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发育生物学考试习题

重点内容

1.动植物发育的异同点

植物是一种形态学上简单的有机体,动物的组成则比较复杂；

植物细胞具有全能性，动物细胞则不具有；

植物既可以用孢子，也可以用配子进行生殖，动物只能形成配子进行生殖；

高等植物中具有双受精现象，动物中则不存在这种情况；

植物胚胎发生完成于休眠种子的形成，而动物则与之既然不同动物的胚胎发生没有休眠过程。；

高等植物的胚形成两个具有不同发育命运的器官系统，动物则没有；

植物具有无限的发育程序，动物则没有；

植物的形态建成在没有细胞移动的情况下进行，动物细胞在胚胎发育中可移动位置；

环境因子在植物发育中扮演主要的角色，动物则在环境中可自由移动，有一定逃避不良环境的能力。

2.模式动物、模式植物应该具备哪些特性

其生理特征能够代表生物界某一大类群；

容易获得并易于在实验室内饲养，繁殖；

容易进行试实验操作，特别是遗传分析；

生命结构都很简单。

个体小，生育期短，生殖能力强、染色体组成简单，染色体数目少，基因组少，且测序完成

3.发育生物学研究的主要方法：显微观察、细胞谱系追踪、突变体构建、图位

克隆、基因表达分析、转基因、新一代测序技术生物统计和生物信息学，表达谱构建和分析

显微观察:使用显微设备进行细胞、组织、结构研究。

细胞谱系追踪:细胞间在发育中世代相承的亲缘关系犹如人类家族的谱系称为“细胞谱系”。随着现代分子生物学技术发展，一些新的技术也运用到细胞谱系的研究中去。例如：基因陷阱是一种基于报告基因表达的方法，用在某些器官特异表达的或者35S启动子连接GUS等报告基因来研究细胞谱系，也有人用X射线照射来研究细胞谱系，荧光原位杂交（florescence in-situ hybridization,FISH）是一种非放射性原位杂交方法。

突变体构建:(重要且基本的实验材料)利用自然发生或人工诱导发生的突变体研究突变基因的结构及其在植物体发育过程中的功能和调控等。

图位克隆：又称定位克隆，是新型分离和克隆植物基因的方法之一，在不知道基因的表达产物 ,在未知基因的功能信息又无适宜的相对表型用于表型克隆时，最常用的基因克隆技术就是图位克隆法。图位克隆是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基本。原理：用该方法分离基因是根据功能基因在基因组中都有相对稳定的基因座，再利用分子标记技术对目的基因进行精确定位的基础上，用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选DNA文库，从而构建目的基因区域的物理图谱，再利用此物理图谱通过染色体步移逐步逼近目的基因或通过染色体登陆的方法，最终克隆目的基因并通过遗传转化实验可以研究目的基因的功能。

基因表达分析：是通过快速和详细分析成千上万个EST（express sequenced tags）来寻找出表达丰富度不同的SAGE标签序列。在此方法中，通过限制性酶切可以

产生非常短的cDNA（10-14bp）标签，并通过PCR扩增和连接，随后对连接体进行测序。

转基因：是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。与杂交不同，该技术利用转基因技术可以创造新染色体，改变动植物性状，培育新品种，具有更大的随机性、不确定性。新一代测序技术:

4.以拟南芥为例的植物开花调控网络、特别是EMF，FT基因，FLC基因以及CO

基因的功能

拟南芥开花调控概略图：

光周期途径自主途径春化途径赤霉素途径

抑制抑制

促进抑制

CO FLC FLC clade 促进

抑制抑制

促进抑制促进

（ FD FT） SOC1

促进促进

促进促进促进

SEP3 FUL AP1 LYF

促进

开花

emf1对光周期和春化均不敏感，对所有迟开花突变体均具上位性，因此，EMF1是最基本的组成性开花抑制基因，可能编码一种转录抑制因子。EMF2，编码一种多梳蛋白。当EMF突变后，会提前开花，形成胚胎花，而且会由无限花序变为有限花序。

FT基因转录翻译产生FT蛋白，即“成花素”。

FLC基因是一个转录调节器和强大的抑制开花基因。，可以结合在FT、SOC1.LFY 的启动子区域的CArGobox上。

CO 基因的主要功能是感受长日照信号, 参与诱导FT 基因的表达, 其本身并不能诱导植物茎尖花芽的分化。但FT 基因的产物可以在茎尖诱导植物开花。

5.植物花型决定的ABCDE模型

正常花器官的结构的形成是由A、B、C、D、E5类基因的共同作用而完成的，每一轮花器官的特征的决定分别依赖A、B、C、D、E5类基因中一类或两类基因的正常表达。如果其中任何一类或更多类的基因发生突变或丧失功能，则花的形态发生将出现异常。A 类基因控制第1、2轮花萼和花瓣的发育；B类基因控制2、3轮花瓣和雄蕊的发育；C类基因控制第3、4、5雄蕊，心皮，胚珠轮的发育；D 类基因控制第5轮胚珠的发育；E类基因调控第1轮以外其他4轮的发育。D突变体缺乏胚珠，E突变体的全部花器官发育为萼片

6.植物花粉发育中的关键事件，雄性不育产生的机理及应用

胚胎发育的关键事件：

极性建立（合子）：(1)胚胎发育发生在一个具有高度极性化环境中。卵细胞具有极性，它的极性决定于顶端（核仁）和迹部（液泡）不同细胞器的分布;(2)基顶

轴的形成：合子不对称分裂后分裂成基—顶细胞，在第三轮细胞分裂后（16细胞器），顶细胞形成原胚，基细胞形成胚柄。

细胞命运决定：合子经过胚胎发育过程中分化出了性质不同的，处于特定位置的细胞群并形成特定的器官原基和组织。

细胞程序性死亡：基细胞分裂产生的子细胞，除胚根原细胞之外，其它细胞均不参与胚的形成，而是共同构成胚柄，将胚胎与珠孔端的母体组织连在一起，并在心形胚后期开始进入程序化衰老而退化。

