14第十四章 遗传与个体发育
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笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
2、细胞程序性死亡的形式
（1）细胞凋亡
（2）其他类型
自吞噬性程序性细胞死亡
Paraptosis:形态学特征是细胞浆空泡化，线粒体和内质网肿胀，但没 有核固缩现象。
细胞有丝分裂灾难:作为一种死亡机制可以使这种非正常分裂的细胞死 亡
Oncosis:具有明显肿胀特点的细胞ppt死课件亡，中文一般翻译为胀亡.
细胞的命运通常是通过下列3种途径被指定：自主 特化，条件特化，合胞特化。
（一）自主特化 大部分无脊椎动物的特性
（二）条件特化 所有脊椎动物和少数无脊椎动物的 特性
（三）合胞特化 昆虫纲的无脊椎动物的特性。
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二、基因通过控制蛋白质合成来控制细胞的行为 三、发育基因的鉴定
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细胞凋亡时的形态特征时细胞变成圆球状，细胞 外膜鼓起形成腔泡，细胞核膜和细胞的一些内部 结构破裂，细胞核内的染色体DNA被酶切成断片； 当细胞破裂成碎片前细胞膜不破裂，因此细胞内 含物不泄漏出来，不引起炎症反应；细胞碎片被 周围的活细胞吞噬，而不是被专职的巨噬细胞所 清除。
“指定”可以分成两个阶段：
特化（specification）和 决定（determination）。
第十四章 遗传与个体发育
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P289
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P289
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P289
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P289
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
正 常 发 育
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
不 正 常 发 育
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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பைடு நூலகம்
第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
据研究，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合成。
嫁接后先长出中间形的子实体，是因为嫁接的茎中还带有原 来细胞核控制下合成的物质，它们自然要影响子实体的形成。
等到其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。
第十四章 遗传与个体发育
第十四章遗传与个体发育1．在单细胞藻类——伞藻中，如把细胞中的核除去，然后单将子实体切除，将立即再生一个子实体。
不过如在切除老的子实体时，也把邻近的一部茎切去，无核的细胞就不能再生一个新的子实体。
假定有一种“子实体形成物质”跟再生有关，你能说明完整细胞中这种物质的性质，来源，分布和对性状的影响吗？2．在少数情况下，母鸡的卵巢失去了作用（可能由于局部感染的结果），发育为睾丸，这样“性转换”后的母鸡甚而成为雏鸡的父亲。
在这种情况下，染色体结构没有变化。
这样看来，性腺发育所采取的途径以及性细胞分化为精子或卵，主要由于细胞组成本身的作用，还是由于发育过程中提供给这些细胞的环境的作用呢？3．在女人的体细胞，如皮肤或口腔粘膜细胞中，某些间期核有一个孚根反应阳性的浓染颗粒，称为性染色质体。
根据各方面的实验结果，知道这是由于两X染色体中的一条的不活性化的结果。
如果这样的解释是正确的，问XY，XYY，XXY，XXX个体的体细胞间期核中有否性染色质体，如有的话，有几个？4．玳瑁猫是雌的，可是很少数是雄的，据研究，有的玳瑁雄猫的性染色体组成是XXY，你怎样从遗传和发育方面加以解释？5．在哺乳动物中，同卵双生的性另一致，或同为雌性，或同为雄性。
但双有利于的两个体间如有什么不相似的话，雌性双生的不相似程度往往大于雄性双生。
为什么？6．说明正控制与负控制的基本差别。
7．下面是一个假想原操纵子线路图。
图中有两个操纵子。
在每一个操纵子中，结构基因C 都靠近操纵基因O，结构基因G决定酶E，酶E的作用是把物质S转变为产物P。
每一产物与调节基因RG产生的阻遏物相互作用，关闭另一操纵子的操纵基因。
部改变物质S1和S2的供应，将对这个反应系统发生什么影响？。
优选遗传学课件遗传与发育
第二节 基因对个体发育的控制
