发育生物学原理考试大纲Word格式.doc

1、例如：海绵动物、腔肠动物；高等动物：内、中、外胚层。（4）体腔类型：根据发生方式，分为 无体腔动物：中胚层发育中不与其他胚层联合或者自身腔裂形成体腔，如扁形动物等； 假体腔动物：胚胎期的囊胚腔一直残留到成体，位于中胚层与内胚层之间，如线虫动物； 真体腔动物：发生于中胚层内部的腔裂和扩展。（5）消化道的原口与后口：原口动物的口：原肠形成时直接出现的消化道与体外通连的孔道。无脊椎动物。后口动物的口：形成于原肠盲端与体外次生性通连的孔道。进化地位更高。、（6）分节现象分节现象：指胚胎发育过程中沿身体纵轴排列出现的一系列结构相似的分段现象，每一单元成为体节。分节出现于较高等的动物类群之中，如环节动物、

2、节肢动物与脊索动物。（7）动物的斑纹4试述发育生物学当前研究热点？体轴决定；中胚层分化与器官的设定；细胞分化（干细胞、细胞凋亡分化决定、基因的重编程、体细胞克隆）；发育调节与信号通路；神经发育、行为的发育；发育与进化。第二章 细胞分化是发育建立的基础1概念：旁泌素、自泌素、细胞分化的远程控制、细胞谱系、干细胞、胚胎干细胞、分化决定子。（1）旁泌素：又称为生长分化因子，它们通常是蛋白质成分。旁泌素由诱导细胞产生，并通过扩散的方式到达临近的靶细胞。（2）自泌素：细胞产生分泌信号后反过来影响细胞自身。细胞分化的远程控制：指内分泌细胞产生和释放激素，通过血液运输到达靶细胞，远距离诱导和控制细胞分化。（

3、3）细胞谱系：发育过程中存在的分化细胞间的谱系关系，它们以分化递进和分支的方式联系在一起，形成一个有方向、层次的分化路径结构。（4）干细胞：发育生物学研究发现，在逐级分化的细胞系中，存在一些特殊类型的细胞，它们具有自我复制，并且有时总领一个大的后继分化细胞类群，这样的前体细胞被称为干细胞。（5）胚胎干细胞：人们发现在不少的生物钟，在胚胎发育的早起，受精卵经过了数次分裂以后，这些细胞仍具有独立发育为完整个体的能力，它们被称为胚胎干细胞。（6）分化决定子：动物卵细胞中普遍存有对未来发育和细胞分化起着重要作用的母体基因产物的储备，其中有些成分可能由于受精卵细胞胞质的重组和早期卵裂细胞质的不均等分配，

4、使不同的细胞出现不同的分化命运，这些成分常常被称为分化决定子。2阐述多细胞生物细胞分化的建立需要那些重要的条件？总体而言，多细胞生物细胞分化的实现有3个重要的条件：携带有丰富的遗传信息以及它们具有复杂的表达调控机制是细胞分化建立的前提；细胞间的复杂信号系统的存在及由此引导的细胞间的相互作用是多细胞生物细胞分化得以实施的重要条件；细胞间质是细胞分化的依托并为之提供了必要的微环境。3何谓多细胞生物分化指导反应？多细胞生物分化指导反应特征？（1）多细胞生物分化指导反应：指主导组织对其他组织的分化的诱导现象。（2）多细胞生物分化指导反应特征： 1）若A组织存在，B组织获得特定分化； 2）若A组织不存在

5、，B组织失去特定分化趋势； 3）若C组织取代A组织，B组织失去特定分化趋势； 4）若以具另一发育方向的D组织取代B组织，D组织改变其常规分化方向，转向B组织方向或类同分化方向。4细胞内程序分化包括两种不同机制？细胞间程序分化包括两种不同机制？其一、细胞内程序分化，包括两种不同机制：1）通过细胞质的不均等分配使子细胞分别获得不同细胞分化信息，导致子细胞的分化差异，例如卵裂；2）通过多重内部基因表达的级联，使细胞分化沿着某一确定的程式不断进行下去，例如神经、血液与肌肉分化。其二、细胞间的分化诱导，包括两种不同机制：1）细胞分化的近端诱导；2）细胞分化的远程控制。5阐述近端诱导细胞分化的主要特征？1

