34花器官的发生和发育

第1课 青春期性器官的发育

第1课青春期性器官的发育 教学目标： 1.通过本节课的学习，使学生了解在当前时期，学生的生理发展变化及其特点。 2.使学生了解在当前时期，学生的心理发展变化和特点。 3.使学生能够对自己的发展有一个正确的评估。 教学过程： 生理发展及其特点 外形的变化 a.身高： 中、高职生外形变化最明显的特征就是身高继续快速增长。人身高的增长有两个高峰，第一个高峰发生在1岁左右，那时身高一般增加50%以上；第二次生长高峰出现于青春期，在这个阶段，中、高职生身高增长异常迅速。据统计，在青春发育期之前，儿童平均每年长高3-5厘米，而在青春发育期，每年至少要长高6-8厘米，甚至可达到10-11厘米。 b.体重 处于青春发育期中的学生，在体重上也有较大的发展变化。据统计，我国城市男生在13-15岁这段期间，体重增加最快，平均每年增长5.5公斤，14岁是增长高峰，15岁以后增长速度迅速下降。城市女生在11-14岁时体重增加最快，平均每年增长4。4公斤，

12、13岁是增长高峰，14岁以后增长速度迅速下降。15、16岁左右，男女生的体重已接近成人。 c.第二性征： 男生：喉结突出，嗓音低沉，体格高大，肌肉发达，唇部出现胡须，周身出现多而密的汗毛，出现了腋毛、阴毛等。 女生：嗓音细润、乳房隆起、盆骨宽大、皮下脂肪较多、臀部变大、体态丰满、出现了腋毛、阴毛等。 d.头面部的变化 进入青春期以后，童年期的面部特征逐渐消失，以前较低的额部发际逐渐向头顶部及两鬓后移，嘴巴变宽，原来较为单薄的嘴唇开始丰满。而且，随着青春期个体身体其他部分骨骼的迅速增长，头部骨骼的增长速度却在显著减慢，童年期那种头大身小的特征逐渐改变。体内机能的增强 3 性的发育与成熟 a. 性激素的增多 男女生体内同时含有雄性激素和雌性激素，只是男生雄性激素含量高，女生雌性激素含量高。性激素的增多带动性腺水平的提高，它促进性腺的发育，女生的性腺是卵巢，男生的性腺是睾丸。性腺的发育成熟使女生出现月经，男生出现遗精。 b.性器官的发育 女性性器官：卵巢、子宫、阴道男性性器官: 睾丸、附睾、精囊、前列腺、阴茎 c.性机能的发育女生出现月经，男生出现遗精，标

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？

花的发育

植物花发育过程的机理 09生本3班林良茂 摘要:植物花的发育是植物从营养体生长向生殖生长的结果，分生组织属性也经历从营养型向生殖型的转变相应。首先植物要经过一段营养生长时期，然后在一系列的内、外因素的作用下完成花诱导过程，然后形成花序分生组织、花芽分生组织，最后产生花器官原基并逐步分化为花器官。本文就花序的发育、花芽的发育、花器官的发育以及花型的发育四个方面浅论花的发育过程的机理。 关键词：植物花发育过程机理 前言 花器官的正常发育是植物赖以繁衍的基础I1I，一直以来，人们都在寻求揭示植物开花的奥秘，而花发育的研究多限于形态以及开花生理方面。20世纪80年代以来，随着分子遗传学手段的运用，借助于现代生物技术结合模式植物拟南芥和金鱼草的花发育突变体，花发育的研究在短短十几年内获得了突飞猛进的进展．成为为发育生物学研究中最引入瞩目的热点[21。随着发育分子遗传学的研究，人们慢慢的知道花发育的过程的机理。 1.花序发育的机理 花序的发育是花发育的第一步，标志着植物个体从营养生殖向生殖生长的转变[3]。植物生理学研究表明，花序的发育一般需要有一定的外界因子诱导，如光照长短、光质、温度、土壤水分等等。在一定的诱导条件下，营养型顶端分生组织属性发生渐变，到诱导结束，营养型分生组织发生不可逆转的变化，成为花序分生组织。许多研究表明，植物个体可用不同的部位感知不同的环境因子，然后导致成花。这表明植物内在存在不同遗传机理来感知不同的环境因子。相对应基因的突变能使个体对外界因子的感应能力发生改变，因而导致花序的发育时间有所变化。研究表明Emf、Tfl1和Cen基因直接与植物花序发育的遗传机理有关，对顶端分生组织的属性起着决定的作用。在前期， Emf突变，功能丧失后，个体发育仅有生殖发育，它对花序的发育有抑制作用，因为突变体表现花序发育的前体。在后期，当花序顶端分生组织发育后，Tfl1和Cen基因一样，都起着维持花序型顶端分生组织属性的作用。 2.花芽发育的机理