一 个体发育的阶段性 二 基因与发育模式，顺着赤 道面把卵切成两半 ★带核的植物极一半受精后， 发育成比较复杂但不完整的胚 胎； ★带核的动物极一半受精后， 发育成空心而多纤毛的球状物。 两者都不能正常发育而夭折 ◆如果在切割前用离心法将植 物极的细胞质抛向动物极，使 两者同处于一个半球内，然后 进行切割，则含有细胞核的动 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
◆卵细胞的发育也一样，远离珠孔一极的细胞 质较多，靠近珠孔一极的细胞质较少。大孢母 细胞经过减数分裂形成的四个大孢子中，远离 珠孔的一个子细胞能继续分裂和发育为胚囊， 其余3个最终退化，同样说明细胞质的不同部 分对细胞的分化产生不同的影响。
二 细胞核在细胞生长 和分化中的作用
二 细胞核在细胞生长和分化中的作用
◆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。
遗传与个体发育的教学
药物研发
通过基因重组技术筛选 和优化药物靶点，提高 药物疗效和降低副作用
。
遗传性疾病诊断和治疗策略
遗传性疾病诊断
基于基因突变筛查、基因表达 分析和蛋白质功能检测等手段 ，对遗传性疾病进行准确诊断
。
个性化治疗
针对患者的基因突变类型和疾 病表型，制定个性化的治疗方 案，如基因疗法、药物治疗和 手术治疗等。
遗传与个体发育的教学
汇报人：XX 2024-01-28
目录
• 遗传与个体发育基本概念 • 遗传物质传递与表达 • 细胞分裂、分化与形态建成 • 胚胎发育过程及影响因素 • 基因突变、重组与疾病关系 • 生物技术应用在遗传与个体发育中
01
遗传与个体发育基本概念
遗传定义及原理
遗传定义
遗传是指生物体的形态、结构、 生理特征等性状从亲代传递给子 代的现象。
器官原基的出现
在胚胎发育的特定时期，不同器官的原基相继出现，如神经管、 心脏管、肝憩室等。
器官系统的形成
各器官原基进一步发育，形成具有特定结构和功能的器官系统， 如神经系统、循环系统、消化系统等。
胚胎生长和分化
随着器官系统的形成，胚胎不断生长和分化，各组织和器官逐渐 成熟。
母体环境对胚胎发育影响
营养因素
母体营养状况直接影响胚胎的发育，如蛋白质、脂肪、维 生素和矿物质等营养素的摄入对胚胎发育至关重要。
内分泌因素
母体内分泌系统的正常功能对胚胎发育至关重要，如雌激 素、孕激素等激素的分泌水平直接影响胚胎的着床、生长 和分化。
环境因素
母体所处的环境因素如辐射、化学物质、病毒感染等也可 能对胚胎发育产生不良影响，导致胚胎发育异常或畸形。
05
基因突变、重组与疾病关 系
遗传学第十四章 群体遗传与进化13.5 习题
第十四章群体遗传与进化一、填空题1、一个由可以相互交配的个体组成的群体叫，一个群体所有个体所有基因的总和构成该群体的。
2、理想群体是指，，，和的群体。
3、在随机交配的条件下，遗传不平衡的群体只要即可以达到遗传平衡。
4、遗传平衡群体是指和世代保持不变的群体。
5、某遗传病患者100人，育有子女25人；患者同胞420人，育有子女525人。
则患者的适合度为，选择系数是。
6、Hardy-Weinberg定律认为，在（）在大群体中，如果没有其他因素的干扰，各世代间的（）频率保持不变。
在任何一个大群体内，不论初始的基因型频率如何，只要经过（），群体就可以达到（）。
7、假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色（B）完全显性于白色（b），现在一个羊群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，如果对白色个体进行完全选择，当经过（）代选择才能使群体的b基因频率（%）下降到20%左右。
8、在一个遗传平衡的植物群体中，红花植株占51%，已知红花（R）对白花（r）为显性，该群体中红花基因的频率为（），白花基因的频率为（），群体中基因型RR的频率为（），基因型Rr的频率为（），基因型rr的频率为（）。
9、在一个随机交配的大群体中，隐性基因a的频率g=0.6。
在自交繁殖过程中，每一代都将隐性个体全部淘汰。
5代以后，群体中a的频率为（）。
经过（）代的连续选择才能将隐性基因a的频率降低到0.05左右。
10、人类的MN血型由LM和LN这一基因控制，共显性遗传。
在某城市随机抽样调查1820人的MN血型分布状况，结果如下：M型420人，MN型672人，N型708人。
在该人群中，LM基因的频率为（），LN基因的频率为（）。
11、在一个金鱼草随机交配的平衡群体中，有16%的植株是隐性白花个体，该群体中显性红花纯合体的比例为（），粉红色杂合体的比例为（）。
（红色对白色是不完全显性）12、对于显性不利基因的选择，要使某显性基因频率从0.5降至0需经（）代的选择。
普通遗传学14第十四章近亲繁殖和杂种优势
= 0.04883
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遗传学十四章
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2. 亲缘系数（inbreeding coefficient）
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遗传学十四章