基因表达调控：(1)基顶轴极性中wox2/wox8,9调控途径；(2)外层细胞（AtML1和ACR4共同决定）和内层细胞（MPT和MO7）调控基因。

花粉发育的关键事件：从造孢细胞小孢子母细胞四分体小孢子花粉

主要是两个阶段，阶段一：小孢子发生，第二个阶段：花粉粒形成并释放。这两个阶段主要发生了:小孢子经一次不对称的有丝分裂产生一个

营养核一个精核，精细胞再经过一次有丝分裂形成两个精子雄性不育产生的机理及应用：雄性不育：植株由于不能产生正常的花药、花粉或雄配子而导致不育的现象。主要类型：细胞质雄性不育(玉米的T型胞质)。细胞核不育：显性核不育隐性核不育。应用·：利用雄性不育进行杂交育种，3系选育

7.植物自交不亲和性类型及决定方式（重点掌握十字花科与蔷薇科）

配子体型不亲和(gamatophytic self incompatibility,GSI,即受花粉本身的

基因控制)。GSI发生在花柱中，表现为花粉管生长停顿、破裂；

孢子体型不亲和(sporphyric self incompatibility SSI,即受花粉亲本基因

控制)。SSI发生于柱头表面，表现为花粉管不能穿过柱头。

8.拟南芥（或者荠菜）胚胎发育的一般模式及关键事件；胚乳发育中的基因组

印迹

拟南芥（或者荠菜）胚胎发育的一般模式：

伸长期合子；

合子经过第一次分裂，产生1个顶细胞(绿色)和一个基细胞(粉红色)；

四分体胚；16细胞球形胚；早期心形胚；心形胚；成熟胚。

关键事件：

极性建立（合子）：(1)胚胎发育发生在一个具有高度极性化环境中。卵细胞具有极性，它的极性决定于顶端（核仁）和迹部（液泡）不同细胞器的分布;(2)基顶轴的形成：合子不对称分裂后分裂成基—顶细胞，在第三轮细胞分裂后（16细胞器），顶细胞形成原胚，基细胞形成胚柄。

细胞命运决定：合子经过胚胎发育过程中分化出了性质不同的，处于特定位置的细胞群并形成特定的器官原基和组织。

基因表达调控：(1)基顶轴极性中wox2/wox8,9调控途径；(2)外层细胞（AtML1和ACR4共同决定）和内层细胞（MPT和MO7）调控基因。

胚乳发育中的基因组印迹：是一种非孟德尔遗传现象，它是指在配子，合子发生

期间来自亲本的等位基因或染色体产生专一性的加工修饰导致后代细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达活性，又称遗传印记或亲代印记或配子印记。

9.根尖及茎尖发育调控机制及异同点，SAM与RAM；植物根的发育（主根，侧根

与根毛）

根尖及茎尖发育调控机制及异同点，SAM与RAM：

植物根的发育（主根，侧根与根毛）：植物在根部不同的位置产生不同的侧生根，主根在胚胎的下胚轴的基部就已经形成，然后在主根上形成侧根，但根尖并不形成侧根。主根的中拄鞘侧向生长形成侧根。在根的某些地方形成根毛，但并不形成中柱鞘。侧根在预期的地方膨胀，侧根通常与木质部毗连。侧根继续膨胀，穿过内皮层，表皮形成侧根。在根部分化区，表皮细胞伸长产生根毛，在细胞达到分化区之前，细胞开始膨胀，当根毛长到一定长度以后，表皮细胞停止继续伸长，根中分化为根毛得细胞称为毛状细胞。

10.植物幼苗光形态建成的分子机制

当光被植物体吸收后，光感受器将与别的信号传导因子相互作用，这可以引起许多分子和形态学上的反应。植物通过光合作用将光能转化成化学能储存起来，光还能以信息的形式作用于植物从而调节植物的分化、生长、发育，使其能够更好地适应外界环境。这种调节通过生物膜系统结构、透性的变化和基因表达的变化促成了细胞的分化及其结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，这就是光形态建成（photomorphogenesis），亦即光调控发育过程。从表型上看，植物在光下的形态结构变化主要表现在4个方面：下胚轴不伸长（hypocotel），子叶伸展（cotyledon），去白化（de-etiolate），SAM开始激活。

分子机制：植物体内存在光受体，它能识别光信号并接受光信号，然后通过一系列的光信号传导途径将光信号传导到植物体内。然后调控植物机体从而表现出以上我们描述的形态上的变化。目前存在的光受体主要有光敏色素（phytochromes），隐花色素(cryphtochrome)和趋光性 (phototropin)三种光受体。

光敏素存在两种形式，且随吸收红光或远红光而互相转化——活化态（Pf）r或钝化态(Pr),当其处于活化态时才能起作用。高等植物体内存在两种类型的光敏色素分子，即光敏素Ⅰ（phyⅠ）和光敏素Ⅱ（phy Ⅱ）。phyⅠ是一种易溶于水的浅蓝绿色蛋白质，以二聚体形式存在于细胞质中；phyⅡ主要存在于绿色组织中，吸收红光（R）转换为活化态（Pfr）后稳定存在，且在光下、暗中均可合成，phyⅡ也是以二聚体的形式存在。phyⅠ类光敏素，主要接收波长700～750 nm 的远红光;phyⅡ类光敏素，主要接收波长600～700 nm的红光。

隐花色素（cryptochrome）在发育过程中则可以调控植物的伸长生长，开花时间以及生物体的生理节奏。隐花色素包括功能相似的CRY1和CRY2两种类型，其中CRY2的C-端较CRY1的短。而它们却都可以阻止下胚轴伸长、诱导CHS基因表达、促进花青素合成，并可以吸收将光敏色素吸收的红光。

