第四章 連鎖遺傳分析和染色體作圖 - 第三章 連鎖遺傳分析和染色體作圖ppt課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 連鎖與交換定律連鎖與交換定律問(wèn)題問(wèn)題: :基因在染色體上如何排列？基因在染色體上如何排列？同一條染色體上的基因之間在同一條染色體上的基因之間在遺傳時(shí)如何相互作用？遺傳時(shí)如何相互作用？?jī)?nèi)容：內(nèi)容：I. I. 連鎖交換定律連鎖交換定律 II. II. 基因定位與染色體作基因定位與染色體作圖圖III. III. 人類基因組和染色體作圖人類基因組和染色體作圖 相引與相斥相引與相斥 1906 ，貝特遜，貝特遜Bateson, W.） 龐尼特龐尼特Punnet, R.C） 香豌豆香豌豆Lathyrus doratus） 一、一、 連鎖交換定律連鎖交換定律（一）（一） 連鎖交換定律的發(fā)連鎖交換

2、定律的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)Bateson-Punnet 香豌豆雜交試驗(yàn)香豌豆雜交試驗(yàn)P: 紫花長(zhǎng)花粉紫花長(zhǎng)花粉紅花圓花粉紅花圓花粉 F1: 紫花長(zhǎng)花粉紫花長(zhǎng)花粉 表型表型 觀察數(shù)觀察數(shù)(O) 期望比例期望比例 期望值期望值(E)F2: 紫長(zhǎng)紫長(zhǎng) 4831 9 3910.5紫圓紫圓 390 3 1303.5紅長(zhǎng)紅長(zhǎng) 393 3 1303.5紅圓紅圓 1338 1 434.5 總計(jì)總計(jì) 6952 2 = (Oi-Ei)2/Ei=3371.58 df=4-1=3, 差異極顯著，差異極顯著， 結(jié)果不符合自由組合定律，結(jié)果不符合自由組合定律， F2代中性狀的親組合類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于重組類型。代中性狀的親組合類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于重組

3、類型。P: 紫花圓花粉紫花圓花粉紅花長(zhǎng)花粉紅花長(zhǎng)花粉 F1: 紫花長(zhǎng)花粉紫花長(zhǎng)花粉 表型表型觀察數(shù)觀察數(shù)(O) 期望比例期望比例 期望值期望值(E)F2: 紫長(zhǎng)紫長(zhǎng) 226 9 235.8紫圓紫圓 95 3 78.5紅長(zhǎng)紅長(zhǎng) 97 3 78.5紅圓紅圓 1 1 26.2 總計(jì)總計(jì) 419 2 = (Oi-Ei)2/Ei=32.4 df=4-1=3, 差異極顯著，差異極顯著， 結(jié)果不符合自由組合定律。結(jié)果不符合自由組合定律。Batson等：互引相等：互引相(coupling phase) 前一種親本前一種親本組合組合 互斥相互斥相(repulsion phase) 后一種親后一種親本組合本組合1

4、912年，摩爾根：年，摩爾根： 連鎖交換定律連鎖交換定律 凡是伴性遺傳的基因，相互之間總是連鎖的。凡是伴性遺傳的基因，相互之間總是連鎖的。描述親本花色花粉粒形狀兩個(gè)顯性性狀連在一起遺傳P1紫花(顯)長(zhǎng)花粉粒(顯)兩個(gè)隱性性狀連在一起遺傳P2紅花(隱)圓花粉粒(隱)一個(gè)顯性性狀與另一個(gè)隱性性狀P1紫花(顯) 圓花粉粒(隱)一個(gè)隱性性狀與另一個(gè)顯性性狀P2紅花(隱) 長(zhǎng)花粉粒(顯)相引相相斥相描述親本花色花粉粒形狀兩個(gè)顯性性狀連在一起遺傳P1紫花(顯)長(zhǎng)花粉粒(顯)兩個(gè)隱性性狀連在一起遺傳P2紅花(隱)圓花粉粒(隱)一個(gè)顯性性狀與另一個(gè)隱性性狀P1紫花(顯) 圓花粉粒(隱)一個(gè)隱性性狀與另一個(gè)顯性

5、性狀P2紅花(隱) 長(zhǎng)花粉粒(顯)相引相相斥相 連鎖連鎖(linkage): 1、摩爾根的試驗(yàn)：、摩爾根的試驗(yàn)：P: 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BBVV) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) F1:灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) 測(cè)交測(cè)交1：灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) : 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) =1 : 1測(cè)交測(cè)交2： 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) : 0.42 黑體長(zhǎng)翅黑體長(zhǎng)翅(bbVv) : 0.08 灰體殘翅灰體殘翅(Bbvv) : 0.08 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) :

6、 0.42 測(cè)交子代雖然出現(xiàn)了四種類型，但是重組測(cè)交子代雖然出現(xiàn)了四種類型，但是重組類型顯著少于親本類型。類型顯著少于親本類型。l摩爾根的解釋：摩爾根的解釋：l 基因基因B、V處于同一條染色體處于同一條染色體上，而其等位基因上，而其等位基因b、v位于同源位于同源染色體的另一條上。減數(shù)分裂時(shí)染色體的另一條上。減數(shù)分裂時(shí)不能獨(dú)立分配和自由組合。不能獨(dú)立分配和自由組合。2、完全連鎖、完全連鎖(Complete linkage):如測(cè)交如測(cè)交1：基因：基因完全連鎖，不能發(fā)生重組。例雄果蠅和雌家完全連鎖，不能發(fā)生重組。例雄果蠅和雌家蠶蠶P: 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BBVV) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) F

7、1: 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) : 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) =1 : 1B VB Vb vb vB Vb vb vb vB Vb vb vb v3、 不完全連鎖不完全連鎖(Incomplete linkage)： 如測(cè)交如測(cè)交2，基因可以發(fā)生部分重組，但親，基因可以發(fā)生部分重組，但親本類型多于重組類型。本類型多于重組類型。 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅(BbVv) 黑體殘翅黑體殘翅(bbvv) 灰體長(zhǎng)翅灰體長(zhǎng)翅: 黑體長(zhǎng)翅黑體長(zhǎng)翅: 灰體殘灰體殘翅翅: 黑體殘翅黑體殘翅 (BbVv) (bbVv) (Bbvv) ( bbvv) B Vb

8、 vB vb VB Vb vb vb vb vb vb vb v42% 8% 8% 42%Results of gamate formation where two hererozygous genes are (a) on two different pairs of chromoses; Results of gamate formation where two hererozygous genes are (b)on the same pair of homologs, but where no exchange occurs between themResults of gamate

