發(fā)育生物學(xué)總練習(xí)題

發(fā)育生物學(xué)總練習(xí)題練習(xí)題參考答案第一章、緒論1.名詞解釋：發(fā)育(development)——指生命現(xiàn)象的發(fā)展，生物有機(jī)體的自我構(gòu)建和自我組織。發(fā)育生物學(xué)(developmentalbiology)——是應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)的技術(shù)研究生物發(fā)育機(jī)制的科學(xué)。形態(tài)發(fā)生(morphogenesis)——不同表型的細(xì)胞構(gòu)成組織、器官，建立結(jié)構(gòu)的過程。2.發(fā)育生物學(xué)有哪些主要研究內(nèi)容？答：主要研究多細(xì)胞生物體從生殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長到衰老死亡，即生物個(gè)體發(fā)育中生命現(xiàn)象發(fā)展的機(jī)制。同時(shí)還研究生物種群系統(tǒng)發(fā)生的機(jī)制。3.分子生物學(xué)的興起，對(duì)發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展有何影響？答：Watson和Crick（1953）提出DNA分子的雙螺旋模型以后，分子生物學(xué)迅速發(fā)展，發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展也從此揭開新的序幕。人們認(rèn)識(shí)到發(fā)育主要受遺傳物質(zhì)DNA的控制，為回答編碼在DNA上的遺傳信息及其所表達(dá)的蛋白質(zhì)如何控制生物體的發(fā)育等問題，人們開始采用分子生物學(xué)技術(shù)和各種其他新興的生物學(xué)技術(shù)，進(jìn)行生物發(fā)育機(jī)制的研究；取了得一系列重大成果，不僅使傳統(tǒng)理論進(jìn)一步深化，而且形成了不少新的觀點(diǎn)和理論。由于發(fā)育生物的迅速發(fā)展，現(xiàn)已成為生命科學(xué)的前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。4.簡(jiǎn)述發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史.答：發(fā)育生物學(xué)是由分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)及生物化學(xué)等學(xué)科和胚胎學(xué)的相互滲透發(fā)展和形成的一門新興的生命科學(xué)。胚胎學(xué)的發(fā)展很久遠(yuǎn)，二千多年前，Aristotle提出胚胎是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步發(fā)育形成的后成論觀點(diǎn)；但到了17世紀(jì)后期，由于宗教統(tǒng)治的禁錮，先成論占統(tǒng)治地位，既認(rèn)為胚胎是成體的雛形預(yù)先存在精子或卵子中；1759年德國科學(xué)家Wolf根據(jù)對(duì)雞胚發(fā)育的仔細(xì)觀察，再次提出后成論觀點(diǎn)，到19世紀(jì)才普遍為人們所接受。1839年，Schleiden和Schwann提出細(xì)胞理論，對(duì)胚胎發(fā)育的概念是劃時(shí)代影響。認(rèn)識(shí)到細(xì)胞核在發(fā)育中的重要性，1880年代，Weismann提出“種質(zhì)學(xué)說”在當(dāng)時(shí)影響很大，強(qiáng)調(diào)早期卵裂是不對(duì)稱分裂；但Driesch（1891）證明海膽二細(xì)胞期的細(xì)胞發(fā)育沒有區(qū)別。1924年，Spemann進(jìn)行了著名的胚胎移植實(shí)驗(yàn)，人們才真正認(rèn)識(shí)到，細(xì)胞之間的相互作用是胚胎發(fā)育最重要的核心問題。1900年，Mendel遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)，胚胎學(xué)與遺傳學(xué)結(jié)合，認(rèn)識(shí)到發(fā)育受基因型的控制，但環(huán)境也影響發(fā)育。Watson和Crick（1953）提出DNA分子的雙螺旋模型以后，開啟了現(xiàn)代意義上發(fā)育生物學(xué)。重點(diǎn)是闡明發(fā)育的分子控制機(jī)制，在一些模式動(dòng)物（如果蠅、線蟲等）已取得一系列重大的突破。第二章配子發(fā)生1、說明線蟲和果蠅的生殖細(xì)胞的決定。