附枝的发育和再生
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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别离到特定的裂球中,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”,因为整体胚胎好似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。
节肢动物与分布广泛相适应的结构特征节肢动物是一大类动物门的生物,包括了昆虫、蜘蛛、螃蟹、蜈蚣等。
它们拥有一系列适应不同环境的结构特征,使它们能够广泛分布于地球的各个角落。
下面将详细介绍节肢动物的适应特征。
首先是节肢动物的外骨骼特征。
变态发育后的节肢动物都拥有外骨骼,即硬壳或甲壳。
这个外骨骼能够提供身体保护,并限制身体的扩张。
它的功能类似于我们人类的骨骼系统,为节肢动物提供了支持和保护。
虽然外骨骼的硬度较高,但是也限制了节肢动物的体积增长和活动范围。
为了适应生长过程中的不断变大的需要,一些节肢动物会脱去旧外骨骼并再生一个新的。
第二个特征是节肢动物的分节体和附肢。
节肢动物的身体由多个相似的片段组成,每个片段都有一对附肢,这些附肢具有各种功能,如步行、感知、攻击、捕食等。
这样的分节体结构使得节肢动物能够更加灵活地行动和适应环境。
一些昆虫甚至能够进行复杂的活动,如呼吸、飞行、游泳等。
第三个特征是节肢动物的呼吸系统。
节肢动物的呼吸系统有多种形式,适应不同的环境和生活习性。
昆虫通常具有气管呼吸系统,通过细小的气管将氧气直接输送到身体组织。
蜘蛛和螃蟹则采用了书肺呼吸系统,通过内部的一系列书鳃来进行呼吸。
这些不同的呼吸系统使节肢动物能够在陆地、水中和空气中进行生活。
第四个特征是节肢动物的感知器官。
节肢动物的感知器官非常发达,可以帮助它们感知和适应环境。
大多数节肢动物具有复眼和触角。
复眼由许多简单的眼睛组成,能够形成多个像素点,提供广角视觉。
触角则可以感知到周围的物体、温度和化学物质。
这些感知器官使节肢动物能够快速反应和适应环境中的各种变化。
最后一个特征是节肢动物的生殖方式和繁殖能力。
节肢动物的生殖方式多样,既有有性生殖也有无性生殖。
有些昆虫和蜘蛛进行复杂的交配行为,保证了基因的多样性。
而一些节肢动物也能够通过无性繁殖的方式产生大量后代,从而在短时间内迅速适应环境变化。
综上所述,节肢动物适应广泛分布的特征包括外骨骼、分节体和附肢、多样的呼吸系统、发达的感知器官以及丰富的生殖方式。
《发育生物学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程名称:发育生物学英文名称:Developmental Biology课程类别:专业课学时:54学分:3.0适用对象: 生物科学专业06级本科生考核方式:考试,平时成绩占总成绩的30%先修课程:本课程是在植物学、分析化学、有机化学、动物生物学、细胞生物学等课程之后开设的。
二、课程简介发育生物学是研究生命体发育过程及其本质的科学。
发育(development)是有机体生命现象的变化发展,是有机体不断自我构建和自我组织的过程。
发育生物学是近年来随着生命科学领域各学科的进展,尤其是分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等学科进展及其与胚胎学的相互渗透而发展形成的一门新兴学科,是当今生命科学研究的前沿阵地和主战场之一。
Brief introduction to the course of Developmental BiologyDevelopmental Biology is a discipline to investigate the process of development ant its mechanism. Development is a process of dynamic variation, and self-construction and self-organization of organism. With the rapid progress of Molecular Biology, Cell Biology, Genetics, Biochemistry and their penetration with embryology, Developmental Biology is now developing into a novel discipline of the most important disciplines in the field of life sciences.三、课程性质与教学目的发育生物学的研究对象,其一,研究个体发育的机制,即生命个体的生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、成熟、衰老和死亡的发展过程的机制;其二,研究生物种群系统发生的机理。
发育生物学:是应用现代生物学的技术研究生物的生殖、生长和细胞分化等发育本质的科学。