9、formation where two hererozygous genes are (c) on the same pairs of homologs, where an exchange occurs between two nonsister chromatids. (1)相引是兩個(gè)基因位于同一條染色體上，相引是兩個(gè)基因位于同一條染色體上， 相斥則反之。相斥則反之。 (2)同源染色體在減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生交換同源染色體在減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生交換 ( crossing-over ) (3)位置相近的因子相互連鎖。位置相近的因子相互連鎖。(孟德?tīng)栠z傳的隨孟德?tīng)栠z傳的隨機(jī)分離與相引機(jī)分離與相引Scienc

10、e,191134.384) 1）.交換的機(jī)制：交換的機(jī)制： Janssens, 1909 交叉型假設(shè)交叉型假設(shè)chiasmatype hypothesis) 要點(diǎn)：要點(diǎn)： (1). 減數(shù)分裂前期的粗線期，非姊減數(shù)分裂前期的粗線期，非姊妹染色單體之間由于在粗線期發(fā)生交換妹染色單體之間由于在粗線期發(fā)生交換(crossing over)而在雙線期出現(xiàn)交叉而在雙線期出現(xiàn)交叉(chiasma)。(2). 相互連鎖的兩個(gè)基因之間如發(fā)生交換，會(huì)相互連鎖的兩個(gè)基因之間如發(fā)生交換，會(huì)導(dǎo)致這兩個(gè)基因發(fā)生重組。導(dǎo)致這兩個(gè)基因發(fā)生重組。A Ba bA ba B交換交換A BA ba Ba bA Ba bA Ba bA

11、 Ba b復(fù)制復(fù)制 交換交換發(fā)生過(guò)交換的性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子，只有一半是發(fā)生過(guò)交換的性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子，只有一半是重組子，另一半是親組合型。重組子，另一半是親組合型。 交換的特點(diǎn)：交換的特點(diǎn)：2交換率交換率crossoverrate）：又稱交換）：又稱交換值或重組率值或重組率(RF ，recombination frequency)。指重組型配子占總配子的百。指重組型配子占總配子的百分率。分率。 交換率交換率= 重組合重組合(親組合重組合親組合重組合) 100單位單位: 圖距單位圖距單位 m.u. (map unit)或厘摩或厘摩(centimorgan cM)以玉米的測(cè)交實(shí)驗(yàn)為例說(shuō)明交換率測(cè)定

12、方以玉米的測(cè)交實(shí)驗(yàn)為例說(shuō)明交換率測(cè)定方法。法。 總配子數(shù)重組型配子數(shù)交換值100(%)C與與Sh連鎖，親本為互引相時(shí)：連鎖，親本為互引相時(shí)：分析：分析：不論哪種基因組合的交配方式，不論哪種基因組合的交配方式，測(cè)交后代中親組合的頻率都是測(cè)交后代中親組合的頻率都是97%左右高），重組合的頻率僅占左右高），重組合的頻率僅占3%左右低）。左右低）。 RF值越小，基因間的連鎖強(qiáng)度值越小，基因間的連鎖強(qiáng)度越大。越大。 RF值越大，基因間的連鎖強(qiáng)度值越大，基因間的連鎖強(qiáng)度越??；接近越??；接近50%時(shí)，基因間的連鎖時(shí)，基因間的連鎖關(guān)系難以判斷，必須用大量的測(cè)交關(guān)系難以判斷，必須用大量的測(cè)交后代的數(shù)據(jù)方可鑒別。

13、后代的數(shù)據(jù)方可鑒別。連鎖現(xiàn)象在生物界普遍存在。連鎖現(xiàn)象在生物界普遍存在。連鎖群連鎖群(linkage group) ：連鎖群的數(shù)目連鎖群的數(shù)目=單倍體染色體數(shù)單倍體染色體數(shù)(n) 人類人類 果蠅果蠅l 摩爾根摩爾根l遺傳學(xué)第三大定律：連鎖交換定律。遺傳學(xué)第三大定律：連鎖交換定律。 l內(nèi)容：內(nèi)容：l 處在同一染色體上的兩個(gè)或多個(gè)基因處在同一染色體上的兩個(gè)或多個(gè)基因聯(lián)合在一起傳入子代的頻率大于重新組聯(lián)合在一起傳入子代的頻率大于重新組合的頻率合的頻率. 重組類型的產(chǎn)生是由于配子形重組類型的產(chǎn)生是由于配子形成時(shí)，同源染色體的非姊妹染色單體間成時(shí)，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生了局部交換的結(jié)果。發(fā)生了

14、局部交換的結(jié)果。 1. 分離定律是自由組合定律和連鎖交換定律的基礎(chǔ)；分離定律是自由組合定律和連鎖交換定律的基礎(chǔ)； 2. 自由組合定律和連鎖交換定律是生物體遺傳性狀發(fā)自由組合定律和連鎖交換定律是生物體遺傳性狀發(fā)生變異的主要機(jī)制；生變異的主要機(jī)制； 3. 自由組合與連鎖交換的區(qū)別：自由組合與連鎖交換的區(qū)別： (1)染色體間重組染色體間重組(interchromosomal recombination) 染色體內(nèi)重組染色體內(nèi)重組(intrachromosomal recombination) (2)自由組合受生物染色體對(duì)數(shù)的限制，而連鎖交換自由組合受生物染色體對(duì)數(shù)的限制，而連鎖交換則受其染色體本身長(zhǎng)

15、度的限制。則受其染色體本身長(zhǎng)度的限制。 生理學(xué)及遺傳學(xué)家生理學(xué)及遺傳學(xué)家JBSHaldane英）英） 凡是較少發(fā)生交換的個(gè)體必定是異配性別凡是較少發(fā)生交換的個(gè)體必定是異配性別個(gè)體。個(gè)體。霍爾丹定律?；魻柕ざ?。 在一定條件下，相同基因之間的交換值是在一定條件下，相同基因之間的交換值是相對(duì)穩(wěn)定的。相對(duì)穩(wěn)定的。雙交換雙交換double crossingover）雙交換特點(diǎn)雙交換特點(diǎn)1）（）（2）（）（3）A ba B 單交換單交換A Ba b A Ba b雙交換雙交換A Ba bA C Ba c b A c Ba C b雙交換雙交換Consequences of a double exchange

16、 between two nonsister chromatids. 基因在染色體上的位置是相對(duì)恒定的。根據(jù)是兩基因在染色體上的位置是相對(duì)恒定的。根據(jù)是兩個(gè)基因之間的重組值個(gè)基因之間的重組值(率率)的相對(duì)恒定性。不同基因間的相對(duì)恒定性。不同基因間的重組值不同。的重組值不同。 摩爾根摩爾根(1911) ：重組值：重組值(交換值交換值)的大小反映著基的大小反映著基因座在染色體上距離的遠(yuǎn)近。于是將交換的百分率直因座在染色體上距離的遠(yuǎn)近。于是將交換的百分率直接定為染色體上基因座之間的距離單位。接定為染色體上基因座之間的距離單位。 AHSturtevant ：“基因的直線排列原理基因的直線排列原理任何任

