同源异型选择者基因与前后轴式样的形成
发育生物学信号分子及作用
β-catenin：1.海胆小分裂球组织中心作用，诱导预置外胚层命运细胞分化为中胚层和内胚层。
2.促进xenopus的NieuwkoopCenter和组织中心的形成（先诱导形成NieuwkoopCenter，然后Nieuwkoopcenter诱导组织中心形成）。
3.在斑马鱼中诱导组织中心形成，促进背部化。
3.鸡胚中wnt8c诱导原条形成，并诱导上胚层表达Nodal基因。
4.由近轴中胚层分泌，诱导中间中胚层形成原肾管。
5.在肢体生长中，形成一个远端到近端的浓度梯度，控制间质细胞获得不同命运。
6.在背部外胚层特异性表达的Wnt-7a诱导背部间质细胞合成转录因子Lmx-1控制肢芽背部基因表达。
FGF：1.海胆原肠作用中调控初级间质细胞迁移、骨和原肠的形成。
2.xenopus原肠作用后期在后部中胚层表达，使神经板后部转化为后部神经系统。
3.抑制骺骨生长板中软骨细胞的增生、促进分化。
4.由近轴中胚层分泌，诱导中间中胚层形成原肾管。
5.内胚层前部组织产生FGF8，诱导心脏发育，受BMP正调控。
6.由绒毛膜或尿囊膜合成bFGF，诱导脏壁中胚层产生hemangioblasts。
7.生心中胚层分泌FGF诱导小鼠肝脏和胰腺原基和肺芽的形成。
8.在AER中产生，保证肢芽沿P-D轴线持续生长。
9.在肢体生长中，形成一个远端到近端的浓度梯度，控制间质细胞获得不同命运。
10.由背根神经节分泌，控制肢体再生。
Nodal：1.控制xenopus中胚层的背腹分化，高浓度诱导组织中心，低浓度诱导腹部中胚层。
2.在斑马鱼中，母源Squint（sqt）和Wnt信号诱导Nodal基因cyc和sqt的表达，这些因子产生的Nodal信号使胚盘边缘细胞发育为中内胚层。
3.在小鼠胚胎中诱导中内胚层分化。
VegT,Vg-1：1.xenopus中激活nodal-relatedgene的转录，从而形成nodal浓度梯度，促进背腹分化。
2.Vg1诱导原条形成，并诱导上胚层表达Nodal基因。
发育生物学课程介绍
《发育生物学》课程介绍Developmental Biology一、课程编号：二、课程类型：限选课适用专业：生物技术本科专业授课时间：大四上学期课程学时/学分：理论教学48学时/3学分先修课程：组织胚胎学、动物学、植物学、细胞生物学、基因组学三、内容简介：发育生物学是有机体生命现象的变化发展，是有机体不自我构建和自我组织过程。
发育生物学是研究生命体发育过程及其本质现象的科学，是近年来随着生命科学领域各学科的进展，尤其是分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等学科进展及其与胚胎学的相互渗透而发展形成的一门新兴学科；是当今生命科学研究的前沿阵地和主战场之一。
发育生物学的研究对象，其一，研究个体发育的机制，即生命个体的生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、成熟、衰老和死亡的发展过程的机制；其二，研究生物种群系统发生的机理。
此外，异常的发育，如肿瘤、畸形等病态发育亦纳入发育生物学的研究范畴。
发育生物学作为当代生命科学研究的最活跃的领域之一，一方面将分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、免疫学、胚胎学、进化生物学及生态学等多种学科汇集一起，综合运用，揭示生命发育的本质规律；另一方面，发育研究已存在于生物学的各个领域，成为其他学科的基本要素，发育生物学研究发展必将促进其他学科领域的发展。
因而，发育生物学是很重要的基础学科之一。
发育生物学与医药卫生、农业生产和生物资源的利用关系密切，例如对受精和早期胚胎发育机制，肿瘤、爱滋病、畸形发育的机制，衰老机制等的揭示，对计划生育、优生优育、健康生活和农林牧生产等都有深刻影响。
本课程是生物信息学院的专业基础课，使学生了解模式生物个体发育的一般规律和概念，从细胞和基因水平上如何控制受精、个体发育、性别发育的原理，以及当今在发育生物学研究方面的基本方法和技术。
四、选用教材：《发育生物学基础》（影印版）作者：Jonathan M. W. Slack高等教育出版社《发育生物学》教学大纲一、课程编号：二、课程类型：限选课适用专业：生物技术本科专业授课时间：大四上学期课程学时：理论教学48学时/3学分先修课程：组织胚胎学、动物学、植物学、细胞生物学、基因组学三、发育生物学课程介绍发育生物学是有机体生命现象的变化发展，是有机体不自我构建和自我组织过程。
果蝇体轴形成的分子机制果蝇的卵、胚胎、幼虫、成虫都有明确的前后和
果蝇体轴形成的分子机制果蝇的卵、胚胎、幼虫、成虫都有明确的前后和背腹轴，在果蝇最初的发育中，由母源效应基因及其编码蛋白构成位置信息的基本网络，激活合子基因的表达，控制果蝇躯体模式的建立。
1、果蝇胚胎的极性果蝇早期胚轴形成设计由母源效应产物构成的位置信息网络，其中有3组与前-后轴形成有关，为前端系统；1组决定胚胎的背腹轴，即后端系统；还有一组决定背腹轴形成。
