发育生物学复习题简答.docx

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发育生物学复习题简答

发育生物学复习题简答

简答论述

1、神经胚期中胚层可分化为哪几个区域？

答：

神经胚期，中胚层将分化为5个区域

（1）脊索中胚层---脊索，位于胚胎背部中央

（2）背中胚层又称轴旁中胚层---体节（生皮节、生肌节、生骨节）和神经管两侧的中胚层细胞

（3）中间中胚层---泌尿系统和生殖器官

（4）侧版中胚层---心脏、血管、体腔壁和除肌肉以外的四肢所有中胚层

（5）头部间质---面部结缔组织和肌肉

2、什么叫诱导？

诱导信号传递的途径有几种？

答：

胚胎一部分细胞对另一部分细胞施加影响，并使后者沿着一条新途径分化的作用称为诱导。

途径：

第一种途径是信号扩散。

第二种途径是相邻细胞表面分子的直接反应。

第三种途径是信号分子通过缝隙连接从一个细胞进入另一个细胞，并引起该细胞的分化。

3、什么叫初级诱导？

初级诱导是谁发现的？

答：

在原肠形成时脊索中胚层诱导其表面覆盖的外胚层形成神经板的现象称为初级胚胎诱导。

初级胚胎诱导的四个阶段。

爪蟾为例。

第一阶段：

Nieuwkoop中心的形成）；第二阶段：

中胚层形成诱导；第三阶段：

背部中胚层和神经组织形成；第四阶段：

神经组织产生区域性特征。

最早是由Spemann（1901）和Lewis（1904）发现的。

4、何谓次级诱导和三级诱导?

