断裂基因与重叠基因.ppt

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1、第七章基因精细结构遗传分析第一节基因概念第二节重组测验第三节互补测验第四节缺失作图第五节断裂基因与重叠基因第五节基因功能教学内容要点基因的概念、重组测验、互补测验、断裂基因与重叠基因、基因的功能难点重组测验、互补测验与基因的功能7.1基因概念和精细结构7.1.1基因概念的发展(1)遗传因子(孟德尔）(2)染色体是基因载体（摩尔根）(3)DNA是遗传物质（肺炎双球菌的转化实验）(4)基因是有功能的DNA片段（G.Beadle和E.Tatum:一基因一酶）(5)操纵子模型(Jacob和Monod)(6)跳跃基因和断裂基因的发现7.1.2基因的类别和相互关系(1

2、)结构基因(2)rRNA和tRNA基因(3)启动子和操纵基因7.1.2基因的类别及其相互关系根据基因的功能和性质，分为:(一)结构基因（structuralgenes）与调节基因（regulatorygenes）(二)核糖体RNA基因（ribosomalRNAgenes，简称rDNA）与转移RNA基因（transferRNAgenes，简称tDNA）(三)启动子（promotor）与操纵基因（operator）前者是转录时RNA聚合酶与DNA结合的部位；后者是调节基因产物阻遏蛋白或激活蛋白与DNA结合的部位，7.1.3基因与DNA多数肽链由150～300个

3、氨基酸组成，按三联密码子，须有450～900个核苷酸对编码，加上基因内不编码的核苷酸序列，一个基因约有500～6000个核苷酸对。并非DNA分子上任一含有几千个核苷酸对的区段都是一个基因，基因是一个含有特定遗传信息的DNA分子区段。特定核苷酸序列与其转录产物RNA核苷酸序列或翻译产物多肽链氨基酸序列相对应就是基因,要同时测定某一段DNA的核苷酸序列和相应产物的序列。7.2重组测验7.2.1拟等位基因黑腹果蝇红眼由一个显性基因控制，位于X染色体上，果蝇眼睛还有许多其他颜色，如粉红色、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是等

4、位的，之间是复等位关系。用“＋”代表野生型红色眼基因，wa代表杏色眼基因，w代表白色眼基因，当杏色眼（wa／wa）与白眼（w／Y）果蝇杂交时，F1为杏色眼，如果wa与w是等位基因，F１应只有两种亲本表型，但在大量F1群体中约有1／1000野生型红眼果蝇。红眼的出现不是突变，因为突变没有如此高频率。进一步研究证明杏色眼基因和白眼基因虽然在染色体上所占位置相同，即位于同一基因，但属于不同位点，之间可发生交换。如杏色眼wa++/wa+x白眼w/Y，F1杏色眼。wa+/+w和wa+/Y，F1雌蝇减数分裂时发生交换形成++与waw配子，++配子与任何其他配子结合所形

5、成的F1个体均表现为野生型红眼果蝇，因而F1群体中出现野生型个体。对杏色眼wa+/+w与野生型++/waw两种个体进行比较发现,基因组成一样，但排列不同，前者两个突变分别在两条染色体上，为反式（trans）排列，后者则是两个突变同时排在一条染色体上，而另一条染色体上两个位点均正常，为顺式（cis）排列。反式排列表现为突变型，顺式排列为野生型。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（pseudoallele）。拟等位基因的

6、发现证明了基因的可分性。7.2.2噬菌体突变型S．Benzer对大肠杆菌噬菌体T4的rIIA和rIIB两个基因的结构分析，证明了基因的可分性，基因内有大量的突变子和重组子。噬菌体的突变型可归为：①噬菌斑形态突变型：一些是由于侵染寄主后溶菌速度的快慢而形成大小不同的噬菌斑（plaque）；另一些是由于被感染细菌是全部或是部分被杀死而形成清晰或混浊的噬菌斑。②寄主范围突变型：噬菌体感染细菌时，首先吸附于细胞表面专一受体上，由受体基因控制，如果受体发生改变，可能使噬菌体不能附着，从而该噬菌体的寄主范围缩小。另外噬菌体突变也可扩大寄生范围。因为决定噬菌斑形态和宿主

7、范围突变的基因在其基因组中相当狭窄的特定区段里，大多数基因涉及生命过程必不可少的功能，所以上述突变通常是致死的。③条件致死突变型：条件致死突变型在遗传学研究中具重要意义，通过这种突变已鉴定出噬菌体的大部分基因。Benzer所用T4的rII突变就是遗传学研究中所用的第一个条件致死突变型。T4噬菌体有多个迅速裂解突变型，分别称为rl，rII，rIII等，它们位于染色体DNA的不同区段，这3组突变型由于在大肠杆菌不同菌株上的反应不同可以相互区别。T4rII突变使所侵染细胞迅速裂解形成大噬菌斑，所以称为rII突变型。Benzer对rII区域的突变进行了分析：rII

8、突变感染大肠杆菌B菌株后迅速裂解，形成比野生型大的噬菌斑，从而从大