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发育生物学复习题发育生物学复习题 1 试述卵母细胞的极性及调节过程 试述卵母细胞的极性及调节过程 答 卵母细胞内的各种成分排列不均匀 导致细胞内各部位的生理特性也不相同 因而形成了卵母细胞的极性 卵母 细胞核靠近细胞的表面 位于细胞质较多 营养物质较少的一端 该端称动物半球 动物半球的顶端中央为动物极 与动物极相对的一端为营养物质较集中的地方 称植物半球 其顶端中央为植物极 卵母细胞的极性是在卵母细胞发 生过程中形成的 是通过卵母细胞与其周围的卵泡细胞之间的一系列双信号转导 以及由此引发的基因活动而建立起 来的 卵母细与卵泡细胞之间信号交流的起始信号 是有卵母细胞内的转化生长因子 a 的同源基因 grk 编码而产生 信号受体则是由卵泡细胞产生的 细胞信号的交流导致卵母细胞骨架极性发生改变 2 果蝇胚胎躯体前后轴线如何建立 果蝇胚胎躯体前后轴线如何建立 答 形态发生素调节首先表达的合子基因 缺口基因 缺口基因表达区呈带状 带宽约 3 体节 不同缺口基因表达 区之间有部分重叠 他翻译的蛋白质以及浓度效应调控成对控制基因的表达 成对控制基因的带状表达区将胚胎沿前 后轴分成周期性单位 它翻译的蛋白质激活体节极性基因转录 体节极性基因表达产物进一步将胚胎分成 14 体节 同时 缺口基因和成对控制基因的编码蛋白质 以及体节极性基因与同源异型框基因之间的相互作用 调节同源异形 基因的表达 而后者的表达产物决定每个体节的发育命运 3 斑马鱼作为发育生物学的模式生物 具有哪些优点 斑马鱼作为发育生物学的模式生物 具有哪些优点 答 胚胎透明 发育快 适合胚胎学研究 后代数量大 适合遗传学分析 个体小 易于大规模饲养 养殖成本低 50 条染色体 基因组测序即将完成 斑马鱼是进行心血管发育机制研究的理想模式脊椎动物 4 海胆精子在穿过卵胶膜发生哪些变化 产生这些变化的作用机制是什么 海胆精子在穿过卵胶膜发生哪些变化 产生这些变化的作用机制是什么 答 海胆的精子接触到卵子外方胶膜物质时 发生的变化称为顶体反应 顶体发应包括两个主要的事件 顶体膜与精 子质膜发生融合以及顶体突起的形成 作用机制 离子调控 脂质调控 磷酸肌醇调控 5 试述海胆进行原肠作用的过程 试述海胆进行原肠作用的过程 答 1 细胞运动 其过程包括 外包 积聚 形成胚环 形成背唇 内卷 形成胚盾 2 内卷的胚层 由先到后 预定的内胚层细胞 预定的脊索中胚层 预定的其它中胚层细胞 轴旁中胚层等 3 未卷入的上胚层将发育为胚胎 的外胚层 4 没有典型的原肠腔 仅一裂隙位于下胚层与卵黄多核体之间 6 受精时卵子如何阻止多精入卵 受精时卵子如何阻止多精入卵 答 1 限制接近卵子的精子数量 如鱼类的卵膜上有一个狭窄的受精孔 能穿过该受精孔到达卵子表面的精子数量 极为有限 如果剥离卵膜 多个精子就有可能进入卵子中 早期胚胎将死亡 2 限制穿过卵膜的精子数量 海胆和 哺乳动物都有效地利用这种方法来阻止多精入卵 3 在多个精子入卵之后限制与卵子细胞核结合的精子细胞核数量 如蝾螈卵子受精时 多达 20 个精子进入卵子 尽管这些精子的细胞核都发育成雄原核 但唯有一个雄原核能与雌原 核 卵子的细胞核 结合 其余的雄原核在受精卵第一次卵裂之前尽行死亡 8 Spemann 与摩尔根在发育生物学上有何贡献 与摩尔根在发育生物学上有何贡献 答 1924 年 Spemann 