復旦大學遺傳學講稿

復旦大學遺傳學講稿（一）滄海月明發(fā)表于2006-2-2422:02:00-t-t詞學傳異」鍵傳先關(guān)遺遺變Geneticsheredityvariation遺傳學的研究特點.在生物的個體，細胞，和基因?qū)哟紊涎芯窟z傳信息的結(jié)構(gòu)，傳遞和表達。.遺傳信息的傳遞包括世代的傳遞和個體間的傳遞。.通過個體雜交和人工的方式研究基因的功能?！斑z傳學”定義遺傳學是研究生物的遺傳與變異規(guī)律的一門生物學分支科學。遺傳學是研究基因結(jié)構(gòu)，信息傳遞，表達和調(diào)控的一門生物學分支科學遺傳heredity生物性狀或信息世代傳遞的現(xiàn)象。同一物種只能繁育出同種的生物同一家族的生物在性狀上有類同現(xiàn)象變異variation生物性狀在世代傳遞過程中出現(xiàn)的差異現(xiàn)象。生物的子代與親代存在差別。生物的子代之間存在差別。遺傳與變異的關(guān)系遺傳與變異是生物生存與進化的基本因素。遺傳維持了生命的延續(xù)。沒有遺傳就沒有生命的存在，沒有遺傳就沒有相對穩(wěn)定的物種。變異使得生物物種推陳出新，層出不窮。沒有變異，就沒有物種的形成，沒有變異，就沒有物種的進化，遺傳與變異相輔相成，共同作用，使得生物生生不息,造就了形形色色的生物界。二.遺傳學的發(fā)展歷史1865年Mendel發(fā)現(xiàn)遺傳學基本定律。建立了顆粒式遺傳的機制。1910年Morgan建立基因在染色體上的關(guān)系。1944年Avery證明DNA是遺傳物質(zhì)。1951年Watson和Crick的DNA構(gòu)型。1961年Crick遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)。1975年以后的基因工程的發(fā)展。三.遺傳學的研究分支.從遺傳學研究的內(nèi)容劃分進化遺傳學 研究生物進化過程中遺傳學機制與作用的遺傳學分支科學生物進化的機制 突變和選擇有害突變 淘汰和保留有利突變 保留與丟失中立突變 DNA多態(tài)性發(fā)育遺傳學研究基因的時間，空間，劑量的表達在生物發(fā)育中的作用分支遺傳學。特征：基因的對細胞周期分裂和分化的作用。應用重點 干細胞的基因作用。轉(zhuǎn)基因動物 克隆動物免疫遺傳學 研究基因在免疫系統(tǒng)中的作用的遺傳學分支。重點 不是研究免疫應答的過程，而是研究基因在抗體和抗原形成和改變中的作用。.從遺傳學研究的層次劃分群體遺傳學 研究基因頻率的改變的遺傳學分支。群體遺傳學 基因結(jié)構(gòu)和基因率的改變例題 群體中存在一個隱性有害基因，基因頻率是萬分之一。如果實行優(yōu)生政策，不準該個體結(jié)婚或生育?；蚵式档偷绞f分之…時，需要多少代？細胞遺傳學研究生物在細胞水平的遺傳結(jié)構(gòu)和功能的遺傳學分支學科。重點：染色體結(jié)構(gòu)合數(shù)目的變化與生物表型的關(guān)系。進展：細胞表面抗原的形成和改變，細胞信號傳導過程中基因的作用。目前的實驗：細胞表達系統(tǒng)。例如：無籽西瓜的染色體組成.普通西瓜2n=22誘變成功的4倍體作母本X2倍體父本雜交，獲得3倍體西瓜，在形成生殖細胞時，不能正常減數(shù)分裂，所以成為無籽西瓜。分子遺傳學 研究生物基因組結(jié)構(gòu)和功能的遺傳學分支學科。基因工程生物制藥分子生物學技術(shù).從遺傳學研究的對象劃分微生物遺傳學以微生物為研究對象的遺傳學分支。重點 研究病毒，細菌，真菌的基因結(jié)構(gòu)，基因功能?；蚬こ痰妮d體，受體等人類遺傳學 研究人類遺傳和變異規(guī)律的分支科學。人類性狀的遺傳分析遺傳病的分布和發(fā)生機理遺傳病的診斷基因治療遺傳學疾病人類3千多種，涉及上萬個基因。染色體疾病基因突變疾病，線粒體疾病，孟德爾遺傳病，多基因遺傳病.1930年色盲基因第一個定位，1974年kappa輕鏈缺乏癥基因第一個克隆。目前已定位孟德爾遺傳病基因1600多，克隆了其中的940多種腫瘤抑制基因(antioncogene)Rbdel13ql4 27個exon,12個intron視網(wǎng)膜母細胞瘤克隆的概念與類型四.克隆.Clone源于希臘文klon,嫩枝的意思，是指從樹上取下嫩枝，栽在地上以成另一棵樹。是細胞、植物、動物或人的精確的遺傳復制。名詞，一群具有相同基因型的微生物。.哺乳動物細胞克隆技術(shù)，又稱哺乳動物的核移植或無性繁殖技術(shù)；它是通過特殊的人工手段(顯微操作，電融合等)對哺乳動物特定發(fā)育階段的核供體(胚胎分裂球或體細胞核)，及相應的核受體(去核的受精卵或成熟的卵母細胞)不經(jīng)過有性繁殖過程，進行體外重構(gòu)并通過重構(gòu)胚的胚胎移植，從而達到擴繁同基因型哺乳動物種群的目的。.克隆技術(shù)存在的問題動物克隆技術(shù)雖然取得了一定的進展，但該技術(shù)目前還很不完善。存活率低是當今核移植技術(shù)的最大缺陷。克隆羊的端粒較同年羊短?？赡軙p少壽命?；蚪M印記現(xiàn)象在哺乳動物的發(fā)育中普遍存在，基因組印記與動物克隆技術(shù)的成功及不足有何關(guān)系值得深入研究。核移植過程中產(chǎn)生的個體突變頻率高。第二章基因的概念和結(jié)構(gòu)第一節(jié) 孟德爾遺傳分析關(guān)鍵詞：顯性dominant隱性recessive基因型genotype表型phenotype分離定律lawofsegragation自由組合定律lawofindependentassortment復等位基因(multiplegene)順反子(cistron)超基因(supergene)假基因(pseudogene)可動基因(mobilegene)染色體外基因復等位基因(multiplegene)連鎖(linkage)交換(crossingover)重組(recombination),插入序列insertedsequence,IS,轉(zhuǎn)座子 transposon,Tn一.分離定律實驗：P: 紅花X白花TOC\o"1-5"\h\z基因型 CC CC配子 C cF1代 紅花基因型 Cc配子 C,cF2代紅花 白花基因型CC,Cc cc比例3 : 1分離定律雜合體的一對等位基因在形成配子時互相不影響地分到雌雄配子中去的規(guī)律?；A(chǔ)概念雜合體(heterozygote)：基因座上兩個不同的等位基因的個體。純合體(homozygote)：基因座上兩個相同的等位基因的個體?；亟?backcross)：雜交的子一代與親代的交配形式。測交(testcross)：雜合個體與純合隱性個體的交配形式。性狀(character)：生物的形態(tài)，結(jié)構(gòu)，生理功能過程的特征。顯性(dominant)：雜合子生物表現(xiàn)出來的性狀隱性(recessive)：雜合子生物被掩蓋的性狀。等位基因(allile)：同源染色體上相對位置上的決定同種性狀的基因。表型(phenotype)：生物個體形成的性狀表現(xiàn)?；蛐?genotype)：生物個體的基因組成孟德爾假設(shè)L遺傳性狀由遺傳因子決定。.遺傳因子是成對存在得。.生殖細胞中具有成對因子中的一個。.每對因子分別來自雌雄親代的生殖細胞。.形成生殖細胞時，成對因子相互分離。.生殖細胞的結(jié)合是隨機的。.遺傳因子有顯隱性之分。孟德爾分離比實現(xiàn)的條件.雜合體的兩種配子在形成配子時數(shù)目是相等的。.兩種配子結(jié)合是隨機的。.子二代基因型個體存活率是相等的。.顯性是完全的。二.孟德爾自由組合定律實驗：黃，滿X綠，皺基因型YYRRyyrr配子YRyrF1代黃滿基因型YyRr配子YRYryRyrF2代黃滿黃皺綠滿綠皺基因型Y_R_Y_rryyR一yyrr表型比：9 ：33 ：1孟德爾自由組合定律兩對非同源色體上的非等位基因在形成配子時，各自獨立地分開和組合，形成四種基因型的配子。在雜交時四種配子隨機結(jié)合，形成四種表型，9種基因型的群體。多對非等位基因分析例題：?AABBCCXaabbcc子一代自交，子二代中，表型為A-B-C-的比例是多少？.子一代自交，子二代中，基因型為AaBbCc的比例是多少？.子一代自交，子二代中，雜合體的比例是多少？一個基因決定了一個性狀。一個性狀并不??定由一個基因所決定。事實上，很多性狀由一系列基因所決定。當考察性狀的遺傳方式時，是以在其它基因相同的條件下，僅僅列出了差別的基因。例題一對表型正常的夫婦生有一個有病的孩子和一個表型正常的孩子。.再生一個是有病孩子的機會是多少。.如果表型正常兒子與??個另一個同樣類型的表型正常女子結(jié)婚，生有病子女的機會是多少。如果一個表型正常，等位基因是雜合的男子與一個純合隱性基因的病女子結(jié)婚，生有5個孩子，其中無病子女的機會是多少，3病2正常的機會是多少。孟德爾分離定律的普遍性適用于單基因遺傳性狀的分析例如：人類的白化?。籖FLP (DNA限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性。)EcoRV酶切人體基因組DNA,與苯丙氨酸羥化酶基因探針雜交，獲得3Okb和25kb的兩種類型，父母是正常表型，兩個孩子一個是表型正常30kb/25kb雜合體一個是有病個體，25kb/25kb純合體，推測，25kb可能與有病基因連鎖。