個體發(fā)育包括三個過程

1、 個體發(fā)育包括三個過程，即由單細胞 多細胞：通過細胞分裂完成，增加了細胞的數(shù)量；由簡單 復(fù)雜：通過細胞分化完成，增加了細胞的種類；由基因 性狀，完成了整體發(fā)育。 第十三章 遺傳與個體發(fā)育第一節(jié) 細胞質(zhì)在遺傳中作用一、細胞質(zhì)不均一性和細胞分化例1：海膽受精卵發(fā)育中的細胞質(zhì)作用 在卵裂前植物極部分向外突起形成極葉，受精卵分裂成兩個卵裂球后，極葉被其中一個卵裂球吸收，第二次卵裂前又形成極葉，極葉被其中一個卵裂球吸收。 將各卵裂球分開，吸收極葉的細胞能發(fā)育出成完整胚體和正常個體，除去極葉的卵裂球只能發(fā)育成有部分欠缺的胚體。 例2：角貝的個體發(fā)育 極葉細胞質(zhì)以某種形式影響基因的作用，從而誘導(dǎo)了細胞的分化

2、 。例3：果蠅極細胞質(zhì) 果蠅的早期胚胎發(fā)育中，最初一些有些分裂并不伴有細胞分割，少數(shù)幾個核位于卵后端的極細胞質(zhì)中，周圍形成細胞膜，成為極細胞，富含極粒，以后極細胞中的某些細胞移入由體細胞構(gòu)成的性腺中，成為原初生殖細胞。 極細胞質(zhì)移植試驗 ：極細胞參與成蟲性腺中配子的形成，并把所帶的遺傳標記傳給大約4%的后裔 。UV照射可使極細胞質(zhì)失活，極粒富有RNA，UV使RNA降解而失活，從極粒中分理出堿性蛋白，可能是形成初始生殖細胞必需的，是卵后端mRNA翻譯的。 二、細胞質(zhì)對染色體行為影響例1：小麥癭蚊 受精卵卵裂時有選擇性遺棄染色體，受精卵卵裂最初時核分裂幾次成多核卵，核分裂時在細胞的一端出現(xiàn)極細胞質(zhì)

3、，極細胞質(zhì)中的核染色體不丟失，發(fā)育成生殖細胞 ；其它核丟失32條，剩8條，將來僅能發(fā)育成體細胞。結(jié)扎使核不能移到次區(qū)域 ，不形成生殖細胞，癭蚊不育。例2 2：哺乳動物X X異染色質(zhì)化受精卵卵裂到50006000細胞植入子宮壁時，X異染色質(zhì)化，基因失活，兩條X隨機失活，表現(xiàn)鑲嵌現(xiàn)象 。玳瑁貓：X上Oo控制黑黃，O-黑色，00黃色，Oo時兩X隨機失活，黑黃相間，同時常染色體上SS白色分別廣，Ss白色僅限腹部和四肢。第二節(jié) 細胞分化的可逆性 一、植物組織培養(yǎng) 體細胞的全能性：能表現(xiàn)出胚細胞中每個基因的潛在能力，而發(fā)育為一個完整的生物體。植物組織培養(yǎng) ：在體外人工培養(yǎng)植物組織和細胞的技術(shù)。例：胡蘿卜韌

4、皮部的單個細胞置于脫分化培養(yǎng)基上，產(chǎn)生一團沒有分化的細胞，這種沒有分化的細胞團叫愈傷組織，愈傷組織又可以在再分化培養(yǎng)基上重新發(fā)育成一個完整的個體。二、動物核移植非洲爪蟾：未受精卵細胞照紫外線蝌蚪的腸細胞的核放進去，進行發(fā)育，至少有20%的腸細胞核移植到去核卵后能夠長成胚，在胚中可以觀察到有功能肌肉和神經(jīng)細胞，有的發(fā)育成蝌蚪。核移植中的細胞質(zhì)作用：移入的細胞核的變化依卵細胞質(zhì)所處的發(fā)育時期的不同而異 ，說明移入的核是按照細胞質(zhì)的狀態(tài)而發(fā)生反應(yīng)的，在卵的細胞質(zhì)里有一些物質(zhì)能調(diào)節(jié)基因的表達。鼠的核移植：把具有遺傳或生化標記的核移植入除去核的卵細胞中，將處理后的卵移入養(yǎng)母子宮。遺傳學分析，三只老鼠都是

5、從植入核的卵發(fā)育來的?？寺游?： 第三節(jié) 基因在個體發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用一、基因表達調(diào)控的例證1、人血紅蛋白在不同發(fā)育時期成分不同胎兒：HbF(22) 為主、HbA（22）；新生兒和成人HbA（22）為主、HbA2（22）和HbF(22)。 不同時期有不同肽鏈，說明各基因活動情況不同，打開或關(guān)閉；活動旺盛或弱。2、乳酸脫氫酶(LDH)乳酸脫氫酶的同工酶通過電泳可分解為5條帶，為LDH1、LDH2、LDH3、LDH4、LDH5，分別由A、B肽鏈組成，且都有4條肽鏈，如下：乳酸脫氫酶同工酶 LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH54條肽鏈 B4 B3A B2A2 BA3 A4 鼠的卵細胞只有

