遗传学幻灯15课件

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，长成新个体的过程细胞怎么能发生分化呢？其中基因起什么作用？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和细胞质在个体发育中的作用一、细胞质的作用

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，灰色新月体和黄色新月体等分化。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

图15－1海胆的个体发育

图15－2海胆卵的切割实验图15－3花粉粒的发育四、环境条件的影响生物个体的发育，与个体所处的环境条件密切相关。环境中的很多生物及非生物因子，都可以调控相关基因的表达，影响个体发育。

第二节基因对个体发育的控制一、个体发育的阶段性个体发育存在阶段性，在个体发育的过程中，各种性状的发育，从受精卵开始分裂时就开始了。这种个体发育的阶段性实质上是不同基因的被激活或被阻遏的过程。二、基因与发育模式

个体发育所经历的不同阶段，总是遵循预定的方向和模式。这是由个体的基因所决定的同形异位基因就是其中的一种主要类型果蝇的触角足突变，能够使果蝇头上触角部位长出足来。这种足与正常的足形态相同，但生长的位置却完全不同。这种现象称为同形异位现象在果蝇、动物、真菌、植物及人类等几乎所有真核生物中发现有同形异位基因图15－7触角足基因簇中的Ant基因结构及转录子

1，Ant基因结构；2，由启动子1(P1)形成的转录子；3，由启动子2(P2)形成的转录子

1234568735kb25kb110kb1245678345687P1P2受同形异位基因调节的结构基因包括控制细胞分裂，纺锤体形成和取向，细胞分化等发育过程的基因目前对这些结构基因的鉴定和克隆的报道还不多

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，原来表达的基因被阻遏.基因是否得到表达，可从其表达产物蛋白质或转录产物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

3、高等植物发育中基因的顺序表达

高等植物发育中基因的表达在时间和空间上都是受到精确控制的。大豆种子发育过程中7种不同类型mRNA出现时间及相对数量。线条粗细代表mRNA的相对含量4、高等动物发育中基因的顺序表达

人的血红蛋白链的变化，足以说明个体发育过程中不同基因的表达顺序。人的血红蛋白是由两条相同的

链和两条相同的β链聚合而成的四聚体，即

2

2。四、植物花器官的发育

植物花发育具有阶段性利用拟南芥突变体对花器官的研究提出了ABC模型来解释花器官结构的形成