發(fā)育重點(完成)

1、第一章 緒論重點：基本概念，其它部分了解即可。發(fā)育包括個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育。什么是發(fā)育生物學？ 是應用現(xiàn)代生物學的技術研究生物發(fā)育機制和規(guī)律的科學。什么是個體發(fā)育？個體發(fā)育都包括哪些基本階段？（必須掌握）個體發(fā)育：從生殖細胞的發(fā)生到個體死亡的整個生命過程。包括階段：1. 胚前期：配子發(fā)生（gametogenesis）、成熟、排放的時期生殖生物學（reproductive biology）。2. 胚胎期：受精、卵裂、囊胚、 原腸胚、神經(jīng)胚、器官發(fā)生、新個體（幼蟲、幼體，變態(tài)）。3. 胚后期：性成熟前期、性成熟期、衰老期（老年學）、死亡。模式生物（一般了解）模式生物的共性特征？1. 其生理特征能夠代

2、表生物界的某一大類群。2. 容易獲得并易于在實驗室內(nèi)飼養(yǎng)繁殖。3. 容易進行試驗操作，特別是遺傳學分析。海膽的主要發(fā)育階段都有哪些？受精卵輻射型卵裂2細胞期、4細胞期、8細胞期、16細胞期、32細胞期腔囊胚（浮游生活）內(nèi)陷原腸胚2腕幼蟲、4腕幼蟲（長腕幼蟲）棱柱幼蟲稚海膽性成熟。海膽的個體發(fā)育期源于受精卵，經(jīng)過輻射型全裂產(chǎn)生一個中空的腔囊胚，并由卵膜中孵出，進行浮游生活（1分）；之后以內(nèi)陷方式為主形成原腸胚（1分）；再依次發(fā)育為棱柱狀幼蟲、長腕幼蟲（1分），最后變態(tài)成為稚海膽（1分）；稚海膽經(jīng)過生長達性成熟，產(chǎn)生兩性生殖細胞，啟動下一代的發(fā)育（1分）。發(fā)育的三大基本規(guī)律以及其所對應的概念：1.

3、 細胞增殖（cell prolification）：伴隨發(fā)育的整個過程中，不同時期、不同結構增殖速度不同。2. 細胞分化（cell differentiation）：遺傳信息在不同時間、空間表達的結果。即按一定的時空順序發(fā)生，并沿著模式形成進行。3. 圖式形成（pattern formation）：胚胎細胞形成不同組織、構成有序空間結構的過程?；靖拍睿赫T導：指一類組織與另一類組織之間的相互作用。前者稱為誘導者，后者稱為反應組織。誘導者可指令鄰近組織的發(fā)育。發(fā)育模式：實驗技術（與實驗相關）的基本概念和基本原理：顯微注射：概念：細胞顯微操作技術是指，采用顯微操作系統(tǒng)（倒置顯微鏡/體視顯微鏡+顯微

4、操作器）將供體物（基因、細胞核或細胞其他成分）直接注入宿主細胞（去核卵母細胞、胚胎細胞或體外培養(yǎng)的細胞）中，研究供體物的功能或者獲得轉(zhuǎn)基因動物的技術?；驹恚涸浑s交：概念：用于檢測某一特定mRNA在胚胎或組織中分布的技術。原理：以特定基因序列為模板，體外合成帶有特定標記的RNA探針，此探針序列與研究基因的mRNA互補，然后通過此探針與胚胎進行雜交反應，帶有標記的探針通過與特定部位表達的研究基因mRNA配對，經(jīng)顯色反應后確認其表達部位。形態(tài)發(fā)育模式：第一篇 發(fā)育生物學基本原理（非常重要的一篇，相當一部分的內(nèi)容在此三章出）重點：基本概念和原理，一定要掌握。第一章 細胞命運的決定重點：重要掌握一

5、些概念以及這些概念所涉及的實例。概念：細胞命運：指正常發(fā)育情況下細胞將發(fā)育的方向，這種方向可因條件的改變而改變。細胞定型：在細胞表現(xiàn)出明顯的形態(tài)和功能變化之前，細胞內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生了一些隱蔽的變化，使細胞命運朝向特定的方向發(fā)展。這一過程稱為細胞定型。細胞命運決定：當一個細胞或組織放在胚胎另一個部位可以自主分化時，那么這個細胞或組織被認為是命運已經(jīng)決定了。此類細胞的發(fā)育命運是不可逆的。胞質(zhì)隔離：受精卵內(nèi)特定的細胞質(zhì)，隨著卵裂被分配到特定的裂球中，這些特殊細胞質(zhì)將決定裂球的發(fā)育命運，與鄰近細胞無關。自主特化：細胞發(fā)育命運完全由內(nèi)部細胞質(zhì)組分決定的細胞定型方式。通過胞質(zhì)隔離實現(xiàn)。漸進特化（依賴型特化）：

6、細胞的定型分化依賴于周圍的細胞或組織。同一種細胞可能因在不同的細胞或組織環(huán)境中，命運不同；通過胚胎誘導實現(xiàn)。鑲嵌型發(fā)育：自主型發(fā)育以自主特化為特點的胚胎發(fā)育模式，由形態(tài)發(fā)生決定子介導實現(xiàn)。由細胞與細胞間相互作用的調(diào)整型發(fā)育。細胞定型方式及其特點自主特化依賴型特化存在多數(shù)無脊椎動物所有脊椎動物和少數(shù)無脊椎動物命運決定的因素由所獲得的卵內(nèi)特定細胞質(zhì)組分決定由細胞間相互作用決定，細胞相對位置頗為重要卵裂方式不可改變可改變裂球發(fā)育命運一般不可改變可改變特化發(fā)生時間胚胎細胞大量遷移之前大量細胞重排和遷移之后或與之相伴結果產(chǎn)生鑲嵌型發(fā)育產(chǎn)生調(diào)整型發(fā)育注：一般兩種細胞定型同時存在于胚胎發(fā)育中，但不同動物兩種

