发育生物学重点(1)

第二章：2、一种模式生物应具备的特点：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）世代短、子代多、遗传背景清楚；4）容易进行实验操作，特别是遗传学分析。4）容易进行实验操作，特别是遗传学分析。4、海胆，第一个模式动物。研究受精和胚胎早期发生的模式及历史上重要实验的对象。因其美丽透明的胚胎，更因它能激发许多有关生殖的想法，因此成为研究极早期发育的很好材料。5、以海胆为研究对象，提出的发育理论：①胚胎具有调整发育的能力②相互作用与梯度理论7、秀丽广杆线虫（以细菌为食物的线虫），细胞凋亡现象及其机理最早是在线虫中被揭示的，利用线虫研究RNA干扰机制。8、秀丽广杆线虫的主要优点：①能在实验室用培养皿培养。②生命周期短。③存在雌雄同体和雄性两类不同生物型。④体细胞数量少且恒定。⑤易于观察生殖细胞的发生及生殖系颗粒的传递过程。⑥基因组相对较小，组成相对简单。9、爪蟾：提供脊椎动物发育研究最好的卵子和典型的胚胎。在两栖动物上进行的最著名的胚胎学实验：①核移植②完全相同的双胞胎和嵌合体③移植提出了决定如何进行以及细胞从何处接受位置信息的问题④胚胎诱导。10、爪蟾作为模式生物的优点：①易于实验室人工养殖。②易于进行人工繁育，产卵无时间限制。③卵子较大，且体外受精、体外发育。④发育早期通过辐射状完全卵裂产生囊胚。11、斑马鱼作为模式生物的优点①容易在实验室繁殖。②适于进行细胞谱系分析。③适于广泛的遗传分析。快速的繁殖周期和高度的产卵能力，胚体透明且发育速度快。认为斑马鱼完全具备作为脊椎动物分子发育生物学甚至人类基因组计划模式种的条件，是理想的分子发育生物学研究的动物模型。第三章：1、受精的主要过程:精卵释放、精卵识别、顶体反应、精子附着卵膜、精卵质膜融合、卵子的激活、两性原核的结合2、生殖细胞的起源和分化：原生殖细胞（卵黄囊壁）—生殖脊（性腺）—皮质（雌）髓质（雄)---原因:Sry基因(位于y染色体上)3、精子发生：生精小管管壁精子形成：生精小管管腔精子细胞变形中的主要变化：1.细胞核——精子头的主要部分2.高尔基体——头部的顶体3.中心体——精子的尾4.线粒体——线粒体鞘(尾的基部)5.细胞内其他物质——原生质滴(球状,最后脱落)4、卵子的发生：(1)发生部位：卵巢、输卵管(2)时间：从性别分化开始，减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。8、9、哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不同点：一个精原细胞——多个精子；一个卵原细胞——一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。精子获能的部位：1、宫颈：宫颈黏液去除精子表面的去获能因子2、输卵管峡及子宫：子宫内膜和输卵管上皮细胞分泌的物质使精子产生超激活运动（HAM）顶体反应的生物学功能：（1）释放顶体酶，使精子通过卵外的各种结构；（2）诱发赤道段或（和）顶体后区的质膜发生生理变化，以便赤道段随后与卵质膜发生融合。精卵接近和彼此识别：32、卵子激活主要体现在两个大的方面:1.阻扰(止)多精受精的反应;①卵子膜电位的改变(快速阻扰)②皮层反应(慢速阻扰)2.胚胎发育启动(即开始发育).33、卵裂：受精卵细胞的高速有丝。特点：随着细胞分裂出现细胞分化，分裂间期无细胞生长过程，细胞体积越来越小。早期胚胎发育的细胞周期只是连续的S期和M期的交替。在胚胎的早期发育过程中，存在一些内源性的细胞因子，它们控制着细胞的周期。3种主要的卵裂模式:辐射型,螺旋型,对称型第四章：2、干细胞分类：1、功能：多能干细胞、全能干细胞、专能干细胞2、组织发生：胚胎干细胞、组织干细胞3、全能干细胞Totipotentstemcells：具有无限分化潜能的细胞。可以分化成人体的各种细胞，这些细胞构成人体的各种组织器官。4、多能干细胞Multipotentstemcells：具有可分化出一种器官的多种组织潜能的干细胞，即能够形成两种或两种以上类型细胞的干细胞。