17、何3個(gè)距離較近的個(gè)距離較近的a、b、c連鎖基因，若已分別測(cè)得連鎖基因，若已分別測(cè)得a、b和和b、c間的距離，間的距離，那么那么a、c的距離，就必然等于前二者距離的和或差。的距離，就必然等于前二者距離的和或差。1). 測(cè)交并計(jì)算重組值：測(cè)交并計(jì)算重組值： bi-w: 5.3cM w-y: 1.1 cM (1) w-y-bi (2) y-w-bi y-bi: 5.5 cM2). 畫(huà)出基因連鎖圖。畫(huà)出基因連鎖圖。 (1) w y bi 1.1 cM 4.2cM (2) y w bi 1.1 cM 5.3cM 1. 工作量大，需要作三次雜交，三次測(cè)交；工作量大，需要作三次雜交，三次測(cè)交；2. 不能排除

18、雙交換的影響，準(zhǔn)確性不夠高。不能排除雙交換的影響，準(zhǔn)確性不夠高。當(dāng)兩基因位點(diǎn)間超過(guò)當(dāng)兩基因位點(diǎn)間超過(guò)5個(gè)遺傳單位時(shí)，兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的準(zhǔn)確個(gè)遺傳單位時(shí)，兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的準(zhǔn)確性就不夠高。性就不夠高。MorganSturtevant：三點(diǎn)測(cè)交三點(diǎn)測(cè)交:用用3個(gè)基因的雜合體個(gè)基因的雜合體abc/+與與3個(gè)基因的隱性純合體個(gè)基因的隱性純合體abc/abc做測(cè)交。做測(cè)交。以下用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明其遺傳分析的方以下用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明其遺傳分析的方法：法： 表型表型 個(gè)體數(shù)目個(gè)體數(shù)目 比例比例 類型類型ec ct + 2125+ + cv 2207ec + cv 273 + ct + 265ec + + 217 + ct cv 223+

19、+ + 5 ec ct cv 3 合計(jì)合計(jì) 5318 100% 81.5% 親本型親本型 10.1% 單交換型單交換型 8.3% 單交換型單交換型 0.1% 雙交換型雙交換型 ec-ct間的重組值是18.4%，但不等于ec-cv及cv-ct間兩個(gè)重組值分量之和，即10.2%+8.4%=18.6%=/=18.4%。計(jì)算的ec-ct重組值為什么低于ec-cv及cv-ct間重組值之和? 因?yàn)樵陔p交換類型中，末端兩個(gè)基因(ec和ct)之間雖同時(shí)發(fā)生了兩次交換，但看不到重組，對(duì)于ec-ct來(lái)講，雙交換的結(jié)果等于不交換。只有當(dāng)基因cv存在時(shí)，才能從表型上辨認(rèn)出雙交換。后代后代8種個(gè)體中，種個(gè)體中，+和和e

20、c ct cv為雙交換產(chǎn)物，計(jì)為雙交換產(chǎn)物，計(jì)算算ec-cv及及cv-ct重組值時(shí)都用了此數(shù)值，但計(jì)算重組值時(shí)都用了此數(shù)值，但計(jì)算ec-ct的的重組值時(shí)卻未用到，因?yàn)橹亟M值時(shí)卻未用到，因?yàn)閑c-ct間雙交換的結(jié)果并不出間雙交換的結(jié)果并不出現(xiàn)重組，所以現(xiàn)重組，所以ec-ct之間的實(shí)際交換值為重組值加之間的實(shí)際交換值為重組值加2倍倍雙交換值，即雙交換值，即18.4%+2*0.1%=18.6%。對(duì)。對(duì)ec-ct的交換的交換值作上述校正之后，它們之間的圖距就是值作上述校正之后，它們之間的圖距就是18.6cM，正，正好等于好等于 ec-cv和和cv-ct圖距之和。因此當(dāng)三點(diǎn)測(cè)交后代圖距之和。因此當(dāng)三點(diǎn)測(cè)

21、交后代出現(xiàn)出現(xiàn)8種表型時(shí)，表明相距較遠(yuǎn)的末端兩個(gè)基因間必種表型時(shí)，表明相距較遠(yuǎn)的末端兩個(gè)基因間必定有雙交換發(fā)生，而末端兩基因間的重組值往往會(huì)低定有雙交換發(fā)生，而末端兩基因間的重組值往往會(huì)低估了交換值，此時(shí)需要用兩倍雙交換值來(lái)作校正。若估了交換值，此時(shí)需要用兩倍雙交換值來(lái)作校正。若相距較近的相距較近的3個(gè)基因的三點(diǎn)測(cè)交，往往不出現(xiàn)雙交換個(gè)基因的三點(diǎn)測(cè)交，往往不出現(xiàn)雙交換類型，測(cè)交后代只有類型，測(cè)交后代只有6種表型，無(wú)需校正。種表型，無(wú)需校正。1）. 干涉干涉(interference, I) 在三點(diǎn)測(cè)交中每發(fā)生一在三點(diǎn)測(cè)交中每發(fā)生一次次 單交換都會(huì)影響它鄰近發(fā)生另一次單交換，這單交換都會(huì)影響它鄰

22、近發(fā)生另一次單交換，這種現(xiàn)象稱作干涉或染色體干涉。種現(xiàn)象稱作干涉或染色體干涉。2）. 正干涉和負(fù)干涉正干涉和負(fù)干涉 第一次交換發(fā)生后，引起鄰近發(fā)生第二次交換第一次交換發(fā)生后，引起鄰近發(fā)生第二次交換機(jī)會(huì)降低的情況稱為正干涉機(jī)會(huì)降低的情況稱為正干涉(positive interference) ，引起第二次交換機(jī)會(huì)增加的為負(fù)干涉引起第二次交換機(jī)會(huì)增加的為負(fù)干涉(negative interference) 。 觀察到的雙交換率與預(yù)期的雙交換率的比值稱做并發(fā)系觀察到的雙交換率與預(yù)期的雙交換率的比值稱做并發(fā)系數(shù)數(shù)(coefficient of coincidence，C)。 干涉干涉I=l-C。C愈大

