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1、PAGE PAGE 25發(fā)育(fy)生物學(xué)考試大綱第一章 緒論(xln)1名詞解釋:模式動物(dngw),世代交替,發(fā)育體制;(1)模式動物:在生命活動的某些過程中,實(shí)驗(yàn)動物與人類或異種動物有許多相似之處,并可相互作為參照,對這種動物進(jìn)行研究可以解釋某些普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象。(2)世代交替:此概念來自多細(xì)胞生物的有性繁殖,在多細(xì)胞周期性的生活始終存在單倍體和雙倍體兩種不同構(gòu)成的階段,并且他們之間相互更替的出現(xiàn)。(3)發(fā)育體制:發(fā)育體制即對所有指導(dǎo)多細(xì)胞生物發(fā)育機(jī)制和規(guī)律的概括,既包括對胚胎學(xué)研究獲得的胚胎形態(tài)發(fā)生過程的深入了解,也包括認(rèn)識物種進(jìn)化體制上演變的可能過程;既包括了認(rèn)識動物個體發(fā)育從門
2、類到各分類等級特征的表達(dá)程序,也包括對與體制建立密切相關(guān)的生殖細(xì)胞發(fā)育信息設(shè)定的探查。2胚胎學(xué)與發(fā)育生物學(xué)主要區(qū)別?胚胎學(xué)發(fā)育生物學(xué)對發(fā)育過程和過程形態(tài)演變的追蹤發(fā)育過程中分子生物學(xué)過程及機(jī)制發(fā)育過程是從受精卵到幼體建立從生殖細(xì)胞到個體衰老的過程演技突出形態(tài)比較生物進(jìn)化總背景下的考察運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)的手段和方法綜合生命科學(xué)所有學(xué)科和方法3結(jié)合動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,論述發(fā)育構(gòu)建的多態(tài)性問題?(1)各種成體動物的體形特征差異: 非對稱型:蝸牛; 輻射對稱型:海膽; 兩側(cè)對稱型:人。(2)細(xì)胞卵裂方式的多樣性:輻射型,對稱型,螺旋型,旋轉(zhuǎn)型(3)胚層結(jié)構(gòu)低等動物:內(nèi)、外胚層;例如:海綿動物、腔腸動物;高
3、等動物:內(nèi)、中、外胚層。(4)體腔類型:根據(jù)發(fā)生方式,分為 無體腔動物:中胚層發(fā)育中不與其他胚層聯(lián)合或者自身腔裂形成體腔,如扁形動物等; 假體腔動物:胚胎期的囊胚腔一直殘留到成體,位于中胚層與內(nèi)胚層之間,如線蟲動物; 真體腔動物:發(fā)生于中胚層內(nèi)部的腔裂和擴(kuò)展。(5)消化道的原口與后口:原口動物的口:原腸形成時直接出現(xiàn)的消化道與體外通連的孔道。例如:無脊椎動物。后口動物的口:形成于原腸盲端與體外次生性(shngxng)通連的孔道。進(jìn)化地位更高。、(6)分節(jié)(fn ji)現(xiàn)象分節(jié)現(xiàn)象:指胚胎發(fā)育過程中沿身體縱軸排列出現(xiàn)(chxin)的一系列結(jié)構(gòu)相似的分段現(xiàn)象,每一單元成為體節(jié)。分節(jié)出現(xiàn)于較高等的動
4、物類群之中,如環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物與脊索動物。(7)動物的斑紋4試述發(fā)育生物學(xué)當(dāng)前研究熱點(diǎn)?體軸決定;中胚層分化與器官的設(shè)定;細(xì)胞分化(干細(xì)胞、細(xì)胞凋亡分化決定、基因的重編程、體細(xì)胞克?。?;發(fā)育調(diào)節(jié)與信號通路;神經(jīng)發(fā)育、行為的發(fā)育;發(fā)育與進(jìn)化。第二章 細(xì)胞分化是發(fā)育建立的基礎(chǔ)1概念:旁泌素、自泌素、細(xì)胞分化的遠(yuǎn)程控制、細(xì)胞譜系、干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、分化決定子。(1)旁泌素:又稱為生長分化因子,它們通常是蛋白質(zhì)成分。旁泌素由誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生,并通過擴(kuò)散的方式到達(dá)臨近的靶細(xì)胞。(2)自泌素:細(xì)胞產(chǎn)生分泌信號后反過來影響細(xì)胞自身。細(xì)胞分化的遠(yuǎn)程控制:指內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生和釋放激素,通過血液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)靶細(xì)胞,遠(yuǎn)距
5、離誘導(dǎo)和控制細(xì)胞分化。(3)細(xì)胞譜系:發(fā)育過程中存在的分化細(xì)胞間的譜系關(guān)系,它們以分化遞進(jìn)和分支的方式聯(lián)系在一起,形成一個有方向、層次的分化路徑結(jié)構(gòu)。(4)干細(xì)胞:發(fā)育生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在逐級分化的細(xì)胞系中,存在一些特殊類型的細(xì)胞,它們具有自我復(fù)制,并且有時總領(lǐng)一個大的后繼分化細(xì)胞類群,這樣的前體細(xì)胞被稱為干細(xì)胞。(5)胚胎干細(xì)胞:人們發(fā)現(xiàn)在不少的生物鐘,在胚胎發(fā)育的早起,受精卵經(jīng)過了數(shù)次分裂以后,這些細(xì)胞仍具有獨(dú)立發(fā)育為完整個體的能力,它們被稱為胚胎干細(xì)胞。(6)分化決定子:動物卵細(xì)胞中普遍存有對未來發(fā)育和細(xì)胞分化起著重要作用的母體基因產(chǎn)物的儲備,其中有些成分可能由于受精卵細(xì)胞胞質(zhì)的重組和早期
6、卵裂細(xì)胞質(zhì)的不均等分配,使不同的細(xì)胞出現(xiàn)不同的分化命運(yùn),這些成分常常被稱為分化決定子。2闡述多細(xì)胞生物細(xì)胞分化的建立需要那些重要的條件?總體而言,多細(xì)胞生物細(xì)胞分化的實(shí)現(xiàn)有3個重要的條件:攜帶有豐富的遺傳信息以及它們具有復(fù)雜的表達(dá)調(diào)控機(jī)制是細(xì)胞分化建立的前提;細(xì)胞間的復(fù)雜信號系統(tǒng)的存在及由此引導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用是多細(xì)胞生物細(xì)胞分化得以實(shí)施的重要條件;細(xì)胞間質(zhì)是細(xì)胞分化的依托并為之提供了必要的微環(huán)境。3何謂多細(xì)胞生物分化指導(dǎo)反應(yīng)?多細(xì)胞生物分化指導(dǎo)反應(yīng)特征?(1)多細(xì)胞生物分化指導(dǎo)反應(yīng):指主導(dǎo)組織對其他組織的分化的誘導(dǎo)現(xiàn)象。(2)多細(xì)胞生物分化指導(dǎo)(zhdo)反應(yīng)特征: 1)若A組織存在(cn
