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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?答: 1、哺乳动物PGCs运动是其固有属性。

2、生殖嵴释放的某些趋化性物质可吸引原生殖细胞。

3、PGCs间的相互联系也对迁移有重要的影响(PGCs离开后肠时立即伸出伪足相互联系)4、PGCs迁移路径上的体细胞及周围的胞外基因对PGCs也有重要的影响。

4、精子发生过程?发生特点?答:精子发生过程:当哺乳动物PGCs到达发育中的生殖腺后,PGCs分裂形成精原细胞A1,精原细胞A1位于近邻于性索外的基膜附近,以后精原细胞A1分裂,形成另一个精原细胞A1和一个着色较浅的精原细胞A2。

精原细胞A2分裂形成精原细胞A3,后者经分裂形成精原细胞A4。

由精原细胞A4分裂形成过渡性的精原细胞。

这些过渡性的精原细胞分裂形成精原细胞B,再通过有丝分裂产生初级精母细胞,初级精母细胞将进入减数分裂。

初级精母细胞通过第一次成熟分裂形成次级精母细胞,再经过一次成熟分裂完成减数分裂,经减数分裂形成的单倍体细胞称为精子细胞。

精子细胞位于管腔的边缘,在那里失去他们间的细胞质连接进一步分化为精子。

发生特点:1、精子发生在曲精小管中进行,且在早期胚胎时就已开始。

2、细胞质分裂是不完全的,形成生精皮。

3、曲精细胞在变态期形成精子。

(1)顶体泡形成(2)鞭毛的形成(3)多余细胞质的排除(4)染色质凝缩和精液重构,鱼精蛋白质替换组蛋白(5)位于精膜上的卵子结合蛋白质产生(6)形成的精子进入管腔5、精子和卵子发生的不同点?答: 1、产生配子数不同2、静止期不同,精子只出现一次静止期,发生在出生前的原生质细胞进入精巢后,静止在G1期,对于卵子,早在胚胎发育第12周减数分裂就开始了,两次静止期,一是出生后第一次减数分裂前期的双线期,二是在青春期后,形成次级卵母细胞,停在第二次减数分裂前期3、精子发生最终形成的精子实质上只是运动的细胞核,而卵子含有之后机体发育的全套机制4、出生后生殖细胞数量不同。

第7章受精机制1、cAMP在卵母细胞成熟过程中的作用什么?答:抑制卵母细胞成熟的作用。

2、MPF的组成,活化MPF需要那些条件?答:MPF由P34cdc2和cyclinB组成。

活化条件:①P34cdc2和cyclinB必须结合;②P34cdc2的两个位点Tyr-15和Thr-14去磷酸化;③P34cdc2的Thr-161位点苏氨酸残基必须保持磷酸化状态。

3、精子获能及获能的主要部位?答:精子获能指射出的精子在若干生殖道获能因子的作用下,精子膜发生一系列变化,进而产生生化和运动方式的改变的现象。

获能部位:子宫输卵管。

4、精卵识别有哪两种方式及其代表动物?答:精卵识别分为距离识别和接触识别,前者是水生动物如海胆;后者有小鼠。

5、顶体反应?答:精子同卵子表面接触或与卵膜分泌的物质相遇后,精子顶体发生的一系列变化的过程。

6、阻碍多精入卵的快速反应和晚期较慢的反应各由那两种离子引起?答:由Na+内流和Ca2+释放。

第8章卵裂1.与一般有丝分裂比较,卵裂有那些特点?答:与一般有丝分裂比较,早胚卵裂的特点:受母型调控;两次分裂之间没有生长期,细胞数目的增加速度快,导致细胞质与核的比值迅速减小2.决定卵裂方式的因素?答:1、卵质内所含卵黄的数量和分布 2、卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子3.卵裂类型分为那两大类型?每种类型内又有那些亚类型?鸡的卵裂属那一种?答:完全卵裂:辐射状卵裂;螺旋状卵裂;两侧对称卵裂;旋转型卵裂;不完全卵裂:盘状卵裂(鸡即此)4.哺乳动物卵裂的特点?答:1、卵裂速度慢2、卵裂球排列方式很独特。

第1次卵裂是正常的经线裂;但在第2次卵裂时,其中一个卵裂球是经线裂,另一个卵裂球是纬线裂,这种卵裂就是旋转均裂3、早期卵裂不同步.4早期卵裂中,合子基因组就已经开始活动5.导致胚胎紧密化的机制?双胞胎?答:(1)紧密化的机制: A.极化作用。