和助手进行了著名的蝾螈胚孔背唇移植实验 发现胚孔背唇具有调控和组织一个几乎完整的胚胎 产生的特殊能力 故称为组织者 发育中诱导和细胞之间相互作用的重要性才得到充分的重视 诱导现象使人们认识 到细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题 1911 年摩尔根提出了 染色体遗传理论 摩尔根等对果蝇伴 性遗传性状的鉴定以及由此进行的一系列研究架起了基因与发育之桥 也正是由于基因论的影响 才推动了以描述形 态为主的胚胎学向致力于阐明发育机制的发育生物学的进步和发展 9 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 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 主要由两个因素决定 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 卵质中影响纺锤体方位角度和形成时间的一些因子 卵裂类型 完全卵裂 辐射式卵裂 螺旋式卵裂 环节动 物以及除头足纲外的所有软体动物 两侧对称式卵裂 如水螅 交替旋转对称 哺乳动物 不完全卵裂 两侧对称 扁虫 圆盘形 鱼类等 表面对称 多数节肢动物 10 非洲爪蟾做为发育生物学的模式生物具有哪些优点 非洲爪蟾做为发育生物学的模式生物具有哪些优点 答 性成熟短 取卵方便 卵体大 易于操作 抗感染力强 易于组织移植 11 试述鱼类进行原肠作用的过程 试述鱼类进行原肠作用的过程 答 1 中期囊胚转换和细胞运动性的获得 斑马鱼第 10 次卵裂期间 细胞分裂不再同步 新的基因 合子基因 开始表达 且细胞获得运动性 这种现象称为中期囊胚转换 MBT MBT 似乎受染色质和细胞质之间比例 核质比 的控制 2 胚盘细胞沿卵黄下包 鱼类胚胎中最早的细胞运动使胚盘细胞沿卵黄四周下包 胚盘内层细胞向外周迁 移 插入表层细胞形成包被层 然后包被层在卵黄合胞体拉动下沿卵黄表面下包 直到将卵黄全部包围起来 3 胚 层的形成 当斑马鱼胚盘细胞包绕一半的卵黄时 包被层四周边缘区开始加厚形成胚环 它是由外层的上胚层和内层 的下胚层构成 随着下包的进行 上胚层细胞分层后内移或边缘表层细胞内卷 并向动物极迁移形成下胚层 下胚层 一旦形成 上胚层和下胚层的深层细胞都会向将来发育成胚胎背部的一侧插入 形成胚盾 当细胞下包时 他们也在 边缘内卷 并朝背部和前端两个方向向胚盾集中 胚盾下胚层细胞向前端集中和延伸 最终沿背中线形成脊索中胚层 与脊索中胚层毗邻的细胞为近轴细胞 是中胚层体节前体 上胚层细胞通过集中和延伸将脑细胞集中在背中线上 形 成神经龙骨 原肠作用结束 12 简述卵子成熟的标志是什么 简述卵子成熟的标志是什么 答 1 卵母细胞成熟形态学标志为 生发泡破裂 染色体凝聚 纺锤体形成和第一极体排出 2 在分子水平上 卵母细胞内 cAMP 浓度下降 Ca2 浓度上升 蛋白质合成增加 蛋白质去磷酸化或磷酸化 促成熟因子之类的活性物 质出现 13 简述透明带在动物繁殖中的作用 简述透明带在动物繁殖中的作用 答 1 在精卵结合时 进行精卵特异性识别 保证受精的专一性 2 发生透明带反应 防止多精受精 即保证受 精的唯一性 3 在早期胚胎发育中起保护作用 同时在胚胎着床中 可防止输卵管壁的粘着 防止宫外孕 14 果蝇作为发育生物学的模式生物具有哪些优点 