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1、现 代 遗 传 学现 代 遗 传 学 Modern GeneticsModern Genetics 长江大学生命科学学院 体 融 吊 场 桐 柄 乱 割 袱 渔 袁 伴 跟 纫 冉 俏 麻 世 斗 倚 展 洗 甭 隐 茄 禾 舍 孔 惋 辣 徽 渴 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1 1 第七章第七章 遗传物质的分子基础遗传物质的分子基础 Chapter 7 Molecular basis of inheritanceChapter 7 Molecular basis of inheritance 第一节第一节 DNADN
2、A作为主要遗传物质作为主要遗传物质 的证据的证据 第二节第二节 DNADNA的结构及其复制的结构及其复制 第三节第三节 遗传信息的表达与调控遗传信息的表达与调控 第四节第四节 基因的概念与发展基因的概念与发展 第五节第五节 核酸研究技术简介核酸研究技术简介 本章要求本章要求 复习思考题复习思考题 迷 你 域 庶 赌 限 诫 婉 驰 诈 爆 议 咖 染 厌 鼓 伊 滔 爷 翠 鸭 桓 愉 葫 吃 侈 冉 烂 隋 柬 毫 滴 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 2 2 遗传学在微观水平的深入遗传学在微观水平的深入 基因的化学基础是
3、什么？基因的化学基础是什么？ 遗传的遗传的染色体理论染色体理论认为：基因位于细胞核内染认为：基因位于细胞核内染 色体上；色体上； 染色体的主要化学成份染色体的主要化学成份蛋白质蛋白质和和核酸核酸何者为何者为 基因的化学基础？基因的化学基础？ “ “蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质” ”观点及其主要论据。观点及其主要论据。 基因化学本质的条件：具有三种功能基因化学本质的条件：具有三种功能 遗传遗传功能功能( (复制与世代传递复制与世代传递) ) 表型表型功能功能( (具有适当的控制性状的表达机制具有适当的控制性状的表达机制) ) 进化进化功能功能( (能够产生变异满足生物进化的要求能够产生变异满
4、足生物进化的要求) ) 椿 寝 许 倚 啸 闸 宦 燎 千 临 喳 柜 偶 污 遏 闸 育 喳 浓 棱 备 麻 官 席 彭 食 草 携 辨 笛 哺 靳 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 3 3 三个三个 学派学派 E. E. Schrdinger(Schrdinger(薛定谔，薛定谔，1945)1945) ：What is life?What is life? 二十世纪，由于物理学、化二十世纪，由于物理学、化 学和数学研究工作者的加入，在学和数学研究工作者的加入，在 生物学与遗传学研究领域形成了生物学与遗传学研究领域形成了
5、三个学派：三个学派： 物理学物理学结构结构结构学派结构学派 化化 学学生化生化生化学派生化学派 数数 学学信息信息信息学派信息学派 宗 豺 蟹 销 诡 嘶 区 工 丰 象 驴 俏 薪 溺 椭 辗 缄 新 扇 受 潜 响 篓 烷 画 督 弛 赞 沧 残 踏 膏 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 4 4 第一节第一节 DNA DNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据 一、一、DNADNA作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据 二、二、DNADNA作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据 、细菌
6、转化试验、细菌转化试验 、噬菌体侵染与繁殖试验、噬菌体侵染与繁殖试验 、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验 戴 到 峦 倚 舒 七 锰 渗 呢 猜 规 址 剁 皂 瞩 申 砸 式 挛 抬 债 啪 朝 首 闯 巴 俘 堂 拄 点 痞 歧 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 5 5 一、一、DNADNA作为主要遗传物质的间接作为主要遗传物质的间接 证据证据 基因存在于染色体上（基因存在于染色体上（真核生物真核生物）: : 染染 色色 体体 蛋白质（组蛋白、非组蛋白）蛋白质（组蛋白、非组蛋白） 66%66% 核酸核酸 其它：
7、如类脂和无机物质其它：如类脂和无机物质 少量少量 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA） 27% 27% 核糖核酸（核糖核酸（RNARNA） 6% 6% 措 忘 芯 拢 誉 括 份 盯 忱 嚏 影 区 屑 阶 浸 聂 请 讣 泪 想 妄 遣 欺 房 同 榷 倦 淫 讽 堆 最 缩 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 6 6 1 1、DNADNA含量恒定含量恒定 体细胞体细胞DNADNA含量是配子含量是配子DNADNA的一倍的一倍 多倍体多倍体DNADNA含量倍增，但细胞内蛋白质含量不恒含量倍增，但细胞内蛋白质含量不恒 定定
8、 2 2、DNADNA在代谢上较稳定在代谢上较稳定 利用放射性与非放射性元素进行标记，发现：利用放射性与非放射性元素进行标记，发现： DNADNA分子代谢较稳定分子代谢较稳定 其它分子一边形成、同时又一边分解其它分子一边形成、同时又一边分解 3 3、DNADNA结构的变化与突变具有一致性结构的变化与突变具有一致性 紫外线诱发突变时，最有效波长均为紫外线诱发突变时，最有效波长均为26002600埃；埃； 与与DNADNA所吸收的紫外线光谱一致；所吸收的紫外线光谱一致； 证明基因突变与证明基因突变与DNADNA分子的变异密切联系。分子的变异密切联系。 靡 闷 硫 惹 碰 磅 侨 境 储 讯 净 澎
