普通遺傳學(xué)第七章

普通遺傳學(xué)第七章第1頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)基因的概念1、1865年Mendal提出“factor”1909年丹麥學(xué)者Johannson提出“gene“2、1910年Morgan，基因與染色體

1926年《基因論》，Mendal遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn)所有成就的總結(jié)?；蚴枪δ軉挝唬Q定性狀），基因是突變單位（基因是突變的最小結(jié)構(gòu)），交換單位(交換的最小結(jié)構(gòu))三位一體

H.Muller(1890-1967)，美國(guó)遺傳學(xué)家，Morgan的學(xué)生，突變研究的先驅(qū)者，由于輻射遺傳學(xué)的貢獻(xiàn)，獲1946年諾貝爾獎(jiǎng)。3、(1)1908年A.Garrod提出的“先天性代謝缺陷”的概念第一個(gè)把基因和酶之間的關(guān)系聯(lián)系起來(lái)的人。1902年，Garrod從一些家譜研究中得出結(jié)論，黑尿病是一種遺傳性疾病，患者是一對(duì)隱性基因的純合體，不能產(chǎn)生某種酶催化尿黑酸的分解而使其在體內(nèi)積累，因此患病。他聲稱“孟德?tīng)栆蜃訒?huì)以某種方式影響機(jī)體內(nèi)生化代謝中特定的代謝物的產(chǎn)生”。（獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的）

(2)人類的鐮形細(xì)胞貧血癥第2頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因的概念1949年Neel認(rèn)為，人類的鐮形細(xì)胞貧血癥是常染色體隱性突變引起的遺傳病。同年，Pauling等用電泳分析，證實(shí)患者血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與正常人的不同，并指出這種差異是由氨基酸組成成分不同造成的。1957年，Ingram詳細(xì)分析了正常人和患者的血紅蛋白，發(fā)現(xiàn)僅只有一個(gè)氨基酸之差，即β鏈第6位的谷氨酸在患者中變?yōu)槔i氨酸。

(3)鏈孢霉生化遺傳學(xué)

1941年Beadle和Tatum以鏈孢霉為材料提出“一個(gè)基因一個(gè)酶”假說(shuō)4、1928年Griffith首先發(fā)現(xiàn)了肺炎球菌的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象

1944年Avery等人遺傳的本質(zhì)是DNA（基因是DNA）5、1953年J.Watson和F.Crick,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型6、1957年Benzer提出順?lè)醋痈拍睢?jīng)典遺傳學(xué)對(duì)基因的最后認(rèn)識(shí)（遺傳作圖、缺失作圖和互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)）7、1961年Jacob和Monod1961提出mRNA的概念、操縱子學(xué)說(shuō)（解決基因控制性狀即遺傳信息展開(kāi)）8、McClintock轉(zhuǎn)座子（遺傳信息橫向傳遞與不穩(wěn)定性）9、斷裂基因、重疊和基因內(nèi)基因（修訂基因在染色體上的組織方式）。。。。。。第3頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)噬菌體的重組測(cè)驗(yàn)對(duì)性狀的理解（噬菌斑？）噬菌斑形態(tài)突變型：r—r＋型清晰、渾濁、大噬菌斑、小噬菌斑宿主范圍突變型：h—h＋型

(侵染、侵染后均可)

交換是發(fā)生在DNA分子間

(姊妹染色單體—T4噬菌體基因組)第4頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月T4噬菌體野生型和幾種突變型的區(qū)別噬菌體類型不同大腸桿菌菌斑平板

E.coliBE.coliK()E.coliS野生型小噬菌斑小噬菌斑小噬菌斑rI

大噬菌斑大噬菌斑大噬菌斑rII大噬菌斑無(wú)噬菌斑（致死）小噬菌斑rIII

大噬菌斑小噬菌斑小噬菌斑rII:r47+,+r104(++,r47r104,r47+,+r104)第5頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月噬菌體共侵染================E.coliBr47++r104E.coliBE.coliK()野生型小噬菌斑小噬菌斑rII大噬菌斑無(wú)噬菌斑（致死）rII:r47+,+r104(++,r47r104,r47+,+r104)E.coliB3456（3406+50）E.coliK()45第6頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重組率的計(jì)算100%重組率＝重組型噬菌斑數(shù)總噬菌斑數(shù)＝[E.coli()45]2[E.coliB3456]100%＝1.33%第7頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月利用這種方法測(cè)得最小重組率的意義最小測(cè)得重組率=0.02%=0.02cMT4噬菌體圖距=1500cM(遺傳重組測(cè)得)T4噬菌體1.8105bp(生物化學(xué)測(cè)得)回頭看作圖的精度：0.02cM=2-3bp=[1.8105bp/1500cM]

0.02cM第8頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)噬菌體的互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)互補(bǔ)的含義——指功能上互相協(xié)調(diào)完成一個(gè)事件第9頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、擬等位基因和順?lè)次恢眯?yīng)P100