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】

花器官的发育ABC模型

花器官的发育——ABC模型 2009年10月30日星期五上午 09:31 全球开花植物已知有25000多种，在陆地生态系统中占有明显的优势。花器官是陆生植物生殖过程中的重要功能器官，已经成为进化论者和生态学家的研究焦点。基本花器官是明显保守的，虽然花的数目、形状、颜色和器官的排列方式不同，但都是对各自授粉方式的适应而导致化结构巨大变化的进化。花发育遗传机制的研究促进了对被子植物花结构进化的进一步了解。 当花分生组织分化完成后，开始进行花器官原基的分化，科学家们目前已经克隆了拟南芥和金鱼草中控制花器官分化的基因，并据此提出了ABC模型学说(图8-48)。 通过遗传分析发现调控花器官形成的基因按功能可以划分为ABC三组，每一组基因均在相邻的花器官中发挥作用，即A组基因控制第一轮花萼和第二轮花瓣的形成；B组基因决定第二轮花瓣和第三轮雄蕊的发育；C组基因决定第三轮雄蕊和第四轮心皮的发育。花的每一轮器官受一组或相邻的两组基因控制：A组基因单独作用于萼片；A和B组基因决定花瓣的形成；B和C组基因共同决定雄蕊的发育；C组基因单独决定心皮的形成。这些基因在花器官中有各自的位置效应，并且A和C组基因在表达上相互抑制，A组基因不能在C组基因控制区域内表达，即A组基因只能在花萼和花瓣中表达，反之亦然。这些基因中任何一个功能缺失或者突变都会导致花器官形状的改变。对拟南芥的研究发现，其花器官的发育是由三组五中不同的基因共同控制的，分别是AP1和AP2(A)、AP3和PI(B)、AG(G)，如果AP2发生突变，则花器官被生殖器官替代，而当AG发生突变时，由AG控制的雄蕊和心皮则被花萼和花瓣所替代。 随着分子生物学技术的发展，花器官成为目前国际植物分子生物学界的研究热点。花器官的发育遗传和花序形态发生的研究为花器官进化的分子机制的进一步研究起着推动作用。但是在一些基本的陆生植物种类中，花同源异型基因的同系物的进化与功能方面所掌握的知识很有限。随着分子生物学技术的快速发展和基因克隆技术的日臻完善，可以预见这些问题有望在不久的将来得到解决，届时人们对花器官发育的分子机制以及系统发育将会更加清楚。 图8-48 花器官发育的ABC模型示意图

发育生物学模式生物

发育生物学模式生物发育生物学模式生物的概念 模式生物出现的背景 模式生物的发展和演变 模式生物的共同特征 模式生物的选取 典型的发育生物学模式生物 物种的进化关系

双子叶植物的合子胚胎发育脊椎动物的胚胎发育 单子叶植物的合子胚胎发育

基础问题可以在最简单和最容易获得的系统中寻找答案；在发育生物学研究的历史长河中，人们总是千方百计地寻 理想的研究系统是科学发展的关键 1.有利于回答研究者关注的问题，

