遗传学第10章ppt课件.ppt

第十章 基因的本质 ;第一节 基因概念的发展;一、遗传因子; 丹麦遗传学家 Johansen W. 1909年发表“纯系学说”，明确区分“基因型”和“表现型”，提出“gene”的概念，代替了遗传因子。谈家桢先生在美期间翻译为“基因”。;二、染色体是基因的载体;一个功能单位—控制单位性状；;三、基因的功能;1;突变体;四、遗传物质是核酸; 1928年Griffith F. 在肺炎双球菌感染小鼠的实验中最早发现了转化现象，开启了对“转化因子的研究”;; 某些病毒为RNA病毒，其遗传信息由RNA携带。;五、DNA的分子结构;Wilkins M.;六、基因是顺反子;雌果蝇; +/BB个体中，两个B在同一染色体上，称为顺式（cis）排列；在B/B个体中，两个B在不同的染色体上，称为反式（trans）排列。;2、曲霉中的试验;二倍体后代中出现约0.14%的野生型 ?; 体细胞交换或有丝分裂交换：交换发生在二倍体菌丝的有丝分裂中，而不是发生在减数分裂中。;突变型;类型;;rx和ry 之间 的重组值; Benzer的方法可用来测算一个基因内部不同位点间的距离，它的精确度可达到十万分之一，即0.001个图距单位，所以称为基因的精细作图。;4、互补测验;;;rⅡ区的部分连锁图;没有互补; 一个顺反子是一个功能水平上的基因；是DNA分子上的一个特定的区段，就其功能而言是一个独立的单位。但在这一特定的DNA片段内含有许多突变位点，称为突变子（muton），即突变后可以产生变异的最小单位（或者是DNA中构成基因的一个或若干个核苷酸）；这些突变位点之间可以发生重组，称为重组子（recon），即不能由重组分开的最小单位。;转座因子（跳跃基因）;解离因子（dissociator，Ds）：;玉米中的转座现象;; 由于Ds基因解离的时间有早有晚、有长有短，表现在籽粒上的色斑就有大有小。换句话说，玉米籽粒（或叶片）之所以出现色斑，以及色斑的大小，既决定于色素基因C的表达，也是由于另外一个或多个基因调节和控制的结果。 转座因子的机理是从1944年至1950年才完全弄清楚。 McClintock 1950年发表了《玉米易突变位点的由来与行为》，1951年发表了《染色体结构和基因表达》两篇论文。; 随着分子生物学的发展，逐渐发现了许多与McClintock转座??子相同或相似的现象。例如，20世纪60年代末在大肠杆菌中发现了F因子、 “插入序列”（IS）等。 1976年，在冷泉港召开的“DNA插入因子、质粒和游离基因”专题讨论会上，明确地承认可用 “转座因子”来说明所有能够插入基因组的DNA片段。; McClintock在美国遗传学界是享有盛誉的女科学家，从30年代开始研究玉米， 有关玉米染色体的鉴定、分裂过程、连锁交换、结构变异、断裂·融合·桥循环等都与她有关，她还成功地阐明了脉孢菌减数分裂的全过程。 虽然是用经典遗传学方法完成的，但她同时也开启了通往分子遗传学的另一扇门。这是McClintock在细胞学水平上对基因的追踪，尽管当时人们还不知道DNA的本质。 ; IS是一类较小的转座因子，可以从染色体的一个位置转移到另一个位置，或从质粒转移到染色体上。IS本身没有任何表型效应，只携带和它转座作用有关的转座酶基因。; 操纵子（operon）; 断裂基因（interrupted gene）;; 断裂基因的生物学意义：; 指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。;癌基因（oncogene） 抑癌（抗癌）基因（anti-oncogene）;第二节 基因表达的调控;一、基因的类别;2、核糖体RNA基因（ribosomal RNA genes ，rDNA） 转移RNA基因（transfer RNA genes ，tDNA）;二、基因表达调控;Monod J.;三、原核生物基因表达的调控;2、操纵子模型;2）启动子（promoter） 操纵基因（operator）;;操纵子处于阻遏状态;操纵子处于诱导状态; 培养基中有; cAMP浓度高时，与CAP形成CAP- cAMP复合物，特异地结合到启动子的上游部分，促使RNA聚合酶有效地结合到启动子，启动转录； cAMP浓度低时，不能与CAP形成复合物，CAP复合物不能结合到DNA上，使RNA聚合酶不能有效地结合到启动区域。;;葡萄糖低 cAMP高：; 在lac操纵子中，既有阻遏物的负调控，又有CAP-cAMP复合物的正调控。正、负调控共同配合，使转录最有效进行。;;lacZ 基因组成型表达;