發(fā)育學(xué)考試題

1、1 .發(fā)育生物學(xué)： 是應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)的技術(shù)研究生物發(fā)育機(jī)制的科學(xué)。它主 要研究多細(xì)胞生物體的從生殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長(zhǎng)到衰老和死亡，即生物個(gè)體發(fā)育中生命現(xiàn)象發(fā)展的機(jī)制。鑲嵌發(fā)育：合子的細(xì)胞核含有大量特殊的信息物質(zhì)一一決定子，在卵裂的過 程中這些決定子被平均分配到子細(xì)胞中去控制子細(xì)胞的發(fā)育命運(yùn)。細(xì)胞的命運(yùn)實(shí)際 上是由卵裂時(shí)所獲得的合子核信息早已預(yù)定的。這一類型的發(fā)育我們稱之為鑲嵌發(fā) 育。胚胎誘導(dǎo)：是指在胚胎發(fā)育過程中，相鄰細(xì)胞或組織間通過相互作用，決定 其中一方或雙方細(xì)胞的分化方向。圖式形成：胚胎細(xì)胞形成不同組織、器官和構(gòu)成有序空間結(jié)構(gòu)的過程。形態(tài)模式：各門動(dòng)物都具有區(qū)別于其他動(dòng)物特

2、有的解剖學(xué)特征，這些特有的 解剖學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的排列稱為形態(tài)模式。調(diào)整發(fā)育：胚胎為保證正常的發(fā)育，可以產(chǎn)生胚胎細(xì)胞位置的移動(dòng)和重排， 這樣的發(fā)育為調(diào)整發(fā)育。2 .發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)及過程如何？研究哪些問題？答：發(fā)展基礎(chǔ)：胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)。發(fā)展過程：形態(tài)-機(jī)理組織器官-細(xì)胞-分子它主要研究多細(xì)胞生物體從生殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長(zhǎng)到衰老 和死亡，即生物個(gè)體發(fā)育中生命現(xiàn)象發(fā)展的機(jī)制。同時(shí)，也研究生物種群系統(tǒng)發(fā)生 的機(jī)制。3 .細(xì)胞學(xué)說對(duì)發(fā)育生物學(xué)發(fā)展的作用？答：細(xì)胞學(xué)說改變了胚胎發(fā)育和遺傳的概念：19世紀(jì)30年代末：德國(guó) Mathias Schleiden 和Theodor Sch

3、wann提出細(xì)胞 學(xué)說。1840, August Weismann提出了生殖細(xì)胞論，認(rèn)為后代個(gè)體是通過精子和卵 子繼承親本描述軀體特征的信息；卵子是一個(gè)細(xì)胞，其分裂產(chǎn)生的細(xì)胞可分化出不 同組織，從而否定了先成論。19世紀(jì)70-80年代，Oscar Hertwig兄弟對(duì)海膽受精卵的觀察發(fā)現(xiàn)，受精卵 含有兩個(gè)細(xì)胞核，并最終合并為一個(gè)細(xì)胞核，表明細(xì)胞核含有遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)末，染色體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目在發(fā)育中的變化規(guī)律，使孟德爾 遺傳定律有了物質(zhì)基礎(chǔ)。4 .研究發(fā)育生物學(xué)的模式生物有哪些？各自特點(diǎn)？答：主要有下列幾種：果蠅、線蟲、非洲爪蟾、斑馬魚、雞和小鼠，擬南芥 等。作為模式生物，它們具

4、備一些共同特征：取材方便；胚胎具有較強(qiáng)的可 操作性；可進(jìn)行遺傳學(xué)研究。但它們也有各自的特點(diǎn)：果蠅的主要優(yōu)點(diǎn)：a.生命周期短（12d ） ; b.體積小，易于繁殖（2mm） ； c.產(chǎn)卵力強(qiáng)；d.性成熟短，幼蟲存在變態(tài)過程；e.易于遺傳操作：如誘變；突變多 （4對(duì)染色體）；f.基因組序列已全部測(cè)出（Science, Mar. 24,2000,180Mb）。（120Mb encodes 13,601 proteins）線蟲的主要優(yōu)點(diǎn)：a.易于養(yǎng)殖：成蟲體長(zhǎng)1mm易冷凍保存；b.性成熟 短：一般為3.5天,兩種成蟲（雌雄同體和雄體）；c.細(xì)胞數(shù)量少，透明，譜系清 楚；d.易于誘變；e.基因組序列已全

