发育生物学---模式动物

Chapter 2 模式生物体系

一、模式生物

? 早在20世纪初,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。因为这些生物的细胞数量更少,分布相对单一,变化也较好观察。

? 由于进化的原因,细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性,所以利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育共通规律是可能的。

? 尤其是当在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化特征时,发育的普遍原理也就得以建立。

? 因为对这些生物的研究具有帮助我们理解生命世界一般规律的意义,所以它们被称为“模式生物”。

一种模式生物应具备以下特点:

1)其生理特征能够代表生物界的某一大类群;2)容易获得并易于在实验室内饲养、繁殖;3)容易进行实验操作,特别是遗传学分析。

? 理想的研究系统是科学发展的关键,在发育生物学研究中,模式生物显

得尤为重要,许多划时代的突破往往都与模式动物相关。

最常见的模式生物有:

逆转录病毒 (retrovirus),大肠杆菌(Escherichiacoli),酵母(budding yeast (Saccharomyces cerevisiae), fission yeast (Schizo saccharomyces pombe)),秀丽线虫(Caenorhab ditiselegans),果蝇(Drosophila

melanogaster),斑马鱼(zebrafish),小鼠(mouse),拟南芥

(Arabidopsis),水稻(Rice(OryzasativaL.))等。

模式生物的应用

?生物是从共同祖先演化而来的,所以对生命活动有重要功能的基因在进化上是保守的,也就是说,这些基因的结构和功能,在低等生物和高等生物中是相似的。因此,可以用比较容易研究的生物作为模型来研究其基因的结构和生物学功能,由此获得的信息可以使用于其他比较难以研究的生物,特别是推测相似的人体基因的功能

?各模式动物各具优点,其研究成果不仅揭示特定物种的特点,还有助于

探索动物发育的普遍规律和机制。

秀丽隐杆线虫

Caenorhabditis elegans

线虫组织示意图

?生长在泥士中,长度约 1mm ,雌雄同体,但也有少数是雄性。生活史短(约 3 天)。

?发育的每个阶段都是透明的,我们可以直接在显微镜下观察胚胎的

每个部分将来会发育为成体的哪一部分,而这又得利于每个细胞在发育

的过程中,其相对位置并不会有太大的改变,而利于科学家去追踪单一细胞在发育过程中会如何移动,及其最后的命运。

广泛地用作发育生物学研究的模式生物(model organism )。

秀丽隐杆线虫生命周期(生活史短(约 3 天)

细胞期

原肠形成后的胚胎

成虫

线虫的cell lineage 一条 C. elegans 成虫所有的

959 个细胞,每一个是从胚胎的

哪一个细胞来的,亦即 C.

elegans 的 cell lineage 已完全

建立。

主要优点:

1. 易于养殖;成虫体长1mm,易冷冻保存;

2. 性成熟周期短(2.5-3天)

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)。 (97MB encodes, 19,099 proteins)

成就

细胞凋亡现象及其机理最早是在线虫中被揭示的。以线虫为基础的凋亡研究对基础和应用生物学产生的巨大推动作用,卡罗林斯卡医学院的诺贝尔奖评选委员会将年2002年生理和医学奖授予了线虫生物学的开拓者:西德尼·布雷纳(Sydney Brenner)、约翰·萨尔斯顿(John Sulston)和线虫凋亡之父罗伯特·霍维茨(Robert Horvitz)

红眼黑腹果蝇Drosophila

为双翅目昆虫,红眼、双翅、羽状触角芒、身体分节、黄褐色,生活史短,易饲养,繁殖快,染色体少,突变型多,个体小(雌性体长2.5毫米,雄性较之还小),是一种很好的遗传学实验材料,是一种重要的模式生物。

果蝇的生命周期

受精前

的卵

二龄幼虫

雌蝇可以一次产下400粒卵(0.5mm);在25℃环境下,22小时后孵育出幼虫;幼虫24小时后就会第一次蜕皮,并且不断生长,以到达第二幼体发育期。经过三个幼虫发育阶段和四天的蛹期,在25℃下过一天,就会发育为成虫。

