基因與發(fā)育詳解演示文稿

基因與發(fā)育詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有124頁\編輯于星期五優(yōu)選基因與發(fā)育現(xiàn)在是2頁\一共有124頁\編輯于星期五1、什么是發(fā)育從生物學(xué)角度來說，發(fā)育是生物的細(xì)胞分裂、分化、形態(tài)建成、生長繁殖的一系列過程從遺傳學(xué)角度來說，發(fā)育是基因按照特定的時間、空間程序表達(dá)的過程研究基因?qū)Πl(fā)育的調(diào)控作用的學(xué)科就是發(fā)育遺傳學(xué)(DevelopmentalGenetics)現(xiàn)在是3頁\一共有124頁\編輯于星期五2、發(fā)育遺傳學(xué)的研究特點①發(fā)育是生物的共同屬性發(fā)育是貫穿每個生物體的整個生活史對有性生殖生物而言，則是從受精卵開始到個體正常死亡；其中早期胚胎發(fā)育過程包括受精、卵裂和胚層分化,是發(fā)育的關(guān)鍵的階段,如哺乳類的早期發(fā)育過程現(xiàn)在是4頁\一共有124頁\編輯于星期五發(fā)育遺傳學(xué)的研究特點②發(fā)育是基因型與環(huán)境因子的相互作用遺傳控制發(fā)育的圖式(pattern)，發(fā)育則是基因按嚴(yán)格的時間和空間順序表達(dá)的結(jié)果，是基因型與環(huán)境因子相互作用轉(zhuǎn)化為相應(yīng)表型的過程現(xiàn)在是5頁\一共有124頁\編輯于星期五發(fā)育遺傳學(xué)的研究特點③發(fā)育調(diào)控基因具有保守性

無脊椎動物和脊椎動物，如線蟲、果蠅和人類的發(fā)育途徑基本相同，控制發(fā)育的基因在進(jìn)化上是保守的，在結(jié)構(gòu)和功能上有很高的同源性④發(fā)育中基因之間的作用

生物發(fā)育過程中的基因與基因的相互作用執(zhí)行了對發(fā)育進(jìn)程的調(diào)控現(xiàn)在是6頁\一共有124頁\編輯于星期五個體發(fā)育的生物學(xué)功能細(xì)胞分化的多樣性功能和有序性細(xì)胞分化形態(tài)建成生長生命的延續(xù)性功能性別分化繁殖現(xiàn)在是7頁\一共有124頁\編輯于星期五二、細(xì)胞定向(commitment)

和細(xì)胞分化決定(determination):

早期胚胎期間的全能或多能干細(xì)胞在基因的調(diào)控下，確定了特定細(xì)胞的分化趨勢，即指定了這些細(xì)胞的分化命運(yùn)例如：受精卵分裂成512個細(xì)胞時所有細(xì)胞已經(jīng)定位，并確定了特定細(xì)胞的形態(tài)建成等命運(yùn)特化(specification)：

細(xì)胞或組織按照已經(jīng)被決定的命運(yùn)自主地進(jìn)行分化，形成特異性組織或細(xì)胞的過程例如：被決定命運(yùn)的細(xì)胞，按照指令繼續(xù)分化成特定的組織，形成體節(jié)，器官等不同形態(tài)現(xiàn)在是8頁\一共有124頁\編輯于星期五細(xì)胞分化的基因作用基因的等價性genomeequivalence

全能干細(xì)胞所有基因是一致的，并且基因具有相同表達(dá)的能力細(xì)胞的全能性指生物體的每個細(xì)胞都具有能重復(fù)個體的全部發(fā)育階段和產(chǎn)生所有細(xì)胞類型的能力；植物的細(xì)胞全能性大于動物細(xì)胞例如：

