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发育生物学

发育生物学
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:

(1)性激素的作用。(2)Ca2+和调钙素的作用。(3)成熟促进因子(MPF)。

十二卵母细胞成熟过程中的基因表达:

1、核糖核酸的转录与翻译

2、某些特异性基因及其表达

(1)透明带基因(2)c-mos基因(3)c-kit基因(4)核纤层蛋白链特异性基因(Laminin chain-specific gene)(5)组织纤溶酶原激活剂(tPA)基因

十三精子获能(capacitation):新射出的哺乳动物的精子不能使卵子受精。精子在通过雌性生殖道过程中,经历了一系列生理、生化的变化,获得了受精能力。

十四顶体反应的机制:精子获能前,其表面的脱受精能因子(decapacitation factor, DF)将精子表面的透明带受体覆盖,使其无法与卵母细胞透明带接触。精子获能后,DF去掉,精子表面的透明带受体与透明带蛋白之一的ZP3结合,从而进行顶体反应。

十五超激活:在进行顶体反应之前,有些动物的精子开始猛烈地运动。

十六精卵识别及相互作用:一、精子的定向化:二、精子穿入卵丘:

三、精子与透明带的相互作用:1、精子与透明带结合2、精子穿过透明带

四、精子与卵结合:

十七卵激活(egg activation):出于“休眠”状态的成熟卵,如何被唤醒,并开始其一系列的形态和生理生化变化,导致细胞分裂并分化成一个新的个体,这个激发并发育到第一次卵裂前的过程。

十八卵激活的类型:

1、精子对卵子的激活:

(1)精卵融合使精子进入卵细胞质,卵质膜去极化,影响精子受体,阻止多精入卵。(2)在精子入卵处,启动了肌醇酯信号通路,引起卵子的反应(包括皮层反应)

(3)发生皮层颗粒的胞吐,使其含酶内容物进入卵周隙并穿过透明带,破坏了透明带上的精子受体。

(4)Ca2+信号激活了卵的代谢,以便进行第一次卵裂。

3、人工卵激活:

(1)物理因素:机械性的有针刺和体外显微操作。冷、热、电刺激。

(2)化学因素:胰蛋白酶、透明质酸酶、高低的渗透压、乙醇、水合氯醛、普鲁卡因、蛋白质合成抑制剂、磷酸肌醇的循环产物。

十九卵激活的分子机制:

1、融合假说:伴随精子与卵质膜的融合,一种可溶性精子因子入卵激活卵子。显微注射无种属特异性的精子抽提物于卵内,可引起卵子的激活,但至今尚未分离出精子因子。

二十卵裂(cleavage):受精完成后,合子进行细胞分裂。

二十一卵裂球(blastomere):通过多次的有丝分裂,将大量的卵质分配到无数个较小的、具核的细胞。

二十二卵裂的特点:

1 在大多数种类的动物中,受精后早期胚胎分裂的速度以及各卵裂球所处的位置都是由贮存在卵内的母型mRNA和蛋白质所控制的。

2 合子的基因组在早期卵裂胚胎中并不起作用。

3 直到卵裂的较晚时期,早期胚胎才大量转录合成mRNA,实现由母型向合子型过渡的调控胚胎发育的机制.

4 大多数物种在卵裂时,胚胎的体积并不增大。

二十三胚胎的卵裂方式:每个物种的卵裂方式是有两个因素决定的:

1、卵质中卵黄的含量及其分布情况。卵黄丰富的一极称为植物极,而卵黄相对较少的一极

称为动物极。

2、卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子。

二十四卵裂类型:

Holoblastic 全卵裂:Radial 辐射型: 海鞘、海胆、两栖类

Spiral 螺旋型: 螺、蚌、软体动物、纽形动物、多毛类动物

Rational 旋转型: 哺乳动物

Meroblastic 偏裂:Discoidal 盘状偏裂:鸟类、鱼类等端黄和极端端黄卵

Superficial 表面裂:中黄卵(昆虫)