23、，干涉愈??；愈大，干涉愈??；C=l時(shí)，時(shí)，I=0, 沒(méi)有干涉；沒(méi)有干涉；I=1表示干涉完全，實(shí)驗(yàn)中無(wú)雙交換，后代只有表示干涉完全，實(shí)驗(yàn)中無(wú)雙交換，后代只有6種表型，一種表型，一般是由于基因間相距很近，雙交換不易發(fā)生。般是由于基因間相距很近，雙交換不易發(fā)生。A partial genetic map of the four chromosome of Drosophila melanogaster. 關(guān)于遺傳學(xué)圖的補(bǔ)充說(shuō)明關(guān)于遺傳學(xué)圖的補(bǔ)充說(shuō)明: (1).一般以最左瑞的基因位置為一般以最左瑞的基因位置為0，隨研究進(jìn)展，隨研究進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)有新基因在更左端時(shí)，把發(fā)現(xiàn)有新基因在更左端時(shí)，把0點(diǎn)的位置讓給

24、新基點(diǎn)的位置讓給新基因，其余的基因座相應(yīng)移動(dòng)。因，其余的基因座相應(yīng)移動(dòng)。 (2). 重組率在重組率在0%-50%之間，但遺傳學(xué)圖上可出之間，但遺傳學(xué)圖上可出現(xiàn)現(xiàn)50個(gè)單位以上的圖距。這是因?yàn)檫@兩個(gè)基因之間個(gè)單位以上的圖距。這是因?yàn)檫@兩個(gè)基因之間距離較遠(yuǎn)，發(fā)生多次交換的緣故，但實(shí)際上它們之距離較遠(yuǎn)，發(fā)生多次交換的緣故，但實(shí)際上它們之間的重組率不會(huì)超過(guò)間的重組率不會(huì)超過(guò)50%。要從圖上得知基因之間。要從圖上得知基因之間的重組率只限于鄰近的基因座間。相距較遠(yuǎn)基因之的重組率只限于鄰近的基因座間。相距較遠(yuǎn)基因之間的重組率要通過(guò)測(cè)交才能得知。間的重組率要通過(guò)測(cè)交才能得知。y w v m r 0.0 1.0

25、 30.7 33.7 57.6基因間的距離與交換值、遺傳距離、連鎖強(qiáng)度基因間的距離與交換值、遺傳距離、連鎖強(qiáng)度一一. 鏈孢霉鏈孢霉Neurospora crassa的生活史的生活史 分生孢子分生孢子(conidia)交配型交配型matig type）子囊果子囊果(peri thecium)子實(shí)體子實(shí)體子囊子囊(ascus)子囊孢子子囊孢子(ascospore)分生孢子分生孢子n）菌絲菌絲n）子實(shí)體子實(shí)體核融合核融合合子核合子核(2n)交配型交配型A交配型交配型B減數(shù)分裂減數(shù)分裂I減數(shù)分裂減數(shù)分裂II有絲分裂有絲分裂萌生萌生(n)子囊孢子子囊孢子n）粗糙鏈孢霉屬于低等真核生物，特點(diǎn)：粗糙鏈孢霉屬

26、于低等真核生物，特點(diǎn)： (1).子囊孢子是單倍體，無(wú)顯隱性復(fù)雜性，表型子囊孢子是單倍體，無(wú)顯隱性復(fù)雜性，表型直接反映基因型。直接反映基因型。 (2). 一次只分析一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物。一次只分析一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物。 (3). 體積小，易增殖，易培養(yǎng)，一次雜交可以產(chǎn)體積小，易增殖，易培養(yǎng)，一次雜交可以產(chǎn)生大量后代，易于獲得正確的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。生大量后代，易于獲得正確的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 (4). 進(jìn)行有性生殖，染色體的結(jié)構(gòu)和功能類似于進(jìn)行有性生殖，染色體的結(jié)構(gòu)和功能類似于高等動(dòng)、植物。高等動(dòng)、植物。 粗糙脈孢菌的營(yíng)養(yǎng)菌絲體是分節(jié)的，每一節(jié)內(nèi)含有許多單倍體的核，它的每一節(jié)都有不成對(duì)的7條染色體。分生孢子萌發(fā)，菌

27、絲生長(zhǎng)，形成菌絲體，菌絲再長(zhǎng)出分生孢子散開(kāi)去，繼續(xù)無(wú)性繁殖周期。 兩種不同的接合型相互結(jié)合兩種不同的接合型相互結(jié)合:一種接合型菌株一種接合型菌株(A)的分生孢子落在另一種接合型菌株的分生孢子落在另一種接合型菌株(a)的子實(shí)體的受的子實(shí)體的受精絲上。其細(xì)胞核進(jìn)人受精絲中，形成異核體。經(jīng)精絲上。其細(xì)胞核進(jìn)人受精絲中，形成異核體。經(jīng)多次有絲分裂，兩種細(xì)胞核在子囊多次有絲分裂，兩種細(xì)胞核在子囊(ascus)中融合成中融合成合子核合子核(2n)。接著合子核在子囊中進(jìn)行減數(shù)分裂，每。接著合子核在子囊中進(jìn)行減數(shù)分裂，每一個(gè)二倍體核產(chǎn)生一個(gè)二倍體核產(chǎn)生4個(gè)單倍體核。每一單倍體又進(jìn)行個(gè)單倍體核。每一單倍體又進(jìn)行

28、一次有絲分裂，使每一成熟的子囊中含有一次有絲分裂，使每一成熟的子囊中含有8個(gè)子囊孢個(gè)子囊孢子，其中鄰接的每一對(duì)孢子有相同的基因型。子，其中鄰接的每一對(duì)孢子有相同的基因型。1、順序四分子、順序四分子1四分子四分子(tetrad) 一個(gè)性母細(xì)胞減數(shù)分裂的四個(gè)產(chǎn)物一個(gè)性母細(xì)胞減數(shù)分裂的四個(gè)產(chǎn)物子代個(gè)體留在一起子代個(gè)體留在一起. 四分子分析四分子分析(tetrad analysis) 對(duì)四分子進(jìn)行遺傳學(xué)分析對(duì)四分子進(jìn)行遺傳學(xué)分析. 順序四分子順序四分子(ordered tetrad)： 鏈孢霉的減數(shù)鏈孢霉的減數(shù)分裂的分裂的 四個(gè)產(chǎn)物子代鏈孢霉不僅留在一起，四個(gè)產(chǎn)物子代鏈孢霉不僅留在一起，而且而且 以直