6、LDH1，說明只有基因LDHB活動，基因LDHA關(guān)閉，到發(fā)育的第九天LDH5比LDH1多，基因LDHA比LDHB活動強，以后LDH1又增多，LDHB活動增強。說明不同發(fā)育時期不同基因活動。二、原核生物的基因調(diào)控 1、DNA水平的調(diào)控鼠的傷寒沙門氏菌，鞭毛蛋白基因H1 H1蛋白H2基因 H2蛋白兩基因不緊密連鎖，分別由兩個啟動基因啟動由于倒位序列hin及啟動基因方向變化，產(chǎn)生兩個相，H1相和H2相。2、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控（正、負）負調(diào)控：細胞中阻遏蛋白阻止基因轉(zhuǎn)錄過程的調(diào)控機制。 阻遏物與DNA分子結(jié)合阻礙RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄使基因處于關(guān)閉狀態(tài)；正調(diào)控：經(jīng)誘導(dǎo)物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機制。 誘導(dǎo)物通常與蛋白質(zhì)結(jié)

7、合形成一種激活因子復(fù)合物與基因啟動子DNA序結(jié)合激活基因起始轉(zhuǎn)錄使基因處于表達的狀態(tài)。1961年，雅各布（Jacob F.）和莫諾（Monod J.）的操縱子模型（負調(diào)控）啟動基因P：轉(zhuǎn)錄起點，是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，不編碼蛋白，位于 結(jié)構(gòu)基因上游一段DNA序列；突變時RNA聚合酶不能識別，不轉(zhuǎn)錄。操縱基因O:是轉(zhuǎn)錄的開關(guān)，位于P與結(jié)構(gòu)基因之間，與結(jié)構(gòu)基因緊密連鎖， 不編碼蛋白，但是阻遏蛋白結(jié)合部位。結(jié)構(gòu)基因：lacZ、lacY、lacA分別編碼三種分解乳糖的酶。（1）乳糖操縱子組成：調(diào)節(jié)基因I:編碼一種能與操縱基因結(jié)合的阻遏蛋白，變構(gòu)性，對操作基因起調(diào)節(jié)作用。（2）負調(diào)控的調(diào)節(jié)機理a、

8、野生型基因型(I+O+Z+Y+A+),b、調(diào)節(jié)基因突變(IO+Z+Y+A+) 基因表達c、操縱基因突變型(IO-Z+Y+A+) 基因表達（3）正調(diào)控的調(diào)節(jié)機理 當有乳糖時：高效率轉(zhuǎn)錄當有乳糖又有葡萄糖時：基因不表達三、真核生物的基因調(diào)控 1、DNA水平的基因調(diào)控（1）增強子 啟動基因上游有一段可增強啟動基因發(fā)動轉(zhuǎn)錄 (2) 基因擴增 rDNA （3）染色體丟失 2、轉(zhuǎn)錄水平基因調(diào)控（1）非組蛋白的調(diào)控（2）激素對轉(zhuǎn)錄調(diào)控 疏松區(qū)（膨大）基因轉(zhuǎn)錄結(jié)論：蛻皮激素調(diào)控基因活動。 前期注入蛻皮激素誘導(dǎo)疏松區(qū)出現(xiàn)， 結(jié)扎無疏松區(qū)（3）異染色質(zhì)化和修飾作用3、翻譯水平調(diào)控（1）加強mRNA穩(wěn)定，如：5/加

9、帽、3/加尾，延長mRNA半衰期。（2）失活狀態(tài)儲存mRNA異染色質(zhì)化：染色質(zhì)呈現(xiàn)固縮狀態(tài)，該區(qū)域基因活性下降。如：哺乳動物雌性其中一條X高度異染色質(zhì)化，整條染色體上基因失活。修飾作用：化學反應(yīng)改變DNA分子結(jié)構(gòu)（堿基）。常見C-5/甲基化，GC序列易被甲基化，基因活動降低。 第四節(jié) 細胞核在個體發(fā)育中作用一、傘藻的再生和嫁接試驗試驗1 ：再生試驗2 ：嫁接 二、去核變形蟲三、細胞核和細胞質(zhì)在個體發(fā)育中的協(xié)調(diào)作用二、動物核移植非洲爪蟾：未受精卵細胞照紫外線蝌蚪的腸細胞的核放進去，進行發(fā)育，至少有20%的腸細胞核移植到去核卵后能夠長成胚，在胚中可以觀察到有功能肌肉和神經(jīng)細胞，有的發(fā)育成蝌蚪。核移植中的細胞質(zhì)作用：移入的細胞核的變化依卵細胞質(zhì)所處的發(fā)育時期的不同而異 ，說明移入的核是按照細胞質(zhì)的狀態(tài)而發(fā)生反應(yīng)的，在卵的細胞質(zhì)里有一些物質(zhì)能調(diào)節(jié)基因的表達。鼠的核移植：把具有遺傳或生化標記的核移植入