二十五囊胚腔具有两种功能:1、在原肠形成过程中,囊胚腔利于细胞迁移。

2、防止上下层细胞间不成熟地过早接触,影响细胞的分化。二十六哺乳动物的卵裂特征:1)卵裂速度缓慢2)卵裂球间排列方式独特为旋转均裂3)早期卵裂不同步4)在早期卵裂过程中合子基因组就已开始活动,合成卵裂所必需的蛋白质。二十七嵌合胚:说明早期卵裂球有同等的发育潜力。自然人群中也出现过同时有XX型和XY型细胞的人。

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。

二十八斑马鱼中囊胚(经历了10次卵裂)的三类细胞:

1.卵黄多核层(yolk syncytial layer, YSL):胚盘的植物极边缘细胞裂解,其核和质与卵黄细胞融合在一起而构成的一层细胞核层。在胚盘下包中,部分YSL细胞核移向胚盘下成为internal YSL,它们可能起提供营养的作用;边缘处的为external YSL,它们可能起驱动下包的作用。

2. Enveloping layer (EVL):位于胚盘最外层已表皮化的细胞,发育后期会脱落。

3. Deep Cells:介于YSL和EVL之间的细胞,它们将发育为胚胎本体。晚期囊胚的深层细胞

的命运已经建立。

二十九螺旋型全卵裂:均采经线裂。第三次分裂前,卵裂球内的纺锤体转动45度,然后向动物极方向出芽小卵裂球。其后的大卵裂球以同样方式产生一大一小子分裂球,而小分裂球只生成小卵裂球。形成的囊胚无囊胚腔。

三十原肠作用: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。原肠作用期的胚胎叫原肠胚(gastrula)。

三十一原肠作用中的细胞运动方式:

1 外包(epiboly): 表皮层做为一个整体扩展,使胚胎的内层被覆盖。

2 内陷(invagination): 指胚胎的局部区域的内陷。

3 内卷(involution): 指正在扩展的外层向内卷折,去从内铺盖原来的外层细胞。

4 内移(ingression): 指表层的单个细胞迁入胚胎的内部。

5 分层(delamination):指一个细胞层分成两层或多或少平行的细胞层。

三十二中期囊胚转换(midblastula transition, MBT):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。这种现象在蛙类和果蝇属中也能见到。三十三斑马鱼的原肠作用:

1 原肠作用开始于胚盘细胞向植物极方向的卵黄下包,由YSL驱动,使胚盘变薄。

2 胚层的形成:50%下包时,与卵黄交界处的deep cells内卷,使交界处形成厚实的一圈,

叫germ ring。内卷的细胞和由上层内移的细胞形成下胚层、上层的deep cells为上胚层。

3 胚盾(embryonic shield):因深层细胞的内卷和会聚扩展而在germ ring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脊索中胚层(chordamesoderm);下胚层细胞还将生成近轴中胚层和内胚层。

4 上胚层的部分细胞经会聚扩展形成neural keel,其余的细胞形成皮肤。

三十四外胚层的外包:背唇(dorsal lip);腹唇(ventral lip);卵黄塞(yolk plug)

三十五胚孔的定位:正常情况下由精子驱动的卵母细胞内部细胞质的重新排列能够引起亚细胞因子不对称分布;受精卵内亚细胞因子的部队成分不产生了背负区分,并最终将胚孔的位置确定在精子入卵点对面的一组植物极裂球上。

三十六原条(primitive streak)的形成:由后部边缘区的上胚层细胞加厚而成,它的出现确定了胚胎的A-P轴线。原条内会形成一个凹陷,叫原沟,是上胚层细胞进入囊胚腔的门户。原条的头部末端是一个加厚层,叫Hansen`s node, 是一个诱导中心。

三十七1 细胞早期通过原条的移动:最早穿过原条进入囊胚腔的细胞向头部方向移动,最终迁移至胚胎的头部,成为前肠内胚层。这些细胞的移动将原来的下胚层细胞挤至明区前部,成为生殖新月区(germinal crescent),是原生殖细胞存在部位。

2其后通过Node进入囊胚腔的细胞在上胚层和内胚层之间向头部移动,形成头部中胚层和脊索中胚层。

3 原条的后退:当Node移至明区中央时,Node和原条一起后退,在此过程中长出脊索。Node 退至最后端将形成肛门区。

三十八鸟类原肠作用机制:1、下胚层的作用和胚轴的形成:当胚盘的分裂球在胚盘上部的碱性清蛋白与下部的酸性胚下腔之间建立起一层屏障时,背腹轴也就建立起来了。从辐射对称的囊胚转变为两侧对称的结构是依靠重力来决定的。胚盘的发育潜能在最早期时全能的。