29、線方式順序排列在子囊中。以直線方式順序排列在子囊中。 脈孢菌減數(shù)分裂的4個(gè)產(chǎn)物保留在一起，稱為四分子(tetrad)，但是，子囊的外形是如此狹窄，以致分裂的紡錘體不能重疊，只能縱立于它的長(zhǎng)軸之中，所有分裂后的核8個(gè)子囊孢子都從上到下順序排列成行，可以推知，第一對(duì)子囊孢子來(lái)自一條染色單體，第二對(duì)孢子則是來(lái)自這條染色單體的姊妹染色單體;第三和第四對(duì)子囊孢子是來(lái)自前一條染色體同源染色體的姊妹染色單體。所以，脈孢菌減數(shù)分裂所產(chǎn)生的四分子是屬于順序四分子(orded tetrad)。 順序四分子在遺傳分析上有很多優(yōu)越性順序四分子在遺傳分析上有很多優(yōu)越性 (1)可以把著絲粒作為一個(gè)座位可以把著絲粒作為一個(gè)

30、座位(locus)，計(jì)算基因與著絲粒的重組率，即著絲粒計(jì)算基因與著絲粒的重組率，即著絲粒作圖。作圖。 (2) 子囊中子囊孢子的對(duì)稱性，證明子囊中子囊孢子的對(duì)稱性，證明減數(shù)分裂是一個(gè)交互過(guò)程。減數(shù)分裂是一個(gè)交互過(guò)程。 (3). 可以檢驗(yàn)染色單體的交換有否干可以檢驗(yàn)染色單體的交換有否干涉現(xiàn)象，還可利用它來(lái)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)變涉現(xiàn)象，還可利用它來(lái)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)變(gene conversion)的研究。的研究。 (4). 證明雙交換不僅可以包括證明雙交換不僅可以包括4線中線中的兩線而且可以包括的兩線而且可以包括3線或線或4線線 利用四分子分析法，測(cè)定基因與著絲粒間的距離稱為著絲粒作圖。問(wèn)題：高等動(dòng)植物中能否用著

31、絲粒作圖來(lái)確定某基因在染色體上的位置？AAaa 如果著絲粒與某雜合基因座之間沒(méi)有發(fā)生交換，則減數(shù)分裂中，等位基因A和a的分離發(fā)生在第一次減數(shù)分裂期間。MIAAaanAAaaAAaanAAaa2nM A A A A A M A M A A a a A a a a a a a a (a) 第一次分裂分離 如果著絲粒與某雜合基因座之間發(fā)生了交換，則減數(shù)分裂中，等位基因A和a的分離發(fā)生在第二次減數(shù)分裂期間。AaAaAaAaAaAaAAaaAaAaMII2nnnn A A A A A M a M a a A A a a A a a A a a (b) 第二次分裂分離 第一次分裂分離: 第二次分裂分離:

32、8個(gè)子囊孢子排列類型 利用四分子分析法，測(cè)定基因與著絲粒間的距離，即根據(jù)利用四分子分析法，測(cè)定基因與著絲粒間的距離，即根據(jù)子囊孢子基因型的排列順序，計(jì)算基因與著絲粒的重組率，確定子囊孢子基因型的排列順序，計(jì)算基因與著絲粒的重組率，確定基因與著絲粒之間的距離和排列順序?；蚺c著絲粒之間的距離和排列順序。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：兩種鏈孢霉雜交：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：兩種鏈孢霉雜交： 野生型菌株野生型菌株(lys+，或十，或十)，子囊孢子：黑色。，子囊孢子：黑色。 賴氨酸缺陷型賴氨酸缺陷型(lys 或或 )，子囊孢子：灰色。，子囊孢子：灰色。重組率重組率= 交換型子囊數(shù)交換型子囊數(shù) 總子囊總子囊 1/2100 賴氨酸缺陷型賴

33、氨酸缺陷型(lys-) X 野生型野生型(lys+)序號(hào)子囊類型子囊數(shù)序號(hào)子囊類型子囊數(shù) 分裂類型分裂類型 I 非交換型非交換型 II 交換型交換型 RF= * *100% II(MI+MII) 9+5+10+16105+129+9+5+10+16=* *100% =7.3%=7.3cMlys+/-7.3cM例：煙酸依賴型例：煙酸依賴型(n +) X 腺嘌呤依賴型腺嘌呤依賴型(+ a)序號(hào)序號(hào) 1 2 34567 +a+a+a+子子 +a+anan+nana囊囊 n+nan+a+a型型 n+ nanan+n+nan+分別分別 MIMI MIMI MIMII MIIMI MIIMII MIIMI

34、I MIIMII類別類別 PD NPDTTPDNPDT數(shù)目數(shù)目 80819059015(1). 對(duì)子囊進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，不考慮孢子排列順序，根據(jù)性狀組合將四分子分對(duì)子囊進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，不考慮孢子排列順序，根據(jù)性狀組合將四分子分為三種類型：為三種類型：PD: 親二型親二型parental ditype)：孢子有：孢子有2種基因型，且與親代相同種基因型，且與親代相同.NPD: 非親二型非親二型non-parental ditype)：孢子有：孢子有2種基因型，且與親代不同種基因型，且與親代不同. 假設(shè)假設(shè) PD:NPD=1:1，則兩個(gè)基因自由組合，否則連鎖。，則兩個(gè)基因自由組合，否則連鎖。T: 四型四型

35、tetratype):孢子有孢子有4種基因型，種基因型， 2種與親代相同種與親代相同, 2種與親代不同種與親代不同. 鏈孢霉的連鎖作圖 nicnicotinic) adadenine） PD為親二型parental ditype） NPD為非親二型 ( nonparental ditype ) T為四型tetratyne）表： nic + + ad 得到不同子囊型的后代 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7) ad ad ad ad ad nic ad nic nic ad nic ad nic + nic ad nic ad ad nic + nic ad nic ad ni

36、c nic nic ad nic M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M2 （PD） （NPD）（T） （T） （PD） （NPD） （T) 808 1 90 5 901 5無(wú)交換無(wú)交換 0%單交換單交換 50%四線雙交換四線雙交換 100%二線雙交換二線雙交換 50%單交換單交換 0%四線多交換四線多交換 100%三線雙交換三線雙交換 50%子囊型子囊型 染色體圖染色體圖 交換類型，重組率及四分子類型交換類型，重組率及四分子類型 + ade + ade + ade + ade (1) + ade (5) nic + nic

37、+ + ade nic + nic + nic + nic + + + + + + + + +(2) + + (6) nic ade nic ade + + nic ade nic ade nic ade nic ade + + + ade + + + nic(3) + ade (7) nic + nic + + ade nic ade nic ade nic + nic + + ade + ade(4) nic ade + + nic + nic +RF.-n= * *100% II MI+MII 5+90+1+5 1000=* *100% =5.05%=5.05cM序號(hào)序號(hào) 1 2 345