发育:指生命现象的发展,有机体的自我构建和自我组织。
个体发育:从受精卵 (合子)开始,通过一系列的分裂和分化形成胚胎、产生有机体的所有细胞过程。
胚胎发育:从受精到出生之间有机体的发育。
分化:从一个单细胞受精卵通过细胞分裂和分化产生肌肉细胞、皮肤细胞、神经细胞、血细胞等所有的细胞表型,这些细胞差异性产生的过程称为分化形态发生:不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程生长 :则指生物个体大小的增加。
有机体通过生长发育成为成熟个体,再经过衰老,最后死亡。
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。
囊胚: 到卵裂后期,这些分裂球聚集构成圆球形囊泡状的胚胎。
原肠胚形成:囊胚后期,胚胎产生一系列广泛的、戏剧性的细胞运动,细胞之间的位置信息发生改变。
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称为图式形成定型::细胞在分化之前,将发生一些隐蔽的变化,使细胞朝特定方向发展,这一过程称为定型。
分化: 从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程特化: 当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织命运已经特化了。
决定:当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织命运已经决定了。
自主特化:卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球胚中,分裂球中所含有的特定胞质决定它发育成哪一类细胞,细胞命运的决定与临近的细胞无关。
这种定型方式称为自主特化镶嵌型发育:以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式胚胎诱导:胚胎发育过程中,相邻细胞或组织之间通过相互作用,决定其中一方或双方的分化方向,也就是发育命运调整型发育:对细胞呈有条件特化的胚胎来说,如果在胚胎发育的早期将一个分裂球从整体胚胎上分离,那么剩余的胚胎细胞可以改变发育命运,填补所留下的空缺。
发育生物学试题库(发育生物学教学组)(发育生物学教学组)目录:第一章 章节知识点与重点 .............................................. 1第一章第二章 发育生物学试题总汇 ............................................ 6第二章第三章 试题参考答案 (14)第三章第一章章节知识点与重点绪论1.发育和发育生物学发育和发育生物学2.发育的功能发育的功能3.发育生物学的基础发育生物学的基础4.动物发育的主要特点动物发育的主要特点5.胚胎发育的类型(嵌合型、调整型)胚胎发育的类型(嵌合型、调整型)6.研究发育生物学的主要方法研究发育生物学的主要方法第一章细胞命运的决定1.细胞分化细胞分化2.细胞定型及其时相(特化、决定)细胞定型及其时相(特化、决定)3.细胞定型的两种方式与其特点(自主特化、有条件特化)4.胚胎发育的两种方式与其特点(镶嵌型发育依赖型发育)5.形态决定子形态决定子6.胞质定域(海胆、软体动物、线虫)胞质定域(海胆、软体动物、线虫)7.形态决定子的性质形态决定子的性质8.细胞命运渐进特化的系列实验细胞命运渐进特化的系列实验9.双梯度模型双梯度模型10.诱导诱导11.胚胎诱导胚胎诱导第二章细胞分化的分子机制1.细胞表型分类细胞表型分类2.差异基因表达的源由差异基因表达的源由3.了解基因表达各水平的一般调控机制了解基因表达各水平的一般调控机制第三章转录后的调控1.RNA加工水平调控加工水平调控2.翻译和翻译后水平调控翻译和翻译后水平调控第四章发育中的信号传导1.信号传导信号传导2.了解参与早期胚胎发育的细胞外信号传导途径第五章受精的机制1.受精受精2.受精的主要过程及相关知识受精的主要过程及相关知识3.向化性向化性4.顶体反应顶体反应5.皮质反应皮质反应第六章卵裂1.卵裂特点(课堂作业)卵裂特点(课堂作业)2.卵裂方式卵裂方式3.两栖类、哺乳类、鱼类、昆虫的卵裂过程及特点4.(果蝇)卵裂的调控机制(果蝇)卵裂的调控机制第七章原肠作用1.了解原肠作用的方式:了解原肠作用的方式:2.海胆、文昌鱼、鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类的原肠作用基本过程与特点第八章神经胚和三胚层分化1.三个胚层的发育命运三个胚层的发育命运第九章胚胎细胞相互作用-诱导1.胚胎诱导和自动神经化、自动中胚层化2.胚胎诱导、异源诱导者胚胎诱导、异源诱导者3.初级诱导和次级诱导、三(多)级诱导4.邻近组织相互作用的两种类型邻近组织相互作用的两种类型5.间质与上皮(腺上皮)的相互作用及机制第十章胚轴形成1.体形模式体形模式2.图式形成图式形成3.果蝇形体模式建立过程中沿前后轴不同层次基因的表达4.