主要优点:

1. 体积小,易于繁殖;

2. 产卵力强;

3. 性成熟周期短;

4. 易于遗传操作:如诱变;

5. 基因组序列已全部测出(Science, May, 24, 2000) (120Mb encodes, 13,601 proteins)

果蝇唾腺染色体

(2n=8)

果蝇在遗传和发育研究中足轻重的地位

?最初由于它们染色体巨大且易于进行基因定位,因此自1909年摩尔根将之用作研究遗传变异和染色体关系的材料,成为经典遗传学家揭示遗传规律的一张王牌。

?上世纪70年代,人们发现果蝇在胚胎发育图式的构建中具有特殊优点:它由14个体节构成的躯干完全对称,一套基因控制了这些体节从上到下的发生过程,后来的研究证明,这套基因普遍存在于从昆虫到人的基因组中,是决定机体左右对称布局形成的最基本因素。

红眼睛黑肚皮的小东西曾经三度飞进卡罗林斯卡医学院的颁奖大厅,为主人取回诺贝尔生物医学奖桂冠。

?摩尔根利用果蝇证实了孟德尔定律,而且发现了果蝇白眼突变的性连锁遗传,提出了基因在染色体上直线排列以及连锁交换定律。1933年因此被授予诺贝尔奖。? 1946年,摩尔根的学生,被誉为“果蝇的突变大师”的米勒,证明X射线能使果蝇的突变率提高150倍,因而成为诺贝尔奖获得者。

?在近代发育生物学研究领域中,果蝇的发生遗传学独领风骚。1995年,诺贝尔奖再次授予三位在果蝇研究中辛勤耕耘的科学家——刘易斯、尼尔森—沃哈德和维斯郝斯。果蝇为进一步阐明基因—神经(脑)—行为之间关系的研究提供了理想的动物模型。

非洲爪蟾(Xenopus laevis)

模式生物里的青蛙王子

形态特征:体长100mm。雄性会比雌性小一截,后肢具有3对角质脚爪。

生活习性:为完全水生种,广栖于淡水水域中。初

春至晚夏间为繁殖期,雌蛙每胎可产下2000颗以上的卵。

斑马鱼作为研究营养与生长的模式生物:向水产鱼类的营养基因组学的研究提供参考

斑马鱼作为研究营养与发育的模式生物:为水产鱼类的营养基因组学的研究提供参考摘要 斑马鱼是最普遍的用来研究毒理学、发育生物学、神经生物学和分子遗传学的模式生物。人们提出把它当做一个可能的研究鱼类营养与发育的模型。斑马鱼用于这一领域研究的好处是它们尺寸小、生殖周期短(12-14周)可以产出大量的卵。后来有了大量的分子工具,同时可以通过基因分析获得相关信息,但是斑马鱼仍然在鱼类的营养基因组学的研究中当做模式生物使用。作为模式生物,对其每一个特点的研究都是细微的,这是因为这些特点是用来推理几个生物过程是如何在相关生物身上发生的,同时为扩增我们在鱼类营养和发育机制方面的知识做出重大的贡献。这篇综述的目的是展示斑马鱼在营养和发育方面的相关研究,从而说明斑马鱼作为研究鱼类营养基因组学的模式生物的价值。我们特别强调斑马鱼中由营养因素导致的基因表达和遗传变异可以用来阐明水产养殖鱼类中的类似过程。 关键字:斑马鱼,发育,营养,营养基因组学,比较基因组学 前言