38、67 +a+a+a+子子 +a+anan+nana囊囊 n+nan+a+a型型 n+ nanan+n+nan+分別分別 MIMI MIMI MIMII MIIMI MIIMII MIIMII MIIMII類別類別 PD NPDTTPDNPDT數(shù)目數(shù)目 80819059015-n 5.05 序號(hào)序號(hào) 1 2 34567 +a+a+a+子子 +a+anan+nana囊囊 n+nan+a+a型型 n+ nanan+n+nan+分別分別 MIMI MIMI MIMII MIIMI MIIMII MIIMII MIIMII類別類別 PD NPDTTPDNPDT數(shù)目數(shù)目 80819059015RF.-a=

39、 * *100% II MI+MII 90+90+1+51000=* *100% =9.3%=9.3cM -a 9.3RFn-a= NPD+ T PD+ NPD + T(1+1) + (90+5+5) 1000=5.2%=5.2cM（5畫(huà)出基因連鎖圖：畫(huà)出基因連鎖圖：-n 5.2 -a5.05 9.3+0.95=10.25 -n -a 5.05 9.3lRFRF著絲粒著絲粒-nic-nic）l =(4)(5)(6)(7) =(4)(5)(6)(7) 1000 1000 1/2 1/2 100% 100% l = (5+90+1+5) = (5+90+1+5) 100010001/21/2l =

40、 5.05 % = 5.05 (m.u) = 5.05 % = 5.05 (m.u)lRFRF著絲粒著絲粒-ad-ad）l = (3) (5) (6) (7) = (3) (5) (6) (7) 1000 1000 1/2 1/2 100% 100% l = (90+90+1+5) = (90+90+1+5) 100010001/21/2l = 9.30 % = 9.30 (m.u) = 9.30 % = 9.30 (m.u)lnic nic 和和ad ad 這兩個(gè)基因是否連鎖這兩個(gè)基因是否連鎖 ? ?lRF(nicRF(nicad)ad)l = ( NPD+1/2 T) = ( NPD+1/

41、2 T) 總子囊數(shù)總子囊數(shù)l = (2) + (6) + 0.5 (3) (4) = (2) + (6) + 0.5 (3) (4) (7) (7) 1000 1000 l = (1+1) + 0.5 ( 90+5+5 ) = (1+1) + 0.5 ( 90+5+5 ) 1000 = 1000 = 5.2 % 5.2 % l = 5.2 (m.u.) = 5.2 (m.u.)lnic 和和 ad 分別位于著絲點(diǎn)的兩側(cè)還是同側(cè)？分別位于著絲點(diǎn)的兩側(cè)還是同側(cè)？l l (1)若若nic和和ad不在同不在同 nic adl 一條染色體上：一條染色體上： 5.05 9.03l l (2) 若若nic和

42、和ad 連鎖，連鎖， nic ad l 但在著絲點(diǎn)兩側(cè)：但在著絲點(diǎn)兩側(cè)： 5.05 9.03l l (3) 若若nic和和ad 連鎖連鎖, nic adl 在著絲點(diǎn)同側(cè)在著絲點(diǎn)同側(cè): 5.05l 9.03l 圖：圖： nic,ad 座位著絲點(diǎn)作圖分析座位著絲點(diǎn)作圖分析l因親組合因親組合(M1M1)約占約占80，表明是連鎖的；，表明是連鎖的；l不同步：不同步： M2M15l M1M290 o 5.05 nic adl 9.03l o nic 之間發(fā)生交換的子囊為之間發(fā)生交換的子囊為 101 l o ad 之間發(fā)生交換的子囊為之間發(fā)生交換的子囊為186l同步：同步：M2M2= 90 + 1+ 5

43、= 96l o nic 之間發(fā)生交換的子囊為之間發(fā)生交換的子囊為 101次交換中次交換中有有96次次 o ad 之間也發(fā)生了交換之間也發(fā)生了交換 如前所述，重組通?？偸墙换サ模缛缜八?，重組通?？偸墙换サ模缭谝粋€(gè)雜合體在一個(gè)雜合體Aa中，如果一染色體把基因中，如果一染色體把基因A交給其同源染色體，則它的同源染色體必定交給其同源染色體，則它的同源染色體必定把把 a回交給它。所以在真菌如鏈孢霉中，一回交給它。所以在真菌如鏈孢霉中，一個(gè)座位上的兩等位基因分離時(shí)，應(yīng)該呈現(xiàn)個(gè)座位上的兩等位基因分離時(shí)，應(yīng)該呈現(xiàn)2：2分離，即野生型與突變型孢子為分離，即野生型與突變型孢子為4：4分離。分離。193019

44、30年年WinklerWinkler把真菌中不規(guī)則分離現(xiàn)象解釋為基把真菌中不規(guī)則分離現(xiàn)象解釋為基因轉(zhuǎn)變因轉(zhuǎn)變conversionconversion）。）。Lindegren,C.CLindegren,C.C19491949報(bào)道了酵母有規(guī)律的異常報(bào)道了酵母有規(guī)律的異常分離現(xiàn)象：交配型分離現(xiàn)象：交配型A Aa a的雜交中，有些子囊所含的的雜交中，有些子囊所含的孢子為孢子為3A+1a3A+1a），也稱為基因轉(zhuǎn)變。），也稱為基因轉(zhuǎn)變。5050年代中期年代中期Mitchell M.B.Mitchell M.B.發(fā)現(xiàn)了鏈孢霉中的異常發(fā)現(xiàn)了鏈孢霉中的異常分離，認(rèn)為其不是由于整個(gè)染色體的異常行為，而分離，認(rèn)

45、為其不是由于整個(gè)染色體的異常行為，而是由于特定位點(diǎn)的是由于特定位點(diǎn)的“基因轉(zhuǎn)變所致，即屬于基因基因轉(zhuǎn)變所致，即屬于基因內(nèi)重組。內(nèi)重組。Olive, E1-AniOlive, E1-Ani和和KitaniKitani等在糞殼菌等在糞殼菌Sodaria Sodaria fimicolafimicola中也發(fā)現(xiàn)了異常分離。認(rèn)為這種異常分中也發(fā)現(xiàn)了異常分離。認(rèn)為這種異常分離 是 有 絲 分 裂 的 產(chǎn) 物 ， 稱 為 減 數(shù) 后 分 離離 是 有 絲 分 裂 的 產(chǎn) 物 ， 稱 為 減 數(shù) 后 分 離postmeiotic segreationpostmeiotic segreation） + pdx

46、p pdx + 585個(gè)子囊，其中4個(gè)特殊 子 囊孢孢 子子 對(duì)對(duì)第一對(duì)第一對(duì) + pdxp pdx + + + pdx +第二對(duì)第二對(duì) + + pdx + + pdxp + pdxp第三對(duì)第三對(duì) + pdxp + + pdx + + +第四對(duì)第四對(duì) pdx + + pdxp pdx + pdx + 1 2 3 4 重組？！重組？！ 相反的重組子未出現(xiàn)。相反的重組子未出現(xiàn)。 突變？！突變？！ 其出現(xiàn)的概率比正常的突變率其出現(xiàn)的概率比正常的突變率高的多。高的多。pdx + + pdxp pdx + + pdxppdx + pdx + pdx pdxp pdx + + + + + + pdxp +