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植物群体或个体近亲交配的程度，一般 根据天然杂交率的高低可分为：
自花授粉植物（self-pollinated plant）： 如水稻、小麦、大豆、烟草等，天然杂交率 低（1~4％）；
P1
P2
B1
B2
S a1a1
Fx=(1+Fi)(1/2)ni+1
Fs = 2(1/2)n+1 = 2 (1/2)2+1=1/4
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P1
P2
P1
P2
S
F = 2 (1/2)n+1 = 2 (1/2)4+1=1/16
P1
P2 P3
P4
B1 C1
B2 B3
B4 C2
S
基因对数少，纯合速度快，需要的自交代数少。
设：有n对异质基因（条件：独立遗传、后代繁殖能力相同），
自交r代，其后代群体中纯合体频率的计算公式为：
(1
1 2r
)n
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遗传学十四章
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⑵．近交：杂合体自交导致等位基因纯合，使隐性有害性状 得以暴露，表现近交衰退。但可以淘汰有害的个 体、改良群体遗传组成。
遗传学十四章
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表8-1 群体基因型值平均数的估计
_________________________________________________________
普通生物学-第十四章 生殖和发育91页ppt精选课件
花粉粒的形成：
发育早期的花药内 存在一些孢原细胞
有丝分裂
小孢子母细胞
减数分裂
花粉粒
小孢子
小孢子产生后，经一次有丝分裂产生一大一小2个细 胞，大的为营养细胞，小的为生殖细胞，营养细胞为生殖 细胞的进一步发育提供营养物质。 生殖细胞再经过一次有丝分裂，形成2个精子。这样， 一个成熟的花粉粒就形成了，它含有1个营养细胞和2个 精子。（也有些植物的花粉粒要到达柱头后，生殖细胞 才分裂成2个精子）
伞形花序：各花着生在花轴顶端，排列成圆顶形，如人参。
伞房花序：花轴上各花花柄自下而上逐渐缩短，各花排列 在同一平面上，如梨、苹果。 头状花序：花轴极度缩短、膨大成扁形，如菊、向日葵、 蒲公英。 葇荑花序： 花轴上着生许多无柄或短柄的单性花，有的花 轴柔软下垂，开花后一般整个花序一起脱落， 如杨、柳。 复伞形花序： 花轴顶端生有许多分枝，各分枝自成一个伞形 花序，如胡萝卜。 （此外，还有复穗状花序、复伞房花序、复头状花序等）
（3）卵式生殖
有性生殖时产生的2种配子，形态、结构、运动能力 和大小都存在很大差别，一般雄配子较小、细长、具鞭毛、 能运动，雌配子较大、呈卵球形、不具鞭毛、不能运动， 这样的配子相结合的有性生殖方式叫卵式生殖。其中雌配 子叫卵，雄配子叫精子。 2、减数分裂 有性生殖需要通过减数分裂产生配子。 减数分裂与有丝分裂的主要区别： （1）有丝分裂DNA复制1次，细胞分裂1次，最终形成2 个二倍体细胞；减数分裂DNA复制1次，细胞分裂2次， 最终形成4个单倍体细胞。
（3）风媒花和虫媒花
① 风媒花
靠风力传播花粉的传粉方式叫风媒。以这种方式传粉 的花叫风媒花。 一般颜色不鲜艳，比较小，没有蜜腺和香味，有的 甚至没有花冠。
但花粉轻而干燥，容易被风吹送，花柱较长，柱头 往往膨大成羽状，以增加授粉机会。且风媒花往往多而 密集，有的还存在先花后叶现象，以免枝叶阻挡传粉。
《遗传学》朱军版习题及答案
《遗传学（第三版）》朱军主编课后习题与答案目录第一章绪论 (1)第二章遗传的细胞学基础 (2)第三章遗传物质的分子基础 (6)第四章孟德尔遗传 (9)第五章连锁遗传和性连锁 (12)第六章染色体变异 (15)第七章细菌和病毒的遗传 (21)第八章基因表达与调控 (27)第九章基因工程和基因组学 (31)第十章基因突变 (34)第十一章细胞质遗传 (35)第十二章遗传与发育 (38)第十三章数量性状的遗传 (39)第十四章群体遗传与进化 (44)第一章绪论1.解释下列名词：遗传学、遗传、变异。
答：遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传：是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。
答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和变异。
遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。
3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。
没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。
因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境？答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。