2、果蝇前-后轴的形成在果蝇前-后轴的形成中，有四个非常重要的形态发生素：Biociod(BCD)和Hunchback(HB)调节胚胎前端结构的形成；Nanos(NOS)和Candal(CDL)调节胚胎后端结构的形成。
1）前端组织中心： BCD蛋白浓度梯度前端系统至少包括4个主要的基因，其中起关键作用的是BCD，bcd是一种母源效应基因，在卵子发生时，bcd mRNA于滋养细胞中转录，再转运至卵子中并定位于卵子前极。
受精后迅速翻译，BCD具有决定胚胎极性和组织空间图示的功能。
受精后BCD蛋白在前端积累并向后端弥散，形成从前向后稳定的浓度梯度，主要覆盖胚胎前2/3区域。
bcd 基因也是同源异型框基因，BCD蛋白是一种转录调节因子，可与DNA特异性结合并激活合子靶基因的表达。
BCD蛋白浓度梯度可以同时特意新启动不同基因的表达，从而将胚胎划分为不同的区域。
2）后端组织中心：Nanos蛋白和Candal蛋白浓度梯度后端系统在控制图式形成中起到作用与前端系统相似。
决定胚胎后端的最初信息也是母源效应基因转录产物，在卵子发生过程中，后端决定子Nanos(NOS)的mRNA在卵室前端的滋养细胞中转录，通过转运定位到卵子后极，在成熟卵中定位于生殖质。
后端系统是通过抑制转录因子HB的翻译起作用，该系统包括约10个基因，这些基因都是腹部图示形成所必须的基因。
NOS活性从后端向前弥散形成浓度梯度，在胚胎后部抑制hb mRNA的翻译。
HB蛋白的分布区域主要位于胚胎前半部分。
细胞生物学必考大题名词解释
fluid mosaic model流动镶嵌模型该模型认为细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成，具有液晶态特性。
磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成膜骨架；脂双层构成膜的连续主体，既具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性；球形蛋白质分子以各种形式与脂质双分子层结合。
糖类附在膜外表面。
强调细胞膜的流动性和不对称性。
fluidity细胞膜的流动性是指膜脂和膜蛋白处于不断运动的状态。
这是生物膜的基本特征之一。
cell junction 细胞连接多细胞生物的已经丧失了某些独立性，为了促进细胞间的相互联系，相邻细胞膜接触区域特化形成一定的连接结构，称为细胞连接，其作用是加强细胞间的机械联系，维持组织结构的完整性，协调细胞间的功能活动。
分为闭锁连接、锚定连接、通讯连接。
molecular chaperone分子伴侣是一类能够协助其它多肽进行正常折叠、组装、转运、降解的蛋白，并在DNA的复制、转录、细胞骨架功能、细胞内的信号转导等广泛的领域都发挥着重要的生理作用。
cytoskeleton细胞骨架指真核细胞之中的蛋白质纤维网架体系，对于细胞的形状、细胞的运动、细胞内物质运输、染色体的分离和细胞分裂等起重要作用。
主要成分为微管、微丝和中间纤维。
MTOC微管组织中心细胞质中微管组装的起点和核心，包括中心体、基体和着丝点。
对微管的形成、微管极性的确定及细胞分裂中纺锤体的形成起重要作用。
nucleosome核小体是染色质的基本结构单位，由长约200bp的DNA和5种组蛋白组成，组蛋白H2A,H2B,H3,H4各2分子组成一个八聚体核心，DNA在其外表缠绕1.75圈，其余60bp左右的DNA连接相邻的核小体。
若干核小体重复排列便形成串珠状纤维。
chromatin染色质是间期细胞遗传物质的存在形式，由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA等构成的细丝状复合结构，形状不规则，弥散分布于细胞核内。
Euchromatin常染色质是DNA复制与基因转录活跃的部位，为间期核内碱性染料时着色较浅，螺旋化程度较低，处于伸展状态。
同源异形突变名词解析 -回复
同源异形突变名词解析-回复同源异形突变是遗传学中的一个重要概念。
同源指的是来自同一个祖先的DNA序列，而异形则表示该DNA序列在不同个体中的变异形式。
同源异形突变的研究对于揭示基因演化、生物适应性以及相关疾病的发生机制具有重要意义。
本文将以中括号内的内容为主题，逐步解析这一概念。
首先，我们来解析同源异形这两个术语。
同源(Homologous)指的是两个或多个序列或结构具有相同或相似的起源，可以通过共同的祖先来追溯它们的来源和演化过程。
在基因组中，同源基因是指同一个祖先基因通过基因复制或基因重排产生的多个拷贝。
异形(Heterozygous)则表示同一个基因座的两个等位基因不同。
同源异形即指的是同一个基因座上的两个等位基因在多个个体中的差异。
然后，解析突变(Mutation)的概念。
突变指的是DNA序列发生的基因型或表型的变化。
突变可以是点突变，即对单个核苷酸的改变，包括替代突变(一种碱基被另一种碱基替换)、插入突变(一个或多个碱基被插入到DNA 链中)和缺失突变(一个或多个碱基从DNA链中丢失)等。
突变也可以是结构变异，即染色体水平的改变，包括重排、倒位和缺失等。
同源异形突变即指的是在同一个基因座上，同位基因在不同个体中发生的差异。