Gurdon的爪蟾核移植實驗第一個哺乳類乳腺細(xì)胞核的遺傳克隆——Dolly羊現(xiàn)在是9頁\一共有124頁\編輯于星期五雙重開關(guān)binaryswitch◆雙重開關(guān)binaryswitch：在不同發(fā)育途徑的決定點上，起核心作用的基因具有多向分化功能例如：無脊椎動物和脊椎動物中控制肌肉細(xì)胞的決定和分化的myo-D基因家族無脊椎動物和脊椎動物中的眼形成基因無眼/小眼基因現(xiàn)在是10頁\一共有124頁\編輯于星期五例如：控制肌肉細(xì)胞的決定和分化的

myo-D基因家族脊椎動物中的myo-D基因家族成員的核苷酸和氨基酸序列相似，進(jìn)化上高度保守myo-D家族的一種蛋白myogenin由224個氨基酸組成，其中含有HLH域myo-D基因家族的作用模式：myf5最先表達(dá)，是決定的開關(guān)基因→myo-D與myf5共同作用維持成肌細(xì)胞的一致性→所有4種因子協(xié)同作用起始肌肉細(xì)胞的分化→myogenin維持分化的成體表型現(xiàn)在是11頁\一共有124頁\編輯于星期五例如：眼形成的主調(diào)控基因：無眼(eyeless)/小眼(smalleye)基因

1995年WalterGehring及其同事建立了果蠅的無眼基因和小鼠的小眼Small/pax6基因額外拷貝的轉(zhuǎn)基因果蠅，實現(xiàn)了這兩個基因的異位表達(dá)(ectopicexpression)

無眼基因異位表達(dá)的結(jié)果在轉(zhuǎn)基因果蠅的腿上長出了完整的果蠅復(fù)眼

小鼠Small/pax6在轉(zhuǎn)基因果蠅中的表達(dá)，證明了無脊椎和脊椎動物的眼形成基因在分子水平上是同源的現(xiàn)在是12頁\一共有124頁\編輯于星期五1、單細(xì)胞生物↗芽孢革蘭氏陽性桿菌↓↘營養(yǎng)細(xì)胞RNA聚合酶的結(jié)構(gòu)是α2ββ′σ

現(xiàn)在是13頁\一共有124頁\編輯于星期五2、多細(xì)胞生物(1)自主特化(autonomousspecification)這是大部分無脊椎動物的特性合子卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞獲得了合子細(xì)胞質(zhì)的不同部分，從而使不同的子細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn)，這是由該細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)成分決定的，而與其四周的細(xì)胞無關(guān)現(xiàn)在是14頁\一共有124頁\編輯于星期五(2)條件特化(conditionalspecification)這是所有脊椎動物和少數(shù)無脊椎動物的特性是通過與周圍細(xì)胞的相互作用來決定分化的命運(yùn)；這種特化途徑取決于細(xì)胞在胚胎中所處的位置(3)合胞特化(syncytialspecification)這是大部分昆蟲綱的無脊椎動物的特性在合胞體胚層生成細(xì)胞膜分隔細(xì)胞核之前，由母體細(xì)胞質(zhì)相互作用所決定，即細(xì)胞的命運(yùn)是在形成細(xì)胞之前就已被定向了現(xiàn)在是15頁\一共有124頁\編輯于星期五3、秀麗新小桿線蟲Caenorhabditiselegans生活在土壤中的蠕蟲，1mm，透明，胚胎期16h，一個世代3d雄性：雌雄同體：產(chǎn)精子很少，自體受精，異體受精(很少)蛋白質(zhì)基因19141個，tRNA基因877個，體細(xì)胞1090個現(xiàn)在是16頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是17頁\一共有124頁\編輯于星期五4、細(xì)胞程序性死亡(programmedcelldeath,PCD)

多細(xì)胞生物的一些細(xì)胞在發(fā)育中不再為生物體所需或受到損傷時，會激活遺傳控制的自殺機(jī)制死亡；這種自我毀滅的死亡稱為細(xì)胞程序性死亡細(xì)胞凋亡(apoptosis)是程序性死亡的一種方式，生理性死亡細(xì)胞壞死：病理性死亡現(xiàn)在是18頁\一共有124頁\編輯于星期五細(xì)胞程序性死亡(programmmedcelldeath)在生物發(fā)育中具有重要作用，有關(guān)基因發(fā)生突變，就會引起發(fā)育異常例如：正常的蝌蚪變成青蛙時，尾巴的細(xì)胞進(jìn)入程序性死亡；人的指(腳)蹼細(xì)胞在胚胎56天后進(jìn)入程序性死亡本該死亡的細(xì)胞不死亡，導(dǎo)致癌的形成或自身免疫性疾病本該不進(jìn)入死亡程序的細(xì)胞發(fā)生死亡，引起中風(fēng)或老年性癡呆等疾病現(xiàn)在是19頁\一共有124頁\編輯于星期五(1)細(xì)胞病理性死亡

