第2章从基因到基因组

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医学生物化学与分子生物学(第二版)

医学生物化学与分子生物学(第二版)
医学生物化学与分子生物学(第二版)
2009年科学出版社出版的图书
01 内容简介
03 序言
目录
02 推荐 04 文摘
科学出版社出版、吴士良主编的《医学生物化学与分子生物学(第2版)》一书为普通高等教育“十一五”国 家级规划教材。全书共30章,分属基础、临床和专题3篇,主要包括蛋白质结构与功能,基因克隆、表达调控及 与疾病的关系,信号转导与疾病,肿瘤转移与肝纤维化的生化机制等内容。
文摘
临床疾病的诊断方法大致有四种:临床诊断、血清免疫学诊断、生化学诊断和基因诊断。前面三种方法是以 疾病表型改变为依据的,而很多表型的改变不是特异的,出现的时间往往较晚。因此,有时它不能为疾病做出早 期、明确的诊断。基因是携带生物遗传信息的基本功能单位,是位于染色体上的一段特定序列。作为生命的物质 基础——基因的改变,会导致各种表型的改变,进而引起疾病的发生。因此,理想的诊断方法是对患者基因或 DNA本身直接进行分析,因为这种分析摆脱了上述各种限制。机体各种组织的细胞均有全套基因组DNA,都可以作 为分析的材料,而不必考虑表达问题。例如,淋巴细胞、皮肤细胞、绒毛细胞均可用来分析8珠蛋白基因而不一定 要采用骨髓细胞;又如苯酮尿症时缺乏的苯丙氨酸羟化酶只在肝中产生,但任何组织、细胞的DNA均可用作苯丙 氨酸羟化酶基因的检查。自20世纪中期起,分子生物学理论与技术飞速发展,Watson等(1953年)发现DNA双螺 旋结构,20世纪60年代遗传密码被破译;20世纪70年代建立DNA重组和测序技术以及癌基因与抑癌基因研究的突 破;20世纪80年代对珠蛋白生成障碍性贫血(地中海贫血)基因治疗的研究和逆转录病毒载体的开发,为基因诊 断和治疗提供了理论依据与技术方法。基因诊断的历史较短,最早进行基因诊断的是.Botstein,他在1980年首 先将限制性片段长度多态性方法用于基因诊断分析,从此揭开了基因诊断的序幕。近年来,随着PCR方法、分子 杂交及一系列新技术的不断发展,基因诊断已经涉及人类的绝大多数。疾病。人类的疾病除外伤外,几乎都与基 因相关,因此,基因诊断的对象已经由原来局限的遗传病扩大到感染性疾病、肿瘤、心血管疾病、退行性疾病和 寄生虫病等领域。基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法,直接检测患者体内基因结构及其 表达水平是否正常,从而对疾病做出诊断或辅助诊断。基因诊断可以在DNA水平和mRNA的基因转录水平上检测出 疾病基因的存在和缺陷。

第二章基因组结构与功能练习题(附答案)

第二章基因组结构与功能练习题(附答案)

第二章基因与基因组结构与功能(一)选择题A型题1.原核生物染色体基因组是A.线性双链DNA分子B.环状双链DNA分子C.线性单链DNA分子D.线性单链RNA分子E.环状单链DNA分子2.真核生物染色体基因组是A.线性双链DNA分子B.环状双链DNA分子C.线性单链DNA分子D.线性单链RNA分子E.环状单链DNA分子3.有关原核生物结构基因的转录,叙述正确的是A.产物多为多顺反子RNAB.产物多为单顺反子RNAC.不连续转录D.对称转录E.逆转录4.原核生物的基因组主要存在于A.质粒B.线粒体C.类核D.核糖体E.高尔基体5.下列有关原核生物的说法正确的是A.原核生物基因组DNA虽然与蛋白结合,但不形成真正的染色体结构B.结构基因中存在大量的内含子C.结构基因在基因组中所占比例较小D.原核生物有真正的细胞核E.基因组中有大量的重复序列6.下列有关原核生物的说法不正确的是A.原核生物的结构基因与调控序列以操纵子的形式存在B.在操纵子中,功能上关联的结构基因串联在一起C.在一个操纵子内,几个结构基因共用一个启动子D.操纵元件也是结构基因E.基因组中只存在一个复制起点7.真核生物染色质中的非组蛋白是A.碱性蛋白质B.序列特异性DNA结合蛋白C.识别特异DNA序列的信息存在于蛋白上D.不能控制基因转录及表达E.不参与DNA分子的折叠和组装8.真核生物染色质的基本结构单位是A.α-螺旋B.核小体C.质粒D.ß-片层E.结构域9.关于真核生物结构基因的转录,正确的说法是A.产物多为多顺反子RNAB.产物多为单顺反子RNAC.不连续转录D.对称转录E.新生链延伸方向为3'→5'10.外显子的特点通常是A.不编码蛋白质B.编码蛋白质C.只被转录但不翻译D.不被转录也不被翻译E.调节基因表达11.下列有关卫星DNA说法错误的是A.是一种高度重复序列B.重复单位一般为2~10 bpC.重复频率可达106D.能作为遗传标记E.在人细胞基因组中占5%~6%以上12.下列有关真核生物结构基因的说法不正确的是A.结构基因大都为断裂基因B.结构基因的转录是不连续的C.含有大量的重复序列D.结构基因在基因组中所占比例较小E.产物多为单顺反子RNA13.染色体中遗传物质的主要化学成分是A.组蛋白B.非组蛋白C.DNAD.RNAE.mRNA14.真核生物染色质中的组蛋白是A.酸性蛋白质B.碱性蛋白质C.一种转录因子D.带负电荷E.不带电荷15.指导合成真核生物蛋白质的序列主要是A.高度重复序列B.中度重复序列C.单拷贝序列D.卫星DNAE.反向重复序列16.真核生物基因组一般比较庞大,但所含基因总数却很少,究其原因下列说法不正确的是A.产物多为单顺反子RNAB.存在大量的重复序列C.非编码区所占比例较大D.存在大量的内含子E.编码区所占比例很小17.在DNA重组技术中,最常用到的并存在于原核生物中的载体是A.BACB.人工染色体C.噬菌体D.质粒E.YAC18.与原核细胞基因组相比,真核细胞基因组的编码方式与其不同,主要体现在A.以单顺反子的形式进行转录B.以多顺反子的形式转录C.存在大量的重复序列D.基因组较大E.结构基因所占比例较小19.用非特异性核酸酶酶切真核细胞的染色质DNA时,大多数情况下可得到约200 bp的片段,其主要原因是A.DNA片段较短B.每个核小体单位包含约200 bp的DNAC.核酸酶没有特异性D.基因组结构简单E.DNA是线性的B型题A.不连续的B.连续的C.瞬时的D.无规律的E.不需要启动子20.原核生物结构基因中编码信息是21.真核生物结构基因中编码信息是A.质粒B.线粒体DNAC.核糖体中的核酸D.核小体E.重复序列22.原核生物的基因组除染色体DNA外还包括23.真核生物的基因组除染色体DNA外还包括A.线性分子B.环状分子C.单链分子D.RNAE.cDNA24.线粒体基因组是25.质粒基因组是X型题26.原核生物基因组位于哪种结构中A.质粒B.线粒体C.类核D.内质网E.核糖体27.真核生物基因组位于哪种结构中A.核糖体B.线粒体C.染色体D.质粒E.高尔基复合体28.真核生物染色体中的核心组蛋白包括A.H1B.H2AC.H2BD.H3E.H429.线粒体DNAA.能独立编码线粒体中的一些蛋白质B.是核外遗传物质C.是环状分子D.是线性分子E.编码的蛋白质不能进入细胞核30.病毒基因组可以是A.DNAB.RNAC.线性分子D.环状分子E.可以形成多顺反子mRNA(二)名词解释1.基因组(genome)2.质粒(plasmid)3.内含子(intron)4.外显子(exon)5.断裂基因(split gene)6.假基因(pseudogene)7.单顺反子RNA(monocistronic RNA)8.多顺反子RNA(polycistronic RNA)9.卫星DNA(satellite DNA)10.单拷贝序列(single copy sequence)(三)简答题1.原核生物染色体中结构基因的特点是什么?2.简述质粒的基本特征。

