发育生物学总结大全
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发育生物学总结 --BY(09)1受精(fertilization)的概念*1)概念:两性细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。
受精作用是发育的开端,一个新的生命从此开始。
2)受精的功能:将父母的基因传递给子代;激发卵细胞中确保发育正常进行的一系列反应。
授精(insemination):精子入卵以前两者相互接触的整个过程。
2受精的方式*1)体外受精(external fertilization)是指雌雄生殖细胞都排到体外水中,精卵在水中完成受精作用。
如大多数海产贝类、棘皮动物、甲壳类、鱼类和两栖类。
2)体内受精(internal fertilization)动物通过交配,精卵在雌性动物生殖管道中相遇而完成受精作用。
如软体动物中的头足类、腹足类、爬行类、鸟类及哺乳类等。
3)鳃腔中受精精子先排出体外,随水流由雌体的入水孔进入鳃腔,与卵子相遇而受精,这是一种特殊的受精方式。
如河蚌和密鳞牡蛎。
3受精时间(排卵时间)*1)蛔虫型:精子入卵的时间是在卵第一次成熟分裂之前,即处于初级卵母细胞时期。
如蛔虫、海绵、箭虫、沙蚕等。
2)中间型Ⅰ:精子入卵的时间是在第一次成熟分裂中期。
如软体动物瓣鳃类、玻璃海鞘、磷沙蚕等。
3)中间型Ⅱ:精子入卵的时间是在第二次成熟分裂中期。
如文昌鱼、海星和绝大多数脊椎动物等。
4)海胆型:精子入卵的时间是在完成了两次成熟分裂之后。
如腔肠动物和棘皮动物。
海星例外,上述4种受精类型都存在。
4 精子的特点(与卵子对比)*:1)精子发生的全部过程在精巢中进行;2)精子是一种高度特化的细胞,形态各异;3)精子体积很小;4)精子运动速度极快。
5精子的发生*1). 增殖期:精原细胞(spermatogonium)大量增殖。
2.)生长期:精原细胞不再分裂,同化,体积增大,成为初级精母细胞(primary spermatocyte)。
3.)成熟期:初级精母细胞连续进行两次成熟分裂,分别形成次级精母细胞和精子细胞。
1. 原肠:原肠作用中植物极板向内弯曲、内陷,当深及囊胚腔1/4到1/2时,内陷停止,此时陷入的部分称为原肠。
原肠作用(gastrulation)是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。
原肠形成期间,囊胚细胞彼此之间的位置发生变动,重新占有新的位置,并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。
2.原肠作用的细胞迁移的主要方式?答:外包,内陷,内卷,分层,内移,集中延伸。
3.瓶状细胞是怎样形成的?其作用是什么?答:爪蟾胚胎未来背侧即赤道下方向“灰色新月区”发生原肠作用,在“灰色新月区”形成背唇,而凹陷的小孔为胚孔,胚孔处的细胞顶端部位剧烈收缩,而基底部位扩张,变为瓶状。
作用:与胚胎外表面相通4.初级神经胚形成和次级神经胚形成?答:初级神经胚形成:由脊索中胚层诱导上面覆盖的外胚层细胞分裂,内陷并与表皮质脱离形成中空的神经管。
初级神经胚形成的过程可以分为彼此独立但在时空上又相互重叠的5个时期:(1)、神经板(neural plate)形成(2)、神经底板(neural floor plate)形成(3)、神经板的整形(shaping)(4)、神经板弯曲成神经沟(neural groove)(5)、神经沟闭合形成神经管(neural tube)次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着在细胞索中心产生空洞形成中空的神经管。
5.什么叫神经板,神经褶,神经沟?答:神经板:外胚层中线处细胞形状发生改变,细胞纵向变长加厚,形成神经板。
神经褶:神经板形成后不久,边缘加厚,并向上翘起形成神经褶。
神经沟:神经褶形成后在神经板中央出现的U型沟。
6.无脑畸形和脊髓裂?与哪些基因有关,如何避免?答:无脑畸形和脊髓裂均为人类胚胎的神经管闭合缺陷症。
人的后端神经管区域在27天时如不能合拢,则产生脊髓裂;若前端神经管区域不能合成,则胚儿前脑发育被停止,产生致死的无脑畸形。
它们与pax3、sonic hedghog和openbrain等基因有关。
有关发育生理知识点总结1. 细胞分化细胞分化是指一种细胞从未分化状态逐渐转变为分化状态的过程。
在生物体发育过程中,细胞分化是细胞特异性的表现,也是形成各种不同功能组织与器官的基础。
细胞分化的调控是通过基因的表达和基因调控网络来完成的。
在细胞分化过程中,转录因子和细胞信号传导途径起着关键的调控作用,细胞内环境的调控对细胞的分化也有重要影响。
此外,外界环境的刺激和调节因素也会影响细胞的分化,如细胞因子、生长因子等。
2. 组织生长组织生长是指一个组织或器官从胚胎期开始,经由细胞增殖、细胞分化、细胞间物质的合成和沉积等过程,逐渐扩大体积和提高生理功能的过程。
在组织生长过程中,细胞的增殖是关键的一环,对于组织生长的速度和程度有着决定性的影响。
此外,组织生长还涉及到细胞间物质的合成和分泌,细胞间的相互作用与通讯等。
组织生长的调节包括内源性调控和外源性调控两个层面,即通过内部遗传信息的调节和外部环境的影响来完成组织生长的调控。
3. 器官发育器官发育是指不同类型的细胞组合成不同形态和结构的器官,形成器官具有特定的功能和生理活动。
器官发育受到遗传信息、生长调节因子和外部环境等多种因素的影响,它是一个复杂的过程。
