第2章-生殖细胞的发生

第一节人的生殖和发育（第一课时）教学目标1.理解生殖、发育、青春期发育的特点和卫生保健的概念。

2.了解男女生殖系统的结构和功能，精子和卵细胞，受精、胚胎的发育和营养，人体发育的各个时期等方面的内容。

3.寓性道德教育于性生理教学之中，结合学生现状，讲解上述内容使其初步形成科学的性知识和正确的性道德观，并认识到对其身心健康具有现实及长远的意义。

4.第二节内容中配以3幅曲线图，教学过程中应让学生结合自己的生长发育实际，对曲线图进行分析比较，这样做不仅有利于学生对有关知识的理解，而且还有助于培养学生的识图能力。

重点、难点分析1.青春期发育的特点是本章的重点内容，是继上一节所讲述的有关生殖等概念的基础上讲述这部分内容的。

青春期是生长发育的重要时期，整个时期发生一系列的重大变化。

有人把这个时期比作生命道路上的里程碑，这话一点不过份。

因此我认为，对于这部分知识要结合三幅曲线图及学生实际讲清楚。

2.青春期的心理卫生是本章教学的难点。

现在的学生尤其是城市的学生由于生活质量的逐步提高，发育成熟比较早，各种宣传媒体中有些不良的东西无时无刻不对学生产生各种各样的影响，学生或多或少地已知道有关性的知识，但不可能进行有效的识别，往往在这个时期把握不住自己，出现一些不正常的现象。

教师应就普遍存在的问题深入浅出他讲清道理，个别问题课下单独解决，切不可在课上指名道姓。

建议在讲完本章第一节课后对学生进行间卷调查，使下一节课的教学更具有针对性，同时对于兼做班主任的任课教师来说，借此也是了解学生的一个机会。

问卷调查的试题附在其后供参阅。

教学过程设计一、本章的参考授课时数为2课时。

二、第一课时：【教学准备】1．生殖系统挂图一套。

2.有条件的学校可展示与本课内容有直接关系的标本及模型。

3．印制好的《青春期心理、生理现状调查》若干份。

【提示】学习这部分知识首先要求学生要端正态度，不回避，不隐讳，以科学的态度像学习其它章节的内容一样地学习，有不清楚的及时间老师、家长或医生。

人教版高中生物必修三电子课本人教版高中生物必修三电子课本第一章细胞的基本结构与功能一、细胞的基本结构1. 细胞膜2. 细胞壁3. 质壁共居细胞的构造4. 原核细胞与真核细胞5. 粘附生物的细胞结构二、细胞的基本功能1. 摄取和排出2. 能量转换与合成3. 细胞分裂和生殖第二章遗传的基本规律一、遗传学的基本概念二、孟德尔的实验及其规律1. 总结表的阅读2. 基因、等位基因与基因型、表型的关系3. 因式分析4. 复等位基因的遗传三、基因的分离1. 遗传连锁2. 染色体的性别决定四、基因的变异与突变五、人类的遗传病第三章 DNA的结构和复制一、DNA的结构1. DNA的化学组成2. DNA的三维结构二、DNA的复制1. 半保存复制的实验证据2. DNA的复制机制三、RNA的结构与功能1. RNA的基本结构2. mRNA的合成第四章基因的表达和调控一、基因的表达1. 蛋白质的合成2. 蛋白质的结构与功能二、基因的结构和表现形式1. 基因的多样性2. 同源基因与家族基因的关系3. 基因的结构三、基因表达的调控1. 常见的调控方式2. 染色质的改变和表观遗传第五章克隆与基因工程一、细胞的克隆和基因的克隆1. 细胞克隆2. 基因的克隆二、基因工程技术的基本概念1. 分子生物学的技术基础2. 基因工程技术的基本步骤三、基因工程在生命科学中的应用1. 生物制药2. 农业转化3. 基因治疗第六章生物进化与系统发生一、生物进化1. 进化的基本概念2. 进化的证据3. 从哪里来，到哪里去二、物种的形成及其机制1. 物种形成的定义2. 物种形成的机制3. 物种形成的选择因素三、系统发生学1. 系统发生的基本概念2. 生物分类学的历史3. 分子进化研究的方法和结果第七章动物组织的结构和功能一、动物体的组成和结构1. 组织的种类和形态2. 器官的结构和功能二、脊椎动物的器官系统1. 呼吸系统2. 循环系统3. 消化系统4. 排泄系统5. 神经系统和内分泌系统第八章植物体的结构和功能一、植物体的结构1. 组织、器官和系统2. 细胞壁与细胞间的联系二、植物体的功能1. 光合作用与光合器官2. 运输系统和植物水分平衡3. 营养和茎叶的适应性第九章受精和胚胎发生一、生殖细胞和受精1. 生殖细胞的发生与特点2. 受精卵的形成和结构二、胚胎的发生1. 胚胎的发生过程2. 胚胎的形态和发生异质性第十章生态系统的特征和物种多样性一、生态系统的特征1. 生态系统的层次和组成要素2. 生态系统的节律和生态位二、物种的多样性1. 物种的定义和分类2. 物种多样性的保护和管理结语人教版高中生物必修三电子课本是一本理解生命的优秀教材，重点介绍了生物学的基本规律和基本概念，包括细胞的结构和功能、基因的表达和调控、生物进化与系统发生、动植物体的结构和功能、受精和胚胎发生、生态系统的特征和物种多样性等。