2、原条细胞的聚集:(1)硫酸化葡糖醛酸(HNK-1)的作用(2)分散因子(scatter factor)的作用(3)细胞外多糖(透明质酸)的作用

3、外胚层的外包

三十九体内发育带来的变化:

1、胎儿在母体内发育。

2、胚胎直接从母体获取营养。

3、进化出专门吸收母体营养的器官胎盘。

4、胚胎发育过程中形成羊膜腔,内部充满羊水,防止失水,减缓冲撞,保护胎儿。

四十上胚层和下胚层的形成:

在原肠作用开始时,内细胞团分裂为两层。与囊胚腔接触的一层为下胚层,将用于形成yolk sac;另一层为上胚层。上胚层细胞间的缝隙将合并、扩大成为羊膜腔,腔中的液体可防止胚胎脱水和保护胚胎受振荡。上胚层将发育为胚胎的本体。

四十一绒毛膜的合胞体滋胚层部分可产生3种激素,均为哺乳动物胚胎发育所不可缺少:(1)绒毛膜促性腺激素:使胎盘细胞产生孕酮。

(2)孕酮:使子宫壁增厚并布满血管。

(3)绒毛膜催乳素:促进妊娠期间母体乳房发育及产乳。

另外绒毛膜在抑制母体排斥胎儿的免疫反应中起重要作用。

四十二Von Baer定律:

(1)在胚胎中,动物的一般特征比特化特征出现早。

(2)一般特征发育成较特化特征。而较特化特征最后发育成完全特化的特征。

(3)给定物种的每个胚胎,并不经历其他动物的成年期特征,而是逐渐远离这些动物的成年期特征。

(4)高等动物的早期胚胎从来都不像低等动物的成体,而只与其早期胚胎相似。

四十三神经胚形成(neurulation):胚胎形成中枢神经系统原基即神经管的作用。

神经胚(neurula):正在进行神经管形成的胚胎。

四十四神经管形成的起始:来自背部中胚层的信号诱导预置神经板边缘的细胞的背测收缩,而预置的表皮细胞向中线移动,使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶。

四十五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)神经板形成(2)神经底板形成(3)神经板的整形

(4)神经板弯曲成神经沟(5)神经沟闭合形成神经管

四十六神经嵴:

发生部位: 神经管闭合处的神经管细胞和与神经管相接的外表层细胞,它们间质细胞化而成为神经嵴细胞。

特点: 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。可分化为感觉、交感及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。

四十七中胚层可分成五个区域:

(1)脊索中胚层(2)背部体壁中胚层(3)中段中胚层(4)侧板中胚层(5)头部间质

四十八1、轴旁中胚层:在脊索两边加厚的中胚层带,称为轴旁中胚层。

轴旁中胚层带在鸟类被称为体节板,在哺乳类称为不分节中胚层。

随着原条退化和神经褶开始在胚胎中央合拢,轴旁中胚层分割成细胞模块,称为体节。

2、体节小体和体节形成:

体节板细胞组织形成轮状,称为体节小体。

体节小体变成致密结构,转变为体节。

3、体节细胞分化:

四十九中段中胚层:形成泌尿系统和生殖器官。

泌尿器官的形成与分化:泌尿器官和生殖器官关系密切,二者均起源于中胚层生肾节,只是泌尿器官原基比生殖器官原基早些时日出现。

五十生肾索:当胚体卷褶时,中段中胚层与轴旁中胚层分离,并向腹侧移动。随着胚体发育,位于脊柱两侧的中段中胚层形成两条纵行的细胞团。

尿生殖嵴:生肾索进一步发育向腹腔突出,形成左右对称的两条纵行隆起。

不久,尿生殖嵴中部出现纵沟,逐渐分化成位于外侧的生肾嵴和位于内侧的生殖嵴,它们是泌尿系统和生殖系统的主要原基。

五十一脊椎动物成体出现三种不同的排泄器官:

前肾:仅在一些最低等的鱼类成体内存在。

中肾:所有高等鱼类和两栖类,前肾退化后,由中肾所取代。

后肾:鸟类和哺乳类在中肾退化后出现后肾,作为永久肾执行泌尿功能。

哺乳动物泌尿器官发生过程中,前、中和后肾相继出现。

五十二生殖器官的形成:哺乳动物生殖器官的个体发育有三个明显特征:

(1)它与泌尿器官在发生和结构上都有密切关系。

(2)幼胚生殖腺最初并不呈现任何将来长成睾丸或卵巢的迹象,每个胚胎生殖腺最初在形态上都是两性的,具备分化为任一性别所必需的一切结构。

(3)在性别分化前的胚胎,除存在未分化的生殖腺外,还有两套生殖导管。正常情况下,在性别分化后的个体,两套导管中只有一套继续发育,而另一套则发育不全或消失。

五十三胚外膜体壁层:外胚层和中胚层的混合体,形成羊膜和卵。

脏壁层:内胚层和中胚层的混合体,形成卵黄囊和尿囊。

五十四肛凹:在胚体尾段的肛膜外方为一浅凹。

泄殖腔膜:后肠内胚层与肛凹外胚层形成的薄膜结构。

五十五胚胎诱导:在机体的发育过程中,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变化的过程。

诱导者:在胚胎诱导相互作用的两种组织中,产生影响并引起另外的细胞或组织分化

方向改变的这部分细胞或组织。

反应组织:而接受影响并改变分化方向的细胞或组织。

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.

次级胚胎诱导:初级胚胎诱导的产物——神经管(如视杯)又可作为诱导者诱导表面覆盖的外胚层形成晶体。

三级胚胎诱导:晶体或视杯又作为诱导者诱导表面的外胚层形成角膜。

五十六初级胚胎诱导可分为以下几个阶段:

(1)卵裂期,为中胚层的形成和分区。

(2)背部外胚层被脊索中胚层诱导转变为神经系统的神经诱导。

(3)中央神经系统的区域化。

五十七Nieuwkoop中心:精子入卵点对面的植物极卵裂球中,由于动物极和植物极细胞质的混合导致卵裂球内部发生背部化决定因子激活,这些含有已激活的背部化决定因子的植物极细胞。

第一阶段:初级胚胎诱导作用第一阶段发生在受精时。精子入卵导致相对于卵子皮层细胞质旋转,打破了卵子的辐射对称性,由此形成两侧对称。

第二阶段:背部化的植物极细胞后裔诱导它上面的细胞形成背唇(组织者)。其余的植物极细胞(内胚层)诱导上面的缘区细胞形成侧面和腹部中胚层。

第三阶段:背唇把毗连的中胚层变成背部中胚层,并指令背部外胚层形成神经组织。

第四阶段:被诱导的神经组织出现区域化特征(前脑、后脑和脊髓等)。

五十八感受性:反应组织以一种特异方式对诱导刺激起反应的能力。

初级感受性:指尚未决定的外胚层所具有的感受性(神经板)。

次级感受性:指已经决定了组织对刺激的感受性(不同部位脑)

五十九异源诱导者:能诱导原肠胚外胚层形成一定的结构,并具有区域性诱导效应的组织。六十诱导组织相互作用的类型

1、容许的相互作用组织A对组织B提供适应的环境或条件激发组织B表现其固有的后生型。

2、指令的相互作用:组织A指定组织B的发育方向即组织A发出信号指导组织B的后生型。六十一大多数指令的相互作用具有四个主要特征:

(1)在组织A存在的条件下,反应组织B以一定的方式发育。

(2)在缺少组织A的情况下,反应组织B不以那种方式发育。

(3)在缺少组织A,但存在组织C的情况下,组织B不以那种方式发育。

(4)在组织A存在的情况下,正常将不发育的组织D被诱导,改变得象组织B一样发育。六十二上皮和间充质的相互作用:

1、间质指令表皮的分化:皮肤结构的诱导作用。

2、间质指令上皮的分化:内胚层上皮对不同区域中特异的间质起不同的反应,因而使消化管和呼吸管能在不同的区域发育出不同的结构。

间质和腺上皮的相互作用:

