发育生物学原理考试大纲.doc

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发育生物学考试大纲

第一章绪论

1名词解释：

模式动物，世代交替，发育体制；

（1）模式动物：

在生命活动的某些过程中，实验动物与人类或异种动物有许多相似之处，并可相互作为参照，对这种动物进行研究可以解释某些普遍规律的生命现象。

（2）世代交替：

此概念来自多细胞生物的有性繁殖，在多细胞周期性的生活始终存在单倍体和双倍体两种不同构成的阶段，并且他们之间相互更替的出现。

（3）发育体制：

发育体制即对所有指导多细胞生物发育机制和规律的概括，既包括对胚胎学研究获得的胚胎形态发生过程的深入了解，也包括认识物种进化体制上演变的可能过程；既包括了认识动物个体发育从门类到各分类等级特征的表达程序，也包括对与体制建立密切相关的生殖细胞发育信息设定的探查。

2胚胎学与发育生物学主要区别？

胚胎学

发育生物学

对发育过程和过程形态演变的追踪

发育过程中分子生物学过程及机制

发育过程是从受精卵到幼体建立

从生殖细胞到个体衰老的过程

演技突出形态比较

生物进化总背景下的考察

运用细胞生物学的手段和方法

综合生命科学所有学科和方法

3结合动物的形态结构特征，论述发育构建的多态性问题？

（1）各种成体动物的体形特征差异：

①非对称型：

蜗牛；

②辐射对称型：

海胆；

③两侧对称型：

人。

（2）细胞卵裂方式的多样性：

辐射型，对称型，螺旋型，旋转型

（3）胚层结构

低等动物：

内、外胚层；例如：

海绵动物、腔肠动物；

高等动物：

内、中、外胚层。

（4）体腔类型：

根据发生方式，分为

①无体腔动物：

中胚层发育中不与其他胚层联合或者自身腔裂形成体腔，如扁形动物等；

②假体腔动物：

胚胎期的囊胚腔一直残留到成体，位于中胚层与内胚层之间，如线虫动物；

③真体腔动物：

发生于中胚层内部的腔裂和扩展。

（5）消化道的原口与后口：

原口动物的口：

原肠形成时直接出现的消化道与体外通连的孔道。

例如：

无脊椎动物。

后口动物的口：

形成于原肠盲端与体外次生性通连的孔道。

进化地位更高。

、

（6）分节现象

分节现象：

指胚胎发育过程中沿身体纵轴排列出现的一系列结构相似的分段现象，每一单元成为体节。

分节出现于较高等的动物类群之中，如环节动物、节肢动物与脊索动物。

（7）动物的斑纹

4试述发育生物学当前研究热点？

体轴决定；中胚层分化与器官的设定；细胞分化（干细胞、细胞凋亡分化决定、基因的重编程、体细胞克隆）；发育调节与信号通路；神经发育、行为的发育；发育与进化。

第二章细胞分化是发育建立的基础

1概念：

旁泌素、自泌素、细胞分化的远程控制、细胞谱系、干细胞、胚胎干细胞、分化决定子。

（1）旁泌素：

又称为生长分化因子，它们通常是蛋白质成分。

旁泌素由诱导细胞产生，并通过扩散的方式到达临近的靶细胞。

（2）自泌素：

细胞产生分泌信号后反过来影响细胞自身。

细胞分化的远程控制：

指内分泌细胞产生和释放激素，通过血液运输到达靶细胞，远距离诱导和控制细胞分化。

（3）细胞谱系：

发育过程中存在的分化细胞间的谱系关系，它们以分化递进和分支的方式联系在一起，形成一个有方向、层次的分化路径结构。

（4）干细胞：

发育生物学研究发现，在逐级分化的细胞系中，存在一些特殊类型的细胞，它们具有自我复制，并且有时总领一个大的后继分化细胞类群，这样的前体细胞被称为干细胞。

（5）胚胎干细胞：

人们发现在不少的生物钟，在胚胎发育的早起，受精卵经过了数次分裂以后，这些细胞仍具有独立发育为完整个体的能力，它们被称为胚胎干细胞。

（6）分化决定子：

动物卵细胞中普遍存有对未来发育和细胞分化起着重要作用的母体基因产物的储备，其中有些成分可能由于受精卵细胞胞质的重组和早期卵裂细胞质的不均等分配，使不同的细胞出现不同的分化命运，这些成分常常被称为分化决定子。

