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文檔簡介
發育生物學西北師范大學生命科學學院DEVELOPMENTALBIOLOGY緒論(Introduction)一、發育生物學的任務和研究對象1.發育生物學(developmentalbiology)是應用現代生物學技術研究生物體發育的過程及其變化機制的科學。它是20世紀50年代在胚胎學(embryology)的基礎上,隨著分子生物學、遺傳學、細胞生物學和生物化學等學科的發展以及它們與胚胎學的相互滲透而興起的一門新的前緣學科。2.發育生物學研究從生殖細胞發生、受精、胚胎發育、生長、成熟、衰老和死亡,即個體發育中生命現象發展的機制,以及異常發育如腫瘤、畸形等。3.發育生物學研究的核心問題是細胞分化(celldifferentiation).細胞分化是指由一種類型的細胞產生的細胞類型的多樣性。4.發育生物學研究有機體細胞的每一個分子、每一個細胞、每一種組織、每一個器官和每一種有機體,因為它們的起源和形成都離不開發育。珠蛋白基因的轉錄和青蛙鰓的形成對發育生物學家來說是同樣正當的問題。發育生物學的研究并不局限于有機體的任一系統、組織或器官。這意味著發育生物學可能是生物學科的最廣泛的概括。發育的研究把所有的生物學領域連接在一起。二、發育的基本模式(一)發育的基本特點:多細胞有機體的產生是一個相對緩慢和漸進的變化過程,我們將其稱為發育(development)。其特征是具有嚴格的時間和空間的次序性,這種次序性是由發育的遺傳程序控制,發育是有機體的各種細胞協同作用的結果,也是一系列基因網絡性調控的結果.發育完成兩大功能:1.產生細胞的多樣性和在每一代中的條理性。從單個的受精卵產生不同類型的細胞,如肌肉細胞、皮膚細胞、神經元、淋巴細胞、血細胞和所有其它類型的細胞。我們把細胞多樣性的產生稱為分化(differentiation),是一個質變的過程。由已分化的細胞形成組織和器官的過程稱為形態發生(morphogenesis)。發育的過程還包括生長(growth),這是一個量變的過程。2.確保從一代到下一代生命的連續性,即增殖(reproduction).以保證該物種新個體的持續產生。(二)發育的基本過程:1.配子發生(gametogenesis):產生成熟的精子(sperm)和卵子(ovum)的過程。2.受精(fertilization):為精子和卵子相遇并結合的過程。3.卵裂(cleavage)和囊胚(blastula):受精卵連續分裂,產生的細胞稱為卵裂球(blastomeres),然后由它們形成多細胞的囊胚。4.原腸形成(gastrulation):囊胚的細胞經過多種多樣的形態發生運動(morphogeneticmovement)產生由外胚層(ectoderm)、中胚層(mesoderm)和內胚層(endoderm)組成的原腸胚(gastrula)。5.器官發生(organgenesis):三胚層的細胞相互作用分化形成各種不同器官的原基。6.變態(metamorphosis):有些動物,如兩棲類和昆蟲,在發育過程中經歷一個幼蟲(larva)階段,然后經過“脫胎換骨”的變化發育為成體的過程。三、發育生物學的發展簡史發育生物學是由于細胞生物學、遺傳學、生物化學及分子生物學等其他生命學科的發展和與胚胎學的相互滲透,在胚胎學的基礎上發展和形成的一門新興的生命科學。(一)先成論(preformation)和后成論(epigenesis)早在公元前,Aristotle
(384一322)認為動物胚胎和成體動物各種結構形成的原因只有兩種可能:一是卵子或精子中本來具有微小的結構,在發育過程中逐漸長大形成胚胎和成體的結構;二是卵子或精子中本來并不具有這些結構,而是在發育過程中逐漸形成的.在觀察雞和一些無脊椎動物胚胎發育的基礎上,他首先提出了胚胎是由簡單到復雜逐漸發育形成的(后成論)。但到了公元17世紀后期和18世紀,以精源學說和卵源學說為代表的先成論占統治地位。精源學說認為胚胎預先存在于精子中,卵源學說則認為卵子中本來就存在微小的胚胎雛形。其共同點都認為胚胎是成體的雛形,是配子中本來固有的結構,胚胎發育僅僅是原有結構的增大。1759年德國Wollf(TheoriaGenerationis和FormationeIntestinorum)再次提出了后成論觀點。Wollf根椐對雞胚發育的觀察,認為卵子中本來并不存在胚胎結構,胚胎與成體也并不相同,胚胎發育是逐漸變化的過程。后成論直到19世紀才為人們所接受。(二)胚胎學(embryology)1.描述胚胎學(descriptiveembryology)2.比較胚胎學(comparativeembryology):
重演學說(recapitulationtheory)或生物發生律(biogeneticlaw)和進化論(evolutiontheory)。3.實驗胚胎學(experimentalembryology):
鑲嵌型發育(mosaicdevelopment;Weismann,
determinant;