6、）近端诱导过程中普遍存在相互诱导和被诱导的现象；2）近端诱导的区域特异化；3）近端诱导可以是群体细胞参与也可以精确到单个细胞的水平；4）细胞间质对近端诱导的发挥具有重要作用。6阐述远程控制细胞分化的主要特征？1.激素在远程控制细胞分化的多效能性2.对激素的特异性应答决定于靶细胞3.激素对细胞的分化诱导过程存在有靶组织细胞受体表达的反馈调节机制4.远程控制分化过程需与近端诱导协同作用5.远程控制分化在发育程序中具有运动上的独立性7发育过程中细胞分化的类型？空间区域性分化，细胞性分化，时向性分化，细胞水平的性别分化8举例说明细胞调亡在动物发育中的重要作用？在小鼠胚胎发育的早期，内部细胞构成一实心的

7、细胞团块，很快地这一实心的细胞团块演变成一个中空的囊状结构，同时囊腔被组织液充满，胚体正是在这一结构基础上，通过一系列复杂的变化形成三胚层的结构而逐渐发育建立起来的。研究发现，内细胞团从实心的组织团块到中空的囊状结构是通过细胞凋亡的方式完成的。这一过程可能是包围在内细胞团外的脏器内胚层（将发育为胚外器官）产生并输送信号，使除紧连基膜意外的内细胞团细胞发生凋亡，最终形成一个空腔结构。第三章 自组织在发育中的重要作用发育中的自组织作用；发育中的自组织作用:不同分化的细胞间存在一种自组织的能力，可以由细胞-细胞、细胞-细胞间质间的亲和性差异发生自组织现象。它影响和决定着生物发育中的形态构建，并对发育

8、中的细胞迁移有一定作用。2阐述多细胞生物发育过程中细胞和组织水平自组织发生的主要细胞学与分子基础？细胞-细胞、细胞-细胞间质间的亲合性差异是产生自组织现象的主要原因，具体来说，多细胞生物细胞间或细胞与细胞间质间存在亲和度的差异，在它们相互接触时不同亲合度的成分会发生亲和、粘着的竞争，亲和性高的成分之间更易于发生完全相互粘着，之间的维持能力更高。细胞间和细胞与细胞间质之间的亲和性决定于细胞表面存在的粘着分子的属性。很多细胞表面抗原具有介导细胞间和细胞与细胞间质之间相互粘着功能由此产生了它们之间的亲和性。根据分子结构和功能结构，细胞亲和分子可以大致划分为3大类：细胞粘着分子、底物粘着分子、细胞连接

9、分子。不同的分化细胞表面有不同的细胞亲和分子来介导其亲和力，由此发生自组织现象。第四章 集约化是发育组织的重要手段1 概念：发育过程中的集约现象、发育中的位置效应；（1）集约现象：生物的发育过程具有一种集约化的特征，即在空间和时间上由各种大大小小的模块组合、串联和套叠在一起，表现为严密的时间结构和空间结构。集约化是发育组织的重要手段，成为发育的重要机制之一。（2）位置效应：细胞的分化方向强烈地受其所处的位置和不同区域之间的相关作用的影响。2 发育中区域和阶段分化的建立包括哪3个主要机制过程，举例说明？1）核心细胞或者组织成分构成集约化的启动者或者组织者；例子：鸟类胚盘后缘带带动原条的发生。2）

10、特异诱导因子（包括形态发生原）产生、作用范围及其在空间和时间上的浓度梯度分布，确立集约规模；果蝇早期发育中从母体形态发生源的浓度梯度分布到合子间隙基因表达的转变。图16.2.1，16.2.2 P3013）开启诱导分化程序，引导集约结构向纵深和与相邻结构间的差异发展。果蝇体节的形成。图16.2.3 P3033 应答于形态发生原浓度梯度的发育分化的基本机制？分化诱导因子阈值模型：在形态发生源连续的梯度分布中存在某些临界点，它可以划出作用的靶基因表达与否的界限，进而造就了群体细胞区域分化的界定。当多个基因介入时，由于不同基因对诱导因子阈值要求的不同，可能形成十分复杂的被诱导基因在胚胎中的表达图案，大