果蝇作为发育生物学的模式生物具有哪些优点 答 个体小 生命周期短 繁殖容易 操作简便 成本低廉 胚胎和成体都具有丰富的表型特征 遗传学背景最 清楚 基因组测序已全部完成 相关遗传学研究手段非常完备 具有大量预产突变体系 15 简述晶状体的形态发生和有关的主要因素 简述晶状体的形态发生和有关的主要因素 答 晶状体形态发生过程中明显的变化是细胞伸长 从预定晶状体外胚层开始 经历晶状体板 外层分化成角膜 晶状体窝 晶状体泡 初级晶状体纤维和次级晶状体纤维等阶段 最后发育成为成熟的晶状体 与晶状体的发生有关的主要因素 1 细胞外基质 胶原 在视泡与预定晶状体外胚层之间 能进使细胞分化作用 氨基多糖 浓度的升高与晶状体 的形态发生和晶状体特异蛋白出现有关 2 微管和微丝 晶状体板内陷形成晶状体窝的过程是依赖于细胞顶端细胞 质内的微丝收缩 3 细胞增殖 细胞边缘是固定的 由于细胞分裂使这群细胞的压力增大 引起晶状体板内陷形成 晶状体窝 进而与周围表皮脱离形成晶状体泡 晶状体分成两个功能不同部分 增殖 伸长 4 视杯 晶状体泡延 长的细胞处于视杯包围的内部 视杯的环境诱导细胞的伸长和形成晶状体纤维 16 视网膜顶盖精确连接的形式受哪些因素影响 视网膜顶盖精确连接的形式受哪些因素影响 答 视网膜顶盖精确连接的形式受以下因素影响 化学亲和性 化学亲和性假说 生化分子的物质引导生长的 神经纤维到达顶盖的靶区 细胞的粘连性 视网膜神经节细胞的生长锥能识别顶盖上的合适靶区 发育时 期 神经视网膜可能以发育的不同时期向外生长 首先到达顶盖的纤维与先遇到的第一个顶盖细胞形成突触连接 后 到达顶盖的神经纤维生长到较远的 还未被占据的位点 其它因素 如 最初投射的精确化 当再生的轴突到达 顶盖后产生多个分支 此后进一步精确化更小的突触区 另外 过多错误路线的神经纤维在精确化过程中消失 17 简述果蝇的性别决定 简述果蝇的性别决定 答 果蝇的性别是由 X Y 染色体和常染色体的性别决定基因之间的平衡决定的 正常情况下 XX 为雌性 XY 为雄 性 即在二倍体体细胞中有两条 X 染色体和两套常染色体 2X 2Y 为雌性 体细胞中若为 1X 2A 则表现为雄性 X 0 则表现雄性不育 18 两栖类变态中 尾的退化明显与甲状腺素的增加有关 试述尾的退化分为哪几个发生阶段 两栖类变态中 尾的退化明显与甲状腺素的增加有关 试述尾的退化分为哪几个发生阶段 答 尾的退化分成四个阶段 1 尾的肌肉中 Pr 合成减少 2 溶酶体增加 细胞自溶素 D RNA 酶 DNA 酶 胶原 酶 磷酸酶和一些糖苷酶的浓度在表皮 脊索和神经索细胞中增加 3 这些酶释放到细胞中 引起细胞死亡 表皮 可能通过释放这些消化酶帮助消化肌肉组织 4 细胞死亡后 巨嗜细胞将聚集尾区 用自身的 Pr 水解酶消化 被破 坏的碎片结果成了 Pr 水解酶的大囊 19 简述克隆哺乳动物的技术路线 简述克隆哺乳动物的技术路线 答 20 简述无尾两栖类变态的不同时期激素调控步骤 简述无尾两栖类变态的不同时期激素调控步骤 答 21 在机体的发育过程中 许多基因的表达存在时空的特异性 而这种特异性是受到发育的遗传程序所控制 试从基 因表达调控的各个主要阶段 转录 翻译和翻译后的修饰等 来阐述发育过程中基因表达的时空特异性 在机体的发育过程中 许多基因的表达存在时空的特异性 而这种特异性是受到发育的遗传程序所控制 试从基 因表达调控的各个主要阶段 转录 翻译和翻译后的修饰等 来阐述发育过程中基因表达的时空特异性 