Question

胚胎發(fā)育的過程受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)、胚胎各細(xì)胞群之間的相互作用的制約。下圖是施佩曼的三個實驗，請分析回答：

注：灰新月區(qū)是指蠑螈受精卵上的一個淺灰色的半月形區(qū)帶，該區(qū)屬于細(xì)胞質(zhì)的一部分。（1）1928年，德國學(xué)者施佩曼做了一個實驗：他用較細(xì)的嬰兒頭發(fā)將蠑螈的受精卵結(jié)扎成兩個半球狀，其中的一個半球中含灰新月區(qū)和細(xì)胞核，另一個不含這個區(qū)帶。結(jié)果前者發(fā)育成了胚，后者則不能。即使后者含有細(xì)胞核，細(xì)胞也不能分化，只能發(fā)育成沒有一定形狀的團(tuán)塊。該實驗說明了________________________________。

（2）施佩曼的第二個實驗也是將受精卵結(jié)扎，兩個半球都含灰新月區(qū)，但一個半球含細(xì)胞核，另一個半球不含細(xì)胞核。結(jié)果有細(xì)胞核的半球能夠進(jìn)行正常的卵裂，沒有細(xì)胞核的則不能進(jìn)行卵裂。在16個或32個細(xì)胞的時期，他讓一個細(xì)胞核通過結(jié)扎處進(jìn)入無核的半球，結(jié)果這個半球也開始卵裂，并且發(fā)育成了正常胚胎。該實驗說明了_____________________，結(jié)合你所學(xué)的知識分析其原因是__________________________________________。

（3）施佩曼的第三個實驗：將原腸胚的胚孔背唇（能發(fā)育成脊索，而脊索上方的外胚層細(xì)胞則分化成神經(jīng)組織）切下來，移植到另一個正常原腸胚的腹部。實驗結(jié)果，移植物發(fā)育成第二條脊索，并且在移植物的上方出現(xiàn)了一條神經(jīng)板，最后這個原腸胚發(fā)育成了一個雙頭怪物。該實驗表明：在移植物的作用下，移植物周圍的胚層____________________________

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（4）綜合上述三個實驗，可以推斷____________________________________________。

Answer 1

（1）灰新月區(qū)（細(xì)胞質(zhì)）在胚胎正常發(fā)育過程中起著重要的作用  （2）在胚胎發(fā)育過程中細(xì)胞核起主導(dǎo)作用  細(xì)胞內(nèi)的絕大部分基因位于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，翻譯成各種蛋白質(zhì)，從而決定個體發(fā)育的方向  （3）改變了原來的發(fā)育方向，發(fā)育成了神經(jīng)組織以至整個頭部  （4）細(xì)胞核在胚胎發(fā)育過程中起主導(dǎo)作用，但是細(xì)胞核的活動要受到細(xì)胞質(zhì)的調(diào)節(jié)和制約；胚胎各細(xì)胞群之間的相互作用也會影響胚胎發(fā)育的過程

解析:

第一組實驗中，結(jié)扎的兩部分的區(qū)別主要是細(xì)胞質(zhì)中的新月區(qū)結(jié)構(gòu)，在有這個結(jié)構(gòu)并有細(xì)胞核的情況下，細(xì)胞才能進(jìn)行正常細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化；第二組實驗中，結(jié)扎后形成的兩組實驗材料都有新月區(qū)，但有細(xì)胞核的部分能正常分裂和分化，沒有細(xì)胞核的一部分則不能正常分裂和分化，證明了細(xì)胞的正常分裂和分化需要細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同的作用才能完成；第三組實驗移植材料將發(fā)育成什么結(jié)構(gòu)，即使移植到其他部位，此結(jié)構(gòu)依然發(fā)育成它細(xì)胞核能控制的結(jié)構(gòu)，而且這個發(fā)育過程還受到細(xì)胞質(zhì)的影響。由以上三組實驗，我們可以看到細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)在個體發(fā)育過程中是共同起作用的，但細(xì)胞核起主導(dǎo)作用。