2第二章 基因、基因组与基因组学

2第二章  基因、基因组与基因组学
(侧翼序列),参与基因表达调控。
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1、结构基因
① 原核生物的结构基因是连续的,RNA合成后不需 要剪接加工。
z
y
非结构基因 a
非结构基因
结构基因
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9
② 真核生物结构基因 由外显子(编码序列)和内
含子(非编码序列)两部分组成,编码序列不连续, 称为断裂基因(split gene / interrupted gene)。
医学分子生物学
第二章 基因、基因组与基因组学
南华大学生物化学与分子生物学教研室
目录 CONTENT
• 基因的结构与功能 • 基因组的结构和功能 • 基因组学 • 基因组复制 • 本章小结
PPAARRTT1 1
第一节
基因的结构与功能
基因的生物学概念 基因的现代概念
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3
一、基因的生物学概念
1909, W. L. Johannsen 将遗传因子改称为基因(gene),提出 基因型和表型的概念
1910,T. H. Morgan 证实基因在染色体上
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4
1944, M. McCarty & O. Avery 肺炎球菌转化实验
1952,A. Hershey & . Chase T4噬菌体感染细菌实验
25
3. 结构基因没有内含子,多为单拷贝,结构基 因无重叠现象;
4. 基因密度非常高,基因组中编码区大于非编 码区;
5. 重复序列很少,重复片段为转座子; 6. 有编码同工酶的等基因(isogene);
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7、存在可移动的DNA序列
转 座 因 子 ( transposable element ) : 能 够 在 一 个 DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段。

第二章 从基因到基因组(From Genes to Genomes)

第二章 从基因到基因组(From Genes to Genomes)
Figure 2.4 When restriction fragments are identified by their possession of a labeled end, each fragment directly shows the distance of a cutting site from the end. Successive fragments increase in length by the distance between adjacent restriction sites.
2.2 Genes can be mapped by restriction cleavage
bp is an abbreviation for base pairs; distance along DNA is measured in bp. Restriction enzymes recognize specific short sequences of DNA and cleave the duplex (sometimes at target site, sometimes elsewhere, depending on type). Restriction map is a linear array of sites on DNA cleaved by various restriction enzymes.

Hale Waihona Puke 2.1 Introduction 2.2 The nature of interrupted genes 2.3 Organization of interrupted genes may be conserved 2.4 Exon sequences are conserved but introns vary 2.5 Genes can be isolated by the conservation of exons

分子遗传学-第2章-基因组

分子遗传学-第2章-基因组
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第三节
真核生物基因组
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3.1 概况
• 除非特别说明,真核生物基因组一般是指其核基 因组 • 真核生物基因组由多个 DNA 分子组成,每个皆 为双链线形分子 • 每个 DNA 分子皆与蛋白质结合,构成染色体, 染色体上有着丝粒结构,可以进行有丝分裂
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细菌染色体与蛋白质结合形成环状结构域及超螺旋化
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病毒的一 般结构
蛋白质壳体
双层酯被膜
蛋白质刺突
(2130个) 蛋白质亚基
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烟草花叶 病毒(TMV)
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2.2 组织结构
• 基因簇
指功能相关的一组基因按一定顺序成串排列的现象
• 断裂基因
指一个基因的编码序 列在 DNA 上是不连续 的,被一些插入序列 (一般无编码功能) 所隔开。其中编码序 列称为外显子,插入 序列称为内含子。 DNA 转录为 RNA 后, 内含子序列必须切除。
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编码 RNA 的基因和编码蛋白质的基因皆可能有内含子 高等真核生物中大多数基因有内含子,但低等真核生物 中有内含子的基因较少 已发现在原核生物和细胞器基因组中也存在内含子 关于内含子的起源,主要有两种观点:
fungi
protists
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monera
protozoa
•生物进化从低等到高等,从简单到复杂,遗传信 息量不断增加。 •推论:基因组(C 值) 与遗传信息量应该是平行 的,也应该相应不断增大,二者是成正比的。 •从大的进化尺度看,这个规律是成立的;从小的 进化尺度看,在进化早期(低等生物进化阶段) 也是成立的,但在高等生物进化阶段显然不成立。

