基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理

第十二章基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!目錄節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能一、重組測驗(yàn)二、互補(bǔ)測驗(yàn)三、斷裂基因與重疊基因四、基因功能第二節(jié)同源重組一、同源重組二、基因轉(zhuǎn)變?nèi)?、同源重組機(jī)理第三節(jié)位點(diǎn)專一性重組一、λ噬菌體整合與切除二、專一性重組序列第四節(jié)異常重組一、原核生物轉(zhuǎn)座子二、玉米轉(zhuǎn)座子基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!基因是功能、突變及交換的基本單位(Morgan)。基因內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能否再細(xì)分？一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)(一)、擬等位基因（pseudoallele）Wb+

Wb+杏紅+W

Wb+杏紅WbW

Wb+杏紅++

Wb+紅眼99.9%0.1%Wb+

Wb+杏紅

+WY白眼Wb+

+W杏紅

Wb

+Y杏紅以往認(rèn)為果蠅紅.杏紅.粉紅.伊紅.牙白和白眼分別W+.Wa.Wb.Wc.Wd.W基因控制,是等位基因。但該雜交組合F2中99.9%為杏紅眼，但有0.1%例外,為紅眼。1、果蠅眼睛色澤雜交實(shí)驗(yàn)節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)(一)、擬等位基因（pseudoallele）3、擬等位基因及其遺傳效應(yīng)①基因內(nèi)不同位點(diǎn)間有結(jié)構(gòu)或排列差異的基因稱擬等位基因②基因內(nèi)片段排列方式差異能產(chǎn)生基因功能差異。如圖1wb與w順排時為紅眼；圖2wb與w反排時為杏紅眼順式排列(cis)：野生型基因排在同一染色體上；反式排列(trans)：顯隱性基因在同一染色體上。++

WbW紅眼trans+W

Wb+杏紅cis節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!(二)、重組測驗(yàn)（rebinationtest）一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)2、重組測驗(yàn)原理⑴成對的突變體在B株能成活,交換重組的野生型也能成活，即能獲得親、新型總配子數(shù)。⑵B株中交換重組的野生型，能在K株獲得數(shù)目⑶重組率=(K株菌斑數(shù)×2)/(B株菌斑數(shù))×100E.coliK株r104+