这种差异可以是来自于突变的积累，也可以是由于基因重组或基因重排等事件导致的。
同源异形突变的存在使得个体在遗传多样性和适应性方面具有差异，从而为物种的进化提供了基础。
同源异形突变在生物学中发挥着重要的作用。
首先，它是物种演化的重要推动力之一。
通过同源基因的突变和重排，不同个体出现了差异，进而为物种的适应性和多样性提供了基础。
例如，在植物中，同源基因的变异可以导致植物在不同环境中的适应性差异，促进植物物种的演化。
其次，同源异形突变对于揭示基因功能和疾病机制具有重要意义。
通过对同源基因的突变和功能研究，可以了解这些基因在生理和病理过程中的作用和调控机制。
例如，人类基因组计划(Human Genome Project)的进行中，研究人员可以对同源基因进行测序和分析，从而揭示基因之间的关系、功能及其在相关疾病中的作用。
遗传学复习题带答案
生物技术专业《遗传学》总复习题一、填空题（请在空格内填上最恰当的字、数字、词或词组）1、A gene is a unit of heredity in a living organism. It normally resides on a stretch of DNA that codes for a type of protein or for an RNA chain that has a function in the organism. Generally, a complete gene should contain enhancer、promoter、5' Untranslated region> coding region and 3' UTR。
2. Gene expression is the making of specific proteins from specific nucleotide sequences，requiring two major stages, transcription and translation.3、基因突变依据其突变的起源可分为自发突变和诱发突变。
4、染色体结构变异主要包括染色体缺失、重复、倒位和易位。
5、模式植物水稻的染色体数目为2n=24,其三倍体的染色体数目为__36—，其缺体的染色体数目为_22 __________ 。
6、对于多基因控制的数量性状，分离群体中个体间基因型差异及其所引起的遗传效应可分为三类，即加性效应、线性效应和上位性效应 _______________________ 。
7、植物雄性不育指植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子的不育类型。
根据雄性不育发生的遗传机制不同，又可分为核不育型、细胞质不育型和核一质互作不育型等。
8、三系配套育种中的三系指的是—不育______ 系、—保持—系和—恢复________ 系。
发育生物学试题库
发育生物学试题库（发育生物学教学组）（发育生物学教学组）目录：第一章 章节知识点与重点 .............................................. 1第一章第二章 发育生物学试题总汇 ............................................ 6第二章第三章 试题参考答案 (14)第三章第一章章节知识点与重点绪论1.发育和发育生物学发育和发育生物学2.发育的功能发育的功能3.发育生物学的基础发育生物学的基础4.动物发育的主要特点动物发育的主要特点5.胚胎发育的类型（嵌合型、调整型）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.细胞分化细胞分化2.细胞定型及其时相（特化、决定）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.形态决定子形态决定子6.胞质定域（海胆、软体动物、线虫）胞质定域（海胆、软体动物、线虫）7.形态决定子的性质形态决定子的性质8.细胞命运渐进特化的系列实验细胞命运渐进特化的系列实验9.双梯度模型双梯度模型10.诱导诱导11.胚胎诱导胚胎诱导第二章细胞分化的分子机制1.细胞表型分类细胞表型分类2.差异基因表达的源由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加工水平调控加工水平调控2.翻译和翻译后水平调控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.受精受精2.受精的主要过程及相关知识受精的主要过程及相关知识3.向化性向化性4.顶体反应顶体反应5.皮质反应皮质反应第六章卵裂1.卵裂特点（课堂作业）卵裂特点（课堂作业）2.卵裂方式卵裂方式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（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：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.