7、方式發(fā)揮作用的程度不同胚胎誘導：胚胎發(fā)育中，一部分細胞或組織對其鄰近的另一部分細胞或組織產(chǎn)生影響，并決定其分化方向（命運）的作用。組織者：能夠誘導外胚層形成神經(jīng)系統(tǒng)，并能和其他組織一起調(diào)整成為中軸器官的胚孔背唇部分；或者可誘導次生胚胎產(chǎn)生的胚胎部分。誘導者：產(chǎn)生影響并引起另一部分細胞或組織分化方向改變的這一部分細胞稱為誘導者。反應組織：接受影響并改變分化方向的細胞或組織。形態(tài)發(fā)生決定子：胚胎細胞中存在的決定細胞發(fā)育命運的物質(zhì)。又稱成形素或胞質(zhì)決定子，它廣泛存在于各種動物的卵子細胞質(zhì)中。形態(tài)發(fā)生決定子：每一個里面能夠舉一個例子。海鞘： 早在8細胞期已經(jīng)決定，如果分離的話會出現(xiàn)一些差異, 分離后能

8、自我分化，但神經(jīng)系統(tǒng)仍需分裂球相互誘導。 海鞘中，多數(shù)組織特異性結構的形成都對轉(zhuǎn)錄抑制劑敏感，由此推測：形態(tài)發(fā)生決定子可能通過激活某些特定基因轉(zhuǎn)錄而發(fā)生。海鞘形態(tài)發(fā)生決定子（兩類）1. 可以激活基因轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)（蛋白因子）1) 玻璃海鞘放線菌素D（轉(zhuǎn)錄抑制劑）可以造成培養(yǎng)中的海鞘胚胎不形成AchE，說明該酶基因未被激活；進一步注射海鞘不同發(fā)育階段胚胎的mRNA到蛙卵中，可以產(chǎn)生AchE。2) 海鞘胚胎中多數(shù)組織特異性結構的形成都對轉(zhuǎn)錄抑制劑敏感。2. 可能是以mRNA的形式存在于卵內(nèi)一定區(qū)域。堿性磷酸酶是海鞘內(nèi)胚層特異性酶，放線菌素D不起作用，但用嘌呤霉素（蛋白質(zhì)抑制劑）處理，則ALPase產(chǎn)生

9、受阻，說明形成該酶的mRNA已存在于卵質(zhì)中，在卵裂時被分配到內(nèi)胚層細胞中。實驗現(xiàn)象：1) 分離8細胞時4對裂球，4對裂球可各自分化。2) 玻針擠壓改變分裂溝位置，使B4與b4兩對裂球均含有黃色新月區(qū)物質(zhì)，則均發(fā)育出肌組織。軟體動物：鑲嵌型。極葉：卵裂時胞質(zhì)向植物極遷移形成的細胞質(zhì)突起。與中胚層形成密切相關。形態(tài)發(fā)生決定子可能位于極葉皮質(zhì)部的胞質(zhì)或細胞骨架上。實驗現(xiàn)象：帽貝纖毛細胞的分離；極葉的切除實驗。線蟲：鑲嵌型。植物極含有抑制染色體消減的細胞質(zhì)。染色體消減：卵裂時，染色體不同程度丟失在細胞之中的現(xiàn)象。生殖質(zhì)：含生殖細胞決定子的細胞質(zhì)。海膽：1. 海膽的發(fā)育為調(diào)整型發(fā)育（沿動植物極軸呈現(xiàn)鑲嵌

10、型），它的胚胎存在植物極化和動物極化兩個對立的梯度；其正常發(fā)育依賴于兩個梯度的平衡；某些蛋白抑制劑可減弱植物極化因子的作用，而某些呼吸抑制劑可減弱動物極化因子的作用。2. 裂球的預期命運只要還未決定，都是可以調(diào)整的。裂球的發(fā)育命運一旦由于動物極細胞質(zhì)和植物極細胞質(zhì)彼此分裂而決定下來，便失去調(diào)整能力。即使在調(diào)整型發(fā)育的胚胎中，總會從某一時期開始，胚胎細胞的發(fā)育潛能逐漸受到限制。3. 海膽胚胎在32細胞以后，多數(shù)裂球不能再形成完整胚胎。實驗現(xiàn)象：動物極化實驗：an=永久囊胚an+veg1=不完全動物極化an+veg2=幼蟲an+小裂球=幼蟲植物極化實驗：各級細胞分別與1、2、4個小裂球重組，僅an

11、1+4個小裂球和an2+2個小裂球可以發(fā)育為正常幼蟲。兩棲類：早期原腸胚依賴型；晚期原腸胚自主型。Spemann組織者的產(chǎn)生漸進特化，把早期蛙卵背唇處的細胞移植到早期囊胚的囊胚腔里可以誘導一個完整有機體的產(chǎn)生。第二、三章 細胞分化的分子機制重點：機制一定要清楚。細胞分化產(chǎn)生差異的原因是細胞在發(fā)育的過程中可能產(chǎn)生了差異基因表達而導致的。這種導致有兩個層面的，大多數(shù)物種是在基于相同基因組的水平下，通過基因在表達過程當中出現(xiàn)了差異而導致的細胞分化產(chǎn)生了特定的蛋白，而有些個別類型在分化過程中不是基于相同的基因組，而是由于基因組的改變來導致的?；蚪M相同的情況下，基因差異表達的調(diào)控：1. 基因轉(zhuǎn)錄活性水

12、平（染色質(zhì)水平）上的調(diào)控：基因轉(zhuǎn)錄是否有活性在一個機制上是通過DNA的螺旋程度來改變。螺旋程度高，基因轉(zhuǎn)錄活性就低。原因：與轉(zhuǎn)錄因子結合的位點沒有暴露出來。相關例子需要掌握例子：異染色質(zhì)化過程（常染色質(zhì)失去轉(zhuǎn)錄活性成為異染色質(zhì)）；染色體失活（巴氏小體一條X染色體失活）；染色體蓬松區(qū)（解螺旋區(qū)域，是基因轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)）；燈刷染色體（兩棲類卵母細胞減數(shù)分裂雙線期形成）；DNA側(cè)環(huán)（暫時性的）。2. 差異基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控：既取決于目的基因的特異性的核苷酸調(diào)控區(qū)（包括啟動子、增強子、轉(zhuǎn)錄因子以及一些激素等的作用），不同的區(qū)域也可以結合不同的作用因子（反式作用元件）。反式作用元件與順式作用元件相互作用來參