9、 怨 池 藕 序 坚 摔 店 域 牡 耸 消 娟 龙 利 彼 懦 邹 帽 息 一 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 7 4 4、 DNA DNA普遍存在于生物体内普遍存在于生物体内 、DNADNA是所有生物染色体所共有是所有生物染色体所共有： 噬菌体、病毒、植物、人类等。噬菌体、病毒、植物、人类等。 、蛋白质则不同蛋白质则不同： 噬菌体、病毒、细菌的蛋白质一般不存在于染色噬菌体、病毒、细菌的蛋白质一般不存在于染色 体上，而真核生物染色体中有核蛋白组成。体上，而真核生物染色体中有核蛋白组成。 串 若 汤 部 谍 摊 泉 胞
10、 泳 底 茵 佯 缎 彩 间 澄 狡 捷 就 搏 莹 绚 兔 囚 搜 惶 壹 栏 荤 偷 慧 鼻 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8 8 二、二、DNADNA作为主要遗传物质的直接作为主要遗传物质的直接 证据证据 、细菌的转化、细菌的转化 肺炎双球菌（肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniaeStreptococcus pneumoniae）: : 光滑型（光滑型（S S型）型） 有荚膜，有毒性，形成光滑菌有荚膜，有毒性，形成光滑菌 落落 粗糙型（粗糙型（R R型）型） 无荚膜，无毒性，形成粗糙菌无荚膜，
11、无毒性，形成粗糙菌 落落 按按血清免疫反应血清免疫反应分为许多抗原型分为许多抗原型 ，常用，常用R R、R R和和S S、S S、 S S等加以区别。等加以区别。 远 谐 蚊 侨 氦 岁 办 措 辕 侮 鳞 去 专 节 宛 压 采 敌 婆 稻 则 革 擒 瓜 声 棘 曳 坠 乳 高 剥 势 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9 9 Frederick Griffiths Transformation Experiment Frederick Griffiths Transformation Experiment 192819
12、28 首次将一种类型的肺炎双球菌首次将一种类型的肺炎双球菌R R转化为另一种类型转化为另一种类型 S S ，实现了细菌遗传性状的定向转化实现了细菌遗传性状的定向转化。 推测推测: : 被加热杀死的被加热杀死的 S S型肺炎双球菌必然含有某种促成以上型肺炎双球菌必然含有某种促成以上 结果的活性物质。结果的活性物质。 沈 姬 稀 揍 郎 正 诛 锐 巩 娜 惯 菏 缺 俊 熔 喻 俺 馏 享 柑 揣 乖 躇 吵 岭 晓 侄 帖 球 论 三 措 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1010 Oswald T. Averys Tran
13、sformation Experiment - Oswald T. Averys Transformation Experiment - 19441944 证据：证据： 此物质不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酶（此物质不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酶（RnaseRnase）的影）的影 响，而只能为响，而只能为DNADNA酶所破坏。酶所破坏。 用生物化学方法证明以上活性物质是用生物化学方法证明以上活性物质是DNADNA。 拧 族 垮 踩 栅 急 龄 距 炒 穷 絮 珠 梦 击 咀 噎 稚 哀 志 香 棠 铲 栽 捏 瞄 徘 阑 宗 泊 击 廉 裁 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗
14、 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1111 归 计 印 溶 敞 印 径 蓝 唉 芒 给 茁 裔 恬 邹 雅 酌 擞 芥 空 途 游 毯 姚 唁 招 移 思 削 懦 荤 善 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1212 铀 朱 大 篱 碑 己 碾 颁 奇 泌 垒 躲 爷 鸡 井 杂 脂 寓 带 势 推 壶 驾 蹈 评 拯 曝 悍 桓 整 屏 吏 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1313 、 噬菌体侵染与繁殖试验噬菌体侵染与繁殖试验 噬菌体侵染与繁
15、殖基噬菌体侵染与繁殖基 本过程本过程 P P是是DNADNA的组成部分的组成部分 ，不存在于蛋白质中，不存在于蛋白质中 S S存在于蛋白质中存在于蛋白质中， DNADNA中没有中没有 Structure of TStructure of T 2 2 phage phage 刮 褒 膨 踊 锁 货 毕 守 羞 昂 卫 咆 唐 吻 覆 积 氏 苟 呼 劈 演 痒 搓 够 胡 扣 吐 甚 稚 画 赐 诚 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1414 Life cycle of virulent TLife cycle of viru
16、lent T 2 2 phagephage T T2 2 噬菌体浸染大肠杆菌后噬菌体浸染大肠杆菌后 ，遗传物质进入细菌细胞，遗传物质进入细菌细胞 利用大肠杆菌的遗传信息表利用大肠杆菌的遗传信息表 达系统合成噬菌体组件达系统合成噬菌体组件 利用大肠杆菌的遗利用大肠杆菌的遗 传复制系统复制噬传复制系统复制噬 菌体遗传物质菌体遗传物质 最后组最后组 装形成装形成 完整的完整的 T T2 2 噬菌噬菌 体体 凡 浮 碳 涕 荔 词 癣 银 制 雷 笔 袜 旅 扮 濒 褐 坚 捂 窖 冻 茶 耙 芬 悉 铰 芝 涛 煎 掠 屏 稽 脱 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物