7、zi),B組織獲得特定分化; 2)若A組織不存在,B組織失去特定分化(fnhu)趨勢; 3)若C組織取代A組織,B組織失去特定分化趨勢; 4)若以具另一發(fā)育方向的D組織取代B組織,D組織改變其常規(guī)分化方向,轉(zhuǎn)向B組織方向或類同分化方向。4細(xì)胞內(nèi)程序分化包括兩種不同機(jī)制?細(xì)胞間程序分化包括兩種不同機(jī)制?其一、細(xì)胞內(nèi)程序分化,包括兩種不同機(jī)制:1)通過細(xì)胞質(zhì)的不均等分配使子細(xì)胞分別獲得不同細(xì)胞分化信息,導(dǎo)致子細(xì)胞的分化差異,例如卵裂;2)通過多重內(nèi)部基因表達(dá)的級聯(lián),使細(xì)胞分化沿著某一確定的程式不斷進(jìn)行下去,例如神經(jīng)、血液與肌肉分化。其二、細(xì)胞間的分化誘導(dǎo),包括兩種不同機(jī)制:1)細(xì)胞分化的近端誘導(dǎo);
8、2)細(xì)胞分化的遠(yuǎn)程控制。5闡述近端誘導(dǎo)細(xì)胞分化的主要特征?1)近端誘導(dǎo)過程中普遍存在相互誘導(dǎo)和被誘導(dǎo)的現(xiàn)象;2)近端誘導(dǎo)的區(qū)域特異化;3)近端誘導(dǎo)可以是群體細(xì)胞參與也可以精確到單個細(xì)胞的水平;4)細(xì)胞間質(zhì)對近端誘導(dǎo)的發(fā)揮具有重要作用。6闡述遠(yuǎn)程控制細(xì)胞分化的主要特征?1.激素在遠(yuǎn)程控制細(xì)胞分化的多效能性2.對激素的特異性應(yīng)答決定于靶細(xì)胞3.激素對細(xì)胞的分化誘導(dǎo)過程存在有靶組織細(xì)胞受體表達(dá)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制4.遠(yuǎn)程控制分化過程需與近端誘導(dǎo)協(xié)同作用5.遠(yuǎn)程控制分化在發(fā)育程序中具有運(yùn)動上的獨(dú)立性7發(fā)育過程中細(xì)胞分化的類型?空間區(qū)域性分化,細(xì)胞性分化,時向性分化,細(xì)胞水平的性別分化8舉例說明細(xì)胞調(diào)亡在動物
9、發(fā)育中的重要作用?在小鼠胚胎發(fā)育的早期,內(nèi)部細(xì)胞構(gòu)成一實(shí)心的細(xì)胞團(tuán)塊,很快地這一實(shí)心的細(xì)胞團(tuán)塊演變成一個中空的囊狀結(jié)構(gòu),同時囊腔被組織液充滿,胚體正是在這一結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過一系列復(fù)雜的變化形成三胚層的結(jié)構(gòu)而逐漸發(fā)育建立起來的。研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)從實(shí)心的組織團(tuán)塊到中空的囊狀結(jié)構(gòu)是通過細(xì)胞凋亡的方式完成的。這一過程可能是包圍在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)外的臟器內(nèi)胚層(將發(fā)育為胚外器官)產(chǎn)生并輸送信號,使除緊連基膜意外的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞發(fā)生凋亡,最終形成一個空腔結(jié)構(gòu)。第三章 自組織在發(fā)育(fy)中的重要作用1名詞解釋:發(fā)育(fy)中的自組織作用;發(fā)育中的自組織(zzh)作用:不同分化的細(xì)胞間存在一種自組織的能力,可以由細(xì)
10、胞-細(xì)胞、細(xì)胞-細(xì)胞間質(zhì)間的親和性差異發(fā)生自組織現(xiàn)象。它影響和決定著生物發(fā)育中的形態(tài)構(gòu)建,并對發(fā)育中的細(xì)胞遷移有一定作用。2闡述多細(xì)胞生物發(fā)育過程中細(xì)胞和組織水平自組織發(fā)生的主要細(xì)胞學(xué)與分子基礎(chǔ)?細(xì)胞-細(xì)胞、細(xì)胞-細(xì)胞間質(zhì)間的親合性差異是產(chǎn)生自組織現(xiàn)象的主要原因,具體來說,多細(xì)胞生物細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞間質(zhì)間存在親和度的差異,在它們相互接觸時不同親合度的成分會發(fā)生親和、粘著的競爭,親和性高的成分之間更易于發(fā)生完全相互粘著,之間的維持能力更高。細(xì)胞間和細(xì)胞與細(xì)胞間質(zhì)之間的親和性決定于細(xì)胞表面存在的粘著分子的屬性。很多細(xì)胞表面抗原具有介導(dǎo)細(xì)胞間和細(xì)胞與細(xì)胞間質(zhì)之間相互粘著功能由此產(chǎn)生了它們之間的親和
11、性。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu),細(xì)胞親和分子可以大致劃分為3大類:細(xì)胞粘著分子、底物粘著分子、細(xì)胞連接分子。不同的分化細(xì)胞表面有不同的細(xì)胞親和分子來介導(dǎo)其親和力,由此發(fā)生自組織現(xiàn)象。第四章 集約化是發(fā)育組織的重要手段1 概念:發(fā)育過程中的集約現(xiàn)象、發(fā)育中的位置效應(yīng);(1)集約現(xiàn)象:生物的發(fā)育過程具有一種集約化的特征,即在空間和時間上由各種大大小小的模塊組合、串聯(lián)和套疊在一起,表現(xiàn)為嚴(yán)密的時間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。集約化是發(fā)育組織的重要手段,成為發(fā)育的重要機(jī)制之一。(2)位置效應(yīng):細(xì)胞的分化方向強(qiáng)烈地受其所處的位置和不同區(qū)域之間的相關(guān)作用的影響。2 發(fā)育中區(qū)域和階段分化的建立包括哪3個主要機(jī)制過程,舉例說