13、與調(diào)控基因的表達，這種調(diào)控可以起到激活、增強、抑制、滅活的作用。順式作用元件：同一DNA分子中具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的特異DNA序列。（啟動子、增強子等）反式作用元件：能直接或間接地識別或結合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。多為轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子：反式作用因子，能與啟動子和增強子結合的蛋白質(zhì)，既含有特異性DNA結合域，又含有與啟動子或增強子結合的結構域，激活或抑制基因的表達。3. 核RNA的選擇性加工水平的調(diào)控：產(chǎn)生的RNA要進行加工，在不同的細胞中在分化過程中也不一樣。前體RNA（在細胞核內(nèi)）通過加工才能產(chǎn)生mRNA（信使RNA）進入到細胞質(zhì)參與下一個過程。加工層面：1

14、) 同一基因的初始轉(zhuǎn)錄物（nRNA）經(jīng)選擇性拼接可產(chǎn)生不同的成熟RNA。2) 相同基因在不同發(fā)育時期或不同組織細胞中合成不同的蛋白質(zhì)。3) RNA 3末端的決定。4) 選擇性RNA加工與性別決定。4. mRNA的選擇性翻譯水平的調(diào)控： 產(chǎn)生的mRNA何時進行翻譯活動有調(diào)控，3UTR可以調(diào)節(jié)mRNA的壽命而導致產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的數(shù)量不一樣。產(chǎn)生的mRNA可能被一些保護性的結構保護起來限制其馬上進行因此產(chǎn)生的時間不一樣。在翻譯前mRNA被RNA編輯酶編輯，改變了RNA序列因而使翻譯結果不一樣。RNA3UTR區(qū)和5UTR區(qū)往往可以被進行特異性修飾。如polyA修飾可以穩(wěn)定它從而產(chǎn)生足量的蛋白質(zhì)；1) 通

15、過3（兩個層面：調(diào)控壽命、翻譯活性）3UTR調(diào)控mRNA的壽命：短壽命mRNA的3UTR通常含有一個或多個AU富集區(qū)；不富含就長命，蛋白質(zhì)產(chǎn)量就高。3調(diào)控區(qū)調(diào)控翻譯的一些區(qū)域，可以結合一些激活因子也可以結合抑制因子，eg線蟲的生精還是生卵四齡幼蟲之前3調(diào)控區(qū)被一些抑制因子結合就不能翻譯2) RNA產(chǎn)生后可能被封閉住讓它不能和翻譯元件發(fā)生結合，2個例子：在卵母細胞中和rnp顆粒結合，被封閉住，受精后釋放。RNA產(chǎn)生早期沒有運輸?shù)郊毎?，把它封閉在核里，發(fā)生阻隔3) 對RNA進行修飾，改變了它的翻譯活性。如甲基化、對3Poly(A)進行修飾（有poly A穩(wěn)定，可以行使翻譯功能）4) pH值的改變

16、海膽5) 通過一些離子結合蛋白鐵蛋白和運鐵蛋白6) RNA編輯5. 差別蛋白質(zhì)加工水平的調(diào)控：1) 一條長鏈被剪切并除去部分而激活, 胰島素；2) 除去某些保護/抑制性片段而激活；3) 特定的亞細胞定位，膜蛋白、核蛋白等；4) 與其它蛋白質(zhì)一起裝配成為功能單位，血紅蛋白；5) 與某些離子結合而激活，鈣調(diào)蛋白；6) 通過蛋白質(zhì)修飾（磷酸化、乙?；┒せ?，魚精蛋白、晶體蛋白。 總結：3UTR作用：mRNA的半衰期（富AU不穩(wěn)，富C穩(wěn)）；具有調(diào)控加尾A的功能；調(diào)控配子的決定?；蚪M不同的情況下的例子：基因刪除：整體刪除和局部刪除。線蟲、癭蠅等部分細胞染色體丟失，余下的保有全部染色體的發(fā)育為生殖細胞

17、。哺乳動物紅細胞細胞核丟失；基因擴增：1) 基因的選擇擴增：某些特殊基因被選擇性復制出許多拷貝。（非洲爪蟾rDNA從變態(tài)期到卵母細胞成熟前持續(xù)擴增；果蠅卵殼蛋白基因擴增）；2) 基因組擴增：通過多倍體和多線染色體擴增完整基因組。（哺乳動物肝細胞：多倍體擴增；果蠅卵巢營養(yǎng)細胞：多線染色體擴增）；基因重排：B細胞分化過程中免疫球蛋白基因重排。第二篇 動物個體早期發(fā)育模式（每一個階段的核心內(nèi)容，第三篇也是）第四章不需要看第五章 生殖細胞的發(fā)生生殖細胞發(fā)生的一般過程（掌握），尤其是幾種模式生物原始生殖細胞（PGC）性原細胞配子發(fā)生過程 在此過程中經(jīng)過兩次命運決定。細胞在由PGC遷移到生殖嵴之后要進行一

18、個定向分化，此定向分化有兩個層面，一個層面為確定性別，第二個層面為確定是有絲分裂還是減數(shù)分裂，可以以線蟲為例來看出它們是怎樣定向分化的。PGC的兩種起源：1. 先成論：胚胎發(fā)育早期通過母源決定子的定位確定生殖細胞的命運。自主特化。實例：線蟲、果蠅、爪蟾。2. 后成論：胚胎發(fā)育晚期通過周圍組織細胞誘導確定生殖細胞的命運。依賴型特化。實例：小鼠、雞。PGC的決定和遷移：1. 決定：1) 線蟲：從受精卵第一次卵裂開始，到4次分裂后PGC獲得決定，由含有pie-1核蛋白顆粒的細胞分化而成。2) 果蠅：第9次卵裂后由含有極質(zhì)和P顆粒的極細胞決定。gcl、oskar、nanos等基因參與決定。3) 兩棲類