唾液腺--间充质细胞--杯状上皮芽--分支--分支顶端增厚—成叶状---叶重复分叉形成分泌小囊

分支形成管道系统

六十三肾小管的发育可分为三个时相:

第一时相——预决定时相:生后肾间充质组织已预决定为生后肾倾向。

第二时相——诱导和上皮转化时相:生后肾间充质细胞聚集,进一步发育为有腔的肾小泡。第三时相——器官特异性分化时相:肾小泡继续发育为S形小体,并逐渐分化为三段,即肾小囊、近曲小管和远曲小管。

六十四间质和上皮相互作用的机制:

(1)细胞与细胞的接触:肾脏,颌下腺。

(2)细胞与基质的接触:角膜——晶状体。

(3)可溶性信号的扩散:神经管,胰腺。

六十五神经系统的主要组成成分来源于神经胚的三个部分:神经管、神经嵴和外胚层板。

外胚层板是由头部特定区域的外胚层增厚单独形成的。

六十六神经管细胞的增殖、迁移和分化

1、神经上皮或增殖上皮:神经管细胞的增殖:神经管封闭后,其柱状上皮转变为假复层上皮,接着发生细胞增殖和神经管的区域化。

在神经管管壁上的细胞进行有丝分裂时,随着其进程,细胞有一个迁移过程。

有丝分裂大量增加神经上皮的细胞数目,这个过程直到细胞停止增殖并开始迁移为止。随着发育的进行,细胞增殖的速度逐渐减慢。

2 神经管细胞的迁移:

神经母细胞:神经管细胞大量增殖后,子细胞群的一部分迁移到神经管管壁外界膜的下方。外套层:它们增殖形成一个致密堆积的细胞层。然后由这些神经母细胞进行分化,长出轴突和树突伸出外套层的外方,形成边缘层。

灰质:外套层含有细胞体,组织学染色较深。白质:而含轴突和树突的边缘层不容易着色。

3、神经细胞的分化

六十七轴突绝缘层-髓鞘(myelin sheath):由神经胶质细胞围绕axon形成的多层膜系统,以防止电脉冲在传输过程中损耗。外周神经元的髓鞘由Schwann cell形成,而中枢神经元oligodendrocytes形成。

六十八皮层最后分化为6层:分子层、外颗粒层、锥体细胞层、内颗粒层、神经节细胞层、多形细胞层。

刚形成的小脑原基为一个暂时的4层结构:外颗粒层,外套层,浦肯野氏细胞层和颗粒层。小脑分为3层:分子层,浦肯野氏细胞层和颗粒层。

六十九核团:在脑的非层状结构的组织发生中在靠近脑室较深的层中成神经细胞聚集成团。七十“包裹”:核团与层状结构组织发生的主要不同在于核团的形成表现出一种由内到外的细胞组装模式,即后形成的细胞并不通过实现形成的细胞进行迁移。

七十一1、影响神经嵴细胞分化的因素(色素细胞):

(1)由神经嵴细胞分化的成黑色素细胞本身所固有信息决定的。

(2)由成黑色素细胞在到达所处的微环境后,对微环境产生的一种特殊表达。

(3)迁移的神经嵴所形成的成黑色素细胞本身和迁入的微环境两者的信息能在色素形成中同时得到表达。

七十二Dorsolateral migration pathway(背外侧迁移途径):由背部向侧翼、再向腹部的迁移,位于表皮与体节之间,分化为色素细胞。

Ventral migration pathway(腹侧迁移途径): 进入体节的的迁移,有的在体节中形成背根神经节,有的穿越体节的前半区分化为交感神经和肾上腺髓质细胞。

七十三头部神经嵴细胞:向背侧方向移动,分化为面部软骨、骨、头部神经元胶质细胞、肌肉等。

心神经嵴(cardiac neural crest) :部分后脑后部的神经嵴细胞产生主动脉内皮细胞和产生主动脉与肺动脉之间的隔膜.