12、明?1)核心細(xì)胞或者組織成分構(gòu)成集約化的啟動者或者組織者;例子:鳥類胚盤后緣帶帶動原條的發(fā)生。2)特異誘導(dǎo)因子(包括形態(tài)發(fā)生原)產(chǎn)生、作用范圍及其在空間和時間上的濃度梯度分布,確立集約規(guī)模;例子:果蠅早期發(fā)育中從母體形態(tài)發(fā)生源的濃度梯度分布到合子間隙基因表達(dá)的轉(zhuǎn)變。圖16.2.1,16.2.2 P3013)開啟誘導(dǎo)分化程序,引導(dǎo)集約結(jié)構(gòu)向縱深和與相鄰結(jié)構(gòu)間的差異發(fā)展。例子:果蠅體節(jié)的形成。圖16.2.3 P3033 應(yīng)答于形態(tài)發(fā)生原濃度梯度的發(fā)育(fy)分化的基本機(jī)制?分化誘導(dǎo)因子(ynz)閾值模型:在形態(tài)發(fā)生源連續(xù)的梯度分布中存在某些臨界點(diǎn),它可以劃出作用的靶基因表達(dá)與否的界限,進(jìn)而造就了群
13、體細(xì)胞區(qū)域分化的界定。當(dāng)多個基因介入時,由于不同基因?qū)φT導(dǎo)因子閾值要求的不同,可能形成十分復(fù)雜的被誘導(dǎo)基因在胚胎中的表達(dá)圖案,大大增加了形態(tài)分化多態(tài)取向的可能性。4發(fā)育在時空間上的區(qū)域分化(fnhu)和階段劃分的基本特征?1)空間與時間上的區(qū)域和階段劃分相互協(xié)調(diào);2)發(fā)育的集約化是一個細(xì)胞群體行為,并且其決定往往早于細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)分化,而這一分化往往經(jīng)過后繼發(fā)育才能表現(xiàn)出來,并明確受到發(fā)育階段制約;3)發(fā)育中的區(qū)域劃定與階段劃分呈現(xiàn)相互重疊現(xiàn)象,大區(qū)域中又發(fā)育出若干小區(qū)域,大階段中包含若干小階段。5 舉例說明發(fā)育模塊的自主性與可塑性,并分析發(fā)育模塊的可塑性具體表現(xiàn)在哪兩個方面?1)同源的發(fā)育模
14、塊在進(jìn)化中可能出現(xiàn)類似物種歧化或平行進(jìn)化現(xiàn)象,即出現(xiàn)發(fā)育內(nèi)容的歧化。2)發(fā)育模塊的表達(dá)具有一定靈活性,它有可能有不同表達(dá)方式或者出現(xiàn)與其他發(fā)育模塊的嵌合或插入現(xiàn)象。第五章 發(fā)育程序的構(gòu)建及其主要特征1嘗試歸納多細(xì)胞生物發(fā)育程序的構(gòu)建規(guī)律?多細(xì)胞生物的發(fā)育在空間上不斷進(jìn)行著區(qū)域的劃分;在時間上表現(xiàn)出明顯的階段劃分的特征;即從一個階段轉(zhuǎn)入另一個階段,一個大的階段有包含著許多小的階段。因此生物的發(fā)育過程具有一種集約化的特征,即在空間和時間上由各種大大小小的模塊組合、串聯(lián)和套疊在一起,表現(xiàn)出嚴(yán)密的空間結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu)。2為何說基因組序列不包含所有的生命程序?1)基因組與細(xì)胞質(zhì)有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系;2)對生命
15、活動和生物發(fā)育有重要作用的自組織現(xiàn)象,并不是直接來自于染色體的DNA序列;3)基因組序列表達(dá)和運(yùn)用這一嚴(yán)格的編程本身也并不都反映在基因組序列之中;4)基因組的進(jìn)化并不屬于基因組自身的編程內(nèi)容。3如何理解多細(xì)胞生物發(fā)育程序中的3種級聯(lián)具有層次的含義?1)細(xì)胞分化誘導(dǎo)過程間的級聯(lián);2)細(xì)胞(xbo)分化與形態(tài)構(gòu)建自組織過程的級聯(lián);3)集約化的發(fā)育(fy)模塊間的級聯(lián)。4多細(xì)胞生物發(fā)育程序具有(jyu)哪些主要特征?1)發(fā)育程序具有超循環(huán)結(jié)構(gòu)2)發(fā)育控制在程序編排上的世代移位與重疊現(xiàn)象3)多細(xì)胞生物個體生存的不可持續(xù)性5為何說發(fā)育程序的復(fù)雜程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于代謝程式?(A)發(fā)育程式包含許多不同層次;(B
16、)發(fā)育程式中表現(xiàn)出時間與空間的雙重結(jié)構(gòu)演變;(C)不同物種具有不同的發(fā)育圖案。6發(fā)育控制在程序編排上的世代移位與重疊現(xiàn)象?概念的理解:(A)從個體發(fā)育全過程看,動物普遍運(yùn)用的是兩個世代的基因組的信息。(B)動物的個體發(fā)育實(shí)際上從生殖細(xì)胞的發(fā)育過程中就開始對未來體制建設(shè)的設(shè)計(jì),該過程要跨越親本個體發(fā)育過程中很長一個階段,且親本直接參與這一發(fā)育設(shè)計(jì)工作。例證:圖17.2.317.2.5第六章 多細(xì)胞生物對內(nèi)外環(huán)境的探察性發(fā)育1概念:學(xué)習(xí)性發(fā)育,探察性發(fā)育(1)探查性發(fā)育:漫長的進(jìn)化使多細(xì)胞生物在發(fā)育方面獲得了對于環(huán)境的應(yīng)變能力,導(dǎo)致個體發(fā)育可隨內(nèi)外環(huán)境的變化而出現(xiàn)差異。(2)學(xué)習(xí)性發(fā)育:高等動物的
17、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)在其功能建立過程中所帶有明顯的“學(xué)習(xí)”機(jī)制,不僅帶來了個體形態(tài)與解剖結(jié)構(gòu)的不同,而且這種差異是終身的。2表現(xiàn)型可塑性具有哪幾類,舉例說明其特性?表現(xiàn)型可塑性:1)非遺傳多型性(polyphenism):受環(huán)境影響的非連續(xù)性表現(xiàn)型可塑性。非遺傳多型性:密度。舉例:圖18.1.62)反應(yīng)規(guī)范型(reaction norms):生物本身因?yàn)檫z傳變異導(dǎo)致的表現(xiàn)型可塑性。舉例:彩圖。3分析學(xué)習(xí)性發(fā)育對于多細(xì)胞生物與環(huán)境的適應(yīng)具有什么意義?根據(jù)教材P336337 18.2一節(jié)內(nèi)容總結(jié)。4結(jié)合多細(xì)胞生物的性別多態(tài)性現(xiàn)象,分析環(huán)境對于性別發(fā)育及分化的影響?許多爬行動物存在孵化溫度對個體性別決
