遗传与个体发育细胞生物学.ppt

第一页，共三十五页，2022年，8月28日 一、细胞质的不均一性和细胞分化 2、角贝的早期发育：角贝的细胞质可以分为三层: 动物极上方 三层 色素区 A 植物极 → 极叶→受精卵分裂为 B 分裂球 →A或B吸收极叶→形成极叶→A BCD4个分裂球中的1个吸收极叶→发育成正常个体。 如果除去极叶，卵只能发育成有部分欠缺的胚体。使用角贝的近缘种，发现除去极叶后产生的畸形胚，与正常胚相比较，发现RNA合成的速率不同，进一步研究发现，是由于mRNA合成的降低。因此，极叶细胞质能调节核基因的活性，以某种形式影响基因的作用，从而诱导了细胞的分化。 3、果蝇极细胞质的移植试验：略 第二页，共三十五页，2022年，8月28日 二、细胞质对染色体行为的影响 小麦瘿蚊 三、细胞质对性染色体的影响：X染色体失活 1、人的巴氏小体 2、三色猫（玳瑁猫）：毛皮上有三种颜色，黄色、黑色和白色。 黄色： XO 黑色：Xo 在不是黄色和黑色的地方就是白色。 白色：由常染色体上的不完全显性基因S和s决定的。SS纯合体 白色分布全身，Ss白色限于腹部和四肢。三色猫的基因型应为：OoS-， X随机失活，细胞会产生黄色或黑色花斑。 第三页，共三十五页，2022年，8月28日 第二节 细胞分化的可逆性 个体发育：细胞分裂分化的过程。 一个受精卵是有全能性的，它可以产生各种类型的细胞。在个体发育的什么阶段，细胞的全能性受到了限制呢？一直认为植物细胞具有全能性（认为条件下完成的）动物细胞不具有全能性。 直到1997年2月，苏格兰学者用体细胞核移植技术培养成“多莉”绵羊，这一动物细胞无全能性的观点才发生动摇。其实，我们看到，壁虎再生失去的尾巴，涡虫、蚯蚓可以再生失去的部分都说明动物细胞是具有全能性的，只不过是能够再生的组织和器官在数目和种类上是有限的，特别是高等动物。 第四页，共三十五页，2022年，8月28日 一、植物的组织培养 植物的组织培养:在体外人工培养植物组织和细胞的技术。 例：胡萝卜韧皮部的单个细胞重新发育成一个完整的个体。现在小麦、玉米、水稻等很多植物都可以通过组织培养获得愈伤组织，产生新的个体。因此，分化的细胞，可以从高度的分化状态回复过来（脱分化），重新再分化，形成植株，即植物细胞具有全能性。 实践上的意义：有利于突变植株的获得，可缩短育种进程（诱变培养细胞，筛选需要的突变型，分化为成熟植株）；快速无性繁殖（试管苗）；单体培养快速获得纯合个体。 第五页，共三十五页，2022年，8月28日 第六页，共三十五页，2022年，8月28日 二、动物的核移植试验 （一）移植开端 1938年汉斯.施佩曼提出他称之为“奇异的实验”的设想：从发育到后期的胚胎（成熟的或未成熟的胚胎均可）中取出细胞核，将其移植到一个卵子中。 1952年，研究细胞全能性的第一个人R.Briggs（罗伯特.布里格斯）豹纹蛙→ 囊胚期细胞核→去核的同种蛙卵→卵发育成个体（即克隆） 胚胎后期到蝌蚪、成蛙的细胞→细胞核去核的同种蛙卵→失败. 认为胚胎早期细胞核具有全能性，而胚胎以后各个时期的细胞核难以体现全能性，即分化难以逆转，多数生物学家转向以未成熟的胚胎细胞克隆动物的领域。 第七页，共三十五页，2022年，8月28日 二、动物的核移植试验 （二）胚胎细胞核移植—胚胎细胞克隆 胚胎早期（囊胚期）的细胞核移入去核的异种动物的受 精卵中，使受精卵发育成个体的过程。 我国童第周和美籍华人牛满江教授在鱼类和两栖类中进 行核移植，成功地得到了核质杂交品种。鲤鱼生长迅速、个 体大、肉质粗厚、味道差。鲫鱼肉细味美，但个体小。二者 杂交，子一代雄性不育，无法繁殖。 鲤鱼囊胚细胞 鲫鱼受精卵 ↓ ↓ 具有生殖能力 取核 去核受精卵 肌肉蛋白含量比鲤鱼高 ↘ ↙ 3.78% 融合 → 培育 → 杂交鱼 → 脂肪含量比鲤鱼高 5.58% 第八页，共三十五页，2022年，8月28日 1 除核 2 注核 3 注核 4 注核 5 注核 6 电击 第九页，共三十五页，2022年，8月28日 （三）体细胞核移植—体细胞克隆