第2章 细胞器基因组

第2章 细胞器基因组

第2章细胞器基因组基本概念和定义·在有性繁殖的真核生物中,父系和母系对子代核基因组的贡献都是均等的,产生典型孟德尔遗传模式(参见亲本印记和性连锁遗传)。

所以核遗传(nuclear inheritance)被称为双亲融合(b iparental)。

然而细胞中除了细胞核还有其他细胞器有自身的基因组(最主要的例子是线粒体和叶绿体),同时细胞质中还有可能含有寄生虫,病毒或内共生体等有机体。

·细胞质内遗传信息与细胞核内基因的遗传方式是不同的。

细胞质遗传(cytoplastic inheritance,核外遗传或基因组外遗传)通常是单亲遗传(uniparental),即仅由单亲提供到合子中。

在动物中,细胞质遗传与母系遗传(matemal inheritance)是同义的,因为只有母系配子对合子提供细胞质。

在植物中,母系遗传占主导地位,但某些物种是父系遗传(patennal inhentance),还有的双亲都有细胞质传递的能力(不是同时起作用)。

在植物和低等的真核生物中,双亲的配子都能为合子提供等量的细胞质,但是双亲之一细胞质的基因经常被选择性的破坏或失活,所以遗传方式还是功能性单亲遗传。

后代的基因型只决定于双亲之一,与另一个的基因型无关。

·细胞器基因组在结构和功能上和某些真细菌的基因组的性质相似。

因此一般认为它们是由寄居在早期真核细胞中的内共生生物演化而来的。

细胞器基因组和核基因组在功能上的高度整合是细胞器功能所必须的,这也暗示着在细胞器进化的过程中,大量细胞器的基因都被转移到核基因组中去。

内共生理论和混栖DNA细胞器有可能是由与原始的真核细胞形成内共生体原核生物演化而来的。

这个模型的证据包括,细胞器与现有的细菌在基因组结构,基因表达的机制和对抗生素敏感性等方面的相似性,以及它们的基因和多肤序列的相似性。

经历了一个进化时期,线粒体和叶绿体的部分基因丢失进入核内,从而对宿主依赖。

专业选修课-《从DNA到基因组》课程教学大纲

专业选修课-《从DNA到基因组》课程教学大纲

《从DNA到基因组》课程教学大纲学时:36 学分:2课程属性:专业选修课开课单位:华侨大学生物医学学院(医学院)先修课程:普通生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学一、课程的性质和任务《从DNA到基因组》是高等综合性大学院校临床医学专业选修课程之一。

本课程应在普通生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学开设专业选修课。

通过对本课程的学习,使学生从遗传、细胞和分子水平宏观而全面地介绍近年现代生物医学的研究进展,为学生正确看待健康问题开启全新的视角;通过课程的各个教学环节的教学,让学生获取第一手研究资料,培养学生的基础生物医学思维,增加学生的社会责任感,从而自觉地运用生物医学知识正确地处理生活中健康与疾病问题,更好地为科学技术工作,为改造自然服务。

二、教学内容和要求(含每章教学目的、基本教学内容和教学要求):从DNA到基因组是一门从核酸层面向疾病层面不断上升的,探究生命现象的学科。

从DNA 到基因组主要从人类遗传信息DNA出发,探究宏观基因组遗传信息异常、基因表达水平异常等造成的人类健康问题,同时探究在人类疾病研究及临床诊疗中,与DNA及基因组有关的新型技术和前沿科技。

具体内容如下:Chapter 1 Human genetics and human diseasesUnderstand basic rules of Mendel’s genetics and human genetics, know human chromosomal diseases, and understand human genome project and methods to diagnose human genetic disorders.1.how to distinguish human dominant and recessive diseases.2.how to draw and understand human genetic pedigree tree?Chapter 2 Molecular diagnostics and personalized medicineUnderstand basic mechanisms of molecular medicine, know the concept and rules ofpersonalized medicine, and understand how to perform personalized medicine.1.principles of phamacogenetics and personalized medicine.2.methods of personalized medicine?Chapter 3 The Paternal and Maternal genetic factors in Neonatal Diseases Classification of Neonatal Diseases:chromosomal aberration;Inborn error of metabolism: Amino acids metabolism disease(氨基酸类代谢病); Fatty acid metabolism disease(脂肪酸类代谢病); organic acids metabolism disease(有机酸类代谢病). The Risk Factors for Birth Defects; The Prenatal diagnosis1.What Are the Risk Factors for Birth Defects?2.How to prevent Birth Defects?3.The classification of Prenatal diagnosis.4.What Are the Risk Factors for Birth Defects?5.How to prevent Birth Defects?6.The classification of Prenatal diagnosis.Chapter 4 The CancerWhat Is Cancer? Differences between Cancer Cells and Normal Cells. When Cancer Spreads. Common Cancer Myths and Misconceptions(误解).Types of Cancer. The risk Factors for Cancer. Tips to reduce your risk in cancer. Diagnosed and treatment of the cancer. TNM stands for Tumour, Node and Metastasis.1.What Is Cancer?2.Differences between Cancer Cells and Normal Cells3.Types of Cancer4.Risk Factors for Cancer5.How to reduce your risk in cancer6.The principal of cancer stagesChapter 5 Developmental biology and human healthUnderstand major events in animal development, know the process of human fetal development, and understand major factors that affect human fetal development.1.process of human fetal development.2.major factors that affect human fetal development.3.Why does alcohol affect normal human development?Chapter 6 Stem cell biology and cancerUnderstand terms of stem cells, know methods to isolate stem cells and use stem cells for treatment, and understand cancer stem cells and their relationship to cancer.1.what are stem cells?2.isolation of stem cells and their usage3.cancer stem cells4.production of inducible programmed stem cells5.transition of tumor stem cells?Chapter 7 Biological mechanisms of neurological diseasesUnderstand clinical traits of anxiety and depression disorders, Kno w pathology of Alzheimer’s disease, Understand pathology of Parkinson’s disease.1.anxiety and depression disorders2.pathology of Alzheimer’s disease3.pathology of Parkinson’s disease4.pathology of anxiety and depression disorders5.why is there no treatment for Alzheimer’s disease?Chapter 9 The epigenetics and agingWhat is Epigenetics(表观遗传学)? Genetics versus epigenetics, and the characteristics of epigenetics. HOW EPIGENETICS WORKS. The outside changes and Physiological change of aging.Hallmarks of aging1.What is Epigenetics(表观遗传学)?2.The characteristics of epigenetics3.HOW EPIGENETICS WORKS4.the outside changes and Physiological change of aging5.Hallmarks of agingChapter 10 Non-coding RNA and human diseaseWhat is non-coding RNAs? The interaction between ncRNAs and nerves systematic disorders; The interaction between ncRNAs and alcohol- or tobacco-related diseases;The interaction between ncRNAs and cancer;The interaction between ncRNAs and immune or inflammation;The future of ncRNAs in application of clinical diagnosis; The current situation and concept of precise medicine.1. The biological meaning of non-coding RNAs;2. The relationship between human diseases and non-coding RNAs;3. The inducing mechanisms of non-coding RNAs in human diseases;4. The advantages and disadvantages of ncRNAs in clinical diagnosis;5. The interaction of ncRNAs and human diseases;6. The critical role of ncRNAs in precise medicine.Chapter 11 Intestinal microorganisms and neurological diseasesKnow the structure and function of gut;Full understand the way that gut interacts with brain; Well known the interaction between aberrant gut microorganisms and human diseases, especially nerve systematic disorders;The applied strategy of gut microorganisms in clinical remedy of human diseases。

