遺傳和個(gè)體發(fā)育(2)PPT

1、關(guān)于遺傳與個(gè)體發(fā)育 (2)1第一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2第二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3個(gè)體發(fā)育的特點(diǎn):1.基因作用 形成個(gè)體的各種性狀: 個(gè)體發(fā)育的方向和模式 由合子(受精卵)基因 型決定 基因型和環(huán)境共同作用 個(gè)體性狀.2.細(xì)胞分化 形成不同的組織和器官: 合子分裂到一定階段 細(xì)胞發(fā)生分化,個(gè)體不同部位的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變 不同組織和器官。 第三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞生存必不可少的兩部分，個(gè)體發(fā)育缺一不可。 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中分工合作共同完成由基

2、因型(包括核基因和質(zhì)基因)所預(yù)定的各種基因表達(dá)過(guò)程，包括對(duì)外界環(huán)境條件變化作出反應(yīng).第四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254一、細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞生長(zhǎng)和分化中的作用: 動(dòng)、植物卵細(xì)胞是單細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除細(xì)胞器有分化外，還存在動(dòng)物極、植物極、灰色新月體和黃色新月體等分化 發(fā)育成特定組織和器官。第五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254第六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254海膽受精卵第一、二次分裂，順著對(duì)稱(chēng)軸方向進(jìn)行。如果將四個(gè)卵裂細(xì)胞分開(kāi) 每

3、一個(gè)卵裂細(xì)胞都能發(fā)育成 小幼蟲(chóng) 說(shuō)明各個(gè)卵裂細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)是完全相同的。第三次卵裂方向與對(duì)稱(chēng)軸垂直 分裂的8個(gè)卵裂細(xì)胞分 開(kāi)后，就不能發(fā)育成小幼蟲(chóng)。第七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254植物極動(dòng)物極海膽切割實(shí)驗(yàn) 在卵裂開(kāi)始時(shí)，順著赤道面把卵切成兩半 使其一半含有動(dòng)物極，一半含有植物極。 帶核的動(dòng)物極一半受精后 發(fā)育成空心面多纖毛的球狀物。 帶核的植物極一半受精后 發(fā)育成較復(fù)雜但不完整胚胎。 兩者都不能正常發(fā)育而夭折。第八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254正常發(fā)育植物的細(xì)胞質(zhì)對(duì)于細(xì)胞分化

4、也起著重要作用。 例如花粉粒的發(fā)育： 花粉母細(xì)胞形成四個(gè)小孢子 小孢子核經(jīng)過(guò)第一次配子有絲分裂后形成二個(gè)子核 一個(gè)核移到細(xì)胞質(zhì)稠密的一端 生殖核另一個(gè)移到細(xì)胞另一端 營(yíng)養(yǎng)核。 第九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月10第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254不正常發(fā)育花粉粒的個(gè)體發(fā)育 如果小孢子發(fā)育不正常，核分裂面與正常面垂直 兩個(gè)子核處于同樣的細(xì)胞質(zhì)環(huán)境，則不能發(fā)生營(yíng)養(yǎng)核和生殖核的分化，不能進(jìn)行第二次孢子有絲分裂 不能發(fā)育為成熟的花粉粒。第十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 卵細(xì)胞的發(fā)育也是如此，遠(yuǎn)離珠孔一極的細(xì)胞質(zhì)較

5、多，靠近珠孔一極的細(xì)胞質(zhì)較少。 大孢母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的四個(gè)大孢子中 遠(yuǎn)離珠孔的一個(gè)子細(xì)胞能繼續(xù)分裂和發(fā)育為胚囊，其余3個(gè)最終退化 說(shuō)明細(xì)胞質(zhì)的不同部位對(duì)卵細(xì)胞的分化會(huì)產(chǎn)生不同的影響。第十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月12 第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254二、細(xì)胞核在細(xì)胞生長(zhǎng)和分化中的作用： 傘藻（Acetabularta）是一種大型的單細(xì)胞海生綠藻。自頂部到根部長(zhǎng)約69厘米。 細(xì)胞核在基部的假根內(nèi)。成熟時(shí)，頂部長(zhǎng)出一個(gè)傘狀的子實(shí)體（fluiting body），子實(shí)體因物種不同而異。 在歐洲，有一個(gè)種叫地中海傘藻（A.mediterranea），子實(shí)體邊緣為完