+r47

或E.coliB株r104+

+r47

或r104++r47E.coliK株E.coliB株節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!4、rⅡ區(qū)突變體測定結(jié)果(二)、重組測驗(yàn)（rebinationtest）一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)Benzer用該方法測定了T4phagerⅡ區(qū)有3000多個突變體，定位了3000多個基因。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）(二)rⅡ區(qū)互補(bǔ)測驗(yàn)結(jié)果節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能Benzer用該方法，將rⅡ區(qū)3000多個突變位點(diǎn)(突變體)共分為A、B二個基因功能單位(基因功能差異)，r47-r106為A基因，r51-r102為B基因。A基因內(nèi)有1000多個小基因是同一個基因功能單位,B基因也是如此基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）(三)、順反子（cistron）2、不同遺傳功能的小基因間沒有順反位置效應(yīng)r47與r102為A、B基因功能區(qū)間的小基因,感染B株后，順排時有菌斑，功能互補(bǔ)；直接感染K株反排時,有菌斑功能也互補(bǔ)。從而可見，不同遺傳功能的小基因間沒有順反位置效應(yīng)。r102++r47E.coliB株E.coliK株++r104r47r104++r47E.coliK株非等位基因間沒有順反位置效應(yīng)節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!(四)、突變子與重組子（mutonandrecon）二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）1、突變子產(chǎn)生非野生型突變的區(qū)間稱突變子，突變最小單位rⅡ區(qū)A基因內(nèi)有rⅡ47、rⅡ104、rⅡ101……rⅡ1061000多個突變體，1000多個突變位點(diǎn)位于一個A基因內(nèi)，每個突變位點(diǎn)為一個muton。是突變的最小單位。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!三、斷裂基因與重疊基因（splitandoverlappinggene）(一)、外顯子與內(nèi)含子(extronandintron)1、斷裂基因結(jié)構(gòu)基因內(nèi)的間隔序列。Chambon(法),1977年,首次發(fā)現(xiàn)猴病毒SV40DNA間隔序列，打破了結(jié)構(gòu)基因?yàn)檫B續(xù)DNA片段的觀念，是真核生物普遍現(xiàn)象。如兔血清蛋白β4與β3間斷裂。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!(二)、重疊基因（overlappinggene）三、斷裂基因與重疊基因1.概念多個基因共用同一段DNA序列phageфX174核苷酸：5258個gene：9個氨基酸：2000個欠614個核苷酸是B被包含在A基因內(nèi),E基因被包含在D基因內(nèi)出現(xiàn)基因重疊。2.Sanger發(fā)現(xiàn)了重疊基因(1978)節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!1、Mendel基因：顆粒因子互不粘染，彼此獨(dú)立；2、Morgan基因：交換、突變、功能的最小單位；3、Beadle基因：通過蛋白質(zhì)控制性狀表達(dá)；4、Benzer順反子：遺傳功能最小單位；交換子：基因交換最小單位；突變子：基因突變最小單位。5、Waston、Crick基因：DNA片斷、特定堿基序列。五、基因概念及其發(fā)展節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!第二節(jié)同源重組一、同源重組(homologousrebination)特點(diǎn)1、需要依賴蛋白質(zhì)參與(RecA、RecBC蛋白)；2、同源序列重組，特異性不強(qiáng)；有重組熱點(diǎn)；3、真核生物染色質(zhì)的狀態(tài)會影響重組頻率。(一)同源重組概念及其特點(diǎn)依賴DNA同源序列聯(lián)會，對等交換的重組。RecA、RecBRecC蛋白基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!二、基因轉(zhuǎn)變(geneconversion)糞殼菌1940Olive等人野生型g+黑色突變型g-灰色g+×g-→F120萬個子囊中5:3分離的有100個;3:1:1:3的有36個,異常分離的共有236個。正常分離199764/2000006:2異常分離100/200000++++gggg++++++gg++gg++gg+++++ggg+++g+ggg++gg++gg5:3異常分離100/2000003:1:1:3異常分離36/200000(一)異常分離(abnormalsegregations)實(shí)驗(yàn)第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!二、基因轉(zhuǎn)變(geneconversion)(二)基因轉(zhuǎn)變概念及時期

2.時期第二節(jié)同源重組基因轉(zhuǎn)變發(fā)生在減數(shù)后的有絲分裂過程中。因該時期發(fā)生染色單體片段轉(zhuǎn)變稱減數(shù)后分離(postmeioticsegreation)。24年后Holliday解釋了基因轉(zhuǎn)變的原因?；蚪Y(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!(二)Holliday模型與異常分離不匹配G/A異源雙連GCGACTAT雜種分子均不校正產(chǎn)生3：1：1：3異常分離一雜種分子校正到+產(chǎn)生5：3異常分離G+C+G+C+C

+TgAgTgG+C+G+AgC+TgAgTg雜種分子均正確校正產(chǎn)生4：4正常分離雜種分子均校正為+產(chǎn)生6：2異常分離G+C+G+C+AgTgAgTgG+C+G+C+C+G+AgTg雜合雙鏈區(qū)不同校正方式產(chǎn)生不同分離比。全親型校正4：4分離全不校正3:1:1:3分離全野生型校正6：2分離半野生型校正5：3分離三、同源重組機(jī)理第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!GCGACTAT第3個分子校正為+產(chǎn)生3：1：2：2分離雜合雙鏈中第2個分子校正到+的表型為三型子囊；第3個分子校正到+的表型為四型子囊G+C+G+A

