發(fā)育生物學(xué)重點(diǎn)(修訂版)

內(nèi)容我修改并增加了原來(lái)沒(méi)有的內(nèi)容，個(gè)人理解難免有偏差，最好回書上和課件上看，這只是參考發(fā)育生物學(xué)重點(diǎn)前面是問(wèn)題，后面是名詞解釋，名詞解釋可能是英文的第一章3，植物發(fā)育生物學(xué)的基礎(chǔ)及發(fā)展歷程（課件）第二章1，植物極性的幾個(gè)例子整個(gè)植株中存在著極性，擬南芥為例我們可以看到：地上部分是莖，葉，花，角果；地下部分主要是根和很細(xì)的根毛。地上部分是向上（陽(yáng)光）生長(zhǎng)的，地下部分是向下（水分和養(yǎng)分）生長(zhǎng)的。另外植株的單個(gè)部分也存在著極性。植物葉的背腹性也可認(rèn)為是極性的表現(xiàn)，背即葉上表面（近軸面,又稱陽(yáng)面）;腹即葉下表面（遠(yuǎn)軸面,又稱陰面）。在胚胎發(fā)育過(guò)程中魚雷胚時(shí)期有RAM和SAM之分。植物的整個(gè)植株由這兩個(gè)組織發(fā)育而來(lái)，種子在萌發(fā)后，地上部分由莖尖分生組織形成，而地下部分是根尖分生組織發(fā)育而來(lái)。植物的根有朝向重力方向生長(zhǎng)的特點(diǎn)，莖有背離重力方向生長(zhǎng)；植物地上部分莖葉的正向光性；植物受精卵極性導(dǎo)致第一次分裂不對(duì)稱，多次分裂產(chǎn)生的細(xì)胞后續(xù)分化方向各不相同，形成種子的不同器官；植物單個(gè)細(xì)胞中mRNA，蛋白質(zhì)，細(xì)胞器的分布具有極性；植物細(xì)胞支架微管的不對(duì)稱性；植物細(xì)胞在不同的部位形成不同的細(xì)胞類型。4，環(huán)境及周邊細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分化的幾個(gè)例子及位置效應(yīng)（P45.46）1.重力對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，根的向重力性，莖的背重力性。2.莖和葉的向光性，向日葵花的向太陽(yáng)性3.植物種子發(fā)育，受精卵開(kāi)始極性分裂，分化成不同的細(xì)胞，在經(jīng)過(guò)多次有絲分裂，最后在不同的部位分別發(fā)育成盾片，第一葉莖端，根冠，胚根鞘，外胚葉4.葉片上不同部位的細(xì)胞也不相同，葉片的表皮由一層排列緊密，無(wú)色透明的細(xì)胞組成，有很多保衛(wèi)細(xì)胞。上下表皮之間為葉肉細(xì)胞，含大量葉綠體，靠近下表皮的葉肉細(xì)胞葉綠體少，形狀不規(guī)則，排列疏松。不同位置的細(xì)胞分化成不同類型的細(xì)胞或器官組織(位置效應(yīng))。如：小麥的胚體的分化；棉花受精后的胚胎發(fā)育，胚乳（游離的）形成細(xì)胞胚乳后，進(jìn)一步為外層緊密、內(nèi)層疏松；單子葉植物中外層細(xì)胞發(fā)育成糊粉層，促進(jìn)種子萌發(fā)。另外以葉片為例，不同位置的細(xì)胞發(fā)育成不同形態(tài)，如表皮、柵欄層、海綿體、維管束等。麥草中花原基的不同區(qū)域的細(xì)胞分化成不同器官，如最外層發(fā)育為花萼，內(nèi)層發(fā)育為花瓣；花的形成過(guò)程中不同部位的細(xì)胞分別形成花瓣，雌蕊，雄蕊花粉的發(fā)育過(guò)程中不同不為細(xì)胞分別形成表皮，藥室內(nèi)壁，中層，絨氈層，小包子母細(xì)胞。第三章1，細(xì)胞極性：指植物形態(tài)學(xué)的上、下兩端存在差異的現(xiàn)象；也可指細(xì)胞兩極上的mRNA，蛋白質(zhì)和組織器官的不同分布。2，基因的特異表達(dá)如何在不同層次出現(xiàn)（P57summary）？真核生物的基因表達(dá)在以上六個(gè)步驟中得到調(diào)控：（1）轉(zhuǎn)錄（transcriptionalcontrol）；(2)RNA剪接（RNAprocessingcontrol）;(3)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)（transportcontrol）;(4)翻譯(translationcontrol);(5)mRNA降解(mRNAdegradationcontrol)；（6）蛋白活性(proteinactivitycontrol)?