2020-2021学年新教材人教版生物必修2教师用书：第2章第1节第2课时减数分裂和受精作用含解析第2课时减数分裂和受精作用课标内容要求核心素养对接说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。

1。

生命观念：初步运用结构与功能观，说明减数分裂和受精作用的定义。

2．科学思维：概括归纳遗传的稳定性和多样性原因。

3．科学探究：运用模型模拟配子中染色体组合的多样性。

一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1．实验原理根据细胞中的染色体形态、位置和数目的变化，识别减数分裂的各个时期。

2．实验流程二、配子中染色体组合的多样性1．原因时期图示染色体行为减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体之间，可能发生互换减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合导致不同配子遗传物质有差异，使同一双亲的后代呈现多样性。

三、受精作用1．概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2．过程图示说明精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起3。

结果(1)受精卵中的染色体数目恢复为体细胞中染色体的数目。

（2）受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞（母方）。

4．意义(1)后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

(2）保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物的稳定性。

判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”)1．配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。

() 2．正常情况下，1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。

（）3．受精时精子全部进入卵细胞内。

(）4．受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。

() [答案]1．×提示：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单体之间的互换有关。

2．√3．×提示：受精时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。

第1节减数分裂和受精作用(Ⅱ)1．运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。

2.阐明减数分裂产生染色体数量减半的卵细胞，并和精子的形成过程进行比较。

(重点) 3.归纳减数分裂中染色体、染色单体、DNA数目的变化规律。

(重、难点)4．学会辨析细胞分裂的图像。

知识点一卵细胞的形成过程[学生用书P23]阅读教材P19～P201.形成场所：卵巢。

2.细胞的变化写出上图中各种细胞的名称：a．卵原细胞；b.初级卵母细胞；c.第一极体；d.次级卵母细胞；e.第二极体；f.卵细胞。

1．卵细胞形成过程图解(假设体细胞中染色体数为2n)2．精子和卵细胞形成过程的差异项目精子形成过程卵细胞形成过程场所睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞4个精子一个卵原细胞1个卵细胞、3个极体1．在下图中，不属于精子形成过程的是()[解析]选C。

卵细胞与精子的产生过程基本相同，它们的不同点主要集中在产生部位、分裂后形成的生殖细胞的数量、细胞质的分配特点及其是否变形等。

卵细胞形成过程的两次分裂的后期细胞质不均等分裂。

2.右图是某生物的细胞分裂模式图，以下说法错误的是()A．该细胞处于减数第二次分裂后期B．该细胞不含同源染色体C．该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞D．该细胞分裂形成的子细胞不一定是两个精细胞[解析]选C。

该细胞分裂图中不存在同源染色体，也不存在姐妹染色单体，该细胞处于减数第二次分裂后期，故A、B两项均正确；细胞质进行的是均等分裂，则该细胞可能是次级精母细胞或第一极体，故C项错误，D项正确。

知识点二减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律[学生用书P24]完成表中内容(假设生物正常细胞中染色体数为2N，核DNA数为2C)细胞分裂图像分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数间期2N2C→4C0→4N减数第一次分裂前期2N4C4N中期2N4C4N后期2N4C4N末期2N→N4C→2C4N→2N减数第二次分裂前期N2C2N中期N2C2N后期2N2C0末期2N→N2C→C0细胞减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线分析1．下图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。