第三种类型是趋光性受体（丝氨酸/色氨酸激酶），这中类型的光受体可以调控植物的一系列运动反应，包括趋光性、叶绿体运动及气孔开启。到目前为止对于这一对激酶人们已经在植物中发现了两种即Phot1和Phot2。

11.植物侧生器官的形成，叶片发育中的极性形成，侧枝发育的激素调控；株高

调控；理想株型

植物侧生器官的形成：SAM可以产生一系列的植物营养体单位，由叶、腋生SAM 和节间组成，最终发育成一些侧生器官，包括叶，侧枝等。叶形成于茎顶端分生组织SAM产生的叶原基

侧枝形成过程：SAM产生腋生SAM，腋生SAM分化产生侧芽原基，侧芽原基生长为侧芽，侧芽继续发育成侧枝。

叶片发育中的极性形成：叶片的极性包括以下3方面：

1、近-远轴：从叶的上表面指向下表面;PHB/PHV 选择性的在近轴面表达是叶片近-远轴极性获得的关键。

2、中-边轴：从叶的主脉指向边缘；先中脉后叶片，从中肋向边缘。

3、基-顶轴：由叶的基部指向尖部

KN1影响基-顶轴形成，显性的kn1突变会导致沿着叶片侧生脉的组织形成结，原因：叶的基-顶轴可能是由SAM产生的一种化学信号所决定的。KN1蛋白可能会诱导这种形态发生素的产生

侧枝发育的激素调控：侧芽的形成与侧枝的发育是细胞分裂素与生长素两种激素综合作用的。植物顶端产生的生长素可以极性向下运输, 并进入侧芽, 从而

直接抑制侧芽的生长，MAXs基因通过抑制生长素的运输载体PIN蛋白的活性，使侧芽中的生长素无法向外转运，从而抑制侧芽伸长。

细胞分裂素是侧芽生长的一个决定因素，促进侧芽生长伸长。

生长素/细胞分裂素比值高有利于主枝生长,根伸长生长, 生长素/细胞分裂素比值低促进侧枝发育、侧根增多

株高调控：激素与株高：赤霉素(Gibberellins，GAs)

油菜素内酯 (Brasinosteriod，BR)

生长素 (Indole-3-acetic acid，IAA)

一些同源异型盒基因、转录因子、细胞壁形成基因也会影响植物的株高。

在拟南芥中，控制株高的GA1基因，即赤霉素合成酶基因，突变后ga1,植株矮小，SPY基因，编码GA感应蛋白，抑制GA的信号传递，突变后，会使植株变高。

水稻中的“绿色革命基因sd-1，植株矮，水稻中克隆了水稻长节间基因ELONGATED UPPERMOST INTERNODE（EUI）编码一种细胞色素P450monooxygenase CYP714D1，

与GA合成有关，突变后植株变高

BUI1基因：BUI1编码一个植物特异的Class Ⅱ formin蛋白，调控细胞微丝骨架的装配和动态变化。突变后，变矮。

玉米中大约有50种基因影响株高，zong3,变矮。Zong3的株高较低主要由细胞长度短造成

油菜ds-1基因，该基因为BnRGA，编码一个DELLA蛋白，参与赤霉素信号转导，该基因为单碱基变异，不影响基因表达量，突变后功能加强，进一步抑制了GA信号传导，植株变矮

理想株型：

12.拟南芥角果成熟的一般过程，种子散发调控机理；西红柿果实大小的决定

拟南芥角果成熟的一般过程：

1.花原基起始

2.花原基隆起并与SAM分离

3.花萼原基形成

4.花萼近远轴形成

5.花瓣与雄蕊原基产生

6.萼片包围花芽及雌蕊形成（顶端细胞不分裂，导致凹陷形成两侧发育，形成中空的管状结构）

7.中间花药突起及中空状雌蕊形成

8.花药中小室形成及管状雌蕊增大

9.花瓣原基产生及隔膜形成

11.花瓣原基达到较短的花药的高度

11.柱头乳突细胞形成，内外珠被开始形成

12.花瓣达到较长花药高度，雌蕊成熟，花柱形成

13.花开放，传粉、授精

14.花药达到了柱头的高度、授精完成

15.雌蕊进一步生长

16.花瓣、萼片、雄蕊凋谢

17.角果发育

18.果实成熟及开裂

种子散发调控机理：

决定种子散发的基因调控：SHP，IND，ALC，RPL，FUL。

SHP对木质化层和分离层的形成具有重要作用。

IND专一化的决定木质化层的形成。

ALC影响分离层分化。

RPL

FUL

西红柿果实大小的决定：细胞分裂速度和小室数。

13.水稻产量形成的主要因素及主要决定基因

主要因素：

单株穗数；

每穗粒数；

种子大小；

主要决定基因：

moc1定位于细胞核中，主要在腋芽处表达，促进腋芽起始和生长；

HTD1该基因突变后导致分蘖增多，株高变矮，解除了对侧芽的抑制所致。摘除侧芽后可以部分恢复株高表型；

D10控制分裂数；

LAX基因突变导致花序轴，分枝数，小穗数均受到影响（LAX与SPA双突变体可以加强表型，几乎没有分枝和小穗形成）；

FZP控制水稻花型；

FZP或者抑制小穗原基想侧芽原基转变，或者促进其向花原基转变；

籽粒大小决定-GS3-粒长；

籽粒大小决定-GW2-粒宽。

14.PCD在植物发育中的重要作用及其发生机理；植物衰老的类型及发生过程

细胞程序性死亡(PCD)是细胞主动的有序的死亡。它主要表现在细胞萎缩、核固缩、染色质凝集、细胞形成“凋亡小体”和“凋亡小体”被吞噬等。

作用：在生殖器官的发育中保证功能细胞的发育和生殖过程的完成；

在胚胎发育中保证受精卵发成正常胚胎；

在种子萌发中保证幼苗的形成；

在植物发育中保证有关器官的建成和组织分化；

在免疫反应和抗病中的作用。

发生机理：

植物衰老的类型及发生过程：

衰老是由基因控制的且受内外因素影响的导致植物自然死亡的一系列衰退过程。类型：整体衰老；

地上部分衰老；

脱落衰老;