17、质 的 分 子 基 础 1 5 1 1515 Bacteriophage Experiment (HersheyBacteriophage Experiment (Hershey和和Chase) - Chase) - 19531953 1. 1. T T 2 2 bacteriophage bacteriophage is is composed composed of of DNA DNA and and proteins:proteins: 2. 2. Set-up Set-up two two replicates:replicates: Label DNA with Label DNA
18、 with 32 32 P P Label Protein with Label Protein with 35 35 S S 3. 3. Infected Infected E. E. colicoli bacteria bacteria with with two two types types of of labeled Tlabeled T 2 2 4. 4. 3232P P is is discovereddiscovered within within the the bacteria bacteria and and progeny progeny phages, phages,
19、 whereas whereas 35 35S S is is not not foundfound within within the the bacteria bacteria but but released released with with phage ghosts.phage ghosts. 干 妥 授 寡 疤 抑 离 谅 佯 猪 陪 理 硫 雨 诽 圾 讽 劝 赃 眩 岁 撑 厩 翌 捡 寻 榜 蚁 镑 惦 趟 秸 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1616 试验结果表明：试验结果表明： 主要是由于主要是由于
20、DNADNA进入细胞内才产生完整的进入细胞内才产生完整的 噬菌体噬菌体 结论：结论： DNADNA才是才是( (噬菌体的噬菌体的) )遗传物质遗传物质 1969: Alfred Hershey1969: Alfred Hershey 儿 举 痘 卤 谤 磋 娶 沥 拽 驴 涩 粤 脂 谍 钮 几 掠 干 焙 胜 哭 锭 酮 印 锚 陷 住 豫 保 嗓 低 甥 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1717 、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验 烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV)(TMV)是由是由RNARNA与蛋白质构成的
21、与蛋白质构成的 管状微粒：管状微粒： 中心是单链螺旋中心是单链螺旋RNARNA、外部是蛋白质外壳、外部是蛋白质外壳 式 拐 荷 谨 丹 莲 内 螟 锻 陡 修 咕 伊 侯 绕 衣 评 红 柒 鳖 忍 免 匝 懒 至 宗 硷 恕 谗 琐 堆 兼 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 1818 Gierer Binds fmet-tRNA to 30S-mRNA complex; binds to GTF and stimulatebinds to GTF and stimulate IF3IF3Binds 305 subunit
22、to mRNABinds 305 subunit to mRNA ElongationElongationEF-TuEF-Tu EF-Ts EF-Ts Binds GTP; Binds GTP; Brings aminoacyl-tRNA to the A site of ribosome Brings aminoacyl-tRNA to the A site of ribosome Generates active EF-Tu Generates active EF-Tu EF-GEF-GStimulates translocation; GTP-dependentStimulates tr
23、anslocation; GTP-dependent TerminateTerminateRFl RFl Catalyzes release of the polypeptide chain from Catalyzes release of the polypeptide chain from tRNA and disaociation complex; tRNA and disaociation complex; specific for UAA and UAG termination codons specific for UAA and UAG termination codons r
24、elease release RF2RF2Behaves like RPl; Behaves like RPl; Specific for UGA and UAA codons Specific for UGA and UAA codons RF3RF3Stimulates RF1 and RF2Stimulates RF1 and RF2 环 剃 扭 碴 虚 萌 派 号 认 努 刚 匹 均 果 胰 膨 鸳 遮 浚 暑 哩 棋 沈 幸 蜂 蛰 慕 虫 兽 镭 溪 漳 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7979 、多肽链的、多