(如:機(jī)械損傷,化學(xué)毒品)細(xì)胞腫脹細(xì)胞內(nèi)容物泄漏并導(dǎo)致炎癥現(xiàn)在是20頁\一共有124頁\編輯于星期五(2)細(xì)胞凋亡的特征細(xì)胞收縮線粒體破裂,并釋放細(xì)胞色素C細(xì)胞核中的染色質(zhì)降解通常隱藏在細(xì)胞膜中的磷脂酰絲氨酸暴露到表面細(xì)胞碎片被周圍細(xì)胞吸收吞噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子抑制炎癥產(chǎn)生現(xiàn)在是21頁\一共有124頁\編輯于星期五細(xì)胞凋亡與線粒體線粒體在凋亡的表現(xiàn)釋放細(xì)胞色素C電子傳遞改變細(xì)胞氧化還原作用改變現(xiàn)在是22頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是23頁\一共有124頁\編輯于星期五細(xì)胞凋亡基因ICE基因：表達(dá)白細(xì)胞介素轉(zhuǎn)移酶(半胱氨酸蛋白水解酶)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡bax基因抑制bcl-2，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡bcl-2：人的原癌基因，促使細(xì)胞生長ced-9(celldeathabnormal)：線蟲中與人bcl-2的同源基因現(xiàn)在是24頁\一共有124頁\編輯于星期五Bcl-XL現(xiàn)在是25頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是26頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是27頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是28頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是29頁\一共有124頁\編輯于星期五三、胚胎發(fā)育卵裂cleavage：受精卵不斷分裂成較小細(xì)胞，形成卵裂球或囊胚的過程受精卵→2個細(xì)胞→4個細(xì)胞→8個細(xì)胞→↗盤狀胚囊(雙層)桑椹胚→囊胚(中空)胚泡腔滋養(yǎng)細(xì)胞(其它胚泡細(xì)胞分化成)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)↓胚胎現(xiàn)在是30頁\一共有124頁\編輯于星期五原腸胚gastrulation原始胚層germlayer

中胚層mesoderm：結(jié)締組織，骨，血液，心，平滑肌，睪丸，卵巢……外胚層ectoderm：表皮，毛發(fā)，甲……內(nèi)胚層endoderm：消化道，尿道，肝，膽，胰腺……現(xiàn)在是31頁\一共有124頁\編輯于星期五EmbryonicdevelopmentofthemarineanimalAmphioxus,aprotochordate.現(xiàn)在是32頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是33頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是34頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是35頁\一共有124頁\編輯于星期五人的發(fā)育過程現(xiàn)在是36頁\一共有124頁\編輯于星期五囊胚腔的功能為原腸胚形成過程中細(xì)胞的遷移提供空間把將要形成的內(nèi)胚層器官的細(xì)胞拖入胚胎內(nèi)部，外胚層細(xì)胞置于四周現(xiàn)在是37頁\一共有124頁\編輯于星期五干細(xì)胞(Stemcell)定義特點分類全能干細(xì)胞：胚胎干細(xì)胞，卵裂球多能干細(xì)胞：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的一些細(xì)胞多效干細(xì)胞：專能干細(xì)胞現(xiàn)在是38頁\一共有124頁\編輯于星期五干細(xì)胞：既能不斷增殖更新自身，并保持著全能分化的特性，又可產(chǎn)生各種分化類型的子代細(xì)胞全能干細(xì)胞(totipotent):能夠分化產(chǎn)生各種細(xì)胞直至個體的細(xì)胞，例如胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcell)多能干細(xì)胞(pluripotentstemcell):具有多種分化能力的細(xì)胞；例如不同胚層的特異性細(xì)胞可以分化形成特定的組織和器官多效干細(xì)胞(multipotentstemcell)：具有專一分化能力的細(xì)胞；例如骨髓中的造血干細(xì)胞現(xiàn)在是39頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是40頁\一共有124頁\編輯于星期五細(xì)胞核的去分化高度分化的細(xì)胞核在一定的條件下，可能脫離原有的分化特征，形成具有高度分化能力的全能干細(xì)胞能力例如：蝌蚪的腸壁細(xì)胞核移植到去了核的卵中，發(fā)育成蝌蚪克隆羊多利等現(xiàn)在是41頁\一共有124頁\編輯于星期五1998年11月，美國Wisconsin-MedisonUniversity的James.A.Thomson從人類胚胎的囊胚期內(nèi)細(xì)胞群中直接分離了多能干細(xì)胞同時美國John-HopkinsBayviewHospital的John.D.Gearhart從終止妊娠的胎兒組織中原本要發(fā)育成睪丸或卵巢的部位取得細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，得到多能干細(xì)胞現(xiàn)在是42頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是43頁\一共有124頁\編輯于星期五特異組織中分離出干細(xì)胞