在器官发育过程中,细胞的命运决定和组织形态的建立是关键问题,同时细胞间通讯和相互作用也是器官发育的重要因素。
器官发育除了受到内部基因的调控,还受到外部生长因子和信号通路的影响。
器官形态的建立涉及到细胞间黏附、移动和形态动力学等生理过程。
4. 性腺发育性腺发育是指生殖细胞和配子细胞产生的过程。
在性腺发育的过程中,生殖细胞从未分化状态逐渐分化成生殖细胞,然后进行减数分裂,形成配子细胞。
性腺发育主要受到内分泌激素的调节,包括性激素和生长激素等。
在性腺发育过程中,荷尔蒙对生殖细胞的分化和配子细胞的减数分裂都有重要影响。
5. 生殖细胞发育生殖细胞发育是指配子细胞在生物体内形成的过程。
生殖细胞的发育过程包括雄性生殖细胞和女性生殖细胞发生,减数分裂,最终形成精子和卵子两种细胞。
发育生物学总结汇总-08级(总22页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--绪论1、概念发育生物学:生命体以遗传信息为指令,循序渐进自我组装、自我复制、自我调控,完成有机体生命周期的过程。
主要包括动物发育生物学和植物发育生物学。
医学发育生物学是进一步探讨多细胞生物(主要是脊椎动物)从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长至衰老死亡整个生命过程和生命活动机理的科学;也是探讨生命科学中人类所面临的几大难题,如生物进化、发育异常、癌变、衰老等的生物医学机理的科学。
2、发育(development)在科学上的定义是,一个有机体从其生命开始到成熟的变化过程;其基本发育过程(developmental processes) 主要包括五个方面:①细胞分裂(Cell division)早期生物胚胎的细胞分裂称卵裂(Cleavage): 细胞分裂快、没有细胞生长的间歇期,因而新生细胞的体积比母细胞小。
②细胞分化(Cell differentiation)是同一来源的细胞发展为结构和功能不同的细胞,包括化学成分分化、形态结构分化和功能分化。
③发育模式形成(Pattern formation)指胚胎发育早期形成有序的结构,(1) 躯体轴线的制定和 (2) 胚层的形成。
④形态发生(Morphogenesis)是指由受精卵发育到成熟胚胎的立体形态发生显著改变,在其过程中经历了一系列有序的形态结构变化,包括胚体外形的建立与组织器官的形态发生。
最突出的形态变化发生在原肠作用开始之后。
⑤生长(Growth)胚胎在基本的有序的结构形成之后在体积上显著增加,原因包括细胞数量的增加、细胞体积的增加、胞外基质的增加。
3、Cell Behaviour细胞行为主要包括:•Cell state: 指基因活性状况。
•Cell-to-cell signaling: 细胞间信号传送、接受、反应。
发育生物学(developmental biology):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。
发育生物学的研究内容: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、衰老和死亡,即生物个体发育(ontogeny) 中生命过程发展的机制;生物种群系统发生(systematics development) 的机制。
发育生物学的主要任务是研究生物个体发育的遗传程序及其调控机制。
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,建立结构的过程叫做形态发生生长(growth) :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(aging),最后死亡。
个体发育的特征生物个体发育的特征是具有严格的时间和空间的次序性,这种次序性由发育的遗传程序控制。
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(blastula): 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第一章定型(commitment):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叫细胞分化特化(specialized): 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。
发育生物学要点小结(期末考试)发育生物学一、名词解释1.发育:亦称发生,指生命现象的发展,是生物有机体的自我构建和自我组织的过程2.发育生物学:应用现代生物学技术研究生物发育本质的科学。
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、衰老和死亡,即生物个体发育中生命过程发展的机制。
同时,也研究生物种群系统发生的机制。
3.发育体制(形体模式):多细胞生物在形态特征和功能形成的有序构建程式。
主要包括胚轴形成、体节形成、枝芽和器官原基形成等事件。
4.生殖质:定位于卵质的特殊区域,并决定原始生殖细胞形成和发育的特化的卵质决定因子。
主要由蛋白质和RNA组成,呈颗粒状结构5.顶体反应:具有顶体结构动物的精子,受精前精子在同卵子接触时,精子顶体产生的一系列变化。
6.囊胚:细胞数目增加,胚体中空而形成一个基本为球形的囊状结构7.原肠胚:囊胚后,部分细胞迁移到囊胚内部,形成一个双胚层或三胚层的胚胎8.器官发生:细胞之间相互作用,细胞重新排列,形成躯体及器官的过程。