；虮磉_(dá)的時(shí)間、空間特異性由特異基因的啟動(dòng)子（序列）和（或）性強(qiáng)子與調(diào)節(jié)蛋白相互作用決定?；蚍譃閮深悾汗芗一蚝徒M織特異性表達(dá)基因。前者是維持細(xì)胞最基本生命活動(dòng)的基因，是所有一切細(xì)胞都需具備的，它們與細(xì)胞分化關(guān)系不大。后者是譯制特異蛋白質(zhì)的基因，與細(xì)胞的基本生存無(wú)直接關(guān)系，但與細(xì)胞分化關(guān)系密切?；蚴怯砂ㄕ{(diào)控因子、外顯子和內(nèi)含子組成的，調(diào)控因子包括增強(qiáng)子和抑制子。激活蛋白結(jié)合到增強(qiáng)子上；阻遏蛋白結(jié)合到抑制子上?；虮磉_(dá)與否不僅僅取決于轉(zhuǎn)錄因子,還有其本身結(jié)構(gòu)的變化及是否能結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,是否能翻譯來(lái)決定。奢侈基因(luxurygene)，組織特異表達(dá)基因，翻譯某些特異蛋白質(zhì)，與各種分化細(xì)胞的特殊性狀有直接關(guān)系。管家基因(housekeepinggene)：維護(hù)細(xì)胞最低限度功能所不可缺少的基因轉(zhuǎn)錄因子：是能夠識(shí)別基因的啟動(dòng)子，增強(qiáng)子，并與之結(jié)合控制該基因轉(zhuǎn)錄的DNA結(jié)合蛋白增強(qiáng)子(enchancer)：能夠強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列，與activator(激活蛋白)結(jié)合促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。沉默子(silencer)：參與基因表達(dá)負(fù)調(diào)控的一種順式作用元件，被調(diào)控蛋白結(jié)合后阻斷了轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成或活化，使基因表達(dá)活性關(guān)閉。第4章1.植物間信息傳遞的分類及例子。（P65）①細(xì)胞膜介導(dǎo)的信息傳遞相鄰細(xì)胞間的信息傳遞，主要有四種機(jī)制：a.信號(hào)穿過(guò)膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核受體結(jié)合，直接調(diào)控基因的表達(dá)。如激素（hormones），與細(xì)胞內(nèi)的受體結(jié)合，把外界信息傳入細(xì)胞內(nèi)來(lái)調(diào)控細(xì)胞的基因表達(dá)。b.enzyme-likereceptor（受體激酶）能感受外界信息，受體在膜上、細(xì)胞質(zhì)有激酶，信號(hào)傳遞進(jìn)來(lái)后，激酶被激活，底物磷酸化，信息傳遞。例如磷酸化過(guò)程（Phosphorylation）：擬南芥莖原基（SAM）細(xì)胞分裂分化成葉片，CLV1編碼基因蛋白激酶，能讓有關(guān)細(xì)胞分化，若CLV1突變，則激酶無(wú)功能不能分化或分化很慢；于是細(xì)胞不斷分裂，結(jié)果SAM區(qū)域長(zhǎng)得像大球棒形狀。c.GProtein-linkedProteins，G蛋白可在多種活化受體與腺苷酸環(huán)化酶之間起偶聯(lián)作用，當(dāng)一受體系統(tǒng)被激活而使cAMP水平升高時(shí)，就會(huì)降低同一細(xì)胞受體對(duì)配體的親和力。它具體有兩種方式：一種是腺苷環(huán)化，從ATP到cAMP。另一種是底物磷酸化，使Ca2+活化。d.離子通道受體（Ioncharnelreceptor），如Ca2+通道。②胞間連絲介導(dǎo)的信息傳遞KN1蛋白可以在煙草的一個(gè)細(xì)胞輸送到另一個(gè)細(xì)胞，而且KN1蛋白能使胞間連絲擴(kuò)張開(kāi)來(lái)讓KN1蛋白或含有KN1蛋白的其他物質(zhì)通過(guò)的。