遗传与个体发育1

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1、第十二章遗传与个体发育第一节细胞质在遗传中的作用一、细胞质的不均一性和细胞分化1、海胆切割试验：海胆受精卵最初两次分裂沿着对称轴进行，形成的4个细胞所含的物质基本上一致。沿对称轴分开，每个细胞可正常发育并长成小幼虫。水平分开上半部分发育成空心的球形胚，表面长着许多纤毛，但不能再往前发育，许多天后死亡；下半部分发育成一个比较复杂但不完整的胚胎，它没有纤毛，能分化出内胚层，不久也死亡。（1）海胆受精卵第一、第二次分裂，顺着对称轴方向进行。（2）如果将四个卵裂细胞分开，每个卵裂细胞都能发育成小幼虫，各个卵裂细胞中细胞质相同。（3）

2、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，就不能发育成幼虫。1、卵在接受精子2、受精卵经过两次分裂，产生4个卵裂细胞3、卵裂细胞分开4、4个长腕幼虫海胆受精卵发育海胆切割试验在卵裂开始时，顺着赤道面把卵切成两半，一半含有动物极，一半含有植物极。一半动物极发育成空心的、多纤毛的球状物。一半植物极发育成比较复杂但不完整的胚胎。最后两者均不能正常发育夭折。一、细胞质的不均一性和细胞分化2、角贝的早期发育：角贝的细胞质可以分为三层:动物极上方三层色素区A植物极→极叶→受精卵分裂为B分裂球→A或B吸收极叶→形成极叶→ABC

3、D4个分裂球中的1个吸收极叶→发育成正常个体。如果除去极叶，卵只能发育成有部分欠缺的胚体。使用角贝的近缘种，发现除去极叶后产生的畸形胚，与正常胚相比较，发现RNA合成的速率不同，进一步研究发现，是由于mRNA合成的降低。因此，极叶细胞质能调节核基因的活性，以某种形式影响基因的作用，从而诱导了细胞的分化。3、果蝇极细胞质的移植试验：略三、细胞质对性染色体的影响：X染色体失活1、人的巴氏小体2、三色猫（玳瑁猫）：毛皮上有三种颜色，黄色、黑色和白色。黄色：XO黑色：Xo在不是黄色和黑色的地方就是白色。白色：由常染色体上的不完全显性

4、基因S和s决定的。SS纯合体白色分布全身，Ss白色限于腹部和四肢。三色猫的基因型应为：OoS-，X随机失活，细胞会产生黄色或黑色花斑。二、细胞质对染色体行为的影响小麦瘿蚊第二节细胞分化的可逆性个体发育：细胞分裂分化的过程。发育：高等生物从受精卵开始发育，经过一系列细胞分裂、分化，发育成新个体。第二节细胞分化的可逆性※一个受精卵是有全能性的，它可以产生各种类型的细胞。在个体发育的什么阶段，细胞的全能性受到了限制呢？一直认为植物细胞具有全能性（认为条件下完成的）动物细胞不具有全能性。※直到1997年2月，苏格兰学者用体细胞核移植

5、技术培养成“多莉”绵羊，这一动物细胞无全能性的观点才发生动摇。其实，我们看到，壁虎再生失去的尾巴，涡虫、蚯蚓可以再生失去的部分都说明动物细胞是具有全能性的，只不过是能够再生的组织和器官在数目和种类上是有限的，特别是高等动物。一、植物的组织培养植物的组织培养:在体外人工培养植物组织和细胞的技术。※例：胡萝卜韧皮部的单个细胞重新发育成一个完整的个体。现在小麦玉米、水稻等很多植物都可以通过组织培养获得愈伤组织，产生新的个体。因此，分化的细胞，可以从高度的分化状态回复过来（脱分化），重新再分化，形成植株，即植物细胞具有全能性。※实践

6、上的意义：有利于突变植株的获得，可缩短育种进程（诱变培养细胞，筛选需要的突变型，分化为成熟植株）；快速无性繁殖（试管苗）；单体培养快速获得纯合个体。植物的组织培养马兰的组织培养二、动物的核移植试验（一）移植开端1938年汉斯.施佩曼提出他称之为“奇异的实验”的设想：从发育到后期的胚胎（成熟的或未成熟的胚胎均可）中取出细胞核，将其移植到一个卵子中。1952年，研究细胞全能性的第一个人R.Briggs（罗伯特.布里格斯）豹纹蛙→囊胚期细胞核→去核的同种蛙卵→卵发育成个体（即克隆）胚胎后期到蝌蚪、成蛙的细胞→细胞核去核的同种蛙卵→

7、失败.认为胚胎早期细胞核具有全能性，而胚胎以后各个时期的细胞核难以体现全能性，即分化难以逆转，多数生物学家转向以未成熟的胚胎细胞克隆动物的领域。二、动物的核移植试验（二）胚胎细胞核移植—胚胎细胞克隆胚胎早期（囊胚期）的细胞核移入去核的异种动物的受精卵中，使受精卵发育成个体的过程。我国童第周和美籍华人牛满江教授在鱼类和两栖类中进行核移植，成功地得到了核质杂交品种。鲤鱼生长迅速、个体大、肉质粗厚、味道差。鲫鱼肉细味美，但个体小。二者杂交，子一代雄性不育，无法繁殖。鲤鱼囊胚细胞鲫鱼受精卵↓↓具有生殖能力取核去核受精卵肌肉蛋白含量比

8、鲤鱼高↘↙3.78%融合→培育→杂交鱼→脂肪含量比鲤鱼高5.58%二、动物的核移植试验（三）体细胞核移植—体细胞克隆动物体细胞克隆技术又称体细胞核移植技术或无性繁殖技术，它是用动物特定发育阶段的核供体（体细胞核）及相应的核受体（去核的原核胚或成熟的卵母细胞、卵细胞）不经过有性繁殖过程，进行