9.形态发生:即细胞或细胞群在形态上、空间排列上的变化,形成独特的形态。
10.细胞分化:即细胞内部生成独有的蛋白质,使之具备独特的功能。
11.同源异形框(盒)基因:一类含有同源框的基因,决定每一体节的性质与形态特征,即选择体节向某个方向发育、分化。
12.间隙基因:第一个沿前后轴表达的合子基因,表达位于合胞体胚盘中心体节区域,建立空间结构的相邻平面13.成对规则基因:被间隙基因转录因子激活,使胚胎分成为明显的体节14.体节极化基因:是指在pair‐rule基因表达之后立即表达的基因,它们决定了体节的边界和体节内细胞的命运15.执行基因:同源异型选择者基因的靶基因,其活化和表达直接诱导特定器官原基的形成。
16.终末分化:就是走向成熟的分化,其分化的产物就是这种细胞的终末产物。
17.顶端外胚层嵴AER:在鸟类和哺乳类中胚层诱导肢芽顶端前、后边缘的外胚层细胞伸长,形成一个增厚的特殊结构。
1个体发育:多细胞生物从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡是一个缓慢和逐渐变化的过程,我们称这个过程为个体发2系统发生:研究生物种群的发生发展以及进化的机制。
3诱导:诱导是指一类组织与另一类组织的相互作用,前者称为诱导者,后者称为反应组织。
4卵裂(cleavage):受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵细胞质分割成许多较小的、有核的细胞,形成一个多细胞生物体的过程称为卵裂.5原肠作用(gastrulation):是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。
6图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官,构成有序空间结构的过程称为图式形成7生殖质(germ plasm):有些动物的卵细胞质中存在着具有一定形态结构、可识别的特殊细胞质。
生殖质由蛋白质和RNA组成,定位于卵质的特殊区域。
8细胞分化(cell differentiation):从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细胞分化。
9定型(commitment):细胞在分化之前,会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。
10 特化(specification):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发育命运已经特化。
11决定(determination):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已经决定12 形态发生决定子:也称为成形素或胞质决定子,存在于卵细胞质中的特殊物质,能够制定细胞朝一定方向分化,形成特定组织结构。
13 胞质隔离(cytoplasmic segregation):形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运。
这一现象称为胞质定域。
胞质定域也称为胞质隔离或胞质区域化或胞质重排。
14 自主特化(autonomous specification):卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球中,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。
第一章发育生物学研究内容和发育的基本过程个体发育:受精卵--------成熟个体系统发育:同一起源的生物种群系统发生过程发育生物学:应用现代生物学技术,从细胞水平和分子水平上研究生物发育机制的科学。
主要任务:研究遗传程序和调控机制发育个体发育的基本规律:胚前发育(受精——原肠形成),胚胎发育,胚后发育个体发育具有严格的时空特征主要任务:有机体全部细胞产生并组织成结构保证世代交替和生命的连续亚里士多德提出先成论:生物个体胚胎预先存在于胚胎中,各个部分随着胚胎的发育而长大。
精原论:胚胎预先存在于精子中卵原论:胚胎预先存在于卵子中后成论:胚胎发育过程中,各种结构式逐渐形成的。
比较胚胎学冯贝尔法则:所有脊椎动物在通过一个非常相近的早期胚胎之后,才发生发育途径的分化,胚胎开始依次具有各纲、目属的特征。
Weisman提出了生殖质论,Hertwig提出了受精论实验胚胎学19世纪末到20世纪初,胚胎学发张为用实验手段探索发育原理和细胞之间的相互关系,探索单细胞合子是如何分化产生不同形态功能的组织细胞。
分子胚胎学利用分子生物学的方法,从分子水平阐明发育机制。
模式生物海胆:大量的精子卵子,卵子小且透明,胚胎发育持续时间短,世代周期长果蝇:个体小,易于培养,乱子大,易于观察原位杂交技术:核酸分子杂交技术,通过检测某一特定mRNA在组织或胚胎中的分布胚胎干细胞:早期胚胎分离出来的一类细胞,体外培养无限繁殖,自我更新,多向分化。
第二章生殖质:定位于卵质特殊区域的一类特化的胞质决定因子,主要有RNA和蛋白质组成,决定PGC的形成和发育。
精子形成的任务:单倍体配子,为受精的准备精子变态:①鞭毛形成②顶体形成③细胞质的其他变化④鱼精蛋白代替组蛋白精子与支持细胞:支持、营养生精细胞参与调节精子发生周期胞质运动使精子推向官腔分解吸收精子残余物。