gC+G+AgTg第2個分子校正為+產(chǎn)生5：3分離第2個分子校正為g產(chǎn)生2:2:1：3分離G+C+G+C

+C+TgAgTgG+C+TgAgC+TgAgTg①雜合雙鏈中第2個分子校正到+出現(xiàn)三型子子囊與第3個分子校正到+出現(xiàn)四型子囊的數(shù)目理論上等數(shù)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果不等。②雜合雙鏈中同一分子校正到+或-產(chǎn)生三、四型子囊應(yīng)該等數(shù)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果不等。三、四型分別為24-35%、2-3%(四)Holliday模型的矛盾三、同源重組機(jī)理第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!(六)極化子與負(fù)干涉三、同源重組機(jī)理1.極化子(polaron)基因轉(zhuǎn)變頻率從切點(diǎn)端開始向遠(yuǎn)端遞減的現(xiàn)象稱為極化；該基因轉(zhuǎn)變頻率遞減的區(qū)間稱為極化子。2.負(fù)干涉(negativeterference)相臨很近的基因受極化影響，雙交換實(shí)際頻率比理論頻率還高的現(xiàn)象，稱為負(fù)干涉。Chistructur基因轉(zhuǎn)變頻率遞減區(qū)間第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!第三節(jié)位點(diǎn)專一性重組一、位點(diǎn)專一性重組(sitespecificrebination)(二)特點(diǎn)1、依賴位點(diǎn)專一性蛋白質(zhì)因子2、特定整合位點(diǎn)，需有15bp以上同源序列3、精確斷裂、連接，發(fā)生不對等交換(一)概念依賴位點(diǎn)專一性蛋白在小范圍同源序列中不對等交換重組。bio基因gal基因λ-DNA特定附著位點(diǎn)attPEcoli特定附著位點(diǎn)attB基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!第三節(jié)位點(diǎn)專一性重組二、噬菌體的整合和切除(三)核心序列結(jié)構(gòu)與識別1.λ-DNAPOP’240bp核心序列O：15bp，富含A-T，非對稱序列左序列P：160bp,-160~0右序列P’：80bp，0~802.E.Coli的BOB’23bp左序列B：-11~0右序列B’：0~11核心序列O同λO3.POP’與BOB’相互識別(attP)核心序列與B(attB)相互識別基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!第四節(jié)異常重組二、原核生物轉(zhuǎn)座子(一)插入序列(IS，insertedsequence)1.插入序列攜有轉(zhuǎn)座酶基因、兩端有反向重復(fù)序列的簡單轉(zhuǎn)座因子稱插入序列。eg.E.coli中的IS1……IS11。能高頻轉(zhuǎn)座。２.插入序列突變的特點(diǎn)①突變體單鏈有頸環(huán)結(jié)構(gòu)，即反向重復(fù)序列；②突變體DNA比野生型密度梯度大，增加了一段DNA；③不能核酸置換回復(fù),非點(diǎn)突變④可自然回復(fù)，不是缺失基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!第四節(jié)異常重組二、原核生物轉(zhuǎn)座子(三)轉(zhuǎn)座噬菌體(mutatorphage)攜有tnpA、tnpB基因，末端有E.coliDNA反向重復(fù)序列的噬菌體。能高頻轉(zhuǎn)座。如res轉(zhuǎn)座噬菌體。轉(zhuǎn)座噬菌體基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!第四節(jié)異常重組三、真核生物轉(zhuǎn)座子(一)玉米轉(zhuǎn)座子1、轉(zhuǎn)座子的提出