渐进衰老;

过程：

15.试卷论述题第二题

我们知道，自上个世纪中叶分子生物学迅速发展以来，为生物科学的研究方法带来了革命性的改变，虽然植物分子生物学的研究曾经较动物和微生物相对滞后，但在近十余年来，随着现代生物技术方法的不断进步，植物发育生物学研究进展相当迅速。由于植物科学与农业生产实践息息相关，了解植物的生长发育机理和调控机制，对提高农作物产量，改善农作物品质具有重要意义，这在某种程度上也促进了植物发育生物学的发展。植物发育生物学的研究仍将从深度和广度两个方面发展。

从深度来说，目前各国生物科学工作者们以分离到了一系列植物发育特定事件相关基因，并在细胞和分子水平上对其表达调控规律及其生物学功能进行了较深入透彻的分析。这些研究不仅在植物发育生物学理论上极为重要，而且也将为农业生产实践提供理论与技术指导。

从广度来说，将拟南芥这种模式植物研究清楚后，应用于各种作物，改良作物的品质和产量，应用于生产，造福全人类是最终目的。另外，逆境胁迫的研究也需要深入。

SAM:SAM在胚发育的鱼雷期出现，SAM的组成：是有三个相互联系的细胞层组成的，包含3个功能区域,中心区:由干细胞组成,周缘区:叶原基的起始位点.髓分生组织:茎髓的起始位点.

Sam的发育：STM（SHOOTMERISTEMLESS)、WUSCHEL (WUS)、CLAVATA1(CLV1)、CLAVATA3(CLV3)

STM是胚胎中形成SAM所必需的

WUS编码一个同源异性域转录因子，在中心区表达，WUS在中心区表达，诱导CLV3在L1，L2层表达。产生的CLV3蛋白，激活L3中的CLV1信号途径；反之，CLV1的激活，又限制了WUS的表达区域

RAM:根顶端分生组织并不在根的最端，而是位于根冠保护性盖的后面. 由胚的分生组织发育，由根冠、表皮、皮层、内皮层、维管束、不活动区组成，

Ram的发育：WOX 基因在RAM的干细胞中起重要作用.SCR在QC、内皮层、皮层初始区和已分化的内皮层表达，其功能缺失导致起始区及QC干细胞的连续性丧失；

SHR在中柱细胞表达，其蛋白质转运到邻近细胞（包括QC).SHR功能丧失导致QC 结构不规则，缺乏QC特异性和根部停止生长

发育生物学试题及答案68884

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8—17章课后习题答案

第八章神经系统发育 1、神经胚形成答：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。神经胚：正在进行神经管形成的胚胎。 2、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。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。 3、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。 4、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。 5、斑马鱼的神经管如何形成答：斑马鱼的神经管如何形成：鸟类，哺乳类，两栖类动物胚胎的后端神经管及鱼类的全部神经管形成均采用次级神经胚形成的方式，所以斑马鱼的神经管形成也如此。 6、三个原始脑泡的发育命运答：前脑发育成为前端的端脑和后面的间脑，端脑最终形成大脑两半球，间脑形成丘脑和下丘脑区域及视觉感受区。中脑腔最终形成大脑导水管。菱脑再发育成前面的后脑和后面的髓脑，后脑形成小脑，髓脑形成延髓。 7、菱脑节

答：菱脑节：在神经管闭合后，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，节内细胞可交换而节间不能交换（其是临时性结构，到发育后期逐渐消失，但部分由后脑产生的结构如颜面神经节仍保持分节性结构）。 8、脊髓背腹区域细胞的发育命运各与哪些因子有关答：脊髓背部区域依次产生6种中间神经元（dI1-dI6）,腹部则形成运动神经元和4种腹侧神经元（V0-V3）。 BMP和Shh信号在脊髓的背腹轴划分过程中起着重要作用：BMP活性沿脊髓背-腹轴形成一个浓度梯度，Shh活性沿脊髓腹-背轴形成一个浓度梯度，与BMP相反。同时，Hedgehog和Wnt 信号分别在腹部和背部细胞分化起作用。另外，许多转录因子在脊髓不同背腹轴位置表达，将其分为不同区域，它们受BMP和Hedgehog信号控制。 9、原神经基因的功能答：a.抑制其周围细胞向神经元的分化 b.促进细胞向神经元方向分化而抑制其分化为神经胶质细胞 c.调节细胞周期 10、中枢神经系统的分层答：中枢神经系统的分层：在不同时间点的神经元的最终停留位置不同。最靠近管腔的一层为室管膜层，其内的细胞维持了分裂能力；由于停止有丝分裂的细胞不断向外迁移,形成另外两层,外套层和边缘层.外套层：来自管膜层的细胞分化为神经元和神经胶质细胞；边缘层主要为神经轴索和胶质细胞. 11、室管膜区细胞的分裂方式与特点答：室管膜层区细胞的分裂方式与特点：垂直分裂（verticol dision）:分裂面与表皮细胞长轴平行，产生2个有继续分裂能力的子细胞；水平分（horizontal division）:分裂面与表皮长轴垂直，只产生一个有继续分裂能力的子细胞。原因：notch和numb层的不均匀分布。 12、神经轴突生长的引导机制答：轴突生长的引导机制：神经轴突的生长首先决定于其自身表达的基因产物；神经轴突的生长也决定于其所处的环境，某些因素具有吸引作用，而有些具有排斥作用。这些环境因素包括：其伸展途径中的组织结构，胞外基质成分，相领细胞的表面特性。长距离引导：利用可扩散的分子对神经有吸引或是排斥的作用来导引神经细胞去的位置，有化学性引导和化学性排斥两种。化学性排斥：体节生骨区中的netrin 对motor neuron的生长起排斥作用。化学性引导：神经管中的netrin分层只对中间神经神经元轴突的生长具有吸引作用。