七十四胚层板:除神经元和神经嵴细胞外,神经元还有一个重要的来源,即一些增厚的外胚层区。

七十五生长锥:神经元轴突和树突生长的末端被。

微刺:生长锥成波浪式运动,并产生许多突起。

七十六中枢神经系统的分层:

在不同时间点产生的神经元的最终停留位置不同,最早产生的最靠近管腔。

左图为人类胚胎神经管不同区域的管壁的分层图示。最靠近管腔的一层为室管膜层,又叫室管增殖区,其内的细胞维持了分裂能力。

外套层(mantle zone)来自室管膜层的细胞分化为神经元和神经胶质细胞。

边缘区(marginal zone) 主要为神经轴索和胶质细胞。

六十七附肢的起源:脊椎动物的附肢在起源上是由胚胎体壁向外生长形成的,主要是由来自侧板中胚层的体节部和体节腹侧部产生的疏松间质形成的中央核,以及位于外部的、来自外胚层的表皮两大部分组成。

附肢的原基成为附肢芽,呈圆锥形(两栖类)或桨状(哺乳类、鸟类和鱼类)。附肢芽由肢芽中胚层和肢芽外胚层构成。

六十八体壁肢形成区的肢形成中胚层有两重来源:

第一种为原始成分(骨骼前体),起源于体壁中胚层(即侧板中胚层壁层)的上部。

第二种为次生成分(肌肉前体),来自体节腹侧部。

六十八肢体细胞的来源

肌肉细胞前体:来源于体节的轴下生肌区;骨细胞前体:侧板中胚层的体细胞区间质细胞。肢芽的形成受来自于中间中胚层(intermediate mesoderm)如肾前体的信号诱导,移去中肾或在中肾与肢芽细胞间插入不透膜可使肢芽停止增大。

六十九乌尔夫氏嵴:在羊膜动物中,这种增厚和间质的聚集沿身体的整个长度形成一条纵行的嵴。

七十顶端外胚层嵴(apical ectodermal ridge, AER)的形成: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。

七十一AER的作用及其与中胚层的相互作用:

(1)在附肢发育期间任何时间除去AER,远端附肢的发育停止。

(2)当额外的AER移植到附肢将形成超数附肢结构,通常朝向附肢远端。

(3)将腿间质直接置于AER下方,远端的后肢结构(趾)在附肢末端发育。

(4)当非附肢的中胚层移植到AER下方,则AER退化,附肢发育停止。

七十二在附肢发育中至少要求三种类型外胚层和中胚层间的相互作用:

(1)中胚层起始附肢芽向外生长和形成AER。

(2)AER刺激进一步向外生长及附肢芽中胚层的增殖和分化。

(3)附肢芽提供保持AER所必需的刺激。

七十三脊椎动物完全形成的附肢包含三个轴的发育,分别是近—远轴,背—腹轴和前—后轴,通常成对的附肢根据这三个轴成镜面对称。

在附肢发育中三个轴的建立具有各自的时间性,它们好像是按照下列顺序决定的:前—后轴、背—腹轴和近—远轴。

七十四渐进带(Progress zone)是指AER内保持了旺盛分裂能力的间质细胞区域。

七十五细胞凋亡在塑造附肢中也起一种作用,它对于关节的形成和分离都是必需的。

七十六再生:机体的一部分在损坏、脱落或截除后重新生成的过程。

生理性再生

再生

病理性再生:变形再生;新建再生

七十七附肢再生的过程:

1、创伤愈合:顶表皮帽形成;

2、组织破坏和去分化:胶原酶的作用;

3、再生芽基的形成:

4、形态发生和分化:软骨--骨骼,肌肉,血管,神经

七十八再生作用的调节:

1、表皮的作用:

伤口的表皮刺激其下方组织中的细胞分裂,导致芽基形成并随后引起附肢再生。

2、激素的作用:

附肢再生也受内分泌系统的影响,垂体激素只能在再生早期其作用。参与调节附肢再生的激素只要包括:生长素、催乳素、甲状腺素。

七十九神经的作用:无神经肢再生时不需要神经,有神经肢再生时则必需有神经的存在。神经细胞释放的GGF、运铁蛋白、FGF2等可能有助于细胞的去分化。

八十神经的作用:无神经肢再生时不需要神经,有神经肢再生时则必需有神经的存在。神经细胞释放的GGF、运铁蛋白、FGF2等可能有助于细胞的去分化。

八十一视泡发育的机制:眼原基的定位是在其下方的原肠顶的诱导作用下形成的。两栖类眼原基位于神经板的最前端,呈卵圆形,彼此相近地排列在中线两侧。眼原基边缘的神经板物质是预订端脑和间脑,下面是脊索中胚层,但二者的关系随着发育的进展而发生变化。八十二眼原基对发育的晶状体,以及晶状体对表面外胚层的暂时粘合性,是完成视泡内陷和视杯正常形成的必要条件。

