常染色體上的基因課件

1、2 常染色體上的基因三 哺乳動(dòng)物的性別與SRY序列1959年，Jacob.P.A 發(fā)現(xiàn)人類中2A XXY1960年，F(xiàn)raccaro.M 等發(fā)現(xiàn) 2A XXXY早期認(rèn)為H-Y基因(histocompatbility Y antigen) 166aa1984年Anne.Mclaren (Medical Research Councils Mammalian Development Unit ) 發(fā)現(xiàn)無(wú)H-Y抗原的小鼠，表現(xiàn)為雄性常染色體上的基因2 常染色體上的基因常染色體上的基因人類中發(fā)現(xiàn)的變異體： XX 男性，XY 女性1987年,David page 提出了Testis-determinin

2、g factor gene在人類中簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)DF, 在小鼠中簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)dy繼而 他克隆了Y染色體上的此斷DNA序列，140kbZinc-finger protein90年,P.Goodfellow (Imperial Cancer Research Fund)發(fā)現(xiàn)病例 XX男性不含ZFY 基因，克隆了另外一段基因35kb ,稱之為 Sex determining region Y,簡(jiǎn)寫(xiě)為SRY,小鼠中簡(jiǎn)寫(xiě)為Sry (91.5.9 Nature)以后從該區(qū)域分離出一段序列,編碼223aa的多肽,為轉(zhuǎn)錄因子，有一個(gè)DNA結(jié)合域。常染色體上的基因人類中發(fā)現(xiàn)的變異體： XX 男性，XY 女性常染色體上的基

3、常染色體上的基因常染色體上的基因基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)：將Sry序列克隆到噬菌體L741中， f741為該片斷f741 注射到受精卵中 再轉(zhuǎn)移到母體內(nèi)發(fā)育常染色體上的基因基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)：常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因四 性別分化與環(huán)境條(一) 環(huán)境條件： 蜜蜂中： 蜂王和工蜂都由受精卵發(fā)育而成，但食性的差異導(dǎo)致性別不同。(2n=32)Missisibi alligator 受精卵在不同溫度下的性別差異植物中 ：黃瓜 氮肥 縮短日照 雌花增多 延長(zhǎng)日照 雄花增多(二 )激素的影響1 free-martin2 人類中激素的作用常染色體上的基因四 性別分化與環(huán)境

4、條常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因3 性反轉(zhuǎn)(Sex reverse) 五 性別控制(一)通過(guò)環(huán)境條件來(lái)控制性別(二)通過(guò)基因型控制性別 1 精子分離 2 控制受精的條件 3 牛胚胎性別鑒定的研究 胚胎性別鑒定方法： 非侵害性的： X相關(guān)酶活力測(cè)定 害性的： 核型分析等常染色體上的基因3 性反轉(zhuǎn)(Sex reverse) 常染色體上的基因Polemerase Chain Reaction (PCR) 技術(shù)的應(yīng)用Cetus公司 Kary Mullis 博士85正式提出，87年獲專利Do. Pont 公司提出異議91年2月底法院判Cetus 公司勝P

5、CR反應(yīng)的基本原理( see genetics )常染色體上的基因Polemerase Chain Reaction (PC常染色體上的基因常染色體上的基因PCR反應(yīng)用于胚胎鑒定：(Peura1991)(1) 牛卵體外受精和胚胎培養(yǎng)未成熟的卵泡在TCM199培養(yǎng)基上培養(yǎng)，用解凍的精子受精，24小時(shí)后，將其轉(zhuǎn)移到牛輸卵管上皮條件的培養(yǎng)基中57天，可得到囊胚期的胚胎。 孵育過(guò)夜用于轉(zhuǎn)移 用蛋白酶K消化 99攝氏度變性 得到A、B樣品，以同樣方法不加囊胚作對(duì)照(2) 寡聚核苷酸引物的選用 牛DNA特異性引物，5端引物相當(dāng)于1.715衛(wèi)星DNA的第208227個(gè)nt, 3 端引物相當(dāng)于404423nt