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

发育生物学复习题

一、名词解释 1 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 2胞质定域：是指卵裂时，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。 3形态发生素：携带决定细胞分化方向相关信息的可扩散的物质。形态发生素是决定细胞发育的基因表达产物，如果蝇中的合子基因。 4 自主特化:细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定的细胞定型方式。通过胞质隔离实现. 5渐进特化:细胞的定型分化依赖于周围的细胞或组织。同一种细胞可能因在不同的细胞或组织环境中，命运不同；通过胚胎诱导实现. 6紧密化：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。 7卵裂：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。 8原肠作用：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置发生变动，重新占有新的位置，并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。 9原条：来自上胚层的中胚层细胞内移进入囊胚腔以及来自上胚层后端两侧细胞向中央迁移所导致胚胎的后端上胚层细胞的加厚处，随着加厚部分不断变窄，它不断向前运动，并收缩形成清晰的原条。 10 secondary sex determination:次级性别决定:是指性腺之外的身体表型的决定，即第二性征。雄性的阴茎、精囊、前列腺；雌性的阴道、子宫颈、子宫、输卵管、乳腺和常有性别特异的个体大小、声带软骨和肌肉系统。 11 Primary sex determination：初级性别决定。指生殖腺发育为睾丸或卵巢

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 4、TGFβ信号途径画图P103

(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1—7章课后习题答案

《发育生物学》课后习题答案绪论 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、多细胞个体发育的两大功能？答：1.产生细胞多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性； 2.保证世代交替和生命的连续。 3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念？答：受精：精子和卵子融合的过程称为受精。卵裂：受精后受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂，分裂成许多小细胞即分裂球，这个过程称为卵裂。囊胚：卵裂后期，由分裂球聚集构成的圆球形囊泡状胚胎称为囊胚。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胚轴：指从胚胎前端到后端之间的前后轴和背侧到腹侧之间的背腹轴 4、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。 5、所讲每种发育生物学模式生物的特点，优势及其应用？答：a.两粞类——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：a,世代周期短；b,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。 6、发育生物学实验技术：gene knock-out、RNAi、MO等？答：Gene knock-out:基因打靶，通过外源DNA和染色体之间的同源重组，对基因组进行精确的定点修饰和改造的一种技术。

发育生物学练习题

练习题参考答案第一章、绪论 1.名词解释：发育(development)——指生命现象的发展，生物有机体的自我构建和自我组织。发育生物学( developmental biology)——是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。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。 2.发育生物学有哪些主要研究内容？答：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。 3.分子生物学的兴起，对发育生物学的发展有何影响？答：Watson和Crick（1953）提出DNA分子的双螺旋模型以后，分子生物学迅速发展，发育生物学的发展也从此揭开新的序幕。人们认识到发育主要受遗传物质DNA的控制，为回答编码在DNA上的遗传信息及其所表达的蛋白质如何控制生物体的发育等问题，人们开始采用分子生物学技术和各种其他新兴的生物学技术，进行生物发育机制的研究；取了得一系列重大成果，不仅使传统理论进一步深化，而且形成了不少新的观点和理论。由于发育生物的迅速发展，现已成为生命科学的前沿和热点领域之一。 4.简述发育生物学的发展简史. 答：发育生物学是由分子生物学、细胞生物学、遗传学及生物化学等学科和胚胎学的相互渗透发展和形成的一门新兴的生命科学。胚胎学的发展很久远，二千多年前，Aristotle提出胚胎是由简单到复杂逐步发育形成的后成论观点；但到了17世纪后期，由于宗教统治的禁锢，先成论占统治地位，既认为胚胎是成体的雏形预先存在精子或卵子中；1759年德国科学家Wolf根据对鸡胚发育的仔细观察，再次提出后成论观点，到19世纪才普遍为人们所接受。 1839年，Schleiden和Schwann提出细胞理论，对胚胎发育的概念是划时代影响。认识到细胞核在发育中的重要性，1880年代，Weismann提出“种质学说”在当时影响很大，强调早期卵裂是不对称分裂；但Driesch（1891）证明海胆二细胞期的细胞发育没有区别。1924年，Spemann进行了著名的胚胎移植实验，人们才真正认识到，细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题。 1900年，Mendel遗传规律的重新发现，胚胎学与遗传学结合，认识到发育受基因型的控制，但环境也影响发育。Watson和Crick（1953）提出DNA分子的双螺旋模型以后，开启了现代意义上发育生物学。重点是阐明发育的分子控制机制，在一些模式动物（如果蝇、线虫等）已取得一系列重大的突破。第二章配子发生 1、说明线虫和果蝇的生殖细胞的决定。答：线虫未受精卵的细胞质均匀分布一种P颗粒，受精后集中到后部。受精卵经过4次分裂，P颗粒集中到一个P4细胞。P4是所有生殖细胞的祖细胞。果蝇的生殖质是位于受精卵后端极质颗粒。受精卵核经过9次分裂，后部形成5个包含极质颗粒的极细胞，极细胞分化为原生殖细胞。 2、精子形成过程中经历了哪些变化？答：精子细胞形成后，经过一系列分化，变态为特殊形状的精子。（1）、细胞核中的染色质高度浓缩，使核体积大大减少；其中核蛋白由组蛋白变为精蛋白。(2)、细胞质大多被抛弃；

发育生物学(含答案)

