育调节与信号通道。5发育与进化。

第一节发育生物学基本概念

发育的主要特征是具有严格的时间和空间的次序性,这种次序性由发育的遗传程序控制。

发育是有机体的各种细胞协同作用的结果,也是一系列基因网络性调控的结果。

多细胞有机体的发育有两个主要的功能:

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。

2. 通过繁殖(reproduction)产生新一代的个体,保证世代的交替和生命的连续。

动物发育的基本规律

新个体的生命开始于两性配子(gamete)—精子和卵子的融合,其融合过程称为受精(fertilization)。通过受精激活发育的程序,受精卵开始胚胎发育(embryogenesis)。

大多数动物的胚胎发育要经过受精、卵裂(cleavage)、原肠胚形成(gastrulation)、神经胚形成(neurulation)和器官形成(organogenesis)等几个主要的胚胎发育阶段才能发育成为幼体,通过生长发育成为成体。

有些动物如两栖类的个体发育还必需经历变态(metamorphosis),才能发育成为成体。

发生分化的细胞常常分泌一种抑制性信号作用于相邻的细胞,结果形成侧面抑制。侧面抑制能够形成空间的模式

从受精卵发育成为有机体,实际上是从一个全能细胞通过一系列的细胞分化产生有机体全部细胞表型的过程。细胞分化的结果是形成一定的细胞表型。人的受精卵通过细胞分化至少产生250种以上的细胞。

发育的细胞共性事件

细胞分裂满足细胞快速增殖发育进程。细胞分化机体细胞多样性的保证。模式形成使细胞分化的时空顺序发生,确立机体的统一性。细胞迁移为器官发生提供细胞来源。细胞凋亡抑制癌细胞或受损细胞的增殖,并给予及时的清除。

第三节发育生物学发展简史

后成论与先成论的持久论争

早在公元前4世纪,Aristotle对于动物胚胎的不同部分和成体动物各种结构形成的原因就提出了自己的观点。在观察鸡、星鲛和一些无脊椎动物胚胎发育的基础上,他首先提出了胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的,这个理论后来称为后成论(theory of epigenesis),也称渐成论。他的思想在19世纪末之前一直占有主要地位。

直到公元17世纪后期和18世纪,以精源学说和卵源学说为代表的先成论(theory of performation)占据了统治地位。

两种学说的共同点认为胚胎是成体的雏形,是配子中固有的结构,胚胎发育仅仅是原有结构的增大。这两种学说还认为卵子中含有所有后代的微小胚胎,一个世代包含下一个世代,使种族得以延续。

17世纪意大利杰出的胚胎学家马尔比基(M Malpighi)对鸡胚的发育作了相当细致的描述,但也未能摆脱先成论观点的束缚,他仍然深信胚胎在形成之初就已经存在了。

1759年,德国科学家Wolff根据自己对鸡胚发育的仔细观察,认为卵子中并不存在胚胎结构,胚胎与成体并不相同,胚胎发育是逐渐变化的过程。

后成论的观点直到19世纪才为人们接受。

细胞理论改变了胚胎发育和遗传学的基本原理

1839年,德国著名植物学家Schleiden和生理学家Schwann指出细胞是生命的基本单位,通过细胞的有丝分裂产生其他的细胞。

在胚胎发育过程中,通过受精卵的分裂产生许多新细胞,同时产生新的细胞类型。人们对受精以及减数分裂等过程的认识揭开了发育生物学甚至是整个生物学的新篇章。

发育的嵌合型合调整型

19世纪80年代,Weismann就提出了关于细胞、染色体和基因与胚胎发育关系的理论。他认为合子的细胞核含有大量特殊的信息物质——决定子(determinant),在卵裂的过程中这些决定子被不均匀地分配到子细胞中去控制子细胞的发育命运。

细胞的命运实际上是由卵裂时所获得的合子核信息早已预定的,这一类型的发育我们称为嵌合型发育(mosaic developmen

Weismann理论的核心强调早期的卵裂必须为不对称卵裂。卵裂结果产生的子细胞彼此之间是完全不同的。

德国生物学家魏斯曼(August Wisman)发现动物的细胞可以分为体细胞(somatic cell)和生殖细胞(germ cells)他认为后代的遗传特征不是来自体细胞,而是来自生殖细胞,生殖细胞并不受体细胞的影响。

