第一篇 nt3染色体《一个BMD家系中DXS 164缺失突变的分析》
第二篇 nt3染色体《A卷参考答案》
2007-2008 第1学期发育生物学A卷参考答案及评分要点
一、填空题（每空1分）
1、 细胞增殖；细胞分化和图式形成
2、 差异基因转录；核RNA的选择性加工；mRNA的选择性翻译；差别蛋白质加工
3、 取材方便；胚胎具有较强的可操作性；可进行遗传学研究
二、选择题（每空1分）
A；C；A；D；E
三、名词解释（每题3分）
1、遗传信息在不同时间、空间表达的结果。即按一定的时空顺序发生，并沿着模式形成进
行。nt3染色体
2、能够诱导外胚层形成神经系统，并能和其他组织一起调整成为中轴器官的胚孔背唇部分；
或者可诱导次生胚胎产生的胚胎部分。
3、指染色体大部分区域甚至整个染色体会进入一种高度固缩状态，从而阻断或影响了转录，
造成染色体失活（基因沉默）。
4、受精时，因钠离子的流入而导致膜电位的迅速升高，从而阻止其它精子与卵膜的结合。
5、初级性别是指生殖腺发育为精巢或卵巢的选择。胚胎生殖腺(gonad)的发育命运决定于其
染色体组成，Y染色体的存在使生殖腺的体细胞发育为testis而非ovary。
四、简答题
1、 前13个细胞分裂周期，由母源性胞质控制。其中前7次核分裂极快，主要由于排卵时，
母体已在卵质中贮存了有活性的MPF分子和Cdc25蛋白，细胞周期仅限于DNA的合成（2分）；7-13次卵裂速度变缓，此阶段细胞中仍然有母源性的Cdc25，但由于细胞周期蛋白开始周期性降解，导致卵裂速度减慢（2分）。
14次以后转为合子型控制。14-17次卵裂期间，母源性cdc25 磷酸酶降解，合子型string基因合成活动与DNA合成后的G2期启动，由此细胞周期进一步加长（2分）；17次以后，Cyclin E成为DNA复制的限速因子，使细胞增加了G1期（2分）。
2、海胆早期原肠内陷来源于两方面的原因：一是纤丝收缩使细胞变为契形，成为细胞内陷
的原动力（2分）；与此同时，植物极板细胞向透明层内层分泌硫酸软骨素蛋白多糖（chondroitin sulfate proteoglycan，CSPG）（1分），后者吸水使透明层内层膨胀（1分），结果植物极透明层弯曲，相连的细胞层内陷（1分）。
3、脊椎动物体节特化受脊索和神经管壁及体壁细胞等产生和分泌的特异性蛋白所诱导。
1）、SHH→pax1→激活软骨细胞分化基因→椎骨等；（2分）
2）、Wnt, BMP4→诱导肌节细胞产生MyoD, Myf5→活化分化基因表达→肌肉细胞定向
分化（2分）；
3）、NT3（神经营养蛋白3）→生皮节（1分）。
4、果蝇性别决定的3个关键基因，在雌雄个体中mRNA的拼接方式不同，导致两性的分化。 雌性：X染色体与常染色体的比例≥1时，细胞中有游离的SIS与sxl 基因的早期启动子nt3染色体
区结合，引起它的前体mRNA自动拼接，产生有功能的SXL蛋白（2分），后者作用于性别转换基因tra mRNA引起它的雌性化拼接，产生有效的TRA蛋白（2分），该蛋白与其它蛋白协作，确定双性基因dsx mRNA的拼接方式为雌性化拼接，由此产生一个雌性特异的DSX蛋白，并激活雌性化特异基因的表达和细胞分化（2分）；雄性中由于X/A≤0.5，无游离的计数器分子，致使相应的性别决定基因按照雄性模式发生拼接，导致雄性特异的DSX产生（2分）。
5、以昆虫为例：变态主要由保幼激素和蜕皮激素协同调控，其中保幼激素的水平决定变态
的起始，即当该激素水平高时，每次蜕皮的结果是产生下一龄幼虫（1分），但当该激素水平下降到某一阈值以下时（2分），激发PTTH释放，后者刺激小量蜕皮激素分泌，并进一步被激活为20-羟基蜕皮激素（在相对缺乏保幼激素的情况下产生），引起变态的发生，即细胞向蛹方向发育（2分）。
6、背部迁移途径: 沿胚胎外胚层下面迁移至最腹部的皮肤中（1分）。分化为色素细胞（1分）。
腹部迁移途径: 通过体节的前部向腹侧延伸（1分）。有的在体节中形成背根神经节，有
的穿越体节的前半区分化为交感神经、肾上腺髓质细胞和施旺细胞（2分）。
五、论述题
1、要点：1） 图示形成的定义：胚胎细胞形成不同组织、器官、构成有序空间结构的过程；
2）果蝇胚轴构建由四组母源效应基因调控合子基因表达完成