复习题（2010～2011学年第二学期） 1、上皮-间质诱导相互作用有几种类型，试举例说明？答：在上皮——间质贴近诱导作用有三种类型的相互作用：细胞与细胞的接触，细胞与基质的接触和可溶性信号的扩散。（2分） (1)细胞与细胞的接触：输尿管芽诱导肾小管是依赖于它们细胞的紧密接触。（1分） (2)细胞与基质的接触：在一些器官的发生中，可以看到一种类型的细胞的细胞外基质能引起另一组细胞的分化。如角膜上皮细胞的表面从富含胶原的晶状体囊接收了一些指令。细胞外基质也能为次级诱导提供位置的信息。比如细胞外基质在皮肤中决定次级诱导的位点中是非常重要的。（1分） (3)可溶性信号的扩散：一些诱导系统并不需要接触，如脊索中胚层诱导其上方的外胚层形成神经管。在诱导组织和反应组织的细胞间未见接触，而且即使其间加入滤膜，诱导作用也能发生。（1分） 2、动物界如何保证受精的专一性和唯一性？答：（1）首先精子具有向化性，特别是水生动物，其卵母细胞在完成第二次减数分裂后，可以分泌具物种特异性的向化因子，构成卵周特有的内环境，这种内环境不仅可以控制精子类型，而且可以使其适时完成受精。（2）对于哺乳动物主要是精子和卵子表面存在特异性的一些表面蛋白，配体和受体之间通过长期进化在结构上可以相互识别，不同物种之间如果精、卵配体和受体结构差异很大，就不能结合，也就无法受精。（3）动物界保证受精的唯一性主要通过受精过程中卵子表面发生透明带反应、皮质反应等保证单精受精和受精卵染色体数目的恒定。 3、简述卵子成熟的标志是什么？答：（1）卵母细胞成熟形态学标志为：生发泡破裂、染色体凝聚、纺锤体形成和第一极体排出。（2）在分子水平上，卵母细胞内cAMP浓度下降，Ca2+浓度上升，蛋白质合成增加，蛋白质去磷酸化或磷酸化，促成熟因子之类的活性物质出现。 4、华美光杆线虫做为发育生物学的模式生物具有哪些优点？答：(1)可在实验室用培养皿培养。（1分）(2)生命周期短（一般为3.5d），胚胎发育速度快。（1分）(3)存在雌雄同体和雄性两类不同生物型，主要是雌雄同体生物型。（1分）(4)体细胞数量少，由于透明可见，易于追踪细胞分裂谱系。（1分）(5)能观察到生殖细胞的发生及种质颗粒的传递过程。（1分） 5．何为胞质定域？列举1个在线虫胚胎发育过程中涉及的胞质定域例子。答：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，被分割到一定区域，并在卵裂时分配到特定的裂球中，决定裂球的命运，这一现象称为胞质定域。（2分）（1）生殖细胞的特化：在卵胞质中存在着呈区域性分布的形态发生决定子，而最常见的形态发生决定子可能算是生殖细胞决定子。生殖细胞决定子在卵裂时分配到一定的裂球中，并决定这些裂球发育成生殖细胞。副蛔虫卵子植物极胞质中所含的能决定生殖细胞形成的物质叫生殖质。（1.5分）（2）咽部原始细胞命运的决定：秀丽园杆线虫胚胎细胞命运主要由卵内胞质决定，而不是由邻近细胞间相互作用决定。在其胚胎中发现的SKN-1蛋白就很可能是一种“转录因子”样形态发生决定子。它存在于卵胞质中，处于无活性状态，随卵裂而不等进入卵裂球。其作用

南昌大学发育生物学复习题.doc

、名词解释： 1.原生殖细胞：原肠胚时含有生殖质的细胞称为原生殖细胞。 2.生殖崎：生殖腺原基原生殖细胞只有经过迁移进入发育中的生殖崎才能分化成为生殖细胞。 3.母体效应：母体效应是指由母体的基因型决定后代表型的现象，是母体基因延迟表达的结果。 4.卵裂：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.辐射卵裂：无脊椎动物（棘皮、两栖）的特殊的分裂方式.其特点是:第3次分裂后，形成8个分裂球，以后陆续分裂，每层的分裂球都较整齐地排在下一层的上面，并呈辐射状排列。 6.螺旋卵裂：一些软体动物和环节动物卵裂时纺锤体的定向与原先卵的轴向成夹角的卵裂方式。 7.表裂：部分卵裂的表层卵裂，表面的细胞与内部卵黄块之间开始没有界限, 可是不久就出现了界限 8.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 9.Nieuwkoop中心：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。 10.受精：受精是卵子和精子融合为一个合子的过程。 11.精子的趋化性：卵母细胞在完成第二次减数分裂后，可分泌具物种特异性的化学趋向因子，刺激精子摆动，使精子向卵母细胞移动，适时与其发生受精作用。 12.生长锥：生长锥是指在神经索顶端部分的圆锥形突起构造。 13.次级性别决定：是在卵巢或精巢分泌的性激素的刺激下，雌、雄表型和第二性征的发育，包括胚胎发育时期青春期发育两个阶段。 14.深度同源：有时候，同源蛋白组成的同源信号转导途径在原口动物和后口动物中行使相同的功能，这种现象被称为深度同源。 15.发育可塑性：在动物或植物胚胎或幼虫阶段，这种表型改变的能力称为发育可塑性。 16.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。 17.组织者：早期原肠胚的胚孔背唇能诱导次级胚胎的形成，并将胚孔背唇称为组织者。 18.卵激活：经精子刺激，成熟卵从休眠状态进入活动状态。 19.母体效应基因：产生母体影响的基因，属于胞质基因，核外遗传的范畴，编码的基因往往是一些转录因子、受体或翻译调节蛋白，他们在早期胚胎的图式形成中起着关键作用。 20.合子基因：受精卵在胚胎发育过程中表达的基因称为合子基因，受母体基因产物的激活。 21 .顶体：位于精核前端，由高尔基体演化而来。顶体中含有多种水解酶，主要作用是溶解卵子的外膜。有些动物的顶体中还有与精卵识别有关的分子。22.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。具

