4.知识点汇总-细胞分化与胚胎发育
V 细胞分化与胚胎发育知识点汇总:
核心知识点（约占考试总分值的60%）：5 18 23
普通知识点（约占考试总分值的30%）：6 9 10 11 14 15 16 20 25 26
扩展知识点（约占考试总分值的10%）：1 2 3 4 7 8 12 13 17 19 21 22 24 27
1 细胞分化（cell differentiation）的概念及基本特点
A 概念：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
B 多细胞生物个体发育的过程就是无数细胞分化过程的累积。
C 在细胞分化过程中，细胞的发育全能性（干性）随着分化的不断进行而逐渐丧失。
D 多细胞生物个体发育过程中细胞的自然分化具有单向性，在绝大多数情况下分化是完全不可逆的。但在特殊情况下也会出现横向的转分化现象。
E 两性生殖细胞彼此融合之后，所有的分化印记被抹除，受精卵（合子）恢复发育全能性。
2 转分化（transdifferentiation）和再生
A 概念：转分化是从一种类型的分化细胞转变成另外一种类型的分化细胞的现象。
B 转分化的过程包括去分化和再分化。
C 转分化能力与再生能力正相关，自然状态下植物细胞的转分化能力最强，低等动物细胞次之，高等动物细胞转分化能力最差。
3 细胞分化过程中基因的选择性表达
A 细胞分化是基因选择性表达的结果。
B 不同分化方向上的细胞具有同样的基因组，却具有不一样的转录组。
C 细胞分化过程中的基因选择性表达与基因组本身序列无直接关联，是细胞内环境和细胞外环境共同调控的结果。
4 基因选择性表达的组合调控模式
A 多细胞生物个体内的每一种终末分化细胞都是通过多级分化过程产生的，每一级分化的基因表达都由特定的一种或几种基因表达调控因子（蛋白）来调控。
B 少数基因表达调控因子通过对多级分化过程的逐级组合调控可以塑造出多种细胞类型。理论上N种调控因子最多能够调控N级细胞分化并产生出最多2n种终末分化细胞。
5 主导基因与关键性调控蛋白
A 在组织和器官发育过程中，基因协同表达起到至关重要的作用，即某一步分化需要通过一系列基因在短时间内同时表达来完成。
B 调控基因协同表达的蛋白也叫关键性调控蛋白，关键性调控蛋白能够同时参与多个基因的表达调控，诱导多基因同时启动表达。
C 细胞内编码关键性调控蛋白的基因称为主导基因，主导基因的活化能够直接引导相应组织或器官的分化过程。
6 细胞分化的可继承性
A 定义：细胞分化的可继承性指的是细胞在分裂过程中其基因表达模式能够通过某种特殊的方式传递给子代细胞，使得子代细胞的转录组与亲本细胞相同，从而继承了亲本细胞的细胞类型、结构及功能。
B 细胞分化的可继承性主要依赖于三方面因素。分别是主导基因的正反馈调节途径，异染色质高级结构的稳定传代，以及DNA甲基化的稳定传代。
C 主导基因的正反馈调节指的是主导基因编码的关键性调控蛋白本身是维持主导基因表达的必要条件，因子只有从亲本细胞质内继承了关键性调控蛋白的子代细胞才能够维持与亲本相同的关键基因的表达。
D 异染色质高级结构的传代主要发生于哺乳动物剂量补偿过程中，在胚胎发育早期雌性细胞中一条X染色体随机失活并包装成致密的异染色质结构。这种异染色质结构在细胞分裂时能够被子代细胞所继承。
E DNA甲基化的传代依赖于维持性甲基转移酶。在细胞内DNA甲基化位点总是成对出现在DNA双链上，细胞分裂后维持性甲基转移酶能够识别亲本模板DNA链上残留的甲基化位点并在新合成的DNA链对应位置上添加甲基，从而确保DNA甲基化的传代。
7隐蔽mRNA与胞质不均一性