18、定的現(xiàn)象。eg.對于一些蜥蜴或海龜,在一個很窄的溫度范圍內(nèi),同窩卵可能孵化出兩種不同性別的個體(gt),但是在溫度高于這一范圍時,只能孵化出雌性個體,而低于這一溫度,則只孵化出雄性個體。有的動物性別(xngbi)選定和它發(fā)育所處的位置和環(huán)境有關(guān)。eg. 螠蟲性別(xngbi)的發(fā)育取決于幼蟲向成體發(fā)育的錨定環(huán)境:當(dāng)幼體被固定在巖石上時,發(fā)育為10cm的雌蟲;當(dāng)幼體游泳從吻部進(jìn)入雌蟲子宮后,發(fā)育為體長只有數(shù)毫米的雄蟲。某種蝸牛有自上而下疊加群體而居的習(xí)性,在發(fā)現(xiàn)的群體中,凡首先占據(jù)下位的個體發(fā)育為雌性,后來者將發(fā)育為雄性。季節(jié)具有對染色體分配的控制力。eg.根瘤蚜蟲在春季全部為雌性個體,進(jìn)行孤雌
19、生殖,并產(chǎn)下維持全套染色體的卵。到了秋季,雌性個體可以產(chǎn)生兩種卵:一種含有全套12條染色體,發(fā)育為雌性;另一種只有10條染色體,發(fā)育為雄性。環(huán)境物質(zhì)的影響。eg.某種線蟲在不含六苯乙烯(HS)且Hg2+ 濃度2.5M的情況下,全部發(fā)育為雄性個體,而隨著Hg2+濃度不斷提升,個體逐漸轉(zhuǎn)為發(fā)育成雌雄同體。Hg2+ 濃度200M的情況下,全部發(fā)育為雌雄同體。第七章 多細(xì)胞生物個體的整體維持和修復(fù)與重建能力1概念:形變性修復(fù)再生、生長性修復(fù)再生、多細(xì)胞生物的全息屬性;形變性修復(fù)再生:只有低程度的新生長過程,再生主要依靠存留組織重新構(gòu)建和組織結(jié)構(gòu)的重新界定。生長性修復(fù)再生:主要通過新生方式長出失去部分,
20、受傷其他部分細(xì)胞組織并不直接介入。多細(xì)胞生物的全息屬性:盡管每個細(xì)胞在特定的時間中只表達(dá)局限的基因和一種分化細(xì)胞類型,但是它們的細(xì)胞核中卻包含著各種細(xì)胞分化類型所必須有的遺傳信息。2再生的種類及其特點(diǎn)?生理再生:指生物體中廣泛存在的,對發(fā)生變性的生物大分子和衰老的細(xì)胞組織進(jìn)行清除與更新的過程。特點(diǎn):1.程序性;2.在發(fā)育過程中逐漸獲得和建立起來;3.不同生物的生理再生范疇和內(nèi)容不同。2)修復(fù)再生:指多細(xì)胞生物在意外情況下,當(dāng)失去某些器官或者身體某個部分時,可以自動對失去結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建和恢復(fù)的過程。特點(diǎn):參考上題“形變性修復(fù)再生、生長性修復(fù)再生”概念。3)繁殖再生:根據(jù)教材P347第一段概括。
21、3經(jīng)典的形變性再生研究來自于水螅的切割實(shí)驗(yàn),請說明它如何證明了在水螅體內(nèi),體軸信息的存在和由此決定的再生過程機(jī)制? 從供體水螅頭部取一小塊組織移到另一水螅軀干部,這一移植物將發(fā)育出一個新芽。如果移植物取自軀干頂部,將會出現(xiàn)一種復(fù)雜的局面:對于(duy)一個正常的受體水螅,如果事先將受體頭割去,則移植到其軀干上部的組織發(fā)育成新的芽體;在移植前先將供體水螅上部切除,如果是從近頭部切除,則在6h后或者從近基部切除則在30h以后,分別取其頂部組織塊移植在正常受體軀干部,都將發(fā)育出新芽。 這些(zhxi)實(shí)驗(yàn)說明,在關(guān)于水螅個體中存在一種頭基盤的極性信息,日語翻譯供體移植物的頭向信息明顯強(qiáng)于移植部位原有
22、的信息量,則發(fā)育出新的軸線,反之則是沒有新軸線的出現(xiàn)。而切除水螅原有頭側(cè)部分后,經(jīng)過一小(y xio)段時間,殘留的個體仍會發(fā)生頭基盤極性信息的重新建立,并在再生發(fā)生以前達(dá)到最大值。4高等動物中的體軸信息對于再生過程具有的重要調(diào)控作用,說明高等動物的再生方式與水螅有何不同? 與水螅不同,高等動物的再生是一個局部重新發(fā)育生長的過程。第八章 生物進(jìn)化過程中的發(fā)育問題1比較昆蟲與脊椎動物眼睛感光信號通道,思考“在進(jìn)化上細(xì)胞學(xué)的核心程式表現(xiàn)出高度同一性與保守性”的內(nèi)涵?盡管在解剖、形態(tài)發(fā)生和光接受通道上,昆蟲和脊椎動物的眼有很大區(qū)別,但是Pax-6是兩者共同的與特異性細(xì)胞分化和眼發(fā)育有密切關(guān)系的轉(zhuǎn)錄調(diào)
23、節(jié)因子。在脊椎動物眼的發(fā)育過程中,Pax-6表達(dá)于視環(huán)、晶狀體和角膜組織中,含有Pax-6基因突變的雜核小鼠的眼明顯小,并且虹膜發(fā)育受阻,而純和的突變體將沒有眼發(fā)育,并且是致死性的。果蠅中eyeless(pax-6的同源基因)表達(dá)在眼源基因和隨后的發(fā)育組織中,eyeless基因的突變可造成果蠅眼部部分或全部的缺失。進(jìn)一步研究表明,eyeless基因的異位表達(dá)可以使果蠅在肢、翅、胸、觸角等部位長出眼來,而脊椎動物pax-6基因同樣可以誘導(dǎo)果蠅眼的發(fā)育?,F(xiàn)在知道pax-6基因不僅廣泛存在,而且序列表明它們具有極高的同源性。細(xì)胞的核心程式在進(jìn)化上的高度保守性暗示著我們,對蛋白質(zhì)進(jìn)的化選擇主要來自功能
24、方面,即蛋白質(zhì)的高度保守性更重要的是來自功能方面。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)可能提供了一種平臺,在保證其功能的基礎(chǔ)上,給其序列的分化提供了廣泛的空間。2何謂建立對 基礎(chǔ)發(fā)育程序的特異控制?為何這一手段對生物進(jìn)化發(fā)生可能起著重要(zhngyo)作用?(1)細(xì)胞生物在發(fā)育上可以針對核心網(wǎng)絡(luò)信號通路不斷建立新的特異調(diào)控機(jī)制,由此引導(dǎo)細(xì)胞與個體在形態(tài)與功能(gngnng)上的精細(xì)分化,并驅(qū)動生物進(jìn)化的進(jìn)程。 1)多細(xì)胞生物進(jìn)化上獲得了一種與發(fā)育密切關(guān)聯(lián)的帶有機(jī)遇性的程序(chngx)選擇機(jī)制;2)對共享的核心網(wǎng)絡(luò)通路,通過特異調(diào)控機(jī)制的建立,實(shí)現(xiàn)形態(tài)與功能分化的調(diào)控。多細(xì)胞進(jìn)化中,對于鐵離子的攝取和其在內(nèi)環(huán)境的
