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发育生物学题（余老师）一．名次解释（20分）1.试管婴儿：利用体外受精技术产生的婴儿称为试管婴儿，体外受精是一种特殊的技术，是把卵子和精子都拿到体外来，让它们在体外人工控制的环境中完成受精过程，然后把早期胚胎移植到女性的子宫中，在子宫中孕育成为孩子。2.胚胎干细胞：胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。3.受精：是两性生殖细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。4.孤雌生殖：有些动物种群卵子发生中减数分裂出现明显变异，以至产生二倍体的配子，不需要受精就能发育。这种方式称为孤雌生殖。5.卵激活：经精子刺激，成熟卵从休眠状态进入活动状态，显示出的最早系列事件总称为“卵激活”，包括皮层反应、减数分裂恢复、第二极体排出、DNA复制和第一次卵裂。6.生殖质：卵质中有一定形态结构和特殊定位的细胞质，主要由蛋白质和RNA构成,具有生殖质的细胞将分化成为原生殖细胞。7.IPS：将几个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞，进而获得了类似于胚胎干细胞的多能性干细胞，称之为“诱导产生的多功能性干细胞”（iPS细胞）8.母源效应基因；在卵子发生中表达并在在卵子发生及早期胚胎发育中具有特定功能的基因称为母源效应基因。9.合子基因：在受精后表达的胚胎型基因称为合子基因。10.成体干细胞；成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。11.精卵识别：异种精子不能与卵子融合，这是因为精子表面的结合素能与卵细胞膜上特异的受体结合，而达到同种识别的目的。有距离识别和接触识别之分，前者见于体外受精的水生生物。12.顶体：精子头的顶端特化的小泡，叫作顶体(acrosome)，它是由高尔基体小泡发育而来。实际上，顶体是一种特化的溶酶体。13.精子细胞：是在曲细精管中产生，用于遗传生育的一类细胞。14.胚胎诱导：是发育过程中通过细胞间的相互作用来决定细胞命运和使细胞定向分化的一个最根本的现象，它几乎发生在胚胎发育的任何时期与任何组织和器官的形成过程中。15.缺口基因：沿果蝇前后轴最早表达的合子基因,它们均编码转录因子,参与果蝇胚胎前后轴早期模式的形成。16.形态发生素：是指能通过其浓度确定细胞发育命运的可以扩散的生化分子。17.胚唇：包含背唇、侧唇、腹唇。原肠胚囊胚后期，在赤道线下出现一条月牙形的浅沟，浅沟的背缘叫做背唇。18.灰色新月：精子入卵后，皮层向精子进入的方向顺时针旋转大约30º，在动物极皮层含大量色素而内层含有少量色素的物种中，这一胞质不同层次的相对运动形成了一个在精子进入点对面的新月形的灰色区域，称为灰色新月。19.胚盾：脊椎动物局部卵裂胚胎的胚盘层表面上的未来胚胎形成的起始部位，由于多少有些肥厚和不透明，所以可与周边部分明显地区别开来。20.图式形成；胚胎细胞形成不同组织、器官，构成有序空间结构的过程称为图式形成。21.原条：最先在鸟类胚胎发育中发现，从后端缘区向前伸展的条带，是由上胚层细胞向囊胚腔下陷造成的，功能上相当于两栖类的胚孔。22.体节：脊椎动物在胚胎发育的过程中沿身体前后轴形成一定数目的暂时性结构——体节（somite），随着胚胎的继续发育每个体节分化成为生骨节，生皮节和生肌节。二．判定题（10分）1.在鱼类的卵裂过程中，卵裂球集中于A。A.胎盘；B.胚盘；C.上胚层；D.下胚层。2.在哺乳类胚胎的B阶段，胚胎经历一个致密化的过程。A.卵裂；B.8细胞；C.桑椹胚；D.胚泡。3.在果蝇的卵裂过程中，最早出现的细胞是BA.神经细胞；B.生殖细胞；C.细胞胚盘的细胞；D.中胚层细胞。4.在卵裂过程中，细胞周期可以分为CA.G1期、G2期、S期、M期；B.G1期、S期、M期；C.S期、M期；D.G2期、S期、M期；5.在海胆的原肠胚形成中，初级间充质细胞D进入胚胎内部。A.内卷；B.