Driech(1891)首先证明海胆发育过程中存在调整型发育(regulative development):胚胎为保证正常的发育,可以产生胚胎细胞位置的移动和重排。

诱导现象的发现

1924年Spemann和助手Mangold进行了著名的蝾螈胚孔背唇移植实验,发现胚孔背唇具有调控和组织一个几乎完整的胚胎产生的特殊能力,故称为组织者(organizer)。

发育中诱导和细胞之间相互作用的重要性才得到充分的重视。

诱导现象(induction)使人们认识到细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题。

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(inducer),后者称为发应组织,诱导者可指令邻近反应组织

2. 性染色体架起了基因与发育之桥

Morgan等对果蝇伴性遗传(sex-linked inheritance)性状的鉴定以及由此进行的一系列研究架起了基因与发育之桥。也正是由于基因论的影响,才推动了以描述形态为主的胚胎学向致力于阐明发育机制的发育生物学的进步和发展。

发育生物学已成为当代生命科学研究的前沿和热点领域之一。

第四节发育生物学模式生物

发育生物学中的模式动物

概念:对某些生物的研究具有帮助我们理解生命世界一般规律的意义,这些生物被称为“模式生物”特点:生理特征能够代表生物界的某一大类群;容易获得并易于在实验室内饲养、繁殖;容易进行实验操作,特别是遗传学分析;常见模式生物:酵母、线虫、果蝇、海胆、斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠等。

线虫

秀丽隐杆线虫生物显微镜下,它通身透明,纤细的身躯优雅的摆动,每一块肌肉的收缩与松弛的一览无余。它生活在土壤中,以细菌为食,被称为“自由线虫”。线虫之所以能在经典模式生物的名单中占有一个重要位置和它的形态特点有密切关系,它是唯一一个身体中的所有细胞能被逐个盘点并各归其类的生物。它的幼虫含有556个体细胞和2个原始生殖细胞,成虫则根据性别不同具有不同的细胞数。线虫的生命周期很短,它从生到死的全过程只有3天半,这就使得不间断的观察并追踪每个细胞的演变成为可能。最常见的雌雄同体成虫成熟后含有959个体细胞和2000个生殖细胞,而较少见的雄性成虫则只有1031个体细胞和1000个生殖细胞。

第五节发育生物学五大未解难题

分化难题。形态发生难题。生长难题生殖难题。进化难题。

1、分化难题

开始为单细胞的受精卵经不断分裂可以产生上百种(人至少有250种)诸如:肌肉细

胞、表皮细胞、神经细胞、淋巴细胞、血细胞和脂肪细胞等不同类型的细胞。由于体内每一个细胞都含有相同的基因组,因此必须了解相同的基因组怎样产生不同类型的细胞。

2、形态发生难题

分化的各种类型的细胞并不随机分布,而是构成复杂的组织和器官,器官又按照一定的方式排列。如手指长在手的顶端,而不是长在手中间;眼睛长在脸上,而不是长在肚皮上,细胞是如何组建自己又如何形成恰当的排序也是长期困惑发育生物学家的难题。

3、生长难题

如果某人脸上的细胞多分裂一次,他的脸肯定会严重变形;如果我们手臂上的每一个细胞多分裂一次,我们在系鞋带时就不用弯腰,生物体内的细胞知道它何时该长,何时该停。

4、生殖难题

精子和卵子都是非常特化的细胞,只有它们才能将创造生命的指令代代相传。而这些生殖细胞如何发出指令形成下一代呢?在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呢?

5、进化难题

进化涉及发育中的遗传变化。当我们说今天的一趾马有一个五趾的祖先,我们是说这匹马的祖先在多代的胚胎发育过程中其软骨和肌肉发生了变化。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?这是发育生物学家最近重新强调的进化难题。

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】

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。

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?