斑马鱼已经成为研究在个体发育、神经生物学分子遗传学研究的十分普遍的模式生物(Driever et al. 1994; Roush 1996; Bergeronet al. 2008)。近来,人们提出在鱼类营养和发育的研究方面斑马鱼可以作为一种模式生物(Alestro m etal.2006; Dahm andGeisler 2006; De-Santis and Jerry 2007; Wright et al.2006; Johnston et al. 2008)。 人们一个主要的研究兴趣就是生长发育的特点。因为这与水产养殖行业中,鱼类的生产量和可获取的利益密切相关(De-Santis and Jerry 2007)。这些特点中,表型性状是基因控制的,但也取决于环境因素,这些因素中,又直接由营养条件影响(Moriyama et al.2000)。基因研究工具的发展,使我们有机会去弄清楚数量性状相关的基因的变化,随着那些影响养殖生物生长特征的QTL基因座图谱的建立,在生长发育中鉴别候选基因变得非常有效的(Davis and Hetzel2000; Fjalestad et al. 2003; Reid et al. 2005; Aranedaet al. 2008; Lo Pestri et al. 2009; Dumas et al. 2010)。在这一方面,斑马鱼有比其它养殖动物更加多样的分子工具和可获得的基因分析的数据。 人们建议把斑马鱼作为研究鱼类营养基因组学研究的模式生物,同时期望从这一途径获得的结果可以为水产养殖鱼类提供合适的比较基因组学信息(Metscher and Ahlberg 1999; Drew et al. 2008;Robison et al. 2008; Crollius and Weissenbach 2008)。营养基因组学是一门合营养学和遗传学的学科。是一门通过“营养基因组学”(研究日常食物是如何影响某些基因表达的)和“营养遗传学”(研究基因突变对个体“营养应答”的影响)两种手段研究营养-基因相互作用的一门科

发育生物学

发育生物学 发育生物学(developmentalbiology)是生物科学重要的基础分支学科之一,研究内容是和许多其他学科内容相互渗透、错综联系,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从精子和卵的发生、受精、发育、生长直至衰老死亡的过程及其机理。 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。是生物科学重要的基础分支学科之一,研究内容是和许多其他学科内容相互渗透、错综联系,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。 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。 研究对象

植物发育生物学资料

一、名词解释 1、花器官发生ABC模型:完全花器官由花萼(1轮)、花瓣(2轮)、雄蕊(3轮)、雌蕊(4轮)组成。A类(AP1、AP2)、B类(AP3/PI)、C类(AG)调控因子分别与SEP1、 2、3形成不同的聚合体,分别在1轮(A)、2轮(AB)、3轮(BC)、4轮(C)控制相应部位花器官的分化和形成。 2、春化作用:是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达,它们抑制开花负调控基因FLC的表达,从而促进开花。 3、光敏素(PHY):是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体,接收红光/远红光后,蛋白质的构象改变,C端激酶活化,通过磷酸化将光信号传导下去。 4、根边界细胞:是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞,其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。 5、近轴-远轴极性决定基因:近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准,近的是近轴,远的是远轴。例如 HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性,抑制远轴特性。 KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性,抑制近轴特性。 6、拟南芥生物钟分子结构:是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是 CCA1 、 LHY 、 TOC1 。前两者被磷酸化后抑制 TOC1 的表达,TOC1 转录翻译后促进 CCA1 、 LHY 的转录表达。光通过光受体促进 CCA1 、 LHY 的表达,抑制 TOC1 的表达。 7、隐花素:是吸收蓝光紫外光,在 N 端非共价结合 FAD 发色团,感受光能,并将能量传给 C 端激酶区域,使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是 CRY 。 (趋光素:是吸收蓝光紫外光,在 N 端非共价结合 FMN 发色团,感受光能,并将能量传给 C 端激酶区域,使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。)8、TPD1/EMS1:是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽 / 受体激酶 信号转导蛋白,它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。 9、近轴 - 远轴极性基因:是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。 近轴基因有 HD ZIP III 类基因 PHB 、 PHV 、 REV 等,远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的 YAB3 、 FIL 等。 10、泛素蛋白质降解复合物:一种降解蛋白质的复合物,能在特定识别酶的 作用下,将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白,是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。 11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和 形态学等不同水平上,利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理(调控机制)的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。 12、增殖分裂:产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。 如:顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂:产生的两个子细胞的命运不同,它们将发育成完全不同的细胞。 分化分裂是细胞分化的开始。如:受精卵的第一次分裂,形成气孔器母细胞的分裂,形成层细胞的平周分裂等。