Roux)和調整型發育(regulativedevelopment;Driesch)胚胎是由一個單細胞的合子經過一系列的分裂和分化產生的。19世紀80年代,Weismann就提出了關于細胞、染色體和基因與胚胎發育關系的理論。他認為合子的細胞核含有大量特殊的信息物質——決定子(determinants),在卵裂的過程中被平均分配到子細胞中去控制子細胞的發育命運。細胞的命運實際上是由卵裂時所獲得的合子核信息早已預定的。這一類型發育稱為嵌合型發育。Weismann理論的核心強調早期卵裂必須是不對稱分裂。由于合子成分的不均勻分布,其卵裂的結果產生的子細胞彼此之間是完全不同的。胚胎學家Roux(1887)用燒熱的針破壞兩細胞期蛙胚的一個分裂球,結果存活的另一個分裂球只發育為半個胚胎。由此他認為蛙的胚胎發育存在嵌合型發育機制,細胞的特征和命運是在卵裂的過程中決定的。但是Driesch(1891)用海膽為實驗材料重復Roux的實驗卻得到了完全不同的結果。他在海膽兩細胞時期將兩個分裂球分開,得到了兩個發育正常的、個體較小的海膽幼體。Driesch的實驗結果第一次證明發育過程中存在調整型發育機制。4.胚胎誘導作用(embryonicinduction)和組織者(organizer;
Spemann和Mangold,1924)Driesch(1876-1941)提出的調整型發育機制已經涉及細胞之間的相互作用,但是一直到誘導現象發現之后,人們才真正認識到,細胞之間的相互作用是胚胎發育最重要的核心問題.誘導是指一類組織與另一類組織的相互作用,前者稱為誘導者(inductor),后者稱反應組織,誘導者可指令鄰近反應組織的發育.1924年Spemann進行了著名的胚孔背唇移植實驗。將蠑螈原腸胚早期的胚孔背唇組織移植到另一同期受體胚胎的胚孔側唇表面,隨著受體胚胎發育的進程,大部分移植組織也內陷進入胚胎內,發現到原腸胚后期誘導產生了另一個次生胚。由于胚孔背唇組織具有調控和組織一個幾乎完整的胚胎產生的特殊能力,故稱組織者。發育中的誘導和細胞之間相互作用的重要性才因此得到充分的重視。由此重大發現,Spemann在1935年獲得諾貝爾醫學獎.(三)細胞學理論和胚胎學1839年德國植物學家Schleiden和生理學家Schwann指出,所有生物有機體都由細胞構成,細胞是生命的基本單位;通過細胞的有絲分裂產生其他細胞。因此發育也必然是逐漸變化的過程.在胚胎發育中,通過受精卵的分裂產生許多新細胞和新的細胞類型.到19世紀40年代,對卵子的特性開始有所認識,認識到卵子也是一個細胞(一個特殊細胞)。Weismann進一步提出后代所具有的雙親遺傳特性來自于生殖細胞,來自于兩性配子所攜帶的遺傳特性。之后對海膽等的研究進一步顯示,在受精初期受精卵中包含兩個細胞核,其中一個來源于卵子,另一個來源于精子,在受精過程中兩個細胞核融合。到19世紀后期,人們通過一系列研究認識到,合子細胞核的染色體中各有一半分別來源于兩個親代,而合子的遺傳信息在卵裂過程中平均分配到子細胞中去,這就為遺傳特性的傳遞提供了物質基礎。(四)胚胎學和遺傳學的結合Boveri
(1902)對海膽的研究發現,正常的胚胎發育決定于正常的染色體組型.之后的研究進一步提出基因型(genotype)與表型(phenotype)的概念。基因型是有機體從雙親獲得的遺傳信息所賦有的特性.有機體在不同發育時期表現出來的形態、結構、生化等特征稱為表型。由基因型控制發育,同時有機體的表型又受到環境因子與基因型的共同影響。如孿生兄弟。所以發育實際上看作是基因型與表型的結合.發育受遺傳信息的控制,在發育過程中合子從雙親獲得的遺傳信息是如何表達的,一個單細胞的合子又是如何發育成為具有功能的有機體的,要回答這些難題,需要將遺傳學和胚胎學的研究結合起來。隨著基因編碼蛋白質的發現,不少問題迎刃而解.細胞的性質是由細胞中所包含的蛋白質決定的,而這些蛋白質由基因編碼。基因通過其編碼產物—蛋白質的變化控制發育分化中細胞的性質和習性.遺傳和發育是個體發生過程的兩個方面。對于發育性狀的研究,既可以從遺傳現象出現的角度進行研究,又可以從發育過程進行研究。發育受遺傳程序的控制,遺傳特性通過發育展現出來.(五)分子生物學和發育生物學發育生物學是個新興學科。自從Watson和Crick
(1953)根據X衍射和化學分析提出DNA分子的雙螺旋模型以后,特別是60年代Nirenberg對DNA遺傳密碼的破譯,Jacob和Monocl(1960)提出并證明蛋白質合成調控機制的操縱子學說等研究成果,使分子生物學迅速發展.分子生物學與遺傳學的結合,人們逐漸認識到遺傳信息主要是編碼在細胞核內基因組DNA的一級序列,發育受遺傳的控制。為回答發育的遺傳程序是以何種方式編碼在基因組DNA上,編碼在DNA上的遺傳信息又如何控制生物體的發育等問題,人們開始采用分子生物學方法和各種新興的生物學技術,進行發育機制的研究.目前對于果蠅和線蟲發育的分子控制機制已基本闡明。在此基礎上,利用發育調控基因在進化上的保守性,開展了對脊椎動物發育分子機制的深入研究,對于斑馬魚、非洲爪瞻、小鼠、雞和文昌魚等模式動物的研究已取得一系列重大的突破.由于發育生物學的迅速發展,發育生物學已成為當代生命科學研究的前沿和熱點領域之一.四、發育生物學模式生物現代發育生物學研究主要集中于幾種模式生物,包括果蠅、線蟲、非洲瓜瞻、斑馬魚、雞和小鼠等。對于發育分子機制的認識也主要來源于對這些模式生物的研究。模式動物各有優缺點,但都具備一些共同特征:①取材方便。在實驗室條件下,這些動物常年可產卵,隨時可獲得胚胎材料,飼養管理簡單,維持費用低。②胚胎具有較強的可操作性。胚胎一般較大,相關實驗技術如顯微注射等比較完善。③可進行遺傳學研究。上述物種中果蠅、線蟲和斑馬魚均可用于大規模遺傳突變研究,小鼠的基因敲除技術已相當完善,非洲爪瞻的轉基因技術較有優勢。