果蠅紅眼：位于X染色體1.5cM的顯性基因控制。果蠅的眼色：粉紅色、杏色、伊紅、象牙色和白色等突變型。早期研究認(rèn)為控制這些眼睛顏色性狀的基因都是互為等位，是復(fù)等位關(guān)系。（紅眼-杏色，紅眼-白眼，杏眼-白眼均為3：1分離；顯隱關(guān)系）“+”：紅眼基因wa：杏色眼基因（杏紅色）W：白眼基因第10頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月擬等位基因果蠅眼色紅色：+

杏色：Wa

白色：W

其它色

P：杏眼♀×

白眼♂

Wa/Wa

W/Y

F1：杏眼

自交

F2：杏眼白眼紅眼

3：1：1/1000可能原因：基因突變

重組？（基因內(nèi)重組）基因自然突變率很低（10-6）,突變被排除為什么？——杏眼和白眼非等位？第11頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月P：杏眼♀×

白眼♂

Wa+

+WWa+Y↓F1：杏眼♂×杏眼♀

Wa+

Wa+

Y+W↓F2：杏眼杏眼杏眼紅眼杏眼

白眼白眼？

紅眼

Wa+

+W

WaW

+

+

Wa+

+W

WaW

+

+Wa+Wa+Wa+Wa+YYYY

紅眼？

RF

RF

RF

RF

基因內(nèi)重組產(chǎn)生配子：

++

WaW比較：F1杏眼♀紅眼♀

Wa+

反式WaW

順式

+W++→第12頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月擬等位基因（pseudoallele）:順式排列（同一染色體，一個(gè)DNA分子）反式排列（同源染色體，兩個(gè)DNA分子）這種由于排列方式不同而表型不同的現(xiàn)象稱為順?lè)次恢眯?yīng)（cis-transpositioneffects），并將這種緊密連鎖的功能性等位基因，但不是結(jié)構(gòu)性的等位基因稱為擬等位基因（Wa與W）。第13頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、互補(bǔ)試驗(yàn)P103rIIA+b×rIIaB+

1、T4互補(bǔ)試驗(yàn)的概念和原理概念:

rIIA+b重組

rIIaB+

E.coliK()rII在E.coliK()死亡rIIA+b死亡rIIaB+死亡rIIab死亡rIIA+B+存活第14頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

表型K()有無(wú)互補(bǔ)結(jié)論表型K()有無(wú)互補(bǔ)結(jié)論

A+xaX+不存活-A群存活+B群y

B+

Y+b不存活-B群存活+A群不斷的作這樣的測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)rII突變體分為兩個(gè)群A群和B群，群內(nèi)的突變不能互補(bǔ)，群間的突變體可以互補(bǔ)。

A群和B群分別屬于rII的A區(qū)和B區(qū)，A區(qū)和B區(qū)是各自獨(dú)立，分別有不同的功能，都是T4噬菌體在E.coliK()生命過(guò)程必不可少的，而功互補(bǔ)

2互補(bǔ)試驗(yàn)的原理

第15頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A群B群互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)圖解群內(nèi)為什么不能互補(bǔ)（產(chǎn)生噬菌體）？互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)的概念：簡(jiǎn)單的感染驗(yàn)證突變體互補(bǔ)功能（互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)的方法）：斑點(diǎn)測(cè)試法P105第16頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、順?lè)醋樱ɑ颍?順?lè)醋拥母拍睿悍词脚帕小㈨樖脚帕?、順?lè)礈y(cè)驗(yàn)2順?lè)丛囼?yàn)：指將兩個(gè)突變分別處于順式和反式，根據(jù)其表型確定兩個(gè)突變是否是同一基因的試驗(yàn)。（看順式反式排列是否有功能上的互補(bǔ)）3方法:

順式反式結(jié)論

++/--+-/-+表現(xiàn)型野生型野生型屬于兩個(gè)順?lè)醋?基因)表現(xiàn)型野生型突變型屬于同一順?lè)醋?基因)第17頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、基因內(nèi)互補(bǔ)（對(duì)順?lè)礈y(cè)驗(yàn)確定基因的挑戰(zhàn)）機(jī)制：第19頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基因間互補(bǔ)基因內(nèi)互補(bǔ)發(fā)生機(jī)率普遍存在只少數(shù)能發(fā)生缺失突變能不能酶活性同野生型明顯低于野生型（僅25%）基因內(nèi)互補(bǔ)與基因間互補(bǔ)的區(qū)別第20頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)缺失作圖一、缺失的特點(diǎn)

1

多堿基的缺失

2

具不可逆性

3

有相同缺失突變型間不能通過(guò)重組恢復(fù)野生型二、缺失作圖的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、精確三、缺失作圖的條件：系列缺失突變體，限制條件四、缺失作圖的原理P107原理：凡是能完成野生型功能的（互補(bǔ)的、產(chǎn)生噬菌體的），突變一定不在缺失區(qū)內(nèi)；反之，突變一定在缺失區(qū)內(nèi)。第21頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)基因的功能人類生化遺傳學(xué)脈孢霉菌生化遺傳學(xué)第23頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意：疾病遺傳學(xué)——只舉一個(gè)例子1、先天性代謝缺陷與基因突變

1909年，Garrod發(fā)表“先天性代謝異常”例如：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)