6、 牛Y染色體特異性引物 a:BRY4a重復(fù)序列 5端為11591178nt,3端14391459nt b:BRY1重復(fù)序列一段，5端引物121nt,3端引物281301nta+牛特異引物用于A樣品分析b+牛特異引物用于B樣品分析預(yù)計(jì)得到產(chǎn)物：兩種301bp的Y特異性產(chǎn)物，一種216nt的非特異性產(chǎn)物(3) 胚胎樣品的PCR擴(kuò)增(4) PCR產(chǎn)物分析常染色體上的基因PCR反應(yīng)用于胚胎鑒定：(Peura1991)常染色體上的基 Mark A B CK301216常染色體上的基因 Mark A 4 Y染色體特異DNA序列的獲得 female DNA male DNAsonication mboI c

7、ut100 1 mixed dsDNAwas isolated on hydroxylapatite chromatograph.TypeI: both strands were derived from female DNATypeII: one strand is from sheared female DNA,one is from MboI cut male DNATyoeIII: both strands from MboI cut male DNA常染色體上的基因4 Y染色體特異DNA序列的獲得常染色體上的基因 BamH1 +T4DNA ligaseadd to the above

8、 mixtureof DNA fragmentonly TypeIII hybrids can becloned since only these hybrids PBR322 plasmid(4362bp)contain the sequence GATC atboth ends.MboI 5 GATC BamH1 . GGATCC CTAG CCTAGG 常染色體上的基因 (三)性別控制的應(yīng)用1畜牧業(yè)：精氨酸法、電泳法、雛雞自別雌雄品系 ZkZk (快羽雄)x ZKW (慢羽雌) ZkZK (慢羽雄) , ZkW (快羽雌) 2 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)：性反轉(zhuǎn)法、種間雜交、單性生殖3 養(yǎng)蠶業(yè)：人工單性

9、生殖、性別標(biāo)記系統(tǒng)常染色體上的基因(三)性別控制的應(yīng)用常染色體上的基因六性別畸形(一)性染色體與性別畸形1 睪丸退化癥(Klinefelters syndrome)核型一般為47 XXY,少數(shù)為48XXXY2 卵巢退化癥(Turners syndrome)核型一般為45 XO,此外還有XO/XX嵌合體3 XYY(及超Y)4 多X女人Barr小體在2個(gè)以上5 多X男人48XXXY,49XXXXY(二)發(fā)生機(jī)制常染色體上的基因六性別畸形常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因(三)基因與性別畸形男性假陰陽(yáng)人(Testicular feminingntiun)

10、核型2A XYX染色體上Tfm位點(diǎn)常染色體上的基因(三)基因與性別畸形常染色體上的基因七 伴性遺傳(Sexlinkage inheritance)(一)X染色體上基因的遺傳1 隱性經(jīng)典的例證為果蠅白眼性狀的遺傳 紅眼(雌) X 白眼(雄)F1 紅眼(雌、雄) F2 紅眼: 白眼3：1，紅眼雄：白眼雄1：1 常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因測(cè)交驗(yàn)證：F1 紅眼雌 X 白眼雄紅眼：白眼1：1，雌 ： 雄 1：1 X+Xw X Xw Y X+Xw XwXw X+Y XwY常染色體上的基因測(cè)交驗(yàn)證：常染色體上的基因人類中的伴X隱性遺傳(Sex-linked recess

11、ive inheritance,XR)例1：Hemophilia A 型 和B型A型基因在Xq28,VIII因子全長(zhǎng)186kb,約占X染色體的0.1%例2：color blindness我國(guó)男子發(fā)病率為7，女性患者只有0.4%。X連鎖隱性遺傳特點(diǎn)：(1)男性患者遠(yuǎn)多于女性，系譜中往往只有男患者。(2)性狀從得病的男人通過(guò)他的女兒傳給他外孫的半數(shù)。(3)男性患者的子女正常，不連續(xù)遺傳。(4)一個(gè)與X連鎖的基因永遠(yuǎn)不會(huì)從父親直接傳給兒子。(5)由于交叉遺傳，男性患者的兄弟、外祖父、姨表兄弟、外孫可能是患者，其他親屬不可能是患者。常染色體上的基因人類中的伴X隱性遺傳(Sex-linked reces

