1、第五章分子水平上的基因功能(中)、5.5中心定律及其發(fā)展、中心定律(central dogma )闡述了從生物世代、個體及遺傳物質(zhì)到性狀的遺傳信息流，即遺傳物質(zhì)復(fù)制、性狀表現(xiàn)過程中的遺傳信息流。 最初由Crick提交，進(jìn)行了多次修改。 中心定律的發(fā)展，逆轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄): 逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA RNA的自復(fù)制DNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，中心定律的發(fā)展，中心定律的發(fā)展，蛋白質(zhì)合成過程，即從DNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄和翻譯遺傳信息的過程，以及遺傳信息從DNA， 5.6基因的功能(一基因一酶假設(shè))，一方面，在Garrod的先天性代謝缺陷20世紀(jì)初，英國醫(yī)師Garrod首先發(fā)現(xiàn)了人類中的一些先天性代謝缺陷疾病，如丙

2、酮尿癥(PKU )，它有常染色體隱性基因決定。 這是因為，該隱性基因不能產(chǎn)生苯丙氨酸的羥化酶，不能將提取物內(nèi)多才多藝的苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為丁酸，血液中的苯丙氨酸蓄積，在苯丙氨酸轉(zhuǎn)移酶的作用下，從其他代謝途徑轉(zhuǎn)化為有毒的苯丙酮酸，進(jìn)行尿檢苯丙酮酸酪氨酸3，4二苯丙氨酸苯丙酮酸對羥苯丙酮酸黑色素尿黑酸aa (黑尿癥)已有?；姿酑O2 H2O，苯丙酮尿癥，pp，cc，白化癥，因此，他第一次基因和酶二、一個基因的酶假說Beadle和Tatum是1941年提出的，1958年獲得諾貝爾獎。 (1)生物合成過程基因： a b c d酶： a b c d代謝物： 1 2 3 4 5前體色素原a色素原b紅紫色，檢測

3、物質(zhì)A B C D E G突變3 4個體5，突變型：5423代謝過程： E A C B D G，(2)突變型和合成缺陷，(3) 一個基因一個酶的實驗依據(jù)，精氨酸缺陷型補(bǔ)充培養(yǎng)基：鳥aa瓜aa精aa菌株I精氨酸突變菌株菌株，分析結(jié)果表明，基因arg1 arg2 arg3酶1酶2酶3前體鳥aa瓜aa精aa，(4)一個基因一個酶的限制性(1)全部(2)一些酶由多個基因編碼；(3)一些基因調(diào)控多種酶；(4)一些RNA具有催化活性；(3)一個結(jié)構(gòu)基因一條多肽鏈的證據(jù)；直接證據(jù)人的長狀細(xì)胞貧血正常人紅細(xì)胞中含有血紅蛋白(HbA ) :圓盤狀長狀細(xì)胞貧血患者紅細(xì)胞包括血紅蛋白(HbS ) :長狀、溶血型貧血

4、，不能攜帶氧氣。 正常人基因型為HbA HbA血紅蛋白，HbA異常人基因型為HbS HbS血紅蛋白，HbS雜合體基因型為HbA HbS血紅蛋白兼有HbA和HbS。 但是，由于HbA可以攜氧，因此不表現(xiàn)臨床癥狀。 HbA有由4條多肽鏈組成的22條，其中2條是同一鏈，各有141個氨基酸的同一鏈有2條，各有146個氨基酸。 Ingram中HbA和HbS具有相同的鏈，但只有第6位氨基酸不同，HbA為谷氨酸，HbS為蠅酸，HbA和HbS的等位基因的不同引起了由該基因控制的多肽鏈上的氨基酸的不同。 由此可知，基因以某種方法規(guī)定了蛋白質(zhì)中氨基酸的順序。、5.7基因的微結(jié)構(gòu)順反子、5.7.1基因內(nèi)重組的發(fā)現(xiàn)、

5、偽等位基因黑腹果蠅中的wa代表杏色眼基因、w代表白色眼基因，均位于x染色體上的P wa wa wY杏色白色f1waway (杏色眼) F2 wa wa wa w wa Y wY。 F2應(yīng)該只有親本兩種表型，但大量的F2群體中會出現(xiàn)2/1000野生型紅眼，紅眼并非突變，不會出現(xiàn)那么高的頻率，這是因為杏色目基因和白眼基因在染色體上所占的位置(座位)相同，但屬于不同的部位， 被證明在它們之間可以交換的P wa/wa w/Y F1 wa/w wa/Y (配子) (配子) wa wa wa y f 2出現(xiàn)/wa和/Y (紅眼野生型)、順逆位置效應(yīng)(cis-trans position effect):

6、wa/w的2個突變分別在2個染色體上，稱為反式(trans )，wa w /個土在100年同時排列在1個染色體上，另1個染色體上的2個部位都正常的反式顯示突變，順序排列為野生型，通過這樣的排列方式表型偽等位基因(pseudoallele ) :表型效應(yīng)類似于密切連鎖的功能性等位基因，但證明了基因是可分離的，而不是結(jié)構(gòu)性等位基因。 Oliver和他的學(xué)生M Green首先考慮在非常接近lozenge位點的兩側(cè)發(fā)現(xiàn)幾個變異位點的變異型進(jìn)行實驗，將這些標(biāo)記稱為側(cè)翼標(biāo)記。 如果交換發(fā)生在lozenge位點內(nèi)，則一個側(cè)翼標(biāo)記產(chǎn)生重組染色體，在野生型基因lz附近出現(xiàn)固定的標(biāo)記。 lzs/lzg雜合體雌性x

7、染色體的lozenge位點附近有如下側(cè)翼標(biāo)記：5.7.2順逆子與互補(bǔ)測試、順逆子：不同突變之間沒有互補(bǔ)功能區(qū)，一個順逆子是一個基因，一個基因座遺傳上的一個作用正反試驗：將兩個偽變異分別分為順式和反式，從其表型確定兩個變異是否是同一基因的試驗。 一、互補(bǔ)試驗的原理和方法互補(bǔ)試驗(順逆試驗):基于功能確定等位基因的試驗。 即，根據(jù)順式表型和反式表型來確定兩個突變體是否屬于同一基因(順反子) :組合r突變體，同時感染大腸桿菌k ()株，對雙重感染的細(xì)菌進(jìn)行兩種親基因型的子噬菌體(也有少量重組型的噬菌體) 互補(bǔ)試驗的原理表型有無機(jī)能互補(bǔ)結(jié)論反式： A B A B反式3360 a Bab，變異型是同一順

8、逆子，野生型是不同的順逆子，互補(bǔ)試驗的結(jié)果表明，r變異型可分為r A和r B兩個互補(bǔ)組。 所有的r A突變型的突變位點位于r區(qū)的一端，是獨立的功能單位，所有的rB突變型的突變位點位于r區(qū)的另一端，也是獨立的功能單位的說明： r A和rB是兩個獨立的功能單位，雖然各有不同的功能，但它們的功能是互補(bǔ)的。 遺傳突變單位和重組單位是突變子(muton )和重組子(roecon )，突變子是基因內(nèi)變化后能夠產(chǎn)生突變表型的最小單位。 這相當(dāng)于一對核苷酸，不能定義為基因。 重組基因是基因內(nèi)不能重組分離的遺傳單位，也不能定義為一個基因。 所以，基因可以分開，可以分為許多突變子和重組子。二、噬菌體突變型1、斑塊形態(tài)的突變型2、宿主范圍的突變型3、條件致死突變概念：用于條件致死突變型Benzer實驗的T