5、部測(cè)出（97Mb encodes 19,099 proteins.）非洲爪蟾主要優(yōu)點(diǎn)：a.性成熟短；b.易于人工繁育（生活在水中，體長(zhǎng) 7cm）； c.卵體大（d=1-2mm ,易于操作（體外受精，體外發(fā)育）；d.抗感染力 強(qiáng)，易于組織移植；斑馬魚的主要優(yōu)點(diǎn)：a.起源于印度和巴基斯坦，為小型的熱帶魚類； b.染色 體數(shù)為50; c.成體長(zhǎng)3-4cm,孵出后約3個(gè)月可達(dá)性成熟；d.產(chǎn)卵多，體外受精， 體外發(fā)育；e.胚胎發(fā)育同步（25-31oC發(fā)育正常），胚胎透明；f.個(gè)體小，養(yǎng)殖花 費(fèi)少，可大規(guī)模繁殖，精子可冷凍保存；g.基因組序列已經(jīng)全面測(cè)出。小鼠作為發(fā)育生物學(xué)研究模型的特點(diǎn)：a.繁殖不受季節(jié)

6、影響；b.出生后6周 性成熟，排卵周期短（4d一次/8-12卵），8窩/年（從交配受精開始，一般需要 經(jīng)19-20天的發(fā)育產(chǎn)出胎兒）；c.突變多；d.可做基因敲除鼠；e.基因組側(cè)序完 成。雞的主要特點(diǎn)：雞的胚胎發(fā)育過程與哺乳動(dòng)物更為接近。由于雞胚在體外發(fā) 育，相對(duì)于哺乳動(dòng)物更容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；雞的基因組測(cè)序也已完成。擬南芥主要特點(diǎn)：1.多種生態(tài)型；2.生命周期短（6周）；3.易培養(yǎng)；4.根 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；5.自體受粉；6.基因組小，僅120Mb（2000, Nature408,796-）異染 色質(zhì)少。5 .生物發(fā)育的主要過程和基本規(guī)律是什么？答：主要過程：A）細(xì)胞分裂：細(xì)胞分裂快、沒有細(xì)胞生長(zhǎng)的

7、間歇期，因而新生細(xì)胞的體積比 母細(xì)胞小。B）圖式形成：（1）軀體軸線的制定；（2）胚層的形成C）原腸作用：最突出的形態(tài)變化發(fā)生在原腸作用開始之后。D）細(xì)胞分化：人類胚胎可最后發(fā)育出至少250種不同細(xì)胞類型，分化通常是 不可逆的。E）細(xì)胞生長(zhǎng)：胚胎在基本的pattern形成之后，其體積會(huì)顯著增長(zhǎng)，原因在 于細(xì)胞數(shù)量增加、細(xì)胞體積增加、胞外物質(zhì)的積累。不同組織器官的生長(zhǎng)速度也各 異?；疽?guī)律：受精-卵裂-原腸胚形成-神經(jīng)胚形成-器官形成 （organogenesis）-幼體發(fā)育生長(zhǎng)為成體幼體成體經(jīng)歷變態(tài)發(fā)育二、受精的機(jī)制1. 比較精子和卵子的發(fā)生過程。答：精子發(fā)生的一般過程：原始生殖細(xì)胞，精原細(xì)胞

8、增殖期，初級(jí)精母細(xì)胞 生長(zhǎng)期，成熟分裂期，精子形成期。精子分化：高爾基體形成頂體泡，中心粒產(chǎn)生 精子鞭毛，線粒體整合入鞭毛，核濃縮，胞質(zhì)廢棄，最后產(chǎn)生成熟的精子卵子的發(fā)生一般過程與精子發(fā)生相比：相同點(diǎn)：增殖-生長(zhǎng)成熟期，不同 點(diǎn)5個(gè)方面：A）首先，通過精子發(fā)生形成的配子，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)“能運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞核”， 而由卵母細(xì)胞形成的配子卻含有啟動(dòng)發(fā)育和維持代謝所需要的全部元件。因此卵子 發(fā)生的過程除了形成單倍體的細(xì)胞核之外，還要建立一個(gè)由酶、mRNA細(xì)胞器和代謝產(chǎn)物等所組成的細(xì)胞質(zhì)庫(kù)，具備十分復(fù)雜的細(xì)胞質(zhì)體系。B）卵母細(xì)胞有一個(gè)很長(zhǎng)的減數(shù)分裂前期，使卵母細(xì)胞充分生長(zhǎng)。C）與精子發(fā)生相比，卵母細(xì)胞發(fā)生的機(jī)

9、制在各種動(dòng)物之間的差異更大。這 與各種動(dòng)物生殖方式的差異有關(guān)。D）與精母細(xì)胞減數(shù)分裂相比，卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的另一個(gè)特征是2次成熟分裂都并非均等分裂：初級(jí)卵母細(xì)胞分裂產(chǎn)生一個(gè)含有所有細(xì)胞質(zhì)的次極卵母細(xì)胞 和幾乎不含胞質(zhì)的第一極體。E）有些動(dòng)物種群卵子發(fā)生中減數(shù)分裂發(fā)生明顯的變異，以致于產(chǎn)生二倍體 的配子，不需要受精就能夠發(fā)育。2. 人類卵母細(xì)胞的成熟和排卵過程如何？ （ 405）答：在成年女性卵巢中大多數(shù)的卵母細(xì)胞被阻斷在第一次減數(shù)分裂前期的雙 線期階段。每個(gè)卵母細(xì)胞都由一個(gè)初級(jí)卵泡包裹，初級(jí)卵泡是由單層濾泡上皮細(xì)胞 和無(wú)規(guī)則的問質(zhì)壁細(xì)胞構(gòu)成。一批初級(jí)卵泡階段性地進(jìn)入卵泡生長(zhǎng)階段。隨著卵母 細(xì)胞

