遗传学：第十五章 遗传和发育.ppt

（一）果蝇发育中的同形异位基因腹胸节基因突变将第三胸节转变成第二胸节，使平衡器转变成一对多余的翅膀。（一）果蝇发育中的同形异位基因同形异位基因的表达也受其它基因控制，机理复杂。如触角足基因簇中的Ant基因，具有8个外显子及很长的内含子，总长度约103Kb，其阅读框架从第五个外显子开始，编码一条43KDa的蛋白质。（一）果蝇发育中的同形异位基因Ant基因具有二个启动子，它们相距约70Kb，一个位于外显子1的上游(P1)，另一个位于外显子3的上游(P2)。但翻译形成的蛋白质相同，差别仅在于非翻译区前体mRNA的序列。（二）高等植物发育中的同形异位基因拟南芥和金鱼草有三组同形异位基因控制花器分化发育。第一组基因控制初级花的分生组织。金鱼草的花序突变长出的花序不形成花。这种突变只形成花序分生组织，不形成花的分生组织。第二组基因控制花的对称性。正常金鱼草花是两则对称的，从中间对等将花一分为二，其中的一半正好与另一半镜像对称。有一种园形基因突变体形成非对称结构的花。第三组基因直接控制花器器官的形成。正常拟南芥的花具有四种花器，以同心园方式排列，由外向里的顺序是萼片，花瓣，雄蕊和心皮。三、基因与发育过程个体发育阶段性转变的过程，实质上是不同基因被激活或被阻遏的过程。在发育的某个阶段，某些基因被激活而得到表达，另一些基因则处于被阻遏状态。在发育的另一阶段，原来被阻遏的基因因激活而表达了，原来表达的基因却被阻遏。基因是否得到表达，可从它的表达产物一蛋白质或转录产物mRNA（差异显示），或通过比较突变型与野生型的表型来推断。1、噬菌体的分化和自然装配利用突变体所进行的研究，已发现控制T4噬菌体各“部件”的合成以及装配，需要70个基因。大致分成二类：早期基因:主要控制早期侵染行为，产生早期的mRNA，编码合成噬菌体DNA的酶等。晚期基因：主要控制蛋白质“部件”的合成，装配新噬菌体并产生溶菌酶。无论早期基因或晚期基因发生突变，不能形成完整的噬菌体。2、细胞粘菌的发育控制在盘基网柄菌的不同发育阶段，由不同的阶段性专一酶，分别在发育的早期、中期、晚期发挥作用：早期酶:N-乙酰葡萄糖胺酶α-甘露糖苷酶中期酶:苏氨酸脱氨酶海藻糖磷酸合成酶晚期酶:碱性磷酸酯酶β-葡萄糖苷酶*************第十五章遗传与发育第一节细胞核(nuleus)和细胞质(cytoplasm)在个体发育中的作用第二节基因对个体发育的控制第三节细胞的全能性个体发育:高等生物从受精卵开始发育，经过一系列细胞分裂和分化，长成新的个体。这个过程称为个体发育。细胞怎么能发生分化呢？其中细胞核基因起什么作用？细胞质又有什么影响？这些都是发育遗传学研究的内容。第一节细胞核(nuleus)和细胞质(cytoplasm)在个体发育中的作用一.细胞质在细胞生长和分化中的作用.细胞核在细胞生长和分化中的作用.细胞核和细胞质在个体发育中的相 互依存四.环境条件的影响一细胞质在细胞生长和分化中的作用一细胞质在细胞生长和分化中的作用◆在卵裂开始时，顺着赤道面把卵切成两半★植物极一半受精，发育成比较复杂但不完整的胚胎；★动物极一半受精后，发育成空心而多纤毛的球状物。◆如果在切割前用离心法将植物极的细胞质抛向动物极，然后切割，则含有细胞核的动物极半球在受精后能正常发育。海胆卵的切割实验◆花粉:小孢子的核，在经过第一次有丝分裂形成二个子核。一个核移到细胞质稠密的一端，发育成生殖核。另一个移到细胞的另一端，发育成营养核。◆如果与分裂面垂直，两个子核处于同样的细胞质环境，则不能发生营养核和生殖核的分化。一细胞质在细胞生长和分化中的作用◆卵细胞的发育也一样，远离珠孔一极的细胞质较多，靠近珠孔一极的细胞质较少。大孢母细胞经过减数分裂形成的四个大孢子中，远离珠孔的一个子细胞能继续分裂和发育为胚囊，其余3个最终退化，同样说明细胞质的不同部分对细胞的分化产生不同的影响。一细胞质在细胞生长和分化中的作用细胞核在细胞生长和分化中的作用◆伞藻细胞核在基部假根内。地中海伞藻，子实体边缘为完整的圆形。裂缘伞藻，子实体边缘裂成分瓣形。◆嫁接试验：如果把地中海伞藻的茎嫁接到裂缘伞藻的假根上，不久出现中间形的子实体；把这种中间形的子实体去掉，长出来的是裂缘伞藻的子实体地中海伞藻裂缘伞藻◆嫁接后为什么先长出中间形的子实体？★是因为嫁接的茎中还带有原来的细胞核控制下合成的物质，它