遗传学(刘祖洞)下册部分章节标准答案
遗传学（刘祖洞）下册部分章节答案
第九章遗传物质的改变（一）染色体畸变
1．什么是染色体畸变？
答：染色体数目或结构的改变，这些改变是较明显的染色体改变，一般可在显微镜下看到，称为染色体变异或畸变。
2．解释下列名词：缺失；重复；倒位；易位
答：缺失（deletion或deficiency）——染色体失去了片段。
14．有一个三倍体，它的染色体数是3n=33。假定减数分裂时，或形成三价体，其中两条分向一极，一条分向另一极，或形成二价体与一价体，二价体分离正常，一价体随机地分向一极，问可产生多少可育的配子？
解： ＋ ＝
15．同源三倍体是高度不育的。已知得到平衡配子（2n和n）的机会仅为 ，问这数值是怎么求得的？又如假定只有平衡的配子是有受精功能的，且假定受精过程是随机的，问得到不平衡合子（unbalanced zygotes）的机会是多少？
嫩绿色，无条斑，如马铃瓜 ↓ 具有深绿色平行条斑，如解放瓜
4n母本上结了西瓜，瓢中长着3n种子，把3n种子种下，所结的无籽西瓜是无籽的，其果皮有深绿色平行条斑
6．异源八倍体小黑麦是如何育成的？
答：异源八倍体小黑麦的合成：
普通小麦（AABBDD）(42)× 黑麦(RR)(14)
↓ ↓ ↓
配子 ABD ABDR 杂种第一代(28) R
解：双三体“2n+1+1”即是12对染色体增加2条有多少种组合的可能性。
高中生物教学备课教案遗传与个体发育
高中生物教学备课教案遗传与个体发育教案一：遗传与个体发育【教学目标】1. 理解遗传的基本概念，包括基因、等位基因和基因型。
2. 掌握遗传定律中的孟德尔遗传定律和分离定律。
3. 理解个体发育的基本过程，包括受精、胚胎发育和个体成熟。
4. 能够分析和解释常见的遗传现象，如显性遗传、隐性遗传和基因突变。
【教学内容】一、遗传的基本概念1. 基因和等位基因的概念2. 基因型和表现型的关系二、孟德尔遗传定律1. 第一定律：单性自交的结果2. 第二定律：双性杂交的结果三、分离定律的解释和应用1. 分子水平上的遗传分离2. 细胞水平上的遗传分离四、个体发育的过程1. 受精和胚胎发育2. 个体成熟和生殖五、常见的遗传现象1. 显性遗传和隐性遗传2. 基因突变及其影响【教学步骤】一、导入引入遗传学的基本概念，让学生了解基因和等位基因的概念，并与表现型进行关联。
二、概念讲解详细介绍基因型和表现型之间的关系，以及孟德尔遗传定律的内容和分离定律的解释和应用。
三、案例分析通过具体的案例分析，向学生展示遗传定律在生物实践中的应用，加深他们对遗传规律的理解。
四、个体发育的过程简要介绍受精和胚胎发育的过程，以及个体成熟和生殖的关系，让学生了解生命的连续性。
五、遗传现象的分析结合具体案例和实验结果，引导学生分析和解释常见的遗传现象。
例如，通过豆芽田实验解释显性遗传和隐性遗传的原理。
【教学工具】1. PPT演示稿2. 生物实验器材：例如豆芽田，用于实际案例分析和遗传现象的观察。
【教学评估】根据学生的课堂表现和小组讨论的结果，进行个体和集体评估。
评估内容包括对遗传规律和个体发育过程的理解程度以及对遗传现象的分析能力。
【教学延伸】鼓励学生参与生物实验，综合运用遗传学知识，进行科学研究。
可以开展基因突变的实验，观察和分析突变对个体发育的影响。
【教学反思】通过合理的教学设计和案例引导，学生能够理解遗传与个体发育的关系，掌握遗传规律的基本原理，并能够分析和解释常见的遗传现象。
遗传学复习要点
第一章绪论主要内容一、什么是遗传学1．基本概念：遗传学、遗传、变异、基因2．遗传学的任务二、遗传学的发展1．遗传学诞生之前的阶段：Mendel的贡献，分离定律和自由组合定律2．经典遗传学阶段：Morgan的贡献——连锁交换定律3．分子遗传学阶段：Watson和Crick 的DNA双螺旋模型，顺反子学说，乳糖操纵子学说，遗传工程，基因克隆等。
三、遗传学与国民经济的关系：农业、工业、医学、环境、国防等。
目的要求1．重点掌握遗传学的一些基本概念（如遗传学、遗传、变异、基因）以及遗传学的任务2．熟悉遗传学发展的各个阶段中，做出重大贡献的科学家。
3．一般了解遗传学在国民经济中的地位。
复习思考一、名词解释遗传学、遗传、变异、基因二、简答题遗传学的任务有哪些？三、填空题1．遗传学诞生于________________（1900年）2．提出遗传学最基本的两大定律的科学家是________________(Mendel)3．提出连锁交换定律的科学家是__________________(Morgan)4．1953年，最早提出DNA双螺旋模型的科学家是______和_______（Crick Watson）5．1958年，提出顺反子学说的科学家是___________(Benzer)6．1962年，提出乳糖操纵子的科学家是___________和________(Monod Jacob)第二章孟德尔定律主要内容一、分离定律1．分离现象：杂交、自交、测交2．分离定律内容：基因型、表现型、等位基因3．分离比实现的条件二、自由组合定律1．两对性状的自由组合2．自由组合定律的内容3．多对基因的自由组合4．自由组合定律的应用三、遗传学数据的统计处理1．概率及计算2．二项式展开公式：P(A)=C m n p n q(m-n)3．X2测验：步骤（4）；公式：X2=Σ[(实得数-预期数)2/预期数]注：X2(0.05,1)=3.84 X2(0.05,2)=5.99 X2(0.05,3)=7.82目的要求1．必须熟悉双亲形成的配子种类及比例的计算方法。
