基因组相同和基因13章.pptxVIP

第一节 同一有机体不同组织细胞基因相同的证据 一. 遗传学证据 同一个体细胞的染色体和基因组相同 果蝇幼虫细胞的多线染色体上有许多特征性的条带，其单倍体基因组约有5150个不同的条带，在整个幼虫和成体不同组织细胞中染色体数目是相同的，染色体上条带的图型也保持不变，条带的数目与基因的数目有明显的相关性.;唾液腺、马氏管、直肠和消化道中的染色体;二. 胚胎学证据 已分化细胞仍然具有发育成为其它细胞的潜能 分离的海胆的2-16细胞期胚胎卵裂球，每个都能发育为正常的胚胎??明早期胚胎卵裂球是全能的。蝾螈16-细胞期胚胎卵裂球具有发育为完整个体的潜能。已决定的或已分化的细胞是否仍然具有发育为其它细胞的能力？证据有两点: ⑴转决定(transdetermination)：果蝇幼虫成虫盘(imaginal discs，图)细胞，分化为确定命运的成虫细胞。这种决定是稳定的;但在一定条件下其命运也会改变，如触角盘经过多次移植将分化形成成虫的腿、翅或嘴。成虫盘细胞这种不按已决定的命运分化为一定类型器官，而是分化为成体其它器官的现象称为转决定;第4页/共28页;;;第7页/共28页;;;由于核移植技术不断改进，1966年Gurdon将爪蟾蝌蚪肠细胞核移植到去核卵，得到有生殖能力的成体。证明已分化的肠细胞的细胞核能指导完全的发育过程，产生不同类型的体细胞，说明了细胞核的全能性。 蝌蚪红细胞DNA停止复制，不合成RNA，将其核移入去核卵恢复DNA复制并发育出游泳蝌蚪。;从两栖类克隆实验结果的分析可归纳出以下结论：伴随发育的进行有机体的体细胞存在着普遍的核潜能限定的现象，这种限定是确定的，而且具有供体核的特异性。其次，分化细胞核基因组具有产生蝌蚪全部细胞类型的潜能。 后来核移植技术也用于哺乳动物(下图)。;;第三节 基因组相同的例外—基因组的改变 一、染色质消减(chrompsone diminution)：如马蛔虫体细胞的前体细胞在卵裂期间约80%的DNA丢失。 二、基因重排(gene rearrangement):如淋巴细胞在分化过程中免疫球蛋白基因重排，其基因组发生改变。 B淋巴细胞是受到抗原刺激后产生抗体的细胞。这种抗体对特异性抗原的选择涉及B淋巴细胞分化过程中新基因的产生.;抗体分子由两对多肽亚基组成，含有两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链(下图)。 抗体分子每条肽链分为变区和恒区：变区由氨基端组成，其结构决定抗体分子的特异性；恒区由羧基端组成，它决定抗体分子的其它性质。 编码抗体分子四条肽链的基因由DNA片段组成。 编码轻链的基因含三个DNA片段：V 片段负责编码轻链变区的97个氨基酸，大约有300种不同序列的V片段；J 片段负责编码轻链变区最后15-17个氨基酸，有4-5个不同序列的J片段；C 片段负责编码轻链恒定区。 在B细胞分化过程中，一个V片段和一个J片段经过移动和剪接形成轻链变区基因，即经过基因重排，其结果丢失了一些DNA片段（下图）。;第15页/共28页;;两栖类核糖体RNA基因位于核仁组织者区的核糖体DNA以成串重复的形式排列(上右图)。18S，5.8S和28S三种rRNA基因连接在一起，构成一个大的核糖体RNA基因转录单位。 这些单位在DNA链上串联重复约5000次。每个转录单位具有一个5’ 的前导序列，以后依次是 18S rRNA基因的编码序列、转录间隔、5.8S rRNA基因、转录间隔、28S rRNA基因。这些基因之间没有内含子，以整个转录单位转录成一个40S rRNA前体，再由后者产生三种rRNA。 染色体上 rRNA 基因转录单位一样，但非转录间隔区的长短不一样.通过基因扩增可转录产生大量的RNA，但基因扩增并不是普遍现象，其机制尚不完全清楚。;第十三章 染色质水平基因活性的调控;;;第21页/共28页;另外，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)有两种同工酶, 其基因分别位于两条X染色体上。杂合子妇女皮肤具有两种同工酶，纯合子妇女只有其中一种；杂合子妇女皮肤细胞克隆培养只有一种同工酶。 在卵子减数分裂时失活的X染色体恢复活性，保证完整遗传信息，其机制不清(右图);;用X射线照射水蜡虫，再把照射过的与未照射过的水蜡虫交配，只要雌性亲代被照射，而雄性亲代未照射，其后代不管雄性还是雌性幼体均大量死亡；反过来，雌性亲代未照射，雄性亲代照射，尽管雌性个体死亡仍很多，但雄性幼体死亡较少。雄性和雌性染色质不同。;第二节 选择性基因转录的染色质变化;用蜕皮激素处理果蝇唾液腺细胞时，染色体上出现一些新膨松和原有膨松的退化。蜕皮素免疫荧光抗体的研究证明染色体上蜕皮素结合位点即对蜕皮素敏感的膨松。 对蜕皮素敏感的膨松有三种：退化的膨松、刺激1小时内迅速产生的膨松和几小时后出现的膨松。先形成膨松的产物对后出现的膨松是必须