A、前后轴的构建由3组母体效应基因（前端系统、后端系统、末端系统）参与调控 • a）前后轴的构建
• 前端系统：该系统由母源效应基因biocoid为主导基因参与调控。Bcd mRNA在受精前，通过其3’-端非翻译区锚定在卵前极；受精后，mRNA表达为BICOID蛋白，并形成由前向后逐渐递减的浓度梯度（1分）。伴随细胞囊胚的形成，BCD进入到核内，作为转录因子激活hunchback表达和抑制caudal mRNA翻译的作用（2分）。
• 后端组织中心：该系统由母源效应基因nanos和caudal为主导基因参与调控。nas mRNA在受精前，通过其3’-端非翻译区锚定在卵的后极；受精后，其翻译为NAS蛋白，并形成由后向前逐渐递减的浓度梯度（1分）。伴随细胞囊胚的形成，NAS进入到核内，作为转录因子将抑制hunchback mRNA的翻译（2分）。
• BCD和NAS的协作作用，导致HB蛋白由前向后也形成一个递减的浓度梯度（1分）。HB作为转录因子，在高浓度区可与knirps和giant（腹部图式建立所必需的基因）结合抑制它们的表达，致使胚胎在前端形成胸部（1分），而在后端由于HB浓度低，因此kni和gia等腹部图式形成所必需的合子基因的表达（1分）；由此胚胎的前后轴的以构建。
• 末端系统：该系统通过TORSO信号系统建立A-P轴的两个端点。未受精前，TORSO已均匀地分布在卵的质膜上（1分）。受精时，定位在两端卵黄膜上的配体得以释放， 由于定位和扩散距离的限制，该配体仅能与卵子质膜两端的TORSO结合, 并被活化（自我磷酸化）（1分），启动信号传导（sos、draf、csw等参与），最终激活合子靶基因（huckebein、tailless）的表达，导致末端区域变化（1分）。
B、背腹轴的形成有两套机制决定，即信号传递和浓度梯度。合胞体阶段，tl→TL（跨膜受体蛋白，分布于整个细胞膜表面），在腹侧被配体（由卵室腹侧滤泡细胞产生的母性spätzle基因产物裂片，发育早期被释放到卵周隙）激活（2分），TL再进一步激活一系列细胞内信号传导及其母体效应基因（pelle, tube等）（1分），最终导致原来在细胞质中以复合体（DORSAL+CACTUS）形式存在的CS蛋白降解（1分），腹侧DL游离并进入核内，形成一个由腹向背侧的DL浓度梯度。DL浓度梯度提供一个背腹向的位置信息，调控指导背腹部结构形成的缺口基因的表达（twist, snail; dpp, zen)（2分），即在腹侧，DL与合子基因twis（与DL结合力不高，需要高浓度DL才能被激活）和snail结合激活其表达（1分），同时抑制背部化基因dpp, zen（与DL亲和力高，低浓度下其表达便被抑制）的表达，进而指导腹部结构的构建。在背侧，因为没有DL的抑制作用或作用小，致使dpp, zen表达，构建背侧结构（1分）。
2、要点：1）、AER顶端外胚层嵴定义：是指在附肢发生区间质细胞组织的诱导下，背腹交nt3染色体
界处的外胚层细胞突起形成AER（柱状上皮），它将构成附肢发育信号中心，对附肢继续向外生长至关重要（2分）；
PZ渐进带是指AER内保持了旺盛分裂能力的间质细胞区域，决定肢体的向外生
长（2分）。
2）、AER在肢体形成中的作用：
A、维持外胚层下方的间质细胞组织不断地进行肢体纵轴方向的增殖，使肢体沿近远
轴线生长。
AER分泌FGF8诱发附肢芽间质细胞组织增生和肢芽体轴后缘组织中shh表达，
产生的SHH蛋白诱导AER外胚层细胞产生FGF4，由此构成一个持续性的区域化多基因诱导网络，FGF4在补充间质细胞进入渐进带中是重要的，导致肢芽的形成（3分）；
B、持续产生和分泌远端和近端轴分化决定因子（FGF）
FGF4同时具有参与维持shh在ZPA中的作用；反过来SHH的不断产生也维持了
FGFs的产生，构成反馈环；由此稳定的FGF不断产生，诱导AER之下的间质细
胞不断分裂，进而补充不断离开渐进带的细胞，同时保持肢芽不断向远端生长（3分）。nt3染色体
C、与附肢发育中控制前后、背腹轴的因子（另两个信号中心）相互作用，指导细胞
分化。
六、专业术语英译汉（每题1分）
1、原生殖细胞；2、全能性细胞； 3、图式形成、 4、转决定； 5、初级神经胚形成