此外,棘皮動物海膽和尾索動物海鞘也都是較為常用的模式動物,文昌魚是研究動物進化的模式生物,水螅渦蟲常被用予再生機制的研究(一嚴)脊使椎動會物模報式生減物1.兩棲師類:飽非洲經爪蟾(Xe總no御pu補sla軋ev雖is)兩棲徹類動座物是昆早期敗胚胎在學研處究的廣經典愚動物門模型錯。在20世紀倉早期它,常呈用的欠動物權是蠑螈瞧和蜥飼蜴,50年代渣以后校,非姜洲爪能瞻逐謀漸成壁為主鬼要兩望棲類篇動物辮模型婆。非洲始爪瞻駛的優給勢是:取卵戰方便.在實群驗室刊條件拍下,回非洲覽爪蟾碌可常羞年產叢卵,獵不受軍季節覺限制頂。只餅需要開注射炸激素茂,雌袍體第2天就可植產卵產卵皮量大,卵可墨通過厘人工駕授精薦獲得饑受精妄卵。卵子隊和胚覺胎個制體較舍大,直徑嶺可達1.面4懇mm僑,很方蜘便進仰行實腦驗胚溉胎學賢研究唐,如眠顯微誦注射艇、胚成胎切枕割和常移植困等。早期是胚胎霞發育送很快,在24oC下受精科后2天左右懼就可輕以孵李化為謊可自醋由游紐奉動的樣幼蟲.非洲瞎瓜蟾飯的研蛛究為弟我們賞認識假脊椎摘動物肥的發政育機熱制做頌出了指重要傻貢獻透。非洲姨爪蟾尊的生辮命周考期如圖緒.嘩1。非洲必爪瞻朵的成熟強卵子菊具有絮明確移的動般物極謙和植夾物極之分壓。動般物極爸含有醫大量擦色素有顆粒概而卵棋黃較喇少,瓣植物胳極則靈含有雀豐富仔的卵擔黃而濁色素副顆粒貢較少但。受讀精時額精子斜于動鼻物半疑球的謙任意腦位點怨人卵災。受精捆作用巧引起皮質扔運動(c嗚or寬ti湊ca求l種ro晴ta噴ti困on蜜),質膜悄下的秒皮質戒胞質龜相對枯于內無部的揮胞質殖部分悟旋轉吉約30o。在這浙一過劫程中沿原來忽位于灣植物泥半球夠的背沙部決戲定因已子被例轉運撓至精悶子人晝卵處喝的對炭側,即革未來照胚胎勁的背決側爪蟾胚胎贏經過荒卵裂炊、囊省胚(3.俱5吵h)、原腸冠胚(11軋h)、神經綿胚(18湊h)及尾屈芽期(25妄h)等階溝段孵槳化成廣為幼屢蟲(66醫h)。蝌蚪尾在5天左右盲后肢啦開始炊發育低并逐慌漸進醉入變賣態期,到2個月時忽完成登變態臥。幼體洽要生頭長1晌-2年才核能達僵到性緩成熟綿。雖然X.la鍋ev陶is作為諒動物潛模型島有許掃多優喚點,干但也獻存在倚著重濟要缺吩陷,晃即很難創進行汪遺傳偏學研蠅究。主兵要是裁由于統其生命核周期簡過長,同野時,X.la酸ev牽is是異跪源四例倍體,多鎖數基傳因都么存在4個拷襪貝,隸很難貪進行朗遺傳象突變起實驗頭。近年閱來,忠另一挎個X.la辰ev六is的近的緣品感種一X.旋tr努op憂ic巖al捐is開始否進入魯人們烈的視臉野。撥與X.la訪ev鍬is相比橡,X.tr撒op盒ic烏al詢is個體柿較小驢,世蔬代周發期短(約4個月),是二召倍體勢品種,因漠而比踢較適耐于進拒行遺遼傳學亞實驗斗。它據同時也具箱備X.la路ev暴is所具故有的敵實驗槍胚胎億學研冷究優茶勢,如扎激素般誘導挖產卵朽,產聯卵量看大等剝。X.tr史op賄ic謠al顛is的卵救直徑0.落6擔-0君.7搜m屬m,足肌以進閱行顯票微操疊作實孝驗。塑在X.la布ev芝is中建綢立的通實驗浩方法逃均可虹直接顏應用嫩于X.tr蒸op埋ic捏al糾is中。披目前X.tr振op攀ic細al尿is的基刷因組苦測序洪已接鉗近完圍成。X.tr鉛op活ic弱al凳is有望番成為辛重要們的發距育遺安傳學悉研究溪模型服。2.魚類刻:斑槳馬魚(Da先ni侮ore駐ri安o)20世紀60年代薦,美僅國Or鮮eg蠟on大學St例re于is駐in棵ge策rG就開攀始了霜對斑跟馬魚述的研拋究。90年代棒,由Ni鋒ls帆sl根ei屬nVo鉤lh依ar壺dC和Dr歲ie呀ve狐rW分別辣領導宋的實不驗室閱開展旗了斑堵馬魚膜的大醫規模穩突變脹篩選旗,得銹到了昂大約40笨00個突忌變品點系。此捧次篩梢選成純為斑散馬魚蹤蝶研究促領域錫的里際程碑鑒。此惠后斑濕馬魚喂的研停究得片到了維迅速僅發展庫。斑馬蹦魚作歡為發匹育生獲物學駕模式除生物奶有兩鋼個明院顯的裁優勢肅:一是伍世代淚周期銜短(約3個月),二是踢胚胎危透明,易找于觀托察,圓同時飼養籮管理輩較為單簡單跌,容娃易進用行雜才交實膛驗。斑馬驢魚是敵目前語唯一偵可以版進行昂大規辜模遺雙傳突織變篩后選的博脊椎掌動物.斑馬扣魚的基因紡組測克序已現接近股完成,相煮關的朋遺傳肯學和早形態壘學研供究技概術也停比較澇完善街,斑綱馬魚注已成黎為最好艇的脊添椎動銅物發桃育遺麻傳學趟研究曬體系之一.斑馬白魚的縣卵屬玩于端黃刪卵,胚僵盤位惱于卵日黃之閃上。頭早期快的卵懸裂為盤狀鞋不完優全卵疾裂,囊胃胚期懼胚胎萌形成神一個閣細胞亞球位貢于卵糟黃上邁,而云囊胚既腔并斃不明罰顯。位于叨囊胚求邊緣漲的細拋胞與樓卵黃鄭并不上完全爆分隔。到寬囊胚撲期,申這些企細胞禿與卵繩黃細飼胞融防合,寸形成摔一個斷合胞拔體層睜,稱砍為卵黃獎合胞降體層(yo精lk媽lsy豆nc喘yt太ia歡lla信ye交r,YS部L)。到囊口胚晚軋期,卵黃耽合胞虎體層傳與胚畜盤開怕始向妄下包隔被。到原菜腸作貪用結插束時,卵黃存細胞撕被完冒全包沫被在干胚胎育內部恭。原連腸作趣用后暗,體莫節、同神經涉管和掏其他奴器官美原基語開始涌出現橡。斑車馬魚泥胚胎對在受慶精后48溉h左右孫開始攔孵化當為自自由游旱動的厲幼體會。3.鳥類鼻:雞雞的召胚胎難發育吃過程塵與哺忌乳動掘物更斃為接叉近.由于秘雞胚在體規外發膽育,相殲對于誤哺乳瞇動物翻更容章易進皂行實突驗研既究,相晝應的研究擁手段漢已比免較成籃熟。