第2章 原核生物基因组与病毒基因

第2章 原核生物基因组与病毒基因
2. R质粒(又称抗药性质粒或耐药性质粒):主要特征是 带有耐药性基因,可以使宿主菌获得耐受相应抗生素 的能力。
3. Col质粒(也称大肠杆菌素生长因子):是可以产生大 肠杆菌素(colicin)的大肠秆杆菌质粒。大肠杆菌素能 阻止不含这种质粒的大肠杆菌生长。
三、质粒的一般性质
1、质粒的主要成分:
ΦX174噬菌体的基因结构
Ala Glu Gly Val Met 终止
- GCGˊG AAˊG GAˊG TGˊATGˊTAAˊTG TˊCT-
Arg Lys Glu 终止
起始 Ser
二、大肠杆菌基因组特征
〈一〉大肠杆菌基因组: 1、分子量:2.64 x109Da,4 639 221 bp。 2、染色体DNA总长度:1100-1400um。 3、基因组:约有3500个基因。
是指携带有效接触基因的质粒,只能使细菌接合, 本身不能被传递。
2. 可移动型质粒(mobilizable plasmid):
可以被传递,但不能使细菌Байду номын сангаас合。
3.自传递型质粒(self transmissible plasmid):
是兼具上述两种功能的质粒,如F质粒兼有接合和 可移动的双重性质。
二、质粒的类型 (3)
DNA或RNA;单链或双链;闭合环状或是线性分子。 3.基因组中有重叠基因现象。
使较小的基因组能携带较多的遗传信息。 4.基因组中具有操纵子结构。 5.病毒基因可连续(噬菌体)也可间断(真核细胞病毒)。 6. 重复序列少,不像真核生物基因组。 7.非编码区少,编码序列大于90%。 8.基因组是单倍体(逆转录病毒有两个拷贝)。 9.相关基因丛集 形成一个功能单位或转录单元。
二、DNA病毒:基因组的一般特点

第二章人类基因组计划

第二章人类基因组计划

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2
遗传图谱
转录图谱
0.7 cM 或 kb
人类基因组 计划的核心 内容: 四张图: 物理图 转录图
物理图谱
序列图谱
遗传图 序列图
100 kb STS map
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四、HGP核心内容

1、遗传图谱 (连锁图谱)
(1)概念:遗传图谱(genetic map)又称连锁图 谱(linkage map),它是以具有遗传多态性的遗传 标记为“路标”,以遗传学距离为图距的基因组 图基因组计划启动时人类学研究已将1.6万个基因 确定了相对位置。 ( 2 )图距单位: cM ,在减数分裂事件中两个位点 之间进行交换重组的百分率, 1% 的重组率称为 1cM。 ( 3 )图谱意义:育种的字典、基因组测序的路标。
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(5)意义 可以了解基因的精确位置和功能;了解不 同时间不同基因的表达情况;了解不同组 织中基因的表达情况;了解正常情况与不 正常情况下基因的表达情况; 与遗传图谱、物理图谱、序列图谱一起成为 破译基因这部天书,了解生命的真谛的基 石。
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4、序列图谱(人类基因组计划的核心) 人类基因组的核苷酸序列图是分子水 平上最高层次,最详尽的物理图。测定总 长1m,由30亿个核苷酸组成的全序列。现 在的人类基因组来自一个“代表性人类个 体”(其所有权在法律上不属于任何供 体)。
>90%
20~30% 中度至高度重复序列
Coding DNA
Non-coding DNA
约60% 约40% 分散重复序列
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假基因
基因片段
内含子

第二章 基因的概念及发展

第二章 基因的概念及发展

组蛋白基因 不同物种中, 不同物种中,基 因的排列次序、 因的排列次序、转 录方向和间隔区都 不同。 不同。
2. 断裂基因(split gene) 断裂基因( )
也叫不连续基因(discontinuous gene) 也叫不连续基因 在基因编码蛋白质的序列中插入与蛋白质编码 无关的DNA间隔区,使一个基因分隔成不连续的 间隔区, 无关的 间隔区 若干区段。
a1和a2是否为 和 是否为 同一基因? 同一基因?
互补试验
T4噬菌体 rII 噬菌体 突变型的互补实验
rA突变体单独入侵 突变体单独入侵 突变体
rB突变体单独入侵 突变体单独入侵
rA、 rB突变体同时入侵 、
基因的顺反子测试示意图 A和B是否为同一基因? 和 是否为同一基因 是否为同一基因?
正 突 常 变
反式排列(trans) 反式排列( )
两个拟等位基因分别位于两条同源染色体上( 两个拟等位基因分别位于两条同源染色体上(野生型 基因也位于两条不同同源染色体上), ),使两条染色体都是 基因也位于两条不同同源染色体上),使两条染色体都是 有缺陷的,表现为突变型。 有缺陷的,表现为突变型。
对于反式: 对于反式:
• 基因内可以较低频率发生基因内的重组和交换 • cistron 概念的提出是对经典的基因概念的动摇 拟等位基因: 拟等位基因:基因内不同位点的突变体
因 此:
基因是DNA分子上的一个区段(具有编码序列) 基因是DNA分子上的一个区段(具有编码序列) DNA分子上的一个区段 基因平均由1000个左右的碱基对组成,一个DNA分子 基因平均由1000个左右的碱基对组成,一个DNA分子 1000个左右的碱基对组成 DNA 可以包含几个乃至几千个基因。 基因不是最小的遗传单位,而是可再分的; 基因不是最小的遗传单位,而是可再 基因是最小的功能单位