《遗传13个体发育》课件
基因的表达与调控
01
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译过程合成蛋白质的过程，是生物体实
现其生命活动所必需的。
02
基因调控
基因表达受到多种因素的调控，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编
码RNA等，这些调控方式可以影响基因的表达水平。
03
表观遗传学
表观遗传学研究基因型未发生变化的情况下，基因的表达却发生了可遗
持。
谢谢聆听
现新的基因和基因变异。
基因表达分析
利用分子生物学技术，检测生物 体在不同生理或病理状态下基因 的表达水平，以了解基因的功能
和调控机制。
基因组注释
对基因组数据进行注释，包括基 因预测、转录本预测、功能注释 等，以揭示基因组的生物学意义
。
蛋白质组学的研究方法
蛋白质分离与鉴定
利用色谱、质谱等技术分离和鉴定生物体内的蛋白质，了解蛋白 质的组成和结构。
传的改变，如DNA甲基化、组蛋白乙酰化等。这些变化可导致基因表
达的差异，进而影响生物体的性状。
03 个体发育的过程
胚胎发育的过程
受精卵形成
受精卵由精子和卵子结 合形成，标志着新生命 的开始。
卵裂与囊胚形成
受精卵经过多次分裂形 成卵裂球，最终形成囊 胚。
胚胎植入
囊胚通过植入过程进入 子宫内膜，与母体建立 营养联系。
蛋白质相互作用研究
通过酵母双杂交、免疫共沉淀等技术，研究蛋白质之间的相互作 用，揭示蛋白质的功能和调控机制。
蛋白质修饰研究
研究蛋白质的磷酸化、乙酰化、糖基化等修饰，了解蛋白质的活 化和调控方式。
生物信息学的研究方法
1 2 3
数据库建设与维护
建立和维护生物信息学数据库，包括基因组数据 库、蛋白质数据库等，提供数据存储、检索和分 析服务。
基因遗传在个体发育过程中的影响
基因遗传在个体发育过程中的影响一、基因遗传的基本概念基因遗传是生物学中一个核心的概念，它涉及到生物体内遗传信息的传递和表达。
基因是生物体内携带遗传信息的DNA序列，它们决定了生物体的性状和功能。
基因遗传的过程从亲代到子代，通过生殖细胞的结合，将遗传信息传递给下一代。
这个过程是生物进化和多样性的基础。
1.1 基因的组成与功能基因由DNA分子组成，DNA是由四种核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶）组成的长链分子。
这些核苷酸按照特定的顺序排列，形成了基因的编码。
基因的功能是编码蛋白质，这些蛋白质是细胞内进行各种生化反应和构建细胞结构的基本分子。
1.2 遗传信息的传递遗传信息的传递主要通过有性生殖过程实现。
在有性生殖中，来自父母的生殖细胞（精子和卵子）携带各自的遗传信息，通过受精作用结合，形成含有双亲遗传信息的受精卵。
这个受精卵随后发育成新的个体，继承了双亲的遗传特征。
1.3 基因表达与调控基因表达是基因信息转化为蛋白质的过程，这个过程受到严格的调控。
基因表达的调控涉及到多种分子机制，包括转录因子的结合、表观遗传修饰以及RNA干扰等。
这些调控机制确保基因在适当的时间和地点被正确地表达，从而保证个体的正常发育和功能。
二、基因遗传在个体发育中的作用个体的发育是一个复杂的过程，从受精卵到成熟个体，涉及多个阶段和多种细胞类型的形成。
基因遗传在这个过程中起着至关重要的作用。
2.1 胚胎发育与基因调控胚胎发育是个体发育的早期阶段，这个阶段的基因表达模式决定了细胞的命运和组织的形态。
特定的基因在胚胎发育的不同阶段被激活或抑制，引导细胞分化和组织形成。
例如，Hox基因家族在身体轴的建立和器官发育中起着核心作用。
2.2 细胞分化与基因表达细胞分化是个体发育中的一个重要过程，它涉及到未分化的干细胞转变为特定类型的细胞。
这一过程受到基因表达的严格控制。
不同的基因表达模式导致细胞获得不同的功能和形态，从而形成各种组织和器官。
遗传学-第14章 遗传与个体发育-修改1
第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
1958年斯蒂伍德用野生胡萝卜根的韧皮部细胞进行离体培养， 成功地长出了幼株。
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
第十四章 遗传与个体发育 P254
第一节 第二节 第三节
细胞质在遗传中的作用 细胞分化的可逆性 基因表达的调控
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
4
第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
正 常 发 育
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
不 正 常 发 育
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第三节 基因表达的调控
