遺傳學(xué)第六章

1、第六章第六章 遺傳重組遺傳重組遺傳重組遺傳重組遺傳重組：造成基因型變化的基因交流過程。遺傳重組：造成基因型變化的基因交流過程。發(fā)生：減數(shù)分裂性細(xì)胞內(nèi)，體細(xì)胞發(fā)生：減數(shù)分裂性細(xì)胞內(nèi)，體細(xì)胞地點(diǎn)：地點(diǎn)： 核基因間，葉綠體基因間，線粒體基因間，核基因間，葉綠體基因間，線粒體基因間， 重組子間；重組子間；前提條件：不同基因型的遺傳物質(zhì)彼此能夠轉(zhuǎn)移。前提條件：不同基因型的遺傳物質(zhì)彼此能夠轉(zhuǎn)移。作用：作用： 保證了遺傳多樣性保證了遺傳多樣性,為選擇奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)為選擇奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),是是生物得以進(jìn)化發(fā)展，與突變一起是變異的來源生物得以進(jìn)化發(fā)展，與突變一起是變異的來源遺傳重組主要類型：遺傳重組主要類型：(依

2、據(jù)對(duì)依據(jù)對(duì)DNA序列和序列和所需蛋白質(zhì)因子的要求所需蛋白質(zhì)因子的要求) 同源重組同源重組 位點(diǎn)專一性重組位點(diǎn)專一性重組 異常重組異常重組 其共同點(diǎn)是雙股其共同點(diǎn)是雙股DNADNA間的物質(zhì)交換，但發(fā)間的物質(zhì)交換，但發(fā)生的情況不同。生的情況不同。第一節(jié)第一節(jié) 遺傳重組的類型遺傳重組的類型一、同源重組一、同源重組/ /普遍性重組普遍性重組 1.1.同源重組：同源重組：依賴大范圍的依賴大范圍的DNADNA同源序列的聯(lián)會(huì)，同源序列的聯(lián)會(huì)，重組過程中，兩個(gè)染色體或重組過程中，兩個(gè)染色體或DNADNA分子交換對(duì)等的部分。分子交換對(duì)等的部分。 例：同源染色體非姐妹單體交換；細(xì)菌的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、例：同源染色體非姐

3、妹單體交換；細(xì)菌的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、結(jié)合；噬菌體的重組結(jié)合；噬菌體的重組n需要重組的蛋白質(zhì)參與；（例如需要重組的蛋白質(zhì)參與；（例如. .大腸桿菌：大腸桿菌：RecARecA蛋白、蛋白、RecBCRecBC蛋白）蛋白）n蛋白質(zhì)因子對(duì)蛋白質(zhì)因子對(duì)DNADNA堿基序列的特異性要求不高；堿基序列的特異性要求不高；（存在重組熱點(diǎn)和序列長(zhǎng)度的影響）（存在重組熱點(diǎn)和序列長(zhǎng)度的影響）n真核生物染色質(zhì)的狀態(tài)影響重組的頻率。真核生物染色質(zhì)的狀態(tài)影響重組的頻率。 2.條件：條件：2個(gè)個(gè)DNA分子序列同源，且同源分子序列同源，且同源 區(qū)域越長(zhǎng)越有利。區(qū)域越長(zhǎng)越有利。 3.功能：功能： A：維持種群的遺傳多樣性；：維持種群的

4、遺傳多樣性； B：有助于：有助于DNA的損傷修復(fù)；的損傷修復(fù)； C：使真核生物產(chǎn)生第一次減數(shù)分裂中：使真核生物產(chǎn)生第一次減數(shù)分裂中染色體正確分離到子細(xì)胞至關(guān)重要的瞬間染色體正確分離到子細(xì)胞至關(guān)重要的瞬間物理連接。物理連接。 二、位點(diǎn)專一性重組/保守性重組 原核生物中最為典型 特點(diǎn)： 供體與受體的特定位點(diǎn)的短同源序列之間。 DNA精確切割 連接 DNA不失去、不合成、不交換對(duì)等部分（有時(shí)是一個(gè)DNA分子整合到另一個(gè)DNA分子中，又稱整合式重組），需要位點(diǎn)專一性的蛋白質(zhì)因子參與。例如：例如： 噬菌體噬菌體DNA通過其通過其attP位點(diǎn)和大腸桿菌位點(diǎn)和大腸桿菌DNA的的attB位點(diǎn)之間專一性重組而實(shí)

