常染色体上的基因课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,第一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,2 常染色体上的基因三哺乳动物的性别与SRY序列1959,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。,第二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,人类中发现的变异体：XX 男性，XY 女性1987年,Dav,第三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,胚胎总数,雄性,xx,胚胎,158,产下小鼠数,2,无,ZFY,，含,Sry,拷,贝,转基因鼠,93,5,只,(,含,Sry),2,只为,XY,雄,1,只为,XX,雄,2,只为,XX,雌,第四页，编辑于星期一：十二点 三十分。,基因转移实验：将Sry序列克隆到噬菌体L741中，f741为,第五页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第五页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第七页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第八页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第八页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第十页，编辑于星期一：十二点 三十分。,3 性反转(Sex reverse) 五性别控制(一)通过环,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 ),第十一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,Polemerase Chain Reaction (PC,第十二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第十二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,5,7,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,208,227,个,nt, 3,端引物相当于,404,423nt,牛,Y,染色体特异性引物,a:BRY4a,重复序列,5,端为,1159,1178nt,3,端,1439,1459nt,b:BRY1,重复序列一段，,5,端引物,1,21nt,3,端引物,281,301nt,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,第十三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,PCR反应用于胚胎鉴定：(Peura1991)(1) 牛卵体,Mark A B CK,301,216,第十四页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第十五页，编辑于星期一：十二点 三十分。,4 Y染色体特异DNA序列的获得female DNA,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,第十六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,BamH1 +T4DNA ligaseadd to the,(,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,第十七页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(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,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,第十八页，编辑于星期一：十二点 三十分。,六性别畸形(一)性染色体与性别畸形1 睾丸退化症(Kline,第十九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第十九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第二十页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第二十页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(,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,第二十一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(三)基因与性别畸形男性假阴阳人(Testicular fe,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,第二十二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,七伴性遗传(Sexlinkage inheritance)(,第二十三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第二十三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第二十四页，编辑于星期一：十二点 三十分。,测交验证：F1 红眼雌X 白眼雄红眼：白眼1：1，雌：雄,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。,第二十五页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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。,第二十六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,(,二,) Y,染色体的遗传,Holandric,第二十七页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(二) Y染色体的遗传Holandric第二十七页，编辑于星,(,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,第二十八页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(三)从性遗传(八)Lyon假说1949年Barr发现Sex,玳瑁猫,第二十九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,玳瑁猫第二十九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,680,1200kb,精确定位于,Xq11-q12,第三十页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第三十一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第三十一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,第三十二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第五章染色体畸变(chromosomal aberratio,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。,第三十三页，编辑于星期一：十二点 三十分。,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,种类,鉴别,遗传效应,deficiency heterozygote,deficiency homozygote,pseudodominance,第三十四页，编辑于星期一：十二点 三十分。,种类鉴别遗传效应deficiency heterozygot,(,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,第三十五页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(二)重复duplication染色体上增加了相同的某个区段,第三十六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第三十六页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第三十七页，编辑于星期一：十二点 三十分。,第三十七页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(,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,第三十八页，编辑于星期一：十二点 三十分。,(三)倒位inversion染色体发生两个断裂以后，某一区段,倒位的遗传效应,臂间倒位,pericentric inversion,第三十九页，编辑于星期一：十二点 三十分。,倒位的遗传效应臂间倒位pericentric inversi,臂内倒位,paracentric inversion,第四十页，编辑于星期一：十二点 三十分。,臂内倒位paracentric inversion第四十页，,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,第四十一页，编辑于星期一：十二点 三十分。,Crossing-over repressor平衡致死系用于,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,第四十二页，编辑于星期一：十二点 三十分。,普通果蝇中(D.melarogaster)第三染色体的三个基,