基因的概念和結構第一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五一、復等位基因(multiplealleles)基因座：基因位于染色體上的位置復等位基因：一個群體中，存在著2個以上的等位基因一個2倍體的正常細胞最多只能有復等位基因中的2個

2個等位基因，可以組成3種基因型

3個等位基因，可以組成6種基因型

4個等位基因，可以組成10種基因型

n個等位基因，可以組成n+n(n-1)/2種基因型其中純合體為n個,雜合體為n(n-1)/2個第二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五血液成分抗凝離心處理：上層成分：血漿，抗體，蛋白質中層成分：白細胞，血小板下層成分：紅細胞不抗凝處理：上層成分：血清，抗體，無纖維蛋白原下層成分：紅細胞，白細胞，血小板第三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1.1ABO血型系統(tǒng)的抗原與抗體A抗原A抗體B抗原B抗體A血型＋－－＋B血型－＋＋－AB血型＋－＋－O血型－＋－＋紅細胞：抗原，血清：抗體第四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五ABO血型系統(tǒng)遺傳方式

基因：IA、IB、i

A血型：IAIA

、IAi

B血型：IBIB

、IBi

AB血型：

IAIB

O血型：ii第五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1.2Rh血型的遺傳機制恒河猴紅細胞(Rhesusmonkeys抗原)免疫家兔兔抗猴血清檢測人紅細胞

85％產(chǎn)生凝集反應

15％無凝集反應定名恒河猴紅細胞抗原為Rh抗原1952年Murray發(fā)現(xiàn)動物的Rh抗血清與人類的Rh抗原不反應，提出動物與人的抗原是兩種不同抗原1963年定名人類為Rh抗原動物為LW抗原第六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Rh血型的新生兒溶血癥Rh陽性血型的紅細胞帶有Rh抗原，無抗體

Rh陰性血型的紅細胞沒有Rh抗原，有抗體

Rh陰性血型的母親懷有Rh陽性血型的胎兒，在母親胎盤異常情況下，臨產(chǎn)時會出現(xiàn)母親的抗體進入新生兒血液中，與嬰兒的抗原產(chǎn)生免疫反應，造成嬰兒溶血第七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Rh血型的遺傳機制Rh抗原受控于3個緊密連鎖的基因座：

Cc、Dd、Ee，以單倍型方式傳遞

C、c、D、E、e5種抗原當D基因存在時，為Rh陽性

d基因沒有相應的抗原，是Rh陰性血型單倍型：一條染色體上的基因組成CDE；CDe；CdE；cDE；Cde;cDe;cdE;cde;第八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Rh血型的遺傳機制

例題：具有CcDEe抗原的個體，可能由哪些基因型組成？

CDE/cDe;CDe/cDE;CdE/cDe;

CDE/cde;CDe/cdE;(?)第九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Rh血型的遺傳機制

復合抗原：ce復合抗原；CE復合抗原；

cE復合抗原…….

當ce基因在一個單倍型上時，會出現(xiàn)ce復合抗原。其抗體可與CDE/cDe的細胞反應如果母親具有C,D,E抗原，父親具有c,E,e抗原，子女可能的表型是什么?如果子女中有一個具有CcDEe抗原，怎樣推測他的單倍型和基因型？

CDE/CdE(CDE/CDE)XcdE/cde第十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Rh血型的遺傳機制

表型為Rh陰性的母親與Rh陰性的父親生有一女和一子。女兒為Rh陰性，抗原與父親相同為c,e,兒子是Rh陽性，抗原是C,D,e,分析其遺傳機制。母親CDe/cde父親cde/cde

女兒cde/cde兒子CDe/cdeX1前體D有Rh抗原

X0無前體D無Rh抗原

母親：X0X0CDe/cde,無D抗原，是Rh陰性父親：X1X1cde/cde,無D抗原，是Rh陰性女兒：X1X0cde/cde,無D抗原，是Rh陰性兒子：X1X0CDe/cde,有D抗原，是Rh陽性第十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1.3人類白細胞抗原（humanleukocyteantigen，HLA）