具有自我增殖和分化两种功能。骨髓造血干细胞就是典型的多能干细胞，移植造血干细胞治疗白血病、再生障碍性贫血等血液疾病。5、专能干细胞：多能干细胞进一步分化成专能干细胞，只能分化成某一类型的细胞。又称单能干细胞。如表皮干细胞只能分化产生角化表皮细胞。6、胚胎干细胞：简称ES细胞,是由早期胚胎或原始性腺(来源)中分离出来的一类细胞.2.特点:1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显.2)功能:具有发育的多能性.可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化.7、干细胞的特点：干细胞具有自我更新和多分化潜能。干细胞体积小，核质比例大，端粒酶活性高，能无限增殖。非特化细胞，干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。干细胞通过两种方式生长。8、ES细胞和EG细胞培养建系技术：饲养层细胞培养法，无饲养层细胞培养法9、胚胎生殖细胞和癌细胞的来源：生殖嵴的原始生殖细胞，畸胎癌中的干细胞。第五章：2、位置信息的起源：1、位置信息来自外界环境：卵子的极性、精子进入点、细胞所处环境。2、来自卵子中的形态发生决定子:也称为成型素或胞质决定子。3、储存于基因中5、胚胎诱导分类：相互诱导、逐级诱导、指导诱导、允许诱导。发生条件：诱导子和具有细胞反应能力6、胚体形成的原因：遗传物质、细胞间的信息传递、环境因素第六章1.卵细胞的极性：卵细胞的内部结构是非均向的，即不对称的。卵细胞的极性表现在细胞核的位置和细胞质成分的分布上。动物极：细胞质多。植物极：动物极相对的一极，卵黄多。动物极：眼睛、中枢神经系统形成部位；植物极：消化器等低等功能器官胚轴主要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3.果蝇胚胎的极性来自于未受精卵的极性4、4组母体效应基因与果蝇胚轴形成有关：前端系统、后端系统、末端系统、背腹系统5、形态发生素(morphogen)：母体效应基因的蛋白质产物又称形态发生素(morphogen)。6、决定前后轴的3组母体效应基因包括：前端系统决定头胸部分节的区域，后端系统决定分节的腹部，末端系统决定胚胎两端不分节的原头区和尾节。另一组基因即背腹系统，决定胚胎的背–腹轴。7、三种类型的母源性基因系统突变后影响前后轴形成：对于调节胚胎前–后轴的形成有4个非常重要的形态发生素：BICOID(BCD)和HUNCHBACK(HB)调节胚胎前端结构的形成；NANOS(NOS)和CAUDAL(CDL)调节胚胎后端结构的形成。它们沿前后体轴分布，控制前后体轴的构建另一个重要的母源性产物caudal（cdl）mRNA最初也是均匀分布于整个卵质内，BCD能抑制cdlmRNA的翻译。•在BCD活性从前到后降低的浓度梯度作用下形成CDL蛋白从后到前降低的浓度梯度。•cdl基因的突变导致腹部体节发育不正常。14、胚胎动植物极轴的决定-源于卵子15、Nieuwkoop中心（Nieuwkoopcenter）：荷兰胚胎学家PieterNieuwkoop发现在两栖类囊胚中最靠近背侧的一群植物半球细胞，对组织者具有特殊的诱导能力。Nieuwkoop中心是兼具动物极和植物极细胞质的特殊区域，含有背部中胚层诱导信号，在发育早期就影响了背腹极性的形成。Nieuwkoop中心的特化与皮层转动有关4.鸟类胚轴确定的因素：后端边缘区和重力5.哺乳类动物胚轴确定的因素：哺乳动物背腹轴的建立与内细胞团的位置有关。不与任何母源因子有关。6.中胚层形成的方法：体腔囊法；裂体腔法7.体腔的类型：1）三胚层无体腔:消化管和体壁之间充满来源于中胚层的实质组织，无体腔存在。如扁形动物2)假体腔：体壁中胚层和肠壁内胚层之间的腔。3)真体腔（次生体腔）：是由中胚层所包围的空腔。8、三个胚层都形成哪些组织器官:外胚层：主要分化成表皮和所有表皮层的衍生物，另外，外胚层还分化出神经系统、主要的感觉器官、消化道的前后两端，包括口腔和肛门。