A 隐蔽mRNA定义：某些生物（如果蝇）的卵母细胞中有很多种mRNA与特殊的蛋白质结合而处于非活性状态，称为隐蔽mRNA。
B 隐蔽mRNA在细胞质中的分布是不均匀的，随着受精卵早期分裂被不均匀的分配到子代细胞中。
C 隐蔽mRNA在受精后被激活，其在子代细胞中的不均匀分布直接决定了早期胚胎发育时子代细胞的分化命运。
8 胞外信号分子的类型及其对细胞分化的影响
A 调控细胞分化的胞外信号分子有两类：分别是产生近端调控信号分子和激素。
B 近端调控信号分子的作用距离很短，分泌后只能作用于临近细胞，能够促进局部区域的同向分化。在多细胞生物个体发育过程中，同向分化作用使得细胞所处的位置对其分化命运有明显影响，这种现象称为位置效应。
C 激素分子的作用距离较远，能够远距离调控目标区域细胞的分化状态。
9 细胞全能性（totipotency）
A 概念：细胞全能性指的是细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。
B 细胞全能性并不是一个全或无的特性，而是一个可以程度化的特性。发育过程中细胞全能性逐渐下降，最后完成分化时细胞全能性也完全丧失了。
10 干细胞（stem cell）
A 定义：干细胞是生物体内一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞。
B 根据分化潜能的不同干细胞可以分为三类：全能干细胞，多能干细胞和单能干细胞。
C 根据来源不同干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞又可以
细分为形成各种组织的干细胞。
11 哺乳动物生殖系统分化的主要事件
A 生殖系统分化包括两方面事件：性腺原基的分化和原生殖细胞的分化。
B 哺乳动物性腺原基在雌性中最终发育为雌性性腺（雌性生殖器官）-卵巢，在雄性中最终发育为雄性性腺（雄性生殖器官）-睾丸。
C 哺乳动物原生殖细胞在雌性性腺中发育为卵细胞，在雄性性腺中发育为精子细胞。
12 哺乳动物胚胎发育早期性腺的主体结构
A 主体结构包括四部分：生殖嵴，中肾，穆勒氏管和乌尔夫氏管。
B 生殖嵴是成熟性腺（睾丸或卵巢）的前体结构，也是原生殖细胞分化及发育的场所。
C 穆勒氏管是雌性生殖管道的前体结构。
D 乌尔夫氏管是雄性生殖管道的前体结构。
13 睾丸决定因子及哺乳动物性别决定
A 哺乳动物的性别决定依赖于睾丸决定因子的存在与否。拥有睾丸决定因子的个体发育为雄性，没有睾丸因子的个体发育为雌性。
B 睾丸决定因子是一个存在于Y染色体上的基因-SRY基因
C 拥有SRY基因的生殖嵴细胞在胚胎发育早期会表达SRY基因，形成睾丸支持细胞，睾丸支持细胞的出现是性腺向雄性分化的起点。
D 在性别决定过程中，雄性性腺的分化要早于雌性性腺的分化。
14 雄性哺乳动物早期生殖系统分化的主要事件
A 原生殖细胞（PGC）到达生殖嵴时，部分生殖嵴细胞因表达SPY基因而分化为睾丸支持细胞。
B PGC向精子方向分化。
C 穆勒氏管退化。
D 性腺向睾丸方向分化。
15 雌性哺乳动物早期生殖系统分化的主要事件
A原生殖细胞（PGC）到达生殖嵴时，没有睾丸支持细胞出现。
B PGC向卵细胞方向分化。
C 乌尔夫氏管退化。
D 性腺向卵巢方向分化
16 睾丸支持细胞的作用
A 诱导原生殖细胞（PGC）向精子方向分化。
B 分泌抗穆勒氏管激素，促使穆勒氏管退化。
C 诱导临近的非性腺组织细胞迁移到生殖嵴中为性腺发育提供结构支撑。
D 诱导性腺中其他体细胞分化为睾丸间质细胞。
17 睾丸间质细胞与睾酮
A 睾丸间质细胞是睾丸的基本结构组成，由睾丸支持细胞诱导分化产生。
B 睾丸间质细胞能够分泌睾酮。