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

发育生物学教案-2015年

实验一 秀丽隐杆线虫的培养及其发育过程的观察 一、 实验目的 1.理解线虫作为模式生物的优势以及在相关研究领域的应用; 2.掌握线虫的基本培养技术,观察并且区分两种线虫个体发育过程的异同; 3.理解线虫RNA干扰技术的基本原理,并学会使用该方法对目的基因进行干扰。 二、 实验原理 秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegan)属于线虫动物门(Nematoda)隐杆线虫属(Caenorhabditis)秀丽隐杆线虫种(C.elegans),根据命名法则中的二名法命名为Caenorhabditis elegans。上世纪六七十年代分子遗传学的奠基人之一Sydney Brenner将线虫作为分子生物学和发育生物学研究的模式生物。 C.elegans为蠕虫状,长度约1mm,因其个体结构简单、体细胞数目恒定,特定细胞位置固定,生活史短、遗传背景清楚、基因组测序已经完成等,在遗传与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病、病原体与生物机体的相互作用、药物筛选、动物的应急反应、环境生物学和信号传导等领域得到广泛应用。如细胞凋亡现象及其机理以及RNA干扰技术最早都是在线虫中被揭示的。 C.elegans的基本结构以及生活史 C.elegans有雌雄同体(XX)和雄虫(XO)两种性别,在自然条件下,成虫大多为雌雄同体,雄虫的个体数只占大约千分之一。其基本的结构包括口、咽、肠、性腺以及胶原蛋白角质层,雌雄同体有两个卵巢、输卵管、储精囊,及单一一个子宫(图1,2),雄性有个单叶的性腺、输精管及一个特化为交配用的尾部(图3,4)。 C.elegans是唯一一个身体中的所有细胞能被逐个盘点并各归其类的生物。其幼虫含有556个体细胞和2个原始生殖细胞,而它的成虫则根据性别不同具有不同的细胞数。最常见的雌雄同体成虫在发育期间,共产生1090个细胞,其中131个在特定时期凋亡,因此,其成熟后含有959个体细胞和2000个生殖细胞,而较少见的雄性成虫则只有1031个体细胞和1000个生殖细胞。 C. elegans有五对常染色体和一对性染色体,是一个染色体数很少的二倍体。 图1 雌雄同体线虫解剖示意图

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?

福师1203考试批次《发育生物学》复习题及参考答案讲课教案

福师1203考试批次《发育生物学》复习题及参考答案

福师1203考试批次《发育生物学》复习题及参考答案一 一、单选题(每小题1分,共30分) 1.生精细胞的基因表达在何期停止?() A.初级精母细胞阶段; B.次级精母细胞阶段; C.精子细胞阶段; D.精原细胞阶段。 2.在卵母细胞发育的双线期,细胞核() A.称为卵泡; B.又叫胚泡; C.中出现多线染色体; D.中出现灯刷染色体。 3.在昆虫卵母细胞中,许多mRNA和蛋白质是由() A.卵母细胞自身合成的; B.滤泡细胞合成的; C.抚育细胞合成的; D.卵室以外的细胞合成的。 4.在蛙的卵母细胞发育过程中,细胞核中出现了多核仁。出现多核仁表明:() A.卵母细胞能够合成大量的DNA; B.卵母细胞处于减数分裂的中期阶段; C.卵母细胞能够合成大量的核糖体; D.卵母细胞能够合成大量的tRNA。 5.哺乳动物的精子在受精之前要发生一个重要的变化。这个变化叫() A.“获能”; B.皮层反应; C.蜕膜反应; D.透明带反应。 6.海胆受精卵起着永久阻止多精入卵的作用。() A.质膜电位的升高; B.的透明带反应; C.的皮层反应; D.蜕膜反应。 7.下列哪一种动物的卵裂属于盘状卵裂?() A.昆虫类的卵裂; B.鸟类的卵裂; C.哺乳动物的卵裂; D.蛙的卵裂。 8.下述哪一项不是哺乳动物卵裂的特点?() A.早期的分裂,卵裂球数量逐个增加; B.卵裂间隔时间较长; C.8细胞阶段经历一个致密化过程; D.卵裂属于螺旋型卵裂。