雞劇胚是研究膽附肢惜、體群節等箏器官梯發育布機制坐的重據要模悶型。雞顏的基因非組測根序也駝已完秘成。雞卵燈在輸瓜卵管隙內完住成受榴精,漫在排增卵過嘴程中賊逐漸貞包被抹上卵謙清、伶殼膜確和蛋巧殼。卵細事胞質款和核范位于流卵黃何上方2-俊3m殖m的狹序小區忙域。駝受精忘卵經怎卵裂要形成胚盤,胚披盤中杠央逐制漸與租卵黃愈分離芬,形執成胚下碼腔。隨刷后一某部分商細胞共遷移遼至胚柴下腔炎內卵耽黃上蓬方,買形成下胚碗層,位拿于表主面的帽胚層陷為上胚討層,兩者得之間傲為囊胚別腔。上胚竭層后咽部細濤胞向閘中間尖遷移工,使腐中央臂部分欄加厚糟形成原條,原條層逐漸裳向前匠延伸暑,其吩最前染端細德胞變笨得更罩密集皇,稱腥為亨氏壺結(He味ns廳en喚‘sno帥de余)。預定布中胚祝層和特內胚付層細令胞通分過原猴條中羅央的原溝遷入叔囊胚眾腔內涼部--即原炎腸作或用。隨責后原蹦條開趨始逐剖漸回梯縮,涌胚胎售開始券出現隔脊索顯、體庭節、唉神經擋板等港結構響。伴聾隨其唐發育拐,胚棚胎還受形成疾復雜乳的胚嘗外膜摧系統燭,包撕括卵闊黃囊憑、尿跳囊等。訴卵黃詞囊為斬胚胎虜的發道育提溝供營拜養,委而尿緣瑞囊是波胚胎擠的呼周吸器哀官并采貯存噴代謝專廢物茫。雞胚既在孵盒育21天后刃孵化意成為戶小雞4.哺乳正動物淘:小資鼠胚胎甩發育惰過程齡與人妨類比虜較接瘦近,作禿為很遺多人蒸類疾蜘病的搏動物館模型小鼠憂的世代則周期燭約2個月,這蟻在哺的乳動師物中喇是相長當短色的。怖其基因俯組測山序已嘴經完考成,遺裁傳學糊背景么較為轟清楚勺,相應概的遺嶄傳學裙實驗蘿手段年如轉許基因搶、基挖因敲律除等禿也比旗較完消善。小梳鼠是目桌前唯滔一可揀以進斃行基架因敲施除實胞驗的白脊椎龍動物。最大缺點虧是其擦胚胎譜在母假體內朝發育石,胚飄胎個湯體很醉小,籠很難從實驗悲操作.小鼠巴成熟途卵外核包被透明線帶(zo羊nape涂ll角uc聯id濫a),受精炕和卵查裂均怠在輸眨卵管瘡內進涂行.在8細胞柏時胚胎比發生誕緊密津化(c揀om諸pa姻ct尖io傘n)形成四實心援球體丸,至32細胞勿時稱桑椹赴胚(mo觸ru牽la).此后仔出現囊胚柳腔.胚胎榆分化思為滋養短外胚芽層(tr痰op幣he綢ct戰od矩er乓m)和內細化胞團(i臺nn贊er照c朋el茫llP衡as她s)—胚泡(bl隙as尾to勢cy脹st)。內細裹胞團圣將發臉育成嶺為胚耍胎本四身,聚而滋徑養外罵胚層碗發育剖為胚幟外組搏織。E4買.5天時胚救泡到敢達子陸宮從爬透明昏帶中奔孵出岔并植百入子柜宮壁講。此后凝小鼠瓦胚胎素的發電育過終程與佩雞胚麻類似.內細饑胞團任逐漸舊發育擔為一符個中杯空的泳柱狀紙結構堂,稱勾為卵柱(e坐gg領c異yl湊in拿de虎r)徐.卵柱室中位于況囊胚和腔表腰面的擊細胞乏分化名為臟渣壁內轎胚層(v戲is救ce勞ra普l勤en脆do竭de確rm投)勤,與雞象胚的艇下胚肉層相冷當,拒將來懲分化嗽為胚聰外組球織;而位瞇于內部鏈的內椒胚團獅細胞山與雞手胚的侍上胚諷層相踢當.卵柱左中央圍的腔捏將來揪成為鋤羊膜丸腔.在E6刊.5天時,蠟在上胚盲層一側蒸出現原條,原條姥向前釘延伸姐,其添前端鉗出現原節(n磁od刑e.溜)。胚胎側的預湖定中利胚層較和內賢胚層狡細胞濤通過接原條淘遷入父胚胎茂內部。隨增后原左條回肢縮,胚胎活開始覺出現六神經是板、峽脊索棗、體脊節等填。到E8屆.糊5天,胚峰胎的龍頭褶(h晃ea萄d外fo瞇ld競)已相午當清擁楚.胚胎衣開始續沿它利的長幻玉軸扭觀轉,經扭曾轉過駕程,傭胚胎繡被羊沒膜和弱羊膜該液完想全包水圍.小鼠鬼幼仔恐在受握孕后19徒-奸2岡0天出捐生(二)無脊飯椎動省物模劫式生漢物1.果蠅(D無ro略so介ph柜il負ame尋la孕no石ga穗st陡er)果蠅首是遺摸傳學繪的經叢典模喊式生折物,雨已有10妖0多年至的研街究歷仰史。串但作殖為發乓育生繪物學宇研究威模型救,在稠早期唐并未午受到億重視職。19親80年初竹,德國長科學宗家Ne打ss聲le漫in紡-V乖ol錦ha休rdC和美危國學于者We臥ic慌ha狂usE以果術蠅作柏為材炮料,研究踏發育尿調控逮的遺輛傳基擴礎,他米們和粥另一竊位美騎國遺楚傳學克家Le免wi富s眼E恭B分享粒了19兆95年諾凝貝爾倆生理瓣學或熟醫學耀獎。果蠅掌為雙巡壽翅目泄昆蟲士,個體畝小,貴生命亮周期仍短,侵繁殖劉容易責,操辟作簡造便,訴成本廈低廉甘,其胚胎攻和成邁體都爛具有問豐富樓的表障型特日征。果蠅是目吉前遺廈傳學霜背景暈最清續楚的膨物種,其基因絨組序拒列測根序已戀全部祝完成(約包快含13臉6故00個基弓因),相盛關遺殘傳學范研究蠟手段妖非常影完備令,在畫長期蠅的遺晃傳學兼研究浪過程晴中積蝦累了污大量爪遺傳員突變鋒品系歡,為漠果蠅吐的發航育遺般傳學桃研究鋒提供情了有闊利條扇件。果蠅陰在250C下由卵孟至成振蟲約南需11天,經解過卵切、幼攜蟲、梳蛹和齒成蟲4個階瞧段。果蠅涂卵呈疫長橢擇圓形拿,精落子通下過卵門殼前潔部的津卵孔緊入卵.其胚胎洪發育友很快,受精籃卵在24烤h內就棒可以健孵化飼為幼們蟲.卵裂橡為表面猜卵裂。在財早期攜階段騎,合生子核列進行股一系緩列快隨速分痕裂,錄而胞虛質不畢分裂辣,形粒成合胞壯體(sy劣nc撐yt挽iu械m).核第8次分凝裂后,在胚謹胎最帶后部色的核嗽最先傍被細星胞膜鳥分隔扔形成極細競胞,將形奏成生宰殖細松胞。核第9次分炒裂后,康大部刑分核砌開始邀遷移跑到卵熱的邊弓緣,糠稱為合胞恰體胚肢盤(sy太nc乓yt刪ia花lbl棍as瓶to粘de收rm).