第二章 基因组DNA和染色体

第二章 基因组DNA和染色体
基因组就有1.75×107bp,大约是细菌(E.Coli)基因组的3-4
倍。
最简单的多细胞生物线虫其基因组有8×107bp,大 约是酵母的4倍,而进化到昆虫,基因组必须大于 8×108 bp,进化到哺乳动物更要具有大于2×109bp 的基因组。DNA的含量与有机体之间存在这样的关 系并不难理解,随着有机体变的复杂,他们需要更多 的核DNA。
a a a a a cut a a a a a
aa
a
denaturation
aa
a renaturation
a
aa a
a
DNA with unique sequence. Its complexity is high.
b c d e cut
f
Note that the size of the
g
genome by itself does not h
简单序列DNA又叫卫星DNA(satellite DNA),当用密度梯 度离心法分离基因组DNA时,含有简单序列DNA的片断就会 形成卫星带(satellite band)。例如,将人的基因组DNA截断 成50~100 Kb的片段,就会形成一个主带(浮力密度为1.701 gcm-3)和三个卫星带(1.687, 1.693以及1.697 gcm-3)
Main Components in Eukaryotic Genomes
1、快速复性组分
在复性动力学实验中,大约10-15%的哺乳动物DNA快速 复性组分,其Cot½ 值小于0.01。快速复性组分代表着简单序 列DNA。简单序列DNA是由重复序列(repetitive sequence)构成的,所谓重复DNA是指在DNA分子或整个 基因组中出现两次以上的一段DNA序列。构成简单序列DNA 的重复序列一般由一些完全相同或相似的短寡聚核苷酸序列 串连在一起形成的,长度可能有几百Kb,因此又称串连重复 DNA(tandem repeats)。一个基因组可能含有几种不同类 型的简单序列DNA,各含有一个不同的重复单位。

第二章 基因的概念与结构(1)基因是DNA

第二章 基因的概念与结构(1)基因是DNA

Z-DNA生物学意义:
(1) 可能提供某些调节蛋白的识别。啮齿类动物病 毒的复制 起始部位有d(GC)有交替顺序的存在。
(2) 在SV40的增强子中有三段8bp的Z-DNA存在。 (3) 原生动物纤毛虫,它有大、小两个核,大核有 转录活性,小核和繁殖有关。 Z-DNA 抗体以萤 光标记后,显示仅和大核 DNA结合,而不和小 核的DNA结合,说明大核DNA有Z-DNA的存在, 可能和转录有关。
• 基因是产生另一种核酸RNA的DNA模板。DNA是 双链核酸,而RNA只是一条链,基因编码RNA, RNA可以编码蛋白质。
• 1.2 DNA是细菌的遗传物质 • 细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要的证 据。从第一个菌株抽提DNA,然后加入到第二个 菌株,能使遗传特性从一个细菌菌株传递到另一 个菌株。
图显示了大肠杆菌中 lacI 基 因中的每个碱基发生突变的 频率。
有些位点获得了比随机分布 所估计的更多突变,可能是 10 倍或 100 倍 ,这些 位 点称 为热点( hotspot )。自发突 变可能发生在热点,但不同 诱变剂可有不同热点。
基因不直接产生蛋白质:基因 是编码独立产物序列的特有的 DNA 序列,基因表达的过程 可以终止于RNA或蛋白质。
不同基因的突变
同一基因的突变
B:核酸内切酶识别DNA分 子上的相应断裂点,在断 裂点的地方把磷酸二酯键 切断,使两个非姊妹DNA分 子各有一条链断裂 C:两断链从断裂点脱开, 螺旋局部放松,单链交换 准备重接。 D:在连接酶的作用下, 断裂以交替方式跟另一断 裂点相互联结,形成一个 交联桥。
• 基因的本质性质是在一个多世纪前由孟德尔定义 的。他的两大定律指出,基因是一种由亲代传到 子代保持不变的“特殊因子”。基因可能存在可 变形式,称为等位基因(allele) • 二倍体生物,即有两套染色体的生物,其每条染 色体的一份拷贝来自每个亲本,基因也是如此。 每条基因的两个拷贝中的一份是父本等位基因 (来自父亲),另外一份是母亲等位基因(来自 母亲),这种对等性导致了人们发现染色体携带 基因的事实。 • 每一条染色体由线性排列的基因组成,每条基因 位于染色体的特殊位点上,这称为遗传基因座 (genetic locus)。因此,我们就可以把等位基因 定义为该基因座上所发现的不同形式

第二章 1-基因概念及其发展

第二章 1-基因概念及其发展

rII47 ●
104 101 ●●
A gene
103 105 106 51 102
● ●● ● ● B gene
➢科学(基因--酶)为技术(互补测验)的发明提供了理论依据 ➢(互补测验)技术为科学(顺反子)的发现提供了方法手段 ➢构建大量(核苷酸及表型)突变体 ➢开展大量(功能互补)实验
顺反子学说(Theory of cistron) (Benzer 1955)
功能互补
复制和重组
WT phenotype
依据 One gene
a1
B
one enzyme
A b1
A
b2
Wild type 相 互 补 充!
具有 不具有
功能互补效应 的测验体系
A
b2
Mutant
没 有 互补!
突变位点处于 不同的等位基因
突变位点处于 同一等位基因
rII region in T4 phage contains two genes
Epigenetics ! Why ?
W
Ww white eye 白眼
w
Position effect
(W gene be silenced in
heterochromatin, 异染色质区的 W 基因沉默)
(位于不同染色质区域,效应不同)
4. 拟等位基因(pseudo alleles)
A
Multiple alleles
TMV genome, positive-sense ssRNA
UAG read through
ORF1
126 K
ORF2
183 k
ORF3
ORF4
32 k

第二章染色质和染色体总结

第二章染色质和染色体总结
成有关。
4.随体:从次缢痕到短臂末端有一种圆形或略呈长形的
染色体节段。可作为鉴定标志之一。
5.端粒(telomere):末端特化的着色较深部位。 由端粒DNA和端粒结合蛋白(TBP)组成。富含G 的高度重复的短序列组成,末端形成t环。


1978年Blackburn E.B.在研究四膜虫的rDNA 时发现染色体末端有6nt的串联重复:5`— G4T2—3`,重复几十次, 总长度为:370-520bp, Cn(A/T)m, n>1,m1~4 单链长14-16nt



(三)非组蛋白(non-histone)

序列特异性DNA结合蛋白。特性:
• 带负电,富含天冬氨酸、谷氨酸,属酸性蛋白。
种类多达数百种,含量少
主要为结构蛋白和酶类
具有种属和组织特异性
• 整个细胞周期都合成,组蛋白只在S期合成。
(三)非组蛋白(non-histone)