11、大增加了形态分化多态取向的可能性。4发育在时空间上的区域分化和阶段划分的基本特征？1）空间与时间上的区域和阶段划分相互协调；2）发育的集约化是一个细胞群体行为，并且其决定往往早于细胞形态和结构分化，而这一分化往往经过后继发育才能表现出来，并明确受到发育阶段制约；3）发育中的区域划定与阶段划分呈现相互重叠现象，大区域中又发育出若干小区域，大阶段中包含若干小阶段。5 举例说明发育模块的自主性与可塑性，并分析发育模块的可塑性具体表现在哪两个方面？1）同源的发育模块在进化中可能出现类似物种歧化或平行进化现象，即出现发育内容的歧化。2）发育模块的表达具有一定灵活性，它有可能有不同表达方式或者出现与其他发

12、育模块的嵌合或插入现象。第五章 发育程序的构建及其主要特征1尝试归纳多细胞生物发育程序的构建规律？1） 多细胞生物的发育在空间上不断进行着区域的划分；2） 在时间上表现出明显的阶段划分的特征；即从一个阶段转入另一个阶段，一个大的阶段有包含着许多小的阶段。因此生物的发育过程具有一种集约化的特征，即在空间和时间上由各种大大小小的模块组合、串联和套叠在一起，表现出严密的空间结构和时间结构。2为何说基因组序列不包含所有的生命程序？1）基因组与细胞质有严格的对应关系；2）对生命活动和生物发育有重要作用的自组织现象，并不是直接来自于染色体的DNA序列；3）基因组序列表达和运用这一严格的编程本身也并不都反映

13、在基因组序列之中；4）基因组的进化并不属于基因组自身的编程内容。3如何理解多细胞生物发育程序中的3种级联具有层次的含义？1）细胞分化诱导过程间的级联；2）细胞分化与形态构建自组织过程的级联；3）集约化的发育模块间的级联。4多细胞生物发育程序具有哪些主要特征？1）发育程序具有超循环结构2）发育控制在程序编排上的世代移位与重叠现象3）多细胞生物个体生存的不可持续性5为何说发育程序的复杂程度要远远高于代谢程式？（A）发育程式包含许多不同层次；（B）发育程式中表现出时间与空间的双重结构演变；（C）不同物种具有不同的发育图案。6发育控制在程序编排上的世代移位与重叠现象?概念的理解：（A）从个体发育全过程

14、看，动物普遍运用的是两个世代的基因组的信息。（B）动物的个体发育实际上从生殖细胞的发育过程中就开始对未来体制建设的设计，该过程要跨越亲本个体发育过程中很长一个阶段，且亲本直接参与这一发育设计工作。例证：图17.2.317.2.5第六章 多细胞生物对内外环境的探察性发育学习性发育，探察性发育（1）探查性发育：漫长的进化使多细胞生物在发育方面获得了对于环境的应变能力，导致个体发育可随内外环境的变化而出现差异。（2）学习性发育：高等动物的神经系统和免疫系统在其功能建立过程中所带有明显的“学习”机制，不仅带来了个体形态与解剖结构的不同，而且这种差异是终身的。2表现型可塑性具有哪几类，举例说明其特性？表

15、现型可塑性：1）非遗传多型性（polyphenism）：受环境影响的非连续性表现型可塑性。非遗传多型性：密度。举例：图18.1.62）反应规范型（reaction norms）:生物本身因为遗传变异导致的表现型可塑性。彩图。3分析学习性发育对于多细胞生物与环境的适应具有什么意义？根据教材P336337 18.2一节内容总结。4结合多细胞生物的性别多态性现象，分析环境对于性别发育及分化的影响？1） 许多爬行动物存在孵化温度对个体性别决定的现象。eg.对于一些蜥蜴或海龟，在一个很窄的温度范围内，同窝卵可能孵化出两种不同性别的个体，但是在温度高于这一范围时，只能孵化出雌性个体，而低于这一温度，则只孵