1951，McClintock，首創(chuàng)跳躍基因(jumpinggene)和玉米胚乳色澤基因轉(zhuǎn)座(Transposition)新概念。玉米胚乳色澤(無.有.斑色)原認(rèn)為是9號染色體上抑制基因I對胚乳色素基因C的抑制作用。但McClintock研究證明：是轉(zhuǎn)座基因作用的結(jié)果?；蚪Y(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!第四節(jié)異常重組三、真核生物轉(zhuǎn)座因子⑴轉(zhuǎn)座子包括2個部分：AC+DS⑵AC結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定：4.5kb⑶DS轉(zhuǎn)座酶結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。已發(fā)現(xiàn)多個系統(tǒng)：①4000bp正常②149bp缺失③2522bp缺失④405bp缺失3、DS-AC轉(zhuǎn)座序列的特點(diǎn)(一)玉米轉(zhuǎn)座子基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!（三）選擇填空1、兩個白化人結(jié)婚生育了一個正常的孩子，最大可能的原因是（）。a、胚系突變；b、雙親不同突變位點(diǎn)互補(bǔ)；c、基因交換重組；d、基因轉(zhuǎn)座重組2、r47與r104成對感染B株后再感染K株產(chǎn)生野生型，而直接感染K株不產(chǎn)生野生型，這是因?yàn)閞47與r104（）。a、遺傳功能不互補(bǔ)；b、它們的基因型呈順式排列；c、他們沒有發(fā)生基因交換d、他們分別位于不同的順反子間3、一般認(rèn)為能表達(dá)基因結(jié)構(gòu)和功能差異的最小遺傳單位不太確切的是（）。a、突變子；b、交換子；c、順反子d、內(nèi)含子4、基因內(nèi)不同位點(diǎn)間有結(jié)構(gòu)差異的基因稱為（）。a、轉(zhuǎn)座基因；b、間隔基因；c、擬等位基因d、重疊基因5、已知T4噬菌體A區(qū),1、3、5號突體為同一個順反子,2、4號突變體為另一個順反子。則1號突變體與2、3、4、5號突變體的互補(bǔ)測驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為()。a、-+-+b、+--+c、+-+-d、-++-6、真核生物轉(zhuǎn)座子有多種類型，下面哪些類型不屬于真核生物轉(zhuǎn)座子。（）a、DS-AC轉(zhuǎn)座系統(tǒng)；b、P因子序列；c、反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子；d、Tn9轉(zhuǎn)座子7、插入序列是一種攜有轉(zhuǎn)座酶基因，兩端有反向重復(fù)序列的簡單轉(zhuǎn)座因子，下面提供的轉(zhuǎn)座特點(diǎn)與它不相吻合的是（）。a、能核酸置換回復(fù)；b、可自然回復(fù)；c、有反向重復(fù)序列；d、突變比野生型增加了一段DNA8、λ-DNA從E.coli的切離需要有下列物質(zhì)參與（）。a、整合酶；b、整合宿主因子；c、切除酶；d、依賴蛋白質(zhì)A9、Holliday模型能科學(xué)合理地解釋生物同源重組現(xiàn)象，下列完成過程中哪些是錯誤的。（）a、內(nèi)切酶切斷酯鍵；b、連接酶形成交聯(lián)橋；c、十字構(gòu)型，并旋轉(zhuǎn)；d、雙鏈雜種DNA堿基匹配配對基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)(一)、擬等位基因（pseudoallele）2、擬等位基因提出①F1全為杏紅,說明Wb對W是顯性，是等位基因(基因不互補(bǔ))。②F2紅眼占0.1%，說明Wb與W之間發(fā)生了基因交換，則它們不是等位基因。③Wb與W不是等位也不是非等位基因，命名為擬等位基因。Wb+

Wb+杏紅+W

Wb+杏紅WbW

Wb+杏紅++

Wb+紅眼99.9%0.1%Wb+

Wb+杏紅

+WY白眼Wb+

+W杏紅

Wb

+Y杏紅節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!(二)、重組測驗(yàn)（rebinationtest）一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)1、雙重感染——研究基因內(nèi)結(jié)構(gòu)差異Benzer，T4phagerⅡ區(qū)，3000多個突變體.是等位、非等位還是擬等位基因？發(fā)明了基因內(nèi)精細(xì)結(jié)構(gòu)及遺傳距離的研究方法——雙重感染測驗(yàn)法。突變體不能感染E.coliK株,但能感染E.coliB株.成對感染E.coliB株能產(chǎn)生野生型重組子，再感染K株能測定重組率大小，稱雙重感染(doublefenction)