異體移植的免疫作用(組織不相容性)

抗宿主反應：受體抗原－供體抗體[GVHR]

排斥反應：受體抗體－供體抗原主要組織相容性抗原系統(tǒng)(majorhistocompatibilityantigensystem)主要組織相容性復合體基因

(majorhistocompatibilitycomplexgene,MHC)第十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五HLA的遺傳機制主要組織相容性抗原按免疫性分為3類第一類：移植抗原(transplantationantigen),

位于T淋巴細胞上，編碼HLA-A、B、Ｃ第二類：免疫反應的信息傳遞抗原編碼HLA-DR、DQ、DZ/DO、DP第三類：補體蛋白，同抗原-抗體復合物作用編碼HLA-C2，C4，TNFαβ單倍型(haplotype)：同一條染色體上的基因組成第十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原基因連鎖圖HLA6p21-23.DPDQDRC4C2BCA411232125155第II類第三類第一類超基因(Supergene)：一組功能相近，緊密連鎖的基因第十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的基因HLA-AHLA-BHLA-CHLA-DRHLA-DQHLA-DPA1B5Cw1DR1DQ1DPw1A2B7Cw2DR2DQ2DPw2A3B8Cw3DR3DQ3DPw3A9B12Cw4DR4…..DPw4A11B13Cw5DR5…..Aw19B14Cw6DRw6Aw33Bw22Cw7DR7Aw36Bw59Cw8DRw8…..…..…..…...第十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的分型

淋巴細胞毒試驗：

HLA-A、B、C抗原來源于T淋巴細胞，HLA-DR、DQ來源于B淋巴細胞，抗血清來源于孕婦，(由于胎母HLA不合，母親產(chǎn)生抗體)或免疫抗血清分型純合子分型細胞分型(HDC)：由于HLA-D抗原不同，引起混合淋巴細胞增殖(MLR)，用已知D抗原的純合子分型淋巴細胞，檢測待測細胞是否反應，可作分型預處理淋巴細胞分型(PLT)：根據(jù)同抗原細胞不反應原理，預處理兩種細胞后，得到識別HLA-DP抗原的能力，可作分型第十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的基因分布HLA-A白人黑人黃種人

A10.150.03/A20.260.150.30A30.120.070.01A110.060.010.25A250.02//白人抗原Aw43/0.01/南非黑人抗原Aw36/0.02/黑人人抗原

第十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的基因分布HLA-B白人黑人黃種人

Bw40.410.410.35B70.090.090.02B130.030.010.03B380.03/0.02Bw450.040.04/Bw46//0.05黃種人抗原

第十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的基因分布強關聯(lián)：連鎖基因實際出現(xiàn)的頻率大于理論頻

率的現(xiàn)象A26B38A2Bw46

猶太人單倍型黃種人單倍型Bw45在黃種人中極少，在美洲的印第安人，愛斯基摩人等人群中，該抗原也極少，推測與種族的起源有關。

第十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原與人類疾病

B27抗原與強直性脊椎炎強關聯(lián)患者中90％以上都是B27抗原如果一個人有50％的可能是強直性脊椎炎，檢查他的白細胞抗原，有B27抗原，他的患病的機會就大大增高反之，則減少有病的可能性第二十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五白細胞抗原的單倍型分析父抗原：A2，A11，B13

，Bw46母抗原：A3

，A9

，B5

，B7子1抗原：A2A3B7Bw46子2抗原：A11A9B5B13子3抗原：A2A9B5Bw46子4抗原：A3A11B7B13子5抗原：A3A11B7Bw46第二十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1.4MN血型的遺傳分析

人群中存在著MN血型系統(tǒng)，受M和N兩個基因控制，并顯性

MNMMMMNNMNNN第二十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五MN血型的遺傳分析MNSs是緊密連鎖的血型基因單倍型是：MS;NS;Ms；Ns基因型有10種：MS;NS;Ms；NsMS/MS;Ms/MsNS/NS;Ns/NsMS/NS;MS/MsMS/Ns;Ms/NsNS/Ms；NS/Ns第二十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五MN血型的遺傳分析