12、siv2 顯性例：抗維生素D佝僂癥遺傳特點(diǎn)：(1)患者雙親必有一方患有此病。女性患者多于男性，但 是女性患者病情較輕。(2)男性患者的后代中，女兒都是患者，兒子正常。(3)女性患者的后代中，子女各有1/2的發(fā)病可能性。(4)未患病的后代真實(shí)遺傳，不會(huì)患病。常染色體上的基因2 顯性常染色體上的基因(二) Y染色體的遺傳Holandric常染色體上的基因(二) Y染色體的遺傳常染色體上的基因(三)從性遺傳(八)Lyon假說(shuō)1949年Barr發(fā)現(xiàn)Sex-chromatin body(Barr body)dosage compensation effectLyon hypothesis(1)正常哺乳動(dòng)

13、物的體細(xì)胞中，兩條X染色體中只有一條在遺傳 上有活性，另一條在遺傳上無(wú)活性。(2)失活是隨機(jī)的。在同一哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞中，有些父源X染 色體失活，有些為母源失活。(3)失活發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期。(人類在胚胎發(fā)育16天時(shí))(4)雜合體雌性在伴性基因的作用上是嵌合體(mosaic)。證據(jù)：人類中 葡萄糖6磷酸脫氫酶 玳瑁貓常染色體上的基因(三)從性遺傳常染色體上的基因玳瑁貓常染色體上的基因玳瑁貓常染色體上的基因X染色體隨機(jī)失活的分子生物學(xué)研究1 并非整條X染色體上所有基因都失活2 失活染色體上的表達(dá)的基因與失活基因穿插排列3 X染色體上的特異失活位點(diǎn)(X inactivation center)例

14、：小鼠中 6801200kb 精確定位于Xq11-q12常染色體上的基因X染色體隨機(jī)失活的分子生物學(xué)研究常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因第五章 染色體畸變(chromosomal aberration)一 染色體結(jié)構(gòu)變異果蠅巨大染色體巨大性體聯(lián)會(huì)有橫紋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)puff結(jié)構(gòu)常染色體上的基因第五章 染色體畸變(chromosomal aberrati染色體發(fā)生變異的原因外部作用 ：各種射線、化學(xué)藥劑、溫度劇變等內(nèi)部作用 ：生理生化代謝失調(diào)、衰老、遠(yuǎn)緣雜交等(一)缺失 deficiency 染色體上的某一區(qū)段及其所帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現(xiàn)象。常染色體上的基因染色體發(fā)生變異

15、的原因常染色體上的基因種類鑒別遺傳效應(yīng) deficiency heterozygote deficiency homozygote pseudodominance 常染色體上的基因種類常染色體上的基因(二)重復(fù) duplication 染色體上增加了相同的某個(gè)區(qū)段而引起變異的現(xiàn)象。類別、鑒定、遺傳效應(yīng)常染色體上的基因(二)重復(fù) duplication常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因常染色體上的基因(三)倒位inversion染色體發(fā)生兩個(gè)斷裂以后，某一區(qū)段連同它帶有的基因順序發(fā)生180度的倒轉(zhuǎn)又重新接合并引起變異的現(xiàn)象。類別及鑒定常染色體上的基因(三)倒位inversion常染色體上的基因倒位的遺傳效應(yīng)臂間倒位pericentric inversion常染色體上的基因倒位的遺傳效應(yīng)常染色體上的基因臂內(nèi)倒位 paracentric inversion常染色體上的基因臂內(nèi)倒位 paracentric inversion常染色體Crossing-over repressor