擬南芥中KN1同源基因蛋白通過(guò)胞間連絲移動(dòng)③遠(yuǎn)距離的信息傳遞番茄mutant，突變體植株嫁接上正常植株的枝:正常植株上出現(xiàn)了突變，狀葉變成了鼠耳葉通過(guò)嫁接實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，說(shuō)明突變體中的RNA運(yùn)輸?shù)秸Ｖl上，韌皮部中存在著突變體的基因表達(dá)產(chǎn)物，木質(zhì)部中沒(méi)有。RNA可以通過(guò)韌皮部進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。野生植株SAM中無(wú)LET-6基因的表達(dá)，突變體SAM中有LET-6基因的表達(dá)，嫁接木SAM中有LET-6基因的表達(dá)。2.植物間信息傳遞的介質(zhì)有哪幾類？(P63)植物細(xì)胞傳遞的介質(zhì)分為兩類：（1）細(xì)胞間信息物質(zhì)介質(zhì)：由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)，三種：一、局部化學(xué)介質(zhì)：又稱旁分泌信號(hào)（paracrinesignal）。體內(nèi)某些細(xì)胞能分泌一種或數(shù)種化學(xué)介質(zhì)，如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞生長(zhǎng)抑素等。此類信息物質(zhì)的特點(diǎn)是不進(jìn)入植物體循環(huán)，而是通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)附近的靶細(xì)胞。除生長(zhǎng)因子外，他們的作用時(shí)間較短。二、激素：又稱內(nèi)分泌信號(hào)（endocrinesignal）。由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞釋放，如胰島素、甲狀腺素和腎上腺素等，他們通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞，大多數(shù)對(duì)靶細(xì)胞的作用時(shí)間較長(zhǎng)。如谷物中的貯藏蛋白在后期產(chǎn)生，是激素在起作用，如ABA與EMBP1結(jié)合，使EMBP1結(jié)合到Em基因的啟動(dòng)子上，從而促使Em基因的表達(dá)，阻止種子的早萌和促使蛋白質(zhì)的合成與儲(chǔ)存。三、細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)：有一些細(xì)胞間信息物質(zhì)能對(duì)同種細(xì)胞或分泌細(xì)胞自身起調(diào)節(jié)作用，稱為自分泌信號(hào)（autocrinesignal）,如花粉與柱頭結(jié)合是通過(guò)柱頭乳頭蛋白與花粉釋放的蛋白特異結(jié)合，相同的蛋白則柱頭不能接受該花粉，不相同的蛋白則柱頭接受該花粉使之進(jìn)入花柱。（2）細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)介質(zhì)：在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)，括無(wú)機(jī)離子，如Ca2+、Na+、Cl-、K+等；脂類衍生物，如二脂酰甘油（DAG）、N-脂酰鞘氨醇（Cer）；糖類衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸。介質(zhì)種類：激素，蛋白質(zhì)，離子，RNAs。第五章3，植物如何感受光因子的影響（P141）光敏色素（phytochromes）、隱花色素(cryphtochrome)和趨光性光受體(phototropin)構(gòu)成了植物感受光信號(hào)的三大色素系統(tǒng)，它們對(duì)植物的光形態(tài)建成及生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的調(diào)控作用。同時(shí)這些分子在接收光信號(hào)時(shí)自身會(huì)發(fā)生變化，光敏素和藍(lán)光受體蛋白自身的磷酸化對(duì)光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是至關(guān)重要的，但這些分子大多數(shù)本身并不直接結(jié)合到靶基因的啟動(dòng)子上，而是依靠其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中介物傳遞信息。