细胞核和细胞质在个体发育中的相互依存

二、细胞核在细胞生长和分化中的作用
伞藻是一种大型的单细 胞海生绿藻，细胞核在 基部的假根内。 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 的合成。
嫁接试验
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，细胞核和细胞质是相互 依存、不可分割的；细胞核内的“遗传信息”决 定着个体发育的方向和模式，为蛋白质的合成提 供模板(mRNA)以及其它各种重要的RNA，从而控制 了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。 另一方面，细胞质中的一些物质又能调节和 制约核基因的活性，使得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 分 化
分化细胞的特点
分化细胞具有以下四个特点： 个体中所有不同种类的细胞的遗传背景完全一 样。 分化细胞彼此之间在形态、结构、功能方面的 不同是由于其拥有不同的蛋白质所致。 细胞分化中最显著的特点是分化状态的稳定性。 虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程 , 但是在一定的条件下, 细胞分化又是可逆的。
要求
了解细胞质和细胞核在个体发育中的重要作 用； 了解细胞核和细胞质在个体发育中的协调作 用； 了解基因表达的调控问题。
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。这个过 程通常称为个体发育。 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。
从分子水平来探讨发育和分化的实质
其中心是：
（1）细胞分化是由什么触发； （2）一个个体各种细胞所含的基因组都是相 同的，为什么会分化为不同类型的细胞； （3）分化是否可逆？这些汇集到一点就是基 因表达的调控和分化、发育的关系。
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
二、 影响细胞分化的因素
细胞的全能性(totipotency)：是指细
胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或 特性。
植物细胞具有全能性， 在适宜的条件下可培 育成正常植株
植物的细胞培养 用胡萝的根尖细 胞可培养出一株 完整的胡萝卜
动物细胞的全能性
如蛙红细胞核移植后发 育成蝌蚪 Dolly羊的诞生说明高 度分化的哺乳动物体细胞 核也具有发育全能性
克隆羊的成功有着极重要的意义：
（1）在理论上充分证明了动物的细胞 核有着全能性，发育是可逆的，从而 结束了几十年来的争论； （2）建立了高等哺乳动物体细胞克隆 的方法，为抢救频临灭绝的珍稀动物 和大量繁殖优良品种奠定了基础； （3）引发了人们对克隆人这一敏感问 题的广泛注意。
干细胞(Stem cell)与细胞发育潜能
干细胞具有以下几个特点 :①干细胞本身不 是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径的终 端 ); ②干细胞能无限地分裂 ;③干细胞分裂产生 的子细胞只能在两种途径中选择其一:或保持亲代 特征,仍作为干细胞,或不可逆地向终末分化。
干细胞可以分为专能干细胞和多能干细胞。 ①专能干细胞 ②多能干细胞
蛙 的 核 移 植 实 验
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
细胞分化的全能性
一. Hale Waihona Puke Baidu胞分化
在个体发育中, 细胞的后代在形态、结 构和功能上发生差异的过程称为细胞分化 (differentiation) ，其本质是基因选择性 表达的结果，即基因表达调控的结果。 细胞分化的关键在于组织特异性基因在 时间、空间上的选择性表达，导致特异性蛋 白质的合成
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
海胆的个体发育
花粉粒的发育
细胞质对染色体行为的影响---小麦瘿蚊
细胞质性染色体的影响----X染色质异固缩
第十四章 遗传与个体发育
内容
14.1 14.1.1 14.1.2 14.1.3 14.2 14.3 14.3.1 14.3.2 14.4 14.5 细胞质在遗传中的作用 细胞质的不均一性和细胞的分化 细胞质对染色体行为的影响 细胞质对性染色体的影响 细胞分化的可逆性 基因表达的调控 原核生物表达调控 真核生物表达调控 几个发育现象的遗传学分析 噬菌体和原生生物的分化