发育生物学试题及答案68884

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

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:

斑马鱼动物模型的应用介绍

斑马鱼动物模型的应用 斑马鱼(Danio rerio)属于辐鳍亚纲(Actinopterygii)鲤科(Cyprinidae)短担尼鱼属(Danio)的一种硬骨鱼,原产于南亚,是一种常见的热带观赏鱼,因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。 斑马鱼个体小,易于饲养,成体长4-5cm,雄鱼体修长,雌鱼体肥大。可在有限空间里养殖相当大的群体,可满足样本需求量大的研究。斑马鱼发育迅速,在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂,之后大约每隔15min分裂一次,24h后主要器官原基形成,相当于28d的人类胚胎,幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。雌雄鱼通过调控光周期控制14:10(光照:黑暗)产卵时间,成熟鱼每周可产卵一次,一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。胚胎体外受精,体外发育,胚体透明,易于观察。受精卵直径约1mm,易于进行显微注射和细胞移植等操作。 一、斑马鱼的品系 经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库-ZFIN (http://zfin/org)里有相关的资料可供查询和下载。目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen(Tu)品系、WIK 品系,斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系,由单倍体细胞经早期加压法获得。Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因,用于基因组测序前敲除该致死突变基因。WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。此外,还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。 二、斑马鱼突变品系的筛选 斑马鱼突变的方法主要有三种:已基亚硝脲(ENU)化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。ENU是一种DNA烃基化试剂,在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换,诱导产生的突变率为0.1%-0.2%,涉及单个基因的突变。射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排,产生突变率达1%。插入诱变是以逆转录病毒为载体,用显微注射法将目的基因片段导入斑马鱼受精卵,整合到基因组中,干扰正常基因表达。射线照射产生的突变率是ENU 化学诱导的10倍,但由于突变涉及多个基因,突变的表型是受若干基因调控的结果,不利于基因功能的分析,因此,ENU化学诱导法是斑马鱼突变的主要方法。研究含有纯合致死

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

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 4、TGFβ信号途径画图P103

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?

发育生物学总结大全

1. 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(gastrulation)是胚胎细胞剧烈的、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。原肠形成期间,囊胚细胞彼此之间的位臵发生变动,重新占有新的位臵,并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。 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.初级神经胚形成和次级神经胚形成?答:初级神经胚形成:由脊索中胚层诱导上面覆盖的外胚层细胞分裂,内陷并与表皮质脱离形成中空的神经管。 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(neural plate)形成 (2)、神经底板(neural floor plate)形成 (3)、神经板的整形(shaping) (4)、神经板弯曲成神经沟(neural groove) (5)、神经沟闭合形成神经管(neural tube) 次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着在细胞索中心产生空洞形成中空的神经管。

5.什么叫神经板,神经褶,神经沟?答:神经板:外胚层中线处细胞形状发 生改变,细胞纵向变长加厚,形成神经板。神经褶:神经板形成后不久,边缘加厚,并向上翘起形成神经褶。神经沟:神经褶形成后在神经板中央出现的U型沟。 6.无脑畸形和脊髓裂?与哪些基因有关,如何避免?答:无脑畸形和脊髓裂均为人类胚胎的神经管闭合缺陷症。人的后端神经管区域在27天时如不能合拢,则产生脊髓裂;若前端神经管区域不能合成,则胚儿前脑发育被停止,产生致死的无脑畸形。它们与pax3、sonic hedghog和openbrain等基因有关。约50%神经管缺陷可由孕妇补充叶酸加以避免。 7.突触的形成?答:突触的形成:当神经元的生长锥抵达靶位,将在二者间形成特化的连接,即神经突触。 8.神经嵴细胞的发生部位,特点,分化命运?答:神经嵴细胞:发生部位——神经管闭合处的神经管细胞和神经管相接的外表层细胞,它的间质细胞化而成 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,可分化为感员,交感和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 9.中胚层的分区及其发育命运?答:中胚层的分区:一、背面中央的脊索中胚层。形成脊索;二、背部体节中胚层。形成体节和神经管两侧的中胚层细胞,并产生背部结缔组织;三、居间中胚层,形成泌尿系统和生殖管道;四、离脊索较远的侧板中胚层,形成心脏,血管,循环系统的血细胞、体腔衬里、除肌

