基因的认识及发展

基因的认识及发展Garrod:

一个突变基因---一种代谢缺陷

OneMutantGene---OneMetabolicBlockHomogentisicacidoxidasePhenylalanineTyrosineHomogentisicacidHydrolysisofdietaryproteinsCH2CHCOOHNH2CH2CHCOOHNH2HOCH2COOHHOOHCH3CCH2COOH+HOOCHC=CHCOOH

OCO2+H20正常代谢途径Alkaptonuria非

研究人类的先天性代谢疾病，其中有一种是尿黑酸症

1919斯特蒂文特报告果蝇朱砂眼突变型在一个雌雄嵌合体上回复成正常眼色1933年比德尔和伊弗鲁西（Ephrussi）提出采用成虫盘移植来研究细胞内反应底物的改变对眼色的影响芽盘,成虫盘

（imaginaldiscs)+:鲜红的（brightred）

v:桔黄色眼（vermilion）

cn:橙红色眼（cimnabar）

sc:暗红色眼（scarlet）。一、芽盘移植实验（果蝇眼）二、一基因一酶学说1941Beadle&Tatum

提出：“onegeneoneenzyme”hypothesis

乙酰鸟鸟氨酸精精氨琥珀精氨琥珀氨酸酶氨甲酰酶酸合成酶酸裂解酶↓↓↓↓

N-乙酰鸟氨酸瓜氨酸精氨精氨酸鸟氨酸琥珀酸氨甲酰磷酸天冬氨酸

图2-4精氨酸生物合成途径

BeadleandTatum:一个基因---一种酶

OneGene---OneEnzymeXraysMMCMMMVitaminsAminoacidsPurinesandpyrimidines

用X射线诱导处理红色面包霉，筛选出被诱导的突变体来进行实验。根据遗传分析和大量研究，他们认为基因发生突变，就可能导致酶活性的丧失。

红色链孢霉实验(1)突变品系基本基本培养基加培养基鸟氨酸瓜氨酸精氨酸

arg－－－＋

cit－－＋＋

orn－＋＋＋鸟氨酸(Ornithine),瓜氨酸(Citrulline)精氨酸(Arginine)红色链孢霉实验(2)突变品系基本基本培养基加培养基[A][C][O]arg－－－－

cit－＋－－

orn－＋＋－[A],[C],[O]分别为arg,cit

和

orn突变品系的细胞提取物第二节人类酶缺陷的遗传基础一、半乳糖血症（Galactosemia）二、白化病（albinism）

酪氨酸酶酪氨酸酶

酪氨酸多巴多巴醌

多巴色素5,6二羟吲哚

+蛋白质吲哚5,6醌黑色素黑素蛋白三、苯丙酮尿症（phenylketonuria,PKU）蛋白质苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸酪氨酸苯丙酮酸

四.莱-尼二氏症（Lesch-Nyhan

syndrome）

(自毁容貌综合征)

鸟苷酸次黄苷酸

HGPRT

鸟苷次黄苷

鸟嘌呤次黄嘌呤

HGPRT：次黄嘌呤－鸟黄嘌呤嘌呤磷酸核苷转移酶

尿酸第三节遗传咨询和产前诊断一、遗传咨询（Geneticcounseling）询问先征者的完整病史，家族史诊断是否为遗传病，遗传类型，发病风险？必要时查阅McKusick,V.A:《Mendlian

InheritanceinMan》通过产前诊断，决定是否终止妊娠。二、产前诊断（prenataldiagnosis）

指征是：（1）亲体为携带者；（2）母亲曾生育过先天性异常的婴儿；（4）35-40岁以上的高龄孕妇；（5）曾有多次流产，早产和死胎的孕妇；（6）亲体曾多次接触过放射线或在妊娠早期服过一些胎儿致畸药物。产前诊断采集标本的方法：羊膜穿刺抽取羊水，收集胎儿脱落细胞;

或从宫颈粘液中获取绒毛膜细胞;

或直接从子宫控中吸取绒毛膜细胞进行检测;

超声波可用于产前诊断神经管缺陷，如无脑儿，脊椎裂和水脑儿。胎儿镜（fetoscope）又称羊膜镜或宫腔镜产前诊断的方法：

细胞学，生物化学，分子生物学三、携带者的检出方法：

(1)染色体核型分析

(2)酶活性的检测

(3)分子生物的方法实例：神经节苷酯贮积病GM2-I型[Tay-Sachs症，家族性黑蒙性痴呆（familialamauroticidilcy），氨基已糖苷酶A（hexosaminidaseA,HexA）缺乏症]美国犹太人中本病基因频率为0.013－0.016，杂合子占3.24%，酶基因定位于15q23-q24。自1969年起

13个国家的73个城市开展携带者筛查，使本病的发生率降低65-85%。四、分子病（moleculardiease）1949Pauling等提出分子病是指由于基因的突变引起了蛋白质分子结构的改变而导致的疾病，如镰形细胞贫血（sicklecellanenia）。第四节基因的精细结构和顺反测验拟等位基因（pseudoallele）的提出Benzer于1953年发现T-偶数噬菌体rII五十年代中期本泽（Benzer）首先把“分子”基因的新概念引入了遗传学

r47r47

r47++r104

精细作图

r47++r106

r47++r102

B菌株K菌株Benzer顺反子概念和基因内重组

DiscoveryofRecombinationWithintheGene

Benzer以T4噬菌体为材料进行了研究工作，正式提出“顺反子”这个术语

rIIAmutantrIIBmutant单独感染E.coliK单独感染E.coliK混合感染E.coliK能正常生长不能正常生长不能正常生长Benzer顺反子概念和基因内重组

DiscoveryofRecombinationWithintheGene

m1rIIA

Chromosomecarringmutation1m2rIIA

C