1.
功能:
参与染色体的构建:帮助染色质纤维的 进一步折叠、盘曲 启动基因的复制 基因表达调节、基因产物转运、核内信 息传递,细胞周期中核亚微结构的变化
2. 3.
p39,表2-1
(四)RNA和酶


含量极少,与同源DNA高度杂交 调节基因表达 染色质是多种酶的底物
三、染色质和染色体的功能
是遗传信息贮存、传递及表达(蛋白质) 的物质基础 (一)染色质在遗传中的作用 1、有丝分裂 2、减数分裂

细胞周期
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下 一次分裂完成时为止。
• 纺锤体呈现典型的纺锤样。 • 位于染色体两侧的动粒微管长度相等, 作用力均衡。
赤道板

第2章《人类基因》

第2章《人类基因》

第二章人类基因一、教学大纲要求1.掌握基因、断裂基因、基因组、密码子与反密码子等概念,基因的化学本质,DNA 分子结构及其特征,基因的分类,基因组组成,基因复制,基因表达,RNA编辑及其意义,人类基因组计划,结构基因组学及其研究内容,后基因组计划及其研究内容;2.熟悉基因概念的演变,断裂基因的结构特点,遗传密码的通用性与兼并性,基因表达的控制;3.了解人类基因组计划已取得的成就。

二、习题(一)A型选择题1.常染色质是指间期细胞核中A.螺旋化程度高,具有转录活性的染色质B.螺旋化程度低,具有转录活性的染色质C.螺旋化程度低,没有转录活性的染色质D.旋化程度高,没有转录活性的染色质E.螺旋化程度低,很少有转录活性的染色质2.一个正常男性核型中,具有随体的染色体是A.端着丝粒染色体B.中央着丝粒染色体C.亚中着丝粒染色体D.近端着丝粒染色体(除Y染色体)E.Y染色体3.基因表达时,遗传信息的基本流动方向是A.RNA→DNA→蛋白质B.hnRNA→mRNA→蛋白质C.DNA→mRNA→蛋白质D.DNA→tRNA→蛋白质E.DNA→rRNA→蛋白质4.断裂基因转录的过程是A.基因→hnRNA→剪接、加尾→mRNA B.基因→hnRNA→剪接、戴帽→mRNA C.基因→hnRNA→戴帽、加尾→mRNA D.基因→hnRNA→剪接、戴帽、加尾→mRNAE.基因→Mrna5.遗传密码表中的遗传密码是以以下何种分子的5′→3′方向的碱基三联体表示A.DNA B.RNA C.tRNA D.rRNA E.mRNA6.在人类基因组计划中我国承担了哪一个染色体的序列分析工作A.3号短臂B.4号短臂C.5号短臂D.6号短臂E.7号短臂7.人类基因组计划物理图研究所用的位标是A.STR B.RFLP C.SNP D.STS E.EST8.真核生物基因表达调控的精髓为A.瞬时调控B.发育调控C.分化调控D.生长调控E.分裂调控9.RNA聚合酶Ⅱ主要合成哪一种RNAA.tRNA B.mRNA前体C.rRNA D.snRNA E.mRNA 10.遗传密码中的4种碱基一般是指A.AUCG B.ATUC C.AUTGD.ATCG E.ACUGA.乙肝病毒B.乳头瘤状病毒C.烟草花叶病毒D.HIV E.腺病毒12.脱氧核糖核酸分子中的碱基互补配对原则为A.A-U,G-C B.A-G,T-C C.A-T,C-GD.A-U,T-C E.A-C,G-U13.在结构基因组学的研究中,旨在鉴别人类基因组中全部基因的位置、结构与功能的基因组图为A.遗传图B.转录图C.物理图D.序列图E.功能图14.DNA复制过程中,5′→3′亲链作模板时,子链的合成方式为A.3′→5′连续合成子链B.5′→3′合成若干冈崎片段,然后由DNA连接酶连接这些冈崎片段,形成完整子链C.5′→3′连续合成子链D.3′→5′合成若干冈崎片段,然后由DNA连接酶连接这些冈崎片段,形成完整子链E.以上都不是15.结构基因序列中的增强子的作用特点为A.有明显的方向性,从5′→3′方向B.有明显的方向性,从3′→5′方向C.只能在转录基因的上游发生作用D.只能在转录基因的下游发生作用E.具有组织特异性(二)X型选择题A.DNA B.RNA C.碱基D.蛋白质E.脂类2.下述哪些符合DNA分子的双螺旋结构模型A.DNA由两条碱基互补的呈反向平行的脱氧多核苷酸单链所组成B.在双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸不携带任何遗传信息C.在DNA的两条互补链中,A与T、C与G的摩尔比等于lD.深沟是有特定功能的蛋白质(酶)识别DNA 双螺旋结构上的遗传信息的重要部位E.碱基排列顺序的组合方式是无限的3.真核生物断裂基因结构上的两个重要特点为A.断裂基因中的内含子和外显子的关系并非完全固定不变的,因此产生基因的差别表达B.侧翼顺序C.外显子-内含子接头为高度保守的一致顺序D.真核生物断裂基因由外显子和内含子组成E.增强子4.人类基因组按DNA序列分类有以下形式A.微卫星DNA B.可动DNA因子C.短分散元件D.单拷贝序列E.内含子5.DNA复制过程的特点有A.互补性B.半保留性C.反向平行性D.子链合成的方向为5′→3′E.不连续性6.下列关于RNA编辑的描述哪些是正确的A.RNA编辑改变了DNA的编码序列B.RNA编辑现象在mRNA,tRNA、rRNA中都存在C.RNA编辑违背了中心法则D.通过编辑的mRNA具有翻译活性E.尿嘧啶核苷酸的加入或删除为RNA编辑的形式之一7.侧翼序列包括A.TATA框B.增强子C.poly A尾D.终止信号E.CAAT框8.结构基因组学遗传图研究中所用的遗传标记有A.RFLP B.STR C.SNP D.EST E.STS9.下列对遗传学图距“厘摩”的描述哪些是正确的A.1厘摩表示两个基因在精卵形成时的染色体交换中分离的几率为1%B.1厘摩相当与106bpC.厘摩为“遗传图”研究中的图距单位D.1厘摩相当与108bpE.厘摩为“物理图”研究中的图距单位10.真核生物基因表达调控主要通过哪些阶段水平实现A.转录前B.转录水平C.转录后D.翻译E.翻译后11.初级转录产物的加工和修饰主要有以下方面A.5′端加上“7-甲基鸟嘌吟核苷酸”帽子B.3′端加上“多聚腺苷酸C.剪接酶将内含子非编码序列切除D.连接酶连接外显子编码序列E.尿嘧啶核苷酸的加入或删除12.转录过程中RNA聚合酶Ⅱ的作用主要有A.与启动子结合启动RNA的转录合成与增强子结合,增强启动子发动转录的功能C.转录开始后,RNA聚合酶Ⅱ构型改变,催化使mRNA不断延伸D.到达终止信号,终止RNA转录E.催化mRNA前体5′端加上“7-甲基鸟嘌吟核苷酸”帽子13.下列对人类基因遗传密码正确的描述为A.遗传密码的通用性是相对的B.由于线粒体DNA独立存在于核外,故其遗传密码与通用密码完全不同C.几种遗传密码可编码同一种氨基酸,一种遗传密码也可编码多种氨基酸D.遗传密码的简并性有利于保持物种的稳定性E.DNA的脱氧核苷酸长链上任意3个碱基构成一个密码子14.人类基因组中的功能序列包括A.单一基因B.结构基因C.基因家族D.假基因E.串联重复基因15.生物体内基因所必须具备的基本特性包括A.同一种生物的不同个体之间应能保持量的恒定和质的相对稳定B.同种生物的亲代个体和子代个体之间应能保持量的恒定和质的相对稳定C.必须具备决定生物性状的作用D.由亲代向子代传递过程中不会发生任何突变~ E.必须是决定一定功能产物的DNA序列(三)名词解释1.gene2.split gene3.genome4.genomics5.gene family(四)问答题1.简述基因概念的沿革。