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15Βιβλιοθήκη 1617
遗传与个体发育
未来展望：基因 组编辑技术的发 展趋势和可能的
伦理挑战
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人类基因组计划及其影响
基因组学研究：通过基因组 学研究，深入了解基因与疾 病、药物反应等的关系
人类基因组计划：旨在测定 人类基因组的全部DNA序列， 解读人类遗传信息
生物技术产业：人类基因组计 划推动了生物技术产业的发展，
遗传学与生物信息学的 结合，通过大数据和人 工智能技术解析基因组 学和表型组学，预测和 优化遗传疾病的治疗方 案。
遗传学与合成生物学的 交汇，通过设计和构建 人工基因组，实现遗传 疾病的基因治疗和功能 基因组学的研究。
遗传学与纳米科学的联 姻，利用纳米技术精准 传递基因编辑工具到细 胞内，提高基因治疗的 效率和安全性。
生物农药：利用微生物及其代谢产物制成的农药，具有高效、低毒、低残留等特点。
基因组学与个性化医疗
基因组学研究人类基因组的遗 传信息和变异，为个性化医疗 提供基础数据。
个性化医疗根据个体的基因组 信息，制定针对性的治疗方案， 提高治疗效果。
基因组学在药物研发中发挥重 要作用，通过对基因变异的研 究，发现新药靶点。
生物技术：利用生物技术手段，如细胞疗法和再生医学，解决人类疾病和衰老问题， 延长寿命。
人工智能与生物技术结合：将人工智能技术与生物技术结合，实现人类身体与机器的 融合，增强感知和认知能力。
人类与微生物共存：深入研究人体微生物组，实现人类与微生物的和谐共存，提高人 体健康水平。
遗传学与其他学科的交叉发展
加速了新药研发和个性化医疗 的进程
伦理和社会影响：人类基因组 计划也引发了伦理和社会问题，
需要关注基因歧视和隐私保护 等问题
遗传学课后习题及答案-刘祖洞
第二章孟德尔定律1、为什么分离现象比显、隐性现象有更重要的意义？答：因为1、分离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象，而显性现象的表现是相对的、有条件的；2、只有遗传因子的分离和重组，才能表现出性状的显隐性。
可以说无分离现象的存在，也就无显性现象的发生。
2、在番茄中，红果色（R）对黄果色（r）是显性，问下列杂交可以产生哪些基因型，哪些表现型，它们的比例如何（1）RR×rr（2）Rr×rr（3）Rr×Rr（4）Rr×RR（5）rr×rr3、下面是紫茉莉的几组杂交，基因型和表型已写明。
问它们产生哪些配子？杂种后代的基因型和表型怎样？（1）Rr × RR（2）rr × Rr（3）Rr × Rr 粉红红色白色粉红粉红粉红4、在南瓜中，果实的白色（W）对黄色（w）是显性，果实盘状（D）对球状（d）是显性，这两对基因是自由组合的。
问下列杂交可以产生哪些基因型，哪些表型，它们的比例如何？（1）WWDD×wwdd（2）XwDd×wwdd（3）Wwdd×wwDd（4）Wwdd×WwDd5.在豌豆中，蔓茎（T）对矮茎（t）是显性，绿豆荚（G）对黄豆荚（g）是显性，圆种子（R）对皱种子（r）是显性。
现在有下列两种杂交组合，问它们后代的表型如何？（1）TTGgRr×ttGgrr （2）TtGgrr×ttGgrr解：杂交组合TTGgRr × ttGgrr：即蔓茎绿豆荚圆种子3/8，蔓茎绿豆荚皱种子3/8，蔓茎黄豆荚圆种子1/8，蔓茎黄豆荚皱种子1/8。
杂交组合TtGgrr ×ttGgrr：即蔓茎绿豆荚皱种子3/8，蔓茎黄豆荚皱种子1/8，矮茎绿豆荚皱种子3/8，矮茎黄豆荚皱种子1/8。
6.在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，显性基因C控制缺刻叶，基因型cc是马铃薯叶。
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
1.Steward（1958）：用野生胡萝卜离体培养长出幼株。 2.Guha和Maheshwari（1964和1966）：以曼佗罗的花 药离体培养产生了单倍体花药植株。 3.Campbell（1996）：将羊胚细胞核移植到去核卵母 细胞，培育出克隆羊； 1997年，利用成年羊分化细胞的核，移植到去核 的卵母细胞，培育出克隆羊。 4.鼠、牛等其它动物的克隆也已取得较大的成功。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
卵细胞的发育也是如此，远离珠孔一极的细胞质较多， 靠近珠孔一极的细胞质较少。 大孢母细胞经过减数分裂形成的四个大孢子中 远离 珠孔的一个子细胞能继续分裂和发育为胚囊，其余3个最 终退化 说明细胞质的不同部位对卵细胞的分化会产生不 同的影响。
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
1958年斯蒂伍德用野生胡萝卜根的韧皮部细胞进行离体培养， 成功地长出了幼株。
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第一节（细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