答：

次级诱导：

一种组织通过和另一种组织之间相互作用从而决定其发育命运。

这种诱导作用称为次级诱导；

三级诱导：

次级诱导的产物又可作为诱导者，通过与相邻组织的相互作用进行的诱导称为三级诱导。

5、临近组织的相互作用分哪两种类型？

答：

（1）容许的相互作用：

在这里反应组织含有所有要表达的潜能，它只需要一个环境允许它表达这些特性；

（2）指令的相互作用：

这种相互作用改变反应组织的细胞类型。

反应组织的发育潜能不稳定，其发育方向和过程取决于接收的诱导刺激的类型。

6、什么是母体效应基因？

什么是母体效应基因产物？

在果蝇早期胚胎发育中母体效应基因产物如何指导体轴的形成？

答：

（1）母体效应基因：

果蝇发育的最早时期是由雌性果蝇在卵中合成与积累的mRAN和蛋白质指导的。

这些物质就是卵在卵巢中形成时有些就开始定位在卵的两端，合成这些物质的基因就是称母体基因。

（2）母体效应基因产物：

母体效应基因的mRAN和蛋白质产物。

（3）共有4组母体效应基因控制果蝇胚轴的形成：

a.前端组织中心：

bicoid和hunchback控制胚胎头部和胸部的结构发育。

b.后端组织中心：

Nanos和Caudal蛋白浓度梯度控制腹部的发育。

c.末端系统：

Torso信号途径控制原头区和尾节的发育。

d．dorsol和cactus等母体效应基因组成的背腹系统控制胚胎背腹轴的发育。

7、什么是合子基因，在胚胎发育何阶段开始发挥作用。

答：

合子基因是指在胚胎发育过程中所需要的基因，他们表达于胚胎自身的核中。

来自于母性遗传的位置信息框架由合子基因解释和细化，从而对胚胎的每一区域赋予其特征。

大部分首先沿前后轴和背腹轴被激活的合子基因编码沿轴定位的转录因子，这些转录因子随后激活更多的合子基因，最终决定早期胚胎的图式形成。

8、组织者的重要功能有哪些？

答：

（1）组织者能够启动原肠作用；

（2）组织者细胞有能力发育成为背部中胚层包括前脊索板、脊索中胚层等；

（3）组织者能够诱导外胚层背部化形成神经板并使后者发育成为神经管；

（4）组织者细胞能够诱导其周围的中胚层背部化分化成为侧板中胚层而不是腹侧中胚层。

9、两栖类背腹轴形成的机制？

答：

（1）两栖类胚胎的背-腹轴和前-后轴是由受精时卵质的重新分布而决定的。

受精时在精子入卵处的对面产生有色素差异的灰色新月区，由此标志预定胚胎的背侧，精子进入的一侧发育成为胚胎的腹侧；

（2）Nieuwkoop中心的作用

最靠近背侧的植物半球细胞，由于表达一些特殊的细胞因子而形成Nieuwkoop中心。

β-CATENIN是Nieuwkoop中心的一个主要细胞因子。

β-catenin是一种母体效应基因，其编码的蛋白质β-CATENIN既能锚定细胞膜上的钙粘着蛋白，又是一个核内转录因子。

为维持正常的发育，在胚胎背部细胞中必须含有β-CATENIN，并使sms基因表达，SMS与TGF-β基因家族的蛋白质协同作用使gcd基因激活，在SMS和GCD等共同作用下才能形成组织者。

组织者的形成涉及多种基因的激活，存在于Nieuwkoop中心的分泌蛋白激活位于其上方中胚层细胞中一系列转录因子，后者再激活编码组织者分泌产物的一些基因。

（3）组织者产生两类分泌性蛋白因子：

BMP抑制因子和WNT抑制因子，防止上皮化和腹部化。

10、影响神经嵴细胞多能性的因素？

答：

多能性:

可产生多种特定类型的细胞

（1）在胚胎内的位置:

颈部的神经嵴细胞→副交感神经元；胸部的神经嵴细胞→交感神经元

（2）生长因子：

分化对生长因子的要求不同。

神经嵴细胞的分化潜能随着迁移逐渐受到限制。

形成背根神经节中的感觉神经元的神经嵴，不能形成感觉神经节的自主神经元，

（3）细胞外基质：

美西螈，培养在表皮下的基质上→黑色素细胞；培养在背根神经节区域的基质上→神经元

（4）激素：

神经嵴迁移到肾上腺髓质区→去甲肾上腺素能交感神经元；但如果这些细胞与糖皮质激素（肾上腺皮质细胞分泌）一起培养→肾上腺髓质细胞

11、轴突精确的生长过程依赖的外部因素有哪些？

（再答详细些）

答：

向触性、基质的粘连性、向电性、向化性、生长路线的标记等。

12、确定脊椎动物附肢发育轴的三个信号中心及其作用。

答：

（1）控制P-D轴发育的信号中心是的顶外胚层嵴（AER），在鸟类和哺乳类中胚层诱导其外侧的外胚层细胞伸长形成的突起结构，AER产生FGF因子分泌到并分泌到间质细胞群之下，刺激间质细胞分裂增殖形成渐进带。

（2）在年幼肢芽和体壁后部连接处的一小团中胚层细胞这团细胞称为极化活动区（ZPA），由ZPA组织分泌的一种可扩散形态发生因子，决定附肢前后（A-P）轴线。

SonicHedgehog（shh）具有ZPA活性。

（3）肢体D-V轴线的确定。

在背部外胚层特异性表达的Wnt-7a诱导背部间质细胞合成转录因子Lmx-1，后者再控制肢芽背部特异性基因的表达。

engrailed在肢芽腹部外胚层表达。

13、干细胞在再生医学中的应用？

答：

（1）哺乳类发育的体外模型，避开体内研究哺乳动物胚胎发育和各类细胞分化的难题。

（2）介导改造动物的基因，利用ES介导的转基因优点明显超过常规如逆转录病毒载体整合至早期胚胎或显微注射DNA至受精卵原核等一般转基因方法。

（3）人体的基因和细胞治疗，人ES细胞经遗传操作后一般能稳定地在体外增殖传代，克服了目前基因治疗中需要大量靶细胞来源的主要问题。

（4）组织工程的种子细胞来源，组织工程的核心是由种子细胞和生物活性材料构成的三维空间复合体，而ES细胞可作为具备足够的数量并保持特定的生物学特性的种子细胞，这也是组织工程中最基本的要素.。

14、叙述精子的发生过程。

答：

精原细胞→初级精母细胞（减数分裂I）→次级精母细胞（减数分裂II）→精子细胞（精子形成）→精子

15、精原细胞有几种类型？

说明精子发生过程中它们之间的相互关系。

☆

答：

有6种类型，精原细胞A1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形成过渡性精原细胞，后者分裂形成精原细胞B。