外包；C.内移；D.内陷。6.鱼胚的卵裂球往胚盘边缘集中，在胚盘的边缘形成了一个环状的结构。这个结构叫C。A.胚盾；B.原条；C.胚环；D.胚孔。7鸟类的原条在B中形成。A.胚盘；B.上胚层；C.下胚层；D.暗区。8.C分布于昆虫未受精卵的前部。A.dorsalmRNA；B.gclmRNA；C.bicoidmRNA；D.even-skippedmRNA。9.bicoid蛋白是一类转录因子，它促进胚胎B发育的差异。A.背腹轴；B.前后轴；C.前部；D.腹部。10.torso基因的产物torso蛋白是BA.转录因子；B.受体酪氨酸激酶；C.蛋白水解酶；D.磷酸化酶。11.在昆虫的背腹轴的分化中，最重要的基因是AA.dorsal基因；B.gurken基因；C.tube基因；D.spatzle基因；12.合子基因hunchback的表达受到D的调节。A.dorsal基因；B.nanos基因；C.tube基因；D.bicoid基因；13.合子基因hunchback的产物是一种转录因子，它调节其它CA.母体基因；B.合子基因；C.gap基因；D.pair-rule基因。14.昆虫产生１４个副体节与何基因有关？DA.bicoid基因；B.dorsal基因；C.gap基因；D.pair-rule基因。三．简单题（每题5分，40分）1.成体干细胞的特点及类型？特点：1、具有自我更新和分化潜能2、数量少3、存在于特地的微环境中4、处于静止状态5、体积小,细胞浆少,细胞核较大6、成体干细胞的数量与活性随年龄的增大而减少7、肿瘤起源于干细胞突变特点：①来源于骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、齿髓、肝、皮肤、胃肠道粘膜层和胰腺等。②分化较局限，部分成体干细胞（造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞）有一定跨系、跨胚层的“可塑性”。③病理条件下才显出一定的自我更新潜能。④增殖能力较弱，故不能完全取代胚胎干细胞。⑤成瘤的可能性很小。⑥自体移植可避免免疫排斥。⑦分离和使用不存在伦理问题。类型：骨髓干细胞，神经干细胞，肝干细胞，骨骼肌干细胞.新型成体干细胞还包括羊水干细胞、类胚胎干细胞。2.原生殖细胞的迁移方式有哪些？阻止多精入卵的机制是什么？（1）迁移方式鸟类和爬行类：PGCs来源于外胚层细胞通过血液循环进行迁移，鸟类的PGCs最早起源于明区中央的上胚层细胞，在原肠作用中迁移至明区的前部边缘的下胚层，形成生殖新月区(germinalcrescent)，这些细胞繁殖成为PGC。生殖新月区形成血管时，PGC进入血管，通过血液循环迁移进入生殖嵴。哺乳动物：PGCs先在尿囊与后肠交接处附近聚集，以后迁移到卵黄囊附近再分成2群，沿卵黄囊的尾部通过新形成的后肠，然后沿背侧肠系膜向上迁移，分别进入左右两侧生殖嵴，PGCs通过伸出伪足在上皮细胞表面进行变形运动或穿过单层细胞，在两层细胞之间迁移；无尾两栖类：PGCs起始于植物极，植物极---囊胚腔底部细胞的分裂沟附近---原肠腔底部内胚层-－幼虫后肠聚集－沿肠背部迁移至生殖嵴中；有尾两栖类：没有特殊的生殖质，PGCs的形成受内胚层的诱导。（2）阻止多精入卵1）当精子与卵细胞膜结合的最初1-3s内，Na+流入卵细胞膜，致使瞬时膜电压升高。2）精卵融合的瞬间发生的皮质反应或皮质颗粒反应。3）皮层颗粒胞吐释放的其他酶使新形成的受精膜变性，出现迟缓但完全的阻止多精入卵的屏障。3.蛋白酶体降解蛋白质的机制？蛋白酶体是所有真核生物中负责清除细胞内垃圾的除溶酶体以外的水解体系,蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,所以又称为泛素降解途径.泛素是由76个氨基酸残基组成的小肽,它的作用主要是识别要被降解的蛋白质,然后将这种蛋白质送入蛋白酶体的圆桶中进行降解.蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化.主要有四步：1.