孟德爾定律數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理適合度測驗(goodnessoffit)實驗實際比數(shù)與理論比數(shù)適合的程度?？ㄆ椒綔y驗適合度孟德爾定律的適用范圍?并顯性：當一對等位基因雜合時，兩個基因所控制的性狀同時表達的現(xiàn)象。?外顯率一帶有顯性基因個體表現(xiàn)出所控制的性狀的實際數(shù)與理論數(shù)之比。第二節(jié)連鎖遺傳分析F1雜合子形成配子時，兩對基因有保持親代原來組合的傾向，并且這種傾向與顯隱性無關(guān)。摩爾根的試驗摩爾根根據(jù)大量實驗結(jié)果，提出連鎖交換定律，即遺傳的第三定律：處在同一染色體上的兩個或兩個以上基因遺傳時，聯(lián)合在一起的頻率大于重新組合的頻率連鎖(linkage)：同一親本的基因趨向于聯(lián)合交換(crossingover)：同一親本的基因相互分開，重新組合重組(recombination)：由于同源染色體上的不同等位基因間的重新組合,產(chǎn)生不同于親本的類型重組頻率recombinationfrequency,RF重組頻率的計算：重組頻率(RF)：重組型數(shù)目/(親本型數(shù)目+重組型數(shù)目)1%重組值為一個單位，稱一個厘摩，記作1個CM。基因在染色體上的距離以重組值為根據(jù)，畫出的基因距離圖稱遺傳學圖(geneticmap)o三點測交(threepointtesscross)關(guān)于連鎖和交換的幾個實例用RFLP做Arabidopsis遺傳圖：X兩個親本分別用不同限制性內(nèi)切酶做酶切，并分別用探針A(藍色)和探針B(綠色)做Southern雜交。若兩種RFLP自由分離，F(xiàn)2代中親本型和重組型出現(xiàn)頻率相同(CaseI)；否則，若二者緊密連鎖，重組型出現(xiàn)頻率將大大小于親本型出現(xiàn)頻率(CaseII)根據(jù)重組頻率可以計算遺傳標記RFLP間的圖距。?應用連鎖遺傳分析做疾病大的產(chǎn)前基因診斷B地中海貧血是一種常見的遺傳疾病，重癥型往往造成死亡?？赏ㄟ^產(chǎn)前診斷預防患兒的出生。利用兒種限制酶對兒個地中海貧血家系的患者及其父母進行RFLP分析。根據(jù)所得結(jié)果，可選用特定的探針和限制性內(nèi)切酶對胎兒做產(chǎn)前基因分析。家系分析用限制性內(nèi)切酶Avail和探針BIVS以及限制性內(nèi)切酶HindiII和探針pRK28進行分析第三節(jié) 血型遺傳學復等位基因：一個群體中，存在著2個以上的等位基因。?ABO血型系統(tǒng)遺傳方式A血型： IAIA; lAiB血型： IBIB; IBiAB血型： IAIB0血型：ii例題?一對分別都是AB血型的夫妻，所生的子女A型，AB型B型%%%?某一人群B血型占0.45,0血型占0.36,計算該群體中A和AB血型的比例。孟買血型和類孟買血型特例： 臨床中發(fā)現(xiàn)有??位病人在驗血中確定為B血型，在接受0型血的輸血后，引起凝血反應。在對供血者血液重新檢測時發(fā)現(xiàn)，其血細胞在與抗A血清反應時，初時無反應，2個小時后呈凝集反應。所以確定供血者為A型，而不是0型。有一犯罪嫌疑人在犯罪現(xiàn)場留下的唾液鑒定血型是0型，但是在重點檢查某一嫌疑人時，檢測出該人的血型是B型，在其它舉證都確鑿的情況下，已經(jīng)確認該人是犯罪人，為什么會出現(xiàn)體液與血液血型不一致的現(xiàn)象？有一AB血型男子與0血型女子結(jié)婚，生了一個0型孩子，分析其原因。CISABo9q34同源染色體不等交換。二.Rh血型系統(tǒng)遺傳分析恒河猴紅細胞(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。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血型新生兒溶血癥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。Rh血型的遺傳機制Rh抗原受控與3個緊密連鎖的基因座：Cc；Dd；Eeo以單倍型方式傳遞。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;三.人類白細胞抗原(hunmanlecucocyantigen,HLA)抗宿主反應：受體抗原一供體抗體排斥反應： 受體抗體一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,MHOHLA的遺傳機制主要組織相容性抗原按免疫性分為三類：第一類：移植抗原(transplantationantigen),位于T淋巴細胞上，編碼基因為：HLA——A,B,C第二類：免疫反應的信息傳遞抗原。編碼基因為：HLA——DR,DQ,DP第三類：補體蛋白，與抗原一抗體復合物作用。編碼基因為：HLA——C2,C4,Bf同一條染色體上的基因組成被稱為單倍型(haplotype)白細胞抗原的單倍型分析::原原原原原Lm原抗抗抗抗抗抗抗12345父母子子子子子A211A，A2A31￡11A::原原原原原Lm原抗抗抗抗抗抗抗12345父母子子子子子A211A，A2A31￡11AA2A3A3B5,7B3B46BUA3A9A9ILAIXA643W1BB6341wBB46四.MN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。M NM MM MNN MN NNMN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例題：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(jié)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(jié)果，父親表型是具有Mg和N抗原，基因型是MgN。五.伴性血型遺傳Xg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(guān)的抗原基因：Xga有Xg抗原Xg無Xg抗原Xga對Xg顯性第四節(jié)基因組中的轉(zhuǎn)座成分一.轉(zhuǎn)座因子玉米粒顏色的遺傳。有色f正常：有色無色，色斑f異常：有色玉米的轉(zhuǎn)座子?玉米色粒調(diào)控元件Ac-Ds系統(tǒng)第9染色體C基因， 色素合成基因。Ac基因，自主移動的調(diào)節(jié)因子。4.5kb,5個exon, 編碼轉(zhuǎn)座酶。Ds基因，非自主移動的受體因子。0.5--4.0kb,與Ac有同源序列。插入引起色素不能合成。,插入序列(insertionsequence,IS)僅含有轉(zhuǎn)座酶基因的簡單轉(zhuǎn)移序列。長度多在700-1500bp左右。由末端反向重復序列(IR),轉(zhuǎn)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)常見的IS結(jié)構(gòu)IS長度末端IR靶位DR插入選擇IS1768239隨機IS213274195執(zhí)占，'、、八、、IS414281811(12)AAAN20TTTIS51195164執(zhí)占八、、，、、、IS101329229TNAGCNIS50153199執(zhí)占，、、、八、、轉(zhuǎn)座子(transposon,Tn)?帶有轉(zhuǎn)座酶基因等必需基因及抗藥性等與轉(zhuǎn)座無關(guān)基因的轉(zhuǎn)座因子。結(jié)構(gòu)特征：兩端具有同向或反向插入序列，同時，兩端的IS可能相同或不同。常見的轉(zhuǎn)座子：轉(zhuǎn)座子長度標記末端取向Tn55700KanRIS50反向TnlO9300TetRIS10反向Tn92500CamRIS1正向反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(retrotransposon)通過RNA為中介，反轉(zhuǎn)錄成DNA后進行轉(zhuǎn)座的可動元件。病毒超家族(viralsuperfamily)，可編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整和酶，自主轉(zhuǎn)錄。呈DNA時,具有LTR序列。非病毒超家族(nonviralsuperfamily),不可編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整和酶，不能自主轉(zhuǎn)錄。呈DNA時，無LTR序列。果蠅的轉(zhuǎn)座子P(PElement)開放閱讀框 ORF0-0RF1-0RF2-0RF3內(nèi)含子 1 2 3P因子表達差異：66KD,轉(zhuǎn)座阻遏物f ORF0,1,287KD,轉(zhuǎn)座酶f ORF0,1,2,3P型細胞質(zhì)：含66KD,阻遏轉(zhuǎn)座酵母的轉(zhuǎn)座子Ty(Transposonyeast)轉(zhuǎn)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，到位)插入激活■第五節(jié)其它基因結(jié)構(gòu)一.順反子(cistron)?