19、：生殖質(zhì)位于卵的植物極，定位依賴于微管。囊胚腔腹側(cè)中央細胞為PGCs。4) 鳥類：PGC起源于明區(qū)中央的上胚層細胞，原腸作用中遷移至明區(qū)前部邊緣的下胚層，形成生殖新月區(qū)，成為PGC。5) 哺乳類：位于原腸胚上胚層，誘導信號為BMP，與oct等基因有關2. 遷移：1) 果蠅：伴隨胚胎發(fā)育，由后端向前方遷移進入中腸內(nèi)部，進而穿過中腸，沿腸道外壁向后遷移，與體細胞形成的生殖嵴結合構成生殖腺。整個過程受多個基因調(diào)控。2) 兩棲類：植物極囊胚腔內(nèi)層表面形成PGC幼蟲腸后部聚集沿腸背部遷移至中腸上部的生殖嵴。與kenesin-like protein有關。3) 鳥類：生殖新月區(qū)形成血管時PGC進入血管，通

20、過血液循環(huán)到達生殖嵴所在處，然后穿出血管進入生殖嵴。4) 哺乳類：由原條后部的胚外中胚層中，經(jīng)內(nèi)胚層、尿囊、卵黃囊到達后腸，再沿后腸背壁向前遷移到達生殖嵴。與其接觸的上皮細胞有關。GC定向分化的兩次決定：在有絲分裂與減數(shù)分裂之間選擇；在生精和生卵之間選擇。影響GC分化的因素：性染色體或常染色體上的基因、性腺微環(huán)境（激素）、環(huán)境因子。以線蟲XX雌雄同體個體為例說明GC發(fā)育的兩次選擇：1. 有絲分裂與減數(shù)分裂之間的選擇：生殖腺近端細胞減數(shù)分裂，遠端細胞有絲分裂。由遠端distal tip cell的纖毛所含lag-2蛋白與GC上的受體glp-1結合后抑制GC減數(shù)分裂。2. 生精和生卵之間的選擇：幼

21、蟲期fem基因表達FEM，生精，成蟲期不表達，生卵。確定后一般了解，重點定位在與發(fā)育有關的新的機制的探討上。卵子發(fā)生過程中，要經(jīng)過減數(shù)分裂兩次阻斷和再啟動的過程的機制。例子：兩棲類。脊椎動物卵子發(fā)生的兩次阻斷：減數(shù)分裂1雙線期、第二次成熟分裂中期。阻斷與繼續(xù)的機制：孕酮激活c-mosRNA編碼pp39mos，激活MPF前體使細胞完成第一次減數(shù)分裂，在第二次分裂中期被CFS分子（pp39mos+Cdk2）阻斷。受精后鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放，激活鈣調(diào)蛋白，活化CK使CFS降解，周期蛋白降解，分裂繼續(xù)。其它內(nèi)容：一般性了解。第六章 受精fertilization的機制重點：機制。概念：受精的專一性：是指

22、動物的受精有著嚴格的物種特異性，通過卵膜上物種特異性識別受體來識別精子，觸發(fā)頂體反應，使精子入卵。這是保證其個體發(fā)育正常進行的基本條件，也是生物進化中生存選擇的必然結果。受精的唯一性：精子在受精中的主要作用是激活卵子并為卵子提供單倍體的核。絕大多數(shù)動物為單精入卵，而受精過程通常是一個大量精子參與的活動，在這個過程中，卵細胞憑借即快封閉反應（膜電位變化）和慢封閉反應（皮層反應）兩套機制阻擋多余精子入卵。受精的過程中卵子是如何被激活并啟動其治愈狀態(tài)的？兩種假說：釋放可溶性蛋白，上面有直接識別分子，可以和卵膜上的受體結合得以識別。這個過程也啟動了卵子的皮層反應引起卵子的機動。通過Pi信號系統(tǒng)由表面信

23、號進入內(nèi)部，此系統(tǒng)首先導致Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量釋放，由于鈣波的產(chǎn)生，引起皮層顆粒的破裂皮層顆粒的破裂里面的各種酶經(jīng)過怎樣的順序釋放出來，各就各位導致受精膜的產(chǎn)生以及阻止多精入卵的過程為重點。精子激活卵子的信號傳導系統(tǒng)信號傳導系統(tǒng)1. 精子激活因子與卵膜表面受體結合2. 受體通過G蛋白偶聯(lián)到內(nèi)表面的PLC（磷酸脂酶C）上3. PLC被激活，裂解PIP2（二磷脂酰肌醇）成為IP3（三磷酸肌醇）和脂質(zhì)DAG（二酰甘油）4. IP3擴散到胞漿中，與沿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布的IP3受體結合，刺激Ca+從ER中釋放，并激活下游反應5. Ca+激活皮層顆粒膜上的葡聚糖酶，引起皮層反應6. DAG在Ca+的參與下，與胞

24、漿來的PKC（蛋白激酶C）結合，激活PKC7. PKC將ATP的磷酸鹽轉(zhuǎn)運到膜上，刺激膜上離子通道開啟，使胞漿中pH升高，使RNP（核糖蛋白顆粒）釋放mRNA，合成蛋白質(zhì)8. PKC轉(zhuǎn)運磷酸鹽到核內(nèi)，啟動DNA復制第七章 卵裂（cleavage）卵裂的主要特征（不考）1. 分裂周期短；幾何級數(shù)增加細胞數(shù)目。2. 早期卵裂只有S期和M期，隨發(fā)育卵裂的速度漸慢。3. 分裂球的體積下降（但核質(zhì)比漸大），但胚胎的總體積不變。4. 卵裂期合子基因大多處于休眠狀態(tài)。5. 卵裂常經(jīng)歷由均等裂向不均等裂變化。卵裂的機制（以果蠅為例）負責卵裂的元件在發(fā)育過程中被母原性不同程度地提前儲備了某些元件。果蠅前13個時