16、从哺乳动物精巢中取出来的精子能够使卵子受精吗？

为什么？

☆

答：

不能，因为哺乳动物的精子必须完成精子获能才能使卵子受精。

精子获能是指哺乳动物的精子需要在雌性生殖道中停留一个特定的时期，以获得对卵子受精的能力，这一过程称为精子获能，获能期间，精子的细胞膜发生了一系列变化，包括内膜分子重排、精子表面某些成分移除，但分子机制还不很清楚。

17、试述卵裂和体细胞的分裂的异同点。

答：

（1）相同点：

都是经过是一个细胞分裂为两个细胞的过程，分裂结束，形成两个子细胞。

（2）不同点：

卵裂：

是指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚（blastula）的过程。

处于卵裂期的细胞叫做卵裂球（blastomere）。

卵裂的特点有：

a.分裂周期短，分裂周期只有S期和M期;几何级数增加细胞数目；b.分裂球的体积下降，但胚胎的总体积不变：

海胆胚胎的质/核比由550降至6;c.母型mRNA控制早期细胞分裂。

早期卵裂中合子基因大多处于休眠状态。

d.卵裂常经历由均等裂向不均等裂变化.

体细胞分裂：

细胞分裂周期为完整的四个时期，即G1-S-G2-M分裂循环周期。

分裂周期较长。

全部由合子基因控制。

18、卵裂的类型有哪几种？

是什么因素决定了各种动物受精卵的卵裂方式，举例说明。

☆

答：

类型：

（1）全卵裂

<1>辐射型：

海鞘、海胆、两栖类

<2>螺旋型：

螺、蚌、软体动物、多毛类动物

<3>旋转型：

哺乳动物

（2）偏裂

<1>盘状偏裂：

鱼类、鸟类、等端黄和极端端黄卵

<2>表面裂：

中黄卵（昆虫）

决定因素：

卵裂的方式是一个受遗传控制的过程，主要由两个因素决定：

（1）卵质中卵黄的含量及其在细胞质内的分布决定卵裂发生的部位及卵裂球的相对大小。

（2）卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子。

19、试述哺乳动物卵裂及囊胚的特点。

答：

哺乳动物的卵裂为旋转型全卵裂

（1）卵裂速度缓慢（12-24h）哺乳动物的早期卵裂发生在输卵管中。

（2）第1次为经线裂，其后的2个卵裂球各采不同的卵裂方式----旋转型。

（3）早期卵裂球的卵裂不同步，可产生奇数细胞的胚胎。

（4）哺乳动物卵裂球的紧密化：

发生第三次卵裂后不久，原来排列松散的卵裂球突然挤在一起，他们之间的接触面积增大，形成一个紧密的细胞球体----紧密化。

囊胚的特点：

（去掉此题）

20、比较卵裂周期与体细胞细胞周期的差异。

答：

（1）早期卵裂只有S期和M期,卵裂是由卵质中某些活性物质驱动的。

（2）胚胎早期细胞内储备大量母体促成熟因子（MPF）亚基蛋白，细胞进行M-S分裂循环，而当合子基因启动以后，细胞便逐渐进入正常的G1-S-G2-M分裂循环周期之中。