第2课时卵细胞的形成过程、细胞分裂综合题型解题规律[学习目标] 1.归纳、概括精子和卵细胞形成过程的区别。

2.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等的含量变化的数学模型。

3.辨析有丝分裂与减数分裂各时期的图像。

一、卵细胞的形成过程1．形成场所：____。

2．形成过程3．减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

判断正误(1)A 细胞的名称为初级精母细胞()(2)B 细胞的名称为初级卵母细胞()(3)C 细胞的名称为次级卵母细胞()(4)D 细胞的名称为次级精母细胞()易错警示区分精子与卵细胞形成过程中的细胞分裂图像的标准是细胞质是否均等分裂。

如果细胞质不均等分裂，可以确定其为卵细胞的形成过程图像，如果细胞质均等分裂，可能为精细胞的形成过程图像，也可能是极体的分裂图像。

精卵形成过程的区别1．请就动物精子和卵细胞形成过程进行比较项目精子形成过程卵细胞形成过程部位________原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质的分裂方式____分裂____均等分裂，________细胞、________细胞不均等分裂分裂结果一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)一个卵原细胞→____卵细胞(生殖细胞)＋____极体(退化消失)是否变形____________2．卵细胞形成过程中，为什么细胞质不均等分裂？而精子形成过程中，细胞需要经过变形？1．如图表示某种生物正在进行分裂的细胞，下列说法正确的是()A ．该细胞是次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期B ．该细胞含有2对同源染色体，8个核DNA 分子，4条染色体C ．该细胞正在进行同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合D ．该细胞将来形成两个子细胞，其中仅一个具有生殖能力2．下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是()A ．两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象B ．两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正常体细胞的一半C ．精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需要变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同D ．形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞二、减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律一、减数分裂相关过程中染色体数、染色单体数和核DNA 含量的变化以体细胞中染色体数为2n ，核DNA 数为2c 为例。