10、的生長(zhǎng)，濾泡細(xì)胞的數(shù)目也增加，圍著卵母細(xì)胞形成多層同心圓。在卵泡形成 過程中，卵泡中形成一個(gè)由濾泡細(xì)胞圍成的腔，其中充滿蛋白質(zhì)、激素、cAM林口其他分子的混合物。發(fā)育到一定階段的卵泡只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，在受到促性腺激素 的刺激后，卵母細(xì)胞的成熟過程才能繼續(xù)。月經(jīng)周期的第一階段，垂體開始釋放大 量的FSH正在發(fā)育中的卵泡受FSWJ激進(jìn)一步生長(zhǎng)和進(jìn)行增殖，同時(shí) FSH&弓I起 濾泡顆粒細(xì)胞表面LH受體形成。在濾泡開始生長(zhǎng)后不久垂體就釋放 LH,在LH的 刺激下卵母細(xì)胞開始恢復(fù)減數(shù)分裂，核膜破裂，染色體凝聚，紡錘體形成，形成一 個(gè)卵子和一個(gè)極體，兩者都包在透明帶內(nèi)，第一極體排出（卵母細(xì)胞成熟標(biāo)

11、志）， 此時(shí)卵被排出卵巢。3. 受精過程主要包括哪幾個(gè)方面？請(qǐng)簡(jiǎn)述之。答：受精過程包括：卵母細(xì)胞成熟-精子獲能-精卵間接觸和識(shí)別-精子入 卵-卵的激活并開始發(fā)育。1）卵母細(xì)胞成熟：卵母細(xì)胞成熟標(biāo)志：核膜破裂，染色體凝聚，紡錘體形 成，第一極體排出。2）精子獲能：是指射出的精子在若干生殖道獲能因子作用下，子膜發(fā)生一系 列變化，進(jìn)而產(chǎn)生生化和運(yùn)動(dòng)方式的改變。意義：使精子準(zhǔn)備頂體反應(yīng)；促使精子超活化，以便通過透明帶。精子獲能中發(fā)生的生理生化反應(yīng)：質(zhì)膜的改變：外周糖蛋白的移去或改變，內(nèi)部糖蛋白的重排，膜內(nèi)膽固醇的 外流，膜內(nèi)某些磷脂的變化物質(zhì)代謝的變化：呼吸變化，活力變化，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的變化。3）精

12、卵識(shí)別距離識(shí)別：常見體外受精的水生生物接觸識(shí)別：常見體內(nèi)受精的哺乳動(dòng)物精子的向化性：卵子釋放的精子激活肽精子表面蛋白：半乳糖基轉(zhuǎn)移酶，透明帶附著分子（ SP56 , P95分子參與 配子間質(zhì)膜相互作用的一些具粘附作用的分子：Fertilin, Cyritestin, Integrinetal,頂體反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制（離子調(diào)控，脂質(zhì)調(diào)控，磷酸肌醇調(diào)控）4）配子遺傳物質(zhì)融合：雌雄原核融合，雌雄原核的不均等性（哺乳動(dòng)物）遺 傳印記現(xiàn)象，卵質(zhì)重排，卵裂準(zhǔn)備。5）卵子激活：快速阻止多精受精，多精受精的慢速抑制4. 一般情況下為什么不會(huì)發(fā)生多精受精現(xiàn)象？答：阻止多精入卵的機(jī)制：電勢(shì)改變產(chǎn)生的快速阻止：海膽的第一個(gè)精子與卵質(zhì)膜結(jié)合后的1 3秒內(nèi),因鈉離子的流入而導(dǎo)致膜電位的迅速升高，從而阻止其它精子與卵膜的結(jié)合。形成受精膜的慢速阻止：海膽卵受精后 20- 60秒內(nèi)，質(zhì)膜下的皮質(zhì)顆粒與質(zhì) 膜融合，釋放其內(nèi)含物形成受精膜，阻止其它精子的進(jìn)入。三、卵裂1 ,卵裂有哪些特點(diǎn)？答：a）大多數(shù)物種在卵裂時(shí)，胚胎的體積并不增大，而是將受精卵的大量卵 質(zhì)分配到數(shù)目不斷增加的較小的細(xì)胞中。b）受精卵是以二分裂、四分裂和八分裂的方式進(jìn)行，兩次之間無(wú)生長(zhǎng)期。C）卵裂期細(xì)胞數(shù)目的增加速度與其他發(fā)育階段相比要快得多，這種迅速分裂 的結(jié)果導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)與核的比值迅速減小。2 .卵裂有哪些類