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(nèi)部可突變和重組。一個基因就是一個順反子?；虻捻樖胶头词脚帕蠿174基因轉(zhuǎn)錄起始點不同，但是共用同一段DNA序列或幾個核昔酸的不同基因。①。1977年Sanger二.染色體外基因線粒體基因組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。mtDNA的遺傳特征母性遺傳：mtDNA全部來自母親，線粒體隨機分配到子細胞。mtDNA無內(nèi)含子，無修復系統(tǒng)。mtDNA復制，轉(zhuǎn)錄，翻譯所需的酶由核基因組提供。mtDNA一般沒有蛋白質(zhì)保護。mtDNA合成存在與細胞整個周期。具有突變和缺失熱點。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視覺神經(jīng)性疾病。缺失：常見5kb, 8470bp--13447bp7.4kb, 8637bp—16073bpmtDNA插入核基因組溶酶體途徑：核酸水解酶下降，mtDNA不能完全消化，片段游離在細胞質(zhì)中。直接游離：mtDNA復制中同源重組，產(chǎn)生mtDNA斷片。線粒體崩解：由于理，化，病等因素，線粒體腫脹破裂，釋放出mtDNA.以上DNA片段插入核基因組，造成突變。基因的相互作用,互補基因(conplementarygenes)修飾基因,修飾基因(modifiers),上位效應(epistasis)第三章腫瘤的遺傳學關(guān)鍵詞細胞周期,癌基因(oncogene)病毒癌基因V-oncogene細胞癌基因C-oncogene,抑癌基因(antioncogene,tumorsuppressorgene),腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因(metastasissuppressorgene)一.腫瘤的生物學特征與流行病學腫瘤是基因的疾病，凡是腫瘤，都與基因組的變異有關(guān)。但是，與基因組有關(guān)的疾病并不一定都是遺傳的。腫瘤有遺傳性的，也有非遺傳性的(散發(fā)性的)。單克隆起源(monoclonaltheory)一個腫瘤的細胞群體源于一個轉(zhuǎn)化單細胞的不斷增殖而成。對細胞群的遺傳標記分析，具有高度一致性。例如：多灶性細支氣管肺泡癌(BAC),原發(fā)灶，衛(wèi)星灶，轉(zhuǎn)移灶中的不同區(qū)域的癌細胞k-ras具有相同的突變。腫瘤家族集聚癌家族：具有較多成員發(fā)生腫瘤的家族。G家族1895年—1976年842名成員中95名患癌。特征：發(fā)病率高；發(fā)病高峰40—50歲：男女比例相等；男多是胃癌，腸腺癌；女多是子宮癌。垂直傳遞，72%患者雙親之一患癌。符合常染色體顯性遺傳方式。,家族性癌：在一個家族內(nèi)多個成員出現(xiàn)的同一種癌。例如：結(jié)腸癌，12—15%有家族史。特征：患者一級親屬發(fā)病風險比一般高3倍。若發(fā)病年齡早和雙側(cè)性腫瘤，發(fā)病風險高30倍。常見的遺傳性腫瘤腫瘤易感基因在相同環(huán)境下發(fā)生腫瘤可能性比一般基因組具有更多機會的基因。肺癌易感基因CYP1A1酶在肺中表達，參與煙草中多環(huán)芳煌類物質(zhì)代謝。該基因具有MspI多態(tài)，m2m2基因型具有肺癌易感性。染色體畸變的原因二.腫瘤的遺傳機制?癌基因的異常表達癌基因突變癌基因低甲基化癌基因擴增染色體易位（基因重排，融合基因）?抑癌基因失活癌基因能在體外引起細胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤的基因。?細胞內(nèi)的原癌基因高度保留，從酵母到人都存在，這些基因與細胞生長，增殖,分化有關(guān)，并受到精細和嚴格的控制。?原癌基因具有的生物學功能：生長因子；生長因子受體；參與信號傳導的蛋白激酶；核內(nèi)蛋白等。細胞周期 抑癌基因高甲基化調(diào)節(jié)基因—＞細胞G1期S期癌基因發(fā)現(xiàn)19H年Rous發(fā)現(xiàn)雞肉瘤病毒（RSV）能使雞胚成纖維細胞轉(zhuǎn)化，也能使雞誘發(fā)腫瘤。1976年從RVS病毒中發(fā)現(xiàn)了src癌基因。 克隆了該基因，是第一個V-onc1982年從人膀胱癌細胞中分離出了細胞癌基因ras基因。是第一個C-onc細胞癌基因（c-onc）1976年，Bishop從Rous病毒中分離出癌基因src,并在動物正常細胞中發(fā)現(xiàn)有同源序列。以后在許多病毒癌基因都在細胞中都發(fā)現(xiàn)了它的同源序列，這些序列被稱為細胞癌基因。病毒癌基因源于細胞癌基因。癌基因致癌機制癌基因突變原癌基因ras編碼189個氨基酸的蛋白是一個細胞信號傳導中起著開關(guān)作用

的蛋白，當rasgene突變時，ras蛋白,一直處于開的狀態(tài)，細胞生長。rasproto-oncogene61gin1 1261ginglyJC),k-rasoncogene—>ras附近插入了啟動子，啟動癌基因表達。ras的CCGG甲基化程度降低，癌基因異常高表達。DNA的CpG島的甲基化，干擾了轉(zhuǎn)錄因子與啟動子識別位點的結(jié)合，降低了基因的表達。癌基因去甲基化，引起高表達致癌。抑癌基因高甲甲基化，引起低表達致癌。腫瘤抑制基因(tumorsuppressorgene)一類與細胞周期調(diào)控有關(guān)的基因，當這些基因正常表達時，具有抑制細胞分裂的功能。這些基因的失活或缺失，會導致細胞非正常的分裂，正常細胞有可能轉(zhuǎn)化為腫瘤細胞。首先發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因視網(wǎng)膜母細胞瘤發(fā)現(xiàn)Rb基因缺失呈雜合體時細胞是正常的，缺失純合體時細胞轉(zhuǎn)化。顯示該基因是純合隱性致癌。Rb純合缺失后致癌表明Rb基因存在時對腫瘤細胞有抑制作用，因此Rb是腫瘤抑制基因。del(13)(ql4)腫瘤抑制基因(tumorsuppressorgene)抑癌基因(anti-oncogene)以參與細胞周期調(diào)控的形式，對正常細胞的增殖起負調(diào)控作用，抑制細胞的惡性轉(zhuǎn)化。癌基因與抑癌基因比較oncogene基因?qū)傩灾掳┓绞秸T發(fā)機理致癌機理cell增殖基因激活，異常表達突變或易位oncogene基因?qū)傩灾掳┓绞秸T發(fā)機理致癌機理cell增殖基因激活，異常表達突變或易位顯性anti-oncogene組織分化基因基因丟失或失活突變或缺失隱性三.腫瘤細胞轉(zhuǎn)移腫瘤細胞從原發(fā)腫瘤脫落，進入細胞外基質(zhì)與脈管內(nèi)，輸送至遠端適宜的組織中克隆生長。浸潤轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要特征，也是腫瘤病人死亡的主要原因。用myc等癌基因染小鼠，可以使小鼠產(chǎn)生癌細胞，但是不轉(zhuǎn)移。說明轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移不是同一類基因。腫瘤浸潤機制整合素基因(integrinsgene)細胞表面粘合受體 細胞基質(zhì)粘附蛋白-一錨定細胞。腫瘤細胞表達金屬蛋白酶-一降解粘附蛋白，使得細胞失去固著作用。正常細胞含有金屬蛋白酶抑制因子基因(TIMPgene)，表達的蛋白能與蛋白酶結(jié)合，抑制它的水解功能，從而錨定細胞。腫瘤細胞該基因表達受阻。

Metastaticgeneandmetastaticsuppressorgene 轉(zhuǎn)移和抑制轉(zhuǎn)移基因浸潤轉(zhuǎn)移：腫瘤細胞從原發(fā)腫瘤中脫落，進入細胞外基質(zhì)和血管或淋巴管中，遷移到遠處其它組織生長的現(xiàn)象。腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因?qū)嶒灒盒∈蠛谏亓鰇-1735細胞系中發(fā)現(xiàn)，去轉(zhuǎn)染正常小鼠，有高轉(zhuǎn)移和低轉(zhuǎn)移之分。消減雜交法尋找轉(zhuǎn)移相關(guān)基因一nm23nm23高表達，腫瘤低轉(zhuǎn)移，反之，高轉(zhuǎn)移。應用：可作轉(zhuǎn)移預測；腫瘤轉(zhuǎn)移抑制。腫瘤基因診斷與治療,MicmRNA,geneknockoutoncogene轉(zhuǎn)基因(antioncogene)免疫法(淋巴因子基因轉(zhuǎn)入),自殺基因自殺基因(suicidegene)能夠編碼產(chǎn)生將非活性或無毒性前體藥物轉(zhuǎn)化成活性活毒性藥物的酶的基因。HSK-tk/GCV(胸腺激酶一丙氧鳥背)系統(tǒng)：細胞中存在著胸腺激酶(HSV-tk),GCV是臨床上治療皰疹病毒的藥物。將HSK-tk基因轉(zhuǎn)入癌細胞后給GCV藥，使得GCV在胸腺激酶作用下生成三磷酸GCV,能阻斷細胞DNA合成產(chǎn)生細胞毒作用。四鍵復失位位

第關(guān)重缺倒易章基因和染色體四鍵復失位位