節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!(二)、重組測驗(yàn)（rebinationtest）一、重組測驗(yàn)(rebinationtest)3、重組測驗(yàn)舉例節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能①rⅡ47.rⅡ106成對感染B株后，取懸濁液感染K，結(jié)果見圖1。Rf(r47-r106)=(2×38)/2621=2.9%②rⅡ47.rⅡ102成對感染B株后，取懸濁液感染K，結(jié)果見圖2。Rf(r47-r102)=2×46/1586=5.8%B株2621個菌斑K株中38個菌斑B株1586個菌斑K株中46個菌斑基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）(一)、互補(bǔ)測驗(yàn)——研究基因內(nèi)基因的功能差異在不允許基因交換的背景下(如rⅡ區(qū)突變體成對到K株)測定突變體間能否產(chǎn)生野生型.產(chǎn)生野生型說明該對突變體遺傳功能互補(bǔ)，不產(chǎn)生野生型說明該對突變體遺傳功能不互補(bǔ),稱互補(bǔ)測驗(yàn)。E.coliK株r104++r47r104與r47成對感染K,無菌斑.遺傳功能不互補(bǔ)E.coliK株r102++r47r102與r47成對感染K,有菌斑.遺傳功能互補(bǔ)節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）(三)、順反子（cistron）1、同一遺傳功能內(nèi)的小基因間有順反位置效應(yīng)r47與r104同為A基因功能區(qū)內(nèi)的小基因,反排基因功能不互補(bǔ),K株中無菌斑，但成對感染B株后,基因呈順排,K株中有菌斑。從而可見:同一遺傳功能內(nèi)的小基因間順反式排列的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致基因功能差異。r104++r47E.coliB株E.coliK株++r104r47r104++r47E.coliK株等位基因內(nèi)基因有順反位置效應(yīng)節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）(三)、順反子（cistron）3、順反子定義順反排列結(jié)構(gòu)差異能產(chǎn)生遺傳功能差異區(qū)間，稱為順反子。順反排列能產(chǎn)生不同遺傳功能的區(qū)間為同一個順反子，如同在A基因內(nèi)的2個突變基因。順反排列沒有遺傳功差異的區(qū)間為不同的順反子，如分別在A、B基因間的2個突變基因。一個順反子就是一個基因，是基因的同義詞。2個突變基因在A基因內(nèi)2個突變基因在AB基因間節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!(四)、突變子與重組子（mutonandrecon）二、互補(bǔ)測驗(yàn)（plementationtest）2、重組子能交換產(chǎn)生野生型的區(qū)間稱交換子，交換最小單位rⅡA基因內(nèi)rⅡ47與rⅡ104、rⅡ101、…rⅡ106之間能交換產(chǎn)生野生型，A基因內(nèi)每個交換重組的區(qū)間就是一個recon。是交換的最小單位。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!三、斷裂基因與重疊基因(一)、外顯子與內(nèi)含子(extronandintron)2、內(nèi)含子(intron)DNA上不能與mRNA配對的區(qū)間稱內(nèi)含子。雞輸卵管卵清蛋白mRNA與其DNA分子雜交，mRNA比DNA短許多，沒有配對部分就向外拱呈7個環(huán)狀，稱7個內(nèi)含子。3、外顯子(extron)DNA上與mRNA能配對的區(qū)段。即沒有拱起來的區(qū)段，稱外顯子，是結(jié)構(gòu)基因表達(dá)模板。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!四、一個基因一種酶Beadle，脈孢菌，1941，精氨酸合成前體

鳥氨酸

瓜氨酸

精氨酸鳥氨酸精氨甲酰酶精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸裂解酶突變品系基本需要添加的酶培養(yǎng)基鳥氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸突變arg－－－＋瓜氨酸突變cit－