植物发育生物学

一.侧根及不定根是如何发生的? 不论主根,侧根或不定根所产生的支根统称为侧根。当侧根开始发生时,中柱鞘的某些细胞开始分裂。最初的几次分裂是平周分裂,结果使细胞层数增加,因而新生的组织就产生向外的突起。以后的分裂,包括平周分裂和垂直分裂是多方向的,这就是使原有的突起继续生长,形成侧根的根原基的分裂,生长,逐渐分化出生长点和根冠。生长点的细胞继续分裂,增大和分化,并以根冠为先导向前推进,由于侧根不断的生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞,这样,就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层,皮层和表皮,而露出母根以外,进入土壤。由于侧根起源于母根的中柱鞘,也就是发生于根的内部组织,因此它的起源是内起源 不定根通常泛指植物的气生部分,地下茎以及较老的,特别是有次生生长的根部所形成的根。不定根的起源和发育像侧根一样,通常是内起源,发生在十分靠近维管组织的地方,其生长过程必须经过该部位以外的组织。 二.关于种子植物茎端结构和活动方式有哪些学说,其主要内容有哪些? (1)顶端细胞学说:1844年Nageli根据对大多数隐花维管植物的研究提出的。主要观点是最简单的顶端分生组织,结构上只有一个大的原始细胞-顶端细胞。 (2)组织原学说:1868年Hanstein根据种子植物的顶端分生结构特点提出的。顶端分生组织可划分为三个原始细胞区,即表皮原、皮层原和中柱原。这些细胞普遍地排列成行,最外面一层为表皮原分化为表皮层;其下为皮层原分化为皮层;中央是中柱层分化出维管组织和髓。 (3)原套-原体学说:1924年Schmidt 提出。该学说认为顶端分生组织的原始区域包括1:原套,只沿垂直于分生组织表面的方向进行分裂(垂周分裂)的一层或几层周围细胞;2:原体,包括原套下的基层细胞,其中的细胞向各个方向分裂,不断增加而使茎的顶端增大。 (4)细胞组织分区概念:1938年Forster 提出。 (5)等待分生组织学说:1955,1961年 Buvat根据对根端结构研究提出的。此学说 提出远轴细胞轴区是比较不活动的而真正发 生细胞分裂的区域是在周围和顶端下面的区 域,由此产生出茎的组织和叶原基,在胚胎 或后胚的生长顶端结构组成之后,远端的一 群细胞成为等待分生组织,它停留在不活动 状态,一直到生殖阶段,才在远端的细胞恢 复了分生组织活动。 (6)分生组织剩余学说:1965年 Newman提出。根据此理论把维管植物的顶 端分生组织分为三种类型:单层型;简层型; 复层型。 三.细胞周期有哪些主要阶段,各阶段 特点是什么? 一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期 和分裂期, 分裂间期为分裂期进行活跃的物质准 备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的 合成,同时细胞有适度的生长 分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分 裂后期和分裂末期。 前期:两个中心体分开,向两极移动。 染色质逐渐浓集形成染色体,核仁核膜解体 前中期:核膜消失,染色体随机排列在 细胞中间,纺锤体形成。 中期:染色质最大程度凝集,染色体以 着丝粒非随机的排列在纺锤体中央的赤道板 上。每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体。 后期:姐妹染色单体分离并移向细胞的 两极 末期:子代细胞的核重新形成,胞质分 裂 四.植物生长发育与动物的生长发育不 同之处有哪些? (1)动物在胚胎发育中其组成细胞可移 动位置,植物的则不能移动,细胞间彼此联 结很紧密。 (2)动物细胞通常没有细胞壁,植物则 有,因此后者细胞死后仍保持一定的形态, 死细胞和活细胞共同组成植物体。 (3)植物细胞比动物细胞更容易表现出 全能性,容易在人工培养条件下发育形成新 的个体或器官。 (4)动物胚胎发育完成后几乎是全面地 生长,成熟动物体重不在特定部位保留干细 胞群,不再增加新的器官和组织。植物则是 在特定部位保留有分生组织细胞群,形成局 部生长,一生中不断形成新的器官和组织。 (5)动物在环境中是可以自由移动的, 因此它们就有一定逃避不良环境的能力,其 本身对环境的适应能力也就较差,而植物则 通常不能主动移动,无法逃避不良环境,因 此其内部结构和外部形态,甚至其生理活动 都较容易受环境的影响,随环境条件的变化 而发生一定的变化,以适应这些变化了的环 境而生存下来。 (6)动物的减数分裂发生于形成配子 时,只有二倍体的动物体,没有单倍体的动 物体,因此没有世代交替。而高等植物的减 数分裂则都发生于形成孢子时,既有二倍体 的植物体,也有单倍体的植物体,两种植物 体交互出现形成世代交替。种子植物的配子 体寄生在孢子体上,这就使得植物,特别是 高等植物的性别概念不同于动物,性别决定 问题也就更复杂。 五.植物生长调节剂在植物发育中有哪 些调节作用? 植物生长调节剂是在植物生长发育中起 着重要调节作用的一类化学物质,其中绝大 部分是植物体内自身产生、自身调节浓度, 作为调节生长发育过程的信号起作用的。已 发现具有调控植物生长和发育功能物质有生 长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸 等。 1、决定细胞分化的方向:按照位置效应 理论,细胞在植物体内所处的位置决定其分 化的命运。在所有的位置信息中,激素是最 重要的信息之一。(1)开启还没通过细胞分 化临界期细胞的脱分化过程。(2)改变细胞 分化的方向。 2、在形成层活动中的控制作用(1)控 制形成层活动周期;(2)维持形成层纺锤状 细胞的形态和排列方向(3)控制木质部分化 (4)控制韧皮部分化。 3、诱导器官建成(1)根的形成(2)芽 的形成(3)茎的伸长(4)胚的极性建立和