第關(guān)重缺倒易同：duplicationdeletioninversiontranslocation一.?染色體結(jié)構(gòu)的畸變?nèi)旧w基因組結(jié)構(gòu)大片段的改變。重復：染色體區(qū)段增加。,缺失：染色體片段丟失。倒位：染色體位置顛倒。易位：非同源染色體片段位置互換。重復duplication重復的細胞學和遺傳學效應細胞學效應：減數(shù)分裂時，同源染色體配對出現(xiàn)弧狀結(jié)構(gòu)。弧狀結(jié)構(gòu)是重復的部分。遺傳學效應：出現(xiàn)突變，嚴重時死亡?；騽┝坎黄胶庠斐砂l(fā)育異常.動態(tài)突變(dynamicmutation)DNA序列中由于寡核甘酸拷貝數(shù)目的變化，引起生物表型改變的突變，稱為動態(tài)突變。動態(tài)突變通常是由三聯(lián)體密碼子重復數(shù)目的增加而形成的。X脆性染色體綜合癥是由于在X染色體P27.3位置上CGG拷貝數(shù)目增加到200以上，引起基因的改變，形成痕跡很重的染色體，突變的部分很容易被打斷，所以被稱為是脆性染色體。脆性位點是染色體上在特殊條件下易斷裂的位點，可能為收縮或縫隙。在人類染色體上已發(fā)現(xiàn)一系列的脆性位點。其中研究最詳盡的位于X染色體上，目前發(fā)現(xiàn)其與智障有關(guān)。脆性X綜合癥為X連鎖遺傳，出現(xiàn)兒率在男嬰中為1/2500,主要成因可能是因為CGG三核昔片段重復數(shù)目的變化。缺失deletion缺失是指染色體部分片段的丟失。缺失往往不會發(fā)生回復突變，從而使得未發(fā)生缺失的染色體上的隱性等位基因得以表現(xiàn)，也可能造成表達產(chǎn)物不平衡。缺失的細胞學和遺傳學效應細胞學效應：減數(shù)分裂時，同源染色體配對出現(xiàn)弧狀結(jié)構(gòu)。弧狀結(jié)構(gòu)是正常的染色體部分。遺傳學效應：出現(xiàn)突變，嚴重時死亡。有時會出現(xiàn)擬顯性現(xiàn)象。倒位：是指染色體一個片段發(fā)生顛倒。倒位往往形成無效的配子，從而使算出的重組頻率偏低。倒位的細胞學效應和遺傳學效應細胞學效應：倒位雜合體在減數(shù)分裂同源染色體配對時，形成倒位環(huán)。遺傳學效應：倒位區(qū)內(nèi)重組，形成不可育配子。被稱為“抑制重組?！逼胶庵滤老稻o密連鎖或中間具有到位片段的相鄰基因由于生殖細胞的同源染色體不能交換，所以可以非等位基因的雙雜合子，保存非等位基因的純合隱性致死基因，該品系被稱為平衡致死系。X易位入translocation易位是指染色體片段的轉(zhuǎn)移，既可發(fā)生在非同源染色體間，亦可發(fā)生在同一條染色體的不同位置。易位往往造成基因移位或斷裂，影響基因功能。易位的細胞學效應和遺傳學效應細胞學效應：易位雜合體在減數(shù)分裂同源染色體配對時，形成十字型結(jié)構(gòu)。遺傳學效應：形成不可育和可育配子，各占1/2。被稱為“半不育?！倍?染色體數(shù)目的改變整倍數(shù)改變?nèi)隩OC\o"1-5"\h\z單倍體 n2倍體 2n3倍體 3n多倍體4n,5n….同源多倍體(ABC)(ABC)(ABC)

異源多倍體(ABC)(A'B'C')(A''B''C'')染色體數(shù)目的改變非整倍數(shù)改變體體單單缺雙2n-l體體單單缺雙2n-22n-l-l表觀遺傳變異(epigeneticXvariation))基因的DNA序列不發(fā)生改變，但是由于DNA甲基化，RNA選擇性剪接等作用，使得基因表達發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為表觀遺傳變異?；蚪M印記(genomicimprinting)A,基因在世代傳遞過程中，由于DNA的甲基化作用，來源于父母本的等位基因會有不同的表現(xiàn)。個體表現(xiàn)出上代遺傳下來的基因組印記的效應。就好像被打上了父母的印記一樣。但是，被打上父母印記的基因在生殖細胞形成時，印記會被抹去，重新打上自己的印記。第五章細菌和染色體的遺傳分析關(guān)鍵詞：細菌的F因子細菌的雜交中斷雜交(基因梯度順序分析)重組作圖轉(zhuǎn)導.轉(zhuǎn)化?順序四分子分析?噬菌體基因重組一.細菌的遺傳分析細菌染色體細菌染色體大多為裸露的環(huán)狀閉合DNA雙鏈，沒有組蛋白和其他蛋白質(zhì)結(jié)合,也不形成核小體結(jié)構(gòu)。(這種結(jié)構(gòu)有利于外源DNA的插入。)E.coli基因組E.coli的染色體為閉合雙鏈環(huán)狀DNA,長約1333um.2001年10月15日完成了E.coliK12菌株的基因組全序列測定?？偣?639221bp,4279個蛋白質(zhì)編碼基因，115個編碼rRNA和tRNA的基因。呼1子高頻重組(highfrequencyofrecombination),Hfr梯度轉(zhuǎn)移作圖中斷雜交實驗：采用HfrxF-,根據(jù)染色體上基因進入F-細胞的時間和次序作圖。Hfrthr+leu+azirtonrlac+gal+strsF-thr-leu-azistonslac-gal-strr重組作圖(recombinationmapping)轉(zhuǎn)導(transdution)由噬菌體作介導，將基因組DNA轉(zhuǎn)入受體細胞的過程，稱為轉(zhuǎn)導。轉(zhuǎn)化(transformation)。沒有噬菌體作介導，由DNA直接轉(zhuǎn)入受體細胞的過程,稱為轉(zhuǎn)化順序四分子分析單倍體營養(yǎng)體在營養(yǎng)或生長環(huán)境不利時，轉(zhuǎn)入有性生殖。菌絲產(chǎn)生的單倍體分生抱子與另一?個菌絲的原子囊果中的單倍體子囊抱子雜交。形成2倍體的雜合體,該2倍體經(jīng)過第一次減數(shù)分裂，獲得一個細胞內(nèi)含有4個單倍體的產(chǎn)物,4個單倍體產(chǎn)物呈直線排列，稱為：四分子，對四分子進行的遺傳學研究，稱為四分子分析(tetradanalysis)著絲粒作圖根據(jù)四分子標記基因間的交換，計算著絲粒與標記基因的重組值，被稱為：著絲粒作圖。DNA損傷修復,避免差錯的修復光復活修復切除修復重組修復?傾向差錯的修復應急修復(SOS)光復活與切除修復1949年發(fā)現(xiàn)紫外線的對DNA的損傷可以通過可見光照射而提高生存率。1960年R.B.Setlow發(fā)現(xiàn)紫外線的對DNA的損傷是形成T=T二聚體。光復活酶修復：光復活酶基因表達，解開T=T二聚體。切除修復：UvrA,B,C基因編碼的內(nèi)切核酸酶切除T=T兩端12—13個bp,然后在DNA多聚酶和DNA連接酶的作用下，以正常的鏈為復制模板，合成正常的DNA鏈。重組修復1965年A.J.Clark發(fā)現(xiàn)uvr突變后，E.coli仍可對紫外線造成的損傷進行修復，發(fā)現(xiàn)了重組修復機制。參與基因recAoDNA復制突變溫度敏感型DNA復制突變型：溫度40度時，正常細菌還可以DNA復制，但是DNA復制突變型受到抑制。把突變型從許可溫度轉(zhuǎn)入非許可溫度中培養(yǎng)，一種突變型立刻停止DNA復制，稱為DNA復制快停突變型。一種突變型慢慢停止DNA復制，稱為DNA復制慢停突變型。慢停突變型：DNA復制中的發(fā)動有關(guān)基因的突變，當溫度達到突變的敏感溫度時，該基因停止發(fā)動，但是已經(jīng)復制的DNA將繼續(xù)延長，停止在DNA復制終點。?快停突變型：DNA復制中的延長鏈有關(guān)基因的突變，當溫度達到突變的敏感溫度時，該基因停止轉(zhuǎn)錄，表達的蛋白也立即失活，DNA復制不再延長。DNA復制停止在任意階段?？焱Ｍ蛔冃停篋NA復制中的啟動好有關(guān)基因的突變，當溫度達到突變的敏感溫度時，該基因停止轉(zhuǎn)錄，但是已經(jīng)表到的蛋白將繼續(xù)發(fā)揮復制延長的功能，直到蛋白質(zhì)用完或失活后，DNA鏈復制停止。Aems法誘變沙門式桿菌缺陷型，不能在基本培養(yǎng)基上生長，當培養(yǎng)皿的中間涂上待測的藥物時，如果沒有回復突變，就沒有菌落出現(xiàn)，如果出現(xiàn)突變，在藥物周圍會有菌落生長。與對照相比，突變頻率高，說明待測藥物誘變強。突變率突變率：生物群體中基因突變的比例。顯性基因的突變率計算軟骨發(fā)育不全癥是常染色體顯性遺傳病。如果在94075的嬰兒中發(fā)現(xiàn)10例本病患者，其中有2例的親體也患此病，計算該基因的突變率。(10-2)/2(94075-2=4.2X10-5細菌突變的檢測細菌誘變后，是由于后來培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的變異還是誘變時出現(xiàn)的變異？鏈霉素抗性細菌在含有鏈霉素的培養(yǎng)基上可以生長，敏感型不能生長，突變型是誘變的，還是篩選的？營養(yǎng)依賴型突變篩選復旦大學遺傳學講稿(二)滄海月明發(fā)表于2006-2-2422:05:00第六章基因組關(guān)鍵詞基因組(genomic)定位克隆功能克隆定位候選克隆遺傳標記基因組結(jié)構(gòu)C值悖論生物體單倍體DNA總量稱為C值。高等生物具有比低等生物更復雜的生命活動，所以，理論上應該是它們的C值也應該更高。但是事實上C值沒有體現(xiàn)出與物種進化程度相關(guān)的趨勢。