卵子形成:启动维持早期胚胎代谢和发育卵黄的化学组成:蛋白质、磷脂,少量中性脂肪卵黄作用:供应胚胎的能量和物质合成原料于卵细胞质分布、卵细胞极性产生、细胞分化密切均黄卵:文昌鱼、海胆、哺乳类端黄卵:鱼类、鸟类、爬行类中黄卵:昆虫(果蝇)软体动物极体几乎不含细胞质卵子发育同步性:仅限于卵原阶段滤泡细胞作用:为卵母细胞提供营养物质,分泌固醇类激素,参与精子调节,形成卵外卵膜初级卵膜:卵细胞本身分泌的物质形成次级卵膜:滤泡细胞分泌的物质三级卵膜:输卵管和生殖附属器官分泌形成第三章受精:两性生殖细胞结合形成具备双亲遗传潜能的受精卵的过程,是新生命的开端受精时雌性生殖细胞减一前:蛔虫减二中:脊椎类,文昌鱼完成:海胆受精的任务:将父母的基因遗传给后代激活卵子,启动个体发育受精过程:①精子卵子的接触与识别物种特异性精子吸引,精子激活肽(特异性趋化因子)精子附着—物种特异性结合精子顶体中有结合素,卵膜上油结合素手提②精子与卵子的融合③卵的激活④精卵遗传物质的融合顶体反应:受精时,精子与卵外胶膜接触,引起精子顶体发生胞吐作用,释放的蛋白水解酶和产生的顶体突起共同作用,从而使精子穿过卵外胶膜与卵黄膜直接接合。
生物发育知识点总结1. 生物发育的基本概念生物发育是指生物从受精卵到成熟个体的过程,包括胚胎的形成、器官的发育和个体的成长。
在这个过程中,受精卵先经过细胞分裂形成胚胎,然后进行细胞分化形成不同类型的细胞,最终形成成熟个体。
生物发育的过程受到遗传、环境等多种因素的影响,是一个复杂的生物学过程。
2. 细胞分裂细胞分裂是生物发育过程中最基本的过程之一。
分裂是指细胞在生长发育过程中,通过细胞质分裂和细胞核分裂形成两个完全相同的细胞的过程。
细胞分裂包括有丝分裂和无丝分裂两种方式。
有丝分裂包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和子细胞期四个阶段。
无丝分裂则是指细菌等原核生物的细胞分裂方式。
细胞分裂是生物发育中不可或缺的过程,它在细胞增殖和生长以及生物体的更新换代过程中发挥着重要作用。
3. 细胞分化细胞分化是生物发育过程中的另一个重要过程。
它是指一种未定向的细胞状态,通过分化形成具有特定功能和形态的细胞的过程。
在细胞分化过程中,细胞通过表达一组特定的基因,使得它们在形态和功能上具有明显的差异。
细胞分化是多种细胞类型形成过程中的重要环节,对于器官形成和个体发育具有重要意义。
4. 器官形成器官形成是生物发育过程中的一个重要阶段。
它是指胚胎内不同类型的细胞通过分化和分布形成不同的组织和器官的过程。
在器官形成过程中,细胞会根据其所处的位置和受到的信号分化为不同的细胞类型,并在胚胎中形成各种器官。
器官形成是生物体的一个重要发育阶段,对于生物体的结构和功能具有重要意义。
5. 细胞增殖细胞增殖是生物发育过程中的一个重要过程。
它是指细胞通过分裂形成新的细胞的过程。
在细胞增殖过程中,细胞通过有丝分裂或无丝分裂形成新的细胞,从而实现生物体的生长和更新。
细胞增殖与细胞分化密切相关,是生物发育的重要环节之一。
6. 内外环境因素生物发育过程受到内外环境因素的影响。
内环境因素包括基因、细胞信号传导等因素,外环境因素包括温度、光照、营养等因素。
发育生物学概述发育(development)一个有机体从其生命开始到发育成熟,再到衰老死亡的完整生命变化过程。
细胞:由少到多;形态:由简单到复杂;功能:从无到有,从单一到多样发育生物学(Developmental Biology)研究生物体发育过程及其调控机制的学科。
细胞决定(cell determination)细胞在出现特有形态结构、生理功能和生化特性前所发生的细胞分化方向的内在变化,受细胞内形态形成的决定子的控制细胞分化(cell differentiation)胚胎细胞发育为具有特定结构、特定形态和专一功能细胞的过程;化学分化→形态分化→功能分化;相同基因组不同基因表达的结果,基因表达的调控是细胞分化的关键受精(fertilization):从精子进入卵内到雌、雄生殖细胞核结合形成合子。
授精(insemination):精子入卵以前两者相互接触的整个过程。
精液的组成1. 精浆:含有附睾、精囊腺和前列腺分泌液组成的溶胶,对精子有多方面的功能(营养、保护、抑制)。
精囊腺分泌物中含有凝固酶前列腺分泌物中含有液化酶2. 精子:精子的结构:(1)头:顶体区:顶体外膜(OAM)顶体内膜(IAM)顶体基质(透明质酸酶、顶体酶、酸性磷酸酶)赤道段顶体后区(2)颈(3)尾中段(线粒体鞘)主段(致密纤维柱、纤维鞘)末端(4)总长60μm获能(capacitation):精子在雌性生殖道内环境某些因素的作用下,将发生一系列可逆性的改变,使精子获得与卵产生相互作用的能力。
获能的部位:子宫颈(粘液筛选、阻隔精浆);子宫(获能);输卵管狭部获能的条件:1. 脱离精浆环境2. 时间——物种特异性时程3. 蛋白质——血清白蛋白(BSA/HAS)4. 特定离子浓度及其比例Ca2+、K+、Na+、HCO3-5. 激素或细胞因子孕酮、肝素、载脂蛋白、血小板激活因子(PAF)精子在获能中的变化:(1)质膜变化:①膜表在成分去除与膜糖基修饰②膜脂改组——胆固醇丢失,膜流动性增强③膜蛋白重构——酶、离子通道、受体激活Ca2+ 结合蛋白分布改变④膜负电位增强结果:暴露与某些信号分子识别的特殊受体,以启动细胞内信号转导途径;提高膜通透性,活化代谢,增强运动;降低膜稳定性,以利于发生顶体反应(2)代谢活化:①有氧氧化增强能量物质分解加速,提高运动能力②多种酶系激活Ca2+内流→腺苷酸环化酶——cAMP↑磷酸酯酶→溶血磷脂蛋白酪氨酸激酶→下游蛋白磷酸化③膜脂代谢增强(3)运动变化(超激活):①尾部呈现强烈的“鞭打样”摆动②头部侧摆显著加大③运动轨迹偏离线性(4)趋化性运动:①输卵管壶腹部转移②朝向卵丘团③顶体反应诱导剂诱导顶体反应*获能完成标志:超激活结合透明带诱导顶体反应去获能(decapacitation):如果使精子返回到精浆中,这种能力将再度失去——说明精浆中具有抑制获能的因素。