6、整的圓形。 另一個(gè)中叫裂緣傘藻（A.remulate），子實(shí)體邊緣裂成分瓣形。第十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月13第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254第十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月14第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用 P254如果把地中海傘藻的子實(shí)體和帶核的假根去掉，嫁接到裂緣傘藻的帶核的假根上，不久出現(xiàn)中間形的子實(shí)體，把中間形的子實(shí)體去掉，長(zhǎng)出來(lái)的是裂緣傘藻的子實(shí)體。反之，如果進(jìn)行與上述嫁接完全相反的嫁接，所得到的結(jié)果為圓形的子實(shí)體。第十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月15第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254第十五張，P

7、PT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月16第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 原因：控制子實(shí)體形態(tài)的物質(zhì)是mRNA 它在核沒(méi)形成后迅速向藻體上部移動(dòng) 編碼決定子實(shí)體形態(tài)的特殊蛋白質(zhì)合成。 實(shí)驗(yàn)肯定了核在傘藻個(gè)體發(fā)育中主導(dǎo)作用。第十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月17第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254據(jù)研究，控制子實(shí)體形態(tài)的物質(zhì)是mRNA，它在核內(nèi)形成后迅速向藻體上部移動(dòng)，編碼決定子實(shí)體形態(tài)的特殊蛋白質(zhì)合成。嫁接后先長(zhǎng)出中間形的子實(shí)體，是因?yàn)榧藿拥那o中還帶有原來(lái)細(xì)胞核控制下合成的物質(zhì)，它們自然要影響子實(shí)體的形成。等到其中貯存的物質(zhì)消耗完了，再生的子實(shí)體是在嫁接后

8、的異種核控制下形成的，所以長(zhǎng)出的完全是異種的子實(shí)體。這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，肯定了核在傘藻個(gè)體發(fā)育中的主導(dǎo)作用。第十七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月18第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254三、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中的相互依存： 在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)相互依存、不可分割，細(xì)胞核起主導(dǎo)作用。 細(xì)胞核內(nèi)的“遺傳信息” 個(gè)體發(fā)育方向和模式 為蛋白質(zhì)（包括酶）合成提供模板（mRNA） 各種RNA 控制細(xì)胞代謝方式和分化程序。 細(xì)胞質(zhì)則是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所 并為DNA復(fù)制、 mRNA轉(zhuǎn)錄、tRNA或rRNA合成提供原料和能量。第十八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月19第一

9、節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 *如葉綠體形成受制于核基因，但葉綠體中RuBp羧化酶的生物合成 8個(gè)大亞基（由葉綠體基因組編碼）8個(gè)小亞基（由核基因組編碼）。 *細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)調(diào)節(jié)和制約核基因的活性 相同細(xì)胞核在不同細(xì)胞質(zhì)的影響下產(chǎn)生細(xì)胞的分化。 其中細(xì)胞質(zhì)不等分裂起著重要作用；細(xì)胞質(zhì)的等分裂 細(xì)胞的分化。 海膽受精卵和植物小孢子分裂后的分化可以說(shuō)明這一點(diǎn)。第十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月20第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254例如，葉綠體DuBp羧化酶的8個(gè)小亞基和8個(gè)大亞基，雖然分別由核基因和葉綠體基因編碼合成，但葉綠體的形成卻是在核基因的控制之下的。第二

10、十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月21第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254四、環(huán)境條件的影響： 環(huán)境中很多生物及非生物因子 調(diào)空相關(guān)基因表達(dá) 影響生物個(gè)體發(fā)育。 例如植物與病原菌之間的互作： 病原菌侵染植物 病菌釋放的誘導(dǎo)子識(shí)別受植物抗病基因控制的受體 激活植物細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮、過(guò)氧化氫 植物產(chǎn)生過(guò)敏性反應(yīng)，殺死病原菌 同時(shí)誘導(dǎo)植物防衛(wèi)相關(guān)基因表達(dá)，如幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶等（這些水解酶可降界真菌細(xì)胞壁，抑制病菌生長(zhǎng)） 或誘導(dǎo)苯丙氨酸解氨酶基因及其它與細(xì)胞壁形成有關(guān)的基因表達(dá)（加強(qiáng)植物細(xì)胞壁），抵制病菌侵入。第二十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月22第一節(jié)（細(xì)胞核與

