发育生物学复习要点

1、1、 单精入卵，受精的专一性、唯一性怎么做到的2、 卵裂，哺乳动物卵裂方式3、 生殖细胞发生4、 胚胎干细胞研究意义、定义5、 附肢结构，AER，附肢起源，AER与他的关系6、 发育的镶嵌型、调整型7、 胚胎诱导的组织者、作用8、 昆虫与哺乳动物的性别决定有什么不一样9、 发育过程，发生、受精、卵裂、三胚层形成10、 多利羊的形成 19世纪80年代，Weismann就提出了关于细胞、染色体和基因与胚胎发育关系的理论。他认为合子的细胞核含有大量特殊的信息物质决定子（determinant），在卵裂的过程中这些决定子被不均匀地分配到子细胞中去控制子细胞的发育命运。精子发生与卵子发生的异同点精子发生

2、与卵子发生统称为配子发生，都是由原始生殖细胞分化产生配子的过程。 概括起来，其共性主要有3点：（1）两者都涉及减数分裂；（2）两者都涉及广泛的形态学分化以利受精；（3）卵子与精子在受精未发生之前，都不能过长时间存活。精子发生与卵子发生统称为配子发生，都是由原始生殖细胞分化产生配子的过程。 概括起来，其共性主要有3点：（1）两者都涉及减数分裂；（2）两者都涉及广泛的形态学分化以利受精；（3）卵子与精子在受精未发生之前，都不能过长时间存活。差异： （1）1个精原细胞经精子发生过程形成4个精子，而1个卵原细胞经卵子发生仅产生1个卵子。 （2）卵子发生耗时较长，卵子成熟是渐进的，在减数分裂过程中要被冻

3、结很长时间。1个卵原细胞只形成1个卵子。 （3）精子成熟是快速的，精子的特化主要发生在减数分裂后期由精子细胞变态成为精子这一较短的过程中。单精入卵，受精的专一性、唯一性怎么做到的1. 快速阻碍多精入卵 卵膜中存在离子通道，卵膜的快速阻碍多精入卵作用是通过改变自身膜电位形成的。精子进入卵细胞触发细胞膜静息电位迅速去极化，引起膜外精子与卵细胞识别和融合的障碍。2. 皮层颗粒反应 多精受精快速阻碍机制中膜电位的变化时间非常短暂（1 min左右），不足以永久实现阻碍多精入卵。结合到卵黄膜的精子是通过皮层的小泡破裂，发生皮层反应被移除的；否则将导致多精入卵。皮层由皮层颗粒组成，通常分布在没有微绒毛结构的

4、卵膜下方。当精子进入卵子时，皮层颗粒与卵膜发生融合，颗粒内容物被释放到卵膜和卵黄膜之间的区域卵黄周隙，这些释放物中有几种蛋白质在皮层颗粒反应中发挥了重要的作用。皮质颗粒内含物中含有的蛋白质：1）、蛋白水解酶可以使卵黄膜与质膜间的联系分离；剪除卵膜上bindin的受体及与之结合的精子。2）、粘多糖：进入卵周隙吸水膨胀，使卵黄层向外隆起，形成受精膜举起。3）、过氧化物酶：皮层颗粒分泌的过氧化物酶通过交联相邻蛋白质的酪氨酸残基使受精膜变硬。受精膜最先在精子入卵的位置形成，并向外扩张至整个卵细胞，从而阻止多精入卵.4）、透明质素：在卵外形成透明质层，它与卵裂中对分裂球的支持作用有关。卵细胞质膜突起的微

5、绒毛深入到其基部。哺乳动物不形成受精膜，但皮质颗粒中释放的酶对透明带中的精子受体分子进行修饰，使之丧失与精子结合的能力，因此，称为透明带反应。卵裂，哺乳动物卵裂方式受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵子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。哺乳动物的卵裂方式属于旋转式卵裂，其特征包括：1）、卵裂速度缓慢；2）、第1次为经裂，其后的2个卵裂球各采用不同的卵裂方式，一个是经裂，一个是纬裂；这种卵裂的方式称为交替旋转对称式卵裂。3）、早期卵裂不同步，因此哺乳动物的胚胎常常含有奇数个细胞。4）、基因组在卵裂的早期就被激活并表达出进行卵裂所必需的蛋白，如老鼠和山羊在