如果把地中海伞藻的子实体和带核的假根去掉， 嫁接到裂缘伞藻的带核的假根上，不久出现中间形的 子实体，把中间形的子实体去掉，长出来的是裂缘伞 藻的子实体。反之，如果进行与上述嫁接完全相反的 嫁接，所得到的结果为圆形的子实体。
个体发育的起始时间：从受精卵开始分解开始。
高等植物个体发育的阶段：
大细胞 产生临时性器官胚柄， 1.合子第一次分裂 在胚胎长成后退化 小细胞 产生胚体，又经球形期、心形 期、鱼雷形期 等原始组织器官
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分化根、茎
第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266 2.胚胎经过生长（细胞增加和扩大），营养生长 期 生殖生长期，分化成不同形态特征和生理特 性。 3.发育生物学研究表明这一系列连续的发育阶段 是按预定的顺序依次接连发生的。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
二、细胞核在细胞生长和分化中的作用： 伞藻（Acetabularta）是一种大型的单细胞海生绿藻。 自顶部到根部长约6～9厘米。 细胞核在基部的假根内。成熟时，顶部长出一个伞状 的子实体（fluiting body），子实体因物种不同而异。 在欧洲，有一个种叫地中海伞藻（A.mediterranea）， 子实体边缘为完整的圆形。 另一个中叫裂缘伞藻（A.remulate）， 子实体边缘裂成分瓣形。
①海胆受精卵第一、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 每一个卵裂细胞都能发育成 小幼虫 说明各个卵裂细胞中细胞质是完全相同的。
③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，就不能发育成小幼虫。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
海胆切割实验
植物极
动物极
据研究，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合成。 嫁接后先长出中间形的子实体，是因为嫁接的茎中还带有原 来细胞核控制下合成的物质，它们自然要影响子实体的形成。 等到其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。 这个试验结果，肯定了核在伞藻个体发育中的主导作用。
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一、个体发育的放的诱导子识别受植物抗病基因控制的 受体 激活植物细胞产生一氧化氮、过氧化氢 植物产生过敏性反 应，杀死病原菌 同时诱导植物防卫相关基因表达，如几丁质酶、葡 聚糖酶等（这些水解酶可降界真菌细胞壁，抑制病菌生长） 或诱导 苯丙氨酸解氨酶基因及其它与细胞壁形成有关的基因表达（加强植物 细胞壁），抵制病菌侵入。
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第三节
基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
5.个体发育特性是由： ①.内在的因素——遗传，是基因序列在
时间上的选择性表达；
②.外在的因素——环境条件和周围细胞
影响。
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第三节
基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
二、基因与发育模式： 个体发育的不同阶段，按照预定 方向和模式发展，决定于个体所带的 基因。 同形异位现象：器官形态与正常相同，但生长的位臵 却完全不同。 例如：果树的多花瓣突变，可使花朵花瓣增多。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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。 但环境因子诱导基因表达中的一些信号传 递机制尚在研究之中。
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
●细胞的全能性（totipotency）：是指个体某个器官或组 织中已分化细胞再生成完整个体的遗传潜力。 ●自然情况下，高等植物的个体发育 分化雌雄配子经 受精作用 产生合子 完成自然的去分化过程 （dedifferentiation） 恢复为具有全能性的分生细胞 再次发生分化 产生各种组织、器官和细胞。
4.上一阶段的趋向完成，“启动”下一阶段的开 始。
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第三节
基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
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第三节