用M和N血清檢查一個家庭，確定父親基因型是NN,母親是MM，兒子是MM

結論：兒子不是該夫妻的親生孩子但是其它血型和方法證明孩子的確是親生的發(fā)現(xiàn)了Mg抗原亞型Mg抗體不能與M抗原反應檢測結果，父親表型是具有Mg和N抗原，基因型是MgN

兒子基因型是MgM第二十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1.5Xg血型的遺傳分析Xg抗原是目前發(fā)現(xiàn)的第一個與性別有關的抗原基因:Xga有Xg抗原

Xg無Xg抗原

Xga對Xg顯性第二十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Xg血型的遺傳分析Xg抗原XgaXg

Xga

第二十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五二、順反子(cistron)——一個基因一條多肽早期的基因概念：基因是一個功能單位，重組單位，突變單位發(fā)展的基因概念：基因是一個功能單位，基因內部可突變和重組一個基因就是一個順反子基因的順式和反式排列第二十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Fig15.10Thearrangementofgeneticmarkersincisandtransheterozygotes.?2003JohnWileyandSonsPublishers第二十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Fig15.11Thecis-transpositioneffectobservedbyEdwardLewiswiththeaprandwmutationsofDrosophila.?2003JohnWileyandSonsPublishers第二十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Fig15.12Thecistest.?2003JohnWileyandSonsPublishers第三十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Testyourknowledge#1.?2003JohnWileyandSonsPublishers第三十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五如何判斷突變是在一個順反子內還是2個不同的非等位基因