(完整版)发育生物学考试试题

发育生物学试题 一、填空题。(每空0.5分,共40空) 1发育生物学时在_____ 学、遗传学、细胞生物学和分子生物学的基础上发展起来的。 2、在精子细胞的核_的过程中,核的形态结构也发生变化。 3、在原肠胚形成过程中,没有进入胚胎内部,留在胚胎表面的细胞属于—。 4、在两栖类的原肠胚形成中,边缘带区域的预定脊索中胚层内卷后,位 于 _______ 的背部。 5、胚胎主要包括两部分:丛密绒毛膜和—。 6、在哺乳动物中抑制细胞程序性死亡的基因是__ o 7、在双翅目昆虫幼虫阶段,细胞核中出现多线染色体。多线染色体上的—区域在合成RNA 8克隆羊多莉的产生说明分化了的体细胞的核依然没有丧失发育的 9、HOh基因与昆虫胚胎__ 轴的发育有关。 10、胚胎细胞的分化与卵裂过程中分配到细胞中的有关。 11两栖类原始生殖细胞的形成与卵子中称为—的一种卵质决定子有关。 12、血管形成的两个过程包括由_形成血管;血管的—生长。 13、原肠作用的细胞迁移的主要方式有—,—,—,分层,内移和集中延伸。 14、受精卵的__ 起着永久组织多精入卵的作用。