果蝇前后轴建立的分子机制果蝇前后轴建立的分子机制5.果蝇背腹轴形成的分子机制果蝇背腹轴形成的分子机制第十一章脊椎动物胚轴的形成1.什么是胚轴什么是胚轴2.两栖类胚轴形成过程及分子机制两栖类胚轴形成过程及分子机制3.了解鸟类、鱼类、哺乳类动物胚轴形成过程及分子机制第十二章脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制1.脊椎动物中枢神经系统的前后轴形成脊椎动物中枢神经系统的前后轴形成2.脊椎动物中枢神经系统的背腹轴形成脊椎动物中枢神经系统的背腹轴形成3.脊椎动物体节分化特征脊椎动物体节分化特征第十三章神经系统的发育1.神经系统的组织发生神经系统的组织发生神经系统的组成来源(神经管、神经嵴、外胚层板)中枢神经系统的组织发生(脊髓、大脑、小脑、核团)神经系统发生过程中的组织与调控(位置、数目)2.神经系统的功能建立神经系统的功能建立3.神经突起(树突和轴突)神经突起(树突和轴突)4.局部有序投射局部有序投射5.突触突触第十四章附肢的发育和再生1.附肢的起源附肢的起源2.附肢的早期发育附肢的早期发育附肢发育中外胚层与中胚层的相互作用附肢发育中轴性建立附肢发育中轴性建立3.附肢再生(再生过程、再生调节) 第十五章眼的发育1.视泡发育、分化视泡发育、分化2.晶状体发育、分化晶状体发育、分化3.晶状体再生晶状体再生4.角膜发育角膜发育第十六章变态1.变态变态2.昆虫变态的激素调控昆虫变态的激素调控3.两栖类变态的激素调控两栖类变态的激素调控第十七章性腺发育和性别决定1.哺乳动物的性腺发育哺乳动物的性腺发育2.哺乳动物的性别决定哺乳动物的性别决定3.果蝇的性别决定果蝇的性别决定4.雌雄同体、环境性别决定雌雄同体、环境性别决定 第十八章生殖细胞的发生1.精子发生:特点 ,过程,过程精子发生 :特点2.卵子发生:特点 ,过程,过程卵子发生 :特点第十九章干细胞1.干细胞干细胞2.干细胞分类干细胞分类3.了解干细胞的应用了解干细胞的应用第二十章动物发育的环境调控1.发育与环境关系发育与环境关系2.环境对正常发育的调控环境对正常发育的调控3.环境对正常发育的干扰环境对正常发育的干扰4.遗传与环境之间的相互作用遗传与环境之间的相互作用第二章 发育生物学试题样题总汇一、填空题(每空1分)分)1. 发育生物学研究的主要内容是发育生物学研究的主要内容是 和 ,其主要任务是研究生命体发育的体发育的 及其及其 机制。
第一章绪论(3学时)教学目的与要求:1.了解发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科学关系;2.掌握动物发育的主要特征和基本规律;3.了解发育生物学的发展简史;4.熟悉发育生物学研究中常用的模式生物及研究技术。
教学内容:第一节发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科学关系发育(development)包括个体发育(ontogeny)和系统发育(phylogeny)。
个体发育是自受精卵开始到形成成熟个体所经历的一系列变化过程,系统发育是同一起源的生物群的形成历史。
发育生物学是从细胞水平和分子水平上研究生物个体发育机制的学科,它涉及基因如何控制胚胎细胞的行为、如何决定发育的模式以及胚胎的形态变化等重要问题,是生物学的核心学科。
随着分子生物学的发展与应用,发育生物学获得了迅速发展。
发育是生物界普遍存在的生物学现象,不同生物的发育既具有差异,又具有相似性,因此,对包括动物、植物和微生物在内的生物的发育过程进行比较和综合,有助于了解生物之间在发育上的共同规律和特殊性,有助于把握和理解发育的生物学本质。
由于历史的原因,人们对动物的发育研究比较充分和深入,而对植物等其他生物的研究则不够,因此,本课程中动物发育的内容所占比例相对较大。
第二节动物发育主要特征和基本规律动物的胚胎发育比较复杂,不同类的动物,胚胎发育的情况也不尽相同,但是早期胚胎发育的几个主要阶段却是相同的。
高等动物的发育过程也包括胚前发育、胚胎发育和胚后发育几个主要阶段,胚胎发育包括受精、卵裂、囊胚、原肠胚、中胚层及体腔形成、胚层分化等主要阶段,而低等动物因进化地位不同,其胚胎发育则缺少相应的后期几个阶段。
第三节发育生物学的发展简史一、胚胎发生的后成论(epigenesis)和先成论(prefomation)二、细胞学说促进了胚胎学理论的发展三、镶嵌式发育与调整式发育四、诱导现象的发现五、遗传学与发育学的结合第四节发育生物学的模式生物一、脊椎动物模式生物1.两栖类:非洲爪蟾(Xenopus laevis)2.鱼类:斑马鱼(Danio rerio)3.鸟类:鸡4.哺乳动物:小鼠二、无脊椎动物模式生物1.果蝇2.线虫:秀丽陷杆线虫第五节发育生物学研究技术一、常用发育生物学研究技术1.显微镜技术2.组织切片技术3.分子生物学技术4.原位杂交技术5.显微注射6.报道基因技术7.细胞标记技术二、发育遗传学技术1.正向遗传学技术2.反向遗传学技术第二章细胞命运的决定(3学时)教学目的与要求:1.掌握细胞命运的决定机制;2.掌握细胞命运决定在发育过程中的调控;3.了解常见模式生物的细胞命运决定。