C 睾酮作用于性腺细胞自身时，能够诱导雄性生殖器官自身的发育。
D 睾酮作用于脑的时候，能够诱导脑部性意识的形成。
18 哺乳动物性腺细胞分化过程的调控机制
A Sox9基因是雄性分化过程中的主导基因，Wnt4基因是雌性分化的主导基因。 B雄性性腺细胞早期短暂表达SRY基因，SRY激活Sox9基因的表达，Sox9能够调控一系列与雄性分化相关的下游基因表达，促进性腺向睾丸方向分化。同时Sox9还能激活FGF9基因的表达，FGF9能够反过来激活Sox9基因的表达形成Sox9-FGF9正反馈调节通路，该通路在整个性别分化过程中维持细胞内Sox9和FGF9的高水平表达。
C雌性性腺细胞早期表达Wnt4基因，Wnt4能够通过Wnt信号途径调控一系列与雌性分化相关的下有基因，促进性腺向卵巢方向分化。
D FGF9与Wnt4在性别分化调控过程中是一对互相拮抗的信号蛋白。SRY基因的早期表达是决定FGF9-Wnt4平衡状态的关键因素。在雄性性腺细胞中由于有SRY的上游调控作用，FGF9信号通路占据主导地位。在雌性性腺细胞中由于缺失SRY的上游调控作用，Wnt4信号通路占据主导地位
19 哺乳动物生殖细胞分化过程
A 原生殖细胞（PGC）在抵达生殖嵴后开始向良性生殖细胞分化，其分化方向的决定依赖于性腺细胞发出的调控信号。
B 在向卵细胞分化的过程中，PGC在抵达生殖嵴后很快进入减数分裂期并停留在减数分裂I前期。直到个体出生并发育到性成熟时才恢复减数分裂的周期运行，最终形成卵细胞。
C 在向精子细胞分化的过程中，PGC在抵达生殖嵴后并不会马上进入减数分裂期，而是进行正常的有丝分裂并很快停留在G1期。直到个体出生后才重新开始有丝分裂，并在个体发育到性成熟时开始进行减数分裂并分化为精子细胞。
D PGC本身的基因组并不影响PGC性别分化方向的选择，但却是保证PGC顺利完成分化过程的必备条件。如果PGC分化方向与其核型不符的话，在分化过程中PGC细胞会被诱导发生凋亡。
20 哺乳动物生殖细胞分化的调控机制
A 哺乳动物生殖细胞分化的方向在很大程度上决定于减数分裂发生的时机，在进入生殖嵴后立刻开始减数分裂的PGC会向卵细胞方向分化。在个体出生后才开始减数分裂的PGC会向精子方向分化。
B 视黄酸（RA）是诱导PGC开始减数分裂的重要的分泌性调控因子。
C Cyp26b1是一类能够特异性降解RA的细胞色素类蛋白。
D 在早期胚胎发育过程中，雌性性腺内的中肾能够分泌RA分子并通过中肾小管将RA释放到生殖嵴内，RA作用于PGC使其开始减数分裂并向卵细胞方向分化。
E 在早期胚胎发育过程中，雄性性腺内的中肾也能够分泌RA分子并通过中肾小管将RA释放到生殖嵴内。但在生殖嵴内，PGC被睾丸支持细胞所包围，睾丸支持细胞内表达高水平的Cyp26b1，RA通过睾丸支持细胞时会被降解而无法抵达
PGC，缺乏RA刺激的PGC停止于G1期。
F 在个体出生后，睾丸支持细胞不再表达Cyp26b1，转而分泌RA，RA作用于PGC使其开始减数分裂并向精子细胞方向分化。同时，睾丸支持细胞外围逐渐发育出生精小管外周肌样细胞并合成Cyp26b1，使得生精小管内部的PGC只受睾丸支持细胞分泌的RA影响，外界来源的RA无法进入生精小管内部。
21 脊椎动物神经胚期神经系统原基的基本结构和未来分化方向
A 神经胚期是胚胎发育的重要时期，在该时期各器官原基都已形成，奠定了将来躯体的基本结构模式。
B 神经胚期的神经系统原基的基本结构包括脊索、神经管和神经嵴三部分。
C 脊索和神经管将来会发育为中枢神经系统。
D 神经嵴将来会发育为外周神经系统。
22 脊椎动物脊索的形成
A 在神经胚期，脊索是由部分背部中胚层细胞发育而成，脊索的产生依赖于非经典Wnt信号途径。