11、）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 植物誘導(dǎo)性是外界因子對(duì)個(gè)體發(fā)育中基因表達(dá)調(diào)控的另一種形式。 在蠶豆感病品種上接種炭疽菌前 預(yù)先接種其它真菌，該感病品種可表現(xiàn)出抗炭疽病。 原因：真菌接種后，誘導(dǎo)出對(duì)炭疽菌的抗性 伴隨著防衛(wèi)相關(guān)基因的表達(dá) 可使植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性。 例如在第一片葉上接種一種病原物，能使第二片葉或隨后長(zhǎng)出新葉抗其它病菌，包括病毒、細(xì)菌、真菌等多種病原物。第二十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月23第一節(jié)（細(xì)胞核與）細(xì)胞質(zhì)在遺傳中的作用P254 其它一些非生物因子，如加熱、冷凍、干旱、積澇、受傷、紫外線、激素及化合物等都可以誘導(dǎo)相關(guān)的基因的表達(dá)，影響植物個(gè)體發(fā)育。 但環(huán)境因子誘

12、導(dǎo)基因表達(dá)中的一些信號(hào)傳遞機(jī)制尚在研究之中。第二十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月24第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263細(xì)胞的全能性（totipotency）：是指?jìng)€(gè)體某個(gè)器官或組織中已分化細(xì)胞再生成完整個(gè)體的遺傳潛力。自然情況下，高等植物的個(gè)體發(fā)育 分化雌雄配子經(jīng)受精作用 產(chǎn)生合子 完成自然的去分化過(guò)程 （dedifferentiation） 恢復(fù)為具有全能性的分生細(xì)胞 再次發(fā)生分化 產(chǎn)生各種組織、器官和細(xì)胞。第二十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月25第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P2631.Steward（1958）：用野生胡蘿卜離體培養(yǎng)長(zhǎng)出幼株

13、。2.Guha和Maheshwari（1964和1966）：以曼佗羅的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生了單倍體花藥植株。3.Campbell（1996）：將羊胚細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞，培育出克隆羊； 1997年，利用成年羊分化細(xì)胞的核，移植到去核的卵母細(xì)胞，培育出克隆羊。4.鼠、牛等其它動(dòng)物的克隆也已取得較大的成功。第二十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月26第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P2631958年斯蒂伍德用野生胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，成功地長(zhǎng)出了幼株。第二十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月27 第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第二十七張，PPT

14、共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月28第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第二十八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月29第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263動(dòng)物克隆技術(shù): 1938年漢斯.斯皮曼建議用成年細(xì)胞核植入卵細(xì)胞的辦法進(jìn)哺乳動(dòng)物克隆。第二十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月30第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263 1984年斯蒂恩.威拉德森用胚胎細(xì)胞克隆出一只羊.這是第一例得到證實(shí)的克隆哺乳動(dòng)物.第三十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月31第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263克隆牛第三十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于202

15、2年6月32第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第三十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月33第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第三十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月34第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第三十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月35第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第三十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月36 第二節(jié)細(xì)胞分化的可逆性（細(xì)胞的全能性）P263第三十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月37第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266一、個(gè)體發(fā)育的階段性： 個(gè)體發(fā)育的

16、起始時(shí)間：從受精卵開(kāi)始分解開(kāi)始。高等植物個(gè)體發(fā)育的階段： 大細(xì)胞 產(chǎn)生臨時(shí)性器官胚柄，1.合子第一次分裂 在胚胎長(zhǎng)成后退化 小細(xì)胞 產(chǎn)生胚體，又經(jīng)球形期、心形 期、魚(yú)雷形期 分化根、莖 等原始組織器官 第三十七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月38第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P2662.胚胎經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)（細(xì)胞增加和擴(kuò)大），營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期 生殖生長(zhǎng)期，分化成不同形態(tài)特征和生理特性。3.發(fā)育生物學(xué)研究表明這一系列連續(xù)的發(fā)育階段是按預(yù)定的順序依次接連發(fā)生的。4.上一階段的趨向完成，“啟動(dòng)”下一階段的開(kāi)始。第三十八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月39 第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基