－＋＋鳥氨酸突變orn－

＋＋＋鳥氨酸基因突變后需添加3種酶,瓜氨酸基因突變后需添加2種酶，精氨酸突變僅添加1種酶。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!五、基因概念及其發(fā)展6、Jacob基因：操縱調(diào)控表達(dá)系統(tǒng)，有調(diào)控、啟動、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因的系統(tǒng)。7、Chambon基因：內(nèi)含子使結(jié)構(gòu)基因斷裂。8、Meclintodk基因：能從某染色體或位點(diǎn)轉(zhuǎn)到另一條染色體或位點(diǎn)上，稱轉(zhuǎn)座基因。9、Berg基因：供體基因能與載體基因組拼接，受體中表達(dá)DNA片段。10、基因組基因：基因組內(nèi)表現(xiàn)出功能、結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系的DNA片段。節(jié)基因結(jié)構(gòu)與功能基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!一、同源重組(homologousrebination)(二)斷裂愈合模型(breakagejoiningmodel)1937，Darlington，細(xì)胞染色體水平揭示機(jī)理同源染色體聯(lián)會引力與姊妹染色單體斥力維持聯(lián)會平衡。但非姊妹染色單體間纏繞產(chǎn)生的張力只能靠單體斷裂消除，從而斷裂愈合產(chǎn)生重組。重氮標(biāo)記λDNA后剃度離心能產(chǎn)生眾多重量不等的DNA片段。λ-DNA斷裂重接標(biāo)記實(shí)驗(yàn)非姊妹染色單體的交換第二節(jié)同源重組該模型能解釋大量正常分離重組的原因，但不能揭示生物發(fā)生異常分離重組分離和細(xì)菌環(huán)狀染色體重組的機(jī)理?；蚪Y(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!二、基因轉(zhuǎn)變(geneconversion)(二)基因轉(zhuǎn)變概念及原因

第二節(jié)同源重組1.概念單方為對方提供DNA片斷，使對方轉(zhuǎn)變成另一等位基因形式，稱為基因轉(zhuǎn)變g+單體為g單體提供片段的基因轉(zhuǎn)變，呈6:2分離僅g+半單體為g單體提供片段的基因轉(zhuǎn)變,呈5:3分離基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!(一)Holliday模型19641.內(nèi)切酶切斷酯鍵形成斷口2.連接酶形成cross-bridge3.交聯(lián)橋遷移產(chǎn)生G/A,C/T4.十字構(gòu)型，并異構(gòu)5.兩方式切割一半完整，一半雜合雙鏈，雜種DNA分子6.雜合雙鏈G/A、T/C堿基對不匹配7.修補(bǔ)復(fù)制時，多方式校正產(chǎn)生異常分離三、同源重組機(jī)理第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!Holliday認(rèn)為環(huán)狀DNA分子旋轉(zhuǎn)形成“8”字型結(jié)構(gòu)3種切割產(chǎn)生3種結(jié)果2.4切開形成雙親本環(huán)1.3切開產(chǎn)生重組1.2切開產(chǎn)生重組，且滾環(huán)結(jié)構(gòu)呈“χ”結(jié)構(gòu)Chistructur三、同源重組機(jī)理(三)Holliday模型與環(huán)狀DNA重組第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!(五)Meselson-Radding模型1975三、同源重組機(jī)理第二節(jié)同源重組11年后Holliday模型矛盾解決⑴切斷骨架：產(chǎn)生單鏈切口⑵鏈置換：3`延伸擠出老鏈⑶單鏈入侵：老鏈與上單體鏈聯(lián)會，出現(xiàn)G/A單鏈泡，得三型子囊⑷泡切除：延伸后切除單鏈泡，獲得三型子囊⑸吸收碎片鏈同化，獲得三型子囊⑹異構(gòu)，AT與GA扭曲得四型子囊⑺分支遷移，仍然產(chǎn)生四型子囊1-7步過程中都有可能中斷。所以，三型早而多，四型遲而少。形成三型子囊四型子囊1-3，2-4扭曲GCGCATATATGCGAATGAGCATAT1235467基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!四、細(xì)菌同源重組機(jī)理(一)轉(zhuǎn)化與接合重組機(jī)制轉(zhuǎn)化：DNA片段與細(xì)菌DNA之間聯(lián)會、斷裂、遷移、錯接產(chǎn)生重組。切除外源DNA無重組，切除受體DNA有重組接合：授供體細(xì)菌DNA之間聯(lián)會、斷裂、遷移、錯接，產(chǎn)生重組。需要RecA和RecBC參與(二)轉(zhuǎn)導(dǎo)重組機(jī)制