5、現(xiàn)整合過位點(diǎn)之間專一性重組而實(shí)現(xiàn)整合過程。條件：一段程。條件：一段15bp的同源序列和位點(diǎn)專一性的同源序列和位點(diǎn)專一性的蛋白質(zhì)因子（不能催化其他任何兩條不論是的蛋白質(zhì)因子（不能催化其他任何兩條不論是同源的還是非同源序列間的重組，從而保證了同源的還是非同源序列間的重組，從而保證了噬菌體整合方式的專一性和高度保守性，因噬菌體整合方式的專一性和高度保守性，因此又稱保守性重組。）而且這一重組不需要此又稱保守性重組。）而且這一重組不需要RecA 蛋白質(zhì)的參與。蛋白質(zhì)的參與。三、異常重組三、異常重組 完全不依賴于序列間的同源性而使一段完全不依賴于序列間的同源性而使一段DNA序列插入另一段中，但在形成重組序

6、列插入另一段中，但在形成重組分子時(shí)往往依賴分子時(shí)往往依賴DNA復(fù)制而完成重組過復(fù)制而完成重組過程，因此又稱復(fù)制性重組。程，因此又稱復(fù)制性重組。一、重組雙方一、重組雙方DNA分子的斷裂與重接分子的斷裂與重接 1. 證據(jù)：證據(jù)： 1961，M.Meselson and J.J.Wergle兩個(gè)雙標(biāo)記兩個(gè)雙標(biāo)記噬噬菌體感染大腸桿菌。菌體感染大腸桿菌。(c.mi) )噬菌體噬菌體1 13C和和14N “重重”鏈鏈 (+.+) ) 噬菌體噬菌體2 12C和和14N “輕輕”鏈鏈同時(shí)感染同時(shí)感染大腸桿菌大腸桿菌子代噬菌體子代噬菌體CsCl密度梯度離心密度梯度離心重鏈重鏈重鏈和輕鏈重鏈和輕鏈輕鏈輕鏈第二節(jié)第

7、二節(jié) 同源重組的分子機(jī)制同源重組的分子機(jī)制2、幾個(gè)概念、幾個(gè)概念： 重組核心：兩個(gè)重組核心：兩個(gè)DNA分子的連接分子的連接 連接分子連接分子/接合分子：接合分子： 重組接點(diǎn)重組接點(diǎn)/重組結(jié)合點(diǎn)：重組結(jié)合點(diǎn)： 雜種雜種DNA/異源雙鏈異源雙鏈DNA： 分支遷移：重組接點(diǎn)沿雙鏈移動(dòng)分支遷移：重組接點(diǎn)沿雙鏈移動(dòng) 交互重組：一條親本雙螺旋分子和另外交互重組：一條親本雙螺旋分子和另外 一條親本一條親本 雙螺旋分子共價(jià)連接，中間有一端異源雙鏈區(qū)，這種雙螺旋分子共價(jià)連接，中間有一端異源雙鏈區(qū)，這種重組稱為交互重組。重組稱為交互重組。染色體配對(duì)時(shí)形成的聯(lián)會(huì)復(fù)合體結(jié)構(gòu)電鏡照片染色體配對(duì)時(shí)形成的聯(lián)會(huì)復(fù)合體結(jié)構(gòu)電鏡