17、因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266第三十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月40第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 在正常情況下，一個(gè)細(xì)胞（組織或器官）分化到最終階段，實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定的表型或生理功能 表示達(dá)到了未端分化 達(dá)到未端分化的細(xì)胞（組織或器官）通常不再繼續(xù)分化 或轉(zhuǎn)化為其它任何結(jié)構(gòu)。第四十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月41第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 例如：煙草生長(zhǎng)到10對(duì)葉片并顯現(xiàn)花序時(shí)，按葉片上下順序分離葉片的表皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。 由最基部?jī)蓚€(gè)葉片表皮細(xì)胞長(zhǎng)成的培養(yǎng)株 只長(zhǎng)出兩片葉子就不再生長(zhǎng)。 第3、4片葉表皮細(xì)胞培養(yǎng)株 長(zhǎng)出34

18、對(duì)葉后開(kāi)花。 第57對(duì)葉片表皮細(xì)胞培養(yǎng)株 長(zhǎng)出2對(duì)葉就開(kāi)花。 第810對(duì)葉片表皮細(xì)胞培養(yǎng)株 長(zhǎng)出一個(gè)葉片開(kāi)花。 花序表皮細(xì)胞的培養(yǎng)株很快分化出花芽 直接開(kāi)花。第四十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月42第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 當(dāng)植株發(fā)育到某一階段時(shí)，在該階段分化的組織和細(xì)胞，就達(dá)到與該階段相應(yīng)的發(fā)育狀態(tài)。 當(dāng)這種發(fā)育狀態(tài)是該組織和細(xì)胞的分化終點(diǎn)時(shí)，不再向前發(fā)展。但一旦脫離周?chē)M織而離體培養(yǎng)，就開(kāi)始新的個(gè)體發(fā)育里程。 離體表皮細(xì)胞可以在原來(lái)發(fā)育階段的基礎(chǔ)上，繼續(xù)向前生長(zhǎng)。第四十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月43第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體

19、發(fā)育的控制）P2665.個(gè)體發(fā)育特性是由： .內(nèi)在的因素遺傳，是基因序列在 時(shí)間上的選擇性表達(dá)； .外在的因素環(huán)境條件和周?chē)?xì)胞 影響。第四十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月44第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266二、基因與發(fā)育模式： 個(gè)體發(fā)育的不同階段，按照預(yù)定方向和模式發(fā)展，決定于個(gè)體所帶的基因。 同形異位現(xiàn)象：器官形態(tài)與正常相同，但生長(zhǎng)的位置卻完全不同。 例如：果樹(shù)的多花瓣突變，可使花朵花瓣增多。第四十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月45第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 同形異位基因：控制個(gè)體的發(fā)育模式、組織和器官形成的一類(lèi)基因

20、。 機(jī)理：主要通過(guò)調(diào)控其它重要的形態(tài)及器官結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)，來(lái)控制生物發(fā)育及器官形成。 目前已在果蠅、動(dòng)物、真菌、植物及人類(lèi)等真核生物中發(fā)現(xiàn)有同形異位基因的存在。 受同形異位基因調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基因 包括控制細(xì)胞分裂、紡錘體形成和取向、細(xì)胞分化等發(fā)育過(guò)程的基因。 第四十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月46第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266、果蠅發(fā)育中的同形異位基因： 同形異位基因最早發(fā)現(xiàn)于果蠅胚胎發(fā)育中。 果蠅有兩組同形異位基因，位于第三染色體上。 腹胸節(jié)基因：基因突變將第三胸節(jié)轉(zhuǎn)變第二胸節(jié)，平衡器轉(zhuǎn)變成一對(duì)多余的翅膀（3個(gè)編碼基因）。 觸角腳基因：基因突變使頭上的觸角變

21、成一對(duì)腳（5個(gè)編碼基因）。第四十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月47第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266、高等植物發(fā)育中的同形異位基因： 高等植物：從受精卵發(fā)育成具有不同器官的完整植株，同形異位基因也起著關(guān)鍵作用。 1991年，首先克隆玉米打結(jié)基因（Knotted1）和擬南芥無(wú)配子基因（Agamous） 許多植物同形異位基因已分離和鑒定 基因調(diào)控模型。 第四十七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月48第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 擬南芥和金魚(yú)草：有三組同形異位基因 控制花器分化發(fā)育。 、控制初級(jí)花的分生組織：這種突變只形成花序分生組織，