受精愉約3個小決時后,卵激周邊明的核左被新模形成職的胞沉膜包壩圍,描形成細胞叛化胚亮盤(ce往ll趨ua騾rbl勞as遷to蔽de壯rm).原腸晌作用環過程(圖緒.8披)中,律先是胚胎初腹側姥的預哨定中池胚層寇細胞底沿腹舊中線賀內陷,形疊成腹溝(v璃en蕉tr珠al春f經ur惡ro湊w)。隨后蹈這部擱分細嬸胞與女表層堡組織咬分離盞,形魂成中胚即層管。這溝些細錦胞將趟遷移出至外艷胚層誰下,挪發育寬成為御肌肉移和其部他結沒締組評織。隨著饅中胚招層組展織的泰內陷剛,原炊來位狂于胚夫胎背慈側的亡細胞釣也逐渣漸向銜腹側尤遷移涉集中。仍稼停留臭在背漂側的存少量歡細胞陷不再舉繼續障分裂挑,也綱不參囑與胚阻胎本般身的戒構成校,而踐是形陵成胚厘外組貨織,圣稱為羊漿除膜(am碗ni慌os乎er涂os淋a)。而集中凝于胚柳胎腹味側的鎮細胞贏帶稱為胚帶(g茄er匆m濤ba繡nd哥)。胚帶包含康了外帆胚層凍和位周于其其下方浸的中播胚層障組織,將兄來形成栽胚胎克的主值體結納構,也是趙將要你分節字的部捐分。位租于外胚慈層最京腹側村的預定型神經鹽母細沫胞逐迎漸陷抗入胚進胎內瓣部,曲發育述為神點經組循織。位病于腹溝蝦前后民兩端擁的內喪胚層暴細胞歐也分奇別內或陷,謝分別棉形成業中腸耕的前叛部和宴后部,兩摔者隨糟后融棒合形悉成完攻整的向中腸濫。在賓中腸單細胞博內陷擦時,判在其罰前后須部同時獨帶人犧一部展分外伯胚層集細胞禍內陷遺,分喚別形賠成前第腸和文后腸。隨著領原腸槍作用壓的進尤行,覆胚帶皆開始盆延伸瞎,胚喚帶后重端不亭斷向侍背側葉延伸巷并折芹向前避方。到胚汪帶延貓伸完雕成時疑,胚帶送開始昏出現既分節。胚撫胎的恩表皮沈出現始一系喝列均潑勻分菌布的芽小溝嫩,將胚余胎分留為14個區魯域,此擋時出棋現的粘分節頂是副體天節。副體雅節與烏后來御的體岡節在蔬位置光上并透不對烤應,微每一臘體節緩包含夸前一選副體慢節的童后2/柏3與后則一副陰體節凳的前1/哄3。副叼體節劈燕在胚夏胎發觸育中奪的出下現是稅短暫毀的,床但它例奠定共了胚皇胎軀蔑體結基構劃寺分的箭基礎歉,也稍是許嘆多分算節基秧因表堂達區校域的品基本峽單位核。大王約在7.既5避h胚帶具開始伴回縮促,在理這一滲過程嚇中胚趟胎開飼始出航現明煤確的體節,包括3個頭精部體剛節,3個胸豆部體池節,8個腹仆部體瘡節和1個尾案節.果蠅予胚胎置大約也在受功精后24爸h孵出銅成為議幼蟲。幼袍蟲要惡經過逗兩次溉蛻皮填,因卸此分祝為1、2、3齡幼箭蟲。于幼蟲煉表皮筍具有倍規則瘋分布央的齒狀灶突起象帶(de融nt泥ic曲lebe勵lt檔),這些佛突起檢帶的獎形狀清和大丹小具益有體乎節特造異性綿,這煎些是鋪研究誘果蠅蜓胚胎婦前一叨后軸銳和背-腹軸傍發育送的重駁要表掌型依出據。果蠅缺的3齡幼凈蟲化華成蛹,在激某素刺虜激下挨發生爛變態,由俗幼蟲滋變為屯成蟲蘆。在剝變態即過程壯中大距部分旁幼蟲渠組織襖被吸孝收而丹被成覺體結謠構所丹代替籠。果收蠅成獎體的塵許多僑結構粥都是弊由成蟲盛盤(im跌ag技in怖aldi美sc詢)發育唯而來助的,湖包括腿、裝翅膀辮、眼狀睛、萬觸角底及生候殖腺等。成蟲獲盤是漠在胚槍胎發植育階棗段由舌特定棒區域糊的表俗皮細洋胞群劣內陷手形成遭的囊糧狀結僅構。2.線蟲樓:秀辟麗隱銜桿線腿蟲(Ca煤en壟or蕉ha蜘bd滅it貪isel恰eg糕an腿s)英國篩科學嘗家Sy小dn逼ey宣B董re著nn鳴er在20世紀60年代栗開始閘選擇辭線蟲追作為麥發育夜生物雅學模憤式動集物,悉他與其源合作燥者H賄Ro憑be漿rt停H徐or員vi鑰tz和Jo峽hn忍E淺S灶ul狐st迫on獲得陜了20聾02年的股諾貝亭爾生僅理學否或醫坦學獎褲。線蟲城成蟲章僅約1m濕m長,構造掌簡單惑,全胖身透撐明,敬細胞何數目撥少,發滴育中賄的細胞設譜系(c芒el惹l著li訂ne侄ag留e)幾乎論固定,易于應追蹤。線捐蟲生命服周期秒短,腦培養坊簡單掀,便搶于遺谷傳突償變篩概選,田并可粒用液井氮長霜期保島存。線蟲至的基蝕因組擔測序然已在19聯98年完扇成(共含19腥0掛99個基傷因),是滾第一蹤蝶個完衫成全酸基因吧組測將序的段多細正胞動娘物.線蟲分雌藥雄同剛體和雄性兩性番別,曬雌雄嬸同體陷為主積要形疼式.雌雄棍同體犁個體蜓的性琴染色欣體為xx型,而炊雄性兄個體砍為xo型,只詳一條感性染怖色體.雄體擁是減米數分汽裂過肌程中飾由于凝染色假體丟燒失造喚成的。雌雄投同體逗個體誤可通破過自學體受劉精產冷生后政代,吐也可綿與雄貝性個灑體交讀配異昌體受腫精。掙成熟靠的雌冬雄同登體個爐體具鞭有95賄9個體識細胞,約2剛00津0個生薦殖細禮胞。雄木蟲則提有1梢03喬1個體拖細胞和約1枕00牧0個生私殖細桶胞.線蟲槐大致呈圓易柱形,外對表覆程有角未質化圣層,辮下方舊為下虹皮層(h滔yp療od夾er偷mi伍s),然后賄是肌暴肉。沈消化濤系統拘包括茶咽和途腸道控。其定體腔丸為假雀體腔位,體牢腔周為圍沒增有中鄰胚層膨細胞斥包被群。雌雄槳同體性腺嬌為雙獅臂狀糖,開口灣至腹裙側中智部的母陰門下。在床性腺適中,距陰搬門最業近的姻細胞壘分化舞為精姑子貯艘存于便體內。卵子膨細胞倆核產植生于另性腺榜遠端全,通抱過減旺數分掠裂形博成,它遍們最初老以合嘴胞體甚狀態臨存在,直到凱受精岡前才朽形成個完整脫的細豎胞膜。卵纏子在吳產出趕的過節程中榜受精翠,在旗排出逮母體奸時通旬常處熟于卵敘裂階級段(約40個細腫胞)。雄體舊性腺摘為單臂籠狀,只芹能產眾生精逐子。在250C條件雙下,監線蟲完成枕一個世生命決周期懇約需2.鴿5天(圖緒.9答)。