15、两栖类的卵裂属于—型。 16、初期胚胎诱导的三个阶段分为:第一阶段发生在—期,为—胚层的形成和分 区;第二阶段是—中胚层诱导背部外胚层转变为神经系统的神经诱导;第三阶段是中央神经系统的—o 17、成对控制基因的作用:把缺口基因确定的区域进一步分成____ o 18、体节将分化成三部分。它们是__ 节、 ___ 节和___ 节。 19、附肢的原基称为附肢芽,某些基因在预定位置激活—和—,二者分别特化后肢 和前肢。 20、羊膜和—膜的胚层成分是一样的。 21、初级性别决定指由未分化的性腺发育为__ 或是___ ,与丫染色体短臂上的 —基因及可能与常染色体或与X染色体相连的—基因有关。 22、在脊椎动物的脑的发育过程中先形成了三个脑泡,以后三个脑泡再发育成为 ___ 脑、___ 脑、___ 脑、___ 脑和___ 脑。 23、人的囊胚植入子宫内膜后,子宫内膜改称为—。 24、体外ES EG的培养方法主要是有:细胞培养法和—细胞培养法。 二、名词解释。(每个3分,共10个) 1、灯刷染色体 2、形态发生决定子 3、支持细胞 4、滤泡 5、顶体反应 6、卵裂 7、开关基因 &胎盘 9、体节中胚层10、同源异型基因 三、选择题(每个1分,共20个)

发育生物学试卷2

发育生物学试题 一、名词解释。 发育:指生命现象的发展、生物有机体的自我构建和自我组织的过程。 卵裂:受精后,受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂,分裂成许多小细胞即分裂球,这个过程称为卵裂。 配子发生:生殖细胞迁移到性腺中进一步分化为配子的过程。 定型:细胞分化在表现出明显的形态和功能变化之前,会发生隐形变化,使细胞命运朝特定方向发展的过程。 渐进特化:细胞的发育命运完全取决于与其相邻的细胞或组织,通过胚胎诱导实现的特化方式。 基因组等同:同一有机体的多种不同组织细胞具有完全相同的基因组,即基因组等同。 信号转导:靶细胞通过特异性受体识别细胞外信号分子,并把细胞外信号转变为细胞内信号,引起细胞发生反应。 负反馈调节:一个信号途径的活化会激活相应信号途径的负调控因子的表达,构成一个负反馈调节环路,从而抑制相应信号途径的过度活化。 羊浆膜:胚胎背侧的少量细胞不再继续分裂,也不参与胚胎本身的构成,而是形成胚外组织,称为羊浆膜。 合胞体胚盘:受精卵核第九次分裂后,大部分细胞核开始迁移到卵的边缘,称为合胞体胚盘。 二、填空题。 1、个体发育的基础是(细胞分化)。 2、发育生物学研究的内容是(个体发育)、(群体系统发育)、(异常发育)。 3、先成论的代表学说是(精源学说)和(卵源学说)。 4、海胆胚胎中,动物极化梯度在(动物极)活性最大。 5、细胞定型的两个阶段(特化)和(决定)。