B 脊索形成过程中，其延伸方向依赖于两种信号蛋白chordin和brachyury的共同调控。
C chordin蛋白在头部区域高表达，诱导脊索向头部方向延伸。
D brachyury蛋白在尾部区域高表达，诱导脊索想尾部方向延伸。
23 脊椎动物神经管和神经嵴的形成
A 脊索分泌的信号分子作用于临近的外胚层细胞，触发神经管的形成。
B 外胚层细胞接收到脊索分泌的信号分子后，在纵向上拉伸形成柱状的细胞，这部分加厚的外胚层也叫神经板。神经板的加厚过程主要依靠细胞内纵向的微管延伸。
C 神经版形成后在细胞背侧开始出现平行排列的微丝束，这些微丝束彼此相连将整个神经板连成一片，随后这些微丝束横向收缩使细胞变为背侧窄腹侧宽的楔形细胞，导致神经板向下凹陷形成神经沟。在神经板边缘处的细胞形成的是腹部窄背部宽的反向楔形，使神经沟陷入更深。随着神经沟的陷入，两端的边缘细胞会隆起形成神经褶。
D 随着神经板的深入下陷，最终两个神经褶彼此融合，形成神经管。同时一部分神经褶细胞独立形成神经嵴。
24 脊椎动物神经管的纵向分化调控
A 脊椎动物的胚胎发育是由头部开始逐渐向尾部延伸的，因此神经管的形成也是从头部逐渐延伸至尾部的。头部区域的神经管更早的闭合并开始分化，而尾部区域的神经管闭合较晚并维持较高的干性。
B 神经管的纵向分化调控依赖于神经管邻近组织分泌的两种调控因子FGF和RA。
C 在神经管闭合前，邻近组织主要分泌FGF。在神经管闭合之后，邻近组织主要分泌RA。
D RA的纵向浓度梯度是头部高，尾部低，促进分化。
E FGF的纵向浓度梯度是头部低，尾部高，抑制分化。
F RA和FGF两种分泌因子同时存在时FGF的调控作用占主导地位。
25 脊椎动物神经管的横向分化调控
A神经管刚刚闭合的时候只有单层神经前体细胞，无背腹差异。随着分化的进行，背腹差异越来越明显。背侧集中分布感觉神经元，而腹侧集中分布运动神经元。
B 神经管的背腹分化调控依赖于神经管邻近组织分泌的三种调控因子BMP、Shh和RA。
C BMP的分泌源头是神经管背侧邻近组织，RA的分泌源头是神经管旁侧邻近组织，Shh的分泌源头是神经管腹侧临近组织。
D 三种调控因子都能开启一系列下游基因的表达，且互相拮抗。
E 神经管不同区域的神经前体细胞的分化方向由三种信号分子在该位置的浓度对比来决定。
26无脊椎动物和脊椎动物的胚胎发育区别
A 脊椎动物的胚胎发育属于调整型发育（regulative development），细胞附近的组织在细胞分化的调控过程中发挥了巨大的作用，细胞的分化命运大部分由其所处的环境决定。
B无脊椎动物的胚胎发育属于镶嵌型发育（mosaic development），细胞的分化命运大部分由细胞本身决定，对细胞所处环境依赖性较小。
27 果蝇胚胎发育过程的基因表达调控
A 果蝇卵细胞具有胞质不均一性，不均一分布的隐蔽mRNA称为母体基因。
B 母体基因在受精卵发育过程中通过级联放大的调控方式逐步转变为胚胎不同部位的细胞转录组分化。级联放大调控可被分为三级。
C 一级调控：母体基因的不均一分布导致裂隙基因的差异性表达。
D 二级调控：裂隙基因调控成对规则基因的表达。
E 三级跳空：成对规则基因调控体节极性基因的表达。
28 名词解释（要求中英文名称全部掌握，重要度分级参考相关知识点）： 细胞分化（cell differentiation）：
转分化（transdifferentiation）：
细胞全能性（totipotency）：
干细胞（stem cell）：
调整型发育（regulative development）：
镶嵌型发育（mosaic development）：