练习题参考答案第一章、绪论1.名词解释：发育development——指生命现象的发展,生物有机体的自我构建和自我组织;发育生物学developmental biology——是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学;形态发生morphogenesis——不同表型的细胞构成组织、器官,建立结构的过程;2.发育生物学有哪些主要研究内容答：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;3.分子生物学的兴起,对发育生物学的发展有何影响答：Watson和Crick1953提出DNA分子的双螺旋模型以后,分子生物学迅速发展,发育生物学的发展也从此揭开新的序幕;人们认识到发育主要受遗传物质DNA的控制,为回答编码在DNA上的遗传信息及其所表达的蛋白质如何控制生物体的发育等问题,人们开始采用分子生物学技术和各种其他新兴的生物学技术,进行生物发育机制的研究；取了得一系列重大成果,不仅使传统理论进一步深化,而且形成了不少新的观点和理论;由于发育生物的迅速发展,现已成为生命科学的前沿和热点领域之一;4.简述发育生物学的发展简史.答：发育生物学是由分子生物学、细胞生物学、遗传学及生物化学等学科和胚胎学的相互渗透发展和形成的一门新兴的生命科学;胚胎学的发展很久远,二千多年前,Aristotle提出胚胎是由简单到复杂逐步发育形成的后成论观点；但到了17世纪后期,由于宗教统治的禁锢,先成论占统治地位,既认为胚胎是成体的雏形预先存在精子或卵子中；1759年德国科学家Wolf 根据对鸡胚发育的仔细观察,再次提出后成论观点,到19世纪才普遍为人们所接受;1839年,Schleiden和Schwann提出细胞理论,对胚胎发育的概念是划时代影响;认识到细胞核在发育中的重要性,1880年代,Weismann提出“种质学说”在当时影响很大,强调早期卵裂是不对称分裂；但Driesch1891证明海胆二细胞期的细胞发育没有区别;1924年,Spemann 进行了著名的胚胎移植实验,人们才真正认识到,细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题;1900年,Mendel遗传规律的重新发现,胚胎学与遗传学结合,认识到发育受基因型的控制,但环境也影响发育;Watson和Crick1953提出DNA分子的双螺旋模型以后,开启了现代意义上发育生物学;重点是阐明发育的分子控制机制,在一些模式动物如果蝇、线虫等已取得一系列重大的突破;第二章配子发生1、说明线虫和果蝇的生殖细胞的决定;答：线虫未受精卵的细胞质均匀分布一种P颗粒,受精后集中到后部;受精卵经过4次分裂,P 颗粒集中到一个P4细胞;P4是所有生殖细胞的祖细胞;果蝇的生殖质是位于受精卵后端极质颗粒;受精卵核经过9次分裂,后部形成5个包含极质颗粒的极细胞,极细胞分化为原生殖细胞;2、精子形成过程中经历了哪些变化答：精子细胞形成后,经过一系列分化,变态为特殊形状的精子;1、细胞核中的染色质高度浓缩,使核体积大大减少；其中核蛋白由组蛋白变为精蛋白;2、细胞质大多被抛弃；其中中心粒演变为轴丝,产生精子鞭毛；高尔基体形成顶体；线粒体形成线粒体鞘;3、形状变成流线型,便于运动;3、卵子发生过程与精子发生过程有哪些异同答：相同点：1、都要经过减速分裂,使配子的染色体减半；2都要经过增殖期、分裂期和成熟期;不同点对比如下：1、精子发生过程中的生长期不很明显,而卵子发生过程中的生长期则特别长;因此精子发生的结果是产生体积微小的精子,而卵子发生的结果是产生体型很大的卵子;2、精子发生速度比卵子快,而且精原细胞则可以在成熟期内不断增殖;所以成熟精子的数目大大超过成熟卵子的数目;3、每个初级精母细胞最后变成4个大小相等的精子；而每个初级卵母细胞只能产生1个大的成熟卵和3个体积很小不能受精的极体;4、精子发生过程要经过变态期,才能从精细胞转变为精子；而卵子发生没有这一时期;5、精子发生过程中的两次成熟分裂全部在精巢内进行,卵子发生过程中的两次成熟分裂可在卵巢内也可在卵巢外进行;4、什么是母体效应基因举列说明;答：在卵子发生过程中表达并在早期胚胎发育中起作用的基因,称为母体效应基因;如Bicoid 基因是果蝇一个重要的母体效应基因,Bicoid基因在滋养细胞中转录,其mRNA定位并储存在卵子的前端；受精后翻译出的蛋白质沿前—后轴扩散,形成浓度梯度,为胚胎的早期分化提供位置信息;第三章受精的机制1、名词解释促成熟因子MPF——促使卵母细胞恢复减速分裂的因子,由调节亚基CyclinB和催化亚基cdc2组成;精子获能capacitation——从雄体直接采集的哺乳动物的精子不能受精,只有在雌性生殖道的适宜环境中发生许多生理、生化方面的变化后,才能获得受精的能力,这个过程称为精子获能;顶体反应acrosomal