22、不形成花的分生組織。 、控制花的對(duì)稱(chēng)性：突變體形成非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的花。 、控制花器器官的形成：突變體可產(chǎn)生多種花器。第四十八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月49第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266植物同形異位基因的特點(diǎn)：.植物同形異位基因也編碼轉(zhuǎn)錄因子，參與調(diào)控其它結(jié)構(gòu)基因的表達(dá);.同形異位基因結(jié)構(gòu)非常保守，具有一因多效作用;.植物同形異位基因位于不同的染色體上。第四十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月50第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 遺傳分析及分子原位雜交研究發(fā)現(xiàn),至少有五種基因參與控制花器發(fā)育。 無(wú)花瓣基因(Apetala)1和2(A

23、P1、AP2） 控制萼片； 無(wú)花瓣基因1、2和3（AP1、AP2、AP3）雌蕊基因（Pitillata，PI）共同表達(dá) 花瓣形成； 無(wú)配子基因（Agamous，AG）無(wú)花瓣基因AP2、AP3雌蕊基因PI 控制雄花； AG和AP2兩個(gè)基因 控制心皮形成。 四種花器的形成都與AP2基因表達(dá)有關(guān)。第五十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月51第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266 正常情況下，AG基因可阻止AP2基因在雄蕊和心皮原基因表達(dá)，AP2也可阻止AG基因在萼片和花瓣中表達(dá)。 結(jié)果： AG基因突變可使AP2在雄蕊及心皮中過(guò)量表達(dá) 導(dǎo)致只形成萼片及花瓣，不形成雄蕊及心皮（下圖

24、B）。 AP2基因突變使AG在萼片及花瓣中表達(dá) 在花瓣處形成雄蕊，在萼片處形成心片（下圖C）。 AP3或PI基因突變 則不形成雄蕊（下圖D）。第五十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月52 第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266第五十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月53 第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266三、基因與發(fā)育過(guò)程： 個(gè)體發(fā)育階段轉(zhuǎn)變的過(guò)程 不同基因被激活或被阻遏的過(guò)程（實(shí)質(zhì)）。 基因表達(dá)？ 蛋白質(zhì)、mRNA、突變型與野生型的差異上可以判斷。第五十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月54第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控

25、制）P266個(gè)體發(fā)育階段性轉(zhuǎn)變的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是不同基因的被激活或被阻遏的過(guò)程?；蚰芊竦玫奖磉_(dá)，目前只能從它的產(chǎn)物蛋白質(zhì)(酶)來(lái)推測(cè)。即根據(jù)不同發(fā)育階段合成不同的蛋白質(zhì)(酶)，來(lái)推測(cè)不同基因的活性，進(jìn)而認(rèn)識(shí)它的調(diào)節(jié)機(jī)制。由于原核生物和單細(xì)胞的低等生物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較容易研究，而且這方面的研究結(jié)果對(duì)認(rèn)識(shí)高等生物的分化和發(fā)育很有啟發(fā)作用。第五十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月55第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289、噬菌體的分化和自然裝配： 噬菌體侵入大腸桿菌 合成噬菌體mRNA 利用宿主核糖體翻譯合成能裂解宿主DNA的酶 合成噬菌體DNA。 合成“早期”的蛋白質(zhì) 合成“

26、晚期”蛋白質(zhì)（頭部外殼的蛋白質(zhì)、尾部及附屬結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和溶菌酶） 溶菌酶裂解細(xì)菌的細(xì)胞壁 新噬菌體釋放。第五十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月56第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第五十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月57第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P28970個(gè)控制T4噬菌體合成和裝配的基因可分成二類(lèi)：早期基因：主要控制早期侵染行為；晚期基因：主要控制蛋白質(zhì)合成和溶菌酶基因突 變 新噬菌體不同基因突變混合可裝配成新的噬菌體。第五十七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月58第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第五十