25、維持上,利用細(xì)胞間存在的相互作用關(guān)系,建立了一種特異控制方式,從而實(shí)現(xiàn)個體復(fù)雜的有序分化,奠定多細(xì)胞生物對于氧運(yùn)輸和利用的基本條件。(2)原因:1)對核心網(wǎng)絡(luò)信號通路的特異調(diào)控有助于驅(qū)動進(jìn)化的進(jìn)行,暗示許多進(jìn)化發(fā)生的基本機(jī)制在生物有序結(jié)構(gòu)中早已經(jīng)潛伏存在,它的進(jìn)化表達(dá)在相當(dāng)程度上是獲自于新調(diào)節(jié)機(jī)制的建立。 2)在動態(tài)演化系統(tǒng)中,不斷發(fā)生有序結(jié)構(gòu)的改變和進(jìn)化,而且同時在潛移默化的積累著新的進(jìn)化因素,創(chuàng)造著未來進(jìn)化實(shí)現(xiàn)的條件。3生物進(jìn)化,尤其是多細(xì)胞生物的進(jìn)化是否在很大程度上反映的是生物信號和發(fā)育調(diào)控系統(tǒng)的進(jìn)化?為什么?是。原因:A)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)系統(tǒng)的快速發(fā)展在生物進(jìn)化中起著重要作用。B)該過程中
26、,真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子對DNA親和性和序列特異性要求較低。C)對于基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié),多細(xì)胞生物同源異型框基因利用輔助因子建立起一套復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。4發(fā)育程序調(diào)節(jié)基因在廣泛物種中同源現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)對認(rèn)識生物進(jìn)化有重要意義,對此加以分析其機(jī)制?在進(jìn)化中,不同門類動物附肢圖案建立和軸向確立的基因,在脊椎動物和節(jié)肢動物分化以前就可能存在在其共同祖先中,并在進(jìn)化上被采用了雷同的發(fā)育程序。染色體上各Hox基因與他們的調(diào)節(jié)元素的排列順序與他們各自在胚胎中表達(dá)的首尾排布順序相一致。這樣的性質(zhì)存在于不同的物種中。很早推測,脊椎動物的鰭和肢體在進(jìn)化上是同源器官。而鰭與肢體的形態(tài)發(fā)生與Hox基因都有密切的聯(lián)系。5為何說發(fā)
27、育過程中生長速率的調(diào)整和異時作用同樣可能是造就生物進(jìn)化和多樣性發(fā)生的機(jī)制?許多相近的物種,發(fā)育體制和圖案相似,但是從整體和解剖上看,之間又有顯著(xinzh)的差異。發(fā)育過程(guchng)中,個體不同部分生長速率存在明顯的相關(guān)性。異時性現(xiàn)象(xinxing) 在發(fā)育圖案構(gòu)建過程中,包含著時間的因素。如果某一物種發(fā)育內(nèi)容出現(xiàn)時間上的時序性變更,將可能造成原有生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理習(xí)性的顯著變化:異時性現(xiàn)象。4)動物的幼態(tài)成熟,昆蟲的長胚基與短胚基發(fā)育模式,都顯示異時作用可產(chǎn)生動物多樣化的分化。第九章 胚胎發(fā)育的準(zhǔn)備1概念:形態(tài)發(fā)生源、母體決定基因(1)形態(tài)發(fā)生源:發(fā)育過程中對分化和形態(tài)構(gòu)建起重要作
28、用的因子,往往通過擴(kuò)散作用出現(xiàn)濃度分布現(xiàn)象,并由此規(guī)范出不同區(qū)域的不同發(fā)育方向。(2)母體決定基因:母體通過基因表達(dá)產(chǎn)物在卵細(xì)胞中的儲存和特異定位,影響和決定未來早期胚胎的發(fā)育設(shè)計(jì),這些基因稱為母體決定基因。2配子發(fā)育分化的4個核心內(nèi)容?1)通過減數(shù)分裂,染色體變?yōu)閱伪?,使它們結(jié)合后能重新恢復(fù)細(xì)胞雙倍染色體的基因組構(gòu)成;2)配子細(xì)胞的分化與成熟,有利于未來受精過程,并保證受精的特異性與唯一性;3)建立與儲備子代發(fā)育必備的信息以及營養(yǎng)成分,包括未來個體發(fā)育體制的初步設(shè)定;4)與親本性成熟以及其性生理活動的協(xié)調(diào)。3比較脊椎動物精子和卵細(xì)胞發(fā)育分化過程,分析兩種配子細(xì)胞在發(fā)育程序設(shè)計(jì)上有哪些區(qū)別?1
29、)人類胚胎發(fā)育27個月,發(fā)育中的卵巢生殖細(xì)胞數(shù)目可達(dá)到700萬個,但在以后的發(fā)育階段,絕大多數(shù)細(xì)胞急速死亡,留下的細(xì)胞進(jìn)入第一次減數(shù)分裂的前期成為初級卵母細(xì)胞,并保持這一狀態(tài)直到發(fā)育期。而精原細(xì)胞可以通過有絲分裂為維持自身細(xì)胞種類延續(xù)存在,它在個體可育期中始終存在于精巢中。在精原細(xì)胞向精子細(xì)胞分化的過程中,伴隨細(xì)胞分化,各級分化細(xì)胞同時不斷分裂增殖。2)在減數(shù)分裂的兩次分裂中,卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)幾乎只保留在其中一個分裂的細(xì)胞中,另一個會變成沒有功能前途的第一和第二極體而被淘汰。而精子發(fā)生過程中,兩次減數(shù)分裂均為均等分裂,一個精原細(xì)胞最終形成4個精子。4說明滋養(yǎng)細(xì)胞和濾泡細(xì)胞對未來果蠅胚胎發(fā)育信息構(gòu)
30、建的重要作用?1)滋養(yǎng)細(xì)胞成為制造(zhzo)并為卵細(xì)胞提供mRNA、核糖體、中心粒的工廠,并通過細(xì)胞間的連橋運(yùn)輸?shù)铰鸭?xì)胞。2)對未來胚胎(piti)發(fā)育體軸的決定。3)背腹軸在卵細(xì)胞獲得的發(fā)育確定,是一系列復(fù)雜(fz)的卵細(xì)胞、滋養(yǎng)細(xì)胞與濾泡細(xì)胞相互作用的結(jié)果。5對于卵細(xì)胞未來發(fā)育信息的產(chǎn)生,果蠅和爪蟾采取方式有何不同?由此造成的兩者分化發(fā)育上有哪些細(xì)胞學(xué)過程的差異?果蠅卵細(xì)胞發(fā)育,卵原細(xì)胞經(jīng)四次分裂,形成16個細(xì)胞組成的克隆單位,除了一個發(fā)育為成熟的卵細(xì)胞外,其他的分化為滋養(yǎng)細(xì)胞,并繼續(xù)維持著與卵細(xì)胞的通連周圍細(xì)胞圍繞克隆單位形成濾泡細(xì)胞。滋養(yǎng)細(xì)胞成為制造并為卵細(xì)胞提供mRNA、核糖體、中