VincentTropepe(sciencevol287.2000.3)從成年小鼠的眼睛中鑒定出一種干細(xì)胞；這些細(xì)胞的克隆可以分化出視網(wǎng)膜特異的細(xì)胞類型，包括視桿細(xì)胞，雙極細(xì)胞，Miiller膠質(zhì)細(xì)胞現(xiàn)在是44頁\一共有124頁\編輯于星期五原來認(rèn)為的專能干細(xì)胞可以分化成毫不相關(guān)的細(xì)胞類型1997年4月,Martin.A.EglitisHematopoieticcells-------microgliaandmacrogliainbrain1999年2月,Christopher.R.R.BjornorsonNeuralstemcells-------bloodcells1999年4月,Mark.F.PittengerHumanmesenchymalstemcells-------bone,cartilage,,fat,tendon,muscleandstroma1999年5月,B.E.Petersenbonemarrowstemcells-----hepaticovalcells現(xiàn)在是45頁\一共有124頁\編輯于星期五干細(xì)胞自我更新的方式不均一分裂，多見于單細(xì)胞生物和無脊椎動物總體不均一，多見于哺乳動物不管是哪一種方式都受到多種反饋調(diào)節(jié)和細(xì)胞間相互作用的調(diào)節(jié)現(xiàn)在是46頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是47頁\一共有124頁\編輯于星期五人胚胎干細(xì)胞技術(shù)對基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的影響用于修復(fù)甚至替換喪失功能的組織和器官體外研究人胚胎的發(fā)育和不正常發(fā)育新人類基因的發(fā)現(xiàn)藥物篩選和致畸實驗基因治療的細(xì)胞源：可自我復(fù)制更新，持久發(fā)揮作用現(xiàn)在是48頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是49頁\一共有124頁\編輯于星期五人胚胎干細(xì)胞面臨的技術(shù)難題胚胎干細(xì)胞極易分化為其他細(xì)胞，如何維持它在體外擴(kuò)增時不分化？如何定向誘導(dǎo)干細(xì)胞分化？由胚胎干細(xì)胞在體外發(fā)育成完整的器官尤其是象心、肝、腎、肺等大型精密復(fù)雜的器官還需要技術(shù)上的突破如何克服免疫排斥反應(yīng)?胚胎干細(xì)胞有形成畸胎瘤的傾向，其安全性如何？現(xiàn)在是50頁\一共有124頁\編輯于星期五四、基因在胚胎極性生成中的作用模式形成(patternformation)(圖式形成)：胚胎形成不同類型的細(xì)胞，而這些細(xì)胞分別構(gòu)成不同的組織、器官，并形成有序的空間結(jié)構(gòu)的過程動物最初的模式形成主要涉及胚軸(embryonicaxes)形成和相關(guān)細(xì)胞的分化胚軸：前-后軸(anterior-posterioraxis)背-腹軸(dorsal-ventralaxis)中-側(cè)軸(或左-右軸)(mediolateralaxis)現(xiàn)在是51頁\一共有124頁\編輯于星期五脊椎動物的軀體規(guī)劃第一步是體軸的決定體軸分:頭尾軸(antero-posterioraxis)背腹軸(dorso-ventralaxis)遠(yuǎn)近軸(proximo-distalaxis）現(xiàn)在是52頁\一共有124頁\編輯于星期五兩棲類：首先被決定的是動植物極(即頭尾)鳥類：首先決定背腹極，頭尾軸則根據(jù)重力和排卵時的旋轉(zhuǎn)決定哺乳類：根據(jù)胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(innercellmass)分隔的位置決定背腹面，頭尾可能是在排卵時被決定，還不清楚哺乳類是如何決定左右現(xiàn)在是53頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是54頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是55頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是56頁\一共有124頁\編輯于星期五決定胚胎極性的基因母體效應(yīng)基因(maternaleffectgene)裂隙基因(gapgene)成對規(guī)則基因(pair-rulegene)體節(jié)極性基因(segmentpolaritygene)同源異形基因(homeoticgene)現(xiàn)在是57頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是58頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是59頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是60頁\一共有124頁\編輯于星期五母系基因在發(fā)育中的作用在受精前，發(fā)育已經(jīng)開始，雌性生殖系統(tǒng)基因的表達(dá)產(chǎn)生營養(yǎng)物質(zhì)和決定因子，轉(zhuǎn)運(yùn)至卵中，為卵的進(jìn)一步發(fā)育打下基礎(chǔ)——分子水平的母愛在某些物種中，這些來自于母親的基因產(chǎn)物決定了胚胎發(fā)育的基本結(jié)構(gòu)，例如頭尾，肚腹的確定；稱為maternal-effectgenesdldl++♀X♂Mutationembryoduetomaternaleffectdldl♀♂X++Wide-typeembryodl,dorsalgene

