《發(fā)育生物學(xué)》復(fù)習(xí)題(部分)

1、acrosome reaction in sea urchin（海膽的頂體反應(yīng)）海膽卵外具卵黃膜和卵膠膜。當(dāng)精子到達(dá)卵子時，精子需穿透卵膠膜和卵黃膜，才能與卵子質(zhì)膜接觸，這一過程有賴于頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的具體過程是：精子與卵膠膜上的寡糖基接觸后，打開精子頭部頂體外膜的鈣通道，使得鈣離子流入精子頭部，引起頂體膜和精子質(zhì)膜的融合，從而使得頂體泡中的內(nèi)容物釋放到卵膠膜上。位于頂體泡后部的球狀肌動蛋白分子聚合形成頂體突，頂體突上的結(jié)合素與卵黃膜上的特異受體結(jié)合。精子頂體泡中的內(nèi)容物繼續(xù)消化卵黃膜，直到精子最終穿透卵黃膜與卵子質(zhì)膜接觸。cortical granule reaction in sea u

2、rchins（海膽的皮層顆粒反應(yīng)）海膽卵子和精子的融合引起海膽卵子質(zhì)膜下富肌動蛋白皮層區(qū)域中的皮層顆粒在精子入卵位點與卵子質(zhì)膜融合，并將其中內(nèi)容物釋放到卵子質(zhì)膜和卵黃膜之間。皮層顆粒中含有一系列的酶類和其它蛋白，對于阻止多精入卵有著多重的作用：過氧化物酶交叉結(jié)合酪氨酸殘基在卵黃膜上阻止其他精子進(jìn)入；蛋白酶切斷卵黃膜上的結(jié)合素受體，使得一些結(jié)合在卵黃膜上的精子從結(jié)合點上脫落下來；蛋白酶切斷連接卵黃膜和細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)，同時粘多糖增加了其中的滲透性，引起水內(nèi)流，這就增加了卵黃膜和細(xì)胞質(zhì)膜之間的空隙，此時的卵黃膜又稱受精膜；透明蛋白在卵子質(zhì)膜外形成雙層膜結(jié)構(gòu)。Mid-blastula transit

3、ion (MBT)（中囊胚轉(zhuǎn)換）在多數(shù)動物中，早期發(fā)育受卵中母源基因產(chǎn)物的控制，漸漸地，這些產(chǎn)物會被用完或失活，此時發(fā)育過程轉(zhuǎn)而依賴合子基因的表達(dá)。在某些種類中，合子基因表達(dá)的啟動是突然的，并且伴隨著細(xì)胞分裂速度戲劇性地下降，并且失去同步性，細(xì)胞行為也發(fā)生變化，比如細(xì)胞變得可運動。早期發(fā)育的這一里程碑稱為中囊胚轉(zhuǎn)換。中囊胚轉(zhuǎn)換可以出現(xiàn)在卵裂早期直至原腸中期的任何時期。Please tell of gastrulation in Sea Urchin（請敘述海膽的原腸作用）.海膽受精卵卵裂的結(jié)果是形成一個近圓形的單層有腔囊胚。當(dāng)囊胚從卵黃膜中孵化出來后，其植物極增厚形成植物極板，位于植物極的小分

4、裂球從植物極板中分離出來并遷移到囊胚腔中，特化形成初級間充質(zhì)細(xì)胞，以后形成胚體的骨針。植物極板（大分裂球）內(nèi)陷形成原腸，內(nèi)陷的部位稱為原口。在原口周圍的細(xì)胞接著內(nèi)卷進(jìn)入胚體，使得原腸進(jìn)一步伸長，形成前腸、中腸、后腸。位于原腸頂端的細(xì)胞（最先內(nèi)陷進(jìn)入的細(xì)胞）特化形成次級間充質(zhì)細(xì)胞，伸出絲狀偽足牽引著原腸與動物極一側(cè)的內(nèi)表面接觸，然后次級間充質(zhì)細(xì)胞分散開來形成各種中胚層器官。組成原腸壁的其他細(xì)胞匯聚延伸使得原腸進(jìn)一步伸長，最終與動物極一側(cè)的某一點特異接觸并形成口道（后口）。這樣，海膽的胚體形成了內(nèi)胚層（原腸）、中胚層（初級間充質(zhì)細(xì)胞、次級間充質(zhì)細(xì)胞）、外胚層（位于胚體外的中分裂球）三個胚層，完成了