噬菌体海胆（Sea urchin）是棘皮动物门下的一个纲，学名为“海胆纲”，是一种无脊椎 动物，生活在海洋浅水区，是地球上最长寿的海洋生物之一。海胆是生物科学史上最 早被使用的模式生物，它的卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。 早在1875年就开始以海胆为材料研究受精过 程中细胞核的作用。1891年，HansDriesch （1876－1941年）在显微镜下把刚刚完成第 一次卵裂的海胆胚胎一分为二，结果发现， 分开后的两个细胞各自形成了一个完整的幼 虫。这一实验的意义在于证明胚胎具有调整 发育的能力，为现代发育生物学奠定了第一 块观念里程碑。后因其易于得到大量受精卵， 同步发育，胚体透明，孵化速度快等特点成 为了生物学研究的模经典式生物。 卵裂球 囊胚卵裂腔 典型的发育生物学模式生物 秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，C.elegans）是一种无毒无害、可以15 独立生存的线虫。其个体小，成体仅1.5mm长，为雌雄同体（hermaphrodites），雄性个体仅占群体的0.2%，可自体受精或双性生殖；在20℃下平均生活史为4天，平均繁殖力为300-350个；但若与雄虫交配，可产生多达1400个以上的后代。

被子植物花器官发育的分子机制

被子植物花器官发育的分子机制 花发育是被子植物生命周期中一个重要的综合发育过程，涉及无限生长向有限生长及不同发育方式的转换，包括开花诱导、信号传递、属性决定、器官发生，既受环境因子（如光周期、温度等）的诱导，又受到自身内部因素的调节，经过一系列信号转导过程，启动成花决定过程中的控制基因。在复杂的基因互作网络调控下，营养茎端分生组织（vegetative meristem，VM）转变为花序分生组织（inflorescence meristem，IM），然后在IM 的侧翼形成花分生组织（floral meristem，FM），分化出花器官。 截至目前，从拟南芥（Arabidopsis thaliana ）中共有180多个参与调控开花的基因被鉴定出，并确定其中存在有6条调控开花的信号途径：即光周期途径（photoperiod pathway）、春化途径（vernalization pathway）、自主途径（autonomous pathway）、赤霉素途径（gibberellin pathway）、温敏途径（thermosensory pathway）和年龄途径（aging pathway）。表观遗传是开花信号通路中的重要机制，对开花及花器官发育产生关键调控作用。miRNAs 的表观遗传调控机制是植物分子发育生物研究的重要领域，例如miR172、miR156、miR159 参与了开花诱导的信号转导途径，共同开启花的发育过程。 本文综述了被子植物花器官发育的格式形成与分子调控机制。 图1 温度、光照和依赖赤霉素等途径通过抑制花形成抑制物产生和激活花的分生组织识别基因参与花发育过程 1 花器官发育的ABCDE模型 通过对拟南芥和金鱼草突变体研究而提出的多种发育模型, 成功地解释了被子植物花器官突变现象。其中, 最著名的是由Bowman等及Coen和Meyerowitz提出的“ABC模型”。该模型指出, 花器官的形成和发育由A、B和C三类功能基因决定; A类基因的表达决定了第一轮萼片的形成, 包括APETALA1 (AP1)和APETALA2 (AP2)基因等; B类[APETALA3 (AP3)和PISTILLATA (PI)基因]和A类基因的组合表达决定了第二轮花瓣的发育; C类[AGAMOUS (AG)基因]和B类基因的组合表达决定了第三轮雄蕊的形成; C类基因的表达决定了第四轮雌蕊的发育。同时, A类和C类基因在功能上彼此抑制, 较好地解释了花器官的同源异型转变现象。 矮牵牛(Petunia hybrida ) D类基因FLORAL BINDING PROTEIN 7 (FBP7)和FBP11决定了胚珠的形成和发育。拟南芥D类SEEDSTICK (STK)、SHATTERPROOF1(SHP1)和SHP2三基因突变体的胚珠变成了心皮结构和叶结构。这些研究将花发育“ABC模型”拓展为“ABCD模型”。随后, 研究发现SEPALLATA (SEP)基因能与其他类型的花器官特征决定基因发生结合, 维持四轮花器官的正常发育, 定义为“E类基因”。因此, 花发育模型进一步扩展