高等生物的C值不一定就意味著它的C值高于比它低等的生物。這種生物學上的DNA總量的比較和矛盾，稱為c值悖論。DNA序列的分類基因序列和非基因序列基因序列：以起始密碼子開始，終止密碼子結(jié)束的一段DNA序列，稱為開放閱讀框(openreadingframe,ORF)非基因序列：基因序列以外的DNA序列。,編碼序列和非編碼序編碼序列：編碼RNA和蛋白質(zhì)的DNA序列。非編碼序：內(nèi)含子和基因的間隔序列。單一序列和重復序列單一序列：基因組中只有一份的DNA序列。重復序列：基因組中重復出現(xiàn)的序列。例如，STR,SNP,微衛(wèi)星DNA等。二.尋找基因的思路：功能克隆克隆(致病)基因的一種策略。入收集所要克隆的基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物及其功能的信息，用以分離基因，并對基因進行定位。定位克隆入利用遺傳連鎖或細胞學定位技術(shù)將致病基因定位于染色體的特定區(qū)帶主要方法：家系調(diào)查法體細胞雜交法核酸雜交技術(shù)用遺傳標記進行基因定位形態(tài)標記morphologicalmarkers細胞標記cytologicalmarkers生化標記biochemicalmarkers分子標記molecularmarkers分子遺傳標記在核酸分子水平，對具有相對差異的等位基因DNA多態(tài)性的標記，廣泛存在于高等生物編碼區(qū)和非編碼區(qū)，又稱為DNA分子標記，是DNA水平上遺傳變異的直接反映。特點：.直接以DNA形式表現(xiàn)，在生物體各發(fā)育階段，各組織均可檢測到。.數(shù)量多，遍及整個基因組。.多態(tài)性高，自然界存在許多等位突變，無需專門創(chuàng)造特殊的遺傳材料.中性，不影響目標性狀的表達，與不良性狀無必然連鎖.許多分子標記表現(xiàn)為共顯性(codominance),能夠鑒別出純合基因型與雜合基因型，提供完整的遺傳信息分子遺傳標記發(fā)展RFLP1restrictfragmentlengthpolymorphism限制性片段長度多態(tài)性。以DNA酶切片段的長度的不同，形成的多態(tài)性。SSLPsimplesequencelengthpolymorphism簡單序列長度多態(tài)性，又稱為VNTR variable九numbertandemrepeat數(shù)目可變的串聯(lián)重復多態(tài)性指重復單位相對較小，由重復單位的序列差異和數(shù)目變化,可形成豐富的多態(tài)性。包括：小衛(wèi)星序列minisatellite微衛(wèi)星序列microsatellite,?小衛(wèi)星DNA標記minisatellite,核心序列為11—60bp,主要存在于染色體靠近端粒處，由于其拷貝數(shù)變化，在不同個體間中存在串聯(lián)數(shù)目的差異，若在重復序列兩側(cè)有限制性內(nèi)切酶酶切位點，則切下來的片段會呈現(xiàn)出多態(tài)性。可用于DNA指紋，DNAFingero?微衛(wèi)星DNA標記microsatellite,指以2—7個堿基為核心單位串聯(lián)重復而成的??類序列(微衛(wèi)星DNAmicrosatelliteDNA,又稱為STRshorttandemrepeat短串聯(lián)重復序列)，由于核心序列重復數(shù)目的變化而在群體中呈現(xiàn)出遺傳多態(tài)性，但在同一家系內(nèi)具有高度的遺傳保守性，以孟德爾方式遺傳。散布于整個基因組中。SNPsinglenucleotidepolymorphism入單核甘酸多態(tài)性，是指在基因組內(nèi)特定核甘酸位置上存在兩種不同堿基，其中最少一種在群體中的頻率不小于1%。SNP分為兩種形式：基因編碼區(qū)的SNP,稱為cSNP遍布于基因組內(nèi)的大量單堿基變異SNP分析的特點：SNP數(shù)量大，分步密集，平均每lOOObp就有一個SNPSNP比STR擴增更有效，不會產(chǎn)生假帶(3)由于SNP是二態(tài)的，易于自動化批量檢測，易于用計算機分析結(jié)果SNP與RFLP和STR等DNA標記的主要不同在于：不再以“長度”的差異作為檢測手段而是直接以序列的差異作為標記。但SNP單個基因座的多態(tài)性很差，只有二態(tài)，為此采用多個SNP基因座進行“單倍型”分析十分重要。AFLPXamplifiedfragmentlengthpolymorphism 擴增片段長度多態(tài)性通過DNAPCR擴增基因組DNA的模板，隨后用電泳將擴增片段分離，通過DNA譜帶鑒別多態(tài)性。RAPDrandomamplified九polymorphismDNA隨機擴增多態(tài)性用于擴增多態(tài)性DNA的引物是隨機的。在做多態(tài)性分析時，用一組引物(20—40個)在基因組全序列上掃描可獲得基因組多態(tài)性的豐富信息。SSCPXsinglestrandconformationpolymorphism單鏈構(gòu)象多態(tài)性是基于PCR擴增而新發(fā)展起來的DNA多態(tài)性分析，利用PCR特異的擴增出基因組的目的DNA片段，變性后形成的單鏈DNA在自然條件下能形成一定的空間構(gòu)象，并且這種空間構(gòu)象由DNA鏈的堿基序列決定，若堿基發(fā)生變化，將在電泳圖譜上表現(xiàn)出不同生物個體的特異性，即多態(tài)性。定位候選克隆該方法是定位克隆的進一步發(fā)展將疾病相關(guān)基因定位于染色體相關(guān)區(qū)域該染色體區(qū)域得到若干候選基因進一步分析得到目的cDNA差異表達原理： 比較不同個體或不同細胞來源，即通常所指的樣本(tester,T)和參照(driver,D)的蛋白質(zhì)或mRNA兩者之間的差異，如缺失或特異表達部分，從而發(fā)現(xiàn)新基因消減雜交(subtractivehybrization)利用目的基因在兩種組織或細胞中表達的差異，或者在不同發(fā)育階段、不同狀態(tài)下表達差異，通過其mRNA或單鏈cDNA進行雜交，除去兩者之間相同的基因成分，使表達有差異的基因得到充分富集。它的實質(zhì)是對兩組基因轉(zhuǎn)錄本全面比較，去同存異，分離差異表達基因Subtractivecloning生物信息學方法通過序列的ORF預測建立cDNA文庫差減雜交得到均質(zhì)化文庫cDNA序列測定生物信息學分析，ORF預測同源性比較，功能預測生物信息學網(wǎng)頁：NCBI界面ORF預測軟件:ORFFinder讀框預測實例通過EST拼接例如：已知小鼠某基因在人當中有高度同源序列用該小鼠cDNA比對人的EST數(shù)據(jù)庫得到?簇EST后，將相鄰的EST通過相互重疊部分進行拼接。得到人對應的完整cDNA的序列后，兩端設(shè)計引物在cDNA文庫中進行PCR,得到該cDNA的克隆。至此，與小鼠對應的人的該基因得以克隆出來。EST拼接實例基因芯片技術(shù)的應用使用傳統(tǒng)方法尋找新基因，不僅需要投入大量的資金，而且針對性不強，效率低下，絕大部分工作都是繁瑣重復勞動i￡第七章基因與發(fā)育關(guān)鍵詞細胞分化細胞凋亡形態(tài)建成一.什么是發(fā)育從生物學角度來說，發(fā)育是生物的細胞分裂，分化，形態(tài)建成，生長繁殖的一系列過程。從遺傳學角度來說，發(fā)育是基因按照特定的時間，空間程序表達的過程。研究基因?qū)Πl(fā)育的調(diào)控作用的學科就是發(fā)育遺傳學(DevelopmentalGenetics)。發(fā)育遺傳學的研究特點發(fā)育是生物的共同屬性發(fā)育是貫穿每個生物體的整個生活史。對有性生殖生物而言，則是從受精卵開始到個體正常死亡。其中早期胚胎發(fā)育過程包括受精、卵裂和胚層分化,是發(fā)育的關(guān)鍵的階段，如哺乳類的早期發(fā)育過程二.發(fā)育遺傳學的研究特點發(fā)育是基因型與環(huán)境因子的相互作用遺傳控制發(fā)育的圖式(pattern),發(fā)育則是基因按嚴格的時間和空間順序表達的結(jié)果，是基因型與環(huán)境因子相互作用轉(zhuǎn)化為相應表型的過程。發(fā)育遺傳學的研究特點發(fā)育調(diào)控基因具有保守性無脊椎動物和脊椎動物，如線蟲、果蠅和人類的發(fā)育途徑基本相同，控制發(fā)育的基因在進化上是保守的，在結(jié)構(gòu)和功能上有很高的同源性。發(fā)育遺傳學的研究特點發(fā)育中基因之間的作用生物發(fā)育過程中的基因與基因的相互作用對執(zhí)行了發(fā)育進程的調(diào)控。個體發(fā)育的生物學功能細胞分化的多樣性功能細胞分化形態(tài)建成生長生命的延續(xù)性功能性別分化繁殖細胞定向(commitment),決定(determination):早期胚胎期間的全能或多能干細胞在基因的調(diào)控下，確定了特定細胞的分化趨勢，即指定了這些細胞的分化命運。例如：受精卵分裂成512個細胞時所有細胞已經(jīng)定位，并確定了特定細胞的形態(tài)建成等命運。特化(specification)：細胞或組織按照已經(jīng)被決定的命運自主地進行分化，形成特異性組織或細胞地過程。例如：被決定命運的細胞，按照指令繼續(xù)分化成特定的組織，形成體節(jié)，器官等不同形態(tài)。