发育生物学重点(修订版)

内容我修改并增加了原来没有的内容，个人理解难免有偏差，最好回书上和课件上看，这只是参考发育生物学重点前面是问题，后面是名词解释，名词解释可能是英文的第一章3，植物发育生物学的基础及发展历程（课件）第二章1，植物极性的几个例子整个植株中存在着极性，拟南芥为例我们可以看到：地上部分是茎，叶，花，角果；地下部分主要是根和很细的根毛。地上部分是向上（阳光）生长的，地下部分是向下（水分和养分）生长的。另外植株的单个部分也存在着极性。植物叶的背腹性也可认为是极性的表现，背即叶上表面（近轴面,又称阳面）;腹即叶下表面（远轴面,又称阴面）。在胚胎发育过程中鱼雷胚时期有RAM和SAM之分。植物的整个植株由这两个组织发育而来，种子在萌发后，地上部分由茎尖分生组织形成，而地下部分是根尖分生组织发育而来。植物的根有朝向重力方向生长的特点，茎有背离重力方向生长；植物地上部分茎叶的正向光性；植物受精卵极性导致第一次分裂不对称，多次分裂产生的细胞后续分化方向各不相同，形成种子的不同器官；植物单个细胞中mRNA，蛋白质，细胞器的分布具有极性；植物细胞支架微管的不对称性；植物细胞在不同的部位形成不同的细胞类型。4，环境及周边细胞对细胞分化的几个例子及位置效应（P45.46）1.重力对植物生长的影响，根的向重力性，茎的背重力性。2.茎和叶的向光性，向日葵花的向太阳性3.植物种子发育，受精卵开始极性分裂，分化成不同的细胞，在经过多次有丝分裂，最后在不同的部位分别发育成盾片，第一叶茎端，根冠，胚根鞘，外胚叶4.叶片上不同部位的细胞也不相同，叶片的表皮由一层排列紧密，无色透明的细胞组成，有很多保卫细胞。上下表皮之间为叶肉细胞，含大量叶绿体，靠近下表皮的叶肉细胞叶绿体少，形状不规则，排列疏松。不同位置的细胞分化成不同类型的细胞或器官组织(位置效应)。如：小麦的胚体的分化；棉花受精后的胚胎发育，胚乳（游离的）形成细胞胚乳后，进一步为外层紧密、内层疏松；单子叶植物中外层细胞发育成糊粉层，促进种子萌发。另外以叶片为例，不同位置的细胞发育成不同形态，如表皮、栅栏层、海绵体、维管束等。麦草中花原基的不同区域的细胞分化成不同器官，如最外层发育为花萼，内层发育为花瓣；花的形成过程中不同部位的细胞分别形成花瓣，雌蕊，雄蕊花粉的发育过程中不同不为细胞分别形成表皮，药室内壁，中层，绒毡层，小包子母细胞。第三章1，细胞极性：指植物形态学的上、下两端存在差异的现象；也可指细胞两极上的mRNA，蛋白质和组织器官的不同分布。2，基因的特异表达如何在不同层次出现（P57summary）？真核生物的基因表达在以上六个步骤中得到调控：（1）转录（transcriptionalcontrol）；(2)RNA剪接（RNAprocessingcontrol）;(3)RNA转运（transportcontrol）;(4)翻译(translationcontrol);(5)mRNA降解(mRNAdegradationcontrol)；（6）蛋白活性(proteinactivitycontrol)。基因表达的时间、空间特异性由特异基因的启动子（序列）和（或）性强子与调节蛋白相互作用决定。基因分为两类：管家基因和组织特异性表达基因。前者是维持细胞最基本生命活动的基因，是所有一切细胞都需具备的，它们与细胞分化关系不大。后者是译制特异蛋白质的基因，与细胞的基本生存无直接关系，但与细胞分化关系密切。基因是由包括调控因子、外显子和内含子组成的，调控因子包括增强子和抑制子。激活蛋白结合到增强子上；阻遏蛋白结合到抑制子上。基因表达与否不仅仅取决于转录因子,还有其本身结构的变化及是否能结合转录因子,是否能翻译来决定。奢侈基因(luxurygene)，组织特异表达基因，翻译某些特异蛋白质，与各种分化细胞的特殊性状有直接关系。管家基因(housekeepinggene)：维护细胞最低限度功能所不可缺少的基因转录因子：是能够识别基因的启动子，增强子，并与之结合控制该基因转录的DNA结合蛋白增强子(enchancer)：能够强化转录起始的序列，与activator(激活蛋白)结合促进转录。沉默子(silencer)：参与基因表达负调控的一种顺式作用元件，被调控蛋白结合后阻断了转录起始复合物的形成或活化，使基因表达活性关闭。第4章1.植物间信息传递的分类及例子。（P65）①细胞膜介导的信息传递相邻细胞间的信息传递，主要有四种机制：a.信号穿过膜进入细胞质，与核受体结合，直接调控基因的表达。如激素（hormones），与细胞内的受体结合，把外界信息传入细胞内来调控细胞的基因表达。b.enzyme-likereceptor（受体激酶）能感受外界信息，受体在膜上、细胞质有激酶，信号传递进来后，激酶被激活，底物磷酸化，信息传递。