发育生物学:10 脊椎动物胚轴的形成
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第八章神经系统发育1、神经胚形成答:神经胚形成:胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成神经管的过程。
神经胚:正在进行神经管形成的胚胎。
2、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。
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。
3、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。
4、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。
5、斑马鱼的神经管如何形成答:斑马鱼的神经管如何形成:鸟类,哺乳类,两栖类动物胚胎的后端神经管及鱼类的全部神经管形成均采用次级神经胚形成的方式,所以斑马鱼的神经管形成也如此。
6、三个原始脑泡的发育命运答:前脑发育成为前端的端脑和后面的间脑,端脑最终形成大脑两半球,间脑形成丘脑和下丘脑区域及视觉感受区。
中脑腔最终形成大脑导水管。
菱脑再发育成前面的后脑和后面的髓脑,后脑形成小脑,髓脑形成延髓。
7、菱脑节答:菱脑节:在神经管闭合后,后脑前后轴逐渐被划分为8节,成为菱脑节,每个菱脑节是一个发育单位,节内细胞可交换而节间不能交换(其是临时性结构,到发育后期逐渐消失,但部分由后脑产生的结构如颜面神经节仍保持分节性结构)。
8、脊髓背腹区域细胞的发育命运各与哪些因子有关答:脊髓背部区域依次产生6种中间神经元(dI1-dI6),腹部则形成运动神经元和4种腹侧神经元(V0-V3)。
脊椎动物中胚层形成方式
脊椎动物中胚层的形成方式是多种多样的,根据物种的不同,其形成方式也各具特色。
在鱼类中,中胚层的形成主要依赖于内胚层的间充质细胞的增殖和分化。
这些细胞在胚胎发育的早期阶段就开始增殖,并在内胚层和外胚层之间形成了一个新的细胞层,即中胚层。
随着胚胎的发育,中胚层的细胞会逐渐分化成各种组织和器官,如肌肉、骨骼、内脏等。
在两栖动物中,中胚层的形成方式与鱼类类似。
其内胚层的间充质细胞同样会增殖和分化,形成中胚层。
然而,与鱼类不同的是,两栖动物的中胚层还会进一步分化成软骨、骨骼以及其他组织。
爬行动物、鸟类和哺乳动物的中胚层形成方式则更为复杂。
在这些动物中,中胚层的形成不仅依赖于内胚层的间充质细胞的增殖和分化,还涉及到胚胎发育过程中的其他因素。
例如,在哺乳动物中,中胚层的形成与细胞迁移、分化以及组织的相互作用密切相关。
这些复杂的机制使得哺乳动物的中胚层能够形成更为复杂和精细的结构,如肌肉、骨骼、血液等。
总之,脊椎动物中胚层的形成方式虽然不同,但其根本机制都是通过内胚层的间充质细胞的增殖和分化实现的。
这种机制使得中胚层能够形成各种复杂的组织和器官,为动物的生存和繁衍提供了重要的保障。
发育生物学试题库(发育生物学教学组)目录:第一章章节知识点与重点........................第二章发育生物学试题总汇.......................第三章试题参考答案.............................第一章章节知识点与重点绪论1.发育和发育生物学2.发育的功能3.发育生物学的基础4.动物发育的主要特点5.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第一章细胞命运的决定1.细胞分化2.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6.胞质定域(海胆、软体动物、线虫)7.形态决定子的性质8.细胞命运渐进特化的系列实验9.双梯度模型10.诱导11.胚胎诱导第二章细胞分化的分子机制1.细胞表型分类2.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第三章转录后的调控1.RNA加工水平调控2.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2.受精的主要过程及相关知识3.向化性4.顶体反应5.皮质反应第六章卵裂1.卵裂特点(课堂作业)2.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)卵裂的调控机制第七章原肠作用1.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2.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5.