脊索动物鳃裂的一部分也是外胚层分化的。中胚层：具有多能性，分化成动物的大部分器官，如动物的真皮及其衍生物、肌肉、结缔组织、骨骼、血管；囊胚内的上皮内衬、多数动物的生殖系统、排泄器官的大部分和其它进行分泌和渗透调节的器官等。内胚层：分化成消化道中肠的上皮、原肠的突出物，如消化道衍生物肝脏、胰腺，还有鳔、肺、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、膀胱等，以及呼吸道和尿道的上皮。第七章1.卵裂的特点：卵裂基本上是一种典型的有丝分裂。但：1）细胞数量增加，总的体积不增。2）核/质比大。3）缺少G1、G2期，且S、M期短。原因：卵母细胞的特殊性，DNA复制多位点同时进行。2.卵裂三个决定因素：核的位置、卵黄的含量及分布、细胞质成分和极性3、“定向”发生在细胞分化前，分为特化和决定两个阶段4.细胞分化的机理：一是细胞的内部特性，与细胞的不对称分裂（asymmetricdivision）以及随机状态有关，尤其是不对称分裂使细胞内部得到不同的基因调控成分，表现出一种不同于其它细胞的核质关系和应答信号的能力；二是细胞的外部环境，表现为细胞应答不同的环境信号，启动特殊的基因表达，产生不同的细胞的行为，如分裂、生长、迁移、粘附、程序性死亡等，这些行为在形态发生中具有极其重要的作用。5.区分去分化与转分化：某些条件下，分化细胞基因表达模式发生可逆变化，又回到未分化状态，这一变化过程称为去分化（脱分化），例如：植物的愈伤组织。细胞失去分化后，再分化成另一种细胞的现象称为转分化，例如：蝾螈肢体再生时，脱分化的肌细胞可生出软骨。机制：基因表达改变。第8章胚胎发育与程序性细胞死亡2.哺乳动物中程序性细胞死亡相关调节基因家族：Caspases家族、Bcl-2家族、凋亡抑制蛋白家族。3.细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡，细胞坏死质膜1不破裂2破裂，细胞核1固缩，DNA片段化2弥漫性降解细胞质1由质膜包围形成凋亡小体2细胞破裂成碎片细胞质生化改变1溶酶体的酶增多2溶酶体解体蛋白质合成1有2无基因活动1有基因调控2无基因调控自吞噬1常见2缺少线粒体1自身吞噬2肿胀诱发因素1生理性信号2强烈刺激信号对个体影响1生长、发育、生存所必须2引起炎症反应第9章生殖细胞与性别决定性别的决定（表达）受到遗传和环境双重因素的影响，而不同生物性别决定的方式可能很不一样。1.性别决定的机制：性别决定的关键基因是位于X染色体上的DAX1基因和位于Y染色体上的SRY基因。由于在XX染色体组型的个体中只有DAX1基因表达，个体无选择的发育为雌性个体，而在XY染色体组型的个体中，由于SRY基因对于DAX1基因的强竞争作用，个体将发育为雌性个体。DAX1基因或SRY基因产物在其他辅助因子的协同作用下分别诱导生殖原基向卵巢或精巢的发育，实现初级性别决定；然后，两种不同的性腺再进一步通过产生激素的方式诱导各自的次级性别特征发生。2、高等动物的性别决定包括两个方面：一为性腺的决定和发育，二为附属性器官、特征及性行为的建立。4、初级性别决定：脊椎动物的性腺的发育称为初级性别决定5、次级性别决定：性附属器官、性特征及性行为的建立为次级性别决定，指睾丸或卵巢形成后，由它们分泌的激素来影响性器官的发育。6.睾丸发生的基因决定：Y染色体的短臂上的SRY基因常染为SOX9和SF18.卵巢发生的基因决定：存在于X染色体的DAX1基因常为WNT4第10章颅颌面部与口腔的发育1.鳃器的组成及与颌面部发育对应的部位：第一鳃弓软骨与下颌骨发育有关（下颌弓），第二鳃弓软骨又称Reichert软骨与舌发育有关（舌弓），2.面部发育异常的机制（唇裂、面裂）：畸形主要发生在胚胎第6周至第7周面突联合期唇裂：多见于上唇，球状突和上颌突未联合，常伴颌裂，腭裂。影响因素：遗传，环境面裂包括：横面裂（上颌突与下颌突未联合或部分联合）和斜面裂（上颌突与侧鼻突未联合）3.腭部的发育：来源：球状突和上颌突。4.腭裂：侧腭突之间及鼻中隔未融合或部分融合11章2.神经系统种系的发