6、海胆受精卵头两次卵裂为(经裂),第三次卵裂为(纬裂)。 7、种质学说强调生殖细胞的(连续性)和(永生性)。 8、信号分子在(胚胎图式形成)过程中起着关键作用。 9、细胞间通讯的主要形式是(信号转导)。 10、斑马鱼作为模式生物的优势(世代周期短)、(胚胎透明)。 三、选择题 1、下列选项中为发育的特点的是(C ) A、以遗传信息为基础 B、促进个体发育和增殖 C、具有严格的时间和空间的次序性 D、从受精卵开始 2、发育的过程为(A ) A、受精卵——囊胚——原肠胚——神经胚——器官形成——胚后发育——生长——衰老死亡 B、受精卵——原肠胚——囊胚——神经胚——器官形成——胚后发育——生长——衰老死亡 C、受精卵——原肠胚——囊胚——神经胚——胚后发育——器官形成——生长——衰老死亡 D、受精卵——囊胚——原肠胚——神经胚——胚后发育——器官形成——生长——衰老死亡 3、以下实验中哪个是自主特化的实验(A ) A、冒贝成纤维实验 B、海胆32细胞期胚胎的重组实验 B、C、Roux的缺损实验D、海胆裂球压板实验 4、以下不属于基因差异表达的是(D ) A、核潜能的限定 B、分化细胞核的全能性 C、发育中基因组的改变 D、基因突变 5、发育中基因组的改变不包括(C ) A、染色体的消减 B、基因重排 C、基因突变 D、基因扩增 6、下列方法中能用于检测蛋白质的是(D ) A、斑点印记法 B、Northern杂交 C、Southern杂交 D、Western 杂交 7、Notch信号途径的配体是(B )

斑马鱼简介

它是发育生物学家的得力助手,是医学研究的后起之秀,是环境监测的哨兵,是指示兵,是药物研发的新宠,它就是脊椎类模式动物明星斑马鱼(zebrafish,Danio rario)。 一、斑马鱼基本特点: 原产地:热带淡水鱼,原产于喜马拉雅山南麓的印度、巴基斯坦、孟加拉和尼泊尔等南亚国家。成鱼体长3-100px,略呈纺锤形,头小而稍尖,吻较短,身躯玲珑而纤细,因其体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝色与银色相间的条纹而得名。 http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL3530/DEVO_03/ch03f09.jpg 斑马鱼是体外受精发育,胚体透明。胚胎发育快,受精后3天左右孵化出膜,天左右开口进食,约3个月达到性成熟,寿命可达2年以上。斑马鱼可常年产卵,繁殖周期3-4天,一对成年斑马鱼每次可产卵200-300枚,受精率通常在70%以上。养殖温度一般在23-31℃,15℃左右仍可存活,最佳养殖温度在25-28摄氏度之间,pH值在6.8~7.8,硬度在2~6之间。 二、斑马鱼作为模式生物的起源和发展 1938年,美国布朗大学Roosen-Rung教授首次报道斑马鱼发育形态学研究成果。1950年代,美国罗格斯大学K. Kenneth Hisaoka教授首次报道斑马鱼毒理学研究成果。1972年,美国俄勒冈大学George Streisinge教授开始斑马鱼发育生物学研究和模式动物建立工作。1989年,美国俄勒冈大学Monte Westerfield教授出版斑马鱼研究圣经The Zebrafish Book第一版。1998年,首个斑马鱼模式生物数据库ZFIN成立(https://www.360docs.net/doc/4317376527.html,)。1998年,全球第一家斑马鱼药物研发

(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

发育生物学1—7章 课后习题答案

《发育生物学》课后习题答案 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、多细胞个体发育的两大功能? 答:1.产生细胞多样性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性; 2.保证世代交替和生命的连续。 3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念? 答:受精:精子和卵子融合的过程称为受精。 卵裂:受精后受精卵立即开始一系列迅速的有丝分裂,分裂成许多小细胞即分裂球,这个过程称为卵裂。 囊胚:卵裂后期,由分裂球聚集构成的圆球形囊泡状胚胎称为囊胚。 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 胚轴:指从胚胎前端到后端之间的前后轴和背侧到腹侧之间的背腹轴 4、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。 5、所讲每种发育生物学模式生物的特点,优势及其应用? 答:a.两粞类——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:a,世代周期短;b,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。 6、发育生物学实验技术:gene knock-out、RNAi、MO等? 答:Gene knock-out:基因打靶,通过外源DNA和染色体之间的同源重组,对基因组进行精确的定点修饰和改造的一种技术。

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