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2.两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2.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3.神经突起(树突和轴突)4.局部有序投射5.突触第十四章附肢的发育和再生1.附肢的起源2.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2.晶状体发育、分化3.晶状体再生4.角膜发育第十六章变态1.变态2.昆虫变态的激素调控3.两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2.哺乳动物的性别决定3.果蝇的性别决定4.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2.卵子发生:特点,过程第十九章干细胞1.干细胞2.干细胞分类3.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2.环境对正常发育的调控3.环境对正常发育的干扰4.遗传与环境之间的相互作用第二章发育生物学试题总汇一、填空题(每空1分)1.发育生物学研究的主要内容是个体发育和生物种群个体发生,其主要任务是研究生命体发育的本质过程及其调节机制。
绪论1.发育生物学(developmental biology)的定义,研究对象和研究任务?答:定义:发育生物学是应用现代生物学的技术研究生物发育本质的科学。
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、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。
研究任务:研究生物体发育的遗传程序和调控机制。
研究对象:发育生物学研究胚胎发育、幼体和成体的发育。
2.多细胞个体发育的两大功能?答:产生细胞多态性并使各种细胞在本世代有机体中有严格的时空特异性,保证世代交替和生命的连续;通过繁殖产生新一代的个体,是世代延续.3、书中所讲爪蟾个体发育中的一系列概念?答:受精:精子和卵子的融合;卵裂:受精卵早期的数次卵裂。
囊胚:卵裂后期,由分裂球聚集构成圆球形囊泡状的胚胎;原肠运动:囊胚后期的胚胎产生的广泛的、戏剧性的细胞运动;原肠胚形成:原肠运动使细胞位置发生重排的、广泛的细胞运动过程。
4、三胚层的分化情况?答:外胚层细胞主要分化形成表皮和神经系统,内胚层细胞主要分化形成消化管上皮和消化腺(如肝、胰),中胚层细胞产生心、肾、性腺、结缔组织及血细胞等。
5、模式生物的共性特征?答:1).取材方便。
2)胚胎具有较强的可操作性。
3)可进行遗传学研究。
目前发育生物学模式生物有酵母、线虫、果蝇、海胆、斑马鱼、非洲爪蟾、鸡、小鼠等。
6、所讲每种发育生物学模式生物的特点,优势?答:A无脊椎动物模型①海胆:a生物科学史上最早被使用的模式生物。
b早期发育的模型受精c已完成其基因组的破译、分析工作。
②黑腹果蝇:个体小生命周期短,繁殖迅速,操作简单b遗传学背景最清楚c胚胎和成体表型特征丰富③秀丽隐杆线虫:a线虫的生命周期很短;b身体透明;c细胞数目小。
B脊椎动物模型:④非洲爪蟾:a取卵方便,可常年取卵;b卵子和胚胎体积大、数量多,发育快;c具有明确的动物极和植物极动物极含有大量色素颗粒而卵黄较少,植物极含有丰富的卵黄而色素颗粒较少。
发育生物学试题库(发育生物学教学组)目录:第一章章节知识点与重点 (1)第二章发育生物学试题总汇 (6)第三章试题参考答案 (18)第一章章节知识点与重点绪论1.发育和发育生物学2.发育的功能3.发育生物学的基础4.动物发育的主要特点5.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第一章细胞命运的决定1.细胞分化2.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6.胞质定域(海胆、软体动物、线虫)7.形态决定子的性质8.细胞命运渐进特化的系列实验9.双梯度模型10.诱导11.胚胎诱导第二章细胞分化的分子机制1.细胞表型分类2.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第三章转录后的调控1.RNA加工水平调控2.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2.受精的主要过程及相关知识3.向化性4.顶体反应5.皮质反应第六章卵裂1.卵裂特点(课堂作业)2.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)卵裂的调控机制第七章原肠作用1.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2.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5.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2.两栖类胚轴形成过程及分子机制。
