第七章噬菌体与基因结构讲课.ppt

第七章 噬菌体与基因的精细结构分析 第一节 噬菌体的遗传重组分析 第二节 基因在染色体上的排列 第三节 基因精细结构分析 第一节 噬菌体的遗传重组分析 一、噬菌体的表型与突变型（T2噬菌体） 形态 ： 野生型（r+）：噬菌斑小(约1mm)，边缘模糊 突变型（r）：噬菌斑大(2mm以上)，边缘清晰 宿主范围： 野生型（h+）：侵染 E. Coli B，噬菌斑半透明 突变型（h）：侵染 E. Coli B 和B/2，噬菌斑透明 二、噬菌体的基因重组 重组值计算： 三、噬菌体T4 rII 突变型作图 Benzer分析了3000多个T4 rII突变型，都具有相同的表型，这些突变是是属于一个基因还是多个基因 ？ （1）重组作图 利用重组法进行重组测验，计算各种突变型的重组值。 （2）缺失作图 点突变（point mutation)：核苷酸对发生了改变 缺失突变（deletion mutation):缺失了相邻的许多核苷酸对。 缺失作图原理 将待测的突变型与已知的系列缺失突变型进行杂交，观测重组结果。 待测突变型与已知缺失突变系列（ A –D）杂交 第二节 基因精细结构分析 一、 基因的经典概念及发展 1865年 Mendel：遗传因子 1903年?Sutton?和 Boveri：遗传因子位于染色体上 1909年 Johanssen：基因 1910年—40年代, Morgan 建立基因学说。提出了 “三位一体”的基因概念 基因的经典概念 1、 染色体是基因的载体 2、基因在染色上呈直线排列 3、 基因的 “三位一体” 概念 结构单位：交换只能发生在基因之间 突变单位：整体突变，成为等位基因 功能单位：产生特定的表型效应 基因概念的发展 1944年 Avery：遗传物质是DNA。 1944年 Beadle：一个基因一个酶学说。 发展一基因一多肽学说 1953年 Wateon和Crick：DNA双螺旋模型。 基因是具有一定遗传效应的DNA片段。 基因概念的发展 1955年，Benzer的顺反子学说。基因是一个作用单位，但基因是可分的 。 60年代，Jacod 和 Monod：操纵子模型,基因在功能上是有差别的。 断裂基因，重叠基因，跳跃基因，假基因等的发现进一步丰富了基因的内容。 1、反式互补 控制同一性状的两个连锁基因。Arg1、Arg2 2、反式不互补 曲霉菌多种腺嘌呤营养缺陷型。如ad 16、ad 8 应将 ad16和 ad 8看作是一个基因内的两个位点，基因是一个作用单位，只有保持基因的完整，才具有正常的功能。 三、基因的精细作图 噬菌体T4 rII 突变型遗传图 研究表明 rII突变型分成两组（功能群）：A组和B组。 互补试验可以确定同一表型效应的两个突变型是等位的，还是非等位的。 同一顺反子的两个突变型是否为同一位点（site）突变，可通过重组作图来判断，如有重组，则两突变型处于不同位点，如测不出重组值，就确定为同一位点。 基因是一个作用单位（顺反子），基因内部可以产生不同的突变，形成不同的突变型，同一基因内可以进行重组。 顺反位置效应示意图 四、基因的现代概念 基因：一个基因相当于DNA分子上的一定区段，它携带有特定的遗传信息，这类遗传信息或者被翻译成多肽链(指mRNA)、或者被转录为RNA 、或者对其他基因的活动起调控作用 (启动基因，操纵基因等）。 一个顺反子等同于一个基因，可以分成很多突变子和重组子。 突变子（Muton） ：基因内改变后可以产生突变型表型的最小单位。一个突变子可以小到只是一个核糖核酸对。 重组子（recon） ：基因内发生重组的最小区间。即基因内不能由重组分开的基本单位。一个重组子可只包含一个核糖核酸对。 座位（locus）与位点（site）的区别 A组 B组 rIIA 是一个独立的功能单位。 rIIA 的任意两个突变型无互补作用 A B 反式不互补 A组 B组 rIIB是一个独立的功能单位。 rIIB 的任意两个突变型无互补作用 A B 反式不互补 A组 B组 r IIA 和 r IIB是两个独立的功能单位—— 两个顺反子（ cistron）----r IIA 和 rIIB 。 A组任一个突变型与B组的任一个突变型均能互补 A B 反式互补 顺反子（ cistron