胚胎睛的前偵后軸獲是由考精子眾人卵茅處決歇定的,精室子入存卵的孫部分拳成為懶胚胎岸的后垂端。猛精子緞入卵牢引起先卵質俯的重泥組,養受精湖卵中脊間部改分出撲現一污個“分裂奇溝”,傷但此廣時并惠不真趁正分錫裂,喜稱為“假卵及裂”(ps芹eu磁do煉cl絨ea棋va殃ge)士.合子煤卵裂弱為不對請稱卵乒裂(圖緒.1誘0)第一標次卵況裂后范前部跪的細嘉胞為AB細胞,而燈后段動的細培胞稱哪為P細胞。AB細胞渠繼續脖分裂浮為AB閣a和AB撇p細胞。而P細胞然后幾尿次的求分裂令方式撿則類賭似干谷細胞清,即濃每次足分裂彩后都溜保持旦其中孔一個曾細胞液為P細胞,另外恒一個英細胞扶分別肯為EM嘆S,悔C和D細胞(圖緒.1喇0)。P4細胞絕是生太殖細階胞前食體。EM球S細胞孫繼續復分裂揀為一抵個E細胞緊和一獨個MS細胞.E細胞夸將發舞育為胞內胚宗層細炸胞。線蟲腐胚胎倍的“原腸止作用”持續兆時間作較長義。在28細胞繡時期逃,兩厚個E細胞拐開始燙向內渴部遷司移,宏此時炸可以雅算作祥是原神腸作顆用的旁開始耳。隨騎后由C和D細胞喊產生勸的肌樂細胞和由AB哈a細胞蛇產生橋的咽細胞僑也依帽次由流腹裂(v掉en持tr踏al蜘c繩le角ft起)卷入津胚胎旦內部工。胚胎鋒的腹狂裂相拿當于祖胚孔。腹夫裂在29顛0細胞凝時期施合。季胚胎戚在受精備后約14返h孵化矛成為樸幼蟲。線蟲胚胎燥發育擾過程雅中的廟細胞偶分裂嬌方式狠一成孟不變,其鴨細胞貨譜系核已被彈完全與確定(圖緒.1愛1)塔.幼蟲狐經4次蛻牙皮成拴為成而體,然紀后在3天內頁產下30跟0多個撕卵,撲并在2周后渾死亡.五、坑發育敬生物間學研攜究技根術(一)常用躍發育席生物兩學研凍究技康術1.顯微妹鏡技弱術由于也胚胎艙個體唇通常倒很小五,顯速微鏡宗和解選剖鏡蘿仍是皮發育事生物普學研肝究的截必備攪工具蘭。除棗了常駐規的縫光學壘顯微蠻鏡外緞,一刊些特個殊的身顯微拳鏡也勾廣泛級用于狼發育綢生物挺學研釘究。證例如褲,相差救顯微新鏡(p揉ha首se憲c高on寨tr同as秤t銀mi劇cr燦os邀co安pe娘)和微嶄分干憶涉差偷顯微毒鏡(d屯if陷fe元re指nt鼓ia驅l透in坡te駱rf參er秧en簡ce悟.其co菊nt撥ra解st窮m賓ic租ro擇sc余op灰e)適用音于觀浸察活禿的或徐未染琴色的惱樣品去的精線細結西構.A.光鏡良技術取材往、固推定、脫水禾、包埋親、制崗片、愧染色驗、觀椒察B.電鏡落技術透射跟電鏡桐術:取材、固定、脫水原、包埋、制片、染色、觀捎察組織轉塊(l荒mm3)用戊二蝦醛與禽餓酸蜂兩次蘋固定,脫水蔬后樹犯脂包隱埋,用超黑薄切博片機悟切片,再經愿醋酸膛鈾和完擰橡感酸鉛患染色。電子樓束射撞落到價切片贏時,港隨細搬胞構士成成柔分的衰密度我以及或吸附鞠重金洋屬鈾母、鉛狂、餓賤的程鹿度不瘦同,而發激生相慕應的釘電子贈散射箱。當政電子勻束技效射到貸密度屢大、蛋吸附仇重金攝屬多尤的結媽構(如溶辜酶體)時,瓜電子瓦被散悶射得久多,遺因此淹,射煩落到龜熒光底屏上寨的電護子少輔而呈油暗像瘦,電磚鏡照府片上巡壽呈黑威或深敵灰色膜,習夢慣稱廊該結鴿構為高電含子密逆度;反連之呈城淺灰喜色,走稱低繪電子察密度校。掃描物電鏡奮術:不需膚要制樓備切粒片,哲組織佛塊(約0.掀3c錄m大小)用戊堡二醛和餓時酸固定黃,經蓮脫水坡干燥津,表糖面噴陽鍍薄汁層碳箏與金江屬膜喘,觀踐察.激光長掃描昨共聚忽焦顯蜻微鏡(l梁as衫er移s背ca程nn找in木gco保nf清oc介almi碎cr服os歡co圓pe廳)是20世紀80年代駕初研斬制成占功的衛一種貌高光扣敏度廁、高摩分辨喊率的央新型立儀器貧,近妻年來錯在發晌育生腿物學廉領域薦得到柳了廣端泛的山應用.共聚他焦顯竊微鏡是在陳熒光善顯微來鏡基庸礎上逝發展蟲起來櫻的。某崖些熒葉光物潑質(如熒矩光標協記染競料或攏熒光丑蛋白)在一騰定波掙長的側激發業光照唐射下滴會發常出熒襪光。利用榆熒光休染料庸標記皆的特兩異性聲抗體盈或探涼針,可對丘胚胎產或細妄胞中隙的特漫定蛋惱白或mR雹NA的分準布進借行定崗性和飽定量吧研究。傳統家的熒尺光顯激微鏡盞的最宰大缺繩點是畫成像懂質量崇差。杜共聚找焦顯拘微鏡沒技術拐很好育地解烈決了栽這一映問題末。2.組織解切片鞭技術要觀測察到鏡胚胎封的內速部結弄構,師通常宜要進醒行組辛織切秒片。最常葡用的兇技術頑是石案蠟切羨片技帥術。石蠟拉切片聚術(p逃ar乏af慢fi松n泉se拼ct疏io擋ni律ng歉):取材、固定、脫證水、包埋堪、切廈片(5~10充μm厚)(連續計切片)、貼片陪、脫梅蠟、藥染色寨、觀察蘇木脹精-伊紅棋染色射法(he或ma漠to殲xy泛li鎖n-e繪os肯in稼s單ta屯in妻in它g,HE染色妹法):蘇木灑精為篇堿性條染料碎,使望染色留質和勺核糖酒體著蛛紫藍秋色;賭伊紅雅為酸嚇性染灘料使綱胞質村和細解胞外墊基質軋著紅莫色冷凍隸切片是利齒用特銷殊的轎低溫濟包埋沃劑對洪樣品雖進行減包埋漁,在織低溫妄條件爪下進屠行切鋒片的蓄技術臟。通大常冷鳥凍切扒片的衡質量貞比石憲蠟切僑片要毛差,脾也很頂難進叮行連遙續切關片,豈但方便碑快捷,對樣膨品中奸蛋白姐質和諷核酸檢的保苗存也樣較好。特殊鞠染色用硝酸啄銀將墳神經棚細胞覽染為起黑色(鍍銀饑染色虹法)用醛復勁紅將邊彈性叮纖維在和肥秩大細糖胞的退分泌恢顆粒年染為完紫色.活體俱染色將無艦毒或傍毒性簡小的綠染料戚經靜首脈注炭入后塊,再小取材牢制成盤切片摘觀察.如注摸入的臺盼意藍(tr完yp叢anbl甘ue災)可被環肝、電脾器輕官內膀的巨偉噬細淋胞吞陽噬.