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第二章从基因到基因组我们可以从几个水平上解决基因和基因组的作图问题。

遗传(或者连锁)图谱(Genetic map )以重组率来确定突变之间的距离,其局限性在于它依赖于影响表型的突变。

由于重组率与位点的物理距离并不一致,因此不能准确的代表遗传物质。

连锁图谱(Linkage map)也可以通过测定基因组DNA位点的重组率获得。

这些位点有序列的改变,从而改变了被特定限制性酶切割的适应性。

这种变化非常普遍,因此无论突变是否发生,任何生物都可以获得连锁图谱。

连锁图谱的不足之处与遗传图谱相似,即相对距离依赖于重组。

限制性图谱(Restriction map)是用限制性内切酶将DNA切割成片段,然后测定片段之间的距离建立的。

它以DNA的长度来代表距离,因此为遗传物质提供了物理图谱。

限制性图谱未能确定遗传性取得独特位点,要使其与遗传图谱相联系,必须选择能影响酶切位点的突变。

基因组上较大的改变能影响限制性片段的大小和数量,易于识别。

点突变则很难被发现。

终极图谱(ultimate map)是确定DNA的序列,从序列中可以确定基因和它们间的距离。

通过分析一个DNA序列的阅读框架,可以推测它是否编码蛋白质。

这里基本的推测是自然选择阻止了编码蛋白质序列中破坏性突变的聚集。

与此相反,可以假定整个编码序列实际上很可能用来产生蛋白质。

通过比较野生型DNA和其突变型等位基因,可以确定突变的实质和它确切的位点,从而定义遗传图谱(完全依赖于突变的位点)和物理图谱(取决于DNA序列组成)的关系。

相似的技术也用于确认DNA和测序,以及基因组作图,尽管存在一定程度上的不同。

其原理是获得一系列重叠的DNA片段,能组成一个连续的图谱。

通过片之间的重叠,使每一个片段都是与另一个片段相联系,确保没有片段丢失。

这个原理也用于限制性片段排序作图以及连接片段间的序列。

遗传图谱对分析基因组和单个基因都很重要,因此我们在研究基因结构之前先简单回顾一下该原理的应用。

在下一节中,讨论在连锁图谱中的应用。

使我们了解个别基因间的分子组织及其关系,确定引起疾病的基因突变位置上。

在第三章,我们考虑基因组的整体组成以及它的基因总数量。

2.1 基因可用限制性内切酶切割作图分离DNA片段后,要获得其序列信息首先须在分子水平上建立核苷酸图谱。

任何DNA 都可以通过在限制位点将其切开,测定这些位点间的距离,从而绘制出物理图谱。

限制性内切酶(Restriction enzyme)能识别双链DNA上的特定靶序列,进行特异性切割。

每一种限制性酶切酶在DNA双链上有一个特定的靶序列,通常是由4-6个碱基组成的特定序列。

酶可在每一个靶序列出现的位点上切割。

不同的限制性内切酶识别不同的靶序列,现在可以获得多限制性内切酶(从大范围的细菌中获得)。

一个限制图谱代表特定限制酶识别靶位点的线性序列。

限制图谱中的距离直接用碱基对(简写bp)来测量,而较长的距离用kb表示,指DNA中1000个碱基对或者RNA中1000个碱基。

在染色体水平上,图谱用兆碱基对表示(1Mb=106bp)。

当一个DNA 分子用一个适当的限制酶切割时,可切成特殊的片段。

这些片段可以根据其大小通过凝胶电泳分离。

酶切后的DNA 加到琼脂糖或聚酰胺凝胶上,当电流通过凝胶时,每个片段以与其分子量相对应的速度沿着凝胶移动。

从而产生一系列条带,每一条带与片段的大小正相关,沿凝胶递减。

例如,一个5000bp 的DNA 分子与两个限制酶A 和B 一起温浴进行酶切,然后将 DNA 上样进行电泳(图2.1)。

用酶A(左)或酶B(右)酶切产生的片段大小,通过与已知大小的片段(如中间所示的对照)比较确定。

结果表明酶A 将底物DNA 切成4个片段(长度为2100,1400,1000,500bp),酶B 将其切成三个片段(长度为2500,1300,1200bp)。

我们能运用这些数据建立一个标明DNA 限制位点图谱吗?图2.1 DNA 可被限制酶切成不同大小的片段,然后用凝胶电泳进行分离。

图2.2 通过酶切双链DNA ,可以确认一种限制酶相对另一酶的切割位点。

两个酶切割的方式可以通过几种方式确定(图2.2)。

双酶切技术中,DNA 同时用两种酶切割,如同用单一酶切一样。

最好先用酶A 或酶B 进行单酶切,分离产生的片段再用另一种酶切割,酶切产物再一次进行电泳检测。

我们可以用上述数据建立5000bp DNA 的图谱(图2.3)。

图中每一块凝胶采用图2.1中电泳分离的片段进行编号。

A-2100表示2100bp ,由酶A 酶切原始的DNA 分子产生的片段。

当该片段用酶B 消化时,被切成1900和200bp 两片段。

因此酶B 的切割位点距离最近的酶A 切割位点200bp ,距离另一个酶A 位点为1900bp(图2.3中上图所示)。

当片段B-2500用酶A 消化时,被切成1900和600bp 两片段。

因此1900bp 的片段是双切割产生的,在其一端有一个A 酶切点,另一端有一个B 酶切点。

它可以从任何一个单切片段(A-2100,B-2500)中得到。

因此这些单切片段必然在1900bp 共同区域内有重叠(图2.3中第二图所示),在图谱右边增加了酶A 的一个切割位点。

限制图谱的关键是使用重叠片段。

因为A-2100和B-2500在中间1900bp 的区域有重叠,我们可以将1900bp 左边200bp 的A 位点与其右边600bp 的B 位点联系起来。