8、照片二、同源重組的二、同源重組的Holliday模型模型Robin Holliday于于1964年提出了重組的雜和年提出了重組的雜和DNA模型，模型，又稱又稱Holliday模型。該模型對(duì)重組過程的解釋如下：模型。該模型對(duì)重組過程的解釋如下：A、同源的非姐妹染色單體聯(lián)會(huì)；、同源的非姐妹染色單體聯(lián)會(huì)；B：同源非姐妹染色單體：同源非姐妹染色單體DNA中兩個(gè)方向相同的單鏈，中兩個(gè)方向相同的單鏈，在在DNA內(nèi)切酶的作用下，在相同位置同時(shí)切開；內(nèi)切酶的作用下，在相同位置同時(shí)切開；C：切開的單鏈交換重接：切開的單鏈交換重接;D：形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)；：形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)；E：交聯(lián)橋沿配對(duì)：交聯(lián)橋沿配對(duì)DNA分子分子

9、“移動(dòng)移動(dòng)”。兩個(gè)親本。兩個(gè)親本DNA分子間造成一大段異源雙鏈分子間造成一大段異源雙鏈DNA（ Holliday結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)）F：E和和F相同；相同；G：繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)：繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)1800；J：形成：形成Holliday異構(gòu)體；異構(gòu)體；I、通過兩種方式之一切斷、通過兩種方式之一切斷DNA單鏈，若左右切，單鏈，若左右切，則形成非重組體，若上下切則形成重組體。則形成非重組體，若上下切則形成重組體。 由上可知：無論由上可知：無論Holliday結(jié)構(gòu)斷裂是否導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂是否導(dǎo)致旁側(cè)遺傳標(biāo)記的重組，他們都含有一個(gè)異源雙旁側(cè)遺傳標(biāo)記的重組，他們都含有一個(gè)異源雙鏈鏈DNA區(qū)。區(qū)。HOLLIDAY模型 同源重組

10、的同源重組的Holliday模型模型 （雜種DNA模型或異源 雙鏈模型）：環(huán)狀環(huán)狀DNA分子的重組分子的重組 兩個(gè)環(huán)狀DNA分子配對(duì)、斷裂、重接形成“8”字型結(jié)構(gòu)中間物，根據(jù)切割的位置不同，可分別形成兩個(gè)親本環(huán)、大的單體環(huán)或者是滾環(huán)結(jié)構(gòu)。也可以形成“” 結(jié)構(gòu)。粗糙鏈孢霉的生活史Photomicrograph showing segregation of dark and light ascospores in Neurospora.三、基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)理三、基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)理（一）異常分離與基因轉(zhuǎn)變（一）異常分離與基因轉(zhuǎn)變 1938，H.Vinkle 基因轉(zhuǎn)變基因轉(zhuǎn)變(gene conve

11、rsion)：一個(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)椋阂粋€(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换虻倪z傳學(xué)現(xiàn)象。（它的等位基因的遺傳學(xué)現(xiàn)象。（源于基因內(nèi)重組） pdxp：酸度敏感的VB6需要型 pdx： 酸度不敏感的VB6需要型 Mitchell： + pdxp x pdx + 孢子對(duì)子囊12341+ pdxppdx +pdx +2+pdx + pdxp+ pdxp3+ pdxp+pdx +4pdx + pdxppdx +pdx +AAAAaaaa糞生糞殼菌糞生糞殼菌(Olive):GA gaGA 非重組孢子對(duì)GagaGAgAga非重組孢子對(duì)重組孢子對(duì)，一個(gè)孢子基因轉(zhuǎn)變重組孢子對(duì)，一個(gè)孢子基因轉(zhuǎn)變（二）（二） 基因轉(zhuǎn)變的類型基因轉(zhuǎn)變的

12、類型 染色單體轉(zhuǎn)變：染色單體轉(zhuǎn)變：2：6或或6：2分離比分離比 減數(shù)分裂減數(shù)分裂4個(gè)產(chǎn)物中，一個(gè)出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變個(gè)產(chǎn)物中，一個(gè)出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變 半染色單體轉(zhuǎn)變：半染色單體轉(zhuǎn)變：5：3；3：1：1：3 減數(shù)分裂四個(gè)產(chǎn)物中，一個(gè)或減數(shù)分裂四個(gè)產(chǎn)物中，一個(gè)或2個(gè)的一半出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變個(gè)的一半出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變 減數(shù)分裂后分離：等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)分減數(shù)分裂后分離：等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)分裂后的有絲分裂中裂后的有絲分裂中 （三）基因轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制 基因轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)：重組過程中留下的局部異源雙鏈區(qū)，在細(xì)胞內(nèi)的修復(fù)系統(tǒng)識(shí)別下不同的酶切/不酶切產(chǎn)生的結(jié)果。不同的切除會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。根據(jù)切除修復(fù)原理，基因轉(zhuǎn)變的幾種類型產(chǎn)