細(xì)菌與DNA之間聯(lián)會、斷裂、遷移、錯接，產(chǎn)生重組。第二節(jié)同源重組基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!第三節(jié)位點(diǎn)專一性重組二、噬菌體整合與切除(一)λ-DNA對E.coli的整合POP’+BOB’→BOP’-POB’

P表示噬菌體附著位點(diǎn)O表示同源核心序列B表示細(xì)菌附著位點(diǎn)①需整合酶(Int,拓?fù)洚悩?gòu)酶)②需整合宿主因子(IHF)(二)λ-DNA從E.coli的切離BOP’-POB’→POP’+BOB’①需要整合酶(Int)②需整合宿主因子(IHF)③需切除酶(Xis)參與E.Coli特定附著位點(diǎn)attP，在bio與gal基因之間，Int各斷開1單鏈，旋轉(zhuǎn)，交換，連接，形成Holliday，另兩條單鏈間同樣重組E.Coli的attB有BOB’3個序列λ-DNA的attP有POP’3個序列P附著位點(diǎn)(attP)attachmentsiteP基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!第四節(jié)異常重組一、異常重組(illegitimaterebination)(一)概念依賴DNA復(fù)制完成重組，不依賴序列同源(二)特點(diǎn)1、依賴轉(zhuǎn)座區(qū)域DNA復(fù)制完成重組2、需要轉(zhuǎn)座酶3、不依賴序列同源DS基因從中間位置轉(zhuǎn)到C基因內(nèi)基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!第四節(jié)異常重組二、原核生物轉(zhuǎn)座子(二)轉(zhuǎn)座子(Tn,transposon)攜有轉(zhuǎn)座酶、抗性或其它基因，兩端有反向重復(fù)序列(IS)的細(xì)菌,能高頻轉(zhuǎn)座。如YeastTn1……Tn9。Tn3：攜有tnpA、tnpR、ampR基因，兩端有38bpIRTn9：攜有camR(氯霉素抗性)基因，末端有23bpIRTn9基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!第四節(jié)異常重組二、原核生物轉(zhuǎn)座子(四)轉(zhuǎn)座機(jī)制Sharpiro1979１.識別切單口轉(zhuǎn)座酶識別靶序列，切開單鏈形成粘性末端２.供授體連接供、受體形成共聯(lián)體，留下缺口３.轉(zhuǎn)座序列復(fù)制聚合酶補(bǔ)齊缺口，連接成完整的共聯(lián)體，有１重復(fù)序列４.斷裂重組，完成轉(zhuǎn)座重組，共聯(lián)體分離。留下原轉(zhuǎn)座子；靶序列上插入轉(zhuǎn)座子，兩端有同向重復(fù)序列轉(zhuǎn)座酶識別靶序列切開單鏈形成粘性末端供受體形成共聯(lián)體轉(zhuǎn)座序列復(fù)制斷裂重組共聯(lián)體分離基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!第四節(jié)異常重組三、真核生物轉(zhuǎn)座因子玉米胚乳色澤受基礎(chǔ)色澤基因C、激活因子(activator,AC)和解離因子(dissocator,DS)三個基因控制，不在同一染色體上。AC產(chǎn)生活性物激活DS，跳入C時胚乳無色，跳開C時胚乳有色，頻繁地跳入跳出胚乳呈花斑。AC丟失后，DS不再跳躍胚乳呈無色或有色；增加AC，DS跳躍頻率增加，胚乳色澤斑點(diǎn)由大變小。2、DS-AC轉(zhuǎn)座系統(tǒng)(一)玉米轉(zhuǎn)座子基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!第12章基因結(jié)構(gòu)及其重組機(jī)理一、作業(yè)：P下18619二、復(fù)習(xí)題（一）名詞注釋1.pseudoallele6.jumpinggene2.rebinationtest7.cistron3.plementationtest8.muton4.over