《遗传与发育》PPT课件

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1、第十五章遗传与发育◆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。◆个体发育有两个特点：★一是个体发育的方向和模式，由合子(受精卵)中的基因型决定，由基因型和环境共同作用，形成个体的各种性状；★二是合子分裂到一定阶段，细胞就要发生分化，也就是个体不同部位的细胞形态结构和生理功能发生改变，形成不同的组织和器官。第一节细胞核和细胞质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动、植物的卵细胞虽然是单细胞的，但它的细胞质内除显见的细胞器有分化外，还存在动物极、植物极

2、等分化。这些分化的物质将来发育成什么组织和器官，大体上已经确定。一细胞质在细胞生长和分化中的作用◆海胆受精卵的第一、二次分裂，是顺着对称轴方向。如果将四个卵裂细胞分开，每一个卵裂细胞都能发育成小幼虫，说明各个卵裂的细胞质是完全的◆第三次卵裂方向与对称轴垂直，分裂的8个卵裂细胞分开后，不能发育成小幼虫。◆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

3、有细胞核的动物极半球在受精后能正常发育。一细胞质在细胞生长和分化中的作用◆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，

4、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◆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，它们自然要影响子实体的形成。等到茎中贮存的物质消耗完了，再生的子实体是在嫁接后的异种核控制下形成的，所以长出的完全是异种的子实体了。★控制子实体形态的物质是mRNA。它在核内形成后迅速向藻体上部移动，编码决定子实体形态的特殊蛋白质的合成。◆这个试验结果，充分肯定了核在伞藻个体发育中的主导作用。三细胞核和细胞质在个体发育中的相互作用◆

5、在个体发育过程中，细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的，但起主导作用的是细胞核。★细胞核内的“遗传信息”决定着个体发育的方向和模式，控制细胞的代谢方式和分化程序。★细胞质则是蛋白质合成的场所，并为DNA的复制、mRNA的转录以及tRNA、rRNA的合成提供原料和能量。◆从另一方面看，细胞质中的一些物质又能调节和制约核基因的活性，使相同的细胞核由于不同的细胞质的影响而导致细胞的分化。细胞质的不等分裂起着重要的作用；没有细胞质的不等分裂，不会有细胞的分化。四环境条件的影响◆环境中的很多生物及非生物因

6、子，都可以调控相关基因的表达，影响个体发育。◆植物与病原菌之间的互作。植物受到病原菌侵染时，由病菌释放的诱导子(elicitor)，识别受植物抗病基因控制的受体后，激活植物细胞，使其迅速产生NO、H2O2、活性氧中间体。这些物质可直接或间接地导致植物产生过敏性反应，杀死病原菌。同时它们也作为信号传递分子，诱导植物防卫相关基因(defense-relatedgene)表达。◆其它一些非生物因子，如加热、冷冻、干旱、积涝、受伤、紫外线、激素及化合物等都可以诱导相关的基因的表达，影响植物个体发育。第二

7、节基因对个体发育的控制一个体发育的阶段性◆高等植物甚至第一次分裂就是不均等的分裂，形成一个小的和大的细胞。★小细胞→胚体→球形期→心形期、鱼雷形期→分化根、茎等原始组织器官。（胚胎经过生长，各部分细胞分化成不同的形态特征和生理特性）★大细胞→胚柄（胚胎长成后就退化）◆这一过程包括了一系列连续的发育阶段，这些阶段按预定的顺序依次接连发生。上一阶段的趋向完成，“启动”下一阶段的开始。一个细胞(组织或器官)分化到最终阶段，实现其稳定的表型或生理功能，表示达到了末端分化。一个体发育的阶段性一个体发育的阶

8、段性二基因与发育模式个体发育的方向和模式是基因所决定的。同形异位基因控制个体的发育模式、组织和器官的形成。同形异位现象果蝇触角脚突变：头上触角部位长出脚来。这种脚与正常的脚形态相同，生长的位置却完全不同。已在几乎所有真核生物中发现有同形异位基因的存在二基因与发育模式同形异位基因是通过调控其它重要的形态及器官结构基因的表达，来控制生物发育及器官形成的。这类转录因子都含有一段或几段十分保守的序列。这些序列能形成一定空间结构，与特异的DNA序列结合。果蝇从胚胎分化发育至成熟个体，有两组同形异位基因簇参