31、心粒的工廠,并通過細(xì)胞間的連橋運(yùn)輸?shù)铰鸭?xì)胞。蛙卵在發(fā)育中自身進(jìn)行細(xì)胞器的構(gòu)建,以及準(zhǔn)備著未來合成DNA、RNA、蛋白質(zhì)所需要的酶等。差異:1)由于存在滋養(yǎng)細(xì)胞,果蠅卵細(xì)胞本身的發(fā)育過程不表現(xiàn)出由基因轉(zhuǎn)錄的活性果蠅卵細(xì)胞中的3種主要卵黃蛋白產(chǎn)生于體內(nèi)的脂質(zhì)體,之后被運(yùn)輸儲存于卵細(xì)胞中,卵黃蛋白的生成因受到激素的控制而只產(chǎn)生于雌性果蠅中。2)蛙卵的卵黃物質(zhì)合成于肝臟,通過血液運(yùn)輸?shù)铰鸭?xì)胞。3)與果蠅卵細(xì)胞發(fā)育不同,目前沒有發(fā)現(xiàn)濾泡細(xì)胞直接參與兩棲類卵細(xì)胞內(nèi)不同成分的極性構(gòu)建。第十章 胚胎的早期發(fā)育門類體制特征的建立1分析“高等動物的胚胎并不與低等動物成體結(jié)構(gòu)相似,而是與低等動物的早期胚胎相似”現(xiàn)象
32、?1)比較不同動物,共同的特征比特異性的特征出現(xiàn)得早;2)共同性低的特征在發(fā)育中來自于共同性高的特征;3)對于一個給定的物種,在向成體發(fā)育過程中,它與其他物種的動物的差異越來越大;4)高等動物的胚胎并不與低等動物成體相似,而與低等動物的早期胚胎相似。2在保證受精的專一性方面動物采取哪些措施?模型一:海膽1)結(jié)合蛋白Bindin介導(dǎo)精子與卵細(xì)胞的結(jié)合;2)卵細(xì)胞膜上存在該結(jié)合蛋白特異的受體;3)卵細(xì)胞膜表面上該受體的分布具有局限性。模型二:哺乳動物1)精子與卵細(xì)胞的特異識別發(fā)生在卵細(xì)胞的透明帶部位;2)ZP3糖蛋白介導(dǎo)此過程;3)ZP3糖蛋白存在3種特異受體;4)哺乳動物受精的特異識別存在較大的
33、可塑性。3什么是動物受精過程中的快封閉(fngb)反應(yīng)和慢封閉反應(yīng)?在保證受精的唯一性方面慢封閉反應(yīng)過程中包括哪些主要步驟?快封閉反應(yīng):指精子進(jìn)入卵細(xì)胞觸發(fā)(chf)細(xì)胞膜電位勢迅速改變,引起膜外精子與卵細(xì)胞識別與融合(rngh)的障礙。慢封閉反應(yīng):從受精部位開始,受精膜迅速形成并覆蓋全卵,實(shí)現(xiàn)永久性地阻礙多精入卵。(2)慢封閉反應(yīng)步驟:1)當(dāng)精子進(jìn)入卵細(xì)胞以后,卵膜下方的皮質(zhì)顆粒膜與細(xì)胞膜結(jié)合,顆粒內(nèi)涵物釋放到細(xì)胞膜與卵黃膜間的基質(zhì)中。2)內(nèi)涵物中的蛋白水解酶促使卵黃膜與卵細(xì)胞膜間的聯(lián)系分離,并由于結(jié)合蛋白受體的脫落而使與之結(jié)合的精子剝離。3)內(nèi)涵物中的粘多糖從顆粒中釋放出來,形成高滲透壓差
34、,使卵黃膜因水分進(jìn)入而膨脹形成受精膜。4)內(nèi)涵物中的過氧化物酶催化酪氨酸殘基與臨近蛋白發(fā)生鉸鏈作用,而使受精膜硬化。5)顆粒中的透明質(zhì)素在卵外側(cè)形成透明質(zhì)層,卵細(xì)胞質(zhì)膜突起的微絨毛深入到透明質(zhì)層基部。6)卵細(xì)胞皮質(zhì)顆粒的釋放直接偶聯(lián)于鈣離子釋放,及其在胞漿中濃度的增高。4從受精后到卵裂發(fā)生前,受精卵細(xì)胞發(fā)生了哪3個重要的細(xì)胞學(xué)變化過程?說明其對于未來胚胎發(fā)育的意義?受精卵代謝啟動、遺傳物質(zhì)融合、胞質(zhì)成分在受精后的重組。對于未來胚胎發(fā)育的意義:1)受精卵代謝啟動:分早期應(yīng)答和晚期應(yīng)答兩個階段。早期應(yīng)答指由鈣離子作用引發(fā)的受精卵中皮質(zhì)顆粒的釋放、精核的解凝聚、細(xì)胞的分裂等活動。在鈣離子作用下NAD
35、+轉(zhuǎn)換為NADP+,后者可被用于細(xì)胞分裂過程中大量質(zhì)膜合成的需求。這一變化也帶動了細(xì)胞呼吸作用的加快。此外NADPH也有助于谷胱甘肽等的合成,確保早期細(xì)胞DNA成分不受傷害。晚期應(yīng)答指伴隨鈣離子濃度增加,細(xì)胞內(nèi)pH很快提高而帶來的一系列變化。它們對胚胎早期發(fā)育,包括體軸形成和體制建立有著重要的作用。2)遺傳物質(zhì)融合:哺乳動物中,雌雄原核在功能上并不是等效的,它們之間的互補(bǔ)作用是實(shí)現(xiàn)胚胎正常發(fā)育中的必要條件。3)胞質(zhì)成分受精后重組:卵裂過程中,胞質(zhì)中含有的形態(tài)形成決定因子被分配到特定的細(xì)胞中去,最終決定特定基因被激活,從而使不同細(xì)胞獲得不同特性。5早期卵裂與一般細(xì)胞分裂的區(qū)別?其分子機(jī)制?典型的
36、細(xì)胞周期由M、G1、S、G2四個時期組成。進(jìn)行分化的細(xì)胞通常脫離細(xì)胞周期進(jìn)入G0期(延長的G1期)。細(xì)胞周期蛋白和它們各自的激酶負(fù)責(zé)細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)節(jié)。而卵裂時細(xì)胞周期非常簡單,只有M、S兩個階段。細(xì)胞分裂受到成熟促進(jìn)(cjn)因子(MPF)的調(diào)節(jié)。研究表明,大量母體MPF亞基蛋白儲備和后期母體Cyclin mRNA的及時翻譯是保證胚胎早期細(xì)胞進(jìn)行M-S分裂循環(huán)(xnhun)的重要條件,而當(dāng)合子基因啟動后,細(xì)胞便逐漸進(jìn)入到正常的G1SG2M分裂(fnli)周期循環(huán)中。6比較爪蟾與雞早期胚胎發(fā)育三胚層形成的形態(tài)發(fā)生過程,說明背唇與原條結(jié)構(gòu)在發(fā)育地位上的同一性?(1)背唇的發(fā)生:兩棲動物原腸的形成
37、從囊胚細(xì)胞運(yùn)動重組開始。動物極表層細(xì)胞以外包的方式向四周延展,跨過赤道線覆蓋了全部植物極,在精子進(jìn)入細(xì)胞的對側(cè)灰新月區(qū)的部位內(nèi)卷進(jìn)入胚胎內(nèi)部。由于兩側(cè)遷移細(xì)胞達(dá)到新月區(qū)的時間不同,動物極的內(nèi)卷首先出現(xiàn),即出現(xiàn)背唇。(2)原條的發(fā)生:鳥類的原腸形成是以原條出現(xiàn)為其標(biāo)志。原條先以細(xì)胞層在胚盤后緣加厚的形式出現(xiàn),這一條結(jié)構(gòu)形成來自于上胚層細(xì)胞向深層的侵入和兩側(cè)細(xì)胞向中央的積聚。伴隨著發(fā)育的進(jìn)行,原條從外觀上看不斷地變窄和向胚盤中心延伸,直到占據(jù)明區(qū)的60%75%的范圍。原條前端稱為原節(jié),其中部有一個孔樣內(nèi)陷,周圍的上胚層細(xì)胞經(jīng)此進(jìn)入胚胎內(nèi)部。原節(jié)類似于兩棲動物同期發(fā)育的背唇結(jié)構(gòu)。7在脊椎動物三胚層發(fā)
