《常染色体上的基因》课件

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,整理ppt,*,2 常染色体上的基因,三 哺乳动物的性别与SRY,序列,1959年，Jacob.P.A 发现人类中2A XXY,1960年，Fraccaro.M 等发现 2A XXXY,早期认为H-Y基因(histocompatbility Y antigen) 166aa,1984年Anne.Mclaren,(Medical Research Councils Mammalian Development Unit ),发现无H-Y抗原的小鼠，表现为雄性,1,整理ppt,2 常染色体上的基因1整理ppt,人类中发现的变异体： XX,男性，XY 女性,1987年,David page 提出了Testis-determining factor gene,在人类中简写为TDF, 在小鼠中简写为Tdy,继而 他克隆了Y染色体上的此断DNA序列，140kb,Zinc-finger protein,90年,P.Goodfellow (Imperial Cancer Research Fund),发现病例 XX男性不含ZFY 基因，克隆了另外一段基因,35kb ,称之为 Sex determining region Y,简写为SRY,小鼠中,简写为Sry (91.5.9 Nature),以后从该区域分离出一段序列,编码223aa的多肽,为转录因子，有一个DNA结合域。,2,整理ppt,人类中发现的变异体： XX 男性，XY 女性2整理ppt,3,整理ppt,3整理ppt,基因转移实验：,将Sry,序列克隆到噬菌体L741中， f741为该片断,f741 注射到受精卵中 再转移到母体内发育,4,整理ppt,基因转移实验：4整理ppt,5,整理ppt,5整理ppt,6,整理ppt,6整理ppt,四 性别分化与环境条,(一) 环境条件：,蜜蜂中： 蜂王和工蜂都由受精卵发育而成，但食性的,差异导致性别不同。(2n=32),Missisibi alligator,受精卵在不同温度下的性别差异,植物中 ：黄瓜 氮肥 缩短日照 雌花增多,延长日照 雄花增多,(二 )激素的影响,1 free-martin,2 人类中激素的作用,7,整理ppt,四 性别分化与环境条7整理ppt,8,整理ppt,8整理ppt,9,整理ppt,9整理ppt,3 性反转(Sex reverse),五 性别控制,(一)通过环境条件来控制性别,(二)通过基因型控制性别,1 精子分离,2 控制受精的条件,3 牛胚胎性别鉴定的研究,胚胎性别鉴定方法： 非侵害性的： X,相关酶活力测定,害性的： 核型分析等,10,整理ppt,3 性反转(Sex reverse) 10整理ppt,Polemerase Chain Reaction (PCR),技术的应用,Cetus公司 Kary Mullis 博士85正式提出，87年获专利,Do. Pont 公司提出异议,91年2月底法院判Cetus 公司胜,PCR反应的基本原理( see genetics ),11,整理ppt,Polemerase Chain Reaction (PC,12,整理ppt,12整理ppt,PCR,反应用于胚胎鉴定：(Peura1991),(1) 牛卵体外受精和胚胎培养,未成熟的卵泡在TCM199培养基上培养，用解冻的精子受精，24小时后，将其转移到牛输卵管上皮条件,的培养基中57天，可得到囊胚期的胚胎。,孵育过夜用于转移 用蛋白酶K消化,99摄氏度变性,得到A、B样品，以同样方法不加囊胚作对照,(2) 寡聚核苷酸引物的选用,牛DNA特异性引物，5端引物相当于1.715卫星DNA的第208227个nt, 3 端引物相当于404423nt,牛Y染色体特异性引物,a:BRY4a重复序列 5端为11591178nt,3端14391459nt,b:BRY1重复序列一段，5端引物121nt,3端引物281301nt,a+牛特异引物用于A样品分析,b+牛特异引物用于B样品分析,预计得到产物：两种301bp的Y特异性产物，一种216nt的非特异性产物,(3) 胚胎样品的PCR扩增,(4) PCR产物分析,13,整理ppt,PCR反应用于胚胎鉴定：(Peura1991)13整理ppt,Mark A B CK,301,216,14,整理ppt,Mark A,4 Y,染色体特异DNA序列的获得,female DNA male DNA,sonication mboI cut,100 1,mixed,dsDNAwas isolated on hydroxylapatite chromatograph.,TypeI: both strands were derived from female DNA,TypeII: one strand is from sheared female DNA,one is from MboI cut male DNA,TyoeIII: both strands from MboI cut male DNA,15,整理ppt,4 Y染色体特异DNA序列的获得15整理ppt,BamH1 +T4DNA ligase,add to the above mixture,of DNA fragment,only TypeIII hybrids can be,cloned since only these hybrids PBR322 plasmid(4362bp),contain the sequence GATC at,both ends.,MboI 5 GATC BamH1 . GGATCC,CTAG CCTAGG,16,整理ppt,(三)性别控制的应用,1畜牧业：精氨酸法、电泳法、雏鸡自别雌雄品系,Z,k,Z,k,(快羽雄)x Z,K,W (慢羽雌),Z,k,Z,K,(慢羽雄) , Z,k,W (快羽雌,),2 水产养殖业：性反转法、种间杂交、单性生殖,3 养蚕业：人工单性生殖、性别标记系统,17,整理ppt,(三)性别控制的应用17整理ppt,六性别畸形,(一)性染色体与性别畸形,1 睾丸退化症(Klinefelters