是果蠅母系影響基因之一現(xiàn)在是61頁\一共有124頁\編輯于星期五胚胎現(xiàn)在是62頁\一共有124頁\編輯于星期五命運(yùn)圖現(xiàn)在是63頁\一共有124頁\編輯于星期五母性效應(yīng)基因(maternal-effectgenes)

母性效應(yīng)基因編碼轉(zhuǎn)錄因子、受體和調(diào)節(jié)翻譯的蛋白，在卵子發(fā)生(oogenesis)中轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)物儲存在卵母細(xì)胞中，沿前-后軸呈梯度(gradient)分布

母性效應(yīng)基因產(chǎn)物的梯度起始胚胎發(fā)育，突變研究指出，調(diào)節(jié)果蠅發(fā)育的母性效應(yīng)基因約40個現(xiàn)在是64頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是65頁\一共有124頁\編輯于星期五合子基因(zygoticgenes)，又稱為

分節(jié)基因(segmentationgenes)

分節(jié)基因在受精后依賴于母性效應(yīng)蛋白的分布轉(zhuǎn)錄

根據(jù)突變分析，分節(jié)基因約有60個,可分為三類，即裂隙基因(gapgenes)、成對規(guī)則基因(pair-rulegenes)和體節(jié)極性基因(segmentpolaritygenes)現(xiàn)在是66頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是67頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是68頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是69頁\一共有124頁\編輯于星期五裂隙基因受母體效應(yīng)基因的調(diào)控，在胚胎一定區(qū)域內(nèi)表達(dá)(2個體節(jié))，該基因突變，使得胚胎體節(jié)出現(xiàn)裂隙例如：Hunchback基因生成頭胸，抑制腹部的基因；突變時，不生成口和胸；是受bcd基因調(diào)控的gapgene

現(xiàn)在是70頁\一共有124頁\編輯于星期五成對規(guī)則基因受裂隙基因調(diào)控，體節(jié)間隔的特定基因;突變時胚胎的體節(jié)有缺失的現(xiàn)象例如：ftz基因，轉(zhuǎn)錄1.8kbRNA，突變時，由于7個體節(jié)相關(guān)的細(xì)胞死亡，體節(jié)減少了一半現(xiàn)在是71頁\一共有124頁\編輯于星期五體節(jié)極性基因受成對規(guī)則基因調(diào)控，保持體節(jié)中的重復(fù)結(jié)構(gòu)的一致性例如：engrail基因，保持前后體節(jié)的分界，該基因突變時，缺失每一體節(jié)的后半部分現(xiàn)在是72頁\一共有124頁\編輯于星期五母性效應(yīng)基因和分節(jié)基因相互作用決定體軸(A-P，D-V)的形成(11-24)◆A-P軸前端由bicoidmRNA及其表達(dá)產(chǎn)物的梯度決定(11-25)◆A-P軸的后端由nanos基因的作用決定(11-26)◆bicoid和nanos基因產(chǎn)物的協(xié)同作用生成早期胚胎A-P軸(11-27)◆D-V軸建成中，腹部結(jié)構(gòu)按背部基因蛋白在核內(nèi)的梯度形成，而背部結(jié)構(gòu)的形成則取決于腹部基因蛋白dpp的梯度(11-28)現(xiàn)在是73頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是74頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是75頁\一共有124頁\編輯于星期五分節(jié)基因決定體節(jié)形成(11-29)