13、生的根據(jù)切除修復(fù)原理，基因轉(zhuǎn)變的幾種類型產(chǎn)生的分子機(jī)制可以歸納如下（圖分子機(jī)制可以歸納如下（圖8-8）。）。 1兩個(gè)雜種分子均未校正（圖兩個(gè)雜種分子均未校正（圖8-8A）復(fù)制后）復(fù)制后出現(xiàn)異常的出現(xiàn)異常的44g（或（或3113）的分離。）的分離。 2一個(gè)雜種分子校正為一個(gè)雜種分子校正為+，或校正為，或校正為g時(shí)，則時(shí)，則發(fā)生另一種類型的半染色單體轉(zhuǎn)變，前者修復(fù)發(fā)生另一種類型的半染色單體轉(zhuǎn)變，前者修復(fù)后出現(xiàn)后出現(xiàn)53的分離，后者子囊孢子的異常分離的分離，后者子囊孢子的異常分離比為比為35（圖（圖8-8B）。）。 3兩個(gè)雜種分子都被校正到兩個(gè)雜種分子都被校正到+（或（或g）時(shí)（圖）時(shí)（圖8-8C）

14、，修復(fù)后出現(xiàn)），修復(fù)后出現(xiàn)62g（或（或26g）的）的異常分離。這便是出現(xiàn)染色單體轉(zhuǎn)變的起因。異常分離。這便是出現(xiàn)染色單體轉(zhuǎn)變的起因。 4當(dāng)兩個(gè)雜種分子都按原來兩個(gè)親本的遺傳當(dāng)兩個(gè)雜種分子都按原來兩個(gè)親本的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)時(shí)，則減數(shù)分裂結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)時(shí)，則減數(shù)分裂4個(gè)產(chǎn)物恢復(fù)成個(gè)產(chǎn)物恢復(fù)成G-C、G-C、A-T、A-T的正常配對(duì)狀態(tài)，子囊的正常配對(duì)狀態(tài)，子囊孢子分離正常，呈現(xiàn)孢子分離正常，呈現(xiàn)44g的結(jié)果，如圖的結(jié)果，如圖8-8D所示。所示。四、四、Meselson-Radding模型模型 Holliday模型中為對(duì)稱的雜合雙鏈，而實(shí)際情況有模型中為對(duì)稱的雜合雙鏈，而實(shí)際情況有不均等分離現(xiàn)象，不

15、均等分離現(xiàn)象，1975年年Meselson-Radding 提出模型提出模型解釋這種不對(duì)稱重組現(xiàn)象：解釋這種不對(duì)稱重組現(xiàn)象： 1.單鏈切斷單鏈切斷 2.鏈置換鏈置換 3.單鏈入侵單鏈入侵 4.泡切除泡切除 5.鏈同化（碎鏈吸收）鏈同化（碎鏈吸收） 6.異構(gòu)化異構(gòu)化Holliday 7.分支遷移分支遷移第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌的同源重組細(xì)菌的同源重組 一一 、細(xì)菌同源重組的特點(diǎn)、細(xì)菌同源重組的特點(diǎn) 細(xì)菌的接合、轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)導(dǎo)重組都是同源重細(xì)菌的接合、轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)導(dǎo)重組都是同源重組，而且這種重組是發(fā)生在一個(gè)完整的環(huán)狀組，而且這種重組是發(fā)生在一個(gè)完整的環(huán)狀雙螺旋雙螺旋DNA分子與一個(gè)雙鏈或單鏈分子與一個(gè)雙鏈或