reaction——当精子遇到卵子时,顶体膜和其外的质膜发生多处融合,释放蛋白水解酶,消化透明带或卵膜,为精子进入卵子打开通道,这些就是顶体反应;皮层反应cortex reaction——当精卵质膜融合后,皮层颗粒与其外的质膜融合,导致其内含物释放到质膜和卵黄膜或透明带之间的卵周隙内,这种现象就是皮层反应;2、海胆的精子和鱼类的卵处于同一环境中,二者是否可以受精为什么答：不可以受精;因为海胆精子顶体的突起上具有结合素bindin,而卵黄膜上存在着种类特异性的结合素受体；结合素能特异地结合到同种动物的卵黄膜上;这样精子结合素和其受体之间相互作用的专一性就阻止了种与种之间的杂交受精;3、卵子为什么要阻止多精受精举例说明其怎样阻止多精受精的答：因为多精受精造成细胞分裂时的染色体紊乱,最后导致死亡或不正常发育,所以卵子要阻止多个精子进入卵子;阻止多精受精的机制有二方面,1、初级、快速阻断：通过膜电位的改变,使卵子上精子结合的受体失活;如海胆的第一个精子与卵质膜结合后的1－3秒内,因钠离子的流入而导致膜电位的迅速升高,从而阻止其它精子与卵膜的结合;2、次级、永久阻断：通过皮层反应,使受精膜迅速膨胀;如海胆卵受精后20－60秒内,质膜下的皮质颗粒与质膜融合,释放其内含物形成受精膜,阻止其它精子的进入;第四章卵裂1、名词解释经线裂meridional cleavage——指卵裂面与A－V轴平行的卵裂方式;表面卵裂superficial cleavage——昆虫受精卵的大量卵黄位于卵的中央,卵裂被限制在卵的外围卵质中,为表面卵裂;紧密化compaction——哺乳动物在第三次卵裂后,形成的卵裂球突然挤在一起,卵裂球之间的接触面增大,形成一个紧密的细胞球体而把球的内部封闭起来;胚胎干细胞ESC——胚胎干细胞是一种高度未分化细胞;它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官;当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团Inner Cell Mass的细胞即为胚胎干细胞;2、早期卵裂与一般的细胞分裂有什么重要不同分子机制如何答：早期卵裂一般只有S期和M期,无生长期；因此分裂周期短,速度快,卵裂时胚胎的体积不增大;受精后早胚细胞分裂的都是由贮存在卵内的母型mRNAs和蛋白质控制的;卵裂周期受成熟促进因子MPF的控制；早期的卵裂所需要的有活性的MPF已存在在卵质中或由母型mRNA翻译,不需要启动合子基因,因此速度很快;3、卵裂有那些主要类型说明与卵黄的关系并举例代表动物;答：卵裂主要可分为完全卵裂和不完全卵裂;卵黄对卵裂有一定的阻抑作用,因此卵黄的含量和分布影响卵裂方式,含卵黄少的受精卵均黄卵和中黄卵的卵裂为完全卵裂,如哺乳动物和两栖类；卵黄含量高的的受精卵采用偏裂即不完全卵裂,如鱼类和鸟类的盘状裂、昆虫的表面卵裂;4、分析节肢动物与哺乳动物早期卵裂过程表现出对未来发育的设定;答：果蝇受精卵核经过9次分裂后,出现生殖细胞的决定,后部形成5个极细胞,极细胞分化为原生殖细胞;哺乳动物8细胞期的细胞是等能的;紧密化后产生16个细胞的桑胚椹,桑椹胚内部有1-2个细胞与外界隔离,属于内细胞团,将来形成胚胎组织；外部细胞分裂产生滋养层细胞,不参与形成胚胎组织,而参与形成绒毛膜组织;第五章原肠作用：胚胎细胞的重新组合1、名词解释原肠作用gastrulation——原肠作用是通过剧烈地有序的细胞运动,使囊胚细胞重新组合,形成三个胚层的胚胎结构的过程;中囊胚转换midblastula transition——在囊胚中期由母型调控向合子型调控的过渡称为中囊胚转换;“Nieuwkoop”中心——在两栖类囊胚中,最背部的植物极细胞能够诱导产生Spemann组织者,称为“Nieuwkoop中心”;绒毛膜chorin——合胞体滋养层和富含血管的中胚层共同构成的器官称为绒毛膜;2、简述原肠作用的细胞运动方式;答：原肠作用的细胞运动方式可概括为6种：1、外包：表层细胞运动,细胞铺展、变薄、面积扩大,包住胚胎内层的细胞；2、内陷：某个区域的细胞同时向内凹入形成凹陷；3、内卷：外面铺展的细胞连续从边缘向胚胎内部卷入,并沿细胞内表面扩展形；4、内移：细胞从胚胎表层单个的向胚胎内部迁移；5、分层：单层细胞被割裂成两层或多层平行的细胞层；6、会聚伸展：指细胞间相互插入,使所在组织变窄、变薄,并推动组织向一定方向移动;3、在两栖类原肠作用过程中,三个胚层是怎样形成的答：在原肠作用过