脊椎动物体轴形成邹海玥 13级生物基地班 201300140153一、两栖类胚轴形成1、组织者和Nieuwkoop 中心两栖类是调整型发育的典型模型。
两栖类的背-腹轴和前-后轴是在受精时卵质的重新排列而决定。
灰色新月对胚胎的正常发育是必须的。
由灰色新月区产生的细胞形成胚孔背唇,随着背唇细胞的内陷原肠作用开始。
在原肠作用时,由于细胞重新排列,产生一系列邻近细胞之间的相互作用。
通过一系列的实验证明,组织者细胞不仅具有自我分化的能力,而且具有组织和诱导邻近细胞开始原肠作用的能力。
在原肠作用中组织者诱导背部的外胚层形成中枢神经原基——神经管,并作用于侧中胚层共同形成背-腹轴和前-后轴。
两栖类囊胚中最靠近背部的一群植物半球细胞,对组织者具有特殊的诱导能力。
Nieuwkoop 中心是由于精子入卵使卵质重排而产生的,兼具植物极和动物极细胞质的特殊区域,该区含有背部中胚层诱导信号。
如果抑制卵质旋转,胚胎将缺乏头和神经管等前端背部结构。
因此,两栖类的背-腹轴精子入卵时就决定。
Nieuwkoop在未来的发育中形成内胚层。
它具有诱导其上方的邻近细胞组织形成Spermann 组织者的能力。
使它发育成中胚层。
2、两栖类胚轴形成的机制(1)Nieuwkoop 中心的分子生物学机制爪蟾的内胚层细胞通过诱导预定中胚层细胞表达Xenopus Brachyury (Xbra)基因,进而诱导中胚层的形成。
最靠近背侧的植物半球细胞,由于表达一些特殊的细胞因子而形成Nieuwkoop中心。
β-catenin是Nieuwkoop中心的一个主要细胞因子。
GSK-3(糖原合成激酶-3 )对β-CATENIN 具有负调控作用,进而对于背侧细胞的分化起抑制作用。
如果在 1 个细胞期注射具有活性的GSK-3 ,以后胚轴的形成受到抑制。
如果在早期胚胎发育期抑制腹侧细胞内的GSK-3 ,则引起次性胚轴的形成。
β-CATENIN开始在整个卵内均匀的分布, 在腹侧细胞内因为GSK-3的存在而下降,而背侧细胞内因为DSH 的存在不会下降。
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:记忆和理解概念绪论概念:先成论:在公元17世纪后期和18世纪,以精源学说和卵源学说为代表的先成论占了主导地位。
精源学说认为胚胎预先存在于精子中,卵源学说认为卵子中本来就存在微小的胚胎雏形。
这两个学说的共同点在于认为胚胎是成体的雏形,是配子中本来的固有结构,胚胎发育仅仅是原有结构的增大。
渐成论:又称后成论,早在公元前,Aristotle(公元前384-公元前322年)对于动物胚胎的不同部分和成体动物各种结构形成的原因提出了自己的观点,他在观察鸡、星鲛和一些无脊椎动物胚胎的基础上,他提出胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的,这个理论后来被称为“后成论”。
多线染色体:一种缆状的巨大染色体,见于有些生物生命周期的某些阶段里的某些细胞中。
由核内有丝分裂产生的多股染色单体平行排列而成。
各染色单体上的染色粒并排排列,构成多线染色体的带,带与带之间则称间带。
多线染色体的这种结构可用光学显微镜观察,也能在多线染色体上用原位分子杂交法进行基因定位,并就其结构与功能之间的关系进行系统研究,因此是细胞学和遗传学研究的有用材料。
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。
组织者:能够诱导外胚层形成神经系统,并和其他的组织一起调整为中轴器官的胚孔背唇部分。
简述题1. 发育生物学的定义,研究对象和研究任务?答:定义:是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
研究对象:主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老死亡,即生物个体发育中生命现象发展的机制。
同时还研究生物种群系统发生的机制。
2.先成论和渐成论有何区别?答:早在公元前,Aristotle(公元前384-公元前322年)对于动物胚胎的不同部分和成体动物各种结构形成的原因提出了自己的观点,他在观察鸡、星鲛和一些无脊椎动物胚胎的基础上,他提出胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的,这个理论后来被称为“后成论”,又称“渐成论”。