具體來(lái)說(shuō)在這個(gè)過(guò)程中，光敏色素、隱花色素和紫外光受體可以感受外界光信號(hào)，通過(guò)FHY1和FHY3等（特定的光敏色素A組分）特定的受體（early-signalingcomponents），結(jié)合到中央調(diào)控區(qū)（centralswitch），如光形態(tài)建成的調(diào)控因子COP/DET/FUS和HY5。當(dāng)處理因子接受到中心的信息后將會(huì)與特定反應(yīng)的效應(yīng)子發(fā)生光反應(yīng)，作用于目的基因從而可以調(diào)控目的基因的表達(dá)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在一些反應(yīng)中也可以通過(guò)植物激素這種途徑來(lái)傳遞某些信號(hào)，因?yàn)橹参锛に啬塥?dú)立影響植物的發(fā)育過(guò)程而不受光信號(hào)的影響。其中的信號(hào)分子包括Ca2+、鈣調(diào)素、G蛋白和cGMP等,但到目前為止他們?cè)谶@一過(guò)程中的作用尚未確定。第六章1，植物衰老的種類及兩個(gè)特點(diǎn)（P91）整體衰老．如一年生或二年生植物，在開(kāi)花結(jié)實(shí)后，整株植物就衰老死亡。地上部衰老，多年生草本植物，地上部每年死亡，而根系和其他地下系統(tǒng)仍然繼續(xù)生存多年。③落葉衰老，多年生落葉木本植物，發(fā)生季節(jié)性的葉片同步衰老脫落。④順序衰老，比如多年生常綠木本植物的莖和根能生活多年，而葉片和生殖器官則漸次衰老脫落。特點(diǎn)：不可逆性和普遍性3，以葉片為例衰老過(guò)程中伴隨的基因表達(dá)變(P95)隨著衰老的發(fā)生，SAGs(senescence-associatedgenes,SAGs；衰老上調(diào)基因、衰老相關(guān)基因）表達(dá)量增加，兩類上調(diào)基因，一類與細(xì)胞成分的降解及轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)；另一類基因的作用是保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，保持衰老細(xì)胞活力以最大限度運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)。；SDGs（Senescencedown-regulatedgenes,SDGs；衰老下調(diào)基因）表達(dá)量逐漸減小。第9章（書17章）胚胎發(fā)生（課件）：胚胎發(fā)生：從受精卵（合子）發(fā)育成胚的過(guò)程。雙受精（doublefertilization）：指被子植物的雄配子體形成的兩個(gè)精子，一個(gè)與卵融合形成二倍體的合子，另一個(gè)與中央細(xì)胞的極核（通常兩個(gè)）融合形成初生胚乳核的現(xiàn)象。模式突變體（Patternmutations）：植物的某些基因突變并不致死，但這些基因的突變體反應(yīng)了胚胎發(fā)育過(guò)程中的模式建成，故叫做模式突變體?；蚪M印跡，如3第10章6.各種激素：GAs、CTK、ABA、第11章無(wú)名詞解釋1,光介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的四種方式（課件）？答：⑴光誘導(dǎo)G-box結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子CPRF1的轉(zhuǎn)錄。CPRF1結(jié)合到G-box上，啟動(dòng)光形態(tài)建成基因轉(zhuǎn)錄；⑵G-box結(jié)合因子GBF1在非磷酸化狀態(tài)下不能結(jié)合其目的基因。