遺傳與個(gè)體發(fā)育ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 13:41本頁(yè)面
【正文】 從胎兒、嬰兒到成人的各個(gè)發(fā)育時(shí)期都有活性，其它 4個(gè)基因共有在發(fā)育的不同時(shí)期存在活性。例如在 1～ 3個(gè)月的胎兒中，除Hbα開(kāi)放并合成 α肽鏈外、 Hbε基因也開(kāi)放、合成 ε肽鏈。兩條 α鏈和兩條 ε鏈組成胚胎血紅蛋白。胚胎發(fā)育到 4～ 6月份， Hbε基因作用減弱，而為 Hbγ基因合成 γ肽鏈的過(guò)程所取代。兩條 γ鏈和兩條 α鏈組成胎兒血紅蛋白。胎兒后期到出生， Hbγ基因活性逐漸下降， Hbβ基因活性急劇上升，因此， γ鏈合成減少，而 β鏈的合成顯著上升。同時(shí) Hbδ基因也開(kāi)始活動(dòng)，合成 δ肽鏈。嬰兒出生后約 12周， Hbγ基因關(guān)閉。 β鏈和 δ鏈與 α鏈按不同組合，聚合為血紅蛋白 A(α2β2)和血紅蛋白 A2(α2δ2)前者約占成人血紅蛋白總量的 95%以上，后者約占 20%。 73 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 生物不同的發(fā)育階段由相應(yīng)的基因控制，而且各個(gè)發(fā)育階段是連續(xù)有序地相繼發(fā)生，不會(huì)發(fā)生差錯(cuò)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于個(gè)體各部分細(xì)胞基因不是同時(shí)表達(dá)，而每個(gè)細(xì)胞的全部基因也不是在個(gè)體發(fā)育的全過(guò)程都始終一貫地表達(dá)。 對(duì)真核生物來(lái)說(shuō)，基因分散在整個(gè)基因組的各個(gè)染色體上 (如圖 1314)，而不像細(xì)菌那樣全部基因串連在一起 (如圖 1315)。所以真核生物不僅存在同一染色體上不同基因間的調(diào)控問(wèn)題，而且還存在不同染色體之間的基因調(diào)控問(wèn)題。高等生物基因作用的調(diào)控主要反映在轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)水平上，轉(zhuǎn)錄水平控制mRNA的合成，翻譯水平控制多肽的合成。 74 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 75 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)作用 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，首先表現(xiàn)在染色體上非 DNA組分中蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。 染色體上的蛋白質(zhì)主要是含堿性氨基酸較多的組蛋白。它與 DNA相結(jié)合就能阻止 DNA轉(zhuǎn)錄 mRNA。 1964年彭納從豌豆中提取兩組 DNA，一組仍與組蛋白結(jié)合，一組與組蛋白分離，然后分別加入 RNA聚合酶，結(jié)果后一組 DNA能轉(zhuǎn)錄 mRNA而前一組則不能。 另一種蛋白質(zhì)是屬于酸性的非組蛋白，它的作用和組蛋白相反，能激活受阻遏的 DNA轉(zhuǎn)錄 mRNA。試驗(yàn)用兔子骨髓細(xì)胞染色質(zhì)所分離的組蛋白和 DNA與由胸腺細(xì)胞染色質(zhì)所分離的組蛋白和 DNA混合，分別加入骨髓細(xì)胞和胸腺細(xì)胞所分離的非組蛋白。加入骨髓細(xì)胞的非組蛋白的組，重建的染色質(zhì)能合成骨髓的細(xì)胞 mRNA。加入胸腺細(xì)胞的非組蛋白一組，重建的染色質(zhì)能合成胸腺細(xì)胞的 RNA。說(shuō)明非組蛋白對(duì)本組織 RNA的轉(zhuǎn)錄具有特異性的調(diào)節(jié)作用。 76 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 77 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 激素的作用 雙翅目昆蟲(chóng)的唾腺細(xì)胞內(nèi)有巨大的唾腺染色體，其上的橫帶被認(rèn)為相當(dāng)于基因或操縱子。在幼蟲(chóng)發(fā)育的不同階段。可以看到一個(gè)或幾個(gè)橫帶發(fā)生疏松現(xiàn)象 (如圖 1317)。即染色線高度松散而不纏繞 (如圖 1318)。疏松區(qū)出現(xiàn)的時(shí)間和部位隨著發(fā)育階段而順序消長(zhǎng)。 78 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 79 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 80 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 激素的作用 以果蠅唾腺染色體為例，幼蟲(chóng)在三齡前期，第 Ⅲ 染色體不出現(xiàn)疏松。到三齡后期， 74區(qū) EF段、 75區(qū) B段和 78區(qū) D段出現(xiàn)疏松進(jìn)入蛹期，上述三個(gè)區(qū)段疏松消失 71區(qū) CE段出現(xiàn)疏松 (動(dòng)畫(huà) 1319)。 81 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平的控制 激素的作用 化蛹期， 71區(qū) CE段的疏松消失，而 74區(qū) EF段和 75區(qū) B段重新出現(xiàn)疏松；說(shuō)明 74區(qū) EF段和 75區(qū) B段的基因作用與幼蟲(chóng)的蛻皮和化蛹有關(guān)。 74區(qū) EF段和 75區(qū) B段在蛻皮時(shí)發(fā)生疏松是和幼蟲(chóng)體內(nèi)分泌蛻皮激素有關(guān)。蛻皮激素是一種類(lèi)固醇化合物，由幼蟲(chóng)前胸腺分泌，傳遞到蟲(chóng)體各部分，引發(fā) 74區(qū) EF段和 75區(qū) B段的基因的活性，導(dǎo)致幼蟲(chóng)蛻皮。如果在三齡早期用尼龍線將唾腺部分緊緊扎起。被結(jié)扎的前半部分受到蛻皮激素的作用，提前化蛹，而后半部分仍為幼蟲(chóng)。取出唾腺細(xì)胞進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)前半部分唾腺細(xì)胞中第 Ⅲ 染色體上 74區(qū) EF段， 75區(qū) B段和 78區(qū) D段都有疏松出現(xiàn) (動(dòng)畫(huà) 1320)。后部分唾腺細(xì)胞中，第 Ⅲ 染色體的相應(yīng)部位沒(méi)有疏松出現(xiàn)。 82 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 翻譯水平的調(diào)控 基因作用的調(diào)控發(fā)生在 mRNA翻譯多肽的過(guò)程。由于這個(gè)過(guò)程是在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生的，所以受細(xì)胞質(zhì)中調(diào)節(jié)機(jī)制的控制和影響，如果這個(gè)過(guò)程被抑制，則已經(jīng)轉(zhuǎn)錄的 mRNA不能翻譯多肽，被迫以失活的狀態(tài)貯存起來(lái)。 例如，五十年代，在遼寧省新金縣出土的已埋沒(méi)千年的古代蓮子、播種后仍能發(fā)芽開(kāi)花 (如圖 1321)，可見(jiàn)蓮子內(nèi)的 mRNA能長(zhǎng)時(shí)間地存活。 83 第三節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)控（基因?qū)€(gè)體發(fā)育的控制） P289 （五） 基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控 翻譯水平的調(diào)控 84 第六節(jié) 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中的協(xié)同作用 P296
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