2阐述多细胞生物细胞分化的建立需要那些重要的条件？

总体而言，多细胞生物细胞分化的实现有3个重要的条件：

①携带有丰富的遗传信息以及它们具有复杂的表达调控机制是细胞分化建立的前提；②细胞间的复杂信号系统的存在及由此引导的细胞间的相互作用是多细胞生物细胞分化得以实施的重要条件；③细胞间质是细胞分化的依托并为之提供了必要的微环境。

3何谓多细胞生物分化指导反应？

多细胞生物分化指导反应特征？

（1）多细胞生物分化指导反应：

指主导组织对其他组织的分化的诱导现象。

（2）多细胞生物分化指导反应特征：

1）若A组织存在，B组织获得特定分化；

2）若A组织不存在，B组织失去特定分化趋势；

3）若C组织取代A组织，B组织失去特定分化趋势；

4）若以具另一发育方向的D组织取代B组织，D组织改变其常规分化方向，转向B组织方向或类同分化方向。

4细胞内程序分化包括两种不同机制？

细胞间程序分化包括两种不同机制？

其一、细胞内程序分化，包括两种不同机制：

1）通过细胞质的不均等分配使子细胞分别获得不同细胞分化信息，导致子细胞的分化差异，例如卵裂；

2）通过多重内部基因表达的级联，使细胞分化沿着某一确定的程式不断进行下去，例如神经、血液与肌肉分化。

其二、细胞间的分化诱导，包括两种不同机制：

1）细胞分化的近端诱导；

2）细胞分化的远程控制。

5阐述近端诱导细胞分化的主要特征？

1）近端诱导过程中普遍存在相互诱导和被诱导的现象；

2）近端诱导的区域特异化；

3）近端诱导可以是群体细胞参与也可以精确到单个细胞的水平；

4）细胞间质对近端诱导的发挥具有重要作用。

6阐述远程控制细胞分化的主要特征？

1.激素在远程控制细胞分化的多效能性

2.对激素的特异性应答决定于靶细胞

3.激素对细胞的分化诱导过程存在有靶组织细胞受体表达的反馈调节机制

4.远程控制分化过程需与近端诱导协同作用

5.远程控制分化在发育程序中具有运动上的独立性

7发育过程中细胞分化的类型？

空间区域性分化，细胞性分化，时向性分化，细胞水平的性别分化

8举例说明细胞调亡在动物发育中的重要作用？

在小鼠胚胎发育的早期，内部细胞构成一实心的细胞团块，很快地这一实心的细胞团块演变成一个中空的囊状结构，同时囊腔被组织液充满，胚体正是在这一结构基础上，通过一系列复杂的变化形成三胚层的结构而逐渐发育建立起来的。

研究发现，内细胞团从实心的组织团块到中空的囊状结构是通过细胞凋亡的方式完成的。

这一过程可能是包围在内细胞团外的脏器内胚层（将发育为胚外器官）产生并输送信号，使除紧连基膜意外的内细胞团细胞发生凋亡，最终形成一个空腔结构。

第三章自组织在发育中的重要作用

1名词解释：

发育中的自组织作用；

发育中的自组织作用:

不同分化的细胞间存在一种自组织的能力，可以由细胞-细胞、细胞-细胞间质间的亲和性差异发生自组织现象。

它影响和决定着生物发育中的形态构建，并对发育中的细胞迁移有一定作用。

2阐述多细胞生物发育过程中细胞和组织水平自组织发生的主要细胞学与分子基础？

细胞-细胞、细胞-细胞间质间的亲合性差异是产生自组织现象的主要原因，具体来说，多细胞生物细胞间或细胞与细胞间质间存在亲和度的差异，在它们相互接触时不同亲合度的成分会发生亲和、粘着的竞争，亲和性高的成分之间更易于发生完全相互粘着，之间的维持能力更高。