16、單鏈DNA分子分子片段之間的。且重組需要片段之間的。且重組需要3種基因所編碼的種基因所編碼的RecA和和RecBC蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 RecA蛋白：多功能蛋白蛋白：多功能蛋白 1.NTP酶活性：存在單鏈酶活性：存在單鏈DNA時(shí)，時(shí)， RecA具水解具水解ATP/dATP活性，促進(jìn)聯(lián)會(huì)?；钚裕龠M(jìn)聯(lián)會(huì)。 2. 單鏈單鏈DNA結(jié)合活性：結(jié)合活性：RecA蛋白與單鏈蛋白與單鏈DNA形成絲狀形成絲狀復(fù)合物，使其免受核酸酶攻擊。復(fù)合物，使其免受核酸酶攻擊。 3.DNA解旋活性：解旋活性：DNA為單鏈或寡聚核苷酸。為單鏈或寡聚核苷酸。RecA蛋蛋白在雙鏈白在雙鏈DNA的單鏈切口處解開雙螺旋的單鏈切口處解開雙

17、螺旋 4.部分單鏈部分單鏈DNA區(qū)，區(qū)，RecA蛋白促進(jìn)蛋白促進(jìn)DNA分子間聯(lián)會(huì)。分子間聯(lián)會(huì)。RecA蛋白蛋白異源雙鏈區(qū)異源雙鏈區(qū) RecBC：溶解酶：溶解酶(Resolvase)活性活性,斷裂斷裂Holliday 結(jié)構(gòu)的交聯(lián)橋完成重組。結(jié)構(gòu)的交聯(lián)橋完成重組。二、細(xì)菌轉(zhuǎn)化重組機(jī)制二、細(xì)菌轉(zhuǎn)化重組機(jī)制 實(shí)質(zhì)：?jiǎn)捂湆?shí)質(zhì)：?jiǎn)捂淒NA片段與完整片段與完整DNA之間的重之間的重組，如下情況：組，如下情況： 切除外源切除外源DNA無重組無重組 切除受體切除受體DNA發(fā)生重組發(fā)生重組 無修復(fù)作用無修復(fù)作用 子代細(xì)胞出現(xiàn)兩種基因子代細(xì)胞出現(xiàn)兩種基因型（受體基因型和重組體基因型）型（受體基因型和重組體基因型）*

18、通常采用有利于重組體基因型生長(zhǎng)的選擇條通常采用有利于重組體基因型生長(zhǎng)的選擇條件件 高效率標(biāo)記（高效率標(biāo)記（high-efficiency maker)：在轉(zhuǎn)化：在轉(zhuǎn)化中，有些遺傳標(biāo)記或是很少發(fā)生校正作用，或中，有些遺傳標(biāo)記或是很少發(fā)生校正作用，或是校正切除幾乎總是在受體是校正切除幾乎總是在受體DNA上，因此轉(zhuǎn)化上，因此轉(zhuǎn)化頻率較高，這類遺傳標(biāo)記稱為頻率較高，這類遺傳標(biāo)記稱為。 低效率標(biāo)記（低效率標(biāo)記（ low-efficiency maker ）：轉(zhuǎn)化）：轉(zhuǎn)化中一些標(biāo)記的校正切除總是傾向于發(fā)生在供體中一些標(biāo)記的校正切除總是傾向于發(fā)生在供體單鏈上，因而出現(xiàn)很低的轉(zhuǎn)化頻率，這類標(biāo)記單鏈上，因而出現(xiàn)

19、很低的轉(zhuǎn)化頻率，這類標(biāo)記稱為稱為。三、細(xì)菌的接合與轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重組機(jī)制三、細(xì)菌的接合與轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重組機(jī)制 接合重組（Hfr與F-之間進(jìn)行）部分DNA進(jìn)入細(xì)胞，且只有其中的部分參與重組，需要RecA和RecBC參與，機(jī)制與轉(zhuǎn)化重組相似 轉(zhuǎn)導(dǎo)重組 （phage-DNA與細(xì)菌之間）雙鏈DNA與完整雙鏈DNA之間的重組，供體DNA以雙鏈進(jìn)入受體細(xì)胞，并且以雙鏈形式整合進(jìn)入染色體，需要RecA和RceBC參與。第四節(jié)第四節(jié) 位點(diǎn)專一性重組位點(diǎn)專一性重組 一、一、噬菌體的整合和切除噬菌體的整合和切除 噬菌體：噬菌體： attP POP、 大腸桿菌：大腸桿菌： attB/ att BOB、 1.整和：整和： BO