27、八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月59第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P266噬菌體侵入大腸桿菌1-2分鐘后，它的DNA利用宿主細(xì)胞中的RNA多聚酶合成自己的mRNA，這些專(zhuān)化的mRNA在宿主的核糖體上進(jìn)行翻譯合成能裂解宿主DNA的酶，使宿主的DNA裂解成為合成噬菌體DNA所必需的新裝置。大約在侵染后的56分鐘，出現(xiàn)新合成的噬菌體的DNA，隨即合成“早期”的蛋白質(zhì)。在侵染的910分鐘，出現(xiàn)幾種“晚期”蛋白質(zhì)，包括頭部外殼的蛋白質(zhì)，尾部及各種附屬結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和溶菌酶。溶菌酶裂解細(xì)菌的細(xì)胞壁，使新的噬菌體得以釋放。 根據(jù)研究，噬菌體的各個(gè)“部件”全部合成以后，才能進(jìn)行裝配。裝

28、配過(guò)程至少需要經(jīng)過(guò)12個(gè)步驟，而且按一定的順序進(jìn)行：頭尾結(jié)合以后，尾絲才裝配上去。第五十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月60第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月61第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月62第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月63第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月64第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制

29、）P289 在黏菌的不同發(fā)育階段 內(nèi)部相應(yīng)地產(chǎn)生不同的階段性專(zhuān)一酶。 羅密斯（Loomis，1977）按照其發(fā)育時(shí)期將細(xì)胞黏菌的階段性專(zhuān)一酶劃分為三類(lèi)： 早期酶 N-乙酰葡萄糖胺酶，-甘露糖苷酶； 中期酶 蘇氨酸脫氫酶，海藻糖磷酸合成酶； 晚期酶 堿性磷酸酯酶，-葡萄糖苷酶。第六十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月65第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289、高等植物發(fā)育中基因的順序表達(dá)： 高等植物發(fā)育中基因表達(dá)：時(shí)間和空間上的精確控制。 特定發(fā)育時(shí)期有關(guān)基因根據(jù)植物發(fā)育的需要依次表達(dá)某些mRNA及蛋白質(zhì)合成。 例如，在胚胎發(fā)育或花芽分化過(guò)程的不同階段，會(huì)出現(xiàn)不同的階段性

30、專(zhuān)一酶 酶的合成受制于不同基因依次開(kāi)啟或關(guān)閉。 大豆從子葉期至胚成熟中期（開(kāi)花后2595天），有14000至18000種不同mRNA分子存在。第六十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月66第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月67第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289 水稻稻米品質(zhì)性狀的表現(xiàn)會(huì)受到不同發(fā)育時(shí)期中胚乳、母體植株與細(xì)胞質(zhì)等遺體系中基因表達(dá)和這些基因所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)的影響。 如下圖：親本影響雜種后代不同發(fā)育時(shí)期稻米品質(zhì)性狀表現(xiàn)的胚乳加性效應(yīng)具有較大差異，且主要表現(xiàn)為以灌漿前中期的差異為主，成熟期已停

31、止表達(dá)。第六十七張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月68第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第六十八張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月69第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289、高等動(dòng)物發(fā)育中基因的順序表達(dá)： 人的血紅蛋白是由兩條相同的鏈和兩條相同的鏈聚合而成的四聚體，即22。鏈和鏈分別由獨(dú)立遺傳的兩個(gè)基因蔟編碼。第六十九張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月70第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289*鏈基因蔟：1個(gè)？基因，2個(gè)基因，一個(gè)？假 基因和2個(gè)假基因。*鏈基因蔟：有5個(gè)功能性基因（1，2，1 和1），個(gè)假基因。人的一生中，

32、血紅蛋白的鏈要經(jīng)歷多次變化。第七十張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月71第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289第七十一張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月72第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289高等動(dòng)物中，人的血紅蛋白鏈的變化，也足以說(shuō)明個(gè)體發(fā)育過(guò)程中不同基因的表達(dá)順序。人的血紅蛋白(HbA)是兩條鏈和兩條鏈聚合而成的四聚體，即22，在人的一生中，血紅蛋白的鏈要經(jīng)過(guò)多次變化，至少涉及5種類(lèi)似的肽鏈，鏈、鏈、鏈、鏈和鏈。這5種鏈分別由5個(gè)非等位基因Hb、Hb、Hb、Hb和Hb所控制。 其中Hb基因從胎兒、嬰兒到成人的各個(gè)發(fā)育時(shí)期都有活性，其它4個(gè)基因共