例如磷酸化过程（Phosphorylation）：拟南芥茎原基（SAM）细胞分裂分化成叶片，CLV1编码基因蛋白激酶，能让有关细胞分化，若CLV1突变，则激酶无功能不能分化或分化很慢；于是细胞不断分裂，结果SAM区域长得像大球棒形状。c.GProtein-linkedProteins，G蛋白可在多种活化受体与腺苷酸环化酶之间起偶联作用，当一受体系统被激活而使cAMP水平升高时，就会降低同一细胞受体对配体的亲和力。它具体有两种方式：一种是腺苷环化，从ATP到cAMP。另一种是底物磷酸化，使Ca2+活化。d.离子通道受体（Ioncharnelreceptor），如Ca2+通道。②胞间连丝介导的信息传递KN1蛋白可以在烟草的一个细胞输送到另一个细胞，而且KN1蛋白能使胞间连丝扩张开来让KN1蛋白或含有KN1蛋白的其他物质通过的。拟南芥中KN1同源基因蛋白通过胞间连丝移动③远距离的信息传递番茄mutant，突变体植株嫁接上正常植株的枝:正常植株上出现了突变，状叶变成了鼠耳叶通过嫁接实验现象进行分子生物学实验研究，说明突变体中的RNA运输到正常枝条上，韧皮部中存在着突变体的基因表达产物，木质部中没有。RNA可以通过韧皮部进行长距离运输。野生植株SAM中无LET-6基因的表达，突变体SAM中有LET-6基因的表达，嫁接木SAM中有LET-6基因的表达。2.植物间信息传递的介质有哪几类？(P63)植物细胞传递的介质分为两类：（1）细胞间信息物质介质：由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质，三种：一、局部化学介质：又称旁分泌信号（paracrinesignal）。体内某些细胞能分泌一种或数种化学介质，如生长因子、细胞生长抑素等。此类信息物质的特点是不进入植物体循环，而是通过扩散作用到达附近的靶细胞。除生长因子外，他们的作用时间较短。二、激素：又称内分泌信号（endocrinesignal）。由特殊分化的内分泌细胞释放，如胰岛素、甲状腺素和肾上腺素等，他们通过血液循环到达靶细胞，大多数对靶细胞的作用时间较长。如谷物中的贮藏蛋白在后期产生，是激素在起作用，如ABA与EMBP1结合，使EMBP1结合到Em基因的启动子上，从而促使Em基因的表达，阻止种子的早萌和促使蛋白质的合成与储存。三、细胞膜上蛋白质：有一些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信号（autocrinesignal）,如花粉与柱头结合是通过柱头乳头蛋白与花粉释放的蛋白特异结合，相同的蛋白则柱头不能接受该花粉，不相同的蛋白则柱头接受该花粉使之进入花柱。（2）细胞内信息物质介质：在细胞内传递细胞调控信号的化学物质，括无机离子，如Ca2+、Na+、Cl-、K+等；脂类衍生物，如二脂酰甘油（DAG）、N-脂酰鞘氨醇（Cer）；糖类衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸。介质种类：激素，蛋白质，离子，RNAs。第五章3，植物如何感受光因子的影响（P141）光敏色素（phytochromes）、隐花色素(cryphtochrome)和趋光性光受体(phototropin)构成了植物感受光信号的三大色素系统，它们对植物的光形态建成及生长发育起着重要的调控作用。同时这些分子在接收光信号时自身会发生变化，光敏素和蓝光受体蛋白自身的磷酸化对光信号转导是至关重要的，但这些分子大多数本身并不直接结合到靶基因的启动子上，而是依靠其他信号转导中介物传递信息。具体来说在这个过程中，光敏色素、隐花色素和紫外光受体可以感受外界光信号，通过FHY1和FHY3等（特定的光敏色素A组分）特定的受体（early-signalingcomponents），结合到中央调控区（centralswitch），如光形态建成的调控因子COP/DET/FUS和HY5。当处理因子接受到中心的信息后将会与特定反应的效应子发生光反应，作用于目的基因从而可以调控目的基因的表达。目前已经发现在一些反应中也可以通过植物激素这种途径来传递某些信号，因为植物激素能独立影响植物的发育过程而不受光信号的影响。其中的信号分子包括Ca2+、钙调素、G蛋白和cGMP等,但到目前为止他们在这一过程中的作用尚未确定。第六章1，植物衰老的种类及两个特点（P91）整体衰老．如一年生或二年生植物，在开花结实后，整株植物就衰老死亡。地上部衰老，多年生草本植物，地上部每年死亡，而根系和其他地下系统仍然继续生存多年。③落叶衰老，多年生落叶木本植物，发生季节性的叶片同步衰老脱落。