38、育過程中形成了脊索結(jié)構(gòu),分析脊索結(jié)構(gòu)在神經(jīng)胚發(fā)育中的重要性?(1)神經(jīng)胚(nurula)是脊椎動物特有的胚胎發(fā)育階段,以神經(jīng)管的出現(xiàn)為標(biāo)志。神經(jīng)管的形成有兩種方式:1)初級神經(jīng)管:在脊索中胚層的誘導(dǎo)下,外胚層細(xì)胞增殖、內(nèi)陷、對折、頂端封閉與脫離表層組織后形成的在脊索背側(cè)沿體軸中線縱向行走的神經(jīng)管。2)次級神經(jīng)管:內(nèi)陷的實(shí)心神經(jīng)索通過內(nèi)部腔裂的方式形成的管狀結(jié)構(gòu)。(2)脊索對于神經(jīng)管形成的重要作用:在脊索的誘導(dǎo)下,背側(cè)臨近的外胚層細(xì)胞變成高柱狀成為神經(jīng)板,而神經(jīng)板兩側(cè)的外胚層細(xì)胞趨于扁平,兩者連接部位(神經(jīng)褶)未來發(fā)育為神經(jīng)嵴。脊索細(xì)胞成分直接遷入神經(jīng)板中線位置構(gòu)成神經(jīng)底板,并由此部位開始神經(jīng)板
39、的對折。8動物胚胎早期發(fā)育可以歸納為門類體制基本特征的分化和建立,并為以后的發(fā)育奠定基礎(chǔ),對此加以說明?動物胚胎的發(fā)育經(jīng)過了桑葚胚,囊胚,原腸胚和神經(jīng)胚階段。從受精卵到囊胚階段:通過快速的細(xì)胞分裂,發(fā)育由單細(xì)胞進(jìn)入多細(xì)胞狀態(tài),細(xì)胞間的聯(lián)系由此建立。在早期的細(xì)胞增殖過程中,通過細(xì)胞質(zhì)的不均等分配,出現(xiàn)了胚胎細(xì)胞的早期定向分化,開始奠定發(fā)育體制的基礎(chǔ)。在雄核與雌核融合前以及早期細(xì)胞分裂階段,胚胎的發(fā)育信息獲得來自于儲備的母體基因表達(dá)產(chǎn)物;而伴隨細(xì)胞分裂和囊胚發(fā)育,合子基因庫發(fā)揮作用,子代“自主性”發(fā)育開始。原腸胚發(fā)育過程中除了細(xì)胞增殖分化外,明顯出現(xiàn)細(xì)胞和組織水平的形態(tài)自組織現(xiàn)象,在形態(tài)構(gòu)建和未來
40、區(qū)域劃分中發(fā)揮(fhu)重要作用。通過這一過程,動物體制的基本框架,包括三胚層的形成以及體軸形成,未來器官系統(tǒng)發(fā)生的胚層限定等被確定下來。神經(jīng)胚則是脊椎動物特有的發(fā)育階段。綜上,動物(dngw)胚胎的早期發(fā)育:1)實(shí)現(xiàn)了其基本發(fā)育體制建設(shè),其中包括體軸、對稱類型、胚層組成、首尾區(qū)域(qy)劃分、神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式和在體內(nèi)的定位等。這些特征表明了發(fā)育個體在分類中的門類地位獲得了確定。2)各胚層實(shí)現(xiàn)了其在胚體中的初步區(qū)域劃分、環(huán)境營造、先導(dǎo)性細(xì)胞的分化或定向,為胚胎進(jìn)一步發(fā)育創(chuàng)造條件。9概念:發(fā)育的命運(yùn)圖發(fā)育的命運(yùn)圖(fate map):以兩棲動物為例,3個胚層分化的空間定位在卵細(xì)胞受精以前。動物
41、極表層細(xì)胞發(fā)育為外胚層,植物極半球表皮細(xì)胞分化為內(nèi)胚層,赤道附近及內(nèi)層的細(xì)胞分化為中胚層現(xiàn)象。第十一章 器官系統(tǒng)發(fā)生的奠定1概念:同源異形基因。同源異形基因:通過對大量的果蠅突變株的研究,人們發(fā)現(xiàn)一套在果蠅體節(jié)發(fā)育中起關(guān)鍵作用的基因群,稱同源異型基因(Hox genes)。因其在基因表達(dá)調(diào)控中的主導(dǎo)作用又稱homeotic selector gene,亦稱Hox基因。這些基因都含有一段高度保守的由180bp組成的DNA序列,稱同源框。同源框編碼的60個氨基酸又稱同源異型結(jié)構(gòu)域,所形成的螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)可與特異DNA片段中的大溝相互作用啟動基因的表達(dá)。2在胚層形成以后和許多器官發(fā)生以前,還需
42、要經(jīng)過一個胚層組織進(jìn)一步發(fā)育分化的過程,其具體包括哪些方面的內(nèi)容? 這一階段包括了必要的過渡性結(jié)構(gòu)的建設(shè)、特定區(qū)域環(huán)境的建設(shè)、原基的形成、前體細(xì)胞分化的準(zhǔn)備等等。3脊椎動物中胚層在發(fā)育中形成哪五個過渡性區(qū)域性結(jié)構(gòu)? 脊索中胚層、背中胚層(近軸中胚層)、中間中胚層、側(cè)中胚層、頭部間充質(zhì)。4脊椎動物體節(jié)是胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)的一種過渡性結(jié)構(gòu),而體節(jié)的進(jìn)一步分化與其周圍的脊索、神經(jīng)管、背部外胚層的誘導(dǎo)有著密切關(guān)系,說明在此過程中介入的重要基因和其重要作用?1)Notch1與Paraxis相互作用,它們的產(chǎn)物是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄(zhun l)因子。2)可能由于Notch1與Paraxis基因(jyn)產(chǎn)物的作用
43、,近軸中胚層細(xì)胞開始分泌兩種重要的細(xì)胞間質(zhì)成分fibronectin與N-cadherin,從而創(chuàng)造體節(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生條件。5脊椎動物生血管細(xì)胞團(tuán)在胚胎的哪個部位形成心臟原基?而這些(zhxi)細(xì)胞的早期決定可以追溯到發(fā)育的何階段?(1)內(nèi)臟中胚層橫斷面的近中心部位,生血細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞團(tuán)聚、增殖和腔裂。之后兩側(cè)的內(nèi)臟中胚層靠近,最后導(dǎo)致兩側(cè)心臟原基管腔融合,并與其它部分內(nèi)臟中胚層分離,管狀心臟原基形成。(2)原條期6簡述脊椎動物胚胎發(fā)育中Hox基因沿體軸方向的表達(dá)特征和它們對發(fā)育的重要作用?Hox基因在胚胎神經(jīng)系統(tǒng)中的表達(dá)圖案:神經(jīng)管的分化與神經(jīng)嵴的形成。其在神經(jīng)管和中胚層中表達(dá)是錯位的,在神經(jīng)管中H