47、 pdxp 正常分離正常分離 正常正常2：2 異常異常3：1 基因轉(zhuǎn)變往往伴有轉(zhuǎn)換區(qū)外基因的重組，但基因轉(zhuǎn)變往往伴有轉(zhuǎn)換區(qū)外基因的重組，但區(qū)外基因的重組是正常的交互形式，所以雖然區(qū)外基因的重組是正常的交互形式，所以雖然pdxp位點(diǎn)出現(xiàn)異常的位點(diǎn)出現(xiàn)異常的3：1或或6：2分別，但鄰分別，但鄰接的接的pdx位點(diǎn)仍顯示正常的位點(diǎn)仍顯示正常的2：2分離。分離。 在糞生糞殼菌中也發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。被廣泛研究的在糞生糞殼菌中也發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。被廣泛研究的是是g基因，其決定子囊孢子的顏色：基因，其決定子囊孢子的顏色： g+為黑色為黑色 g-為灰色為灰色 g+ g- 正常4：4 5：3 6：2 3：1：1：3 異常異常

48、0.080.06%）+gg+ +g+ + + + + + g g 6：2+/gg+ + + + + g g g 5：3+/g+/g + + + g + g g g 異常4：4 此菌異常分離子代中，雖此菌異常分離子代中，雖g+/g-呈現(xiàn)異常分離，但鄰近的呈現(xiàn)異常分離，但鄰近的A/a基因仍呈現(xiàn)正常分離?；蛉猿尸F(xiàn)正常分離。A A a aAAaag+A g+Ag+a g-ag+Ag-Ag-ag-a非重組孢子對(duì)非重組孢子對(duì)重組孢子對(duì)，其中一個(gè)孢重組孢子對(duì)，其中一個(gè)孢子發(fā)生基因轉(zhuǎn)變子發(fā)生基因轉(zhuǎn)變重組孢子對(duì)，其中一個(gè)孢重組孢子對(duì)，其中一個(gè)孢子發(fā)生基因轉(zhuǎn)變子發(fā)生基因轉(zhuǎn)變非重組孢子對(duì)非重組孢子對(duì) A g+ A

49、 g+ a g+ A g+ 全部校正 4 : 4 a g+ 6 :2 a g 正常分離 正常分離 a g A g+ 未校正 A g+ A g+ a g A g+ a g 部分 a g+ 校正 a g a g+ a g+ 5 : 3 A g+ A g+ 異常 a g+ 4 : 4 分離 A g+ 異常分離 A g A g a g a g A g a g a g a g 圖 23-7 基因轉(zhuǎn)變和減數(shù)后分離（一各種模型理論（一各種模型理論 1 1、交叉理論、交叉理論chiasmatatype hypothesischiasmatatype hypothesis） 19091909年年Janssens

50、Janssens并提出了交叉型理論并提出了交叉型理論 2 2、斷裂重接愈合模型、斷裂重接愈合模型 19371937年年DarlingtonDarlington提出提出 3 3、模板選擇學(xué)說(shuō)、模板選擇學(xué)說(shuō)copy choice copy choice ） Belling J.Belling J.首先提出，首先提出，19331933年他又撤回了這年他又撤回了這 一假設(shè)。一假設(shè)。 4 4、 19481948年年HersheyHershey提出模板選擇學(xué)說(shuō)提出模板選擇學(xué)說(shuō) 1 2. 斷裂重接模型 3. 4. 1 2. 模板選擇復(fù)制 模型 3. 4. 圖 23-3 斷裂重接模型和模板選擇復(fù)制模型的比較

51、斷裂重接模型不能解釋基因轉(zhuǎn)變和極化子現(xiàn)象斷裂重接模型不能解釋基因轉(zhuǎn)變和極化子現(xiàn)象模板選擇復(fù)制模型存在的問(wèn)題：模板選擇復(fù)制模型存在的問(wèn)題： (1) (1) 違背了半保留復(fù)制；違背了半保留復(fù)制； (2) DNA(2) DNA復(fù)制應(yīng)在復(fù)制應(yīng)在S S期，重組應(yīng)在粗線期，不期，重組應(yīng)在粗線期，不應(yīng)同時(shí)發(fā)生。應(yīng)同時(shí)發(fā)生。 (3)(3)不能解釋不能解釋3 3線和線和4 4線交換。線交換。（二）（二） Holliday 模型模型 基因重組的模型都必須解釋異源雙鏈的形基因重組的模型都必須解釋異源雙鏈的形成以及基因轉(zhuǎn)變往往伴隨著兩側(cè)基因重組這一成以及基因轉(zhuǎn)變往往伴隨著兩側(cè)基因重組這一現(xiàn)象。現(xiàn)象。19641964年

52、美國(guó)學(xué)者年美國(guó)學(xué)者Robin HollidayRobin Holliday提出了提出了著名的著名的HollidayHolliday模型。模型。 (1) 5 A B 3 (8) A 3 5 B3 55 a b 3 兩臂旋轉(zhuǎn) 聯(lián)會(huì) (2) 5 A B 3 b 3 5 a3 55 a b 3 (9) A 酶切 B (3) 5 A B 33 5 b 3 5 a5 a b 3 游離端移動(dòng)聯(lián)會(huì) (4) 5 A B 3 (10) A A 3 5 B B 3 55 a b 3 游離端交叉連接 b b(5) 5 A B 3 a a3 53 5 (11) A B A b5 a b 3 形成單鏈交叉 a b a B

53、(6) 5 A B 33 5 3 5 A B A b 5 a b 3 分支點(diǎn)移動(dòng)(7) A a b a B B a b 圖 238 Holiday 重組模型。g+ g-g+: 5-ACAGT-33-TGTCA-5 5-ACATT-33-TGTAA-5g-: 5-ACAGT-33-TGTCA-53-TGTAA-55-ACATT-3 重組 5-ACAGT-33-TGTAA-53-TGTCA-55-ACATT-3G（+）Ag）GC A喪失喪失TAG喪失喪失野生型（野生型（+） 突變型g）三、重組類型三、重組類型（一同源重組 (homologous recombination )或 普遍性重組gene