发育生物学复习题汇编

1.定义：发育生物学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。 2. 发育生物学研究的主要任务:生物体发育的遗传程序及调控机制。 3. 发展基础：胚胎学、遗传学、细胞生物学, 是多学科相互渗透的结果。精卵识别精子与滤泡细胞、ZP和卵质膜在3个水平上独立的准确的相互作用。顶体反应：精子顶体水解酶与卵子的ZP蛋白相互作用，使精卵相互黏附，同时进行膜的合。精子获能：精子在获能因子的作用下，精子膜产生一系列的变化，进而产生生化和运动方式的改变，是顶体反应的前奏。受精的过程：卵母细胞成熟→精子获能→精卵识别→精子入卵→卵的激活→发育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。卵裂的主要特点包括： 1.分裂周期短; 2.分裂球的体积下降：海胆胚胎的质/核比由550降至6; 3.早期卵裂中合子基因大多处于休眠状态； 4.卵裂常经历由均等裂向不均等裂变化。第一章绪论一、选择题：（ A ）1.第一个有系统地研究动物发育的人是 A.亚里士多德； B.达尔文；C.鲁斯；D.吴尔夫。（ C ）2.以下观点哪一个不是先成论的观点： A.卵子里早就有了胚胎； B.精子里早就有了胚胎； C.发育是渐近的，新结构是逐渐出现的； D.胚胎中套着更小的胚胎。（ A ）3.杜里舒在海胆早期胚胎的研究表明： A.早期的半个胚胎也可以发育成为一个完整的胚胎； B.半个胚胎只能发育成为半个胚胎； C.证明鲁斯的实验是对的； D.早期胚胎不能分离。（ A ）4.Spemann的伟大贡献是 A.发现了胚胎诱导现象； B.发现了差异的基因表达； C.发现了多线染色体； D.创立了一个基因一个酶的学说。（ A ）5.发育生物学作为一门学科，是在下列哪个年代创立的？ A.1950―1960； B.1960―1970； C.1970-1980； D.1980-1990。二、判断题：（ F ）1.吴尔夫是一个先成论者。。（T ）2.卢斯是实验胚胎学之父。（T ）3. Spemann发现了胚胎细胞诱导的信号。（T ）4.20世纪90年代，发育生物学获得了飞速的发展。三、填空题： 1.发育生物学是在胚胎学、遗传学、细胞生物学和分子生物学的基础上发展起来的。 2.Spemann将胚孔背唇称为组织者。 3.亚里士多德观察了鸡的胚胎发育。 4.渐成论的代表人物是Wolf 。 5.摩尔根在遗传学上进行胚胎发育的研究。四、问答题： 1.先成论和渐成论有何区别？答案：P5 2.Spemann在发育生物学上有何贡献？答案：p6

发育生物学复习题

发育生物学复习题 1、试述卵母细胞的极性及调节过程。答：卵母细胞内的各种成分排列不均匀，导致细胞内各部位的生理特性也不相同，因而形成了卵母细胞的极性。卵母细胞核靠近细胞的表面，位于细胞质较多、营养物质较少的一端，该端称动物半球，动物半球的顶端中央为动物极。与动物极相对的一端为营养物质较集中的地方，称植物半球，其顶端中央为植物极。卵母细胞的极性是在卵母细胞发生过程中形成的，是通过卵母细胞与其周围的卵泡细胞之间的一系列双信号转导，以及由此引发的基因活动而建立起来的。卵母细与卵泡细胞之间信号交流的起始信号，是有卵母细胞内的转化生长因子a的同源基因grk编码而产生，信号受体则是由卵泡细胞产生的。细胞信号的交流导致卵母细胞骨架极性发生改变。 2、果蝇胚胎躯体前后轴线如何建立？答：形态发生素调节首先表达的合子基因（缺口基因）。缺口基因表达区呈带状，带宽约3体节，不同缺口基因表达区之间有部分重叠，他翻译的蛋白质以及浓度效应调控成对控制基因的表达。成对控制基因的带状表达区将胚胎沿前后轴分成周期性单位。它翻译的蛋白质激活体节极性基因转录。体节极性基因表达产物进一步将胚胎分成14体节。同时，缺口基因和成对控制基因的编码蛋白质，以及体节极性基因与同源异型框基因之间的相互作用，调节同源异形基因的表达，而后者的表达产物决定每个体节的发育命运。 3、斑马鱼作为发育生物学的模式生物，具有哪些优点？答：①胚胎透明，发育快，适合胚胎学研究②后代数量大，适合遗传学分析③个体小，易于大规模饲养，养殖成本低 ④50条染色体，基因组测序即将完成。斑马鱼是进行心血管发育机制研究的理想模式脊椎动物 4、海胆精子在穿过卵胶膜发生哪些变化？产生这些变化的作用机制是什么？答：海胆的精子接触到卵子外方胶膜物质时，发生的变化称为顶体反应。顶体发应包括两个主要的事件：顶体膜与精子质膜发生融合以及顶体突起的形成。作用机制：离子调控、脂质调控、磷酸肌醇调控。 5、试述海胆进行原肠作用的过程？答：1、细胞运动，其过程包括：外包、积聚（形成胚环、形成背唇）、内卷（形成胚盾）。2.内卷的胚层（由先到后）：预定的内胚层细胞、预定的脊索中胚层、预定的其它中胚层细胞（轴旁中胚层等）。3、未卷入的上胚层将发育为胚胎的外胚层。4、没有典型的原肠腔，仅一裂隙位于下胚层与卵黄多核体之间。 6、受精时卵子如何阻止多精入卵？答：（1）限制接近卵子的精子数量。如鱼类的卵膜上有一个狭窄的受精孔，能穿过该受精孔到达卵子表面的精子数量极为有限。如果剥离卵膜，多个精子就有可能进入卵子中，早期胚胎将死亡。（2）限制穿过卵膜的精子数量。海胆和哺乳动物都有效地利用这种方法来阻止多精入卵。（3）在多个精子入卵之后限制与卵子细胞核结合的精子细胞核数量。如蝾螈卵子受精时，多达20个精子进入卵子。尽管这些精子的细胞核都发育成雄原核，但唯有一个雄原核能与雌原核（卵子的细胞核）结合。其余的雄原核在受精卵第一次卵裂之前尽行死亡。 8、Spemann与摩尔根在发育生物学上有何贡献？答：1924年Spemann和助手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。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。1911年摩尔根提出了“染色体遗传理论”。摩尔根等对果蝇伴性遗传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。 9、卵裂的类型有哪几种？是什么因素决定了各种动物受精卵的卵裂方式，举例说明。答：主要由两个因素决定：①卵质中卵黄的含量及其在细胞质内的分布决定卵裂发生的部位及卵裂球的相对大小。 ②卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子。卵裂类型：①完全卵裂：辐射式卵裂、螺旋式卵裂（环节动物以及除头足纲外的所有软体动物）、两侧对称式卵裂（如水螅）、交替旋转对称（哺乳动物） ②不完全卵裂：两侧对称（扁虫）、圆盘形（鱼类等）、表面对称（多数节肢动物） 10、非洲爪蟾做为发育生物学的模式生物具有哪些优点？答：性成熟短、取卵方便、卵体大、易于操作、抗感染力强、易于组织移植 11、试述鱼类进行原肠作用的过程？答：（1）中期囊胚转换和细胞运动性的获得：斑马鱼第10次卵裂期间，细胞分裂不再同步，新的基因（合子基因）开始表达，且细胞获得运动性，这种现象称为中期囊胚转换（MBT）。MBT似乎受染色质和细胞质之间比例（核质比）的控制。（2）胚盘细胞沿卵黄下包：鱼类胚胎中最早的细胞运动使胚盘细胞沿卵黄四周下包。胚盘内层细胞向外周迁移，插入表层细胞形成包被层，然后包被层在卵黄合胞体拉动下沿卵黄表面下包，直到将卵黄全部包围起来。（3）胚层的形成：当斑马鱼胚盘细胞包绕一半的卵黄时，包被层四周边缘区开始加厚形成胚环，它是由外层的上胚层和内层