答 基因表达的时间特异性是指有些特异性基因 只有在发育的某个特定时期或某些时期才具有活性 而在其他时期 则是无功能基因 基因表达的空间特异性主要指基因表达的组织特异性 基因表达的空间特异性是通过以下几个水平完成的 差别基因转录 调节哪些基因转录成 RNA 这是最重要的调节机制 其转录控制主要由开关基因决定 这些基因是 否表达 可以决定细胞向两种不同的命运分化 核 RNA 的选择加工 调节哪调节哪些核 RNA 进入细胞质并加工成 mRNA 差别 RNA 的加工使同一基因合成不同的蛋白质 也可使相同的基因在不同发育时期或不同组织细胞中合成不 同的蛋白质 mRNA 的选择性翻译 调节哪些 mRNA 翻译成蛋白质 细胞中已转录的 mRNA 是根据细胞状况来决 定能否被翻译 当细胞需要蛋白质合成量骤然增加时 就利用翻译水平的调控机制 使大量蛋白质迅速合成 翻译调 控被用作一个微调机制以保证从已有的 mRNA 形成非常精确地和一定量的蛋白质 差别蛋白质加工 选择哪些蛋白 质加工成功能性蛋白 胚胎发育中 差异基因表达的调控机制十分复杂 也有少量基因表达调控发生在 DNA 水平 22 SRY 基因存在与基因存在与 Y 染色体中 它编码染色体中 它编码 TDF 组织性腺发育成精巢 而非卵巢 请阐述 组织性腺发育成精巢 而非卵巢 请阐述 答 在胚胎中位于皮质的原始生殖细胞在睾丸因子 TDF 的影响下萎缩 而 TDF 的合成则依赖与 SRY 基因 SRY 基因存在与 Y 染色体中 它编码 TDF 组织性腺发育成精巢 而非卵巢 Sry 的直接作用模型 Sry 直接诱导雄性生 殖嵴特异性基因的表达 Sry 的间接作用模型 Sry 诱导生殖嵴细胞合成某种因子 中肾细胞进入生殖嵴 诱导生殖 嵴表皮细胞转变为睾丸支柱细胞 并表达雄性特异性基因 23 阐述早熟素是如何引起某些昆虫幼虫早熟地变态为不育成虫的 阐述早熟素是如何引起某些昆虫幼虫早熟地变态为不育成虫的 答 从菊科植物中分离出 种成分 能引起某些昆虫幼虫早熟地变态为不育的成虫 称为早熟素 早熟素通过在未成 熟的昆虫中引起咽侧体细胞选择死亡完成这个过程 这些细胞是负责合成保幼激素的 因为没有保幼激素 幼虫开始 变态和进行成虫的蜕皮 保幼激素也负责卵成熟 没有这种激素雌性不育 25 简述角膜诱导有关的因素有哪些 简述角膜诱导有关的因素有哪些 答 1 视网膜和 或 晶状体 眼球在角膜诱导诱导中起重要作用 若切除眼球 角膜变成皮膜 眼原基移到表皮 2 细胞外基质 晶状体囊中含有的细胞外基质 晶状体囊 诱导 角膜上皮 分泌 初级基质 积累在 上皮表面的细胞外基质可以帮助维持上皮细胞的进一步分化和刺激上皮细胞产生胶原 这被称为 持续的诱导作用 3 类坏死和感受性 类坏死指细胞处于活的和死亡之间 有着一整套原生质的临界状态 这种变化是可逆的 经过类坏 死处理后的表皮 角膜诱导速度加快 类坏死处理加快角膜诱导的原因是提高了表皮移植的感受性 类坏死处理引起 蛋白质 细胞核 细胞质和细胞外基质成分的一系列变化 可能与提高了表皮的感受性和加快角膜诱导的进程有关 一些物理或化学处理表皮 也能影响诱导速度 4 眼内压 眼内液体的压力对角膜正确的曲度形成十分重要 将毛细 管插入鸡胚眼内 眼内液体流失 角膜将不能发育出角膜所特有的曲率 27 两栖类变态中 试述肝的变态变化有哪些 两栖类变态中 试述肝的变态变化有哪些 答 肝的变态变化 1 肝中核糖体只保留总量的恒定 而无积累