6、2细胞期就发生了从母性控制到合子控制的转换，在兔子的胚胎中，这个转换发生在8细胞期。哺乳动物另外一个重要的特征是有胚胎的压缩现象。处于8细胞期的胚胎是一个松散的结构，各个卵裂球之间有许多空隙。而在第三次卵裂之后，各卵裂球突然相互靠近，相互之间的接触面积达到最大，形成一个紧密的细胞球。球体的内部细胞之间有间隙连接相连，可以交换小分子和离子。卵裂类型： 全卵裂：辐射型（文昌鱼、海胆、两栖类） 螺旋型（蚌、螺、软体动物、纽形动物、多毛类动物） 旋转型（哺乳动物） 偏卵裂：盘状偏裂（鸟类、鱼类） 表面裂：中黄卵（昆虫）胚胎干细胞研究意义、定义胚胎干细胞定义：是指从桑椹胚或附植前囊胚内细胞团分离的一种高

7、度未分化细胞。它具有发育的全能性，能在体外培养无限增殖、自我更新和多向分化出成体动物的所有组织和器官（包括生殖细胞）。简称ES或EK细胞。研究意义：1、生产克隆动物的意义：大幅度提高良种家畜的繁殖效率；抢救濒危动物，保存稀有动物遗传资源；创造新物种；为实验生物学提供新材料。2、生产转基因动物 3、用于器官组织移植 4、用于细胞治疗与基因治疗 5、揭示人与动物的发育机制及影响因素生殖细胞发生在胚胎发育初期生殖细胞就已经决定的动物，其生殖细胞来源于原生殖细胞。原生殖细胞经过迁移，进入发育中的生殖腺原基生殖嵴分化成为生殖细胞。而原生殖细胞的起源可以追溯到更早期的胚胎发育阶段。生殖质:特化的卵质决定因

8、子，被认为是上一代留给卵子的”嫁妆”，是新一代生殖细胞的发源处，是维持种系延续的基地。 生殖质由蛋白质和RNA组成，定位于卵质的特殊区域，具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。如：线虫的P颗粒、果蝇的极质 原始生殖细胞的迁于的途径：果蝇原始生殖细胞的迁移果蝇原始生殖细胞起源于胚胎的后端，经后中肠穿过肠壁和中胚层，形成两个分离的队列，最终聚集在生殖腺中。附肢结构，AER，附肢起源，AER与他的关系结构：脊椎动物的附肢在三个基本轴上是不对称的，但左前肢总是和右前肢呈镜面对称。AER：随着鸟类和哺乳类的中胚层间质细胞进入肢区，它们分泌的因子诱导肢芽顶端前、后边缘的外胚层细胞伸长，形成一个增厚的特殊结

9、构，称为顶外胚层嵴。附枝起源：脊椎动物的附肢在起源上是由胚胎体壁向外生长形成的，主要是由来自中胚层的疏松间质形成的中央核，以及来自外胚层的表皮两大部分组成。实验证明，细胞增殖的起始阶段受附近中肾的调节，去除一侧中肾，附肢不能生长。1、 AER通过位于下方的中胚层诱导作用： （1）在附肢发育期间任何时间除去AER，远端复制的进一步发育停止； （2）当额外的AER抑制到附肢芽上将形成抄书附肢结构，通常朝向附肢远端； （3）将腿间质直接置于翅的AER下方，远端的后肢结构（趾）在附肢末端发育。 （4）当非附肢的中胚层移植到AER下方，则AER退化，附肢发育停止。AER起初的形成和继续存在依赖位于其下方

10、的中胚层。2、 附肢发育中至少要求三种类型的外胚层和中胚层间的相互作用：第一，中胚层起始附肢芽向外生长和形成AER；第二，AER进一步刺激肢芽的向外生长以及肢芽中胚层的增殖和分化；第三，附肢芽中胚层提供保持AER所必须的刺激。3、从正在发育的肢芽中去除AER，将导致肢芽生长的停止；在发育后期将AER去除，可得到较为完整的肢。因此，外胚层嵴顶端对于肢芽近远轴图式的发育是必须的。将AER切除后，移植能释放生长因子FGF-8的玻璃珠，可使肢几乎正常发育。因此，生长因子可以替代顶外胚层嵴，即AER可分泌某种生长因子，促进附肢完整发育。胚胎诱导的组织者、作用胚胎诱导定义：在机体的发育过程中，一个区域的组