33、有在發(fā)育的不同時(shí)期存在活性。例如在13個(gè)月的胎兒中，除Hb開(kāi)放并合成肽鏈外、Hb基因也開(kāi)放、合成肽鏈。兩條鏈和兩條鏈組成胚胎血紅蛋白。胚胎發(fā)育到46月份，Hb基因作用減弱，而為Hb基因合成肽鏈的過(guò)程所取代。兩條鏈和兩條鏈組成胎兒血紅蛋白。胎兒后期到出生，Hb基因活性逐漸下降，Hb基因活性急劇上升，因此，鏈合成減少，而鏈的合成顯著上升。同時(shí)Hb基因也開(kāi)始活動(dòng)，合成肽鏈。嬰兒出生后約12周， Hb基因關(guān)閉。鏈和鏈與鏈按不同組合，聚合為血紅蛋白A(22)和血紅蛋白A2(22)前者約占成人血紅蛋白總量的95%以上，后者約占20%。第七十二張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月73第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)

34、控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289（五）基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控生物不同的發(fā)育階段由相應(yīng)的基因控制，而且各個(gè)發(fā)育階段是連續(xù)有序地相繼發(fā)生，不會(huì)發(fā)生差錯(cuò)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于個(gè)體各部分細(xì)胞基因不是同時(shí)表達(dá)，而每個(gè)細(xì)胞的全部基因也不是在個(gè)體發(fā)育的全過(guò)程都始終一貫地表達(dá)。 對(duì)真核生物來(lái)說(shuō)，基因分散在整個(gè)基因組的各個(gè)染色體上(如圖13-14)，而不像細(xì)菌那樣全部基因串連在一起(如圖13-15)。所以真核生物不僅存在同一染色體上不同基因間的調(diào)控問(wèn)題，而且還存在不同染色體之間的基因調(diào)控問(wèn)題。高等生物基因作用的調(diào)控主要反映在轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)水平上，轉(zhuǎn)錄水平控制mRNA的合成，翻譯水平控制多肽的合成。第七

35、十三張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月74第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289（五）基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控第七十四張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月75第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289（五）基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控1、轉(zhuǎn)錄水平的控制 1.1蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)作用 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，首先表現(xiàn)在染色體上非DNA組分中蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。 染色體上的蛋白質(zhì)主要是含堿性氨基酸較多的組蛋白。它與DNA相結(jié)合就能阻止DNA轉(zhuǎn)錄mRNA。1964年彭納從豌豆中提取兩組DNA，一組仍與組蛋白結(jié)合，一組與組蛋白分離，然后分別加入RNA聚合酶，結(jié)果后一組DNA能

36、轉(zhuǎn)錄mRNA而前一組則不能。 另一種蛋白質(zhì)是屬于酸性的非組蛋白，它的作用和組蛋白相反，能激活受阻遏的DNA轉(zhuǎn)錄mRNA。試驗(yàn)用兔子骨髓細(xì)胞染色質(zhì)所分離的組蛋白和DNA與由胸腺細(xì)胞染色質(zhì)所分離的組蛋白和DNA混合，分別加入骨髓細(xì)胞和胸腺細(xì)胞所分離的非組蛋白。加入骨髓細(xì)胞的非組蛋白的組，重建的染色質(zhì)能合成骨髓的細(xì)胞mRNA。加入胸腺細(xì)胞的非組蛋白一組，重建的染色質(zhì)能合成胸腺細(xì)胞的RNA。說(shuō)明非組蛋白對(duì)本組織RNA的轉(zhuǎn)錄具有特異性的調(diào)節(jié)作用。第七十五張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月76第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289（五）基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控1、轉(zhuǎn)錄水平的控制 第七十六張，PPT共八十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月77第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制）P289（五）基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控1、轉(zhuǎn)錄水平的控制 1.2激素的作用 雙翅目昆蟲(chóng)的唾腺細(xì)胞內(nèi)有巨大的唾腺染色體