细胞间和细胞与细胞间质之间的亲和性决定于细胞表面存在的粘着分子的属性。

很多细胞表面抗原具有介导细胞间和细胞与细胞间质之间相互粘着功能由此产生了它们之间的亲和性。

根据分子结构和功能结构，细胞亲和分子可以大致划分为3大类：

细胞粘着分子、底物粘着分子、细胞连接分子。

不同的分化细胞表面有不同的细胞亲和分子来介导其亲和力，由此发生自组织现象。

第四章集约化是发育组织的重要手段

1概念：

发育过程中的集约现象、发育中的位置效应；

（1）集约现象：

生物的发育过程具有一种集约化的特征，即在空间和时间上由各种大大小小的模块组合、串联和套叠在一起，表现为严密的时间结构和空间结构。

集约化是发育组织的重要手段，成为发育的重要机制之一。

（2）位置效应：

细胞的分化方向强烈地受其所处的位置和不同区域之间的相关作用的影响。

2发育中区域和阶段分化的建立包括哪3个主要机制过程，举例说明？

1）核心细胞或者组织成分构成集约化的启动者或者组织者；例子：

鸟类胚盘后缘带带动原条的发生。

2）特异诱导因子（包括形态发生原）产生、作用范围及其在空间和时间上的浓度梯度分布，确立集约规模；例子：

果蝇早期发育中从母体形态发生源的浓度梯度分布到合子间隙基因表达的转变。

图16.2.1，16.2.2P301

3）开启诱导分化程序，引导集约结构向纵深和与相邻结构间的差异发展。

例子：

果蝇体节的形成。

图16.2.3P303

3应答于形态发生原浓度梯度的发育分化的基本机制？

分化诱导因子阈值模型：

在形态发生源连续的梯度分布中存在某些临界点，它可以划出作用的靶基因表达与否的界限，进而造就了群体细胞区域分化的界定。

当多个基因介入时，由于不同基因对诱导因子阈值要求的不同，可能形成十分复杂的被诱导基因在胚胎中的表达图案，大大增加了形态分化多态取向的可能性。

4发育在时空间上的区域分化和阶段划分的基本特征？

1）空间与时间上的区域和阶段划分相互协调；

2）发育的集约化是一个细胞群体行为，并且其决定往往早于细胞形态和结构分化，而这一分化往往经过后继发育才能表现出来，并明确受到发育阶段制约；

3）发育中的区域划定与阶段划分呈现相互重叠现象，大区域中又发育出若干小区域，大阶段中包含若干小阶段。

5举例说明发育模块的自主性与可塑性，并分析发育模块的可塑性具体表现在哪两个方面？

1）同源的发育模块在进化中可能出现类似物种歧化或平行进化现象，即出现发育内容的歧化。

2）发育模块的表达具有一定灵活性，它有可能有不同表达方式或者出现与其他发育模块的嵌合或插入现象。

第五章发育程序的构建及其主要特征

1尝试归纳多细胞生物发育程序的构建规律？

1）多细胞生物的发育在空间上不断进行着区域的划分；

2）在时间上表现出明显的阶段划分的特征；即从一个阶段转入另一个阶段，一个大的阶段有包含着许多小的阶段。

因此生物的发育过程具有一种集约化的特征，即在空间和时间上由各种大大小小的模块组合、串联和套叠在一起，表现出严密的空间结构和时间结构。

2为何说基因组序列不包含所有的生命程序？

1）基因组与细胞质有严格的对应关系；

2）对生命活动和生物发育有重要作用的自组织现象，并不是直接来自于染色体的DNA序列；

3）基因组序列表达和运用这一严格的编程本身也并不都反映在基因组序列之中；

4）基因组的进化并不属于基因组自身的编程内容。

3如何理解多细胞生物发育程序中的3种级联具有层次的含义？

1）细胞分化诱导过程间的级联；

2）细胞分化与形态构建自组织过程的级联；

3）集约化的发育模块间的级联。

4多细胞生物发育程序具有哪些主要特征？

1）发育程序具有超循环结构

2）发育控制在程序编排上的世代移位与重叠现象

3）多细胞生物个体生存的不可持续性

5为何说发育程序的复杂程度要远远高于代谢程式？

（A）发育程式包含许多不同层次；

（B）发育程式中表现出时间与空间的双重结构演变；

（C）不同物种具有不同的发育图案。

6发育控制在程序编排上的世代移位与重叠现象?

概念的理解：

（A）从个体发育全过程看，动物普遍运用的是两个世代的基因组的信息。

（B）动物的个体发育实际上从生殖细胞的发育过程中就开始对未来体制建设的设计，该过程要跨越亲本个体发育过程中很长一个阶段，且亲本直接参与这一发育设计工作。

例证：

图17.2.3~17.2.5

第六章多细胞生物对内外环境的探察性发育

1概念：

学习性发育，探察性发育

（1）探查性发育：

漫长的进化使多细胞生物在发育方面获得了对于环境的应变能力，导致个体发育可随内外环境的变化而出现差异。

（2）学习性发育：

高等动物的神经系统和免疫系统在其