8-细胞期,卵裂球膜极化,一些糖蛋白分子, E-cadherin, 随紧密化的发生,主要集中分布于卵裂球相互接触的表面上。

B. 细胞骨架的重组在紧密化过程中,肌动蛋白微丝延伸形成的微绒毛出现在相邻细胞的表面,并在细胞间相连。

可能通过肌动蛋白解聚,使微绒毛缩短,把卵裂球更紧密地拉在一起。

(2)双胞胎异卵双生是两个卵分别受精的结果. 同卵双生个体是起源于同一个胚胎, 由不明原因造成胚胎细胞分离而形成双胞胎6.卵裂细胞周期的调控主要取决于卵质中那两个主要成份?答:周期蛋白Cyclin和依赖周期蛋白的蛋白激酶Cdk(cyclin-dependent kinase)第9章胚胎诱导1、胚胎诱导?诱导者?反应组织?答: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,引起后一个组织分化方向上的变化的过程。

诱导者:在胚胎诱导相互作用的两种组织中,产生影响并引起另一种细胞或组织分化方向变化的这部分细胞或组织。

反应组织:接受影响并改变分化方向的细胞或组织2、异源诱导者?答: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。

3、组织者?Nieuwkoop 中心?答:组织者:能够诱导外胚层形成神经系统,并和其他的组织一起调整为中轴器官的胚孔背唇部分Nieuwkoop中心:囊胚最背部的能诱导组织者产生的植物极细胞4、邻近组织的相互作用?答:a容许的相互作用:反应组织含有所有要表达的潜能,它只需要某些刺激允许它表达这些特性,但这不能改变它的后生型发育方向b指令的相互作用:反应组织的发育潜能不稳定,其发育的方向和过程取决于接受的诱导刺激的类型第10章原肠作用1.何谓原肠?原肠作用?答:原肠:原肠作用中植物极板向内弯曲、内陷,当深及囊胚腔1/4到1/2时,内陷停止,此时陷入的部分称为原肠。

原肠作用: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2.原肠作用的细胞迁移的主要方式?答:外包,内陷,内卷,分层,内移,集中延伸3.瓶状细胞是怎样形成的?其作用是什么?答:爪蟾胚胎未来背侧即赤道下方向“灰色新月区”发生原肠作用,在“灰色新月区”形成背唇,而凹陷的小孔为胚孔,胚孔处的细胞顶端部位剧烈收缩,而基底部位扩张,变为瓶状。

作用:与胚胎外表面相通4.海胆小分裂球的作用及海胆原肠作用的机制?答:作用:(1)小分裂球启动原肠作用,可诱导第二胚轴的形成(2)海胆小分裂球可以使预定外胚层细胞分化为中胚层和内胚层细胞机制:(1)内胚层的早期内陷机制:纤毛收缩使细胞变为楔形,成为细胞内陷的原动力(2)内胚层的晚期内陷机制:伪足的收缩和细胞间的变形重排5.鸟类的原沟、享氏结在功能上相当于两栖类的什么结构?答:胚孔;胚孔的背唇。

6.什么叫鱼类的胚盾,有什么作用?答:下胚层形成后,上胚层和下胚层的深层细胞都会向将来发育成为胚胎背部一侧插入,形成一个加厚区域,称为胚盾。

作用:相当于两栖类的背唇,能够诱导形成次级胚轴。

第11章胚轴形成1、图式形成?胚轴?答:胚胎细胞形成不同组织,器官,构成有序空间结构的过程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,它翻译的蛋白质以其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-后轴划分成周期性单位。

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划分成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形框基因之间的相互作用,调节同源异形基因的表达,而后者的表达产物则决定每个体节的发育命运。

3、果蝇胚胎躯体背腹轴线如何建立?答:决定胚胎的背腹轴,即背腹系统。

4、什么是缺口基因?有什么特性?起什么作用?5、答: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6、成对控制基因的作用?答:把缺口基因确定的区域进一步分成体节7、什么是体节极性基因,有什么作用?答:在成对控制基因表达之后立即表达的基因,它们决定了体节的边界和体节内细胞的命运,这些基因的产物包括扩散分子,受体,转录因子等这种类型,是确定体节和体节边界的关键基因,它在每个类型体节中的前部表达,占据一行细胞,从而确定了副体节的前部边界,体节出现后,它在每个体节的后部表达,将一个体节分成前后两个区域,两个区域内的细胞不发生交换,各自有不同的发育命运。

8、同源异形基因?答:同源异形基因:在体节边界建立之后,用来控制每个体节的特征结构发育的基因,它们编码homeodomain转录因子。

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