程中,动物极帽和非内卷边缘带细胞通过外包扩展,覆盖整个胚胎,形成外胚层;中胚层细胞开始内卷时,表层内卷边缘带细胞与其内侧的脊索中胚层一起移动,形成了原肠腔顶部的内胚层壁；胚孔下面的植物极细胞被外包的非内卷边缘带细胞覆盖,形成原肠腔底部的内胚层;深层内卷边缘带是一个细胞环;在原肠作用过程中,该细胞环沿胚孔唇内卷;预定脊索从背唇内卷,体节中胚层从侧唇卷入,未来的侧板中胚层从腹唇卷入;4、比较两栖类和鸟类的原肠作用过程,说明背唇与原条在发育地位的同一性;答：鸟类原条与两栖类背唇在发育地位的同一性可用以下几点说明;1、两栖类动物背唇和胚孔的出现是原肠作用开始的标志,鸟类的原肠的形成是以原条出现为标志；2、原条前端的亨氏节与背唇一样都是原肠作用的组织者,可以发动形成次生胚胎；3、原条上的原沟和胚唇周围的胚孔同样是外层细胞进入囊胚腔的门户；4、通过背唇内卷进入胚胎的细胞发育为头部中胚层和脊索,同样从原条亨氏结迁移到囊胚腔的细胞是未来的头部中胚层和脊索;5、胎盘是怎样形成的,它有什么功能答：合胞体滋养层和富含血管的中胚层共同构成绒毛膜,绒毛膜和子宫壁融合形成胎盘；胎盘既含有母体成分,又含有胎儿成分;胎盘负责胎儿的物质交换,胎儿通过胎盘从母血中获得营养和氧气,排出代谢产物和二氧化碳,相当于小肠、肺和肾的作用;第六章神经胚和三胚层分化1、什么是神经胚初级神经胚的形成过程答：正在进行神经管形成的胚胎称为为神经胚;初级神经胚的形成过程如下：①中线处的预定的神经外胚层细胞变长加厚,形成神经板;②神经板边缘加厚,并向上翘起,形成神经褶,神经板中央出现“U”形神经沟;③神经褶向胚胎背中线迁移,最终合拢形成神经管,上面覆盖着外胚层;④神经管最靠背面细胞变成神经嵴细胞;2、脊椎动物中胚层在发育中形成哪5个过渡性的区域性结构答：神经胚中胚层可分为5个过渡性区域;第一个是脊索中胚层,将来形成脊索；第二是背部体节中胚层,主要形成体节；第三个是居间中胚层,将来形成泌尿系统和生殖管道；第四个是侧板中胚层,形成心脏、血管、血细胞和胚胎外膜等；最后是头部中胚层,将来形成面部的结缔组织和肌肉;3、轴旁中胚层什么基因的表达对脊椎动物体节形成有重要关系答：在轴旁中胚层的前端首先出现Notch1和Paraxis基因的表达；由于Notch1和Paraxis 基因产物的作用,轴旁中胚层细胞开始合成并分泌fibronectin和N-cadherin,创造了体节结构发生的条件;4、内胚层主要形成哪些器官或组织答：胚胎内胚层的功能是构建体内两根管道消化管和呼吸道的内表皮;第一根管道是贯穿于身体全长的消化管,肝、胆囊和胰腺由消化管凸出形成；第二根管道是呼吸管,由消化管向外生长形成,包括气管、支气管和肺；咽和咽囊也是内胚层来源,咽和咽囊向外凸起产生扁桃体、甲状腺、胸腺和甲状旁腺,水生脊椎动物中,咽囊产生鳃;第七章细胞命运的决定——细胞的自主特化1、名词解释细胞分化cell differentiation——从单细胞受精卵产生有机体的各种形态和功能细胞的发育过程叫细胞分化;镶嵌型发育mosaic development——如果将一个发育早期胚胎的某一个卵裂球去掉,则这个胚胎将会发育为一个不完整的胚胎,而缺失的部分刚好就是所移走的卵裂球所能发育的结构；这种以细胞自主特化为特点的发育模式称为镶嵌型发育;调整型发育regulativ development——如果移去早期胚胎的一个卵裂球,胚胎的剩余的部分则可改变它们正常的发育命运,来填补移去的卵裂球所留下的空白,仍形成一个完整的胚胎；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;胞质定域cytoplasmic localization——在镶嵌型发育中,形态发生决定子被定位于特定卵质区域的,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;2、简述海鞘8裂球的细胞发育命运;答：海鞘第一卵裂面与幼虫两侧对称面吻合,所以左右两裂球的发育完全对称；在8细胞期可将胚胎裂球分为4对,每对裂球发育命运如同卵子发育命运图谱一致；动物极二对裂球发育为外胚层,植物极后面的一对裂球形成内胚层、间质和肌肉组织,植物极前面的一对裂球形成脊索和内胚层;神经细胞是从动物极前面的一对裂球和植物极前面的一对裂球产生的;3、试述果蝇的极质决定子的分子基础;答：果蝇卵极质主要由蛋白质和RNA组成;生殖质的组分之一是gclgerm