体形模式体形模式2.图式形成图式形成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1.什么是胚轴什么是胚轴2.两栖类胚轴形成过程及分子机制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神经系统的功能建立3.神经突起（树突和轴突）神经突起（树突和轴突）4.局部有序投射局部有序投射5.突触突触第十四章附肢的发育和再生1.附肢的起源附肢的起源2.附肢的早期发育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、分化视泡发育、分化2.晶状体发育、分化晶状体发育、分化3.晶状体再生晶状体再生4.角膜发育角膜发育第十六章变态1.变态变态2.昆虫变态的激素调控昆虫变态的激素调控3.两栖类变态的激素调控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哺乳动物的性腺发育2.哺乳动物的性别决定哺乳动物的性别决定3.果蝇的性别决定果蝇的性别决定4.雌雄同体、环境性别决定雌雄同体、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，过程精子发生 ：特点2.卵子发生：特点 ，过程，过程卵子发生 ：特点第十九章干细胞1.干细胞干细胞2.干细胞分类干细胞分类3.了解干细胞的应用了解干细胞的应用第二十章动物发育的环境调控1.发育与环境关系发育与环境关系2.环境对正常发育的调控环境对正常发育的调控3.环境对正常发育的干扰环境对正常发育的干扰4.遗传与环境之间的相互作用遗传与环境之间的相互作用第二章 发育生物学试题样题总汇一、填空题（每空1分）分）1. 发育生物学研究的主要内容是发育生物学研究的主要内容是 和 ，其主要任务是研究生命体发育的体发育的 及其及其 机制。
发育期末名词解释最新版 (1)
发育期末重点一.名词解释Chp11.身体图式、躯体蓝图（body plan）：包括胚轴形成，体节形成、胚芽和器官原基形成等事件。
2.图式形成（pattern formation）：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。
3.嵌合型发育（mosai c developmeng）：以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为“嵌合型发育”。
（与邻近细胞无关系，如海鞘）4.调整型发育（regulativev development）：以细胞有条件特化为特点的胚胎发育发育模式称为“调整型发育”（与邻近细胞相互作用，如鱼类，两栖类）5.诱导（induction）：一类组织与另一类组织的相互作用。
6.成形素、形态发生决定子（morphogen）：是一类可以通过自身浓度决定细胞命运的，具有扩散性的生物化学分子。
7.组织者（organizer）：胚孔背唇，据调控和组织产生一个完整胚胎的特殊能力。
Chp21.细胞定型、细胞指定、发育定型（commitment）：细胞在表现出明显的形态和功能变化之前，会发生隐藏、性变化，使细胞命运朝特定方向发展，这一过程称为“定型”，或“指定”。
2.细胞特化图（specification map）：特化的状态3.自主特化（autanamous specification）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，而与邻近细胞没有关系。
4.有条件特化（conditional specification）：相邻细胞或组织之间通过相互作用，决定其中一方或双方细胞的分化方向，和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制他们的发育命运，使之只能朝一定的方向分化。
5.合胞体特化（syncytial specification）：在合胞体胚层生成细胞膜分离细胞核之前，由母体细胞质相互作用所决定，即细胞的命运在形成细胞之前就已被指定了。
发育生物学名词解释+填空
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。
遗传学测试题 (2)
遗传学测试题您的姓名： [填空题] *_________________________________1单选(2分)孟德尔研究了7对相对性状，未观察到连锁的原因是？ [单选题] *A.孟德尔修改了实验数据。
B.孟德尔进行双因子杂交时，两对性状的决定基因恰好位于不同的染色体上，没有连锁关系。
(正确答案)D.豌豆是一个特殊物种，不存在基因连锁。
C.以上都有可能。
2单选(2分)从表型到基因型的遗传学研究策略是？ [单选题] *A.反向遗传学B.分子遗传学C.群体遗传学D.正向遗传学(正确答案)3单选(2分) 细胞周期的正确顺序是？ [单选题] *A.S-G1-G2-MB.S-G1-M-G2C.G1-S-G2-M(正确答案)D.G1-G2-S-M4单选(2分) 在孟德尔的双因子杂交实验中，将YYRR和yyrr作为亲本，得到子代。
