普通遗传学第七章

普通遗传学第七章第1页，共25页，2023年，2月20日，星期五第一节基因的概念1、1865年Mendal提出“factor”1909年丹麦学者Johannson提出“gene“2、1910年Morgan，基因与染色体

1926年《基因论》，Mendal遗传规律再发现所有成就的总结。基因是功能单位（决定性状），基因是突变单位（基因是突变的最小结构），交换单位(交换的最小结构)三位一体

H.Muller(1890-1967)，美国遗传学家，Morgan的学生，突变研究的先驱者，由于辐射遗传学的贡献，获1946年诺贝尔奖。3、(1)1908年A.Garrod提出的“先天性代谢缺陷”的概念第一个把基因和酶之间的关系联系起来的人。1902年，Garrod从一些家谱研究中得出结论，黑尿病是一种遗传性疾病，患者是一对隐性基因的纯合体，不能产生某种酶催化尿黑酸的分解而使其在体内积累，因此患病。他声称“孟德尔因子会以某种方式影响机体内生化代谢中特定的代谢物的产生”。（独立发展起来的）

(2)人类的镰形细胞贫血症第2页，共25页，2023年，2月20日，星期五基因的概念1949年Neel认为，人类的镰形细胞贫血症是常染色体隐性突变引起的遗传病。同年，Pauling等用电泳分析，证实患者血红蛋白的结构与正常人的不同，并指出这种差异是由氨基酸组成成分不同造成的。1957年，Ingram详细分析了正常人和患者的血红蛋白，发现仅只有一个氨基酸之差，即β链第6位的谷氨酸在患者中变为缬氨酸。

(3)链孢霉生化遗传学

1941年Beadle和Tatum以链孢霉为材料提出“一个基因一个酶”假说4、1928年Griffith首先发现了肺炎球菌的转化现象

1944年Avery等人遗传的本质是DNA（基因是DNA）5、1953年J.Watson和F.Crick,DNA双螺旋结构模型6、1957年Benzer提出顺反子概念——经典遗传学对基因的最后认识（遗传作图、缺失作图和互补测验）7、1961年Jacob和Monod1961提出mRNA的概念、操纵子学说（解决基因控制性状即遗传信息展开）8、McClintock转座子（遗传信息横向传递与不稳定性）9、断裂基因、重叠和基因内基因（修订基因在染色体上的组织方式）。。。。。。第3页，共25页，2023年，2月20日，星期五第一节噬菌体的重组测验对性状的理解（噬菌斑？）噬菌斑形态突变型：r—r＋型清晰、浑浊、大噬菌斑、小噬菌斑宿主范围突变型：h—h＋型

(侵染、侵染后均可)

交换是发生在DNA分子间

(姊妹染色单体—T4噬菌体基因组)第4页，共25页，2023年，2月20日，星期五T4噬菌体野生型和几种突变型的区别噬菌体类型不同大肠杆菌菌斑平板

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大噬菌斑无噬菌斑（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页，共25页，2023年，2月20日，星期五噬菌体共侵染================E.coliBr47++r104E.coliBE.coliK()野生型小噬菌斑小噬菌斑rII大噬菌斑无噬菌斑（致死）rII:r47+,+r104(++,r47r104,r47+,+r104)E.coliB3456（3406+50）E.coliK()45第6页，共25页，2023年，2月20日，星期五重组率的计算100%重组率＝重组型噬菌斑数总噬菌斑数＝[E.coli()45]2[E.coliB3456]100%＝1.33%第7页，共25页，2023年，2月20日，星期五利用这种方法测得最小重组率的意义最小测得重组率=0.02%=0.02cMT4噬菌体图距=1500cM(遗传重组测得)T4噬菌体1.8105bp(生物化学测得)回头看作图的精度：0.02cM=2-3bp=[1.8105bp/1500cM]

0.02cM第8页，共25页，2023年，2月20日，星期五第二节噬菌体的互补测验互补的含义——指功能上互相协调完成一个事件第9页，共25页，2023年，2月20日，星期五一、拟等位基因和顺反位置效应P100