发育细胞生物学知识点总结发育细胞生物学是研究生物体从受精卵到形成成熟个体的整个发育过程的科学。
在发育过程中,细胞通过分裂、分化和迁移等一系列复杂的过程,最终形成不同类型的细胞和组织。
这一领域的研究对于理解生物体的发育和进化具有重要意义。
本文将介绍一些发育细胞生物学的基本知识点。
1.受精和胚胎发育发育的起点是受精过程,即精子和卵子的结合。
受精后,卵子开始进行有丝分裂,最终形成一个多细胞胚胎。
胚胎发育过程中,细胞不断分裂,并逐渐分化成各种不同类型的细胞。
这些细胞会根据其特定的功能和位置,形成不同的组织和器官。
2.细胞命运决定在发育过程中,细胞的命运是由基因表达调控的。
细胞通过调控特定基因的表达,决定其分化成为哪种类型的细胞。
这个过程被称为细胞命运决定。
细胞命运决定的机制非常复杂,包括转录因子、信号分子和细胞间相互作用等。
3.体轴建立在胚胎发育过程中,体轴是最早建立的。
体轴决定了左右、前后和上下方向。
体轴建立是通过一系列分子信号和细胞相互作用实现的。
在体轴建立过程中,一些关键基因的表达模式会发生变化,从而使细胞在特定位置和时间上发生不同的命运决定。
4.细胞迁移和组织形成细胞迁移是发育过程中的重要步骤。
细胞迁移使细胞从一个位置移动到另一个位置,最终形成不同的组织和器官。
细胞迁移是由细胞间相互作用和分子信号调控的。
这种迁移过程是高度有序和精确的,确保细胞在正确的位置和时间上进行迁移,从而形成特定的组织结构。
5.器官发育器官发育是发育细胞生物学中的一个重要研究领域。
在发育过程中,细胞根据其特定的功能和位置,组织在一起形成不同的器官。
器官发育涉及细胞分裂、分化、迁移和形态建立等多个方面。
这一过程中,细胞间的相互作用和分子信号起着重要的调控作用。
6.干细胞和再生医学干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
干细胞具有重要的生物学意义,因为它们可以在发育过程中不断分化生成各种不同类型的细胞。
干细胞研究对于再生医学具有重要意义,可以用于治疗一些退化性疾病和损伤。
绪论发育:有机体以遗传信息为基础进行的自我组织和自我构建。
发育生物学是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、胚胎发生、生长到衰老、死亡规律及其机制的科学。
发育生物学是胚胎学的继承和发展。
胚胎学和发育生物学的主要区别在于:①胚胎学基本是对发育过程形态演变的追踪,如动物胚胎学建立了三胚层的概念,以及囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生的基本发育模式,而发育生物学则侧重探索发育的分子生物学过程和机制。
②胚胎学基本将发育过程限制在从受精卵到幼体建立的阶段,而发育生物学将发育扩展为从生殖细胞的形成到个体衰老死亡的全过程。
③胚胎学对各物种发育现象的研究突出的是形态比较,缺乏相互间的内在联系,而发育生物学明确将各种多细胞生物的个体发育放在了生物进化总背景下来进行考查。
发育生物学研究的基本问题:细胞分化(Cell differentiation)形态发生(Morphogenesis)区域特化(Regional specification)器官发生(organogenesis)生长(Growth)繁殖(Reproduction)进化(Evolution)与环境的关系(Environmental integration )What does developmental biology concerns ?1简而言之,是研究生物发育机理的学科。
2一个多细胞个体通常都是从受精卵发育来的。
3精卵结合——受精卵——卵裂——囊胚——原肠胚——神经胚——————胚后发育————衰老——死亡4发育生物学研究所有这些过程的机理。
发育生物学是胚胎学的发展和继续。
胚胎学是描述性的,而发育生物学要阐明胚胎发育的机理,阐明基因是如何控制发育的。
一个受精卵是如何变成胚胎的?两大学说:后成论(epigenesis)和先成论(preformation)之争希腊哲学家Aristotle在公元前第4世纪在对鸡胚和一些无脊椎动物胚胎观察后提出胚胎发育的两种假设:Preformation:生物个体的一切组成部分都早就存在于胚胎中,各个部分随着胚胎的发育而长大。
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分离到特定的裂球中,裂球中所含有的特定胞质可以决定它发育成哪一类细胞,而及邻近细胞没有关系。
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”,因为整体胚胎好像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及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。
发育细胞生物学知识点总结一、细胞分裂的概念及过程1. 细胞分裂是细胞生物学中一个重要的过程,指的是细胞在生长发育过程中通过一系列精确的分子调控和分裂机制,将自身分裂成两个完全相同的细胞的过程。