25、期由母原控制的，特別快，其中前7個時期更快，后17個時期是合子合成的，比較慢。原因：前7個時期母體內(nèi)準備了充足的cdc25和MPF分子，其限制因子就是一個DNA的復制過程。DNA只要一復制即可用事先儲備好的元件使其進入卵裂期，在S期與M期間振蕩很快。隨著發(fā)育，母原的許多元件已經(jīng)被消耗掉，如原來已經(jīng)存在的MPF分子已經(jīng)被消耗，表現(xiàn)為Cyclin B蛋白被降解掉，但是還存在Cyclin B母原的mRNA，伴隨DNA的復制，要啟動mRNA的翻譯過程再產(chǎn)生Cyclin B，14期開始cdc25被消耗掉了，當DNA復制完之后編碼cdc25的S基因開始啟動，17期后Cyclin E也受到影響。模式生物的例

26、子簡述今天人們對果蠅胚胎發(fā)生中細胞周期調(diào)控機制轉(zhuǎn)變的了解。1. 前13個細胞分裂周期，由母源性胞質(zhì)控制。其中前7次核分裂極快，主要由于排卵時，母體已在卵質(zhì)中貯存了有活性的MPF分子和Cdc25蛋白，細胞周期僅限于DNA的合成（2分）；7-13次卵裂速度變緩，此階段細胞中仍然有母源性的Cdc25，但由于細胞周期蛋白開始周期性降解，導致卵裂速度減慢（2分）。2. 14次以后轉(zhuǎn)為合子型控制。14-17次卵裂期間，母源性cdc25 磷酸酶降解，合子型string基因合成活動與DNA合成后的G2期啟動，由此細胞周期進一步加長（2分）；17次以后，Cyclin E成為DNA復制的限速因子，使細胞增加了G1

27、期（2分）。不同的模式生物卵裂不同，形成的囊胚不同。熟悉一下細胞如何產(chǎn)生了腔。如海膽的囊胚腔如何形成的，兩棲類中偏腔囊胚成分不同而為下一個發(fā)育階段奠定好基礎。魚類有中期囊胚轉(zhuǎn)換。1. 第4次分裂將開始不均等分裂，第7次分裂后產(chǎn)生128細胞組成的囊胚。植物極的小分裂球micromeres是生骨中胚層命運，具有起動原腸作用、誘導第二胚軸的活性。2. 海膽早期囊胚的細胞體積一致，其后長出纖毛，使囊胚可在受精膜內(nèi)轉(zhuǎn)動，同時也因細胞的增殖，細胞變窄。3. 囊胚腔形成的2種可能機制：1) 卵裂球分泌的蛋白進入囊胚腔中，導致腔中液體粘稠而吸取胚外水分，腔內(nèi)的膨脹壓阻止了細胞向腔內(nèi)增生；2) 細胞與透明層緊密

28、粘接，使細胞不能向腔內(nèi)增生。4. 囊胚的孵化：由動物極細胞分泌孵化酶降解受精膜。第八章 原腸作用概念：原腸作用：是指囊胚細胞有規(guī)則的移動，使細胞重新排列，用來形成內(nèi)胚層和中胚層器官的細胞遷入胚胎內(nèi)部，而要形成外胚層的細胞鋪展在胚胎表面。原腸作用期的胚胎叫原腸胚原腸作用的類型有哪些？內(nèi)陷、內(nèi)移、內(nèi)卷、外包、插入、集中延伸、分層。從機制的角度重點掌握海膽和兩棲類的原腸作用細胞是怎樣進行遷移的。海膽原腸作用機制（以內(nèi)陷為主，同時伴有移入）：1. 初級間質(zhì)細胞內(nèi)移1) 原腸作用時，小分裂球的后代首先與相鄰細胞以及透明層之間的親和力降低，同時與囊胚腔內(nèi)部的基質(zhì)片層和胞外基質(zhì)之間的親和力增加。這樣在外小分

29、裂球的后代與透明層及相鄰細胞脫離2) 進入囊胚腔的初級間質(zhì)細胞，沿著囊胚腔壁的胞外基質(zhì)伸出線狀偽足，向前遷移。2. 早期原腸內(nèi)陷海膽早期原腸內(nèi)陷來源于兩方面的原因：一是纖絲收縮使細胞變?yōu)槠跣?，成為細胞?nèi)陷的原動力（2分）；與此同時，植物極板細胞向透明層內(nèi)層分泌硫酸軟骨素蛋白多糖（chondroitin sulfate proteoglycan，CSPG）（1分），后者吸水使透明層內(nèi)層膨脹（1分），結果植物極透明層彎曲，相連的細胞層內(nèi)陷（1分）。3. 晚期原腸內(nèi)陷v次級間質(zhì)細胞位于原腸頂端，伸出線狀偽足至囊胚腔壁的內(nèi)表面并與之相連。然后偽足縮短，原腸得以拉長兩棲類的原腸作用過程（內(nèi)卷、下包為主）

30、1. 原腸作用起始于灰色新月中央位置區(qū)域。在這個區(qū)域胚胎表面的細胞形成瓶狀細胞，并內(nèi)突，遷移了緣區(qū)的細胞向植物極遷移，啟動了內(nèi)卷過程。2. 緣區(qū)表面下方的深層細胞內(nèi)卷，又將與之相連的表面細胞帶入胚胎內(nèi)部，植物極細胞也向內(nèi)部推進，進一步是胚胎表面的細胞向內(nèi)部遷移。進入胚胎內(nèi)部的未來的內(nèi)中胚層細胞，沿著囊胚腔的內(nèi)表面內(nèi)壁像動物極方向遷移，囊胚腔逐漸擴大。3. 深層的緣區(qū)細胞發(fā)生插入混合，在其向動物極遷移的同時牽拉了附著在其上面的細胞也向動物極遷移，最后形成了原腸的頂璧。4. 植物極緣區(qū)細胞的拖拉又使外胚層細胞向植物極方向進行擴展，不斷下包，最后包圍在胚胎外圍，最后完成胚層的分化。第九章 神經(jīng)胚和三