F2代共有多少种基因型? [单选题] *A.8B.3C.9(正确答案)D.65单选(2分)已知A与a、B与b、C与c这三对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。
下列关于杂交后代的推测，正确的是？ [单选题] *A.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16。
B.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16。
(正确答案)C.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16。
D.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16。
6单选(2分)以下孟德尔遗传模式中，哪一种最符合“患者母亲是携带者，男性发病率高于女性”这一特点？ [单选题] *A.常染色体显性遗传。
B.X染色体隐性遗传。
(正确答案)C.常染色体隐性遗传。
D.X染色体显性遗传。
7单选(2分)显性等位基因和隐性等位基因的作用互不干扰，杂合子中显性和隐性性状同时表现出来。
这种等位基因之间的相互作用关系是？ [单选题] *A.完全显性B.共显性(正确答案)C.不完全显性D.不完全隐性8单选(2分)一个家系中，母亲为A型血，父亲为B型血，下列关于子女血型的描述，错误的是？ [单选题] *A.子女可能既有AB型，也有A型。
发育生物学复习题附参考答案
一、名词解释1.世代交替：多细胞生物周期性的生活史中存在有双倍染色体和单倍染色体两种不同细胞构成的阶段，并且它们之间相互更替出现。
2.胞质隔离：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。
3.调整型发育：以细胞有条件特化（细胞的发育方向取决于它与邻近细胞之间的相互作用）为特点的胚胎发育模式。
4.组织者：能够诱导外胚层形成神经系统，并能和其他组织形成次级胚胎的胚孔背唇称为组织者。
5.胚胎干细胞（ES）：从早期囊胚细胞分离并在体外培养和建系的细胞。
6.胞质定域：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。
7.受精：精子和卵子相互融合形成双倍合子的过程叫做受精，是胚胎发育的起点。
受精过程不仅使动物染色体数目恢复正常，并且还刺激卵子使之活化而开始发育。
8.基因缄默：细胞分化造就专一的细胞类型，使一部分基因表达或过表达；而另一些基因必须被抑制或永远被抑制，这种基因活性被抑制的状态称为基因缄默。
9.原条：鸟类和哺乳类原肠胚形成中的结构，由上胚层中预定中胚层和内胚层细胞组成，这些细胞通过原条进入胚胎内部，胚胎形成了三胚层，原条最终消失。
10.背唇：位于胚孔的背方，它内卷进入原肠腔后，分布于原肠腔的背方，其中含有脊索中胚层的成分。
11.胚孔：是动物早期胚胎原肠的开口。
原肠形成时，内胚层细胞迁移到胚体内部形成原肠腔，留有与外界相通的孔。
通过胚孔背唇进入胚内的细胞将形成脊索及头部中胚层，其余大部分中胚层细胞经胚孔侧唇进入胚内。
原口动物的口起源于胚孔，如大多数无脊椎动物，而后口动物的胚孔则发育为成体的肛门，与胚孔相对的一端另行开口，发育为成体的口。
12.皮层反应：当第一个精子与卵子发生质膜融合时，质膜融合的卵子皮层颗粒与卵子质膜发生融合。
发育生物学习题
二．1.生殖细胞发生：1线虫P颗粒对最初细胞分化的影响。
1.线虫的P颗粒：线虫未受精卵中均匀分布生殖质—P 颗粒，在受精后迅速地集中到预定胚胎的后部。
第1次卵裂形成AB大细胞核含有P颗粒的小细胞p1，p1经过3次有丝分裂，每次分裂产生1个体细胞核一个P生殖干细胞。
第4次卵裂中产生的p4细胞含有原来卵质中所有的p颗粒。
16细胞期时全部P颗粒都在P4细胞中线虫卵裂的调控：1.P颗粒蛋白：集中转录因子和RNA结合蛋白，其中包括果蝇Vasa、Piwi、Nanos的同源分子。
pie-1基因的功能：涉及维持生殖干细胞的属性，该基因编码的核蛋白PIE-1是避免向体细胞分化的关键分子，它能抑制线虫生殖细胞中几乎所有基因的转录。
PIE-1蛋白均存在生殖干细胞中，随着发育的进程pie-1基因停止表达。
2.线虫不均等卵裂的调控：受精卵极性的维持依赖于2组PAR蛋白的共同抑制。
位于前端皮质中的PAR-3/PAR-6/PKC-3复合物位于后端皮质中的PAR-1/PAR-2复合物。
NOS-3和FBF-1/2能抑制PAR-2的致死性，通过调节前端PAR-3/PAR-6/PKC-3蛋白复合物的功能参与细胞极性的调控。
Brat也可以调控PAR蛋白依赖的极性和细胞不均等分裂。
2．无尾两栖类原生殖细胞的迁移过程．．．．．．．．．．．．．．．两栖类PGC的迁移，两栖动物的生殖质定位在卵的植物极，用紫外线照射胚胎植物极之后，生殖腺中将缺少生殖细胞。
每个生殖嵴有30 PGC。
生殖嵴细胞内的一些因子是PGCs定向迁移的重要因素。