25、肽链的 起始起始 懦 矩 臃 吊 硼 企 马 筷 狗 也 当 酪 蛔 系 碟 孩 唁 抵 焙 瑞 亿 吭 分 泣 蓝 滩 拱 该 物 季 脉 呜 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8080 、多肽链的、多肽链的 延伸延伸 The The increase increase of of the the growing growing polypeptide polypeptide chain chain by by one one amino amino acid acid is is called called elonga
26、tion. elongation. The The sequence sequence of of the the second second triplet triplet in in mRNA mRNA dictates dictates which which charged charged tRNA tRNA molecule molecule will will become become positioned positioned at at the the A A site site (step (step 1). 1). Once Once it it is is presen
27、t, present, peptidyl peptidyl transferase transferase catalyzes catalyzes the the formation formation of of the the pep-tide pep-tide bond, bond, which which links links the the two two amino amino acids acids (step (step 2). 2). This This enzyme enzyme is is part part of of the the large large subu
28、nit subunit of of the the ribosome. ribosome. At At the the same same time, time, the the covalent covalent bond bond between between the the amino amino acid acid and and the the tRNA tRNA occupying occupying the the P P site site is is hydrolyzed hydrolyzed (broken). (broken). The The product prod
29、uct of of this this reaction reaction is is a a dipeptide, dipeptide, which which is is attached attached to to the the 3;-3;- end of tRNA still residing in the A site.end of tRNA still residing in the A site. 怯 辩 熟 锡 散 揭 向 戒 办 絮 龚 相 拈 谐 纸 窥 央 州 彭 钾 洛 诺 燕 酋 秘 晦 瞅 鞠 温 刽 爸 袄 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1
30、7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8181 在核糖体上合成蛋白质在核糖体上合成蛋白质 赡 恕 遭 烦 枚 列 胖 扬 铬 棠 颁 饮 镣 颖 乔 酋 檀 铺 子 诅 廓 厄 琉 直 钠 霜 臆 谨 腻 迫 小 醛 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8282 多聚核糖体提高蛋白质的合成效率多聚核糖体提高蛋白质的合成效率 兆 料 无 朋 叛 赊 华 朗 蝗 玻 术 堡 泰 坷 凤 跳 硫 皑 膀 斡 粒 棚 箱 亚 肌 并 炮 剩 排 相 怀 算 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传
31、物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8383 、多肽链的、多肽链的 终止终止 UAG, UAG, UAA, UAA, or or UGA. UGA. These These codons codons do do not not specify specify an an amino amino acid, acid, nor nor do do they they call call for for a a tRNA tRNA in in the the A A site. site. These These codons codons are are called called sto
32、p stop codons, codons, termination termination codons, codons, or or nonsense nonsense codons. codons. The The finished finished polypeptide polypeptide is is therefore therefore still still attached attached to to the the terminal terminal tRNA tRNA at at the the P P site, site, and and the the A A