第三篇 nt3染色体《肿瘤样钙质沉着症》
肿瘤样钙质沉着症( tumoral calcino sis, TC) 是一种发生于大关节附近, 但并不累及关节滑膜的特发性软组织钙质沉着性疾病。TC是一种很少见的疾病, 又名瘤样钙化症、钙化性胶原溶解、臀石等。1899年由Duret首先描述,1943年由Inclan命名。本病发病原因不明, 可能与下列因素有关: 钙磷、胆固醇代谢异常; 关节附近胶原纤维对刺激所作出的反应性钙化; 遗传因素, 认为是一种常染色体显性遗传性畸形所致，与遗传相关的家族性肿瘤样钙盐沉着症（familial tumoral calcinosis，FTC）。FTC 包含2 种亚型，即分别由GALNT3 基因或SAMD9 基因突变所致，前者多伴有高磷酸血症，后者则无 ; 外伤因素, 为反复轻微损伤造成局部营养障碍而引起。其他的因素可能还包括红细胞生成素的升高、免疫系统功能紊乱等。TC 可发生于任何年龄, 但以10-20岁为多,女性多于男性, 家族性发病者占33%-50%。TC 多见于儿童和青少年，无明显的性别差异。目前病例报道多集中于黑色人种，在非洲和新几内亚多发，欧洲和北美洲较少。大部分患者健康情况良好，钙沉着部位可出现肿胀、疼痛、被覆皮肤溃疡、瘘管形成或局部有白垩样物质流出。
关于本病的发病机制, 目前认为, 病灶处存在大量壁菲薄、通透性高的毛细血管, 血液往复循环于其中时携来丰富的钙及磷酸根离子; 免疫组化显示病变钙化灶边缘的组织细胞样细胞源自中胚叶, 为前骨母细胞, 其主要产生碱性磷酸酶而不产生有机的骨基质。因而在局部促成大量钙质沉着, 但无骨化改变。
Slavin等按照临床表现将TC 患者分为3 种类型：（1）患者在20岁前出现多发性病变。部分患者血磷酸盐轻至中度升高，还可出现1，25 二羟基维生素D3 升高。病变多位于大关节附近，表现为皮下缓慢性生长、质地坚韧的钙化性肿块，常与其下的筋膜、肌肉或肌腱紧密相连，但不累及骨和关节。此型可认为是先天性钙代谢异常，按常染色体显性遗传，有家族发生的倾向。（2）患者发病年龄范围很大，无高磷酸盐血症，但是血清钙盐可升高。（3）病变为继发于肾功能衰竭、各型结缔组织病、进行性骨干发育异常或唐氏综合征等疾病，患者常伴有高钙血症或高磷酸血症。
病理上将TC 分为活动期和静止期, 呈多囊性或实性, 前者囊壁及间隔内衬肉芽组织, 后者仅有纤维组织和胶原纤维构成。T C 的病理特点为成纤维组织和胶原纤维组成的包膜内, 填充乳白色石灰样糊状钙化沉积物及淡黄色乳糜状液体, 囊内见大小不等的钙化灶, 囊壁可见上皮细胞和多核巨细胞。
X线检查是诊断TC的基本方法, 其表现为关节旁关节伸侧软组织中, 呈大小不一的钙化结节集结而成的分叶状团块, 呈“卵石样”，“桑葚状”，范围较广者可呈“流注状”；病变一般不累及邻近关节或骨骼。CT 与X 线平片表现一致, 但CT 对病变部位、形态及范围的显示更为全面, 能清楚显示病变与邻近关节及骨骼的关系。MRI具有多参数、多序列、多方位成像的功能, 可根据信号判断组织成分; 由于肿瘤主要由纤维包膜包裹的钙化沉积物及淡黄色乳糜状液体组成, 内有纤维间隔,因此T1WI 肿瘤呈不均匀低信号, T2WI 呈不均匀高信号; 肿瘤包膜呈长T1 、长T2信号。MRI对观察肿瘤边缘及肿瘤与关节、骨骼的关系价值大, 能多方位显示病变不累及关节或骨骼, 对诊断有较大帮助。
肿瘤样钙质沉着症是由于多部位的羟磷灰石结晶组成的以关节周围钙化的软组织肿块为特征性的疾病、多数与磷酸过高所致的异常磷酸盐代谢有关，通常发生于肩髋等大关节。特发性肿瘤样钙质沉着症有家庭倾向，多见于肾病患者，继发性钙质沉着症的鉴别诊断，包括骨肉瘤、软骨肉瘤及滑膜肉瘤的软组织钙化和骨化，也包括良性软组织肿块中的营养不良和代谢所致的钙化或骨化，也可伴随临近的骨侵蚀，但硬皮病易累及手部，而肿瘤样钙质沉着症的特征性X线表现，即在肿块中发现不规则分叶状肿块被纤维分隔，形如鹅卵石或“鸡笼”样表现。但其他疾病，如硬皮病的肿块亦呈分叶状，导致了肿瘤样钙质沉着症与其他疾病鉴别上的困难。
本病的治疗方法是彻底切除病灶, 特别是彻底刮除位于松质骨内的钙化物质, 以防术后
形成窦道或复发。