《发育生物学》复习题(部分)

acrosome reaction in sea urchin（海胆的顶体反应）—— 海胆卵外具卵黄膜和卵胶膜。当精子到达卵子时，精子需穿透卵胶膜和卵黄膜，才能与卵子质膜接触，这一过程有赖于顶体反应。顶体反应的具体过程是：精子与卵胶膜上的寡糖基接触后，打开精子头部顶体外膜的钙通道，使得钙离子流入精子头部，引起顶体膜和精子质膜的融合，从而使得顶体泡中的内容物释放到卵胶膜上。位于顶体泡后部的球状肌动蛋白分子聚合形成顶体突，顶体突上的结合素与卵黄膜上的特异受体结合。精子顶体泡中的内容物继续消化卵黄膜，直到精子最终穿透卵黄膜与卵子质膜接触。 cortical granule reaction in sea urchins（海胆的皮层颗粒反应）—— 海胆卵子和精子的融合引起海胆卵子质膜下富肌动蛋白皮层区域中的皮层颗粒在精子入卵位点与卵子质膜融合，并将其中内容物释放到卵子质膜和卵黄膜之间。皮层颗粒中含有一系列的酶类和其它蛋白，对于阻止多精入卵有着多重的作用：过氧化物酶交叉结合酪氨酸残基在卵黄膜上阻止其他精子进入；蛋白酶切断卵黄膜上的结合素受体，使得一些结合在卵黄膜上的精子从结合点上脱落下来；蛋白酶切断连接卵黄膜和细胞质膜的蛋白质，同时粘多糖增加了其中的渗透性，引起水内流，这就增加了卵黄膜和细胞质膜之间的空隙，此时的卵黄膜又称受精膜；透明蛋白在卵子质膜外形成双层膜结构。 Mid-blastula transition (MBT)（中囊胚转换）—— 在多数动物中，早期发育受卵中母源基因产物的控制，渐渐地，这些产物会被用完或失活，此时发育过程转而依赖合子基因的表达。在某些种类中，合子基因表达的启动是突然的，并且伴随着细胞分裂速度戏剧性地下降，并且失去同步性，细胞行为也发生变化，比如细胞变得可运动。早期发育的这一里程碑称为中囊胚转换。中囊胚转换可以出现在卵裂早期直至原肠中期的任何时期。 Please tell of gastrulation in Sea Urchin（请叙述海胆的原肠作用）. 海胆受精卵卵裂的结果是形成一个近圆形的单层有腔囊胚。当囊胚从卵黄膜中孵化出来后，其植物极增厚形成植物极板，位于植物极的小分裂球从植物极板中分离出来并迁移到囊胚腔中，特化形成初级间充质细胞，以后形成胚体的骨针。植物极板（大分裂球）内陷形成原肠，内陷的部位称为原口。在原口周围的细胞接着内卷进入胚体，使得原肠进一步伸长，形成前肠、中肠、后肠。位于原肠顶端的细胞（最先内陷进入的细胞）特化形成次级间充质细胞，伸出丝状伪足牵引着原肠与动物极一侧的内表面接触，然后次级间充质细胞分散开来形成各种中胚层器官。组成原肠壁的其他细胞汇聚延伸使得原肠进一步伸长，最终与动物极一侧的某一点特异接触并形成口道（后口）。这样，海胆的胚体形成了内胚层（原肠）、中胚层（初级间充质细胞、次级间充质细胞）、外胚层（位于胚体外的中分裂球）三个胚层，完成了原肠作用。 Organizer（组织者）—— 组织者作为一种信号诱导源指引着周围组织的发育。许多器官都有组织者，但在脊椎动物发育过程中最重要的组织者是指胚胎组织者，胚胎组织者通过构建背腹轴和前后轴指引着整个胚胎的发育。组织者的移植会引起第二体轴的产生，导致双胞胎的发生。

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