20、B、+ POP、 BOP、+ POB、 2.切除：切除： BOP、+ POB、 BOB+ POPIntIHFInt,Xis IHF 通過attP和attB間的相互重組，環(huán)狀的噬菌體DNA轉(zhuǎn)換為整合的原噬菌體，原噬菌體通過attL和attR間的相互重組而切除二、位點(diǎn)專一性重組的核苷酸序列二、位點(diǎn)專一性重組的核苷酸序列 1. POP:O為15bp(核心)富含A-T的非對(duì)稱序列； P為-160 0的160bp序列 P為0 80的80bp序列 共240bp 2. BOB:B為-11 0序列 B為0 11序列 共23bp位點(diǎn)專一性重組：條件性基因敲除重組的應(yīng)用實(shí)例-基因敲除第五節(jié)第五節(jié) 異常重組異常重組

21、原核生物轉(zhuǎn)座子原核生物轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子(transposon,Tn):基因組內(nèi)不必借助于同源基因組內(nèi)不必借助于同源序列就能序列就能 改變自身位置的一端改變自身位置的一端DNA序列序列. 異常異常: 轉(zhuǎn)座、重組發(fā)生在非同源序列間，不轉(zhuǎn)座、重組發(fā)生在非同源序列間，不 需需RecA蛋白蛋白一、原核生物中的轉(zhuǎn)座子一、原核生物中的轉(zhuǎn)座子 1.插入序列（插入序列（inserted sequence,IS)：長(zhǎng)度在：長(zhǎng)度在768-5700bp, 兩端具幾兩端具幾幾十幾十bp的反向重復(fù)序列的反向重復(fù)序列含有含有Is的質(zhì)粒經(jīng)變性后形成柄環(huán)結(jié)構(gòu)的質(zhì)粒經(jīng)變性后形成柄環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)IS插入插入“靶靶”DNA后，

22、其兩端會(huì)出現(xiàn)一后，其兩端會(huì)出現(xiàn)一小段正向重復(fù)序列（約小段正向重復(fù)序列（約5-11個(gè)核苷酸對(duì)。個(gè)核苷酸對(duì)。插入位點(diǎn)形成正向重復(fù)序列的機(jī)制插入位點(diǎn)形成正向重復(fù)序列的機(jī)制二、轉(zhuǎn)座子：二、轉(zhuǎn)座子： 大大(2000-25000bp)，轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因，轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因,抗藥性及其他基抗藥性及其他基因，兩端具相同或同源序列。如因，兩端具相同或同源序列。如IR序列。序列。三、轉(zhuǎn)座噬菌體：三、轉(zhuǎn)座噬菌體：Mu噬菌體噬菌體 與其他溫和性噬菌體的差別：其基因組不論在進(jìn)入裂與其他溫和性噬菌體的差別：其基因組不論在進(jìn)入裂解周期或處于溶源狀態(tài)都可隨機(jī)整合到宿主染色體的解周期或處于溶源狀態(tài)都可隨機(jī)整合到宿主染色體的任何位置，

23、且游離的和已整合的基因次序是相同的任何位置，且游離的和已整合的基因次序是相同的.使宿主菌獲得一定特性Tn3的結(jié)構(gòu)模式圖的結(jié)構(gòu)模式圖 9.2.2 轉(zhuǎn)座子（轉(zhuǎn)座子（transposon，Tn） 轉(zhuǎn)座子是一類復(fù)合性轉(zhuǎn)座因子，它帶有同轉(zhuǎn)座無關(guān)的基因（如抗藥性基因），轉(zhuǎn)座子兩端有反向或正向重復(fù)的IS。 Tn的轉(zhuǎn)座過程：的轉(zhuǎn)座過程： 第六節(jié)第六節(jié) 異常重組異常重組真核生物中的轉(zhuǎn)座子真核生物中的轉(zhuǎn)座子 一、酵母菌的轉(zhuǎn)座子：一、酵母菌的轉(zhuǎn)座子： Ty系列，長(zhǎng)度約系列，長(zhǎng)度約6300bp，兩端含有兩個(gè)，兩端含有兩個(gè) 正向重復(fù)正向重復(fù)序列，其插入酵母菌染色體后，受體出現(xiàn)序列，其插入酵母菌染色體后，受體出現(xiàn)5bp的