细胞分裂包括有丝分裂和无丝分裂两种类型。
2. 有丝分裂是指细胞核在分裂时通过有丝分裂间期、前期、中期、后期和细胞质分裂五个阶段完成的过程。
其中,有丝分裂前期是准备期,有丝分裂中期是染色体在纺锤体的辅助下排列的期间,有丝分裂后期是染色体分离和细胞质分裂的过程。
整个有丝分裂过程中,染色体在一系列精细的调控下完成分离和复制,并最终将自身分成两个子细胞。
3. 无丝分裂是指在受精卵、微生物和植物细胞中通过密切相关的机制完成的细胞分裂。
它与有丝分裂不同,无丝分裂是细胞分裂过程中无需通过纺锤体的辅助就能完成分裂的过程。
二、细胞分化的概念及过程1. 分化是指多能干细胞经过非对称分裂而产生的两个有不同性质的细胞类型,包括干细胞和分化细胞。
分化过程中,干细胞会分裂成两种有不同功能和特性的细胞,并最终完成分化为特定类型的成熟细胞。
2. 分化可以通过表观遗传学调控,主要包括染色质结构、DNA甲基化和组蛋白修饰等一系列调控机制。
这些调控机制能够影响基因的转录和表达,从而促进干细胞向分化细胞的发展方向转变。
3. 在细胞分化过程中,干细胞通过表观遗传学调控机制不断地依次作用转录因子和细胞信号通路,从而引导特定基因的表达和调控,最终完成特定细胞类型的分化。
三、细胞凋亡的概念及过程1. 细胞凋亡是指在细胞分裂和分化过程中,细胞通过一系列特定机制发生程序化死亡的过程。
细胞凋亡是细胞生物学中一个重要的过程,能够保持组织和器官的稳态,确保细胞发育和功能的正常进行。
2. 细胞凋亡的过程主要分为三个步骤,包括启动、执行和清除。
在启动阶段,细胞受到内外部因素的刺激,通过一系列信号通路启动细胞凋亡程序。
在执行阶段,细胞发生特定的改变,并最终完成细胞核和细胞质的分解。
生物发育知识点总结图解一、生物发育的基本概念生物发育是指生物个体从受精卵发育到成熟个体的整个过程。
生物发育包括胚胎发育和后期生长发育两个阶段,胚胎发育是指从受精卵开始直到个体发育形态已经建立,生长发育则是指个体继续增长和发育成熟的整个过程。
二、受精卵的形成1. 精子与卵子的结合精子和卵子经过结合形成受精卵是生物发育的起点。
受精卵中携带着父母亲的遗传基因,决定了个体的遗传特征。
2. 受精卵的结构受精卵是由细胞膜、细胞质和细胞核组成,细胞核携带了双亲的遗传信息。
三、胚胎发育1. 受精卵分裂受精卵经过连续的细胞分裂,逐渐形成胚胎。
细胞分裂是生物发育过程中最基本的形式。
2. 胚胎的发育阶段胚胎的发育包括卵裂期、胚乳期、胚芽期。
在这些阶段,胚胎会形成器官和组织,逐渐建立个体的形态。
3. 胚胎的着床在哺乳动物中,受精卵会在子宫内着床,形成胎盘和胚胎膜,为胚胎提供养分和氧气,促进其发育。
四、生长发育1. 生长的基本过程生长发育是指个体在形态上逐渐成熟,包括体积和质量的增加,以及各种器官和组织的发育和定型。
这一过程受到遗传和环境的影响。
2. 发育的调节生物发育是受到一系列生物体内外因素的调控。
例如激素的分泌、营养物质的供给和生物钟的作用都会影响个体的发育。
3. 个体的成熟在生长发育的过程中,个体会逐渐成熟,达到生殖期。
在此期间,个体会进行有性生殖,将自己的遗传信息传递给下一代。
五、生物发育的意义生物发育是生物学的基础知识,研究生物发育可以深入了解生物体的构造、功能和遗传特征。
同时,对生物发育的研究还可以应用于种质改良、生物医学等领域。
结语生物发育是一项复杂而又有意义的过程,它是生物学研究的重要内容之一。
通过对生物发育的深入了解,可以更好地理解生物的特性和行为,为人类的生活和科学研究提供重要的参考。
希望本文可以帮助读者更好地理解生物发育的知识。
卵裂(cleavage):受精卵形成后即不断分裂成较小的细胞,这个过程称为卵裂(cleavage)卵裂球(blastomere):卵裂产生的细胞称为卵裂球囊胚腔(blastocoel):动物极内部的细胞向表面迁移,形成一空腔,即囊胚腔(blastocoel)紧密化(compaction):紧密化是哺乳动物与其它类型卵裂之间最关键的区别。
8细胞之前,分裂球之间结合比较松散,从8个卵裂球起,卵裂球开始重新排列。
8细胞之后突然紧密化,通过细胞连接形成致密的球体。
紧密化是哺乳动物发育中第一次分化(滋养层与内细胞团的分离)的外部条件。
桑椹胚:通常动物的胚胎在64细胞以前为实心体,称为桑椹胚囊胚:在128细胞阶段,细胞团内部空隙扩大,滋养层细胞向桑椹胚中分泌液体,产生充满液体的囊胚腔,此时的胚胎称为囊胚植入(Implantation):胚泡逐渐埋入子宫内膜的过程,又称着床(imbed)。
母型调控:对于大多数动物而言,早期卵裂是由源自卵母细胞的因子调控的,即母型调控合子型调控:晚期卵裂是由合子基因组表达产物调控的,即合子型调控。
MPF (促成熟因子,maturation promoting factor)可促进卵母细胞的成熟,在受精后的卵裂过程中,该因子继续发挥作用。
MPF受蛋白质磷酸化和去磷酸化修饰调节原肠形成(gastrulation):原肠作用或原肠形成是指囊胚细胞有规则的移动,使细胞重新排列,用来形成内胚层和中胚层器官的细胞迁入胚胎内部,而要形成外胚层的细胞铺展在胚胎表面。
原肠胚(gastrula):原肠作用期的胚胎叫原肠胚(gastrula)。
此时,出现了三种原始胚层(germlayer)的分化,形成外胚层、中胚层和内胚层。
内陷(invagination):由囊胚植物极细胞向内陷入,形成二层细胞:外面的一层称为外胚层(ectoderm),向内陷入的一层为内胚层(endoderm)。