同样,可以继续往两端延伸图谱。

左边的200bp 也是用A 酶切B-1200bp 产生的,因此下一个B 位点应该在左边1000bp 。

右边的600bp 片段是用B 酶切A-1400产生的,因此下一个A 位点应该在右边800bp 处(图2.3中第三图)。

进一步可通过确定两端片段的来源来完成这个图谱。

在左边,1000bp 片段来自B-1200并以A-1000的形式存在,它不是由B 酶切成的,因此A-1000处于图谱的末端。

完整的5000bp 左端,1000bp 后是A 酶切点,1200bp 后是B 酶切点(这就是在图谱中没有标识B 切点的原因,尽管在分析中将这个末端当作B 切点)。

在图谱的右边,800bp 双酶切片段用A 酶切产生B-1300,因此必须在右边加上500bp 。

由酶A 单切产生的A-500可见,这就是结束片段。

至此,完整的图谱绘制完成(图2.3下图)。

图2.3 通过限制酶消化片段A 和片段B ,然后用凝胶电泳分析鉴别二者不同重叠片段的大小,即可逐级绘制限制酶切图谱。

图2.4 若能够鉴别出不同带有末端标记的片段,就可以直接确认每种酶与末段的距离。

图2.4所示为一组通过位点毗邻的限制酶消化以后产生的连续伸长的片段。

限制图谱的实际构建要求几种酶,因此需要解决由多种酶产生的重叠片段的复杂模式。

几种其他技术可用于片段比较,包括末端标记,即用一个放射性磷酸标记DNA 分子的末端(特殊的酶能特异性地在5′或者3′端加上磷酸)。

带有放射性标记的末端片段可根据其放射性标记直接进行识别(图2.4)。

因此在用酶A 处理的片段中,A-1000,A-500能被迅速地置于图谱的两端。

同样,片段B-1200和B-1300也能被确定为末端。

图2.1到图2.3中建立的整个5000bp区域的限制图谱,在图2.5中以更普遍的形式获得。

图谱表示特定限制酶切割DNA的位点,切割位点间的距离用碱基对衡量。

因此DNA 被分成一系列位于由限制酶识别位点分割的特定长度的区域。

其重要特征是任何DNA序列都可以得到限制图谱,不论是否存在突变或是否了解它们的功能。

图 2.5 限制图谱就是指酶切位点被已知距离隔开的线形DNA顺序图。

有了如图2.5这样的图谱,可以鉴别出经单酶切和双酶切所产生的片段。

图2.6 影响限制酶位点的点突变可经凝胶电泳片段大小的变化而检出。

2.2 个体基因组如何变化?依据孟德尔对基因组的观点,将等位基因分为野生型(Wild-type)和突变型。

随后我们认识到由多个等位基因存在,每一个都产生不同的表型(有些情况下,或许很难将一个基因定义为野生型)。

多个等位基因同时存在于一个基因座称为遗传多态性(Genetic polymorphism)。

任何稳定存在多等位基因的位点称为多态化。

如果一个等位基因在种群中出现的频率大于1%,就可视为多态化。

突变等位基因多态性的基础是什么呢?它们产生改变蛋白质功能的各种突变,引起突变表型。

如果我们比较限制图谱和这些等位基因的DNA序列,可发现它们也是多态性的,因为每一个图谱或序列都是不同的。

尽管在表型上并不明确,野生型自己也是多态性的。

野生型等位基因的差异可以用不影响其功能的序列变化加以区分,当然这种变化也不会引起表型差异。

一个种群可能在基因型上存在广泛的多态性。

在给定位点上可能有多个不同的序列,有些能影响表型可以发现,但另一些却无法察觉,因为他们不产生可见的效应。

因此一个座位上存在多种连续的变化,包括改变DNA序列而不改变蛋白质序列,改变蛋白质序列而不改变蛋白质功能,产生有不同活性的蛋白质以及产生没有功能的突变蛋白质。

基因组中的一些多态性可以通过比较不同基因组的限制性图谱进行检测,前提是限制酶酶切片段类型变化。

当一个靶位点在一个基因组中出现而不存在于另一个基因组中时,第一个基因组中额外的切割会产生两个片段,而第二个基因组是单独的一个片段(图2.6)。

因为限制图谱与基因功能是独立的,不论序列改变是引起表型变化,这个水平上的多态性都可被发现。

限制性位点多态性很可能几乎不影响到表型,很多涉及不影响蛋白质产生的序列改变(比如,它们处于基因之间)。

两个基因组限制图谱之间的差别称为限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)。

RFLP可以同其他标记一样作为遗传标记。

我们直接检验由限制图谱获得的基因型,而不是检测其表型的特点。

图2.7表示三个世代限制图谱之间的血缘关系,其限制图谱在DNA标记片段水平按孟德尔规律分离。

图 2.7 限制片段长度多态性(RFLP)可以按孟德尔方式遗传,四种等位基因在每代中独立地分离,但图中经限制消化后所有等位基因之间的组合在凝胶电泳中都存在。

图2.8 可用限制酶多态性作为遗传标记,测量两个重组子表型(如眼睛的颜色)所对应的遗传学距离。

图2.8中做了简化,仅将有关的等位基因列出。

重组频率也可用限制性标记和可见的表型标记来测量(图2.8),因此一个遗传图谱可以包括基因型和表型标记。

限制性标记并不限于在影响表型的基因组变化中应用,也在分子水平提供了一种检验遗传位点的有效技术。

与已知表型相关突变的一个典型问题是,由于不知道相关的基因和蛋白质,因此难以确定相关遗传位点应放在遗传图谱的哪个位置。

很多破坏性的或致命性人类疾病属于这一类型。

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