在光照條件下，被酪蛋白激酶CKII磷酸化，從而可以結(jié)合G-box，啟動(dòng)光形態(tài)建成基因轉(zhuǎn)錄；⑶紅光誘導(dǎo)G-box結(jié)合因子CPRF2的磷酸化和核定位，使其從細(xì)胞質(zhì)中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞核中，從而結(jié)合G-box，進(jìn)一步啟動(dòng)光形態(tài)建成基因轉(zhuǎn)錄；⑷遠(yuǎn)紅光作用下，LAF1是光形態(tài)建成正調(diào)控因子；在黑暗條件下，LAF1被COP1-SPA1復(fù)合體作用發(fā)生范素化修飾（Ubiquitination)，從而被降解。光條件下，核內(nèi)COP1的表達(dá)受到抑制，從而LAF1大量表達(dá)。⑸一些轉(zhuǎn)錄因子能被光以多種途徑調(diào)控，HY5是其中一種，誘導(dǎo)光形態(tài)建成基因的表達(dá)。在光條件下，COP1定位在細(xì)胞質(zhì)中，不能加速HY5的水解；在黑暗條件下，COP1定位在細(xì)胞核中，通過(guò)范素化使得HY5發(fā)生水解。⑹PIF3誘導(dǎo)暗形態(tài)建成基因表達(dá)，即為光形態(tài)建成負(fù)調(diào)控因子。在紅光條件下，光敏色素的Pfr形態(tài)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)到核中和PIF3發(fā)生互作，使得PIF3迅速發(fā)生磷酸化和范素化從而降解2,晝夜節(jié)律的幾種表現(xiàn)（課件）種子萌發(fā)；光形態(tài)建成；避蔭反應(yīng)；光周期反應(yīng)與開(kāi)花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化名詞解釋開(kāi)花素：植物葉片在光周期誘導(dǎo)下產(chǎn)生某種開(kāi)花誘導(dǎo)物，由韌皮部運(yùn)輸至莖尖誘導(dǎo)開(kāi)花，這種開(kāi)花誘導(dǎo)物就叫~。自主途徑（P196）：由基因組內(nèi)在因子影響開(kāi)花的途徑稱為自主途徑。某些基因如FLD能影響開(kāi)花，但尚未發(fā)現(xiàn)它們與春化或光周期相關(guān)，其表達(dá)似乎是自主的，這些基因組成的途徑稱為自主途徑。開(kāi)花調(diào)控的四大途徑？答：光周期途徑、自主調(diào)控途徑、春化途徑、赤霉素途徑。簡(jiǎn)述開(kāi)花植物光周期途徑的構(gòu)成運(yùn)作（P191）？植物中的光敏色素（PhyA、PhyB、PhyD、PhyE）、隱花色素（Cry）和趨光性受體（Phot）均在感知著普照大地的陽(yáng)光。前者直接把信息（主要是紅光和遠(yuǎn)紅光）傳遞給光周期途徑的中樞――CO，后兩者則通過(guò)細(xì)胞中的晝夜節(jié)律鐘（Circadianclock），把白天變長(zhǎng)的信息通過(guò)GI和FKF1等蛋白質(zhì)間接輸送給CO。CO基因的全稱為CONSTANS，是恒定的意思，亦即其對(duì)開(kāi)花的促進(jìn)作用是持續(xù)不斷的。這是由于它在間接地感受著陽(yáng)光，而日照的變長(zhǎng)則大大加強(qiáng)這種感受。CO可以特異性地作用于開(kāi)花促進(jìn)基因FT，從而將大自然的長(zhǎng)日照信息最終轉(zhuǎn)換為植物開(kāi)花的結(jié)果。如圖：表觀遺傳在開(kāi)花調(diào)控中的具體體現(xiàn)？表觀遺傳變異(epigeneticvariation)是指，在基因的DNA序列沒(méi)有發(fā)生改變的情況下，基因功能發(fā)生了可遺傳的變化，并最終導(dǎo)致了表型的變化。它是不符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的核內(nèi)遺傳。由此我們可以認(rèn)為，基因組含有兩類遺傳信息，一類是傳統(tǒng)意義上的遺傳信息，即DNA序列所提供的遺傳信息，另一類是表觀遺傳學(xué)信息，它提供了何時(shí)、何地、以何種方式去應(yīng)用遺傳信息的指令。表觀遺傳分子機(jī)制包括：DNA甲基化、RNA干擾、組蛋白質(zhì)修飾（如蛋白乙?；?、染色盾改型。（以上內(nèi)容來(lái)自百度百科，下圖是具體內(nèi)容，請(qǐng)自行描述）Chromatin染色質(zhì)Acetylatedhistontail乙?；M蛋白尾巴ProposedHDACcomplexcontainingFLD第15章同源異型：也叫同型異位，