a1a1xa2a2a1a1xa2a2

突變型突變型突變型突變型

a1a2突變型

a1a2突變型

突變型野生型突變型同一順反子的不同位點同一順反子的相同位點如果F1代是野生型，說明a1，a2

是兩個非等位基因第三十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Fig15.16Intrageniccomplementationsometimesoccurswhentheactiveformofanenzymeorstructuralproteinisamultimerthatcontainsatleasttwocopiesofanyonegeneproduct.?2003JohnWileyandSonsPublishers第三十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五三、操縱子operon——遺傳信息傳遞和表達調控的統(tǒng)一體乳糖操縱子概念：操縱基因和由它操縱的幾個結構基因連鎖在一起，幾個結構基因由一個啟動子轉錄成為一個mRNA分子，然后翻譯成幾種蛋白質色氨酸操縱子阿拉伯糖操縱子第三十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五乙?；D移酶半乳糖苷透性酶?-半乳糖苷酶操作位點第三十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五一些概念超基因supergene：作用于一種性狀或作用于一系列相關性狀的幾個緊密連鎖的基因基因家族genefamily：一個祖先基因經(jīng)過重復(duplication)和變異而產(chǎn)生的一組基因基因超家族superfamily：一個共同的祖先基因通過各種各樣的變異，產(chǎn)生了結構大致相同但功能卻不盡相似的一大批基因，分屬于不同的基因家族第三十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五一些概念基因簇genecluster：功能相同或相關的許多基因聚集成簇孤獨基因orphangene：在成簇的基因家族中通過染色體重排而分散到其他位置上的成員假基因pseudogene：具有與功能基因相似的序列，但由于有許多突變以致失去了原有的功能而沒有功能的基因，常用ψ表示第三十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第三十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第三十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第四十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五四、外顯子和內含子—斷裂基因interruptedgene內含子(intron)：真核生物基因的兩個編碼序列之間的非編碼序列外顯子(exon)：編碼蛋白質的編碼序列少數(shù)細菌基因：1997午8月公布的幽門螺桿菌基因組外顯子是出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列內含子是未出現(xiàn)在mRNA分子中的基因序列第四十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第四十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五RNA剪接splicing初級轉錄物(primarytranscript)mRNA的前體(PremRNA)不均一核RNA(hnRNA,heterogeneousnuclearRNA)內含子的堿基：GT……AGhnRNA的序列：GU……AG第四十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第四十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五核tRNA前體(pre-tRNA)的內含子是通過直接切割和連接加以去除tRNA內含子通過轉酯作用(transesterification)實現(xiàn)剪接內含子一致序列consensussequence：GU……AG剪接體spliceosome：蛋白質+核內小RNA(smallnuclearRNAs)第四十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第四十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五套馬索酵母：UACUAAC高等真核生物：PyNPyPyPuAPy第四十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第四十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五可變剪接alternativcsplicing①由初級轉錄物所決定，基因轉錄時可以從不同的起始點開始或在不同的終止點結束，由此產(chǎn)生不同的初級轉錄物②初級轉錄物的剪接方式不止一種，有的外顯子被置換、添加或缺失，產(chǎn)生不同的基因產(chǎn)物第四十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五順式(cis)剪接：在同一個RNA分子上的序列剪接成為mRNA反式(trans)剪接：不同RNA分子的外顯子之間的剪接第五十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第五十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五內含子類型供體位點(donorsite)：5’剪接位點受體位點(acceptersite)：3’剪接位點GroupI：rRNA、tRNA和mRNA前體，自我剪接GroupII：真菌、植物細胞器、少數(shù)原核生物，自我剪接GroupIII：細胞器RNA，自我剪接第五十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五孿生內含子：由兩個或更多個GroupII內含子或GroupIII內含子組成由一個內含子嵌入另一個內含子序列中tRNA內含子：真核細胞核tRNA前體古細菌內含子：tRNA、rRNA，核酸酶切割、RNA酶連接酶性核酸(ribozyme)：具有催化活性的RNA第六十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第六十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五五、重疊基因overlappinggene1977年SangerX174Phage5375bp實際編碼的蛋白質比預期要多提出了重疊基因概念基因轉錄起始點不同，但是共用同一段DNA序列或幾個核苷酸的不同基因第六十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第六十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五果蠅：蛹上皮蛋白質基因位于另一個基因的內含子之中多巴脫氨酶基因同相鄰的朝相反方向轉錄的基因有88bp的共同序列人：I型神經(jīng)纖維瘤(NFI)基因有300kb，第一個內含子中發(fā)現(xiàn)了三個編碼蛋白質的基因功能尚未弄清的跨膜蛋白質EVI2A和EVI2B、

OMGP(編碼寡突細胞髓磷脂糖蛋白質)內含子中的3個基因的轉錄方向正好同NFI

基因的轉錄方向相反第六十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1998年12月，公布了秀麗新小桿線蟲(Caenorhabditiselegans)的全基因組序列，線蟲的每個基因平均有5個內含子，有的內含子序列中包含了tRNA基因，tRNA基因的轉錄方向不一定與包含它的基因的轉錄方向相同進化，意義病毒，高等生物

第六十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五六、生物中的轉座成分——基因并不全是固定在染色體的一個位置上插入序列insertedsequence,IS轉座子transposon，Tn轉座噬菌體mutatorphage，Mu第六十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五易位與轉座的概念易位translocation染色體發(fā)生斷裂后，通過斷端的重接使染色體斷片連接在同一條染色體上的新位置上或：同一條染色體的斷端連接轉移到另一條染色體上染色體斷片上的基因隨著染色體的重接而移動到新位置第六十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五易位與轉座的概念轉座transposition在轉座酶的作用下，或是轉座因子直接從原來位置上切離下來，然后插入染色體的新位置或是染色體上的DNA序列轉錄成RNA，RNA反轉錄產(chǎn)生的cDNA插入染色體的新位置第六十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.1可動基因(mobilegene)

在基因組中可以移動的基因原始發(fā)現(xiàn)：McClintockB，1951年玉米粒顏色的遺傳正常：有色有色異常：有色色斑有色無色第六十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五1932年，美國遺傳學家B.McClintock發(fā)現(xiàn)玉米籽粒色斑不穩(wěn)定遺傳現(xiàn)象