細胞分化的基因作用基因的等價性(genomeequivalence)入全能干細胞所有基因是一致的，并且基因具有相同表達的能力。細胞的全能性指生物體的每個細胞都具有能重復個體的全部發(fā)育階段和產(chǎn)生所有細胞類型的能力。植物的細胞全能性大于動物細胞。雙重開關(guān)(binarykswitch)：在不同發(fā)育途徑的決定點上，具有多向分化功能起核心作用的基因。細胞編程性死亡(programmedcellXdeath,PCD)多細胞生物的一些細胞在發(fā)育中不再為生物體所需或受到損傷時，會激活遺傳控制的自殺機制死亡。這種自我毀滅的死亡稱為細胞編程性死亡。細胞凋亡(apoptosis)是編程性死亡的一種方式。X細胞編程性死亡在生物發(fā)育中具有重要作用，有關(guān)基因發(fā)生突變，就會引起發(fā)育異常。細胞凋亡與線粒體：X線粒體在凋亡的表現(xiàn)釋放細胞色素電子傳遞改變細胞氧化還原作用改變細胞凋亡基因ICE基因：表達白介素轉(zhuǎn)移酶，誘導細胞凋亡。bax基因抑制bcl-2,誘導細胞死亡。bcl-2人的原原癌基因，促使細胞生長。,ced-9線蟲中與人bcl-2的同源基因。?把將要形成的內(nèi)胚層器官的細胞拖入胚胎內(nèi)部，外胚層細胞置于四周。-母系基因在發(fā)育中的作用：干細胞(stemcell)：能不斷增殖更新自身，具有分化能力的細胞。?全能干細胞(totipotent):能夠分化產(chǎn)生各種細胞直至個體的細胞，例如胚胎干細胞(embryonicstemcell)。,多能干細胞(pluripotentstemcell):具有多種分化能力的細胞。例如不同胚層的特異性細胞可以分化形成特定的組織何器官。,多效干細胞(multipotentstemcell)：具有專一分化能力的細胞。例如骨髓中的造血干細胞,1998年11月，美國Wisconsin-MedisonUniversity的James.A.Thomson從人類胚胎的囊胚期內(nèi)細胞群中直接分離了多能干細胞。,同時美國John-HopkinsBayviewHospital的John.D.Gearhart從終止妊娠的胎兒組織中原本要發(fā)育成睪丸或卵巢的部位取得細胞進行培養(yǎng)，得到多能干細胞。特異組織中分離出干細胞VincentTropepe(sciencevol287.2000.3)從成年小鼠的眼睛中鑒定出一種干細胞。這些細胞的克隆可以分化出視網(wǎng)膜特異的細胞類型，包括視桿細胞，雙極細胞，Miiller膠質(zhì)細胞細胞核的去分化高度分化的細胞核在?定的條件下，可能脫離原有的分化特征，形成具有高度分化能力的全能干細胞能力。例如：蝌蚪的腸壁細胞核移植到去了核的卵中，發(fā)育成蝌蚪?？寺⊙蚨嗬取Ｈ伺咛ジ杉毎媾R的技術(shù)難題。胚胎干細胞極易分化為其他細胞，如何維持它在體外擴增時不分化？如何定向誘導干細胞分化？由胚胎干細胞在體外發(fā)育成完整的器官尤其是象心、肝、腎、肺等大型精密復雜的器官還需要技術(shù)上的突破。如何克服免疫排斥反應？胚胎干細胞有形成畸胎瘤的傾向，其安全性如何？模式形成(patternformation)胚胎形成不同類型的細胞，而這些細胞有分別構(gòu)成不同的組織、器官，并形成有序的空間結(jié)構(gòu)的過程,動物最初的模式形成主要涉及胚軸(embryonicaxes)形成和相關(guān)細胞的分化,胚軸：前一后軸(anterior-posterioracis)背一腹軸(dorsal-ventralaxis)中一側(cè)軸(或左一右軸)(mediolateralaxis)三.命運圖決定胚胎極性的基因入,母體效應基因(maternaleffectgene),裂隙基因(gapgene),成對規(guī)則基因(pair-rulegene),體節(jié)極性基因(segmentpolaritygene),同源異形基因(homoeoticgene)母性效應基因和分節(jié)基因相互作用決定體軸(A-P,D-V)的形成(11-24)?A-P軸前端由bicoidmRNA及其表達產(chǎn)物的梯度決定(11-25)A-P軸的后端由nanos基因的作用決定(11-26)bicoid和nanos基因產(chǎn)物的協(xié)同作用生成早期胚胎A-P軸(11-27)D-V軸建成中，腹部結(jié)構(gòu)按背部基因蛋白在核內(nèi)的梯度形成，而背部結(jié)構(gòu)的形成則取決于腹部基因蛋白dpp的梯度(11-28)分節(jié)基因決定體節(jié)形成(11-29)分節(jié)基因的突變效應gap基因的表達形成的體節(jié)pair-rule基因表達的條紋圖式(stripepattern)segmentpolarity基因的表達產(chǎn)生14條條紋(homeotic)基因的表達決定每個體節(jié)的結(jié)構(gòu)如觸角、口、腿、翅、胸部和腹部等(本節(jié)第二部分)體節(jié)形成中的遺傳層次(genetichierarchy)母性效應基因(maternal-effectgenes)?母性效應基因編碼轉(zhuǎn)錄因子、受體和調(diào)節(jié)翻譯的蛋白，在卵子發(fā)生(oogenesis)中轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)物儲存在卵母細胞中，沿前-后軸呈梯度(gradient)分布。?母性效應基因產(chǎn)物的梯度起始胚胎發(fā)育，突變研究指出，調(diào)節(jié)果蠅發(fā)育的母性效應基因約40個。合子基因(zygoticgenes),又稱為分節(jié)基因(segmentationgenes)O分節(jié)基因在受精后依賴于母性效應蛋白的分布轉(zhuǎn)錄。?根據(jù)突變分析，分節(jié)基因約有60個,可分為三類，即裂隙基因(gapgenes)、成對規(guī)則基因(pair-rulegenes)和體節(jié)極性基因(segmentpolaritygenes)裂隙基因受母體效應基因的調(diào)控，在胚胎一定區(qū)域內(nèi)表達(2個體節(jié))，該基因突變，使得胚胎體節(jié)出現(xiàn)裂隙。例如：Hunchback基因生成頭胸，抑制腹部的基因。突變時，不生成口和胸。是受bed基因調(diào)控的gapgene.成對規(guī)則基因受裂隙基因調(diào)控，體節(jié)間隔的特定基因。突變時胚胎的體節(jié)有缺失的現(xiàn)象。例如：ftz基因，轉(zhuǎn)錄1.8kbRNA,突變時，由于7個體節(jié)相關(guān)的細胞死亡，體節(jié)減少了一半。體節(jié)極性基因受成對規(guī)則基因調(diào)捽，保持體節(jié)中的重復結(jié)構(gòu)的一致性。例如：engrail基因，保持前后體節(jié)的分界，該基因突變時，缺失每一體節(jié)的后半部分。?同源異形基因(homeoticgenes)或選擇者基因(selectorgenes),主要包括Antennapediacomplex(ANT-C)和Bithoraxcomplex(BX-C)(11-19)?胚胎體節(jié)的劃分確定后，同源異形基因負責確定每個體節(jié)的特征結(jié)構(gòu)。若發(fā)生突變，會使一個體節(jié)上長出另一個體節(jié)的特征結(jié)構(gòu)，如ANT-C基因的突變使觸須變成腿(11-20)和四翅果蠅(11-21)O同源異形基因受成對規(guī)則基因和裂隙基因調(diào)控：同源異形基因序列中有180個核甘酸的保守序列，稱為同源異形框(homeobox),編碼的60個氨基酸殘基為同源異形基因編碼的蛋白質(zhì)的同源異形域(homeodomain),是與DNA結(jié)合的motif,起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。生物學功能是保持特定體節(jié)的結(jié)構(gòu)特征。同源異形基因家族?BX-C約300kb,僅含三個同源異形基因(ubx,abdA,abdB),但許多突變影響調(diào)控區(qū)(11-22)O哺乳類中的同源異形基因復合體稱為Hox基因簇，與果蠅中的同源異形基因有同源性(11-23)第八章基因表達與調(diào)控關(guān)鍵詞基因表達(geneexpression)負調(diào)控(Negativecontrol)阻遏蛋白(repressorprotein)正調(diào)控(Positivecontrol)—基因調(diào)控方式o基因表達(gene*expression):基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生蛋白質(zhì)產(chǎn)物和直接轉(zhuǎn)錄RNA參與生物功能的過程。基因調(diào)控：涉及基因的啟動關(guān)閉，活性的增加或減弱。發(fā)生在轉(zhuǎn)錄階段，轉(zhuǎn)錄后加工階段和翻譯階段。*負調(diào)控(*Negativecontrol)：阻遏蛋白(repressorprotein)結(jié)合在受控基因上時不表達，不結(jié)合時就表達的形式。