31、胚層分化概念：神經(jīng)胚形成（neurulation）：預定神經(jīng)外胚層形成神經(jīng)管的過程，是中軸器官分化的階段在此階段外胚層首先分化為神經(jīng)外胚層和表皮外胚層，并且神經(jīng)外胚層要構建一個神經(jīng)系統(tǒng)的中軸器官。要卷折形成神經(jīng)管，前端膨大形成腦泡，后端保持脊髓。神經(jīng)嵴細胞是一種多潛能的細胞，根據(jù)其遷移的途徑不同，落定的位置不同，最終的分化命運不同。神經(jīng)嵴細胞：由外胚層分化而來的一類多潛能細胞，在神經(jīng)管形成時，分別與神經(jīng)管細胞和表皮外胚層細胞脫離，形成位于神經(jīng)管內(nèi)部兩側(cè)的一群細胞。表述軀干神經(jīng)嵴細胞的兩條遷移途徑和分化命運。1. 背部遷移途徑: 沿胚胎外胚層下面遷移至最腹部的皮膚中（1分）。分化為色素細胞（1分

32、）。2. 腹部遷移途徑: 通過體節(jié)的前部向腹側(cè)延伸（1分）。有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié)，有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)、腎上腺髓質(zhì)細胞和施旺細胞（2分）。中胚層形態(tài)學的變化以及到分化的起始的作用機制中胚層分化的5個區(qū)域及將來的分化命運1. 脊索中胚層（chorda m.）-脊索2. 背中胚層（dorsal m.）又稱軸旁中胚層（paraxial m.）-體節(jié)（生皮節(jié)、生肌節(jié)、生骨節(jié)） 重點3. 中間中胚層（intermediate m.）-泌尿系統(tǒng)和生殖器官4. 側(cè)中胚層（lateral m.）-心臟、血管、體腔壁和除肌肉以外的四肢所有中胚層5. 頭部間質(zhì)（head mesenchyme）

33、-面部結締組織和肌肉分化不一樣的原因：收到了誘導。內(nèi)胚層不考第十章 誘導作用前面為早期發(fā)育，從此往后為晚期發(fā)育重點：概念，初級胚胎誘導，尤其是胚層的形成（如何經(jīng)過一系列誘導實現(xiàn)胚層的分化和分區(qū)）。在發(fā)育過程中普遍存在，最早起源于胚層的形成概念：感受性：組織對一種特定刺激以一種特異方式產(chǎn)生反應的能力。容許的相互作用（permissive interaction）：反應組織含有所有要表達的潛能，需要環(huán)境，但環(huán)境不能改變它的表達方向。指令的相互作用（instructive interaction）：反應組織的發(fā)育潛能不穩(wěn)定，其發(fā)育方向和過程取決于接受的誘導刺激類型。（例，間質(zhì)誘導表皮和上皮的分化，貼

34、近誘導作用模式1、細胞與細胞的接觸；2、細胞與基質(zhì)的接觸；3、可溶性信號的擴散；）重點爪蟾的初級誘導和中胚層區(qū)域劃分1. -CATENIN在胚胎背部的定位精子入卵，引起卵子皮質(zhì)部繞內(nèi)質(zhì)部旋轉(zhuǎn)，結果使原來被包被于小泡內(nèi)的DSH蛋白移植到卵子預定背側(cè)并釋放擴撒到背部。在背側(cè)，DSH通過抑制GSK3表達，而使-CATENIN在背部特異性表達在腹側(cè)，由于沒有DSH分布，致使大量GSK3表達，后者具有抑制-CATENIN的作用，結果-CATENIN僅在背部分布，并進入細胞核內(nèi)。2. 背側(cè)組織中心的啟動進入核內(nèi)的-CATENIN與Tcf3結合形成轉(zhuǎn)錄因子，激活下游基因Siamois編碼蛋白質(zhì)，后者將與TG

35、F-通路激活的另外一個轉(zhuǎn)錄因子Lim-1結合，激活組織者中心的goosecoid表達，從而啟動了背側(cè)組織中心的一系列分化。3. 側(cè)腹中胚層的形成。囊胚晚期，植物半球細胞表達Vg1和VegT，同時背側(cè)區(qū)域植物極細胞中還要表達-CATENIN，植物半球背側(cè)處，這三者協(xié)作將激活Xnr基因的表達，產(chǎn)生Xnr在植物極內(nèi)胚層細胞形成由背向腹形成了Xnr 蛋白濃度梯度，這一濃度梯度將特化中胚層的不同區(qū)域。xnr的濃度梯度來界定側(cè)腹中胚層的形成：具有少量xnr的區(qū)域?qū)⒈磉_高水平的BMP和wnt分子激活所有和腹側(cè)中胚層相關的基因。具有中度濃度xnr的區(qū)域?qū)⒈磉_中度濃度的BMP和wnt分子，將界定中部側(cè)中胚層的一

36、些分化。具有高濃度xnr的區(qū)域?qū)⒈巢拷M織中心當中其他的一些相關基因的表達，界定背部的形成。第十一章 果蠅胚軸形成圖式在發(fā)育過程中是普遍存在的。重點：一些主基因在介導圖式形成上是如何起作用的。概念：持家基因（管家基因）：幾乎在所有類型細胞中表達，保持細胞基本生命活動所必須的基因。組織特異性基因：在特殊類型的細胞中表達的基因，其基因產(chǎn)物往往賦予細胞某些特異性的活性。母源效應基因（maternal-effect gene）：在卵子發(fā)生過程中表達并在卵子發(fā)生及早期胚胎發(fā)育中具特定功能的基因合子基因：在受精后表達的胚胎基因。Gap基因（缺口基因）：是指那些在受精后最早沿AP軸線呈區(qū)域性表達的合子基因成對