◆分節(jié)基因的突變效應(yīng)◆gap基因的表達(dá)形成的體節(jié)◆pair-rule基因表達(dá)的條紋圖式(stripepattern)◆segmentpolarity基因的表達(dá)產(chǎn)生14條條紋(homeotic)基因的表達(dá)決定每個體節(jié)的結(jié)構(gòu)如觸角、口、腿、翅、胸部和腹部等(本節(jié)第二部分)◆體節(jié)形成中的遺傳層次(genetichierarchy)現(xiàn)在是76頁\一共有124頁\編輯于星期五同源異形基因(homeoticgenes)或選擇者基因(selectorgenes)，主要包括Antennapediacomplex(ANT-C)和Bithoraxcomplex(BX-C)(11-19)

胚胎體節(jié)的劃分確定后，同源異形基因負(fù)責(zé)確定每個體節(jié)的特征結(jié)構(gòu)；若發(fā)生突變，會使一個體節(jié)上長出另一個體節(jié)的特征結(jié)構(gòu)，如ANT-C基因的突變使觸須變成腿(11-20)和四翅果蠅(11-21)

現(xiàn)在是77頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是78頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是79頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是80頁\一共有124頁\編輯于星期五

同源異形基因受成對規(guī)則基因和裂隙基因調(diào)控：同源異形基因序列中有180個核苷酸的保守序列，稱為同源異形框(homeobox)，編碼的60個氨基酸殘基為同源異形基因編碼的蛋白質(zhì)的同源異形域(homeodomain)，是與DNA結(jié)合的motif，起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用生物學(xué)功能是保持特定體節(jié)的結(jié)構(gòu)特征現(xiàn)在是81頁\一共有124頁\編輯于星期五同源異形基因家族

BX-C約300kb，僅含三個同源異形基因(ubx,abdA,abdB)，但許多突變影響調(diào)控區(qū)(11-22)

哺乳類中的同源異形基因復(fù)合體稱為Hox基因簇，與果蠅中的同源異形基因有同源性(11-23)現(xiàn)在是82頁\一共有124頁\編輯于星期五五、性別的決定機(jī)制現(xiàn)在是83頁\一共有124頁\編輯于星期五1、性別決定的類型環(huán)境決定型：

較低等的生物中，某些兩棲類、魚類

溫度決定型：一些龜鱉[<28oC(♂)32oC(♀)]、鱷魚位置決定型(后螠)：自由游泳(中性)、海底(雌)、口吻(雄)基因決定型：

大多數(shù)的生物現(xiàn)在是84頁\一共有124頁\編輯于星期五昆蟲

X:ADiploid－Haploid兩棲類

zz/zwxx/xy

鳥類

zz/zw

哺乳類

xx/xy

現(xiàn)在是85頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是86頁\一共有124頁\編輯于星期五1、性染色體數(shù)目蝗蟲：♀，2n=24(XX)，♂2n=23(XO)2、性指數(shù)=性染色體(X)/常染色體組數(shù)(A)3、染色體組倍性蜜蜂：2n=32，分為皇蜂和工蜂(♀)n=16，♂4、X染色體是否雜合小繭蜂：♀，2n=20；♂，n=10雜合：XaXb或XaXc或XbXc為♀純合：XaXa或XbXb或XcXc為♂現(xiàn)在是87頁\一共有124頁\編輯于星期五5、X/Y比少數(shù)植物為雌雄異株，有性染色體，屬XY型女婁菜：由X/Y比決定酸模：雌雄同株，18A+XX+YY，X/Y=1雌雄異株，♀為18A+XX+Y，X/Y=2♂為18A+X+YY，X/Y=0.5現(xiàn)在是88頁\一共有124頁\編輯于星期五2、性別決定的步驟染色體水平：受精時決定基因水平：性別決定基因發(fā)生作用發(fā)育水平：原始細(xì)胞發(fā)育成卵巢或者精巢現(xiàn)在是89頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是90頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是91頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是92頁\一共有124頁\編輯于星期五3、果蠅性別決定果蠅的性別是由X染色體的雌性決定因子同常染色體的雄性決定因子之間的平衡關(guān)系所決定的♀：2X：2A♂：1X：2A；XO(不育)雌雄嵌合體gynandromorphism，X染色體上有曙紅眼和小型翅基因X：A比值高時，激活sxl→tra→dsxX：A比值低時，sxl失活現(xiàn)在是93頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是94頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是95頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是96頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是97頁\一共有124頁\編輯于星期五4、哺乳類性別決定基因性決定分初級性決定(性腺的決定)和次級性決定(性腺以外的身體表型)雌性：XX、XO雄性：XY睪丸決定因子testisdeterminingfactor，TDF現(xiàn)在是98頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是99頁\一共有124頁\編輯于星期五