内胚层围绕的空腔将形成未来的肠腔,称原肠腔(gastrocoele),原肠腔与外界相通的孔称为原口或胚孔(blastopore)。
1. 原肠:原肠作用中植物极板向内弯曲、内陷,当深及囊胚腔1/4到1/2时,内陷停止,此时陷入的部分称为原肠。
原肠作用(gastrulation)是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。
原肠形成期间,囊胚细胞彼此之间的位置发生变动,重新占有新的位置,并形成由三胚层细胞构成的胚胎结构。
2.原肠作用的细胞迁移的主要方式?答:外包,内陷,内卷,分层,内移,集中延伸。
3.瓶状细胞是怎样形成的?其作用是什么?答:爪蟾胚胎未来背侧即赤道下方向“灰色新月区”发生原肠作用,在“灰色新月区”形成背唇,而凹陷的小孔为胚孔,胚孔处的细胞顶端部位剧烈收缩,而基底部位扩张,变为瓶状。
作用:与胚胎外表面相通4.初级神经胚形成和次级神经胚形成?答:初级神经胚形成:由脊索中胚层诱导上面覆盖的外胚层细胞分裂,内陷并与表皮质脱离形成中空的神经管。
初级神经胚形成的过程可以分为彼此独立但在时空上又相互重叠的5个时期:(1)、神经板(neural plate)形成(2)、神经底板(neural floor plate)形成(3)、神经板的整形(shaping)(4)、神经板弯曲成神经沟(neural groove)(5)、神经沟闭合形成神经管(neural tube)次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着在细胞索中心产生空洞形成中空的神经管。
5.什么叫神经板,神经褶,神经沟?答:神经板:外胚层中线处细胞形状发生改变,细胞纵向变长加厚,形成神经板。
神经褶:神经板形成后不久,边缘加厚,并向上翘起形成神经褶。
神经沟:神经褶形成后在神经板中央出现的U型沟。
6.无脑畸形和脊髓裂?与哪些基因有关,如何避免?答:无脑畸形和脊髓裂均为人类胚胎的神经管闭合缺陷症。
人的后端神经管区域在27天时如不能合拢,则产生脊髓裂;若前端神经管区域不能合成,则胚儿前脑发育被停止,产生致死的无脑畸形。
它们与pax3、sonic hedghog和openbrain等基因有关。
约50%神经管缺陷可由孕妇补充叶酸加以避免。
7.突触的形成?答:突触的形成:当神经元的生长锥抵达靶位,将在二者间形成特化的连接,即神经突触。
8.神经嵴细胞的发生部位,特点,分化命运?答:神经嵴细胞:发生部位——神经管闭合处的神经管细胞和神经管相接的外表层细胞,它的间质细胞化而成具有迁移性。
分化命运:因发生的部位和迁移目的地不同而不同,可分化为感员,交感和副交感神经系统的神经元和胶质细胞,肾上腺髓质细胞,表皮中的色素细胞,头骨软骨和结缔组织等9.中胚层的分区及其发育命运?答:中胚层的分区:一、背面中央的脊索中胚层。
形成脊索;二、背部体节中胚层。
形成体节和神经管两侧的中胚层细胞,并产生背部结缔组织;三、居间中胚层,形成泌尿系统和生殖管道;四、离脊索较远的侧板中胚层,形成心脏,血管,循环系统的血细胞、体腔衬里、除肌肉外四肢所有中胚层成分以及胚胎外膜。
五、头部间质(head mesenchyme)形成面部结缔组织和肌肉。
10.脊索的形成,发育命运和功能?答:脊索的形成:由原结部的头突产生,当上胚管中的预定中胚层细胞通过原沟迁移至内胚层之上形成中胚层时,兴突部的细胞迅速增殖,胚体纵轴生长延伸形成“脊索”。
脊索发育命运:在生骨节形成之后,大的数脊索细胞将退化,死亡,而位于椎骨之间的脊索的脊索细胞的形成椎间盘组织。
脊索的功能:它是低等脊索动物的终身支持器官,在高等哺乳动物脊索是一个临时性结构具有诱导脊部神经管形成和为早期胚胎提供完整的体轴的作用。
11.什么叫体节,功能及其发育命运?答:体节:当原条退化,神经褶开始向胚胎中央合拢时,轴旁中胚层被分隔成一团团细胞块,即为体节。
体节的功能和发育命运:体节是胚胎的临时结构,在脊椎动物胚胎分节模式的形成中极为重要,如体节能决定神经嵴细胞和脊神经轴突的迁移途径,体节细胞能形成脊椎、肋骨、背部皮肤真皮、背部骨骼肌以及体壁与四肢骨骼肌。
脊椎动物体节形成的特点?答:第一对体节在胚胎前端形成,后面新的体节从吻端轴旁中胚层开始,按一定间隔有规律地形成。
12.体节细胞的分化及其机制?答:分化:体节开始形成时每个细胞能发育成体节任何衍生结构,但体节完全形成后其中的细胞只分化为某一类型的细胞。
体节腹中部细胞经分裂失去上皮细胞特征,变成间充质细胞,它们构成生骨节,形成脊椎软骨细胞,最终发育成中轴骨骼。
体节侧面细胞分散后形成四肢和体壁肌肉的前体细胞。
生骨节、体壁和四肢肌肉前体细胞从体节迁移出后,最近神经管的体节细胞向腹面迁移,余下的体节细胞形成生皮肌节。
其背面为生皮节,将来形成真皮,而生皮肌节内侧层细胞将来形成椎骨肌肉。
体节细胞分化机制:体节细胞的分化受周围组织分泌的诱导因子影响……13.肾脏的发育?答:肾脏的发育:羊膜动物的后肾是由输尿管芽和生后肾间质这两个来自中胚层的组织相互作用和互惠诱导形成的。
14.心脏细胞的分化?心脏如何形成?答:心脏细胞的分化:鸟类和哺乳类的预定心脏细胞形成一个双层壁的管状结构,内层为心内膜,外层为心肌外膜,前者将来形成心脏内表皮,后者形成可以搏动的心脏肌肉层,为机体终生泵血。
心脏的形成:脊椎动物的心脏由脏壁中胚层与临近组织相互作用发育而成。
心脏形成细胞先迁移到腹中线位置,融合成一个由能收缩的肌细胞构成的管状结构。
然后这一管状心脏扭曲,形成具有单个心房和单个心室的S形结构。