9.在昆虫的原肠胚形成中,胚带伸展到背部时,形成了14个() A.体节; B.副体节; C.尾节; D.顶节。 10.鱼胚的卵裂球往胚盘边缘集中,在胚盘的边缘形成了一个环状的结构。这个结构叫 () A.胚盾; B.原条; C.胚环; D.胚孔。 11.在爪蟾的原肠胚形成过程中,() A.原先位于胚胎表面的预定内胚层进入胚胎内部; B.原先位于胚胎表面的预定外胚层进入胚胎内部; C.原先位于边缘带区域内胚层下方的预定中胚层移到原肠腔的上方; D.原先位于边缘带区域内胚层下方的预定中胚层移到原肠腔的两侧。 12.鸟类的原肠胚形成时会产生一个结构,胚胎的将通过该结构进入胚胎内部。() A.神经外胚层; B.脊内部版本索中胚层; C.表皮外胚层; D.以上各胚层。 13.在哺乳类的原肠胚形成过程中,() A.胚胎同时植入子宫内膜; B.预定中胚层通过胚孔内卷; C.形成的卵黄囊的底壁就是上胚层; D.形成的羊膜的底壁就是下胚层。 14.神经外胚层先形成,再形成神经管。() A.三个脑泡; B.神经板; C.五个脑泡; D.脊髓。 15.在神经板分化形成神经管的过程中,与神经板分离。() A.间介中胚层; B.脊索中胚层; C.内胚层; D.神经嵴细胞。 16.以下哪一项不是从间介中胚层发育来的?()

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)

细胞生物学教案(完整版)

细胞生物学教案 (来自https://www.wendangku.net/doc/302862103.html,)目录 前言 第一章绪论 第二章细胞结构概观 第三章研究方法 第四章细胞膜 第五章物质运输与信号传递 第六章基质与内膜 第七章线粒体与叶绿体 第八章核与染色体 第九章核糖体 第十章细胞骨架 第十一章细胞增殖及调控 第十二章细胞分化 第十三章细胞衰老与凋亡

前言 依照高等师范院校生物学教学计划,我们开设细胞生物学。 一、学科本身的重要性 要最终阐明生命现象,必须在细胞水平上。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位,生命寓于细胞之中,只有把各种生命活动同细胞结构相联系,才能在细胞水平上阐明各种生命现象。世界著名生物学家Wilson(德国人)曾说过:“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 二、学科发展特点 细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足,既是当代生命科学发展的前沿,又是生命科学赖以发展的基础。 三、欲达到的目的 通过系统地学习细胞生物学,丰富细胞学知识,以适应当代人类社会知识结构发展的需求,也是为考研做准备。 本课程讲授51学时,实验21学时,共72学时。 参考资料 1 De.Robertis,《细胞生物学》,1965年(第四版);1980年(第七版)《细胞和分子生物学》 2 Avers,“Molecular Cell Biology”, 1986年 3 Alberts,《细胞的分子生物学》,“Molecular biology of the cell”,1989年 4 Darnell,《分子细胞生物学》,1986年(第一版);1990年(第二版)“Molecular Cell Biology”5郑国錩,细胞生物学,1980年,高教出版社;1992年,再版 6 郝水,细胞生物学教程,1983年,高教出版社 7 翟中和,细胞生物学基础,1987年,北京大学出版社 8 韩贻仁,分子细胞生物学,1988年,高等教育出版社;2000年由科学出版社再版 9 汪堃仁等,细胞生物学,1990年,北京师范大学出版社 10 翟中和,细胞生物学,1995年,高等教育出版社,2000年再版 11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》, 12翟中和主编《细胞生物学动态》,从1997年起(1—3卷),北师大出版社 13徐承水等,《分子细胞生物学手册》1992,中国农业大学出版社 14徐承水等,《现代细胞生物学技术》1995,中国海洋大学出版社 15徐承水,《细胞超微结构研究》2000,中国国际教育出版社 学术期刊、杂志 国外:Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol. 国内:中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等

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:

(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。

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