发育生物学模式生物

发育生物学模式生物 20世纪90年代以来,发育生物学的研究取得了突飞猛进的发展,发育 生物学已成为当今最活跃的生命科学研究领域之一。在发育生物学形成和发展过程中,许多划时代的研究成果往往与一些模式生物相关。利用模式生物开展发育机制的研究,具有便捷、高效、深入、系统和有利于成果的延展与应用等优势,常用模式生物的基本特征应成为现代生命科学必不可少的学习内容[1]。 1 发育生物学模式生物的概念对某些生物的研究,有利于帮助人们理解生命世界发育现象的共同规律和普遍原理,这些生物被称为发育生物学模式生物,简称发育模式生物。由于进化的原因,细胞生命在发育的基本模式方面具有一定的同一性,人们往往利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育的共同规律,以构建发育的普遍原理[2]。例如人们通过对线虫的研究,揭示了细胞凋亡这种普遍生命现象的机理,使线虫这个身长不过 1mm,全身细胞屈指可数的小生命,成为经典的发育模式生物为科学工作者所追捧。 2 发育模式生物的共同特征处于进化阶梯不同位置的模式生物,在发育生物学研究中各有其优缺点,但都具备一些共同特征:①生理特征能够代表生物界的某一大类群。②实验材料容易获得,并易于在实验室内饲养、繁殖,研究维持费用低。③容易进行实验操作,特别是遗传学分析[3]。 3 主要发育模式生物的生物学特性与研究价值在发育生物学研究的历史长河中,人们总是千方百计地寻找最理想的模式生物。在不同历史阶段,棘皮动物海胆、尾索动物海鞘、头索动物文昌鱼、两栖动物蝾螈、爬行动物蜥蜴、鸟类动物鸡和哺乳类动物小鼠,都曾作为经典的模式生物,其研究成果奠定了发育生物学的一些基本理论。现代发育生物学的研究主要集中在线虫、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾、鸡、小鼠和拟南芥等模式生物,其中线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥的系列研究成果尤为显著,是目前人们竞相研究的热点。 3. 1 华美广杆线虫(Caenorhabditis elegans) 华美广杆线虫(以下简称线虫),是一种长为1mm, 直径70m 的线形动物,自由生活在土壤中,以细菌为食,它与寄生于人类肠道内 的蛔虫、钩虫和蛲虫同属于线虫类。作为发育模式生物,线虫的优点主要表现在:①生命周期短(一般为3~4天),胚胎发育速度快(在培养温度为25℃时,胚胎发育期为12小时),便于不间断跟踪观察每个细胞的演变。②可用培养皿进行实验室内培养,便于遗传突变筛选,并可冷冻保存,常温下复苏后继续研究。 ③个体小,只要把线虫浸泡到含有核酸的溶液中,就可以实现基因导入。④体细胞数量少,通体透明,便于观察单个细胞的分裂和分化过程,并可观察发育过程的细胞凋亡现象。线虫是目前唯一一个身体中的所有细胞能被逐个盘点并各归其类的多细胞生物。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,若为雌雄同体含有959个体细胞和大约2000个生殖细胞,若为雄性个体,则含有1031个体细胞和大约1000个生殖细胞。⑤雌雄同体和雄性个体两种生物型。雌雄同体自体受精的结果可产生高度纯合的基因型,后代多为雌雄同体,仅有约0. 2%的雄性个体。雄性个体可与雌雄同体个体 交配产生后代,从而增加基因重组和新等位基因引入的机会。⑥基因组测序已在1998年完成,共包含19 099个编码蛋白的基因,成为第一个基因组被完全测序 的多细胞动物。⑦能观察到种质颗粒的传递及生殖细胞的发生过程,即胚胎发育细胞分裂时, 种质颗粒不对称分配,经4次分裂后,种质颗粒全部分配到一个种系细胞P4内,P4就是生殖细胞的前体。线虫诸多特有的生物学特性,为科学研