1951年首次提出轉座子的概念，認為在基因組的不同區(qū)域存在可移動的控制因子controllingelement

1983年獲諾貝爾獎第七十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五植物雙受精示意圖第七十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五玉米的轉座因子玉米色粒調控元件Ac-Ds系統(tǒng)第9染色體短臂激活因子-解離系統(tǒng)activatordissociationsystemC基因，色素合成基因Ac基因：自主移動的調節(jié)因子，4.5kb,5個exon，編碼轉座酶Ds基因：非自主移動的受體因子

0.4~4.0kb,與Ac有同源序列

插入引起色素不能合成第七十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五可動基因(mobilegene)

玉米粒顏色的遺傳（C基因決定有色）

CAc有色

CDsAc花斑

CDs無色第七十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第七十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Ac與Ds因子的結構Ac因子:4.563kb;兩端有11個bp的反向重復序列:5’CAGGGATGAAA….TTTCATCCCTG3’3’GTCCCTACTTT….AAAGTAGGGAC5’Ds因子：與Ac序列具有很大相同，但是中間缺失序列。有0.5-4.0kb。第七十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五

第七十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.2插入序列(insertionsequence,IS)細菌染色體和質粒僅含有轉座酶基因的簡單轉移序列

長度多在700~1500bp左右由末端反向重復序列(IR)、轉座酶基因組

成插入基因組中時，在靶位上生成正向重復序列(DR)第七十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五變性復性emL.CaroandE.BoydelaTour短莖長度大致與IS兩端的反向重復序列（IRinvertedrepeatsequence）相同第七十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第七十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五常見的IS結構IS長度末端IR靶位DR插入選擇IS1768239隨機IS213274195熱點IS414281811AAAN20TTTIS51195164熱點IS101329229TNAGCNIS50153199熱點第八十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第八十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.3轉座子(transposon,Tn)帶有轉座酶基因等必需基因及抗藥性等與轉座無關基因的轉座因子結構特征：兩端具有正向或反向插入序列，同時兩端的IS可能相同或不同常見的轉座子：轉座子長度標記末端取向Tn55700KanRIS50反向Tn109300TetRIS10反向Tn92500CamRIS1正向第八十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五原核生物轉座成分的基本結構第八十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第八十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第八十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第八十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五轉座子的轉座途徑復制轉座replicativetransposition轉座因子在轉座期間先復制一份拷貝，而后拷貝轉座到新的位置，在原先的位置上仍然保留原來的轉座因子有轉座酶(transposase)和解離酶(resolvase)的參與第八十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五轉座子的轉座途徑非復制轉座non-replicativetransposition轉座因子直接從原來位置上轉座插入新的位置，并留在插入位置上只需轉座酶的作用2種方式：“切割與黏接”“cutandpaste”交換結構crossoverstructure第八十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第八十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五?兩大步

a)共合體形成切口－連接－復制第九十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五b)

拆分

靶位點的DR形成第九十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第九十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五非復制型轉座模式供體上最終產(chǎn)生雙鏈斷裂供體位點如不能被修復則有致死效應第九十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五酵母接合型的轉換單倍體細胞的接合型matingtype：a型和α型，由單個基因座MAT所決定MAT有一對等位基因MATa和MATα

在同宗接合(homothallic)的酵母菌株中，酵母菌十分頻繁地轉換其接合型第九十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五在MAT基因座兩側有兩個基因MATa和MATα的拷貝，這就是HMLα和HMRa基因MAT基因座是通過轉座而轉換其接合型的基因轉換GeneconvertionMAT基因座的序列轉換成另一個基因的序列第九十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第九十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五酵母MAT序列的轉換-----依賴于同源重組的位點特異性的序列代換

酵母結合型的轉變---DNA序列的代換，而不是互換

---依賴于序列的同源性（被代換的序列命運是被降解調---突變試驗）第九十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五同源序列