在組址織化指學術,常使仰用熒光疾染料老染色或作緊為標撥記物,用熒鑼光顯撫微鏡秋觀察3.免疫績組織乘化學(im河mu駛no則hi氏st皮oc果he柜mi貨st襪ry)根據帶抗原令、抗托體特兩異性府結合珍原理莫,檢葡測組收織切腫片中騾的肽線和蛋盤白質用標澆記的尼抗體緊與組獻織中刮的抗虹原結路合,棍標記漸物可招于顯繼微鏡矮下觀茅察。肽和萄蛋白典質均尚具有銳抗原旁性。悄當把待人或他動物戀的某史種肽逗或蛋亦白質華作為企抗原李注入洲另一地種動教物,個其體博內會弄產生條針對絕該抗牌原的役特異唯性抗室體(免疫刊球蛋灘白)。將思抗體斧從動慎物血制清中愈提出疾后,賄與標渣記物脈相結末合,疼即成饑為標記巖抗體。用尤后者驚與組倚織切證片孵子育,勞抗體夜則與邊組織浪中相屋應抗臣原特惠異性青結合旦,在竟顯微丘鏡下葬通過霉觀察奮標記斤物而娘獲知飽該肽愉或蛋世白質丸的分嗎布部末位。標記拋物有頑熒光到素(熒才光顯由微鏡濃觀察想)、辣根見過氧壁化物陵酶(光泳鏡或奇電鏡漢觀察遲)、膠體月金(多約用于液電鏡監觀察襲)免疫匙組織帶化學(辣根躲過氧世化物柴酶標駝記)胰島B細胞哥呈胰繪島素嗽陽性免疫順組織塊化學(熒光臉素標乒記)毛血猴管內泰皮細錦胞呈vW骨F陽性4.分子咳生物言學技疏術聚合惑酶鏈郊式反踐應(p閃ol鍛ym恥er既as同e壓ch乞ai稻n玻re家ac低ti全on,PC胡R),反轉侵錄PC動R(R吃T:-榜PC杠R),No戴rt挎he購rn印跡劣雜交,We剪st忽er碌n印跡疏雜交,免燙疫共菜沉淀抗技術數等都斷常用殖于發瘦育生刊物學繡研究枝,如野用于檢測用目的繪基因覺或蛋塑白質在某懸一發攻育時僵期或威特定你組織焦中的挨表達挖。5.原位早雜交散技術核酸名分子悠雜交哭組織放化學也術,檢測藝基因(DN勤A片段其)的有當無、稻基因鞠的表虜達活荷性(mR浩NA)。原理堪:用帶凈標記淋物的以已知旦堿基視順序牧的核廳酸探跪針與爛細胞抖內待劣測核愉酸按堿霞基配壟對原回則進行費特異塑性原寄位結溉合(杯雜交拜),并騎通過遭對標瓣記物夸的顯畢示和勒檢測竊,而暗獲知蹦待測非核酸佛的有柄無及無相對所量。常用妙標記波物有放射隊性核宇素35S、32P、3H和地確高辛6.顯微第注射顯微忌注射挺技術可將塵外源DN西A、RN綁A或標廊記物及等導劣人早層期胚宴胎細搞胞中。在非洲端爪瞻列和斑譽馬魚疤中,用于雅對基候因功掩能的訂研究輔和細釀胞譜譽系的阻標記漏研究箱。在果蠅態和小燦鼠中,質常用在于轉忙基因垂動物窄的構栽建.由于不同致動物做胚胎啄大小膏差異趕很大膽,顯微攤注射瓦所需粥顯微渣操作致系統啦也有眠所差看異。懶非洲糧瓜蟾療和斑域馬魚奮胚胎抗可在解吩剖鏡傘下操作哥,而犧小鼠債和果月蠅胚越胎需在顯際微鏡內下操作櫻。原位檢雜交績臍靜限脈內薦皮細鋤胞呈梢心房想鈉尿煙肽陽停性7.報道弟基因軌技術常用版于啟邊動子/增強怨子的詞分析系研究激。采用瓜一些直產物山易于蒼檢測轎的基戴因(即報嚷道基筐因,re名po疲rt恨er匙g額en兼e)與待鴿研究團的表聚達調扒控序乘列串姿聯,然后激通過刃轉基周因技鋪術導絡入胚勒胎體貿內,通過南分析高報道胡基因掩產物傲的表支達來技研究痛目的鋸片段逆的轉盡錄調飲節活婆性。常用虎的報蓄道基頌因有綠色裕熒光敢蛋白(g難re尊en柴f每lu相or喉es幕ce熊nt蘆p乓ro槳te驕in,GF頭P)和la業cZ基因。GF運P的分賣布可看在熒滾光顯雪微鏡缸下直浸接觀撫察;la洽cZ基因零編碼β-半乳寸糖苷純酶,家可以災用特碎異底倍物進終行顯框色而狡研究歌其產竊物分腹布。熒光千素酶(lu桐ci抱fe購ra票se)報道你基因駁以往債常用寬于體啟外條提件下共基因下表達柜活性布的定摟量分甜析,賢特別坦是作灣為報女道基繼因用雕于信戶號傳閉遞途齊徑的險研究旬,近川年來丑,隨喪著高惱靈敏近度的嬌檢測局技術達的發強展,猾人們約已經世能夠資對胚躍胎甚嗽至成巨體小斃鼠體捆內的停熒光帖分布販進行嚇成像咸,熒攏光素午酶報教道基張因也虜開始樣被用蟲于體侍內研皇究。8.細胞蘿標記扶技術研究代胚胎低早期旺卵裂撇球分飛化命菊運.在胚森胎移價植實綿驗中標記丸供體訪或受遮體組館織,趴在顯戒微注蓋射實棵驗中欠追蹤跡被注摸射卵扛裂球湊的命相運與戰表型等.早期寄常用少的標鐵記物拴包括仔活體聰染料尼羅葵藍和中性誘紅,使債用方篩便,郵價格加便宜春,但林很難控標記慰胚胎醫內部萬組織鈔,隨霉胚胎避發育穗染料杯會有伯擴散呢和衰陸退現行象.現在細胞畜外標具記染折料常用親脂鄰性熒光勞染料Di掩I和Di嚼O.它會洽溶于標記損細胞友的細裂胞膜析中并很擱好地凱保存暈于子陳代細急胞中伙。在氣紫外若線照侮射下淚,Di磁I會發得出紅色熒光,而Di套O會發拋出綠色熒光。其斬缺點協是會循溶于余有機鞏溶劑哪,不腰適于鞏需進欠行組必織切鑼片的澆實驗烤。細胞垮內標特記物常用熒光霉標記腳葡聚蝴糖和膏辣根寺過氧瓜化物責酶,這劉些標拴記物需不會愁在細召胞間酸擴散妻,示欺蹤比旦較準潤確。細胞好內標勤記物需通屬過顯義微注裁射導規入細麗胞內,通過挨熒光蘆顯微涌鏡或鞏組織遍化學遣方法喇進行船定位。在拐顯微旺注射舌實驗纖中,框較常用昌的示浙蹤基顯因是GF粘P和la傭cZ基因,即稍將GF朽P或la斷cZmR忠NA與要技研究秀的活脅性物傷質共咸同注右射入泄胚胎愁卵裂質球中蟲,通桂過觀己察胚飛胎中GF沾P或β-半乳桌糖苷斥酶的娘分布河來確秤定獲靠得注菠射物育質的慶組織售。(二)發育頂遺傳忘學技旬術發育掠生物掉學的慢基本燙任務膚之一之是研究下基因包在胚接胎發斗育中抽的作桃用。這一丙問題寶可以辟從兩憶個方兆向研座究。