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

花是器官吗

花是器官吗 白书农(?) 北京大学生命科学学院，北京，100871 摘要：长期以来，在国内主流教科书和研究论文中，有关花的属性一直存在两种描述方式：一种是“花是变态 枝条”；另一种是“花是生殖器官”。花是一种客观存在，研究者应该对这种客观存在提出一个合理的描述，否则，很难想象在不合理的概念基础上能提出合理的问题，并对研究过程中的发现给出合理的解释。值得注意的是，在国内主流教科书中为什么会长期存在两种含义如此不同的描述方式呢?这些描述来自哪里?它们各自的合理性在哪里?为找到这些问题的答案，作者对历史上的植物学教科书做了一点考证，发现“花是生殖器官”的描述源于19世纪末20世纪初一本在美国因写作优美轻松而被广泛采用，但在学术上是非主流的教科书。随着20世纪植物解剖学和发育生物学的发展，早在19世纪末由德国植物学家提出的“花是变态枝条”的概念已经成为当今国际植物科学领域普遍认可的概念。建议国内学界认真面对这个问题，对目前各学科、领域存在的一些彼此冲突的概念进行认真地梳理，以便我们在描述客观存在的自然现象时能使用尽可能准确的概念，起码不要在教科书中长期存在彼此不兼容的描述方式。关键词：花,器官,枝条 Is A Flower An Organ BAI Shu-nong (?) College of Life Sciences,Peking University,Beijing 100871,China 1问题的提出 为了解释为什么要研究“器官形成”这个问题，首先应该给器官下一个定义。我们实验室主要以雄蕊早期发育调控为研究对象，从形态建成的角度讲，雄蕊自然是一个植物器官。可是这就带来一个逻辑问题：如果我们将雄蕊定义为器官，那么花是什么?在很多国内的植物学或植物生物学教科书中，都将花定义为生殖器官。学过植物学的人都知道，花通常由四部分组成：萼片、花瓣、雄蕊和心皮。显然，从形式逻辑上，我们不可能同时将整体（如花）和整体的一部 分（如雄蕊）用同一个概念来定义。 这个困惑在35年前本人读大学时就曾经出现过，到1993年在美国加州大学伯克利分校宋仁美实验室做博士后期间开始思考“植物发育单位”[1]问题，并为此查阅过当时主流的植物学教科书及专著。了解到在这些文献中，花都是被定义为缩短的枝条，花的各部分分别被定义为器官（见附件中所列相关教科书）。因此，从1998年开始在北京大学开设植物发育生物学课程时，本人始终在课堂上强调这个观点，还在本人撰写的《植物发育生物学》一书中专门讨论了这个问题[2]。后来在教学和研究的过程中接触了越来越多的历史文献，包括连续出版36版、前后传承119年的Strasburger ’s Textbook of Botany ，发现从歌德开始的德国植物形态学传统从来就是将花作为枝来定义。尽管 DOI 10.3868/j.issn 2095-1574.2013.01.004 收稿日期：2013–02–01；修回日期：2013–02–25通讯作者：白书农，E-mail:shunongb@https://www.wendangku.net/doc/a311310338.html, 高校生物学教学研究(电子版)2013年3月,3(1):52–56ISSN 2095-1574CN 11-9307/R https://www.wendangku.net/doc/a311310338.html, 教材视点

《发育生物学》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。 RNAi:又叫RNA干扰，利用dsRNA的高效特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断体内靶基因的表达。 MO：吗啉代寡聚核苷酸，是一种利用反义寡聚核苷酸抑制特定mRNA的翻译而阻断目的基因功能的方法。 第一章细胞命运的决定 1、细胞定型？可分哪两个阶段（特化与决定）？特化与决定的区别？ 答：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。 2、细胞定型的作用方式（自主特化与有条件特化）？自主特化与有条件特化的区别？ 答：细胞定型的作用方式：1、通过胞质隔离实现（既自主特化）2、通过胚胎诱导实现（既有条件特化） 区别：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，细胞发育命运完全由内部细胞质组分决定。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相互作用，决定其中一方或双方字报的分化方向，相互作用开始前，