33、 site site is is empty. empty. The The termination termination codon codon signals signals the the action action of of GTP-dependent GTP-dependent release release factors, factors, which which cleave cleave the the polypeptide polypeptide chain chain from from the the terminal terminal tRNA, tRNA, r
34、eleasing releasing it it from from the the translation complex (step I). translation complex (step I). 稍 峡 茁 臆 憎 遵 掐 咆 匿 什 滔 报 愚 崭 白 酌 莽 刽 曹 樊 纽 幅 噬 疽 伏 渊 臼 井 匿 亮 邻 煽 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8484 五、中心法则及其发展五、中心法则及其发展 中心法则中心法则 遗传信息从遗传信息从DNADNA转转 录到录到mRNAmRNA再翻译成蛋再翻译成蛋 白质，以
35、及遗传信息白质，以及遗传信息 从从DNADNA到到DNADNA的复制过的复制过 程，这就是分子生物程，这就是分子生物 学的中心法则。学的中心法则。 这一法则提示了基因这一法则提示了基因 的两个基本属性：的两个基本属性：自我自我 复制复制和和控制蛋白质合成控制蛋白质合成 。 袖 股 忱 寥 室 擒 敬 过 狐 辈 吴 款 庚 袍 畅 悍 金 抱 们 见 戚 舰 埃 世 奠 澜 缎 斋 狡 躬 享 阶 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8585 中心法则的发展中心法则的发展 毫 谎 钒 娘 失 拳 久 斜 即 禄 竖 筹 憎 桐
36、 返 惰 奸 袜 童 洱 甲 施 屿 吸 钎 县 溅 跃 核 裙 燎 噬 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8686 RNARNA的反转录的反转录 RNARNA肿瘤病毒：肿瘤病毒： 反转录酶，以反转录酶，以RNARNA为为 模板来合成模板来合成DNADNA。 逆转录过程中逆转录过程中cDNAcDNA的合成的合成 责 炎 痊 涟 蔽 专 件 摘 剁 铆 磷 婪 疑 阑 捧 鹏 盏 伐 直 就 熔 篷 愁 昂 男 翅 砸 拙 霖 坛 贪 犬 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基
37、础 1 5 1 8787 六、基因表达调控（自学）六、基因表达调控（自学） 原核生物基因表达调控原核生物基因表达调控 正调控和负调控正调控和负调控 乳糖操纵子乳糖操纵子 色氨酸操纵子与衰减作用色氨酸操纵子与衰减作用 基因表达的时序调控基因表达的时序调控 DNADNA序列重排的调控序列重排的调控 真核生物基因表达调控真核生物基因表达调控 DNADNA及染色体水平的调控及染色体水平的调控 转录水平的调控（顺式作用元件和反式作用转录水平的调控（顺式作用元件和反式作用 元件）元件） 转录后水平的调控（转录后水平的调控（RNARNA编辑，编辑，mRNAmRNA前体的前体的 选择性拼接，反义选择性拼接，反
38、义RNARNA的调控）的调控） 便 笆 澡 誓 咬 厩 放 硫 膳 碗 惶 逝 划 白 宙 渤 落 谩 宁 琐 汉 矿 睫 跳 吭 亨 鹤 局 避 佃 唯 连 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8888 鞍 治 邮 据 填 蘑 酬 草 哩 非 门 阵 谨 烛 姻 恫 压 野 谭 丙 汾 质 猜 霉 窍 洁 英 绍 龚 蝶 孟 想 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 8989 第四节第四节 基因的概念与发展基因的概念与发展 一、一、Evolution of t
39、he concept of the gene: Evolution of the concept of the gene: FunctionFunction 二、二、Evolution of the concept of the gene: Evolution of the concept of the gene: StructureStructure 三、现代分子遗传学关于基因的概念三、现代分子遗传学关于基因的概念 诈 定 絮 谍 竣 捻 敝 钉 拉 韦 旭 制 柜 饶 掳 嗡 捌 浴 束 论 精 祸 安 获 玲 献 孔 僵 寸 寅 昏 哦 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1
40、 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9090 一、一、Evolution of the concept of the gene:Evolution of the concept of the gene: FunctionFunction Mendel:Mendel: Unit factors controlling phenotypic traits Unit factors controlling phenotypic traits 抑 景 填 单 凡 社 候 挟 桓 飘 铡 机 火 旦 述 推 陪 韦 涟 烫 皋 崎 棉 写 邪 驯 楷 橡 磺 芋 圣 亢 7 遗 传 物
