9非孟德尔遗传.ppt

Xic的失活作用 XIST基因的表达 一、表观遗传变异 基因结构的改变会导致表型的改变，这种变异是可以遗传的。新的发现表明，在基因DNA序列不发生改变的情况下，基因表达可发生可遗传的变化，这种变化同样导致表型的改变，这种改变称为表观遗传变异（epigenetics variation）。 前面讲过的X染色体失活，本节讲的基因组印迹都是表观遗传变异，此外还有DNA甲基化、RNA编辑等，这些变异的遗传不符合孟德尔的遗传规律。 第四节???基因组印迹 二、孟德尔遗传规律的例外 孟德尔遗传规律认为不管遗传物质来自双亲的哪一方，都具有相同的表型效应。但是，有些遗传现象是例外的—— 例1：公驴与母马杂交生成骡子，公马与母驴的后代称为駃騠(jueti)，两者有相当显著的差别。 例2：具有两条母源的11号染色体的小鼠在胚胎期比正常小鼠小，而具有两条父源的11号染色体的小鼠在胚胎期比正常小鼠大，但这两种胚胎都死于发育阶段。 例3：亨廷顿病是一种常染色体显性遗传病，若致病基因HD来自父亲，则发病年龄小；若致病基因HD来自母亲，则发病年龄大。 例4：用人工单性生殖的小鼠胚胎，一是全套染色体来自雄性亲本，另一是全套染色体来自雌性亲本，这两种胚胎均在胚胎期死亡。 ※ 上述结果表明，父系基因组和母系基因组含有胚胎发育所需的不同信息。小鼠胚胎的正常发育需要分别来自双亲的一套染色体。 来自父母双方的同源染色体或等位基因存在着功能上的差异，子代中来自不同性别亲本的同一染色体或基因，当发生改变时可以引起不同的表型，这种现象称为基因组印迹。 基因组印迹的概念也可以理解为，基因组在传递信息的过程中对基因或DNA片段打下标识、烙印的过程。 如果母源染色体的基因被印迹，则父源染色体上的等位基因得到表达；如果父源染色体的基因被印迹，则母源染色体上的等位基因得到表达。 基因组印迹不服从孟德尔定律，是一种典型的非孟德尔遗传。 三、基因组印迹（基因组印记） 例：小鼠的类胰岛素生长因子2(Igf-2 )印迹基因 Igf-2突变为Igf-2m将失去原有的影响动物生长的功能，导致可能产生矮小型小鼠，但能否产生矮小型小鼠，则取决于Igf-2m的印迹情况 正反交试验: ♂Igf-2 / Igf-2 × ♀Igf-2m / Igf-2m ↓ Igf-2 / Igf-2m ▲ 母源的Igf-2m被印迹▲ ，父源的Igf-2表达，后代为正常小鼠 ♂Igf-2m / Igf-2m × ♀Igf-2 / Igf-2 ↓ Igf-2m / Igf-2 ▲ 母源的Igf-2被印迹▲ ，父源的Igf-2m表达，后代为矮小型小鼠。 试验结果表明： 正反交结果不一样； 都是母源的基因被印迹，是一种母系印迹； 被印迹的基因表达受抑制，失去生物学功能。 印迹遗传的特点： 总是表现父方印迹、母方表达或母方印 迹、父方表达。 正反交结果不同。 基因印迹的实质是基因表达受到抑制， 导致被印迹基因的生物学功能的丧失。 基因的印迹过程的三个阶段 建立阶段：印迹在配子形成过程中建立。 维持阶段：在胚胎和个体的体细胞中，来自母系的 基因继续维持被印迹的状态，父源的等 位基因得到表达。 抹除与重建阶段：发生在配子形成的过程中 基因印迹的机制 配子在形成过程中被打上标记 主要是DNA的甲基化，阻止基因的转录 低甲基化或不甲基化：转录活跃的基因 高度甲基化：不表达的基因 甲基化导致基因组印迹 例如：人类的PWS和AS综合征 相同的原因： 15号染色体长臂15q11— q13有微小缺失 不同的症状： PWS 智力低下，过度肥胖，身材矮小，小手小足… AS 特殊面容，大嘴呆笑，步态不稳，智力低下… 不同的症状的原因： PWS 患者缺失的15号染色体来自父亲，即缺少父源15号染色体缺失片段上的基因。 AS 患者缺失的15号染色体来自母亲，即缺少母源15号染色体缺失片段上的基因。 * * * 第九章 非孟德尔遗传 第一节 非孟德尔遗传现象第二节 母体效应第三节 剂量补偿效应第四节 基因组印迹第五节 核外遗传