④顺序衰老，比如多年生常绿木本植物的茎和根能生活多年，而叶片和生殖器官则渐次衰老脱落。特点：不可逆性和普遍性3，以叶片为例衰老过程中伴随的基因表达变(P95)随着衰老的发生，SAGs(senescence-associatedgenes,SAGs；衰老上调基因、衰老相关基因）表达量增加，两类上调基因，一类与细胞成分的降解及转运有关；另一类基因的作用是保护细胞结构，保持衰老细胞活力以最大限度运转物质。；SDGs（Senescencedown-regulatedgenes,SDGs；衰老下调基因）表达量逐渐减小。第9章（书17章）胚胎发生（课件）：胚胎发生：从受精卵（合子）发育成胚的过程。双受精（doublefertilization）：指被子植物的雄配子体形成的两个精子，一个与卵融合形成二倍体的合子，另一个与中央细胞的极核（通常两个）融合形成初生胚乳核的现象。模式突变体（Patternmutations）：植物的某些基因突变并不致死，但这些基因的突变体反应了胚胎发育过程中的模式建成，故叫做模式突变体。基因组印迹，如3第10章6.各种激素：GAs、CTK、ABA、第11章无名词解释1,光介导的转录调控机制的四种方式（课件）？答：⑴光诱导G-box结合转录因子CPRF1的转录。CPRF1结合到G-box上，启动光形态建成基因转录；⑵G-box结合因子GBF1在非磷酸化状态下不能结合其目的基因。在光照条件下，被酪蛋白激酶CKII磷酸化，从而可以结合G-box，启动光形态建成基因转录；⑶红光诱导G-box结合因子CPRF2的磷酸化和核定位，使其从细胞质中运输到细胞核中，从而结合G-box，进一步启动光形态建成基因转录；⑷远红光作用下，LAF1是光形态建成正调控因子；在黑暗条件下，LAF1被COP1-SPA1复合体作用发生范素化修饰（Ubiquitination)，从而被降解。光条件下，核内COP1的表达受到抑制，从而LAF1大量表达。⑸一些转录因子能被光以多种途径调控，HY5是其中一种，诱导光形态建成基因的表达。在光条件下，COP1定位在细胞质中，不能加速HY5的水解；在黑暗条件下，COP1定位在细胞核中，通过范素化使得HY5发生水解。⑹PIF3诱导暗形态建成基因表达，即为光形态建成负调控因子。在红光条件下，光敏色素的Pfr形态从细胞质转到核中和PIF3发生互作，使得PIF3迅速发生磷酸化和范素化从而降解2,昼夜节律的几种表现（课件）种子萌发；光形态建成；避荫反应；光周期反应与开花营养生长向生殖生长的转化名词解释开花素：植物叶片在光周期诱导下产生某种开花诱导物，由韧皮部运输至茎尖诱导开花，这种开花诱导物就叫~。自主途径（P196）：由基因组内在因子影响开花的途径称为自主途径。某些基因如FLD能影响开花，但尚未发现它们与春化或光周期相关，其表达似乎是自主的，这些基因组成的途径称为自主途径。开花调控的四大途径？答：光周期途径、自主调控途径、春化途径、赤霉素途径。简述开花植物光周期途径的构成运作（P191）？植物中的光敏色素（PhyA、PhyB、PhyD、PhyE）、隐花色素（Cry）和趋光性受体（Phot）均在感知着普照大地的阳光。前者直接把信息（主要是红光和远红光）传递给光周期途径的中枢――CO，后两者则通过细胞中的昼夜节律钟（Circadianclock），把白天变长的信息通过GI和FKF1等蛋白质间接输送给CO。CO基因的全称为CONSTANS，是恒定的意思，亦即其对开花的促进作用是持续不断的。这是由于它在间接地感受着阳光，而日照的变长则大大加强这种感受。CO可以特异性地作用于开花促进基因FT，从而将大自然的长日照信息最终转换为植物开花的结果。如图：表观遗传在开花调控中的具体体现？表观遗传变异(epigeneticvariation)是指，在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。它是不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。由此我们可以认为，基因组含有两类遗传信息，一类是传统意义上的遗传信息，即DNA序列所提供的遗传信息，另一类是表观遗传学信息，它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。表观遗传分子机制包括：DNA甲基化、RNA干扰、组蛋白质修饰（如蛋白乙酰化）、染色盾改型。（以上内容来自百度百科，下图是具体内容，请自行描述）Chromatin染色质Acetylatedhistontail乙酰化组蛋白尾巴ProposedHDACcomplexcontainingFLD第15章同源异型：也叫同型异位，