3.Notch信号转导对生殖细胞活动的作用（有丝分裂与减数分裂的决定）减数分裂：Notch信号转导在决定生殖干细胞进入减数分裂还是继续进行有丝分裂中起着重要作用。
Notch信号转导负责维持末端细胞进行有丝分裂。
对于远离末端细胞的生殖细胞，Notch信号的影响逐渐降低，而使GLD-1的水平逐渐增加。
当GLD-1的水平达到临界值，细胞开始进行减数分裂。
胚轴的特化与体轴的建立-PPT
在胚胎中都就是均匀分布得。
Torso信号传 导途径
影响果蝇胚胎前后极性得母体效应基因
3、果蝇背 – 腹轴得形成
与果蝇胚轴形成有关得4组母体效应基因中,背–腹系
统最为复杂,涉及约20个基因。其中dorsal(dl)等基因
得前极。
BCD具有组织和决定胚胎极性与空间图式得 功能
bcd mRNA 3’末端非翻译区中含有与其定位有关得序列。
受精后bcd mRNA迅速翻译,BCD蛋白在前端累积并向后端弥
散,形成从前向后稳定得浓度梯度,主要覆盖胚胎前2/3区 域。
母源性基因bicoid mRNA
在卵子中得分布以及受 精后biocoid蛋白得浓度 梯度。
在果蝇卵子发生过程中,nos mRNA定位于卵子后极。nos基
因得编码产物NANOS(NOS)蛋白活性从后向前弥散形成一种 浓度梯度。NOS蛋白得功能就是在胚胎后端区域抑制母性
hb mRNA得翻译。
Nanos mRNA也就是由滋养细胞合成,后转运至卵细胞中,定位于
卵细梯度得建立
前端系统和后端 系统蛋白因子之 间得翻译调控确 立了果蝇得前后 轴。
末端系统:TORSO信号途径
末端系统包括约9个母体效应基因。这个系统基因得 失活会导致胚胎不分节得部分,即前端原头区和后端 尾节缺失。在这一系统中起关键作用得就是
torso(tor)基因。
如果前端和后端系统都失活,果蝇胚胎仍可产生某些 前后图式,形成具有两个尾节得胚胎。
得突变会导致胚胎背部化,即产生具有背部结构而没有
腹部结构得胚胎。与此相反,cactus等基因得突变则引
同源异型框基因
同源异型框基因（Homeobox genes）是一类在生物进化中高度保守的基因，它们编码的同源异型域蛋白在细胞分化、发育和形态形成中起着关键作用。
这些基因在许多生物体中都有发现，包括人类、果蝇、线虫等。
同源异型框基因编码的同源异型域蛋白通常包含一个共同的功能区段，称为同源异型结构域（Homeodomain）。
这个结构域由60个左右的氨基酸组成，具有特定的空间构象和功能。
同源异型结构域通过与DNA分子的激素反应元件结合，调控靶基因的表达，从而影响细胞分化、发育和形态形成。
同源异型框基因在生物体中的表达具有时空特异性，即在特定的时间和空间内表达。
这种表达模式的调控对于生物体的正常发育和生理功能至关重要。
例如，果蝇中的Antp同源异型框基因只在胚胎发育过程中的某些细胞中表达，而Hox同源异型框基因则在不同发育阶段的特定位置表达。
同源异型框基因在人类中的异常表达或突变与许多疾病有关，包括癌症、神经系统疾病、骨骼发育异常等。
例如，某些癌症细胞中存在Hox同源异型框基因的异常表达或突变，这些变化可能导致癌症细胞的增殖和转移。
总之，同源异型框基因在生物体中的重要作用在于它们编码的同源异型域蛋白能够调控靶基因的表达，从而影响细胞分化、发育和形态形成。
这些基因的表达调控对于生物体的正常发育和生理功能至关重要，而它们的异常表达或突变则与许多疾病有关。
因此，研究同源异型框基因的表达调控机制以及它们在疾病中的作用，对于理解生命过程和开发新的治疗策略具有重要意义。
同源异型名词解释
同源异型名词解释
嘿，你知道同源异型吗？这可不是个一般的概念啊！同源异型就好
比是生物界的一场神奇魔法。
比如说，一只蝴蝶和一只蛾子，它们在某些方面看起来很相似，但
又有着明显的不同，这其中就可能有着同源异型在起作用呢！就像你
有个双胞胎兄弟姐妹，你们有很多相同的地方，但也各自有着独特的
性格和特点。
同源异型其实就是指在生物体发育过程中，控制身体不同部位形成
和分化的基因。
这些基因就像是一个个神奇的开关，决定了生物的形
态和结构。
想象一下，如果没有同源异型基因，那这个世界会变得多么混乱啊！可能所有的动物都长得一模一样，那该多无趣呀！
你看那些美丽的花朵，有的花瓣大，有的花瓣小，有的颜色鲜艳，
有的颜色淡雅，这都是同源异型基因在发挥作用呀。
这就好像是一场
精心编排的舞蹈，每个基因都在自己的位置上舞动，共同创造出了丰
富多彩的生物世界。
再想想那些奇妙的昆虫，它们形态各异，功能也各不相同。
有的能飞，有的能爬，有的擅长隐藏，有的擅长攻击，这背后不也是同源异
型基因在捣鬼嘛！
同源异型基因不仅让生物变得多样，还让它们能够适应不同的环境
和生活方式。
就像我们人类，因为有了各种各样的能力和特点，才能
在这个世界上生存和发展。
所以啊，同源异型真的是太重要啦！它是生物多样性的基石，是大
自然的神奇魔力所在！没有它，这个世界将会失去多少精彩和奇妙啊！。
作物生长的同源异型规律
作物生长的同源异型规律作物生长的同源异型规律导语：作物生长是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
同源异型规律是指在物种内部，同一物种的个体之间存在着生理和形态的差异。