5、原腸作用。Organizer（組織者）組織者作為一種信號誘導(dǎo)源指引著周圍組織的發(fā)育。許多器官都有組織者，但在脊椎動物發(fā)育過程中最重要的組織者是指胚胎組織者，胚胎組織者通過構(gòu)建背腹軸和前后軸指引著整個胚胎的發(fā)育。組織者的移植會引起第二體軸的產(chǎn)生，導(dǎo)致雙胞胎的發(fā)生。homeogenetic induction（同源誘導(dǎo)）同源誘導(dǎo)是指誘導(dǎo)信號可以以一種接力的機(jī)制進(jìn)行傳遞，最后使得受體組織發(fā)生特化。具體過程是：一個誘導(dǎo)信號引起受體細(xì)胞釋放另一個信號，然后這個信號又可以引起第三個、第四個受體細(xì)胞進(jìn)行信號的釋放，這樣就使得受體組織最終被誘導(dǎo)特化。比如在脊椎動物中，最背部的中胚層誘導(dǎo)其上的外胚層形成神經(jīng)上皮

6、，該神經(jīng)上皮又會誘導(dǎo)其周圍的上皮細(xì)胞特化形成神經(jīng)上皮，最終形成神經(jīng)板構(gòu)造。community effect（團(tuán)體效應(yīng)）團(tuán)體效應(yīng)是指細(xì)胞以團(tuán)體形式存在才能改變其組成細(xì)胞的發(fā)育命運的特化機(jī)制。團(tuán)體效應(yīng)涉及自分泌信號傳導(dǎo)。具體過程是：細(xì)胞分泌信號作用于自身受體。單個的細(xì)胞由于不能產(chǎn)生足夠的信號，無法達(dá)到信號誘導(dǎo)的域值，使得特化不能發(fā)生。但如果是一群細(xì)胞，其產(chǎn)生的信號很容易達(dá)到誘導(dǎo)域值，從而使得細(xì)胞團(tuán)體最終發(fā)生特化。比如在爪蟾的神經(jīng)誘導(dǎo)實驗中，切下來的動物極帽組織（外胚層）如果整體進(jìn)行體外培養(yǎng)，將特化形成表皮，而如果打散形成單個細(xì)胞培養(yǎng)，將特化形成神經(jīng)元。因為在整體培養(yǎng)條件下，外胚層細(xì)胞團(tuán)體分泌的某種

7、骨形成蛋白達(dá)到一定域值，抑制了神經(jīng)特化的發(fā)生，使得外胚層團(tuán)體細(xì)胞特化形成表皮（大部分的外胚層細(xì)胞都特化形成表皮，脊椎動物中只有背部外胚層形成神經(jīng)組織，因其受背部中胚層的誘導(dǎo)）。lateral inhibition（側(cè)抑制）側(cè)抑制是指一個細(xì)胞分泌信號抑制其周邊細(xì)胞的特化。具體過程是：側(cè)抑制發(fā)生前，所有細(xì)胞都處于等同的狀態(tài)，它們都有能力分泌信號抑制周圍細(xì)胞發(fā)生特化。當(dāng)某些單個細(xì)胞增加抑制信號的分泌，同時減少受體的合成，這些單個細(xì)胞就會增加對周圍細(xì)胞的抑制，并減少自身被抑制的趨向，從而發(fā)生特化。比如在神經(jīng)發(fā)生過程中，位于前神經(jīng)區(qū)域的細(xì)胞，哪些細(xì)胞特化形成神經(jīng)前體，就是通過側(cè)抑制產(chǎn)生的。Please

8、tell of common features between oogenesis and spermatogenesis（請敘述卵子發(fā)生和精子發(fā)生的相同點）.卵子發(fā)生和精子發(fā)生都涉及減數(shù)分裂，其間同源染色體都發(fā)生重組，最后染色體數(shù)目都減半（成熟的卵子和精子都是單倍體細(xì)胞）。卵子發(fā)生和精子發(fā)生都涉及廣泛的形態(tài)變化，以適應(yīng)各自在受精過程中的功能特點。在受精未發(fā)生時，精子和卵子都不能存活太長的時間。Please tell of differences between oogenesis and spermatogenesis（請敘述卵子發(fā)生和精子發(fā)生的不同點）. 精子發(fā)生過程中，其減數(shù)分裂是均等的

9、，產(chǎn)生四個均等的產(chǎn)物精子細(xì)胞（精子細(xì)胞以后通過形態(tài)變化形成四個具功能的精子）。而卵子發(fā)生過程中，其減數(shù)分裂是高度不均等的，最終產(chǎn)生一個卵子和一些極體。精子發(fā)生過程中，其減數(shù)分裂是不間斷地一直從精原細(xì)胞形成精子細(xì)胞。而在卵子發(fā)生過程中，其減數(shù)分裂經(jīng)常在某一階段或某些階段發(fā)生停頓，卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂中期經(jīng)常會停留相當(dāng)長的一段時間。卵子的成熟是漸進(jìn)的，經(jīng)常在成熟過程中發(fā)生長時間的停頓。而精子細(xì)胞變態(tài)形成成熟的精子是快速。Please tell of spermiogenesis in mammals（請敘述哺乳動物的精子形成過程）.哺乳動物的精子形成在動物界具有普遍的代表性。原始生殖細(xì)胞到達(dá)精巢后稱