正調(diào)控(*Positivecontrol)：基因表達的活化物(activators)結(jié)合在受控基因上時，激活基因表達，不結(jié)合時就不表達的形式。,Cis—acting,順式作用與靶基因位于同一條染色體上的DNA序列發(fā)揮調(diào)控作用,Trans-acting,反式作用基因編碼產(chǎn)物，RNA或protein調(diào)控另一簇基因的表達二.基因表達與調(diào)控調(diào)節(jié)元件轉(zhuǎn)錄調(diào)控翻譯調(diào)控TheLactoseOperoninE.coli誘導系統(tǒng)負調(diào)控乳糖操縱子在乳糖存在下，乳糖作為誘導物，與調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物結(jié)合，改變了阻遏物結(jié)構(gòu)，不能再結(jié)合到操作基因上，使得RNA多聚酶能夠與啟動子結(jié)合，啟動。轉(zhuǎn)錄了分解乳糖的三個結(jié)構(gòu)基因。當乳糖分解完以后，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物結(jié)合到操作基因上，使得RNA多聚酶不能夠與啟動子結(jié)合，啟動。停止轉(zhuǎn)錄分解乳糖的結(jié)構(gòu)基因。誘導系統(tǒng)負調(diào)控調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物結(jié)合到操作基因基因上，啟動結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄。在底物存在下，底物作為誘導物，*與調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物結(jié)合，改變了阻遏物結(jié)構(gòu)，不能再結(jié)合到操縱基因上，使得RNA多聚酶能夠與啟動子結(jié)合，啟動。轉(zhuǎn)錄了分解底物的結(jié)構(gòu)基因。當?shù)孜锓纸馔暌院螅{(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物結(jié)合到操縱基因上，使得RNA多聚酶不能夠與啟動子結(jié)合，啟動。停止轉(zhuǎn)錄分解底物的結(jié)構(gòu)基因。*誘導系統(tǒng)正調(diào)控調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物結(jié)合到操作基因基因上，啟動結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。在底物存在下，底物作為誘導物，*與調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的活化物結(jié)合，改變了活化物結(jié)構(gòu)，使得復合物能夠結(jié)合到操縱基因上，RNA多聚酶能夠與啟動子結(jié)合，啟動。轉(zhuǎn)錄了分解底物的結(jié)構(gòu)基因。調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物在沒有底物存在下，不能與結(jié)合到操縱基因上，RNA多聚酶不能夠與啟動子結(jié)合，啟動。停止轉(zhuǎn)錄分解底物的結(jié)構(gòu)基因。*阻遏系統(tǒng)負調(diào)控調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物結(jié)合到操作基因基因上，啟動結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄。在底物存在下，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物不能與操縱基因結(jié)合，使得RNA多聚酶能夠與啟動子結(jié)合，啟動。轉(zhuǎn)錄了合成底物的結(jié)構(gòu)基因。*當?shù)孜锖铣梢院?，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物與底物的復合物結(jié)合到操縱基因上，使得RNA多聚酶不能夠與啟動子結(jié)合，啟動。停止轉(zhuǎn)錄合成底物的結(jié)構(gòu)基因。*阻遏系統(tǒng)正調(diào)控調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物結(jié)合到操作基因基因上，啟動結(jié)構(gòu)基因能轉(zhuǎn)錄。調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的活化物與操縱基因結(jié)合，使得RNA多聚酶能夠與啟動子結(jié)合，啟動。轉(zhuǎn)錄了合成底物的結(jié)構(gòu)基因。?當?shù)孜锖铣梢院?，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的活化物與底物的復合物不能結(jié)合到操縱基因上，使得RNA多聚酶不能夠與啟動子結(jié)合，啟動。停止轉(zhuǎn)錄合成底物的結(jié)構(gòu)基因。誘導和阻遏系統(tǒng)主要區(qū)別調(diào)控類型 有底物 無底物TOC\o"1-5"\h\z誘導系統(tǒng) + -阻遏系統(tǒng) + -正負調(diào)控區(qū)別調(diào)控類型 有阻遏物 無阻遏物負調(diào)控 一 +正調(diào)控 +三.復制與轉(zhuǎn)錄DNA復制：DNA多聚酶RNA轉(zhuǎn)錄：依賴于DNA的RNA多聚酶反轉(zhuǎn)錄：依賴于RNA的DNA多聚酶基因表達過程THEPROCESSOFGENEEXPRESSION原核與真核生物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)水平DNA轉(zhuǎn)錄mRNA加工翻譯翻譯后加工環(huán)境因素誘導的轉(zhuǎn)錄調(diào)控由于環(huán)境因子的改變，使得生物體特定基因的表達受到了相關(guān)基因的調(diào)控，這種調(diào)控形式稱為環(huán)境因素誘導的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。溫度誘導的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件熱休克基因(Heat—Shockgene)：編碼熱休克蛋白的基因。例如：hsp70gene熱休克轉(zhuǎn)錄因子(heat-shocktranscriptionfactor,HSTF)：存在于細胞核中一種對溫度敏感的多肽因子。熱休克反應因子(heatshockresponseelements,HSEs)：在hsp70gene上游40-90bp,被HSTF識別的DNA序列。熱休克基因(Heat—Shockgene)在原核和真核生物中都發(fā)現(xiàn)了這類基因，當生物體處于高溫時，熱休克轉(zhuǎn)錄因子(heat-shocktranscriptionfactor,HSTF)被激活，結(jié)合到熱休克反應序列上，促使熱休克基因轉(zhuǎn)錄，表達的蛋白為HSP70,對細胞在高溫下起穩(wěn)定作用。生物因子誘導的轉(zhuǎn)錄調(diào)控生物體在生物因子誘導下的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。這類因子的調(diào)控一般都需要通過細胞信號傳導系統(tǒng)，將信息傳遞細胞核內(nèi)的DNA±,誘導了轉(zhuǎn)錄進行。其中有的因子直接進入細胞內(nèi)參與誘導，有些因子通過細胞跨膜蛋白受體，間接進行誘導。增強子(enhancer)生物中能夠增強基因表達的調(diào)控序列。作用特征：可以相隔數(shù)千個堿基對遠距離發(fā)生調(diào)控作用。不管正向或反向，均可以發(fā)揮調(diào)控作用。在結(jié)構(gòu)基因的上游或下游都具有調(diào)控的作用。?P/lacZ融合基因在果蠅染色體上受調(diào)控序列增強子(enhancer)的調(diào)控。這一序列可與P啟動子相互作用，起始lacZ的轉(zhuǎn)錄。,在三個品系中，P/lacZ融合基因插入位置不同品系一插入位置靠近眼特異性增強子，只在眼睛細胞中調(diào)控轉(zhuǎn)錄品系二插入位置靠近腸特異性增強子，只在腸細胞中調(diào)控轉(zhuǎn)錄品系三插入位置靠近非特異性增強子，在不同組織的各種細胞中均調(diào)控轉(zhuǎn)錄,Enhancertraps增強子捕獲：假設(shè)不同組織特異性增強子在染色體上的位置靠近其所調(diào)控的基因。例如，在眼睛中，眼特異性增強子在對眼睛功能或發(fā)育重要的基因附近。用i°隨機插入i士的融合基因P/lacZ可鑒別不同種類的增強子，以及其所控制的基因，因此稱為增強子捕獲第九章數(shù)量性狀的遺傳學關(guān)鍵詞多基因效應生物性狀基本統(tǒng)計方法遺傳率近交系數(shù)--質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀質(zhì)量性狀：表型之間截然不同，具有質(zhì)的差別，用文字描述的性狀稱質(zhì)量性狀。