八十三决定视杯细胞分化方向的因素包括:

1、与外胚层的接触;

2、间质细胞影响色素上皮的分化;

3、神经视网膜的分化;

八十四晶状体的决定分为三个时期:即感受性、倾向性和最后的决定。

八十五晶状体的细胞分化:形成晶状体的细胞具有两个主要的特征,即伸长为纤维细胞的能力和合成特异晶状体蛋白的特化作用;晶状体蛋白是晶状体的主要蛋白质,构成晶状体可溶性蛋白的90%以上。这种蛋白对于晶状体的光学特性有重要的作用。

八十六晶状体蛋白的合成调控:蛋白质合成的调控主要在三个水平上进行:即RNA的转录,转录后的调控和蛋白质的翻译。晶状体蛋白合成的调控也是在这三个水平上进行的,并且在不同的水平上有不同的条件控制它的表达。

1)转录后的调控:mRNA的稳定性对于形成晶状体纤维是重要的。

2)转录的调控:转录调控对于调节预定晶状体细胞和晶状体上皮细胞中晶状体蛋白基因的表达是重要的。在这个水平上基因表达的调控可能是晶状体蛋白基因的复制或是已存在的晶状体蛋白基因的转录。

3)翻译的调控在活体内是否存在这种调控机制尚不清楚。

4、影响晶状体蛋白合成的其他因子:(1)细胞增殖周期;(2)细胞形状的变化。

八十七生殖腺的发生与分化:生殖腺发生与泌尿器官有密切关系。当中肾还是主要排泄器官时,在中肾的腹内侧出现2条生殖嵴,即生殖腺原基。

未分化的生殖腺原基有三种不同成分来源,即体腔上皮、间充质组织和原生质细胞。

八十八1、初级性别决定(Primary sex determination):指生殖腺发育为睾丸或卵巢的选择。胚胎生殖腺(gonad)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。