10、為精原細(xì)胞，精原細(xì)胞經(jīng)過幾輪有絲分裂，然后停頓在G1期直至胎兒出生。在此期間性腺開始成熟，性腺上皮細(xì)胞分化形成斯托利細(xì)胞（支持細(xì)胞），支持細(xì)胞與精原細(xì)胞緊密接觸并對精原細(xì)胞起營養(yǎng)作用。胎兒出生后，精原細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行幾輪的有絲分裂，然后其中一部分精原細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂形成初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞、精子細(xì)胞（另一部分精原細(xì)胞繼續(xù)保持干細(xì)胞狀態(tài)）。精子細(xì)胞必需經(jīng)過廣泛地形態(tài)變化精子形成過程，才能形成具功能的成熟精子，這過程包括五個主要的步驟：1）一部分高爾基復(fù)合體形成頂體泡，頂體泡似一個帽狀結(jié)構(gòu)覆蓋在精子核的頂部，頂體泡內(nèi)包含一些酶類（在受精過程中起著融解卵子外保護(hù)膜的作用），在海膽等一些動物種類中，

11、在頂體泡后還貯存有球狀肌動蛋白（在受精過程中形成頂體突）。2）中心粒的微管蛋白聚合形成鞭毛，鞭毛位于精子核的基部，在近核處，在鞭毛上螺旋有許多線粒體（為精子運動提供能量）。3）多余的細(xì)胞質(zhì)以細(xì)胞質(zhì)小滴的形式被排掉。4）核高度濃縮（核中的大部分組蛋白被精蛋白替換）。5）在精子質(zhì)膜表面形成一些卵結(jié)合蛋白。Please tell of oocyte maturation in mammals（請敘述哺乳動物的卵子成熟過程）.哺乳動物的卵子發(fā)生在動物界中不具代表性。原始生殖細(xì)胞進(jìn)入卵巢后稱為卵母細(xì)胞，卵母細(xì)胞通過有絲分類形成大量的群體（在人類中約有57百萬），然而，在這短暫的增殖之后，大部分的細(xì)胞死亡

12、，最終只剩下約5萬左右的細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂形成初級卵母細(xì)胞。在哺乳動物中，卵原細(xì)胞不是干細(xì)胞，胚胎中初級卵母細(xì)胞的群體數(shù)目就是該哺乳動物能產(chǎn)生的卵子的最大數(shù)目。初級卵母細(xì)胞停留在第一次減數(shù)分裂的前期直至性成熟。每一個卵母細(xì)胞都被卵巢上皮細(xì)胞包被形成原始卵泡。在多數(shù)哺乳動物中，性成熟都涉及周期性的排卵，期間一小部分卵母細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂但最終只有一個卵母細(xì)胞釋放進(jìn)入生殖管道（排卵前，該卵泡經(jīng)過短暫的生長，組成卵泡的粒層細(xì)胞迅速增殖，然后發(fā)生排卵）。卵子成熟涉及以下幾個步驟：1）細(xì)胞體積迅速增大（RNA和蛋白質(zhì)的合成迅速增加）。2）卵子分泌蛋白質(zhì)形成外部的保護(hù)層透明帶。3）在靠近細(xì)胞膜的細(xì)胞質(zhì)中形

13、成皮層，其間具一些球狀肌動蛋白和皮層顆粒（來源于高爾基復(fù)合體，包含多種酶類及蛋白質(zhì)，在受精過程中組織多精入卵起重要作用）。Differentiation（分化）分化是指不同細(xì)胞類型產(chǎn)生的過程。細(xì)胞要在形態(tài)上和功能上發(fā)生分化，必需合成不同的蛋白質(zhì)，分化由此反映了不同模式基因表達(dá)的激活及維持。Transcription factors（轉(zhuǎn)錄因子）轉(zhuǎn)錄因子屬于模塊蛋白，其主要模塊有DNA結(jié)合域（識別順序作用調(diào)控元件）、轉(zhuǎn)錄激活域（與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄復(fù)合物進(jìn)行互作），此外，也可能存在一些與其他細(xì)胞成分（如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白）互作的區(qū)域。有些轉(zhuǎn)錄因子存在于每個細(xì)胞中，有些轉(zhuǎn)錄因子只在特定的細(xì)胞類型中、或者在發(fā)育的特定時期、或者在某一特定的外界刺激下合成或激活。轉(zhuǎn)錄因子可以通過三種方式影響基因的表達(dá)：1）與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄復(fù)合物接觸并影響其穩(wěn)定性。2）結(jié)合到DNA上或染色質(zhì)上并改變其結(jié)構(gòu)。2）影響其他轉(zhuǎn)錄因子的活性。多數(shù)轉(zhuǎn)錄因子對基因表達(dá)