如水稻的糯與粳，豌豆的飽滿與皺褶等性狀。數(shù)量性狀：性狀之間呈連續(xù)變異狀態(tài)，界限不清楚，不易分類，用數(shù)字描述的性狀。如作物的產(chǎn)量，奶牛的泌乳量，棉花的纖維長度等。數(shù)量性狀的遺傳在本質(zhì)上與孟德爾式的遺傳完全一樣，只是需用多基因理論來解釋。數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀由于以下原因有時很難確定：區(qū)分的方法不同；粒小麥的籽粒顏色?；虻膶?shù)不同；植株的高矮。觀察的層次不同；閾值性狀，多胎。數(shù)量性狀的多基因遺傳閾值性狀遺傳多基因假說(multiplefactorhypothesis)數(shù)量性狀是許多對基因共同作用的結(jié)果每一對基因?qū)π誀畋硇偷谋憩F(xiàn)所產(chǎn)生的效應是微效的微效基因的效應是相等，而且相互累加微效基因顯性不完全微效基因?qū)Νh(huán)境敏感數(shù)量性狀基因數(shù)的估計4n=F2代個體總/F2代中極端個體數(shù)例如:獲得子二代22016個子代，其中極端子代86個，計算所涉及的基因數(shù)。4n=22016/86n=4多基因效應的累加方式算術(shù)平均數(shù)累加子一代表型是兩個親代的算術(shù)平均數(shù)。累加效應=純合顯性表型一純和隱性表型顯型顯性有效基因數(shù)增效基因累加值：74-24每個增效基因是18cm；AAAA: 2+18x4=74AAAa: 2+18x3=56AAaa: 2+18x2=38Aaaa: 2+18x1=20aaaa: 2多基因效應的累加方式幾何平均數(shù)累加子-代表型是兩個親代表型乘積的平方根。累加效應=F1表型/2的平方根。74X24例題：雜交同上F1穗長：=12.212.2/2=2.47cmq每個增效基因值：AAAA:2x2.474=74.2AAAa:2x2.473=30.1AAaa:2x2.472=12.2Aaaa:2x2.471=4.9aaaa:2環(huán)境與基因型形成的變異二.數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學基礎(chǔ),平均數(shù)(average)：,方差(variance)與標準差(standardeviation):例題：57個玉米穗長度(cm,x) 5 6 7 8觀察數(shù)(個) 4 21 24 8平均數(shù)5x4+6x21+7x24+8x857=6.63方差：變數(shù)與平均數(shù)的偏差的平均平方和。積加X2=52x4+62x21+72x24+82x8=2544積加X=5x4+6x21+7x24+8x8=378n=57S2=2544-(378)257-1=0.67選擇差異與遺傳率三.數(shù)量性狀的遺傳率表型方差=遺傳(基因型)方差+環(huán)境方差VP=VG +VE其中VG=VA+VDVA：加性方差，由基因的相加效應所產(chǎn)生的方差VD：顯性方差，基因在雜合狀態(tài)時的顯性效應所產(chǎn)生的方差廣義遺傳率h2=遺傳方差/表型方差=VG/VG+VE狹義遺傳率h2N=相加遺傳方差/表型方差=VA/VG+VE?廣義遺傳率：H2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2? =(1/2VA+1/4VD)/(1/2VA+1/4VD+VE)?如果控制同一性狀有n對基因:A,a;B,b;…N,n則F2的遺傳方差：VG=l/2aa2+l/2ab2+…+1/2an2—(VA)+1/4da2+l/4db2+—+1/4dn2...(VD)?設(shè)：VA為加性效應產(chǎn)生的方差? VD為顯性效應產(chǎn)生的方差則表型方差VF2=l/2VA+1/4VD+VE(表型方差可由觀察值來計算。),如果控制同一性狀有n對基因：A,a;B,b;…N,n則F2的遺傳方差：VG=l/2aa2+l/2ab2+-+1/2an2??(VA)+1/4da2+l/4db2+…+1/4dn2...(VD)設(shè)：VA為加性效應產(chǎn)生的方差VD為顯性效應產(chǎn)生的方差?則表型方差VF2=l/2VA+1/4VD+VE(表型方差可由觀察值來計算。)廣義遺傳率：h2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2狹義遺傳率：h2=VA/VP=(l/2VA)/VF2,要求出VA,需用Fl個體回交兩個親本：Fl(Aa)XPl(AA)得Bl;Fl(Aa)XP2(aa)得B2。Bl,B2的表型方差分別計算如下Bl的平均數(shù)和遺傳方差的計算(AAXAa)B2的平均數(shù)和遺傳方差的計算AaXaaB2的遺傳方差：VB2=%(a2+d2)-['A(d-a)]2=1/4*(a+d)21/4VA=VF2-1/2(VB1+VB2)由VB1,VB2可分離出加性方差VABl,B2遺傳方差的平均值：%(VGB1+VGB2)=1/4(a2+d2)(VB1+VB2)=%VA+%VD+VE而F2的表型方差VF2=%VA+%VD+VE由上述二式即可求出VA,進而求出狹義遺傳率。狹義遺傳率h2=VA/VG+VE對遺傳率的兒點說明遺傳率是一個統(tǒng)計學概念，是針對群體，而不是用于個體；遺傳率反映了遺傳變異和環(huán)境變異在表型變異中所占的比例，遺傳率的數(shù)值會受環(huán)境變化的影響；一般來說，遺傳率高的性狀較容易選擇，遺傳率低的性狀較難選擇。四.近親繁殖和雜種優(yōu)勢近交和近交系數(shù)近交系數(shù)(F)：一個個體從其某一祖先得到一對純合的、且遺傳上等同的基因的頻率。近交系數(shù)的計算(利用家系圖)近交系數(shù)計算舉例表兄妹結(jié)婚所生子女的近親系數(shù)：F=4*(1/2)6=1/16伴性遺傳基因近交系數(shù)計算舉例表兄妹結(jié)婚所生子女的近親系數(shù)：F=(1/2)3+2(1/2)5=1/16伴性遺傳基因近交系數(shù)計算舉例表兄妹結(jié)婚所生子女的近親系數(shù)：F=0平均近交系數(shù)(meancoefficientofinbreeding)衡量群體中血緣關(guān)系程度或近交的流行程度。近親婚配的危害如果近親婚配中的祖先的有害基因是純合隱性致病的基因，個體在群體中的攜帶有害基因的機會是概率事件，近親婚配的子女的有病可能性是：Fq+(1-F)q2說明：來源于同一祖先的等同基因的概率是l/16q不同來源的純合基因的概率是15/16q2,總概率是：l/16q+15/16q2=q2+pq/16雜種優(yōu)勢1、顯性說：雜合態(tài)中，隱性有害基因被顯性有利基因的效應所掩蓋，雜種顯示出優(yōu)勢。,PAAbbCCDDee...X aaBBccddEE…FlAaBbCcDdEe .(出現(xiàn)雜種優(yōu)勢)2、超顯性說：基因處于雜合態(tài)時比兩個純合態(tài)都好。Palalblblclcldldl...Xa2a2b2b22c2d2d2…Fl ala2blb2cle2dld2…(出現(xiàn)雜種優(yōu)勢)第十章群體遺傳學關(guān)鍵詞Hardy-Weinberg定律基因頻率遺傳漂變?nèi)后w遺傳學基本概念群體遺傳學(populationgenetics)：研究群體中的基因組組成以及世代間基因組變化的學科。群體(population)：指孟德爾群體，即在特定地區(qū)內(nèi)一群能相互交配并繁育后代的個體。一個最大的孟德爾群體就是一個物種。等位基因頻率(allelefrequency)：一個群體中某一等位基因在該基因座上可能出現(xiàn)的等位基因總數(shù)中所占的比率。任一基因座的全部等位基因頻率之和等于lo例題：某一1000人群中MN血型的分布是M MN N250 500 250M的頻率：(250X2+500)/1000x2=0.5N的頻率：(250X2+500)/1000x2=0.5基因型頻率：一個群體中不同基因型所占的比率。全部基因型頻率的總和等于lo群體遺傳結(jié)構(gòu)：群體中各種等位基因的頻率以及由不同的交配體制所產(chǎn)生的各種基因型在數(shù)量上的分布。Hardy-Weinberg定律：在一個大的隨機交配的群體內(nèi)，基因型頻率在沒有遷移、突變和選擇的理想條件下，世代相傳保持不變。由英國數(shù)學家Hardy,G.H和德國醫(yī)學家Weinberg,W于1908年提出。平衡群體：在生物個體隨機交配，且沒有突變，選擇情況下，群體的基因型頻率世代保持不變這樣的一個群體稱為平衡群體。隨機交配-代，基因型頻率發(fā)生改變的群體不是平衡群體。一個非平衡群體，隨機交配一代以后，成為平衡群體。平衡群體鑒定AAAaaa是否平衡1.0.50.5一2.0.40.20.4-3.0.250.50.25+二.改變?nèi)后w基因頻率的因素突變能產(chǎn)生新的等位基因，但改變基因頻率的速率很慢自然選擇是進化的潛在動力突變與選擇對常染色體上等位基因頻率的聯(lián)合效應遺傳漂變對進化平衡的不可預測效應遷移造成群體間的基因流(geneflow)選擇的作用協(xié)同進化：在突變和選擇的作用下，對不同五中間具有趨同進化的趨勢