哈工大哈工大-遗传学 第四章 基因精细结构的遗传分析
二、基因的类别及其相互关系
根据基因的功能和性质，可将其分为以下几类： 根据基因的功能和性质，可将其分为以下几类：
1、结构基因(structural gene)：既可转录又可翻译，参与生化途径 、结构基因 ：既可转录又可翻译， 2、调节基因(operator)：既可转录又可翻译，只起调节作用 、调节基因 ：既可转录又可翻译， 3、 RNA基因 、 基因
不能正常生长
基因内重组 Discovery of Recombination Within the Gene
子囊型 ① + ade + ade nic + nic + 分离 时期 四分子 类别 实得子 囊数 MⅠ MⅠ PD 808 ② + + + + ③ + + + ade nic + nic ade MⅠ MⅡ T 90 ④ + ade nic ade + + nic + MⅡ MⅠ T 5 ⑤ + ade nic + + ade nic + MⅡ MⅡ PD 90 ⑥ + + nic ade + + nic ade MⅡ MⅡ NPD 1 ⑦ + + nic ade + ade nic + MⅡ MⅡ T 5
真核生物和原核生物中发现基因组中某些可以移动位置的基 因，称跳跃基因。 称跳跃基因。
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断裂基因
70年代后发现大多真核生物基因都是不连续的，被 年代后发现大多真核生物基因都是不连续的， 年代后发现大多真核生物基因都是不连续的 不编码序列隔开，称断裂基因（ 不编码序列隔开，称断裂基因（split gene） 。 ）
w.t
Mut.
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二、噬菌体突变型
1、噬菌斑形态的突变型 、 2、寄主范围的突变型 、 3、条件致死突变型 、
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野生型与几种突变型的区别 不同大肠杆菌平板上噬菌斑表型 类 型 B r+ rⅠ Ⅰ rⅡ Ⅱ rⅢ Ⅲ 小噬菌斑 大噬菌斑 大噬菌斑 大噬菌斑 K(λ K(λ) 小噬菌斑 小噬菌斑 无噬菌斑（致死） 无噬菌斑（致死） 小噬菌斑 S 小噬菌斑 小噬菌斑 小噬菌斑 小噬菌斑
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第二节 重组测验
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一、 基因内交换
A a1 复等位基因 a1 a2 a1a1 × a2a2 A a2 a3
a1a2 ( 无野生型 )
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But ! 黑腹果蝇
A a1 a2 Xa2Xa2 × Xa1Y Xa1Xa2
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三、 Benzer的重组测验 的重组测验
rIIA1 mutant 单独感染 E.coli K (λ) λ
rIIA2 mutant 单独感染 E.coli K (λ) λ
混合感染E.coli B 混合感染
K (λ) λ 不能正常生长 能正常生长
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第一次分裂分离(M 模式 第一次分裂分离 I)模式
A
A A
a a
减数分裂I 减数分裂
A AA A A A a aa aa a
a a a a A A A A
A
a
a 减数分裂II 减数分裂 有丝分裂
第二次分裂分离(M 模式 第二次分裂分离 II)模式
A A A A a a a a
＋
＋ A － A
a a
四分子 基因型 次序
nic ade nic ade MⅠ MⅠ NPD 1
1、亲二型（parental ditype，PD)：2种基因型，都为亲型，包括①和⑤ 、亲二型（ 种基因型， ， ： 种基因型 都为亲型，包括① 2、非亲二型（non-parental ditype，NPD)：2种基因型，都为重组型，包括②和⑥ 、非亲二型（ 种基因型， ， ： 种基因型 都为重组型，包括② 3、四型（tetratype,T)：4种基因型，2亲型，2重组型，包括③、④和⑦ 、四型（ 种基因型， 亲型 亲型， 重组型 包括③ 重组型， ： 种基因型
突变品系
基本 培养基 鸟氨酸
基本培养基加 瓜氨酸 精氨酸
arg cit orn
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− − −
− − +
− + +
+ + +
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2. DNA是遗传物质 是遗传物质