Y染色體上有一區(qū)段與X染色體具有同源基因，在Y上的基因通常不表達(dá)，但可以象常染色體一樣，在X和Y之間發(fā)生交換，這個區(qū)段稱為擬常染色體區(qū)現(xiàn)在是100頁\一共有124頁\編輯于星期五

Xg

YXg

Xg

Xg

XgXg

aYXgaXg

XgaXg

現(xiàn)在是101頁\一共有124頁\編輯于星期五擬常染色體區(qū)

Xg

Xg

和Xg

Y婚配，生有一個Xg

aXg的女兒Xg

Xg

Xg

XXg

a

Xg

Xg

a

現(xiàn)在是102頁\一共有124頁\編輯于星期五

Testisdetermination

DiscoverySOXgeneFamilyHMG(HighMobilityGroup)boxSRY(SexDetermingregionoftheY)TDF(TestisDetermingFactor)YChromosome現(xiàn)在是103頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是104頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是105頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是106頁\一共有124頁\編輯于星期五現(xiàn)在是107頁\一共有124頁\編輯于星期五5、Z-基因模型(1)SRY基因的功能是抑制調(diào)節(jié)基因Z，而Z基因是一個雄性發(fā)育途徑的抑制物(2)Z基因突變有不同程度的滲漏(3)Zi基因突變是組成型突變，對SRY的抑制不敏感XY、SRY+：女性性反轉(zhuǎn)，Tfm-，ZiXX、SRY-：男性性反轉(zhuǎn)，Z-現(xiàn)在是108頁\一共有124頁\編輯于星期五Z基因抑制睪丸形成和促進(jìn)卵巢形成，SRY蛋白抑制Z基因活性，在正常情況下，表現(xiàn)雄性；但是當(dāng)Z基因突變，SRY蛋白不能抑制Z基因，則顯示雌性在小鼠的17號染色體上發(fā)現(xiàn)了tas基因，當(dāng)它突變或缺失時，具有正常Y染色體的小鼠不能表現(xiàn)出雄性現(xiàn)在是109頁\一共有124頁\編輯于星期五6、X染色體失活作為基因劑量

補(bǔ)償機(jī)制正常女性有兩條X染色體，正常男性只有一條，在進(jìn)化過程中，這種差異引起基因劑量補(bǔ)償1961年，Lyon提出Lyon假說，認(rèn)為異固縮的X染色體是功能失活的，可能來源于父親或母親證據(jù)：雌鼠的鑲嵌型表型和某些性連鎖突變的雜合性有關(guān)現(xiàn)在是110頁\一共有124頁\編輯于星期五LYON假說：X染色體失活正常女性的體細(xì)胞染色，有一個染色較深的異固縮點，被成為巴氏小體；這是女性一條失活的X染色體Lyon假說：受精卵發(fā)育到胚胎早期，女性的兩條X染色體在分化的各類細(xì)胞中，其中的一條X染色體隨機(jī)失活現(xiàn)在是111頁\一共有124頁\編輯于星期五

G-6PD葡萄糖6磷酸脫氫酶有A，B兩種類型，基因在X染色體上女性有XAXAXBXB，XAXB

男性有XAY，XBY

提取G6PD，電泳：A－－－B－－－FFFMM現(xiàn)在是112頁\一共有124頁\編輯于星期五

XAXB個體組織打碎分離細(xì)胞A－B－－細(xì)胞系1