泛素的活化：泛素甘氨酸端的羧基连接到泛素活化酶E1的巯基，这个步骤需要以ATP作为能量，最终形成一个泛素和泛素活化酶E1之间的硫酯键。2.E1将活化后的泛素通过交酯化过程交给泛素结合酶E2。3.泛素连接酶E3将结合E2的泛素连接到目标蛋白质上并释放E2，形成特定的泛素化的蛋白质。4.泛素化的蛋白质被特定的蛋白酶体识别并结合，最终在蛋白酶的催化下蛋白质分解为短肽或氨基酸答一：蛋白酶体——细胞的废物处理机器。蛋白酶体包括两种形式:20S复合物和26S复合物,而26S复合物又由20S复合物和19S复合物组成,主要负责依赖泛素的蛋白质降解途径。26S复合物是一种筒状结构,活性部位(20S复合物)在筒内,能将所有蛋白质降解成含7个～9个氨基酸的多肽。蛋白质要到达活性部位,一定要经过一种被称为“锁”(lock)的帽状结构(19S复合物),而这个帽状结构能识别被泛素标记的蛋白质。被降解蛋白质到达活性部位后,泛素分子在去泛素酶的作用下离去,能量(ATP)被释放出来用于蛋白质的降解。降解后的多肽从蛋白酶体筒状结构另一端被释放出来。其实,蛋白酶体本身不具备选择蛋白质的能力,只有被泛素分子标记而且被E3识别的蛋白质才能在蛋白酶体中进行降解。答二：通过泛素-蛋白酶体途径降解蛋白质是个ATP依赖的过程，通常包含两个步骤：1）蛋白质底物和多泛素分子通过共价键相连；2）有265蛋白酶复合体的作用降解被标记的底物，释放游离的和可再利用的泛素。1.泛素与蛋白质结合：1）泛素活化酶E1在ATP的参与下生产一个高能硫羟酸酯键，形成一个E1-S-泛素的复合体；2）泛素从E1被转移到泛素结合酶E2的硫羟酸酯中间体上，形成第二个复合体E2-S-泛素；3）E2在泛素与底物蛋白之间催化形成异肽键而将泛素转移到底物蛋白上，在反应过程中，E2可直接识别底物蛋白，但多数情况下需要泛素蛋白连接酶E3参与。E3催化结合过程中的最后一步，即泛素和底物通过共价键相连接。随后通过连续添加活化的泛素至先前连接上去的泛素分子上以形成一条多聚泛素链。此链被26S蛋白酶体复合物所识别。2.蛋白酶体和泛素化底物的降解1）蛋白酶体与降解机制：蛋白酶体与降解机制：蛋白酶体是一个26S多催化的物质，具有酶活性。它由多聚泛素所标记的蛋白质降解至小的肽。蛋白酶体由2个亚基复合体组成：①具有催化活性的20S核心颗粒，在α环上开个口以便让底物进入核心颗粒以达到催化降解的目的。②具有调控功能的19S亚复合体，识别泛素化的蛋白质和蛋白酶体可识别的其他底物。4.卵母细胞成熟的标志是什么？形态学：核膜破裂又称生发泡破裂（GVBD）,染色体凝聚，纺锤体形成和第一极体排除，停顿在第二次减数分裂中期。分子水平上：卵母细胞内cAMP浓度下降，Ca2+浓度上升，蛋白质合成增加，蛋白质去磷酸化或磷酸化，促成熟因子之类（MPF）的生物活性物质出现。5.影响精子获能的因素有哪些？（1）、获能精子中蛋白激酶活性的改变影响获能。依赖cAMP的PKA，磷脂激活的蛋白激酶（PKC）以及酪氨酸激酶。佛波脂刺激PKC可加速精子的获能。（一）PKA在小鼠精子获能期间，腺苷酸环化酶活性和cAMP合成均增加。精子cAMP水平上升依赖于细胞外基质中Ca2+和HCO3-的存在，PKC的抑制物和Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白激酶对cAMP浓度没有影响。（二）PKCPKC参与精子运动和顶体反应的调控。佛波脂（phorbolesters）刺激PKC可加速精子的获能，这一反应可被PKC的抑制物所抑制。（三）酪氨酸激酶体外实验表明小鼠附睾精子在获能时，其蛋白的酪氨酸磷酸化的增加依赖依赖于培养基中的BSA、Ca2+和碳酸盐，这些因子诱发获能完全依赖于cAMP。（2）、源于雄性生殖道的受精促进肽。受精促进肽可以实现获能反应和提高受精/穿透能力。腺苷能调节腺苷酸环化酶的活性，对获能和未获能的两种精子产生的作用与FPP作用相似。FPP和腺苷合并使用比单独好。6.哺乳动物卵母细胞成熟排卵的方式有哪些？ADAM/DMC蛋白家族成员及其蛋白结构特点？（1）、排卵通过交配生理活动的刺激完成。对子宫颈的生理刺激导致垂体释放促性腺激素，由激素指导交配形成受精卵，如家