1928年Griffith首先发现了肺炎球菌的转化；1944 年 首先发现了肺炎球菌的转化； 首先发现了肺炎球菌的转化 年Avery用生物化学的方法证明转化因子是 用生物化学的方法证明转化因子是 用生物化学的方法证明转化因子是DNA而不是 而不是 其他物质。 其他物质。
（二）生化和微生物遗传学
1. 一个基因一个酶
20世纪 年代 世纪40年代 提出一个基因一个酶 世纪 年代Beadle和Tatum提出一个基因一个酶的 和 提出一个基因一个酶的 假说， 假说，沟通了蛋白质合成与基因功能的研究
一个基因一个酶假说
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红色面包霉实验
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重叠基因
1978年英国剑桥大学分子生物学家 年英国剑桥大学分子生物学家Sanger分析了 年英国剑桥大学分子生物学家 分析了 φX174噬菌体 噬菌体DNA(5386bp)全序列后，发现它的核苷 全序列后， 噬菌体 全序列后 酸实际数比理论数少614个。 酸实际数比理论数少 个 同实验室的Barrell等发现其基因组中有些密码是 等发现其基因组中有些密码是 同实验室的 重叠的，从而形成重叠基因。 重叠的，从而形成重叠基因。
上一课重点内容回顾
着丝粒作图原理与方法 顺序四分子遗传分析 四分子分析 非顺序四分子遗传分析 两个基因作图原理与方法
相关概念：四分子、顺序四分子、第一次分裂分离(M 模式)、 相关概念：四分子、顺序四分子、第一次分裂分离 I模式 、 第二次分裂分离(M 模式)、子囊型(PD、NPD和T) 第二次分裂分离 II模式 、子囊型 、 和
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2. 染色体是基因的载体
功能单位
染 色 体
突变单位 交换单位
三位一体
经典遗传学认为：基因是一个最小的单位 最小的单位， ∴ 经典遗传学认为：基因是一个最小的单位，不能 分割；既是结构单位，又是功能单位。 分割；既是结构单位，又是功能单位。
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1953年Watson和Crick提出 年 提出DNA双螺旋结构模型，明 双螺旋结构模型， 和 提出 双螺旋结构模型 确了DNA的复制方式。 的复制方式。 确了 的复制方式 1957年Crick提出中心法则，61年提出三联体遗传密 年 提出中心法则， 年提出三联体遗传密 提出中心法则 码，从而将DNA分子结构与生物体结合起来 从而将 分子结构与生物体结合起来 分子遗传学领域的其他成就
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Griffith(1928)
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Avery(194பைடு நூலகம்)
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3. 基因是顺反子
1957年Benzer用大肠杆菌 噬菌体为材料，分析了基因内部 年 用大肠杆菌T4噬菌体为材料， 用大肠杆菌 噬菌体为材料 的精细结构，提出了顺反子 的概念， 的精细结构，提出了顺反子(cistor)的概念，证明基因是 的概念 证明基因是DNA 分子上一个特定的区段，是一个功能单位， 分子上一个特定的区段，是一个功能单位，包括许多突变位 点（突变子），突变位点之间可以发生重组（重组子） 突变子），突变位点之间可以发生重组（重组子） ），突变位点之间可以发生重组
跳跃基因 断裂基因 重叠基因
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跳跃基因（转座子） 跳跃基因（转座子）
50年代初，芭芭拉(Barbara McClintock) 在玉米的控 年代初，芭芭拉 年代初 制因子的研究中指出某些遗传因子可以转移位置
DNA transposable element
顺反子学说打破了“三位一体” 顺反子学说打破了“三位一体”的基因概念
近代基因的概念：基因是一段有功能的 序列， 近代基因的概念：基因是一段有功能的DNA序列，是一个遗传功 序列
能单位， 能单位，其内部存在有许多的重组子和突变子
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（三）、分子遗传学时期 ）、分子遗传学时期
基因概念：基因是一段特定的可转录的 转录的DNA序列，包括与其 序列， 基因概念：基因是一段特定的可转录的 序列 转录有关的启动子区域、表达调控区域和终止子区域等 转录有关的启动子区域、表达调控区域和终止子区域等。 启动子区域
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对基因更进一步的认识! 对基因更进一步的认识
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