16、化出雄性个体。2） 有的动物性别选定和它发育所处的位置和环境有关。eg. 螠虫性别的发育取决于幼虫向成体发育的锚定环境：当幼体被固定在岩石上时，发育为10cm的雌虫；当幼体游泳从吻部进入雌虫子宫后，发育为体长只有数毫米的雄虫。某种蜗牛有自上而下叠加群体而居的习性，在发现的群体中，凡首先占据下位的个体发育为雌性，后来者将发育为雄性。3） 季节具有对染色体分配的控制力。eg.根瘤蚜虫在春季全部为雌性个体，进行孤雌生殖，并产下维持全套染色体的卵。到了秋季，雌性个体可以产生两种卵：一种含有全套12条染色体，发育为雌性；另一种只有10条染色体，发育为雄性。4） 环境物质的影响。eg.某种线虫在不含六苯乙

17、烯（HS）且Hg2+ 浓度2.5M的情况下，全部发育为雄性个体，而随着Hg2+浓度不断提升，个体逐渐转为发育成雌雄同体。Hg2+ 浓度200M的情况下，全部发育为雌雄同体。第七章 多细胞生物个体的整体维持和修复与重建能力形变性修复再生、生长性修复再生、多细胞生物的全息属性；（1） 形变性修复再生：只有低程度的新生长过程，再生主要依靠存留组织重新构建和组织结构的重新界定。（2） 生长性修复再生：主要通过新生方式长出失去部分，受伤其他部分细胞组织并不直接介入。（3） 多细胞生物的全息属性：尽管每个细胞在特定的时间中只表达局限的基因和一种分化细胞类型，但是它们的细胞核中却包含着各种细胞分化类型所必须

18、有的遗传信息。2再生的种类及其特点？1） 生理再生：指生物体中广泛存在的，对发生变性的生物大分子和衰老的细胞组织进行清除与更新的过程。特点：1.程序性；2.在发育过程中逐渐获得和建立起来；3.不同生物的生理再生范畴和内容不同。2）修复再生：指多细胞生物在意外情况下，当失去某些器官或者身体某个部分时，可以自动对失去结构进行重新构建和恢复的过程。参考上题“形变性修复再生、生长性修复再生”概念。3）繁殖再生：根据教材P347第一段概括。3经典的形变性再生研究来自于水螅的切割实验，请说明它如何证明了在水螅体内，体轴信息的存在和由此决定的再生过程机制？ 从供体水螅头部取一小块组织移到另一水螅躯干部，这一

19、移植物将发育出一个新芽。如果移植物取自躯干顶部，将会出现一种复杂的局面：对于一个正常的受体水螅，如果事先将受体头割去，则移植到其躯干上部的组织发育成新的芽体；在移植前先将供体水螅上部切除，如果是从近头部切除，则在6h后或者从近基部切除则在30h以后，分别取其顶部组织块移植在正常受体躯干部，都将发育出新芽。 这些实验说明，在关于水螅个体中存在一种头基盘的极性信息，日语翻译供体移植物的头向信息明显强于移植部位原有的信息量，则发育出新的轴线，反之则是没有新轴线的出现。而切除水螅原有头侧部分后，经过一小段时间，残留的个体仍会发生头基盘极性信息的重新建立，并在再生发生以前达到最大值。4高等动物中的体轴信

20、息对于再生过程具有的重要调控作用，说明高等动物的再生方式与水螅有何不同？ 与水螅不同，高等动物的再生是一个局部重新发育生长的过程。第八章 生物进化过程中的发育问题1比较昆虫与脊椎动物眼睛感光信号通道，思考“在进化上细胞学的核心程式表现出高度同一性与保守性”的内涵？（1） 尽管在解剖、形态发生和光接受通道上，昆虫和脊椎动物的眼有很大区别，但是Pax-6是两者共同的与特异性细胞分化和眼发育有密切关系的转录调节因子。在脊椎动物眼的发育过程中，Pax-6表达于视环、晶状体和角膜组织中，含有Pax-6基因突变的杂核小鼠的眼明显小，并且虹膜发育受阻，而纯和的突变体将没有眼发育，并且是致死性的。果蝇中eye