37、控制基因（pair-rule genes）：把缺口基因確定的區(qū)域進一步分成副體節(jié)的合子基因（在相互間隔的一個副體節(jié)中表達） （ftz.eve）體節(jié)極性基因：是指在pair-rule基因表達之后立即表達的合子基因，它們決定了體節(jié)的邊界和體節(jié)內(nèi)細胞的命運。(engrailed . wingless)同源異型選擇者基因：在體節(jié)邊界建立之后，用來控制每一個體節(jié)特征結構發(fā)育的基因。圖式有四大類母原效應基因，前端系統(tǒng)，后端系統(tǒng)，末端系統(tǒng)，背腹系統(tǒng)。前兩個由濃度梯度確立，末端是由信號系統(tǒng)確立，背腹是先由信號再由濃度確立。重點以前后軸分化。請說明脊椎動物體節(jié)進一步分化過程中介入的重要基因和它們的主要作用。脊椎

38、動物體節(jié)特化受脊索和神經(jīng)管壁及體壁細胞等產(chǎn)生和分泌的特異性蛋白所誘導。1. SHHpax1激活軟骨細胞分化基因椎骨等；（2分）2. Wnt, BMP4誘導肌節(jié)細胞產(chǎn)生MyoD, Myf5活化分化基因表達肌肉細胞定向分化（2分）；試述果蠅胚軸是如何構建的？1. 圖示形成的定義：胚胎細胞形成不同組織、器官、構成有序空間結構的過程；2. 果蠅胚軸構建由四組母源效應基因調(diào)控合子基因表達完成1) 前后軸的構建由3組母體效應基因（前端系統(tǒng)、后端系統(tǒng)、末端系統(tǒng)）參與調(diào)控a) 前后軸的構建前端系統(tǒng)：該系統(tǒng)由母源效應基因biocoid為主導基因參與調(diào)控。Bcd mRNA在受精前，通過其3-端非翻譯區(qū)錨定在卵前極

39、；受精后，mRNA表達為BICOID蛋白，并形成由前向后逐漸遞減的濃度梯度（1分）。伴隨細胞囊胚的形成，BCD進入到核內(nèi)，作為轉(zhuǎn)錄因子激活hunchback表達和抑制caudal mRNA翻譯的作用（2分）。后端組織中心：該系統(tǒng)由母源效應基因nanos和caudal為主導基因參與調(diào)控。nas mRNA在受精前，通過其3-端非翻譯區(qū)錨定在卵的后極；受精后，其翻譯為NAS蛋白，并形成由后向前逐漸遞減的濃度梯度（1分）。伴隨細胞囊胚的形成，NAS進入到核內(nèi)，作為轉(zhuǎn)錄因子將抑制hunchback mRNA的翻譯（2分）。BCD和NAS的協(xié)作作用，導致HB蛋白由前向后也形成一個遞減的濃度梯度（1分）。H

40、B作為轉(zhuǎn)錄因子，在高濃度區(qū)可與knirps和giant（腹部圖式建立所必需的基因）結合抑制它們的表達，致使胚胎在前端形成胸部（1分），而在后端由于HB濃度低，因此kni和gia等腹部圖式形成所必需的合子基因的表達（1分）；由此胚胎的前后軸的以構建。末端系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過TORSO信號系統(tǒng)建立A-P軸的兩個端點。未受精前，TORSO已均勻地分布在卵的質(zhì)膜上（1分）。受精時，定位在兩端卵黃膜上的配體得以釋放， 由于定位和擴散距離的限制，該配體僅能與卵子質(zhì)膜兩端的TORSO結合, 并被活化（自我磷酸化）（1分），啟動信號傳導（sos、draf、csw等參與），最終激活合子靶基因（huckebein、t

41、ailless）的表達，導致末端區(qū)域變化（1分）。2) 背腹軸的形成有兩套機制決定，即信號傳遞和濃度梯度。合胞體階段，tlTL（跨膜受體蛋白，分布于整個細胞膜表面），在腹側(cè)被配體（由卵室腹側(cè)濾泡細胞產(chǎn)生的母性spätzle基因產(chǎn)物裂片，發(fā)育早期被釋放到卵周隙）激活（2分），TL再進一步激活一系列細胞內(nèi)信號傳導及其母體效應基因（pelle, tube等）（1分），最終導致原來在細胞質(zhì)中以復合體（DORSAL+CACTUS）形式存在的CS蛋白降解（1分），腹側(cè)DL游離并進入核內(nèi)，形成一個由腹向背側(cè)的DL濃度梯度。DL濃度梯度提供一個背腹向的位置信息，調(diào)控指導背腹部結構形成的缺口基因的表達

42、（twist, snail; dpp, zen)（2分），即在腹側(cè)，DL與合子基因twis（與DL結合力不高，需要高濃度DL才能被激活）和snail結合激活其表達（1分），同時抑制背部化基因dpp, zen（與DL親和力高，低濃度下其表達便被抑制）的表達，進而指導腹部結構的構建。在背側(cè)，因為沒有DL的抑制作用或作用小，致使dpp, zen表達，構建背側(cè)結構（1分）。簡述果蠅體節(jié)形成基因是如何調(diào)控體節(jié)的形成的（參與體節(jié)形成的基因有哪幾類，它們之間的關系如何）？果蠅在母源效應基因參與構建胚體前后軸基礎上，將進一步激活其下游的缺口基因（合子基因）（1分），沿胚體前后軸在平均3個副體節(jié)的寬度上進行表達