44、ox基因的表達(dá)邊界菱腦節(jié)邊界。Hox基因在胚胎軀體中的表達(dá)圖案:界定以體節(jié)為準(zhǔn)。視黃酸引起前段基因在更靠后的體節(jié)中表達(dá),視黃酸引起后端基因在更靠前的體節(jié)中表達(dá)。脊椎動物中Hox基因的作用:同一 Hox基因簇中的不同基因組成一組,它們協(xié)同作用調(diào)節(jié)個體前后體軸的區(qū)域分化;而處于同一排列位置上的不同Hox平行進(jìn)化同源異形基因組成另一組,負(fù)責(zé)同一區(qū)域中的側(cè)向分化。7果蠅同源異型基因在第三染色體上形成兩個復(fù)合體,分別是什么?它們以及它們的表達(dá)調(diào)控元素在染色體上的排列順序有怎樣的特征?(1)雙胸復(fù)合體和觸角足復(fù)合體(2)雙胸復(fù)合體包括3個致死互補(bǔ)基因群,Ubx,abdA和abdB。觸角復(fù)合體包括lab,D
45、fd,Scr和Antp基因。它們在第三條染色體上呈現(xiàn)直線排列,其順序大致與他們在時空上的表達(dá)順序相吻合。在早期胚胎發(fā)育過程中,基因活性的級聯(lián)反應(yīng)被啟動,前期表達(dá)的基因啟動后期待表達(dá)的下游基因,或關(guān)閉另一些已表達(dá)的相關(guān)基因。8什么是節(jié)肢動物發(fā)育的長胚基模式與短胚基模式?(1)長胚基模式:體節(jié)的形成和進(jìn)一步分化在胚胎的前后軸上都是同步進(jìn)行的。 (2)短胚基模式:蚱蜢、纓尾目的動物,在發(fā)育中除了尾端意外,其余的部分以原基的形式先出現(xiàn)在前端,然后從前向后不斷分化出各個體節(jié)。第十二章 動物成體組織結(jié)構(gòu)的形成和器官系統(tǒng)的發(fā)生1動物成體組織結(jié)構(gòu)(jigu)形成與器官發(fā)生過程的4個基本特點(diǎn)?1)在動物的器官系
46、統(tǒng)發(fā)生過程中,細(xì)胞(xbo)普遍進(jìn)入終末分化階段。2)許多器官的發(fā)生往往從建立生發(fā)(shngf)中心(原基)開始3)發(fā)育過程中,體位、結(jié)構(gòu)與功能上可以發(fā)生變遷:為認(rèn)識進(jìn)化歷程提供了線索4)器官形態(tài)發(fā)生與其生物學(xué)功能表達(dá)的相互關(guān)系上,既具有統(tǒng)一性,有時結(jié)構(gòu)與功能的表達(dá)也表現(xiàn)出相當(dāng)程度的分離。2以脊椎動物的腎臟形成為例說明分化的近端誘導(dǎo)和誘導(dǎo)的級聯(lián)在發(fā)育中的重要作用?調(diào)節(jié)機(jī)制?哺乳動物腎臟的發(fā)生經(jīng)歷了復(fù)雜的輸尿管芽和后腎間質(zhì)組織間的相互誘導(dǎo)過程,至少有6套不同的信號系統(tǒng)參與這一發(fā)育過程:第一套信號系統(tǒng)相關(guān)于腎間質(zhì)組織的初始形成。WT1的表達(dá)啟動輸尿管芽對后腎間質(zhì)組織的誘導(dǎo),這種誘導(dǎo)將決定腎間質(zhì)組織
47、發(fā)育為腎組織。第二套信號系統(tǒng)調(diào)控輸尿管芽從中腎管長出和持續(xù)發(fā)育。分子機(jī)制:WT1的表達(dá)使得腎間質(zhì)組織產(chǎn)生和分泌GDNF和HGF,并與輸尿管芽表面相應(yīng)受體結(jié)合,使輸尿管芽形成核生長。第三套信號系統(tǒng)通過輸尿管產(chǎn)生的信號分子FGF2和BMP7來調(diào)控腎間質(zhì)組織的分化。第四套信號系統(tǒng)是在輸尿管組織的誘導(dǎo)下,使得間質(zhì)組織細(xì)胞由產(chǎn)生和分泌型和型膠原轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生和分泌型膠原,并且細(xì)胞表面出現(xiàn)基膜受體,從而驅(qū)動間質(zhì)組織細(xì)胞向上皮組織轉(zhuǎn)化。第五套信號系統(tǒng)相關(guān)于腎單位的形成,即從密集的上皮組織分化出不同類型的細(xì)胞核形成腎小球、腎小管、集合管等結(jié)構(gòu),主要的作用分子是間隙連接蛋白connexin43、Pax2和NGFR。
48、第六套信號系統(tǒng)的功能是使輸尿管的生長和腎單位的分化延續(xù)維持。已知的調(diào)控分子是由腎邊緣部位間質(zhì)組織分化而成的基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生和分泌的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子BF2。3 AER(包括PZ)的出現(xiàn)可以看作是脊椎動物肢體生發(fā)中心的建立,為什么?AER的出現(xiàn)對枝芽的形成起著重要的作用,它定位在枝芽遠(yuǎn)端的邊緣,構(gòu)成肢體發(fā)育的信號中心。它的功能如下:維持外胚層下方的間質(zhì)細(xì)胞組織不斷地進(jìn)行肢體縱軸方向上的增殖持續(xù)產(chǎn)生和分泌遠(yuǎn)端和近端軸分化決定因子與肢體發(fā)育中影響前后、背腹軸的因子相互作用,給出細(xì)胞分化指導(dǎo)4簡述脊椎動物肢體AER形成的過程,其分子機(jī)制?形成(xngchng)過程:肢芽的出現(xiàn)并不是單純地決定于間質(zhì)細(xì)胞組織,它還同時需要外胚層細(xì)胞具有特定(tdng)的潛能性,而有這一性質(zhì)的外胚層細(xì)胞定位在胚體背腹的交界處。在間質(zhì)細(xì)胞組織的誘導(dǎo)下,這里的外胚層細(xì)胞形成頂端外胚層嵴(AER)結(jié)構(gòu)。 分子機(jī)制:肢體獲得(hud)啟動信號后,肢體區(qū)的間充質(zhì)細(xì)胞開始分泌FGF10,F(xiàn)GF10能誘導(dǎo)枝芽外胚層在背腹交界處形成一個增厚的特殊結(jié)構(gòu)(信號中心),即AER。只有背腹部交界處的外胚層才能對FGF10產(chǎn)生應(yīng)答。5脊椎動物肢體發(fā)生有哪3個重要的基本問題?其對應(yīng)的分子機(jī)制?三個重要的問題:肢體的發(fā)生和在軀體中的定位;肢體在遠(yuǎn)-近、前-后、背-腹3個軸向上分化和生長;前后肢體的區(qū)分。肢體的發(fā)生和在軀體中的定位:
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