八十九次级性别决定(secondary sex determination):指睾丸或卵巢形成后,由它们分泌的激素来影响性器官的发育。

九十Sry的直接作用模型:Sry直接诱导雄性生殖嵴特异性基因的表达。

Sry的间接作用模型:Sry诱导生殖嵴细胞合成某种因子→中肾细胞进入生殖嵴→诱导生殖嵴表皮细胞转变为睾丸支柱细胞、并表达雄性特异性基因。

九十一睾丸酮(testosterone) :由睾丸间质细胞合成,其作用是诱导中肾管分化为输精管、精囊、附睾。

二氢睾丸酮(testosterone) :由睾丸酮转变而成,其作用是控制外生殖器官的形成。缺少

5a-ketosteroid reductase 2的XY个体的外形像female

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

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。

发育生物学-水生所

发育生物学考试答卷 一、论述题 1、试述在受精过程中防止多精受精的两种主要机制及其观察实验的经典方法. 答:卵细胞受精过程中为阻止多精受精主要有两种机制:1、通过卵细胞的膜电位变化快速的阻止精子进入卵细胞;2、是通过皮层颗粒胞吐反应分泌颗粒内容物,使膜硬化,形成受精膜持久阻止精子进入卵中。 1、卵膜电位快速变化。 以海胆为例,海胆卵在海水中细胞外具有特别高的Na+浓度,细胞质的游离钠离子则相对较少,K+则在细胞中含量很高,细胞膜不断阻止钠离子内流以及钾离子外流,由于卵细胞膜上的离子浓度存在差异,采用微电极技术检测静止膜电位为-70mV,当第一个精子结合后1-3s钠离子内流,使膜电位开始向正值转换,此时检测膜电位变化为+20mV,由于精子可以与静息电位-70mV的融合,但不能与静息电位为+20mV的卵细胞膜融合,从而阻止多个精子入卵,阻止第二次受精。 2、海胆的皮层反应: 膜电位变化阻止多精受精仅仅只会持续1分钟,不足以完全阻止多精入卵,之后的阻断则由皮层完成。皮层由皮层颗粒组成,通常分布在没有微绒毛结构的卵质膜下方,当第一个精子与卵子发生质膜融合时,质膜融合处的卵子皮层颗粒与卵子发生质膜融合,并在该处钙离子浓度升高,胞吐作用发生,皮层颗粒破裂,颗粒物质蛋白酶、粘多糖以及过氧化氢酶、透明素等释放到卵周隙,裂解卵黄膜蛋白和细胞膜之间的连接蛋白并去除结合素受体及其结合的精子形成受精膜并使其硬化,阻止多精入卵。此时,卵黄膜改称受精膜,其它精子再也不能穿过卵黄膜。受精膜在精子进入卵开始形成,并逐渐伸展延伸至整个卵细胞周围。 2、简述DMRT1基因家族成员在哺乳、鸟类、两栖类以及鱼类性别决定和分化中的作用。并以该家族为例说明性别决定和分化相关基因的进化特点。 答:性别决定是一个可塑性的发育过程,主要分为环境性别决定以及遗传性别决定,遗传性别决定一般由性染色体中一系列性别决定基因启动一些性别相关基因,进一步诱导精卵巢形成。但是,性别决定基因在不同物种中并不稳定。Dmrt1是含DM结构域的转录因子,在进化上相对保守的因子,参与首个性别决定以及精巢分化。在哺乳动物中,由于存在性别决定基因sry,dmrt1受sry调控参与

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、

发育生物学简介

1简介 发育生物学(developmentalbiology)是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。 发育生物学是生物科学重要的基础分支学科之一,研究内容和许多学科内容相互渗透、相互联系,特别是和遗传学、细胞生物学、分子生物学的关系最为紧密。其应用现代科学技术和方法,从分子水平、亚显微水平和细胞水平来研究分析生物体的过程及其机理。 用分子生物学、细胞生物学的方法研究个体发育机制的学科。是由实验胚胎学发展起来的。实验胚胎学是研究发育中的胚胎各部分间的相互关系及其性质,如何相互影响,发育生物学则是追究这种相互关系的实质是什么,是什么物质(或哪些物质)在起作用,起作用的物质怎样使胚胎细胞向一定方向分化,分化中的细胞如何构成组织或器官,以保证组织和器官的发育,正常发育的胚胎怎样生长、成熟、成为成长的个体,后者在发育到一定阶段后为什么逐步走向衰老,如何在规定的时间和空间的顺序下完成个体的全部发育。 2研究范围 从学科范围讲,发育生物学比实验胚胎学大,后者基本上是研究卵子的受精和受精后的发育,虽然也包括 正在发育的生命 再生及变态等问题,但主要是胚胎期的发育。发育生物学研究的则是有机体的全部生命过程。从雌雄性生殖细胞的发生、形成、直到个体的衰老。

它是生物学领域中最具挑战性的学科之一。从上个世纪八九十年代迄今,生物学领域的重大进展都与发育生物学有着密切的关系,或者就是发育生物学的进展。发育生物学成为了近年来世界上生命科学最活跃和最激动人心的研究领域。 发育生物学又是一门应用前景非常广泛的学科,有关生殖细胞发生、受精等过程的研究是动、植物人工繁殖、遗传育种、动物胚胎与生殖工程等生产应用技术发展的理论基础。有关细胞分化机理、基因表达调控与形态模式形成及生物功能的关系研究,是解决人类面临的许多医学难题(如癌症的防治)以及器官与组织培养等新兴的医学产业工程发展的基础,也是基因工程发展为成熟的实用技术的基础。 3研究对象 从研究对象看,实验胚胎学一般专指动物实验胚胎学。由于历史的原因,尤其是材料的不同,像动物实验胚胎学那样的植物实验胚胎学未曾发展起来。但动植物的发育原理,尤其是从分子生物学的角度考虑,有许多共同之处,所以发育生物学既研究动物的也研究植物的个体发育。 4研究内容 从胚胎学的角度,个体发育从受精开始,因为卵子受精之后才能发育,但发育生物学则应把个体发育追溯 宝宝感官的发育

(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

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