21、原肠胚形成过程中的细胞运动方式有哪几种？

不同的物种不尽相同，举例说明之。

☆

答：

（1）内陷（invagination）：

一个区域内的细胞同时向内凹入，如海胆、文昌鱼

（2）内移（ingression）：

胚胎表面细胞单个地向内部迁移，如水螅

（3）内卷（involution）：

正在扩展的外层细胞向内运动，并沿外层细胞内表面扩展，如两栖类

（4）外包（epiboly）：

表面细胞整体向外周扩展，包围深层细胞的运动，如鱼

（5）分层（delamination）：

一层细胞分裂形成两层或多层相互平行的细胞层，哺乳动物和鸟类。

22、试述鱼类原肠胚形成过程中胚环和胚盾的形成。

答：

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。

鱼类胚胎中最早的细胞运动是胚盘细胞沿卵黄四周下包。

初始阶段，胚盘细胞内层细胞向外周迁移，插入表层细胞中。

稍后，表层细胞沿卵黄表面下包，直到将卵黄全部包围起来。

50%下包时，与卵黄交界处的深层细胞内卷，使交界处形成厚实的一圈，叫胚环。

内卷的细胞和由上层内移的细胞形成下胚层、上层的深层细胞为上胚层。

斑马鱼下胚层一旦形成后，上胚层和下胚层的深层细胞向将来发育为胚胎背部的一侧插入，形成一个加厚的区域，称为胚盾。

胚盾在功能上相当于两栖类的背唇，将它移植到宿主胚胎上，能够诱导形成次级胚轴。

23、内胚层将分化成哪些器官或组织？

☆

答：

胚胎内胚层的功能是构建体内消化管和呼吸道两根管道的内表皮。

消化管贯穿于身体全长，肝、胆囊和胰腺都由消化管凸出形成，呼吸道也由消化管向外生长形成，它最后分叉形成肺。

咽是消化道和呼吸道在胚胎前端区域共同具有的一个腔室。

咽向外凸起形成的上皮外囊产生扁桃体、甲状腺、胸腺和甲状旁腺。

24、试述蛙胚的三胚层的形成过程及其最终在原肠胚中分布的位置。

答：

蛙类原肠作用首先是从将来胚胎的背部，即刚好位于赤道下方的灰色新月区开始的。

（1）瓶状细胞的内陷启动原肠作用。

（2）瓶状细胞的收缩拉动边缘区细胞向植物极运动，同时将植物极的内胚层细胞推向胚胎的内部。

（3）边缘区细胞的运动导致外胚层细胞向植物极外包，预定前端中胚层细胞沿囊胚腔内表面延伸。

（4）随着瓶状细胞进入胚胎内部，背唇被后来内卷进入胚胎发育为头部中胚层前体的细胞代替。

（5）接下来，由胚孔背唇内卷进入胚胎的细胞为脊索中胚层细胞，它们将形成脊索。

脊索是一个临时性中胚层脊柱（backbone），对诱导神经系统的分化起重要的作用。

（6）最终，卵黄栓也被包入内部。

最终在原肠胚中分布的位置:

所有内胚层细胞都已进入胚胎的内部，外胚层细胞包被在胚胎的表面，而中胚层细胞则位于内胚层和中胚层之间。

25、鸟类的胚盘由几部分组成，在原肠胚形成过程中如何形成原条的？

答：

鸟类胚盘中央细胞被胚下腔和卵黄分开，看起来透明，称为明区。

明区边缘细胞和卵黄接触看起来不透明，称为暗区。

上胚层某些细胞单个的迁移到胚下腔中，形成初级下胚层。

胚盘后缘有一层细胞向前迁移和初级下胚层汇合，形成次级下胚层。

原条由胚胎后端上胚层细胞加厚而成，它的出现确定了胚胎的前后轴线。

原条内会形成一个凹陷，叫原沟，原沟的作用与胚孔相似，迁移的细胞通过原沟进入囊胚腔。

原条的头部末端是一个加厚层，称为原结或亨氏结。

亨氏结相对于两栖类胚孔的背唇，具有诱导细胞迁移的功能。

亨氏结的中央有一漏斗状的凹陷，称为原窝。

26、为什么说鸟类的原条相当于蛙胚的胚孔？

答：

鸟类的原条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，叫亨氏结Hansen`snode,是一个诱导中心，类似两栖类胚孔的背唇。

移植亨氏节能够诱导一个次生胚胎的形成。

因此，鸟类的原条相当于蛙胚的胚孔。

27、中胚层可分为哪几种成分，它们将分别形成哪些器官组织？

☆

答：

（1）脊索中胚层---脊索，位于胚胎背部中央，神经管下方，从头至尾，是临时器官，最后退化成椎间盘的髓核。

（2）背中胚层又称轴旁中胚层---体节（生皮节、生肌节、生骨节）和神经管两侧的中胚层细胞

（3）中间中胚层---泌尿系统和生殖器官

（4）侧版中胚层---心脏、血管、体腔壁和除肌肉以外的四肢所有中胚层

（5）头部间质---面部结缔组织和肌肉