基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
在正常情况下，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
表示达到了未端分化 达到未端分化的细胞（组 织或器官）通常不再继续分化 或转化为其它任 何结构。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
例如，叶绿体DuBp羧化酶的8个小亚基和8个大 亚基，虽然分别由核基因和叶绿体基因编码合成，但 叶绿体的形成却是在核基因的控制之下的。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
四、环境条件的影响： 环境中很多生物及非生物因子 调空相关基因表达 体发育。 影响生物个
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第三节 基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
例如：烟草生长到10对叶片并显现花序时，按叶片上 下顺序分离叶片的表皮细胞进行培养。 ①由最基部两个叶片表皮细胞长成 的培养株 只长出两片叶子就不再生长。 长出3～4对叶后开 长出2对叶就开花。 长出一个叶片开 直接开花。 ②第3、4片叶表皮细胞培养株 花。 ③第5～7对叶片表皮细胞培养株 ④第8～10对叶片表皮细胞培养株 花。
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例如花粉粒的发育：
花粉母细胞形成四个小孢子 小孢子核经过第一次配子有丝分裂 后形成二个子核 一个核移到细胞质稠密的一端 生殖核＋另一个 移到细胞另一端 营养核。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
花粉粒的个体发育 如果小孢子发育不正常，核分裂面与正常面垂直 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，不能进行第二次孢子有丝分裂 不 能发育为成熟的花粉粒。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
三、细胞核和细胞质在个体发育中的相互依存： 在个体发育过程中，细胞核和细胞质相互依存、不可分 割，细胞核起主导作用。 细胞核内的“遗传信息” 个体发育方向和模式 为蛋 白质（包括酶）合成提供模板（mRNA） 各种RNA 控制 细胞代谢方式和分化程序。
动物克隆技术:
1938年汉斯.斯皮曼建议用成年细胞核植入卵细胞的办法 进哺乳动物克隆。
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
1984年斯蒂恩.威拉德森用胚胎细胞克隆出一只羊.这 是第一例得到证实的克隆哺乳动物.
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克隆牛
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第二节 细胞分化的可逆性（细胞的全能性） P263
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254 一、细胞质在细胞生长和分化中的作用: 动、植物卵细胞是单细胞 细胞质内除 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 发育成特 定组织和器官。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254
2.细胞分化 形成不同的组织和器官: 合子分裂到一定阶段 细胞发生分化,个体不 同部位的细胞形态结构和生理功能发生改变 不同 组织和器官。
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第一节 （细胞核与）细胞质在遗传中的作用 P254 细胞核和细胞质是细胞生存必不可少的 两部分，个体发育缺一不可。
细胞核和细胞质在个体发育中分工合作
共同完成由基因型(包括核基因和质基因)所 预定的各种基因表达过程，包括对外界环 境条件变化作出反应.
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第三节
基因表达的调控（基因对个体发育的控制） P266
同形异位基因：控制个体的发育模式、组织和器官形 成的一类基因。 机理：主要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。 目前已在果蝇、动物、真菌、植物及人类等真核生物 中发现有同形异位基因的存在。 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。
在卵裂开始时，顺着赤道面把卵切成两半 使其一半含有动物极， 一半含有植物极。 带核的动物极一半受精后 发育成空心面多纤毛的球状物。 带核的植物极一半受精后 发育成较复杂但不完整胚胎。 两者都不能正常发育而夭折。