答：線蟲未受精卵的細(xì)胞質(zhì)均勻分布一種P顆粒，受精后集中到后部。受精卵經(jīng)過4次分裂，P顆粒集中到一個(gè)P4細(xì)胞。P4是所有生殖細(xì)胞的祖細(xì)胞。果蠅的生殖質(zhì)是位于受精卵后端極質(zhì)顆粒。受精卵核經(jīng)過9次分裂，后部形成5個(gè)包含極質(zhì)顆粒的極細(xì)胞，極細(xì)胞分化為原生殖細(xì)胞。2、精子形成過程中經(jīng)歷了哪些變化？答：精子細(xì)胞形成后，經(jīng)過一系列分化，變態(tài)為特殊形狀的精子。（1）、細(xì)胞核中的染色質(zhì)高度濃縮，使核體積大大減少；其中核蛋白由組蛋白變?yōu)榫鞍住?2)、細(xì)胞質(zhì)大多被拋棄；其中中心粒演變?yōu)檩S絲，產(chǎn)生精子鞭毛；高爾基體形成頂體；線粒體形成線粒體鞘。(3)、形狀變成流線型，便于運(yùn)動(dòng)。3、卵子發(fā)生過程與精子發(fā)生過程有哪些異同？答：相同點(diǎn)：（1）、都要經(jīng)過減速分裂，使配子的染色體減半；（2）都要經(jīng)過增殖期、分裂期和成熟期。不同點(diǎn)對(duì)比如下：（1）、精子發(fā)生過程中的生長期不很明顯，而卵子發(fā)生過程中的生長期則特別長。因此精子發(fā)生的結(jié)果是產(chǎn)生體積微小的精子，而卵子發(fā)生的結(jié)果是產(chǎn)生體型很大的卵子。（2）、精子發(fā)生速度比卵子快，而且精原細(xì)胞則可以在成熟期內(nèi)不斷增殖。所以成熟精子的數(shù)目大大超過成熟卵子的數(shù)目。（3）、每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞最后變成4個(gè)大小相等的精子；而每個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞只能產(chǎn)生1個(gè)大的成熟卵和3個(gè)體積很小不能受精的極體。（4）、精子發(fā)生過程要經(jīng)過變態(tài)期，才能從精細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫?；而卵子發(fā)生沒有這一時(shí)期。（5）、精子發(fā)生過程中的兩次成熟分裂全部在精巢內(nèi)進(jìn)行，卵子發(fā)生過程中的兩次成熟分裂可在卵巢內(nèi)也可在卵巢外進(jìn)行。4、什么是母體效應(yīng)基因？舉列說明。答：在卵子發(fā)生過程中表達(dá)并在早期胚胎發(fā)育中起作用的基因，稱為母體效應(yīng)基因。如Bicoid基因是果蠅一個(gè)重要的母體效應(yīng)基因，Bicoid基因在滋養(yǎng)細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，其mRNA定位并儲(chǔ)存在卵子的前端；受精后翻譯出的蛋白質(zhì)沿前—后軸擴(kuò)散，形成濃度梯度，為胚胎的早期分化提供位置信息。第三章受精的機(jī)制1、名詞解釋促成熟因子（MPF）——促使卵母細(xì)胞恢復(fù)減速分裂的因子，由調(diào)節(jié)亞基CyclinB和催化亞基cdc2組成。精子獲能（capacitation）——從雄體直接采集的哺乳動(dòng)物的精子不能受精，只有在雌性生殖道的適宜環(huán)境中發(fā)生許多生理、生化方面的變化后，才能獲得受精的能力，這個(gè)過程稱為精子獲能。頂體反應(yīng)（acrosomalreaction）——當(dāng)精子遇到卵子時(shí)，頂體膜和其外的質(zhì)膜發(fā)生多處融合，釋放蛋白水解酶，消化透明帶或卵膜，為精子進(jìn)入卵子打開通道，這些就是頂體反應(yīng)。皮層反應(yīng)（cortexreaction）——當(dāng)精卵質(zhì)膜融合后，皮層顆粒與其外的質(zhì)膜融合，導(dǎo)致其內(nèi)含物釋放到質(zhì)膜和卵黃膜或透明帶之間的卵周隙內(nèi)，這種現(xiàn)象就是皮層反應(yīng)。2、海膽的精子和魚類的卵處于同一環(huán)境中，二者是否可以受精？為什么？答：不可以受精。因?yàn)楹Ｄ懢禹旙w的突起上具有結(jié)合素（bindin），而卵黃膜上存在著種類特異性的結(jié)合素受體；結(jié)合素能特異地結(jié)合到同種動(dòng)物的卵黃膜上。這樣精子結(jié)合素和其受體之間相互作用的專一性就阻止了種與種之間的雜交受精。3、卵子為什么要阻止多精受精？舉例說明其怎樣阻止多精受精的?答：因?yàn)槎嗑芫斐杉?xì)胞分裂時(shí)的染色體紊亂，最后導(dǎo)致死亡或不正常發(fā)育，所以卵子要阻止多個(gè)精子進(jìn)入卵子。阻止多精受精的機(jī)制有二方面，（1）、初級(jí)、快速阻斷：通過膜電位的改變，使卵子上精子結(jié)合的受體失活。如海膽的