54、ralized recombination ）（二位點(diǎn)特異性重組(site-specific recombination) 如1、在att位點(diǎn)的整合 2、倒位重組：沙門氏細(xì)菌Salmonella） 的相轉(zhuǎn)變 Mu噬菌體G片段的倒位 3、 酵母交配型轉(zhuǎn)變的重組（三非同源重組 如轉(zhuǎn)座 噬菌體 P O P 包裝 感染宿主 P O P B O B Int Int IHF IHF Xis B O P P O B 圖 23-21噬菌體的整合和切離 四、轉(zhuǎn)座四、轉(zhuǎn)座1951年McClintock：轉(zhuǎn)座Transposition） 跳躍基因(jumping gene) 1、原核生物中的轉(zhuǎn)座因子的發(fā)現(xiàn)和檢出 1

55、967年Shapiro才在E.coli的半乳糖操縱子(gal K,T,E中發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)座因子transposable element）。l2原核轉(zhuǎn)座因子的類型原核轉(zhuǎn)座因子的類型l(1) 插入序列插入序列(IS)l(2) 復(fù)合轉(zhuǎn)座子。復(fù)合轉(zhuǎn)座子。 l(3) TnA家族家族 l (4)Mu噬菌體噬菌體表 23-4 IS 的結(jié)構(gòu)和功能DR(bp)IR(bp)中心區(qū)域(bp)靶的選擇拷貝數(shù)IS 1923768隨機(jī)58IS25411327熱點(diǎn)5 (在 F因子上為1)IS41113181428AAN20TTT1 或 2IS54161195熱點(diǎn)？IS10R9221329NGCTNAGCNIS50R991531熱

56、點(diǎn)IS9039181057隨機(jī) 表 23-5 復(fù)合轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn) 座因子長(zhǎng) 度(bp)遺 傳標(biāo)記末 端 組件方向二組件的關(guān)系組件的功能Tn9033100KanRIS903反向相同二者皆有功能Tn92500CamRIS 1正向推測(cè)相同預(yù)計(jì)有功能Tn109300TetRIS 10R有功能IS 10L反向有 2.5%的差異無(wú)功能Tn55700KanRIS 50R有功能IS 50L反向1 bp 的改變無(wú)功能 IS 組件相同，方向相反 camR ISL ISR IS 組件 IS 組件 中的 IR 中的 IR 圖 23-31 復(fù)合轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)的(Tn9) 轉(zhuǎn)錄單位 IR res IR tnpA tnp

57、R ampR 38 3066 19 558 861 38tnpA GUA AUG tnpR -58 0 +105 mRNA mRNA 圖 23-34 TnA 的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄 3轉(zhuǎn)座機(jī)制轉(zhuǎn)座機(jī)制 (1) 類型類型a、 復(fù)制型轉(zhuǎn)座復(fù)制型轉(zhuǎn)座replicative transposition）b、 非復(fù)制型轉(zhuǎn)座非復(fù)制型轉(zhuǎn)座nonreplicative transposition）c、 保守轉(zhuǎn)座保守轉(zhuǎn)座conservative tranposition）4轉(zhuǎn)座的共同中間體轉(zhuǎn)座的共同中間體 Tn 從 3 末端復(fù)制 產(chǎn)生共合體 靶 單鏈交錯(cuò)切割 共合體 重組 轉(zhuǎn)座子被切開(kāi)的 末端和靶被切開(kāi) 的末端連接 交叉

58、結(jié)構(gòu)(單鏈轉(zhuǎn)移復(fù)合 圖 2341 轉(zhuǎn)座模型。Mu 轉(zhuǎn)座產(chǎn)生交換結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生共合體， 共合體中的轉(zhuǎn)座子之間發(fā)生交換產(chǎn)生 2 個(gè)重組子。 轉(zhuǎn)座酶結(jié)合在 Tnd 兩端 轉(zhuǎn)座子末端被交錯(cuò)剪切 + 另一條鏈也被切 受體也被交錯(cuò)切割 圖 23-42 交換結(jié)構(gòu)經(jīng)剪切釋放 供體被釋放 Tn 連接到靶上 后導(dǎo)致非復(fù)制型轉(zhuǎn)座子插入到靶 DNA 中，DR 包在兩側(cè)，供體留 下了一個(gè)雙鏈缺口。 圖 23-43 Tn 的兩條鏈先后被切割，然后轉(zhuǎn)座子與切開(kāi) 的靶位點(diǎn)連接。 l復(fù)制型轉(zhuǎn)座模型復(fù)制型轉(zhuǎn)座模型:l(1) 復(fù)制性轉(zhuǎn)座在轉(zhuǎn)座后原來(lái)的位置上保留原復(fù)制性轉(zhuǎn)座在轉(zhuǎn)座后原來(lái)的位置上保留原l 有的有的Tn；l(2

59、) 在新位置上轉(zhuǎn)座子的兩端出現(xiàn)正向重復(fù)靶在新位置上轉(zhuǎn)座子的兩端出現(xiàn)正向重復(fù)靶l(wèi) 序列；序列；l(3)轉(zhuǎn)座過(guò)程中出現(xiàn)共合體。轉(zhuǎn)座過(guò)程中出現(xiàn)共合體。Tn10的轉(zhuǎn)座具有多項(xiàng)控制的轉(zhuǎn)座具有多項(xiàng)控制 1.“ 多拷貝抑制多拷貝抑制”（multicopy inhibition） （1Pout 比比 Pin強(qiáng)得多；強(qiáng)得多； (2) OUT RNA比比IN RNA較為穩(wěn)定。較為穩(wěn)定。 (3) OUT RNA的功能是作為一種反義的功能是作為一種反義RNA， 2. 順式優(yōu)先順式優(yōu)先(Cis-Preference) 3、dam甲基化甲基化 減少轉(zhuǎn)座頻率減少轉(zhuǎn)座頻率 把轉(zhuǎn)座和復(fù)制叉的途徑連系起來(lái)。把轉(zhuǎn)座和復(fù)制叉的途徑連

60、系起來(lái)。 轉(zhuǎn)座酶 Tn10 IS10R 宿主DNA OUT IN 過(guò)量的OUTRNA 與其配對(duì)，抑制 甲基化阻止轉(zhuǎn)錄酶和DNA結(jié)合 INRNA 的轉(zhuǎn)錄 甲基化阻止轉(zhuǎn)錄酶合成 圖23- 46 幾種抑制Tn10 專座的機(jī)制，主要是通過(guò)控專座酶的合成來(lái)調(diào)節(jié) 1、玉米中的控制因子、玉米中的控制因子 1938年年Marcus Rhoades首次發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定突變等位首次發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定突變等位基因基因（unstable mutant allele），即一種回復(fù)突變率很高的），即一種回復(fù)突變率很高的等位基等位基因。不穩(wěn)定是取決于不連鎖的因。不穩(wěn)定是取決于不連鎖的Dt基因的存在。基因的存在。 McClintock。1