通过对同源异型规律的深入研究，我们可以更好地理解作物生长的机制，并为作物的改良和优化提供科学依据。
一、同源异型规律的基本概念同源异型规律主要涉及到作物内部的生理和形态特征。
同源指的是物种内部的相同基因来源，而异型则指的是在同种基因的基础上，个体之间存在着形态、生理差异或表现出不同的性状。
作物生长的同源异型规律是由遗传、环境和生理等多种因素共同作用所形成。
二、同源异型规律的影响因素1. 遗传因素：遗传是影响同源异型规律的关键因素之一。
同一物种的个体之间遗传基因的差异会导致形态和生理的不同表现。
例如不同品种的水稻叶片的形态和结构存在明显差异，这是由品种的遗传差异所决定的。
2. 环境因素：作物生长环境的差异也会导致同一物种的个体之间出现异型表现。
光照、温度、湿度等环境条件的变化都会对作物的生长产生重要影响。
例如同一品种的向日葵在不同环境条件下，植株高度、花朵颜色等均会发生变化。
3. 生理因素：作物个体之间的生理差异也会导致同源异型规律的存在。
生长调节物质如激素的合成和分布，会影响作物整体的形态和生理特征。
例如一些营养素的缺失或过剩，会导致植株的生长发育异常，表现出异型特征。
三、同源异型规律的作用机制同源异型规律的形成和演化是由遗传、环境和生理因素共同作用所致。
遗传的基因变异提供了形态和生理差异的基础，而环境和生理因素则是通过调控这些遗传变异的表达。
同源异型规律的形成既是作物适应环境的一种策略，也是种群进化的结果。
四、同源异型规律在作物改良中的应用深入了解同源异型规律对于作物改良具有重要意义。
通过对作物内部的同源异型规律进行研究，可以帮助选育者加快对目标性状的改良和优化。
在蔬菜作物改良中，通过筛选表现早熟性、高产量的个体，并进行后代的遗传分析，可以逐步提高作物的产量和品质。
发育的基因调控_同源异形盒的发现及其意义_饶毅
引用格式: 饶毅. 发育的基因调控: 同源异形盒的发现及其意义. 中国科学: 生命科学, 2013, 43: 606–618 Rao Y. Genetic control of development: the discovery of homeobox. SCIENTIA SINICA Vitae, 2013, 43: 606–618, doi: 10.1360/052013-180
中国科学: 生命科学 SCIENTIA SINICA Vitae 科学史话
2013 年
第 43 卷
第 7 期: 606 ~ 618
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
发育的基因调控: 同源异形盒的发现及其意义
饶毅
北京大学生命科学学院, 北京 E-mail: yrao@ 100871
收稿日期: 2013-05-13; 接受日期: 2013-06-13; 在线发表日期: 2013-07-01
美国科学家摩尔根(Thomas Morgan)实验室的主 要贡献在遗传学, 但在其研究过程中, 从 20 世纪 10 年代起就找到了导致发育变化的基因突变. 不过, 最 初几十年果蝇研究者的重点是遗传学 , 而非发育生 物学. 19 世纪后期, 德国 Wilhelm Roux 等开创实验胚 胎学导致第一个发育生物学高潮后, 20 世纪 20 年代, 以德国 Hans Spemann 为代表的科学家用两栖类研究 推出发育生物学的第二个高潮. 而 20 世纪 30~70 年 代, 果蝇研究整体处于相对寒冷期, 其他一些生物(如 粗糙链孢霉、玉米、细菌、噬菌体等)对遗传学有贡献. 在缺乏普遍关注果蝇发育的环境中, 20 世纪 50~70 年 代, 加州理工学院的 Edward B. Lewis 通过遗传学仔细 分析果蝇发育的突变, 深刻思考基因的规律. 1980 年前后 , 在德国海德堡工作的德国女科学 家 Christiane Nüsslein-Volhard 和美 国科 学家 Eric Wieschaus 以遗传突变广泛筛选控制果蝇发育的大批 基因, 使果蝇研究光彩绚丽, 并在德国形成第三次国 际发育生物学研究高潮. 20 世纪 80 年代, 很多分子 生物学家加入果蝇研究 , 新的研究成果一波一波涌 现 . 在遗传学带领和分子克隆技术推动下研究果蝇 , 1984 年同源异形盒 (homeobox) 被发现 , 使发育生物 学与分子生物学两个学科的重要领域得以汇合 : 调 节基因转录可以控制发育. 研究果蝇的原理在很多生物普遍适用 , 发现大 量新的基因及其功能, 阐明一些信号转导通路, 表观 遗传学有些基因最初也发现于果蝇 , 而最初从果蝇 发现的基因 ( 特别是含同源异形盒的基因 ) 在高等动
果蝇胚轴发育的机制
果蝇胚轴发育的机制一、果蝇胚胎的极性果蝇早期胚轴形成涉及一个由母性影响基因产物构成的位置信息网络。
在这个网络中, 一定浓度的特异性母源性RNA 和蛋白质沿前- 后轴和背- 腹轴的不同区域分布, 以激活胚胎基因组的程序。
有4 组母性影响基因与果蝇胚轴形成有关, 其中3 组与胚胎前- 后轴的决定有关, 即前端系统( anterior system) 决定头胸部分节的区域, 后端系统( posterior system) 决定分节的腹部, 末端系统( terminal system) 决定胚胎两端不分节的原头区和尾节, 另一组基因决定胚胎的背- 腹轴, 即背腹系统( dorsovent ral system)。