发育生物学---模式动物

Chapter 2 模式生物体系

一、模式生物 ? 早在20世纪初，人们就发现，如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。因为这些生物的细胞数量更少，分布相对单一，变化也较好观察。 ? 由于进化的原因，细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性，所以利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育共通规律是可能的。

? 尤其是当在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时，发育的普遍原理也就得以建立。 ? 因为对这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，所以它们被称为“模式生物”。

一种模式生物应具备以下特点： 1）其生理特征能够代表生物界的某一大类群；2）容易获得并易于在实验室内饲养、繁殖；3）容易进行实验操作，特别是遗传学分析。

? 理想的研究系统是科学发展的关键，在发育生物学研究中，模式生物显 得尤为重要，许多划时代的突破往往都与模式动物相关。 最常见的模式生物有： 逆转录病毒 (retrovirus)，大肠杆菌(Escherichiacoli)，酵母(budding yeast (Saccharomyces cerevisiae), fission yeast (Schizo saccharomyces pombe))，秀丽线虫(Caenorhab ditiselegans)，果蝇(Drosophila melanogaster)，斑马鱼(zebrafish)，小鼠(mouse)，拟南芥 (Arabidopsis)，水稻(Rice(OryzasativaL.))等。

植物生理学之 第八章 植物的成花生理

第八章植物的成花生理 一、名词解释 l．花熟状态2．春化作用3．光周期4．光周期现象5．光周期反应类型6．长日植物（LDP）7．临界日长8．短日植物（SDP）9．日中性植物（NDP ）10．去春化作用11．春化处理12．春化素13．长--短日植物14．短一长日植物15．临界夜长（临界暗期）16．光周期诱导17．光周期效应18．暗期间断现象19．花芽分化20．性别表现21．再春化作用 二、填空题 1. 在短日照的昼夜周期条件下，在暗期用闪光进行暗期间断，则会产生______效应，从而促进______开花，抑制______开花。 2. 春化作用感受部位是______，而光周期感受部位是______，发生光周期反应的部位是______。 3. 在温带地区，春末夏初开花的植物一般为______植物，秋季开花的植物一般为______植物。 4．当光期长暗期短，或暗期为红光中断，均使Pfr／Pr的比值______，有利于开花刺激物的合成，引起开花。长夜导致Pfr______而延迟开花。 5．SDP南种北引时生育期______，所以应引______熟品种，LDP南种北引时生育期______，所以应引______熟品种． 6．高比例的Pfr／Pr促进______植物成花，抑制______植物成花；低比例的Pfr／Pr是在______条件下形成的，因此______条件促进______植物开花，抑制______植物开花。 7．大多数植物春化作用最有效的温度是______℃，去春化作用的温度是______℃。 8．光周期对植物性别分化有影响，长日条件一般诱导LDP______花分化，而诱导SDP______花分化。 9．植物激素也影响植物的性别分化，以黄瓜为例，用生长素处理，则促进黄瓜______花增多，用GA处理则促进黄瓜______花增多。 10．玉米是雌雄同株异花植物，一般是先开______，后开______。 11．在果树栽培中，常常应用环状剥皮，绞缢枝干等方法，使上部枝条积累较多的糖分，提高______比值，从而促进开花。 12．诱导高等植物成花的外界条件是______。 13．雌雄异花植物来说，处于适宜光周期时多开______，处于不适宜光周期则多开______。