cell-less基因转录的mRNA,gcl基因在果蝇卵巢的营养细胞中转录,所转录的mRNA通过环管转运至卵子中,定位于称为极质的细胞质中,是极细胞形成所必不可少的成分;极质决定子也可能是Nanos蛋白,如果缺乏Nanos蛋白,胚胎的极细胞就不能迁移到生殖腺中,不能产生生殖细胞;生殖细胞决定子还可能是线粒体大核糖体RNAmtlrRNA;第八章细胞命运的渐进特化——胚胎细胞相互作用1、说明相嵌型发育和调整型发育与Weismann的“种质说学”的调和与矛盾;答：Weismann的“种质说学”主要论点为染色体是由各种能决定细胞发育命运的核决定子组成的；受精卵分裂时,不同的核决定子在胚胎发育过程中分配到不同的细胞内,由此决定细胞的命运,使其发育成身体的某一部分;在相嵌型发育中,如果将一个发育早期胚胎的某一个卵裂球去掉,则这个胚胎将会发育为一个不完整的胚胎,而缺失的部分刚好就是所移走的卵裂球所能发育的结构,这种发育现象是与Weismann上述观点是相调和的;但在调整型发育中,如果移去早期胚胎的一个卵裂球,胚胎的剩余的部分则可改变它们正常的发育命运,来填补移去的卵裂球所留下的空白,仍形成一个完整的胚胎,这种发育现象显然与Weismann的“种质说学”相矛盾;2、什么是Spemann组织者哪些动物具有这类的组织者答：两栖类早期胚胎胚孔背唇能诱发原肠作用,组织次生胚胎的形成,即为Spemann 组织者;鸟类和哺乳动物中的原条前端的亨氏结是类似组织者,鱼类的胚盾也是这样的组织者;3、简述goosecoid基因的作用;答：goosecoid基因具组织者特异性,编码一种DNA结合蛋白;Goosecoid蛋白的功能主要表现在：1能激活背唇细胞的迁移特性内卷和延伸；2决定头部中胚层和背侧中胚层的发育命运；3gossecoid表达细胞动员周围细胞参入背轴形成;第九章果蝇胚轴形成1、什么是形态发生原morphogen举例说明;答：某些因子沿体轴的分布呈现浓度梯度,不同水平决定该区域的的反应,最终形成某种形态结构,这种因子即是形态发生原;例如果蝇的Bicoid蛋白,Bicoid蛋白在果蝇的合胞体胚胎中形成一个由前到后的浓度梯度,在不同的浓度阈值分别激活不同靶基因的表达,对果蝇头胸部的结构的决定起关键作用;2、为什么dorsal基因的突变会导致胚胎背部化,cactus基因突变会导致胚胎腹部化答：因为dorsal基因的突变会导致胚胎无Dorsal蛋白合成,导致合子基因snail和twist腹侧特征在所有细胞中都不表达,而背侧特征基因dpp、Zen、tolloid、zerknullt等在所有细胞中表达,从而导致胚胎背部化;相反,cactus基因突变会导致胚胎无Cactus蛋白,这样使Dorsal蛋白同样能进入背部的细胞核,活化合子腹侧特征基因twist和snail的表达,同时抑制背侧特征基因dpp和zen等基因的表达,这样导致胚胎腹部化;3、试述果蝇A—P轴形成的分子机理;答：果蝇A—P轴的形成首先是母体基因的作用,形成形态发生原梯度;形态发生原在A－P 轴线的不同区域激活不同的基因,使不同区域的基因活性谱不同而出现分化;调节果蝇胚胎前后轴的形成有4个非常重要的形态发生原：BICOIDBCD和HUNCHBACKHB调节胚胎前端结构的形成,NANOSNOS和CAUDALCDL调节胚胎后端结构的形成；另外,Torso基因编码一种细胞外信号分子受体蛋白,可能是末端形态发生原;有3类合子基因对体躯A—P轴的分节进行遗传调控：缺口基因gap genes、成对法则基因pair-rule genes和体节极性基因segment polarity genes;形态发生原首先调节缺口基因的表达,缺口基因表达区呈宽的带状,包括hunchback、kruppel和knirps的表达带；缺口基因再控制成对法则基因,成对法则基因每隔一个体节,以7条条纹的模式表达,如even-skipped、fushi tarazu 和hairy等；成对法则基因又控制体节极性基因,体节极性基因把不同体节再分成更小的条纹,划分出14个体节的分界线,如engrailed、wingless和hedgehog等;同时,缺口基因和成对法则基因编码的蛋白质调节同源异型基因的表达,最终决定身体体节将出现那一种类型;4、试述果蝇同源异型选择者基因的表达图式;答：果蝇同源异型选择者基因Homeotic selector genes是指在体节边界建立之后,用来控制每个体节的特征结构发育的基因;包括触角足复合体Antp-C,有5个基因：lab labial,pb proboscipedia,Dfd Deformed,Scr Sex comb reduced,Antp Antennapedia；另一个区域是双胸复合体BX-C,有3个基因：Ubx Ultrabithorax,abdA abdominal A和AbdB abdominal