43、，后者進一步激活體節(jié)成對控制基因（2分），以2個副體節(jié)為單位進行周期的表達，產(chǎn)生14個副體節(jié)；成對控制基因進一步激活wg、en等體節(jié)極性基因，界定每一個體節(jié)（2分），最后由同源異形選擇者基因參與體節(jié)結構的分化（1分）。第三篇 動物胚胎的晚期發(fā)育第十三章 神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育重點：特異的神經(jīng)細胞。突起的形成及形成過程中的普遍規(guī)律：先過渡生長，再進行撤銷。引起精細化調(diào)控的原因。數(shù)量調(diào)控、影響因子。概念：生長錐：生長錐為軸突或樹突的末端；薄膜狀，具細的絲狀偽足，偽足上有微棘；生長錐中含有許多小泡，推測是合成的新膜；神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達的基因產(chǎn)物，伸長方向依賴于其靶方向，以生長錐（可伸展和收縮

44、）為探頭。簡述軸突的生長及其影響因素。軸突的生長取決于其自身特定基因的表達，并以其末端形成的生長錐為探頭，指引軸突生長的方向（2分）；軸突精確的生長過程依靠某些因素對軸突生長的引導，如：軸突的生長具有向觸性；基質(zhì)粘連性；電向性；化學向性、生長路線的標記等（3分）。模式體現(xiàn)在早期過渡生長，晚期逐漸撤銷撤銷 突觸連接的重排 1. 突觸競爭，較有效地激活靶細胞活動的突觸保留，效力較小者消失。2. 確定連接去留的因素1) 突觸分泌的傳遞抑制因子，抑制一些未使用的突觸生存；2) 活躍的靶器官在突觸連接處分泌“生存因子”，由靶器官的前突觸膜吸收，運輸至胞體中產(chǎn)生留的決定；控制細胞凋亡的主要因素有：靶組織、

45、神經(jīng)生長和營養(yǎng)因子、傳入神經(jīng)的調(diào)節(jié)和 功能活動等第十四章 附肢的發(fā)育和再生（重要）重點：附肢發(fā)育的圖式，附肢的再生與修復。三個軸是怎樣構建的，基本模式是怎樣的（重點掌握中胚層和內(nèi)胚層相互作用的結果）？AER（包括PZ）的出現(xiàn)可以看作是脊椎動物肢體發(fā)生建立的中心，請結合肢體的發(fā)育過程說明其理由。1. AER頂端外胚層嵴定義：是指在附肢發(fā)生區(qū)間質(zhì)細胞組織的誘導下，背腹交界處的外胚層細胞突起形成AER（柱狀上皮），它將構成附肢發(fā)育信號中心，對附肢繼續(xù)向外生長至關重要（2分）； PZ漸進帶是指AER內(nèi)保持了旺盛分裂能力的間質(zhì)細胞區(qū)域，決定肢體的向外生長（2分）。2. AER在肢體形成中的作用：1) 維

46、持外胚層下方的間質(zhì)細胞組織不斷地進行肢體縱軸方向的增殖，使肢體沿近遠軸線生長。AER分泌FGF8誘發(fā)附肢芽間質(zhì)細胞組織增生和肢芽體軸后緣組織中shh表達，產(chǎn)生的SHH蛋白誘導AER外胚層細胞產(chǎn)生FGF4，由此構成一個持續(xù)性的區(qū)域化多基因誘導網(wǎng)絡，F(xiàn)GF4在補充間質(zhì)細胞進入漸進帶中是重要的，導致肢芽的形成（3分）；2) 持續(xù)產(chǎn)生和分泌遠端和近端軸分化決定因子（FGF） FGF4同時具有參與維持shh在ZPA中的作用；反過來SHH的不斷產(chǎn)生也維持了FGFs的產(chǎn)生，構成反饋環(huán)；由此穩(wěn)定的FGF不斷產(chǎn)生，誘導AER之下的間質(zhì)細胞不斷分裂，進而補充不斷離開漸進帶的細胞，同時保持肢芽不斷向遠端生長（3分）

47、。3) 與附肢發(fā)育中控制前后、背腹軸的因子（另兩個信號中心）相互作用，指導細胞分化。肢體圖式當中三個軸：近遠端軸、前后軸、背腹軸近遠端軸：肢丫發(fā)生早期，AER分泌FGF8，誘導附肢丫間質(zhì)細胞增生，形成漸進帶，增殖的簡直細胞，不斷分泌FGF10，誘導AER分泌FGF8，二者相互維持，使肢體沿著近遠縱軸方向延伸；伴隨著肢體的延伸，部分增殖的細胞停止分裂，并離開漸進帶，其中先離開漸進帶的細胞，參與肢體的近端結構形成，反之參與遠端的附肢再生過程1. 創(chuàng)傷愈合：傷口愈合，覆蓋切口表面（1-2d完成）表皮細胞增生頂表皮帽2. 組織破壞和去分化（dedifferentiation）： 內(nèi)部組織溶解（膠原酶）

48、和去分化間質(zhì)細胞3. 再生芽基的形成：間質(zhì)細胞增殖再生芽基 肢頂部再生芽基分裂增生新的附肢4. 形態(tài)發(fā)生和分化： a) 骨：芽基中間質(zhì)軟骨骨（重演附肢發(fā)生過程） b) 肌肉：軟骨周圍肌肉的重新出現(xiàn)和殘存肌肉末端的增生c) 血管and神經(jīng)：伴隨原基的再生，伸入其中并按原來的模式形成。第十五章 不要求（可作為誘導作用的一個實例）第十六章 變態(tài)概念：變態(tài)：幼蟲經(jīng)形態(tài)改造，達到與成體形態(tài)、生態(tài)、生理生化等基本一致的過程。變態(tài)在當前情況下很大程度上受特定激素在特定時間上的表達來調(diào)控特定基因的表達從而引發(fā)變態(tài)。請舉例說明激素對動物變態(tài)的控制。以昆蟲為例：變態(tài)主要由保幼激素和蛻皮激素協(xié)同調(diào)控，其中保幼激素的水平?jīng)Q定變態(tài)的起始，即當該激素水平高時，每次蛻皮的結果是產(chǎn)生下一齡幼蟲（1分），但當該激素水平下降到某一閾值以下