匣子WXYZ1Z2totalHML723704747

239882501MAT723704747

239882501MATa723704642239882369HMRa704642239881585第九十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五

轉換過程內切酶(HO)識別、切割--Y/Z1交界處---起始MAT序列的轉換

(雙鏈斷裂)

［HM匣子受Sir阻遏蛋白的保護］①第九十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Y區(qū)域被降解，直到Yα和Ya相同的部分或一直到X區(qū)域①②第一百頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五四個斷頭侵入供體匣子的同源部分并與其中互補鏈配對以供體DNA為模板復制Y區(qū)域，holliday結構形成③④第一百零一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五Holliday結構的拆分，產(chǎn)生新的MAT匣子和這次轉換中的供體匣子第一百零二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五需要大范圍的同源序列

需要重組酶系(rad52基因產(chǎn)物、位點特異性的HO內切酶)第一百零三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.4果蠅中的P因子(element)果蠅的P因子有兩種類型全長P因子：長2907bp，兩端有33bp的反向重復序列(IR)，有4個外顯子，編碼轉座酶；只在生殖系細胞中實現(xiàn)完整的RNA剪接，生成有活性的轉座酶；在體細胞中，RNA剪接的不完整，無活性缺失型P因子：不能編碼轉座酶，依賴于全長P因子才能轉座移動；第一百零四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五P品系果蠅：帶有全長和缺失型P因子

M品系果蠅：不含P因子或只含缺失型P因子雌M果蠅X雄P果蠅不育雄M果蠅X雌P果蠅可育第一百零五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百零六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百零七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五果蠅P因子不育機理開放閱讀框ORF0…ORF1…ORF2…ORF3

內含子

123P因子表達差異：

ORF0，1，266KD，轉座阻遏物

ORF0，1，2，387KD，轉座酶P型細胞質：含66KD，阻遏轉座；87KDM型細胞質：無全長P元件的產(chǎn)物第一百零八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百零九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五

P雌

XP雄細胞質含p因子轉座阻遏物含p因子

P因子不能轉移

可育

P雌

XM雄細胞質含P因子轉座阻遏物無p因子

P因子不能轉移

可育

P雄

XM雌

含P因子細胞質不含阻遏物

P因子能轉移

不育

第一百一十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百一十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百一十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百一十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百一十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.5果蠅的FB因子兩端：反向重復序列變性時，反折疊成為發(fā)夾狀結構第一百一十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百一十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6反轉錄轉座retrotransposon通過RNA為中介，反轉錄成DNA后進行轉座的可動元件病毒超家族(viralsuperfamily)，可編碼反轉錄酶或整合酶，自主轉錄呈DNA時，具有LTR序列非病毒超家族(nonviralsuperfamily)，不可編碼反轉錄酶或整合酶，不能自主轉錄呈DNA時，無LTR序列第一百一十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6.1

反轉錄病毒基因組是單鏈RNA前病毒DNA(proviralDNA)：整合插入宿主細胞基因組DNA的、經(jīng)反轉錄生成的DNA內源性前病毒(endogenousProvirus)：生殖細胞第一百一十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五參與病毒復制過程的3個編碼蛋白質：gag(group-specificantigen)基團，編碼病毒的核心蛋白pol基因，編碼反轉錄酶env基因，編碼病毒的包膜糖蛋白第一百一十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五反轉錄病毒RNA基因組：5′端是帽核苷酸3’端有一串多聚腺嘌呤核苷酸poly(A)5’端和3‘端各有一個短的(10~80核苷酸)重復序列U5和U3序列與5’端和3‘端的短重復序列鄰接第一百二十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五U5是病毒RNA基因組5’端特有的序列，長80~100核苷酸U3是病毒RNA基因組3’端特有的序列，長度為170~1260核苷酸RNA基因組→

DNA基因組：兩端形成LTR(長末端重復序列，Longterminalrepeat)由U3—R—U5組成第一百二十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五病毒的RNA基因組RNA:RU5gagpolenvU3RDNA:U3RU5gagpolenvU3RU5