发育生物学复习题

名词解释 1、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。 2、细胞分化（cell differentiation）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叫细胞分化。 3、形态发生决定子（morphogenetic determinant）也称成形素或胞质决定子，是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。 4、胞质定域（cytoplasmic localization）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。 5、转录因子（transcripion factor）能与启动子和增强子结合的蛋白质，包含DNA结合结构域和转录激活结构域。（P70） 6、信号传导（signal transduction）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，引起细胞发生反应，这一过程称为信号传导。 7、受精(fertilization)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。 8、精子获能（capacitation)：是指哺乳动物精子必须在雌性生殖管道内在若干生殖道获能因子作用下，发生精子膜等的一系列变化（如精清蛋白的去除、膜表面蛋白的重组等），进而产生生化和运动方式的改变，才能获得使卵子受精的能力。（P118） 9、卵裂（cleavage）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。 10、促成熟因子（MPF）由孕酮刺激产生并诱导恢复减数分裂的因子，是由2个亚单位（Cdc2和Cyclin B）构成的，称为促成熟因子（MPF）。 11、原肠作用：原肠作用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。（书中解释在P144） 12、神经胚（neurula）胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成（中枢神经系统原基即）神经管的过程称为神经胚形成（neurulation），而正在进行神经管形成的胚胎称为神经胚。 13、胚胎诱导（embryonic induction）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过程称为胚胎诱导。 14、初级胚胎诱导: 是原肠胚的预定外胚层受脊索中胚层的诱导形成神经板的过程, 通过初级胚胎诱导奠定胚体中轴结构。（P193） 15、Nieuwkoop ceter：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。 16、变态：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。 17、胚胎干细胞：又称ES细胞，主要是指从早期胚胎的卵裂球囊胚ICM细胞分离培养和建系的细胞，具有稳定的在体外自我更新并保持不分化和发育的多能型，即可在体外分化为属于3个胚层的各种细胞 简答及论述等题 1、发育生物学的研究任务： 答：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。①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

发育生物学模式动物

发育生物学近年来研究进展 ———模式动物 摘要： 随着科学技术水平的不断发展，在生命科学、人类医药和健康研究领域，由于一些原因，人们必须寻找一类用作研究的实验动物，通过相互参照，可以用一种动物的生命活动过程成为另一种动物或者人类的参照物。对一些难以在人身上进行的工作, 及一些数量很少的珍稀动物, 或一些因体型庞大、不易实施操作的动物种类, 采用取材容易、操作简便的另一种动物来代替人类或原来的目标动物进行实验研究, 这就是动物实验。为了保证这些动物实验更科学、准确和重复性好, 可以用各种方法把一些需要研究的生理或病理活动相对稳定地显现在标准化的实验动物身上,供实验研究之用。这些标准化的实验动物就称之为模式动物。 关键词：斑马鱼；猪；基因；表达； 通过发育生物学及相关学科的学习，我们了解到了模式动物在生命科学的发展历程中起到了可以说是举足轻重的作用，比如说通过海胆等低等动物模型的构建催生出现代受精生物学和发育生物学；又比如像果蝇模型的建立大大推进了遗传学和发育生物学的进展；酵母和大肠杆菌作为生物模型为现代分子生物学和基因工程技术提供了施展的舞台，线虫模型对基础和应用生物学产生了巨大的推动作用, 并直接导致了细胞凋亡现象的发现, 并开创了一个当代生物医学的全新领域。这些研究成果已经充分证明了模式动物在生命科学研究中的作用。通过查阅近几年来人们关于模式动物的研究进展，我总结了以下几点近几年来关于模式动物上的具有典型性的突破，仅供大家参考。 一、关于斑马鱼的研究 1.Pitx2基因在斑马鱼牙齿发育过程中早期表达的研究 人类Pitx2基因与常染色体显性疾病里格尔综合征的发生有关联, 可导致牙齿和 眼睛的缺陷。斑马鱼的牙齿和人类的牙齿有很多相似之处, 其牙齿位于腮弓之上, 牙齿发育可明确分为蕾状期、帽状期、钟状期和分泌期等各个阶段, 这些特点使得利用斑马鱼作为模式动物研究牙发育和牙再生具有较大优势。 经调查发现，小鼠的牙成型之前, Pitx2基因在整个牙齿发育过程中在成牙上皮中持续表达, 在牙发育的过程中伴有至关重要的角色。而斑马鱼被公认是一种理想的研究器官发育分子生物学机制的模式动物。科学家在对小鼠的胚胎发育研究中发现, Pitx2基因活性的缺失会导致Fgf 8在牙上皮中的向下调节, 也就是说P itx2和Fgf8之间存在正向的反馈回路, 同时Pitx2还是Bmp4信号通路的一个受体。Pitx2敲除的小鼠牙齿发育中断于蕾状期。还有研究发现牙齿的发育与P itx2的量有密切的关系。 实验结果显示, P itx2基因在人发育中的牙胚的表达模式与在小鼠中类似。不论是切牙还是前磨牙, Pitx2基因的表达都只能在牙上皮的蕾状期后期、帽状期和钟状期检测到。在分化良好的牙,Pitx2基因的表达受到成釉细胞的限制。这些结果显示, P itx2基因在人类牙齿牙上皮的发育过程和釉质分化过程中起一定作用[1]。 另一方面，为研究Pitx2基因在斑马鱼牙齿早期发育阶段的表达，本实验利用RT - PCR技术直接克隆P itx2特异性基因片段, 成功制作出针对P itx2的基因探针, 并选取斑马鱼发育早期多个时段的胚胎进行整胚原位杂交，获得P itx2基因在斑马鱼早期发育阶段的表达情况。这对于人们对Pitx2基因的研究更进一步。