11、织与另一个区域的组织相互作用，引起后一种组织分化方向上变化的过程称为胚胎诱导组织者的定义:能够诱导外胚层形成神经组织 ( 或神经系统 ) , 并能和其他组织一起调整成为中轴器官的胚孔背唇部分称为组织者.组织者在早期胚胎发育过程中所具有的重要功能包括：1、启动原肠作用； 2、发育成背部中胚层部分，包括索前板和脊索中胚层等；3、诱导覆盖其上的外胚层发育成神经板，进而形成神经管和中枢神经系统； 4、诱导其周围区域的中胚层细胞背部化(dorsalize)，分化成轴旁中胚层。 镶嵌型和调整型发育的区别镶嵌型发育：裂球中所含有的特定胞质决定它发育成哪一类细胞，细胞命运的决定与近邻的细胞无关。细胞命运的这种

12、定型方式称为自主特化，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。调整型发育：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。细胞命运的这种定型方式称为有条件特化或渐进特化或依赖型特化。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。细胞定性方式及其特点细胞定性方式镶嵌型发育调整型发育特点为多数无脊椎动物所具有为所有脊椎动物及少数无脊椎动物具有细胞命运有其所获得的卵内特定的细胞质组分决定细胞命运由细胞之间相互作用决定，细胞的相对位置尤为重要卵裂方式不可改变，每个胚胎都产生相同的细胞谱系卵裂方式可以改变卵裂发育命运一般不可改变卵裂命

13、运可改变细胞谱系“创始细胞”一般在胚轴两极部分形成特化发生在胚胎细胞大量迁移之前大量的细胞重拍和迁移发生在细胞特化前或与细胞特化相伴发生细胞不能改变发育命运，不能填补所分离裂球留下的空缺细胞可以改变发育命运，填补所分裂球留下的空缺哺乳动物、果蝇性别决定共同点和不同点相同点： 哺乳类和果蝇都是XX型性染色体产生雌性，XY型性染色体产生雄性。不同点：1、 在果蝇中性别的决定是通过X染色体上的雌性决定子和常染色体上的雄性决定子的平衡来实现的。2、 在果蝇中Y染色体不参与性别的决定。但Y染色体上有能在成体精子形成时表达的基因。3、 如果二倍体果蝇细胞中只有一条X染色体（1X ：2A），则发育成雄性果蝇

14、。如果二倍体果蝇细胞中有两条X染色体（2X ：2A），则发育成雌性果蝇。论述题：发育过程，发生、受精、卵裂、三胚层形成一、精子发生脊椎动物的PGCs到达雄性胚胎的生殖腺原基后，立即进入性索，然后停留在那里直到成熟。性索发育成为生精小管，其管上皮细胞分化形成支持细胞。PGCs分裂形成精原细胞，之后进行减速分裂，形成精子。高尔基体形成顶体泡，中心粒产生精子鞭毛，线粒体整合入鞭毛，核浓缩，胞质废弃，最后产生成熟的精子。2、 卵子发生 原生殖细胞进入胚胎卵巢后分化成为卵原细胞。卵原细胞分裂增殖，进入第一次减数分裂前期，形成初级卵母细胞。初级卵母细胞停止在第一次减数分裂的前期，这种阻断的情况一直维持到青

15、春期。随着青春期的开始，初级卵母细胞在卵巢内激素的作用进一步发育成熟，阶段性地恢复减数分裂，接着第二次减数分裂发生，进行排卵。成熟的卵处于第二次减数分裂的中期。3、 精卵相互作用（受精）：1. 精子的趋化性。2. 精子的顶体反应，释放水解酶。3. 精子与卵子外围的卵黄膜（透明带）结合4. 精子穿过卵外的结构5. 精卵细胞质膜的融合4、 进行旋转式卵裂5、 三胚层的形成：完成紧密压缩后的胚泡细胞发生如下变化：下胚层上胚层合胞体滋养层细胞滋养层滋养层胚外中胚层卵黄囊胚外内胚层原条胚胎上胚层胚胎内胚层胚胎中胚层胚胎外胚层羊膜外胚层内细胞团胚泡 论述题：多利羊过程：1、6岁苏格兰绵羊A白面雌性，获取乳腺细胞，放入低浓度培养液中，取出细胞核作为供体；2、 同为苏格兰绵羊B黑面雌性，获取卵巢中未受精过的细胞，去除细胞核，无核卵细胞作为受体；3、 绵羊A与B供受体细胞通过电脉冲处理，