LTRLTR

基因組--DR-U3RU5gagpolenvU3RU5DR----

第一百二十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6.2酵母的轉座子Ty

Transposonyeast在Ty插入位點兩側各生成5bp的重復序列Ty家族中的大部分成員是屬于Ty1和Ty917兩大類型每個Ty因子長約6.3kb，兩端有長330bp的正向重復序列，稱為δ序列Ty轉錄成兩種Poly(A)+mRNA轉錄由位于Ty左端的δ序列的啟動子所啟動第一百二十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五一種mRNA轉錄到5kb時終止另一種則繼續(xù)轉錄，至5.7kb時在右端的δ序列中終止短的RNA稱為TyA，翻譯生成Tya蛋白質長的RNA稱為TyB，翻譯生成Tyb蛋白質Tya是一種DNA結合蛋白質Tyb含有反轉錄病毒反轉錄酶、蛋白酶和整合酶的同源物Tya和Tyb從同一起始點開始翻譯Tyb通過一種特定的移碼(frameshift)事件，繞過終止密碼子而繼續(xù)翻譯下去第一百二十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百二十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百二十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百二十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百二十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6.3Copia因子果蠅第一百二十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6.4LINEsL1重復序列長散在重復序列(longinterspersednuclearelement,LINE)，意為散在分布的長細胞核因子，是散在分布在哺乳動物基因中的一類重復序列，這種重復序列較長另一類短散在重復序列的細胞核因子稱為(shortinterspersednuclearelements，SINE)第一百三十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五LINE：可以自主轉座的一類反轉錄轉座子，來源于RNA聚合酶II的轉錄產(chǎn)物SINE：非自主轉座的反轉錄轉座子，來源于RNA聚合酶III的轉錄物L1：LINE中的一種重復序列，長約650bp，哺乳動物基因組中的拷貝數(shù)可多達10萬份，主要集中在AT富集區(qū)第一百三十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五L1以及由L1編碼的反轉錄酶作用于其他非自主反轉錄轉座子以后所生成的DNA序列，加起來至少占人類基因組全長的四分之一

LINE有分別長1137bp和3900bp的可讀框，這兩種可讀框有14bp的重疊序列屬于病毒超家族與疾病相關第一百三十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五3’轉導3’transduction：L1十分有效地將位于L13’端的側序一起轉座到新的位置當L1本身的轉錄終止信號較弱而3’側序中有很強的轉錄終止信號時，RNA聚合酶進行轉錄L1時就會發(fā)生“連讀“(readthrough)，而將L1和3’側序一起轉錄第一百三十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.6.5非自主反轉錄轉座元件—SINE、Alu序列和假基因SINE的重復序列長度為130bp到300bp之間簡單重復序列(simplerepetitivesequence)重復序列長度為5~200bpAlu序列：哺乳動物基因組中SINE家族的一員，約有50萬份拷貝DNA序列中有限制性內切核酸酶AluI的識別序列AGCT第一百三十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五人基因組Alu序列長282bp，由兩個同源但有差別的亞基構成亞基來源于有缺失突變和點突變的7SLRNA基因兩個亞基間由腺嘌呤核苷酸密集的序列連接兩端各有一個正向重復序列末端有一個poly(A)尾第一百三十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百三十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五7SLRNA：7SRNA的一部分，是信號識別顆粒(signalrecognitionparticle,SRP)的組成部分7SRNA基因是由RNA聚合酶III轉錄的第一百三十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五假基因來源于RNA聚合酶II的轉錄產(chǎn)物沒有轉錄活性的不含內含子序列末端有很短一段A·T堿基對兩端各有一個短的正向重復序列第一百三十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五6.7轉座引起的遺傳效應插入突變插入失活插入帶來新的基因非精確解離形成突變(缺失，重復，倒位)插入激活第一百三十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百四十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百四十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百四十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五七、癌基因和抑癌基因