24、正向重的正向重復(fù)序列。復(fù)序列。 二、果蠅的轉(zhuǎn)座子二、果蠅的轉(zhuǎn)座子 P因子：雜種不育因子：雜種不育 ORF0 ORF1 ORF2 ORF3，內(nèi)含子內(nèi)含子1，2，3 P（母）（母）x P（父），（父）， M（母）（母）x M（父），（父）， P（母）（母）x M（父）：（父）：F1正常；正常； P（父）（父）x M（母）：（母）： F1不正常不正常9.3 異常重組-真核生物的轉(zhuǎn)座子9.3.1 果蠅的P因子 全長(zhǎng)全長(zhǎng)P 因子：因子： 2907bp，兩端 33bp的IR，4個(gè)外顯子， 在生殖細(xì)胞中編碼有活性的轉(zhuǎn)座酶，在體細(xì)胞中編碼無活性的轉(zhuǎn)座酶。缺失型缺失型P因子因子：P因子中段缺失衍生物，長(zhǎng)度為0.

25、51.4kb ,依賴 全長(zhǎng)P因子的轉(zhuǎn)座酶才能轉(zhuǎn)座。果蠅果蠅P品系品系的基因組有3050份 P因子拷貝，1/3為全長(zhǎng)P因子。由于P因子的轉(zhuǎn)座而引起的果蠅的雜種發(fā)育障礙：P() M() P因子轉(zhuǎn)座，引起插入突變，染色體畸變M() M()或或M() P() 無生育障礙(卵細(xì)胞質(zhì)中含有大量的無活性的轉(zhuǎn)座酶，轉(zhuǎn)座抑制元件)。雜種發(fā)育障礙有效地將相互雜交的群體逐漸隔離開來，并在生殖細(xì)胞中引入新的突變，對(duì)物種形成有重要影響無轉(zhuǎn)座，后代可育轉(zhuǎn)座，后代劣育無轉(zhuǎn)座，后代可育P因子與雜種劣育 三、玉米的轉(zhuǎn)座子三、玉米的轉(zhuǎn)座子 1932年，美國玉米遺傳學(xué)家年，美國玉米遺傳學(xué)家B.McClintock發(fā)現(xiàn)玉發(fā)現(xiàn)玉米籽粒

26、色斑不穩(wěn)定遺傳現(xiàn)象，于米籽粒色斑不穩(wěn)定遺傳現(xiàn)象，于1951年，第一年，第一次提出轉(zhuǎn)座因子的概念。次提出轉(zhuǎn)座因子的概念。糊粉層顏色：糊粉層顏色： A C R Pr I/Ds 花色素花色素 顏色顏色 紅紅 紫紫 抑制因子抑制因子 解離因子解離因子 I/Ds：解離因子：解離因子 Ac：激活因子：激活因子DNA transposable element Ac和和Ds位于玉米第位于玉米第9染色體短臂上的色素基因染色體短臂上的色素基因C附附近近;有Ac而沒有Ds時(shí)，C基因正常表達(dá)，籽粒有色； 當(dāng)Ac和Ds都存在時(shí)，部分細(xì)胞中Ds會(huì)引起染色體斷裂而去除色素基因C的作用，同時(shí)由于Ac因子轉(zhuǎn)座酶的作用在另一些細(xì)胞中Ds會(huì)切離轉(zhuǎn)座，因而色素基因C仍能正常表達(dá)，籽粒表現(xiàn)為無色斑點(diǎn)