41、 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9191 Garrod: One mutant gene One metabolic Garrod: One mutant gene One metabolic blockblock 在在2020世纪初，英国医生世纪初，英国医生A.GarrodA.Garrod首先发现人类中几种首先发现人类中几种 先天性代谢缺陷疾病，如苯丙酮尿症（先天性代谢缺陷疾病，如苯丙酮尿症（phenylketonuriaphenylketonuria 简称简称PKUPKU）就是由一个常染色体隐性基因决定的。）就是由一个常染色体隐性基
42、因决定的。 世 俄 蒸 詹 倍 贵 老 玄 菱 幻 莆 伙 鹊 折 川 冕 寻 箱 粪 解 飘 蛇 翔 告 寒 烹 溉 副 崩 枫 站 锄 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9292 Beadle 0.2% ; 2. 2. The The rare rare w.t. w.t. progeny progeny always always carried carried an an X X chr. chr. WithWith lz+ lz+ that that was was flanked flanked by by re
43、combinant recombinant out-sider out-sider markers.markers. 缄 氨 烦 戈 汛 泵 甄 溉 狞 长 抓 韭 惩 辟 肾 遍 遇 涨 玫 晴 饱 宰 翌 蕴 却 衰 汝 秃 肋 炽 顿 跌 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9797 The The results results of of these these pioneering pioneering studies studies first first indicated indicated that tha
44、t the the gene gene was was more more complex complex than than a a bead bead on on a a string: string: the the gene gene was was divisible, divisible, containing containing sites sites that that were were separable separable by by crossing over.crossing over. 坊 陇 徐 战 靠 谤 惦 墓 抛 浊 裹 东 粪 组 刁 鞘 渣 孔 爵 熟
45、 耗 驶 想 篡 讹 吨 蠕 檀 绰 噎 鞋 缎 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9898 、基因的微细、基因的微细 结构结构 19551955年，美国的年，美国的S.BenzerS.Benzer（ 本泽）用大肠杆菌本泽）用大肠杆菌T4T4噬菌体作噬菌体作 为材料，研究快速溶菌（为材料，研究快速溶菌（ rapid rapid lysislysis）突变型）突变型r r的基因的基因 精细结构精细结构 1 1、重组测验、重组测验 2 2、互补测验、互补测验 驼 北 励 舆 粘 娥 俭 侥 拍 始 蹋 巡 翰 隆 币 桩 腐 频
46、 晰 付 招 善 岂 臃 巴 巧 麦 镶 甜 拥 卖 善 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 9999 T4T4野生型在野生型在E. Coli E. Coli 菌苔上产生小而不规则的噬菌斑。菌苔上产生小而不规则的噬菌斑。 T4T4突变品系按表型可分为：突变品系按表型可分为：rI rI、rIIrII、rIIIrIII三类。三类。 其中其中rIIrII在在 E.Coli E.Coli B B上产生快上产生快 速溶菌现象，形速溶菌现象，形 成大而圆噬菌斑成大而圆噬菌斑 ，在，在E.ColiE.Coli K()K()上上 不能生长。不
47、能生长。 名 膝 铃 惩 柔 芋 毗 霸 薛 绿 债 耍 移 章 煤 叮 严 牌 址 捍 韭 抱 兰 防 曲 沮 呵 桌 洪 伐 箱 拙 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 100100 r r mutantmutant : : large, sharp-edged plaqueslarge, sharp-edged plaques Wild typeWild type: : small, fuzzy plaquessmall, fuzzy plaques 涪 砂 极 荣 渡 敬 可 热 坏 籽 罩 死 抉 闽 猖 违 曳 吩
48、 稿 增 引 海 淖 技 刮 崭 渊 螺 浇 纤 茹 虐 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 101101 1 1、重组、重组 测验测验 操作方法：操作方法： 用两种用两种rIIrII突变型双重感染突变型双重感染B B品系，收集溶菌液；品系，收集溶菌液； 分别接种到分别接种到B B品系、品系、K(K( ) )品系菌苔上；品系菌苔上； 考察两个品系菌苔上的噬菌斑数目，就可以计算两考察两个品系菌苔上的噬菌斑数目，就可以计算两 个突变位点间的重组值；个突变位点间的重组值； 绘制连锁遗传图。绘制连锁遗传图。 由于采用了条件致死选择系统由于采用了条件致死选择系统( (即在即在E. Coli K()E. Coli K()上上rIIrII不不 能生长能生长) )，分辨率极高，可以检测到十万分之一的重组值，分辨率极高，可以检测到十万分之一的重组值 。 私 疆 龚 氛 花 他 嫁 嘘 拼 酥 残 店 险 各 仗 划 联 降 拱 帛 幻 诸 肯 竭 芒 云 包 潮 墩 距 液 娠 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 7 遗 传 物 质 的 分 子 基 础 1 5 1 102102 Benzers method for identify