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园艺植物遗传与生理生化复习提纲 - 图文

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些突变体分为三类:第一类突变体的萼片转化为心皮,花瓣转化为雄蕊,导致花的组成由外至内依次为心皮 - 雄蕊 - 雄蕊 -心皮;第二类突变体将花瓣转化为萼片,雄蕊转化为心皮,花组成为萼片 - 萼片 - 心皮 - 心皮;第三类突变体雄蕊转化为花瓣,心皮转化为类似萼片的结构,花组成为萼片 - 花瓣 - 花瓣 - 萼片,并且在心皮内不断产生不确定的花器官,这些花器官类似于萼片与花瓣组织。

通过对决定这些突变体的同源异形基因的研究,把这些基因相应地分为 a,b 和 c 三类,并随之提出 ABC 基因表达模型[10]。在经典 ABC 模型中,花器官是由 A,B 和 C 三类器官特征基因共同表达的结果。A 类基因单独控制萼片的形成;A 类和 B 类基因联合控制花瓣的发育;B 类和 C 类基因共同决定雄蕊的形成;C类基因单独调控心皮的形成。A 类基因和 C 类基因相互抑制,当 C 类基因丧失功能后,A 类基因在花的整个发育时期表达,反之亦然。

八、请描述表观遗传的特点及表观遗传学的基本研究内容。

表观遗传学——研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传变化的,或者说是研究从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴的遗传学分支 表观遗传学的特点:

1、可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传; 2、可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能的改变; 3、没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。 表观遗传学的研究内容: 基因选择性转录表达的调控 DNA甲基化 基因印记 组蛋白共价修饰 染色质重塑 基因转录后的调控 基因组中非编码RNA 微小RNA(miRNA) 反义RNA 内含子、核糖开关等 二、主要研究内容 1.DNA甲基化

所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。 2.组蛋白修饰

组蛋白修饰是表观遗传学研究的重要内容。

组蛋白修饰包括乙酰化,甲基化,泛素化,磷酸化和修饰作用。

3.染色质重塑

染色质重塑复合物依靠水解ATP提供能量来完成染色质结构的改变,根据水解ATP的亚基不同,可将复合物分为SWI/SNF复合物、ISW复合物以及其它类型的复合物。 4.RNA调控

功能性非编码RNA在基因表达中发挥重要的作用,按照它们的大小可分为长链非编码RNA和短链非编码RNA。 4.遗传印迹(基因组印迹)

基因组印记是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰,使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性,这种修饰常为DNA甲基化修饰,也包括组蛋白乙酰化、甲基化等修饰。。 5.X染色体失活。

女性有两条X染色体,而男性只有一条X染色体,为了保持平衡,女性的一条X染色体被永久失活,这便是“剂量补偿”效应。

九、试述植物成花诱导分子调控途径。 与成花诱导有关的基因 影响开花时间的基因

与开花时间相关的突变体可分为两大类: 早花突变体和晚花突变体。

早花突变体: 开花较早, 莲座和花序轴上的节数减少, 这些基因是:TFL、ELF1、ELF2、CLF、WLC、ELF3、COP1、HY1、HY2、HY3、EMF。

晚花突变体的表型:延迟成花,莲座和花序轴上的节数增加。

依据它们对春化处理的敏感性将其分为两类,一类对春化处理没反应, 对短日照不敏感,节间长度不变, 包括隐性突变基因FE、FT、FD、FHA、GI、 CO , 显性突变基因FWA;另一类包括FCA、FPA、FVE、FY、LD, 它们的突变体对春化作用敏感,短日照可加强晚花表型。

在拟南芥花的发育中,还有一类基因被称为花分生组织特异性基因( floral meristem identity genes), 这类基因主要有:LFY、AP1、CAL、AP2、UFO。这些基因的突变体的成花诱导均被不同程度的抑制。COPS 基因与这类基因相互作用影响成花诱导。

控制成花修道的路径:光周期途径;自主/春化途径;糖类途径;赤霉素途径。 光周期促进路径

PHYA编码一种光不稳定的光受体,发生突变, 将阻碍植物对远红光充足、日照特别加长的信号的感知,所以phyA 突变体晚花。

FHA 基因编码蓝光受体CRY2, 过量表达CRY2 的转基因植物比野生型开花早, CONATANS(CO ) 的mRNA 含量增加,表明蓝光通过CRY2 和CO来促进成花

研究表明,CONATANS 是光周期途径中的关键基因,它可以进行光信号和生物钟信号的整合,并激活下游基 因FT的表达从而诱导植物开花。

成花抑制路径(floral repression pathways)

Ler(拟南芥的一种早花生态型)缺陷型突变体的研究表明即使在早花生态型中仍然有抑花基因的存在。TFL 是与花序分生组织特异性有关的基因,抑制分生组织中花基因的表达,突变后的植株提前开花, 顶生和侧生分生组织都发育成花分生组织。TFL 促进花序分生组织的形成, 抑制花分生组织特异性基因表达的功能可延迟营养生长向生殖生长的转变,TFL 1 的过量表达大大延长了营养生长期。 自发促进路径(Autonomous Promotion Pathway)

晚花突变体中有一类对春化作用有强烈反应,长日照下延迟成花,短日照下更严重。这类基因包括: FCA、FPA、LD、FVE、FY, 因为相关野生型表现出独立于光周期的促花作用, 被认为是在自发促进路径中起作用。

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