果蝇红眼：位于X染色体1.5cM的显性基因控制。果蝇的眼色：粉红色、杏色、伊红、象牙色和白色等突变型。早期研究认为控制这些眼睛颜色性状的基因都是互为等位，是复等位关系。（红眼-杏色，红眼-白眼，杏眼-白眼均为3：1分离；显隐关系）“+”：红眼基因wa：杏色眼基因（杏红色）W：白眼基因第10页，共25页，2023年，2月20日，星期五拟等位基因果蝇眼色红色：+

杏色：Wa

白色：W

其它色

P：杏眼♀×

白眼♂

Wa/Wa

W/Y

F1：杏眼

自交

F2：杏眼白眼红眼

3：1：1/1000可能原因：基因突变

重组？（基因内重组）基因自然突变率很低（10-6）,突变被排除为什么？——杏眼和白眼非等位？第11页，共25页，2023年，2月20日，星期五P：杏眼♀×

白眼♂

Wa+

+WWa+Y↓F1：杏眼♂×杏眼♀

Wa+

Wa+

Y+W↓F2：杏眼杏眼杏眼红眼杏眼

白眼白眼？

红眼

Wa+

+W

WaW

+

+

Wa+

+W

WaW

+

+Wa+Wa+Wa+Wa+YYYY

红眼？

RF

RF

RF

RF

基因内重组产生配子：

++

WaW比较：F1杏眼♀红眼♀

Wa+

反式WaW

顺式

+W++→第12页，共25页，2023年，2月20日，星期五拟等位基因（pseudoallele）:顺式排列（同一染色体，一个DNA分子）反式排列（同源染色体，两个DNA分子）这种由于排列方式不同而表型不同的现象称为顺反位置效应（cis-transpositioneffects），并将这种紧密连锁的功能性等位基因，但不是结构性的等位基因称为拟等位基因（Wa与W）。第13页，共25页，2023年，2月20日，星期五二、互补试验P103rIIA+b×rIIaB+

1、T4互补试验的概念和原理概念:

rIIA+b重组

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页，共25页，2023年，2月20日，星期五

表型K()有无互补结论表型K()有无互补结论

A+xaX+不存活-A群存活+B群y

B+

Y+b不存活-B群存活+A群不断的作这样的测验发现rII突变体分为两个群A群和B群，群内的突变不能互补，群间的突变体可以互补。

A群和B群分别属于rII的A区和B区，A区和B区是各自独立，分别有不同的功能，都是T4噬菌体在E.coliK()生命过程必不可少的，而功互补

2互补试验的原理

第15页，共25页，2023年，2月20日，星期五A群B群互补测验图解群内为什么不能互补（产生噬菌体）？互补测验的概念：简单的感染验证突变体互补功能（互补测验的方法）：斑点测试法P105第16页，共25页，2023年，2月20日，星期五三、顺反子（基因）1顺反子的概念：反式排列、顺式排列、顺反测验2顺反试验：指将两个突变分别处于顺式和反式，根据其表型确定两个突变是否是同一基因的试验。（看顺式反式排列是否有功能上的互补）3方法:

顺式反式结论

++/--+-/-+表现型野生型野生型属于两个顺反子(基因)表现型野生型突变型属于同一顺反子(基因)第17页，共25页，2023年，2月20日，星期五第18页，共25页，2023年，2月20日，星期五四、基因内互补（对顺反测验确定基因的挑战）机制：第19页，共25页，2023年，2月20日，星期五基因间互补基因内互补发生机率普遍存在只少数能发生缺失突变能不能酶活性同野生型明显低于野生型（仅25%）基因内互补与基因间互补的区别第20页，共25页，2023年，2月20日，星期五第三节缺失作图一、缺失的特点

1

多碱基的缺失

2

具不可逆性

3

有相同缺失突变型间不能通过重组恢复野生型二、缺失作图的优点：简便、精确三、缺失作图的条件：系列缺失突变体，限制条件四、缺失作图的原理P107原理：凡是能完成野生型功能的（互补的、产生噬菌体的），突变一定不在缺失区内；反之，突变一定在缺失区内。第21页，共25页，2023年，2月20日，星期五第22页，共25页，2023年，2月20日，星期五第四节基因的功能人类生化遗传学脉孢霉菌生化遗传学第23页，共25页，2023年，2月20日，星期五注意：疾病遗传学——只举一个例子1、先天性代谢缺陷与基因突变

1909年，Garrod发表“先天性代谢异常”例如：蛋白质蛋白质