S形心脏继续发育,心房细胞以比心室细胞更快的速度增殖,使心室出现层状结构,同时隔膜把心腔隔开,形成瓣膜。
15.血管形成的两个过程?答:一、由血岛形成血管;二、血管的出芽生长。
16.内胚层的分化情况?答:胚胎内胚层构建体内消化管和呼吸道两根管道的内表皮。
消化管贯穿身体全长,肝、胆囊和胰腺都由消化管突出形成,呼吸道也由消化管向外生长形成,它最后分叉形成肺。
咽是消化管和呼吸道在胚胎前端区域共有的一个腔室。
咽向外突起形成的上皮外囊产生扁桃体、甲状腺、胸腺和甲状旁腺。
17.胚胎形成中枢神经系统原基即神经管的作用称为神经胚形成(neurulation),正在进行神经管形成的胚胎称为神经胚(neurula)。
18.胚胎诱导(embryonic induction):诱导细胞和反应细胞间相互作用引起反应细胞发育途径变化。
没有诱导作用,反应细胞将发育为一种细胞;在诱导作用下它们将变为另一种。
19.下胚层一旦形成以后,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,形成一个加厚的区域,称为胚盾(embryonic shield)。
20.两栖类原肠作用总结:1. 边缘区瓶状细胞在准确的时间和位置内陷。
2. 边缘区细胞通过胚唇进行内卷形成原肠。
3. 内卷的中胚层细胞沿胚孔顶壁内表面迁移。
4. 预定脊索中胚层在胚胎背部集中延伸5. 预定外胚层细胞通过细胞分裂和数层细胞合并为单层细胞而向植物极下包。
21.两栖类的灰色新月精子入卵后,皮层向精子进入的方向旋转大约30º,在动物极皮层含大量色素而内层含有少量色素的物种中,这一胞质不同层次的相对运动形成了一个在精子进入点对面的新月形的灰色区域,称为灰色新月。
22.原条的形成鸟类的原条(primitive streak)首先见于胚胎的后端上胚层细胞的加厚处。
这种加厚是来自上胚层的中胚层细胞内移进入囊胚腔以及来自上胚层后端两侧细胞向中央迁移所致。
随着加厚部分不断变窄,它不断向前运动,并收缩形成清晰的原条。
原条延伸至明区长度60%至70%处,成为胚胎前后轴的标志。
伴随着细胞集中形成原条,在原条中出现一凹陷,成为原沟(primitive groove)。
在原条的前端是一个细胞加厚区叫原节(primitive knot)或亨氏节(Hensen’s node)。
亨氏节的中央有一个烟囱状的凹陷,叫原窝(primitive pit)。
细胞可以通过原窝进入囊胚腔。
亨氏节在功能上相当于两栖类胚孔的背唇。
23.通过原条的细胞的迁移:内胚层和中胚层的形成最早通过原条迁移的细胞是预定发育成前肠的细胞,这一点与两栖类相似。
下胚层细胞构成的区域即生殖新月不形成任何胚胎本身结构,但含有生殖细胞前体,以后通过血管迁移到生殖腺中。
通过亨氏节进入囊胚的细胞也向前迁移,保持在内胚层和上胚层之间,将来形成头部中胚层和脊索中胚层细胞。
随后在中胚层细胞继续内移的同时,原条开始回缩,使大致位于明区中央的亨氏节向后推移。
在原条回缩的痕迹上出现了胚胎背轴和头突。
随着亨氏节继续回缩,脊索后端部分开始形成。
最终亨氏节回缩到最后端区域,将来形成肛门。
至此,上胚层完全由预定外胚层构成。
尽管中胚层细胞还要继续向内迁移很长时间,但大部分预定内胚层细胞已进入胚胎内部。
24.下胚层一旦形成以后,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,形成一个加厚的区域,称为胚盾(embryonic shield)。
25.早期原肠内陷初级间质细胞在囊胚腔内迁移的过程中,仍然留在植物极板上的细胞移动填补由初级间质细胞内移而形成的空隙,植物极板进一步变扁平。
之后,植物极板向内弯曲,内陷。
当植物极板内陷深及囊胚腔的1/4~1/2时,内陷突然停止。
所陷入的部分称为原肠(archenteron or primitive gut),而原肠在植物极的开口称为胚孔(blastopore)。
beichun第十章胚胎诱导1、胚胎诱导?诱导者?反应组织?答:胚胎诱导:在有机体的发育过程中,一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用,引起后一个组织分化方向上的变化的过程。
诱导者:在胚胎诱导相互作用的两种组织中,产生影响并引起另一种细胞或组织分化方向变化的这部分细胞或组织。
反应组织:接受影响并改变分化方向的细胞或组织2、感受性?初级感受性?次级感受性?答:感受性:把反应组织以一种特异方式对诱导刺激起反应的能力初级感受性:尚未决定的外胚层所具有的感受性次级感受性:已经决定了的组织对刺激的感受性3、感受性的特性?答:感受性的特性:a时间特异性b区域特异性c种间特异性d 受遗传控制(?作用手段种间相似性) 4、自动神经化和自动中胚层化?答:自动神经化是没有诱导组织或不具诱导活性化学物质存在的情况下,外胚层外植块出现神经化的现象。
自动中胚层化:在没有诱导组织或不具有诱导活性物质存在的情况下,外胚层外植块出现中胚层的现象(使用化学物质抑制其神经化倾向后才能表现出来) 5、异源诱导者?答:异源诱导者:能诱导原肠胚外胚层形成一定的结构,并具有区域性诱导效应的组织。
6、次级诱导和三级诱导?答:次级诱导:通过一种组织与另一种组织的相互作用,特异地指定它的命运三级诱导:次级诱导的产物作为诱导者,通过与相邻组织作用指定它的命运7、初级胚胎诱导的四个阶段?答:3个阶段:第一阶段发生在卵裂期,为中胚层的形成和分区;第二阶段是脊索中胚层诱导背部外胚层转变为神经系统的神经诱导;第三阶段是中央神经系统的区域化。