B基因；这两个复合体统称同源异型复合体HOM-C;这8个基因的表达图式总的来说是胚胎从前到后依次表达;Lab、Pb和Dfd基因参与头部体节的特化；Scr和Antp基因主要决定胸部体节的特征；Ubx与胸部体节的分化相关,abd-A与Abd-B负责腹部体节的分化;同源异型选择者基因突变可引起同源异型现象,例如Antp基因的显性突变体,使该基因在头部和胸部同样表达而使头部长出肢而不是触角；当Ubx缺乏时,第三胸节转变成第2胸节,形成具有4个翅的果蝇;第十章脊推动物胚轴形成1、简述两栖类动物胚轴的形成;答：两栖类胚胎的D-V轴和A-P轴是由受精时卵质的重新分布而决定的;受精时,由于精子入卵的影响,卵子皮质与卵黄在重力作用下相对移动,在精子入卵处的对面产生有色素差异的灰色新月区,由此标志预定胚胎的背侧;随着原肠胚的形成,精子进入的一侧发育成为胚胎的腹侧,相反的一侧发育为胚胎的背侧,在动物极附近的背侧形成头部,与其相反的一侧形成尾,从而形成胚胎的背腹轴和前后轴;左右轴随着脊索的形成而确定;2、试述Nieuwkoop中心作用的分子机理;答：在两栖类囊胚中最靠近背侧的一群植物极细胞,对组织者具有特殊的诱导能力,称为Nieuwkoop中心;β-catenin是Nieuwkoop中心的一个主要的细胞因子;β-catenin开始在整个胚胎中均有分布,但在腹侧细胞中因为含有糖原合成激酶3GSK-3而降解,而在背侧细胞中由于存在GSK-3的抑制因子DisheveledDSH蛋白, β-catenin不会被降解；β-catenin是转录因子,它与转录因子Tcf3结合形成β-catenin/Tcf3复合物,激活siamois基因在Nieuwkoop中心表达；Siamois蛋白与TGF- β基因家族蛋白产物Vg1,VegT和Nodal-相关基因编码蛋白Xnrs的协同作用使组织者特异基因goosecoid激活,诱导背部产生组织者活性;3、简述哺乳动物前—后轴形成过程的有关分子及其作用;答：哺乳动物胚胎的前—后轴的受两个信号中心调控,一个是前端的内脏内胚层A VE,另一个原条前端的亨氏节相当于两栖类的胚孔背唇,组织者;胎体远端的A VE细胞单独表达hex基因,将来仅仅形成前部,是前端位置的标志；A VE相反的后端的上胚层,cripto基因表达,原条开始形成;原条前端的亨氏节负责整个躯体的建立,包含有与蛙的组织者中发现的蛋白质,如GOOSECOID、NODAL、LIM-1和HNF3β；nodal基因对于原条的起始发育和维持发育是必须的,goosecoid基因的表达对于激活与头部形成的基因起关键作用,GOOSECOID、LIM-1和HNF3β蛋白对于前背部中胚层细胞的特化是必须的;哺乳动物前—后极性的特化都由hox 基因的表达进行调控;第十一章胚胎细胞相互作用——胚胎诱导1、名词解释胚胎诱导embryonic induction——胚胎一个区域对另一个区域发生影响,并使后者沿着一条新途径分化的过程称为胚胎诱导;诱导者inductor——发出信号,产生影响的一部分细胞或组织,称为诱导者;反应组织responding tissue——接受信号从而进行分化的细胞或组织称为感应者,或称反应组织,它们必须具有感应性competence才能接受诱导者的刺激;组织者organizer——能够诱导外胚层形成神经系统,并能和其他组织一起调整成为中轴器官的胚孔背唇部分;2、经典胚胎学所指的初级胚胎诱导与现在的概念的区别答：过去经典实验胚胎学的初级胚胎诱导实际上是神经诱导,是指原肠胚中预定的外胚层受脊索中胚层的诱导而形成神经板的过程;现在认为初级胚胎诱导应包括3个阶段：第一阶段发生在卵裂期,为中胚层的形成和分区；第二阶段即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;3、邻近组织相互作用的类型并举例说明;答：邻近组织相互作用可分为指导互作和容许互作;指导互作需要从诱导者发出诱导信号,才能启动反应细胞新基因的表达,没有诱导细胞,反应细胞就不能按特定的方式分化;例如表皮和间质真皮的相互作用属于指导互作,鸡皮肤结构的类型羽毛或鳞片由中胚层间质的区域位置决定,翅的真皮乳头诱导表皮产生羽毛,而足的中胚层核诱导表皮产生鳞片;容许互作中反应组织已包含有特定的发育潜能,其发育方式已经决定,诱导组织只能提供发育所需要的环境,而不能改变其发育方向;例如肾的输尿管芽上皮中胚层与生后肾间质属于典型的容许互作,输尿管芽进入生后肾间质,在分支的顶端上皮诱导间质聚集和形成肾小管；肾小管的分化并不一定完全需要输尿管芽的诱导,其他组织如脊髓、脑、唾液腺间充质等和生后肾间质相互作用,也能使生后肾间质分化为肾小管;所以在这种情况下,生后肾间质已经决定了,但要表现其决定,需要在诱导条件下进行分化;4、简述果蝇眼发育单个细胞之间的诱导。