Oncogene、Suppression-oncogene癌基因①病毒癌基因，指反轉錄病毒的基因組里帶有可使受病毒感染的宿主細胞發(fā)生癌變的基因，簡寫成v-onc②細胞癌基因，簡寫成c-onc

，又稱原癌基因(proto-oncoene)，指正常細胞基因組中，一旦發(fā)生突變或被異常激活后可使細胞發(fā)生惡性轉化的基因癌基因又稱為轉化基因transforminggene第一百四十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五抑癌基因或腫瘤抑制基因(tumorsurpressorgene)又稱抗癌基因(anti-oncogene)，是指能夠抑制細胞癌基因活性的一類基因，其功能是抑制細胞周期，阻止細胞數(shù)目增多以及促使細胞死亡癌基因：功能獲得(gainoffunction)，只要有一個等位基因發(fā)生突變時就可引起癌變抑癌基因：功能丟失(lossoffunction)，只要有一個等位基因是野生型時，就可抑制癌變第一百四十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五致癌病毒和病毒癌基因①乳頭瘤病毒②腺病毒③皰疹病毒④乙型肝炎病毒⑤反轉錄病毒(retrovirus)和v-onc的來源⑥細胞癌基因和癌基因的分類第一百四十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五反轉錄病毒(retrovirus)人體T淋巴細胞病毒(HTLV-I)：白血病患者的白細胞同白細胞介素2(IL-2)一起培養(yǎng)后，首次從這些細胞里分離出來HTLV-IIHTLV-III：能引起獲得性免疫缺損癥(acquiredimmunodeficiencysyndrome，AIDS)即艾滋病，又稱人類免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)

第一百四十六頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五細胞癌基因v-onc來源于c-onc，但是c-onc一般均處于不活功狀態(tài)盡管在每個細胞的基因組中都有c-onc，但細胞仍是正常的，不會發(fā)生癌變，這樣的c-onc又稱為原癌基因這是一種潛伏的癌基因，當它一旦由于某些因素的作用而處于活化狀態(tài)時，就可使細胞癌變第一百四十七頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五癌基因的分類①生長因子：sis

②生長因子受體：erbB、fms、trk

③細胞內信號轉導物：src、abl、rab、gsp、ras④細胞核轉錄因子：jun、fos、myc、erbA第一百四十八頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五抑癌基因對腫瘤發(fā)病的遺傳易患性(geneticsusceptibility)只要有它的一個野生型等位基因存在時，就是顯性效應，可抑制腫瘤細胞的形成。所以，抑癌基因是顯性的腫瘤抑制基因，同時又是隱性的癌基因雜合性丟失(lossofheterozygosity,LOH)：一個基因座上的一對等位基因從雜合狀態(tài)變成純合狀態(tài)第一百四十九頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五八、染色體外基因extrachromosomalgene質粒plasmid附加體episome“雄性”“雌性”超螺旋supercoiled第一百五十頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五線粒體基因組mitochondrion線粒體是真核細胞中的細胞器每個細胞中含有幾十至數(shù)千個線粒體每個線粒體有多個線粒體基因組拷貝線粒體是非孟德爾式遺傳方式，在高等生物中具有母性遺傳的特征第一百五十一頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百五十二頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百五十三頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五第一百五十四頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五mtDNA的遺傳特征母性遺傳：mtDNA全部來自母親，非孟德爾式遺傳，線粒體隨機分配到子細胞mtDNA無內含子，無修復系統(tǒng)mtDNA復制，轉錄，翻譯所需的酶由核基因組提供mtDNA一般沒有蛋白質保護mtDNA合成存在于細胞整個周期具有突變和缺失熱點第一百五十五頁，共一百七十二頁，編輯于2023年，星期五mtDNA致病的遺傳機制線粒體基因組本身突變線粒體基因組突變可以引起視覺神經(jīng)和心肌性疾病點突變：由于mtDNA裸露，易受損傷，且無修復機制；所以突變頻率較高

11778密碼突變，arg-----his