syndrome),核型一般为47 XXY,少数为48XXXY,2 卵巢退化症(Turners syndrome),核型一般为45 XO,此外还有XO/XX嵌合体,3 XYY(及超Y),4 多X女人,Barr小体在2个以上,5 多X男人,48XXXY,49XXXXY,(二)发生机制,18,整理ppt,六性别畸形18整理ppt,19,整理ppt,19整理ppt,20,整理ppt,20整理ppt,(三)基因与性别畸形,男性假阴阳人(Testicular feminingntiun),核型2A XY,X,染色体上Tfm位点,21,整理ppt,(三)基因与性别畸形21整理ppt,七 伴性遗传(Sexlinkage inheritance),(一)X,染色体上基因的遗传,1 隐性,经典的例证为果蝇白眼性状的遗传,红眼(雌) X 白眼(雄),F1 红眼(雌、雄),F2 红眼: 白眼3：1，红眼雄：白眼雄1：1,22,整理ppt,22整理ppt,23,整理ppt,23整理ppt,测交验证：,F1,红眼雌 X 白眼雄,红眼：白眼1：1，,雌 ： 雄 1：1,X,+,X,w,X X,w,Y,X,+,X,w,X,w,X,w,X,+,Y X,w,Y,24,整理ppt,测交验证：24整理ppt,人类中的伴X,隐性遗传(Sex-linked recessive inheritance,XR),例1：Hemophilia A 型 和B型,A型基因在Xq28,VIII因子全长186kb,约占X染色体的0.1%,例2：color blindness,我国男子发病率为7，女性患者只有0.4%。,X连锁隐性遗传特点：,(1)男性患者远多于女性，系谱中往往只有男患者。,(2)性状从得病的男人通过他的女儿传给他外孙的半数。,(3)男性患者的子女正常，不连续遗传。,(4)一个与X连锁的基因永远不会从父亲直接传给儿子。,(5)由于交叉遗传，男性患者的兄弟、外祖父、姨表兄弟、外孙可能是患者，其他亲属不可能是患者。,25,整理ppt,人类中的伴X隐性遗传(Sex-linked recessiv,2 显性,例：抗维生素D,佝偻症,遗传特点：,(1)患者双亲必有一方患有此病。女性患者多于男性，但,是女性患者病情较轻。,(2)男性患者的后代中，女儿都是患者，儿子正常。,(3)女性患者的后代中，子女各有1/2的发病可能性。,(4)未患病的后代真实遗传，不会患病。,26,整理ppt,2 显性26整理ppt,(二) Y,染色体的遗传,Holandric,27,整理ppt,(二) Y染色体的遗传27整理ppt,(三)从性遗传,(八)Lyon,假说,1949年Barr发现Sex-chromatin body(Barr body),dosage compensation effect,Lyon hypothesis,(1)正常哺乳动物的体细胞中，两条X染色体中只有一条在遗传,上有活性，另一条在遗传上无活性。,(2)失活是随机的。在同一哺乳动物的体细胞中，有些父源X染,色体失活，有些为母源失活。,(3)失活发生在胚胎发育的早期。(人类在胚胎发育16天时),(4)杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体(mosaic)。,证据：人类中 葡萄糖6磷酸脱氢酶,玳瑁猫,28,整理ppt,(三)从性遗传28整理ppt,玳瑁猫,29,整理ppt,玳瑁猫29整理ppt,X,染色体随机失活的分子生物学研究,1 并非整条X染色体上所有基因都失活,2 失活染色体上的表达的基因与失活基因穿插排列,3 X染色体上的特异失活位点(X inactivation center),例：小鼠中 6801200kb 精确定位于Xq11-q12,30,整理ppt,X染色体随机失活的分子生物学研究30整理ppt,31,整理ppt,31整理ppt,第五章 染色体畸变(chromosomal aberration),一 染色体结构变异,果蝇巨大染色体,巨大性,体联会,有横纹结构,出现puff,结构,32,整理ppt,第五章 染色体畸变(chromosomal aberrati,染色体发生变异的原因,外部作用 ：各种射线、化学药剂、温度剧变等,内部作用 ：生理生化代谢失调、衰老、远缘杂交等,(一)缺失 deficiency,染色体上的某一区段及其所带有的基因一起丢失，从而,引起变异的现象。,33,整理ppt,染色体发生变异的原因33整理ppt,种类,鉴别,遗传效应 deficiency heterozygote,deficiency homozygote,pseudodominance,34,整理ppt,种类34整理ppt,(二)重复 duplication,染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象。,类别、鉴定、遗传效应,35,整理ppt,(二)重复 duplication35整理ppt,36,整理ppt,36整理ppt,37,整理ppt,37整理ppt,(三)倒位inversion,染色体发生两个断裂以后，某一区段连同它带有的基因顺序,发生180度的倒转又重新接合并引起变异的现象。,类别及鉴定,38,整理ppt,(三)倒位inversion38整理ppt,倒位的遗传效应,臂间倒位,pericentric inversion,39,整理ppt,倒位的遗传效应39整理ppt,臂内倒位 paracentric inversion,40,整理ppt,臂内倒位 paracentric inversion40整理,Crossing-over repressor,平衡致死系用于保存致死基因(Muller),D +,X,+ Gl,+ + + +,展翅 粘胶眼,D +,D +,+ +,+ +,+ + +Gl + Gl + +,D +,D +,+ Gl,D + + Gl + Gl,41,整理ppt,Crossing-over repressor41整理ppt,普通果蝇中(D.melarogaster),第三染色体的三个基因顺序,St P Dl,另一近缘种 D.Simulans,St Dl P,42,整理ppt,普通果蝇中(D.melarogaster)42整理ppt,