21、less（pax-6的同源基因）表达在眼源基因和随后的发育组织中，eyeless基因的突变可造成果蝇眼部部分或全部的缺失。进一步研究表明，eyeless基因的异位表达可以使果蝇在肢、翅、胸、触角等部位长出眼来，而脊椎动物pax-6基因同样可以诱导果蝇眼的发育。现在知道pax-6基因不仅广泛存在，而且序列表明它们具有极高的同源性。（2） 细胞的核心程式在进化上的高度保守性暗示着我们，对蛋白质进的化选择主要来自功能方面，即蛋白质的高度保守性更重要的是来自功能方面。蛋白质的三级结构可能提供了一种平台，在保证其功能的基础上，给其序列的分化提供了广泛的空间。2何谓建立对 基础发育程序的特异控制？为何这一

22、手段对生物进化发生可能起着重要作用？（1）细胞生物在发育上可以针对核心网络信号通路不断建立新的特异调控机制,由此引导细胞与个体在形态与功能上的精细分化,并驱动生物进化的进程。 1）多细胞生物进化上获得了一种与发育密切关联的带有机遇性的程序选择机制；2）对共享的核心网络通路，通过特异调控机制的建立，实现形态与功能分化的调控。多细胞进化中，对于铁离子的摄取和其在内环境的维持上，利用细胞间存在的相互作用关系，建立了一种特异控制方式，从而实现个体复杂的有序分化，奠定多细胞生物对于氧运输和利用的基本条件。（2）原因：1）对核心网络信号通路的特异调控有助于驱动进化的进行，暗示许多进化发生的基本机制在生物有

23、序结构中早已经潜伏存在，它的进化表达在相当程度上是获自于新调节机制的建立。2）在动态演化系统中，不断发生有序结构的改变和进化，而且同时在潜移默化的积累着新的进化因素，创造着未来进化实现的条件。3生物进化，尤其是多细胞生物的进化是否在很大程度上反映的是生物信号和发育调控系统的进化？为什么？是。原因：A）基因转录调节系统的快速发展在生物进化中起着重要作用。B）该过程中，真核生物转录调节因子对DNA亲和性和序列特异性要求较低。C）对于基因转录的调节，多细胞生物同源异型框基因利用辅助因子建立起一套复杂的调节系统。4发育程序调节基因在广泛物种中同源现象的发现对认识生物进化有重要意义，对此加以分析其机制？

24、在进化中，不同门类动物附肢图案建立和轴向确立的基因，在脊椎动物和节肢动物分化以前就可能存在在其共同祖先中，并在进化上被采用了雷同的发育程序。染色体上各Hox基因与他们的调节元素的排列顺序与他们各自在胚胎中表达的首尾排布顺序相一致。这样的性质存在于不同的物种中。很早推测，脊椎动物的鳍和肢体在进化上是同源器官。而鳍与肢体的形态发生与Hox基因都有密切的联系。5为何说发育过程中生长速率的调整和异时作用同样可能是造就生物进化和多样性发生的机制？1） 许多相近的物种，发育体制和图案相似，但是从整体和解剖上看，之间又有显著的差异。2） 发育过程中，个体不同部分生长速率存在明显的相关性。3） 异时性现象 在

25、发育图案构建过程中，包含着时间的因素。如果某一物种发育内容出现时间上的时序性变更，将可能造成原有生物形态结构、生理习性的显著变化：异时性现象。4）动物的幼态成熟，昆虫的长胚基与短胚基发育模式，都显示异时作用可产生动物多样化的分化。第九章 胚胎发育的准备形态发生源、母体决定基因（1）形态发生源：发育过程中对分化和形态构建起重要作用的因子，往往通过扩散作用出现浓度分布现象，并由此规范出不同区域的不同发育方向。（2）母体决定基因：母体通过基因表达产物在卵细胞中的储存和特异定位，影响和决定未来早期胚胎的发育设计，这些基因称为母体决定基因。2配子发育分化的4个核心内容？1）通过减数分裂，染色体变为单倍，