一是僅正向些遺傳來學手臘段,即大鳥規模并隨機茄誘變,產生貍發育菊異常忠的突變個體亞,然橋后再取尋找貧突變讀的基連因。二是何反向敞遺傳蔬學方鳥法,霞即通鍵過功浙能喪母失(l略os飽s狼of置f熱un判ct螺io斃n)或功能削獲得(g件ai屋n卷of押f拋un泳ct曉io案n)方法襖對已芽知基拐因進洲行功怒能研他究。1.正向園遺傳棗學技其術A.大規閣模誘行變篩榆選誘變蘿篩選剖通常撇是通運過射線或化學躺誘變答劑處理嘆父本寇個體,在其曾生殖廊系細佩胞中威產生僚隨機均突變混,然薄后與控野生抄型母拒本個播體雜變交,子粥一代(Fl)個體攤中就遷有可嗎能攜俘帶基梳因突尺變,而每后一個倘體攜器帶的灣基因芬突變賺可能塊都不該同于急其他廈個體.Fl中的證每一欣個體歪再與暢野生學型個野體雜紐奉交,冊所產椅生的麻每一姐子二盒代(F2)群體宇再進津行群咱體內塊的雜室交.如果Fl個體笑攜帶鏟有基識因突訂變,F2個體室中就拾會有讀一半疲個體盈是雜床合突陸變體處,在F3代中倆有1/乓4的交亦配組遮合的它后代漂中就膠有可襲能出狗現純省合突駱變個找體而欠表現正出某吹種發到育異傅常.突變珠發生涉后出碗現的愛表型畫改變忍是多帶種多擺樣的,有去的可傅能十貞分微麗弱,廣需要吼精細盯的生鄉豐化技場術才端能檢譜測出奏與野紐奉生型尚的差氧別,薄有的封突變糧可能也是致危死的孟。最常見辟的基季因突釋變類封型是邀功能搬喪失,即稿突變箭后的栗蛋白醉質比胖野生質型蛋團白質燙活性挎差。導致串某一泉蛋白全質完蘋全失遮活的擊突變磨稱為災無效哲突變(n掌ul現l蠢mu溪ta井ti粥on簽)。有時瓦同一共基因炸會出釣現一愈系列訊不同覺程度策的功飯能喪總失性使突變。在有癢些情盼況下雷突變廉也可坦能是音獲得索功能捆性的,如社某些蘋受體藥或轉碌錄因眨子可詢能會孟由于磁突變厚而持張續活事化。對果檔蠅常瓣染色層體隱垮性突師變篩寶選,引入巧了平衡待染色更體(ha蠟la森nG刊erch嘩ro放mo膊so翼me四).平衡延染色租體有3個特賽點:一是標含有升大規謎模的司染色淚體易誘位,具嶺有正廊常功紛能但冷不會確與相輕應染噴色體尋間進現行同剪源重跡組,住保證右了突趣變的吳遺傳步穩定特性。二是埋該染墨色體暮上含他有一黑個顯附性標約記基顆因,便醫于鑒熱別含踢有該器染色徐體的泊個體州。三是革在純聲合狀錘態下飾是致萄死的。用于哨進行罩化學能誘變舅的果每蠅品榜系相片應染慣色體糞中帶暮有一劉個隱性劍標記剖基因.經過蔽化學阻誘變戚的雄飲性個唉體與壁攜帶奸平衡夢染色飲體的婆雌性棗個體喉雜交燈,通罵過表狠型檢焰測挑緊選Fl代個鎖體中航帶有均平衡循染色床體的雕雄性勤個體終進行與下一漏步的愈雜交鑄。與Fl個體芽雜交拆的雌爬性個擠體中衫相應床染色番體上惜帶有鑄一振個溫虹度敏皇感型限的致辮死基呀因。叛在290C培養厚時攜悉帶這藍一基棉因的喬胚胎規會死撕亡.這樣漸,在F2代中候,存站活個峰體都召有帶換有一旺條平肉衡染斑色體洽和一盈條可墨能帶冊有突牢變基眉因的蔽染色京體.F2代雌校雄個尚體間兄交配神產生F3代個勺體.如果Fl代中距的果小蠅個蛙體相議應染寶色體程上帶思有基種因突默變,邪在F3代個深體中礦就會這產生會該基血因的昏純合努突變惑體。如膠果該濕突變交不致隨死,躁相應諷個體卸就會雹出現詞父本剖個體姿所攜趣帶的游隱性忽表型羽;如春果是聾致死月的就緒要檢奸查死旺亡胚羊胎所破出現斜的表言型。樹而F3代中汪存活心但不闖表現賭出父乎本表駕型的迎個體萍為攜林帶有牢平衡罪染色艷體的命雜合毒突變僑體,可用博于該些品系鋸的保簡存.B.插入藏誘變賠篩選(in們se轎rt蜘io惜na斧lmu顆ta陰ge施ne剃si章s樸sc列re茶en凳)利用儀轉座榆子(tr當an辨sp今os總on)或病毒陳載體作為蛾誘變陵劑。在果亭蠅中蓬最常用糾的轉燃座子嫌是p-因子(P并-e襯le醫me案nt偉)拴.p-因子駛存在能于某吃些果疲蠅類警群中適,可伶隨機僵插入貫基因浪組中,并紛可在系基因哈組中融移動捧。一個己完整著的p-因子振包括掉轉座折所需惹的特臂殊序窯列(包括探末端標重復略序列娃等)和一個宴轉座反酶編限碼基虧因。在節插入掛突變列篩選撲中采用啦的P-因子夜是缺啄陷型揭的,缺鵲乏有擠功能塔的轉庸座酶榴基因矩。p-因子參介導手的插商入突涼變篩除選通過乎不同奏品系慶果蠅漏的雜敞交來脅實現。其中謎一個風品系幸攜帶蝦有缺包陷型迅的p-因子燦,而圣另一勁個品陡系攜今帶有殊轉座搞酶,常在其強后代推個體島生殖葡細胞繡中,朽轉座筆酶就抹會誘懷導p-因子萌在基腳因組持中的頁隨機幸轉座睬并有衰可能缺造成偽某些貝基因和的突住變。這些鄭個體細再與必野生徒型個嘴體雜冒交,保其后窯代中秧就會倘含有黃雜合從突變潔個體潛,同賤時p-因子蠻與轉務座酶求基因良通常革會分老離,之從而各保證摟其后引代突蒜變的浪穩定矛性。這些淘雜合擴突變陽體再出通過吉近交依就可菠以獲階得純境合突役變體租并加征以研挽究。該方腥法的余不足辛處是p-因子犧的插倚入位柴點并柴不是具完全總隨機累的,畢它不許能覆注蓋基蛙因組與中的磁全部碗基因塘。反轉凱錄病賀毒是塵一類RN賄A病毒,它滴們進入偶宿主象細胞然中后妻所攜杯帶的RN筐A逆轉備錄為DN渣A并隨敬機整魂合入伯宿主姻基因組中.利用拋這一唇特性獲人們籍構建矛了缺督陷型醬反轉日錄病文毒載淡體用仇于轉愈基因懲研究雨。這關類載雖體具干有隨杜機整斗合入凳宿主跑基因駛組的早能力劃,也逢可用須
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