控制发育的三类基因：1、母体效应基因2、影响身体分节的基因3、影响体节一致性的基因----同源异形框基因。
缺口基因表达区带宽大约相当于3个体节，其翻译的蛋白质以浓度效应调控成对控制基因（pair—rule genes）的表达。
成对控制基因为与前—后轴垂直的7条表达带，其翻译的蛋白质可激活体节极性基因（segment polarity genes）的转录。
体节极性基因的表达产物再进一步将胚胎划分成为14个体节。
同源异型基因的表达产物决定每个体节的发育命运果蝇胚胎的极性2.果蝇前—后轴（A－P）的形成1）前端系统：对于调节胚胎前- 后轴的形成有4 个非常重要的形态发生素: BICOID ( BCD ) 和HUNCHBACK( HB)调节胚胎前端结构的形成,NANOS( NOS) 和CAUDAL ( CDL ) 调节胚胎后端结构的形成。
Bicoid是控制头胸发育的一个关键母体效应基因，其不同浓度开启不同合子基因的表达。
在未受精卵中，bicoid mRNA定位在胞质前端；其受精后翻译出的蛋白质沿AP轴扩散，形成浓度梯度，为胚胎的后续分化提供位置信息。
bcd基因编码的BCD蛋白是一种转录调节因子，可与DNA 特异性结合并激活合子靶基因的表达。
发育生物学期末考试样题1
发育⽣物学期末考试样题1《发育⽣物学》试题(样卷)(闭卷考试时间120分钟)⼀、名词解释（共8题，每题3分，共24分）1．Primitive streak：２．Fertilization：３.Limb bud：４．Sperm capacitation：５．Pattern formation：６．Gastrulation：７．Nieuwkoop center:８．Embryonic germ cells:⼆、选择题（共15题，每题2分，共30分，答案集中填在下⾯的表格中）1．在精⼦发⽣过程中，由同⼀个精原细胞产⽣的⽣精细胞称为( )。
A.发育不同步；B.位于⽣精⼩管的同⼀位置；B.称为连接复合体； D.组成⼀个滤泡；2．脊椎动物的⼼脏源于胚胎时期的( )。
A．脏壁中胚层；B. 轴旁中胚层； C.中段中胚层； D. 侧板中胚层；3．在⽆脊椎动物的发育中，以( )型发育为主？A. 调整型发育；B. 嵌合型发育；C.条件特化；D.嵌合型发育和调整型发育同等重要。
4．在海胆的原肠胚形成中，内胚层通过( )进⼊胚胎内部。
A．内陷； B. 内移； C.内卷； D.分层；5．在脊椎动物眼睛的发育过程中，晶状体可以诱导( )的形成。
A．视⽹膜； B. ⾓膜；C. 视泡 D. 视神经。
6．在蛙类，( )细胞核移⼊去核的卵母细胞后，胚胎能够正常发育的⽐例较⾼。
A.晚期胚胎细胞的；B. 内细胞团细胞的；C.蝌蚪期细胞的；D.早期胚胎细胞的；7．在昆⾍卵母细胞中，mRNA和蛋⽩质是由( )合成的。
A.卵母细胞⾃⾝合成的；B. 滋养细胞合成的；C. 滤泡细胞合成的；D.卵室以外的细胞合成的；8．以下观点哪⼀个不是先成论的观点（）。
A.卵⼦⾥早就有了胚胎；B.精⼦⾥早就有了胚胎；C.发育是渐近的，新结构是逐渐出现的；D.胚胎中套着更⼩的胚胎。
９．在发育过程中，胚胎细胞分化的最根本原因是胚胎细胞中( )。
A.基因差异的表达；B.基因差异的转录；C.RNA差异的加⼯；D.蛋⽩质差异的合成。
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同源异型选择者基因根据它们 在HOX复合物中的顺序被顺序
性地表达
• HOX复合物中的基因在胚胎中表达的顺序 与其在染色体上排列的顺序一致
HOX复合物携带有位置信息的 永久性记录
• HOX基因的表达受两个因素的控制：
• 1）它的表达受其自身的正反馈控制
• 2）受另外两组（多性梳组和三胸组）基 因调控蛋白的控制，两者使当初表达的 HOX得以维持——通过HOX 基因调控部 分的H4蛋白的乙酰化。
四、同源异型选择者基因 (homeotic selector genes) 与前后
轴的式样形成
• 发育生物学需要解释： • 1）产生相似结构的共同的基础是什么？ • 2）它们之间的差异又是如何控制的？
HOX确定了前后方向上的差异
• 80年前的发现：
– 同源异型突变(homeotic)：触角-肢突变和双 胸突变
脊椎动物中前后轴同样是由 HOX复合物所控制的
• 哺乳动物有4个HOX复合物：HOX-A， HOX-B， HOX-C， HOX-D
• 表达的顺节
– 菱脑节(rhombomeres)，与鳃弓(branchial arches)对应
• 菱脑节HOX基因的表达
• 同源异型选择者基因(homeotic selector genes)
• 果蝇中有8个这样的基因，分为两簇：
– 触角-肢复合物(antennapedia complex)，双胸 复合物(bithorax complex)
• 已知所有的动物中都有其同源物：Hox 复合物
同源异型选择者基因编码DNA 结合蛋白，这些蛋白与其他基