发育生物学模式生物

发育生物学模式生物 摘要：模式生物是生命科学研究的重要材料．目前公认的用于生命科学研究的常见模式生物有噬茵体、大肠杆茵、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等．这8种常用模式生物对生命现象的揭密和人类疾病治疗的探索等都所做出了重大贡献．对其在生命科学研究中的历史轨迹、各自优势、技术手段、热点研究、发展前景等系统而又简要的了解．有助于具体而又生动地体察到模式生物在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学及医学进步的不可替代的巨大潜力。 关键词：模式生物发育生物学生命科学研究 基础问题可以在最简单和最容易获得的系统中得以回答．由于进化的原因，细胞在发育的基本模式方面具有相当大的同一性，所以利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育的共同规律是可能的．尤其是当在不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时，发育的普遍原理也就得以建立．因为对这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，所以称其为“模式生物”．模式生物作为研究材料不仅能回答生命科学研究中最基本的生物学问题，对人类一些疾病的治疗也有借鉴意义．目前，在杂志重要上刊登的有关生命过程和机理的重大发现，大多都是通过模式生物来进行研究的，常见的模式生物有病毒中的噬菌体(Bacteriophage)，原核生物中的大肠杆菌(Escherichia coli)，真菌中的酿酒酵母(Sacharo．myces cerevisiae)，低等无脊椎动物中的秀丽新小杆线虫(Caenorhabditis elegans)，昆虫纲的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)，鱼纲的斑马鱼(Danio rerio)，哺乳纲的小鼠(Mus musculus)以及植物中的拟南芥(Arabidopsis thaliana)等。 模式生物在生命科学研究中有一些共同的优点，例如：有利于回答研究者关注的问题，能够代表生物界的某一大类群；对人体和环境无害，容易获得并易于在实验室内饲养和繁殖；世代短、子代多、遗传背景清楚；容易进行实验操作，特别是具有遗传操作的手段和表型分析的方法等．不同的模式生物由于其各自的遗传生长特点及其在进化过程中的地位，而又具有各自独特的特点。 在生命科学研究中选择哪一种模式生物取决于所探索的生物学问题．研究分子生物学的基本问题，用简单的单细胞生物或病毒通常更方便些．这些生物结构简单并且可以快速大量地生长，通常可以把遗传学和生物化学的研究方法结合起来．而其它问题，如有关发育的问题，通常只能用更复杂的模式生物来解决．例如，噬菌体如T4噬菌体)被证明是一个解决基因和信息传递本质的理想体系；酵母具有高效的适合遗传分析的交配体系，所以酵母成为解释真核细胞本质 的首选系统；线虫和果蝇也提供了很好的遗传系统，用来解决那些在较低等的生物中不能有效解决的问题，如发育和行为；最高等的模式生物小鼠，尽管它不如线虫和果蝇容易研究，但因为是哺乳动物，所以是了解人类生物学和人类疾病最好的模式系统． 1病毒和原核模式生物 1．1噬菌体 噬菌体(Bacteriophage)是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的细菌病毒的总称．模式生物中的噬菌体主要是指感染大肠杆菌的噬菌体(T噬菌体和入