26、使它们结合后能重新恢复细胞双倍染色体的基因组构成；2）配子细胞的分化与成熟，有利于未来受精过程，并保证受精的特异性与唯一性；3）建立与储备子代发育必备的信息以及营养成分，包括未来个体发育体制的初步设定；4）与亲本性成熟以及其性生理活动的协调。3比较脊椎动物精子和卵细胞发育分化过程，分析两种配子细胞在发育程序设计上有哪些区别？1）人类胚胎发育27个月，发育中的卵巢生殖细胞数目可达到700万个，但在以后的发育阶段，绝大多数细胞急速死亡，留下的细胞进入第一次减数分裂的前期成为初级卵母细胞，并保持这一状态直到发育期。而精原细胞可以通过有丝分裂为维持自身细胞种类延续存在，它在个体可育期中始终存在于精巢中

27、。在精原细胞向精子细胞分化的过程中，伴随细胞分化，各级分化细胞同时不断分裂增殖。2）在减数分裂的两次分裂中，卵细胞的细胞质几乎只保留在其中一个分裂的细胞中，另一个会变成没有功能前途的第一和第二极体而被淘汰。而精子发生过程中，两次减数分裂均为均等分裂，一个精原细胞最终形成4个精子。4说明滋养细胞和滤泡细胞对未来果蝇胚胎发育信息构建的重要作用？1）滋养细胞成为制造并为卵细胞提供mRNA、核糖体、中心粒的工厂，并通过细胞间的连桥运输到卵细胞。2）对未来胚胎发育体轴的决定。3）背腹轴在卵细胞获得的发育确定，是一系列复杂的卵细胞、滋养细胞与滤泡细胞相互作用的结果。5对于卵细胞未来发育信息的产生，果蝇和爪

28、蟾采取方式有何不同？由此造成的两者分化发育上有哪些细胞学过程的差异？果蝇卵细胞发育，卵原细胞经四次分裂，形成16个细胞组成的克隆单位，除了一个发育为成熟的卵细胞外，其他的分化为滋养细胞，并继续维持着与卵细胞的通连周围细胞围绕克隆单位形成滤泡细胞。滋养细胞成为制造并为卵细胞提供mRNA、核糖体、中心粒的工厂，并通过细胞间的连桥运输到卵细胞。蛙卵在发育中自身进行细胞器的构建，以及准备着未来合成DNA、RNA、蛋白质所需要的酶等。差异：1）由于存在滋养细胞，果蝇卵细胞本身的发育过程不表现出由基因转录的活性果蝇卵细胞中的3种主要卵黄蛋白产生于体内的脂质体，之后被运输储存于卵细胞中，卵黄蛋白的生成因受到

29、激素的控制而只产生于雌性果蝇中。2）蛙卵的卵黄物质合成于肝脏，通过血液运输到卵细胞。3）与果蝇卵细胞发育不同，目前没有发现滤泡细胞直接参与两栖类卵细胞内不同成分的极性构建。第十章 胚胎的早期发育-门类体制特征的建立1分析“高等动物的胚胎并不与低等动物成体结构相似，而是与低等动物的早期胚胎相似”现象？1）比较不同动物，共同的特征比特异性的特征出现得早；2）共同性低的特征在发育中来自于共同性高的特征；3）对于一个给定的物种，在向成体发育过程中，它与其他物种的动物的差异越来越大；4）高等动物的胚胎并不与低等动物成体相似，而与低等动物的早期胚胎相似。2在保证受精的专一性方面动物采取哪些措施？模型一：海胆1）结合蛋白Bindin介导精子与卵细胞的结合；2）卵细胞膜上存在该结合蛋白特异的受体；3）卵细胞膜表面上该受体的分布具有局限性。模型二：哺乳动物1）精子与卵细胞的特异识别发生在卵细胞的透明带部位；2）ZP3糖蛋白介导此过程；3）ZP3糖蛋白存在3种特异受体；4）哺乳动物受精的特异识别存在较大的可塑性。3什么是动物受精过程中的快封闭反应和慢封闭反应？在保证受精的唯一性方面慢封闭反应过程中包括哪些主要