分子遺傳學(xué)7基因的結(jié)構(gòu)和功能A

1、第七章基因的結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié) 一基因一酶學(xué)說(shuō) . 芽盤(pán)移植實(shí)驗(yàn)芽盤(pán)移植實(shí)驗(yàn) 1902 英 garrod.a首先研究了四種遺傳病: 黑酸尿病 白化病 胱氨酸尿病 戊糖尿病garrod: 一個(gè)突變基因一個(gè)突變基因 - - 一種代謝缺陷一種代謝缺陷 one mutant gene - one metabolic blockhomogentisic acid oxidasephenylalaninetyrosinehomogentisic acidhydrolysis of dietary proteinsch2chcoohnh2ch2chcoohnh2hoch2coohhoohch3cch2cooh

2、 + hoochc=chcooh o co2 + h20正常代謝途徑 alkaptonuria非 研究人類(lèi)的先天性代謝疾病，其中有一種是尿黑酸癥 1919 斯特蒂文特報(bào)告果蠅朱砂眼突變型1933年比德?tīng)柡鸵粮ヴ斘鳎╡phrussi）提出采用成蟲(chóng)盤(pán)移植來(lái)研究細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)底物的改變對(duì)眼色的影響芽盤(pán)芽盤(pán),成成 蟲(chóng)盤(pán)蟲(chóng)盤(pán) （imaginal discs) + :鮮紅的 （bright red） v :桔黃色眼 （vermilion） cn : 橙紅色眼（cimnabar） sc : 暗紅色眼 （scarlet）。表 7-1 眼成蟲(chóng)盤(pán)移植實(shí)驗(yàn)供體受體移植眼的顏色（1）+鮮紅（2）+鮮紅（3）+cn鮮紅（4

3、）cn+鮮紅（5）cn橙紅（6）cn鮮紅+ 鮮紅的（bright red） ，v:桔黃色眼（vermilion） ，cn 橙紅色眼（cimnabar） ，和暗紅色眼（scarlet） 。 v+基因 cn基因 st基因 前體 v物質(zhì) cn物質(zhì) 棕色眼 v+酶 cn酶 st酶 色素 野生型眼色 (鮮紅色) bw酶 黃色色素酶 se酶 前體 v+物質(zhì) cn 物質(zhì) 菊黃眼 色素 bw基因 黃色色基因 se基因 圖 7-2 果蠅眼色紅色色素合成的生化途徑 1952 年發(fā)現(xiàn)糖原貯積癥（von gierke氏?。┎∪巳狈ζ咸烟?6-磷酸酶二二. 基因基因酶學(xué)說(shuō)酶學(xué)說(shuō) 1941 beadle & ta

4、tum 提出： “ one gene one enzyme” hypothesis 乙酰鳥(niǎo) 鳥(niǎo)氨酸精 精氨琥珀 精氨琥珀 氨酸酶 氨甲酰酶 酸合成酶 酸裂解酶 n- 乙酰 鳥(niǎo)氨酸 瓜氨酸 精氨 精氨酸 鳥(niǎo)氨酸 琥珀酸 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 圖7-4 精氨酸生物合成途徑 beadle and tatum: 一個(gè)基因一個(gè)基因 - - 一種酶一種酶 one gene - one enzymex raysmmcmmmvitaminsamino acids purines and pyrimidines 用x射線誘導(dǎo)處理紅色面包霉，篩選出被誘導(dǎo)的突變體來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)遺傳分析和大量研究 ，他們認(rèn)為基因發(fā)

5、生突變，就可能導(dǎo)致酶活性的喪失。 紅色鏈孢霉實(shí)驗(yàn) (1)突變品系 基本 基本培養(yǎng)基加 培養(yǎng)基 鳥(niǎo)氨酸 瓜氨酸 精氨酸 arg cit orn 鳥(niǎo)氨酸 (ornithine), 瓜氨酸(citrulline)精氨酸 (arginine)紅色鏈孢霉實(shí)驗(yàn) (2)突變品系 基本 基本培養(yǎng)基加 培養(yǎng)基 a c o arg cit orn a, c, o 分別為arg ,cit 和 orn突變品系的細(xì)胞提取物第二節(jié)人類(lèi)酶缺陷的遺傳基礎(chǔ)人類(lèi)酶缺陷的遺傳基礎(chǔ)一一.半乳糖血癥半乳糖血癥（galactosemia） gal-1-p-ut gal-1-p glu-1-p udp-glu udp-gal 圖 1-3

6、半乳糖血癥的代謝障礙 gal：半乳糖；glu:葡萄糖 二二. 白化病白化?。╝lbinism） 酪氨酸酶 酪氨酸酶 酪氨酸 多巴 多巴醌 多巴色素 5,6 二羥吲哚 +蛋白質(zhì) 吲哚 5,6 醌 黑色素 黑素蛋白二二.苯丙酮尿癥苯丙酮尿癥（phenylketonuria, pku） 蛋白質(zhì) 苯丙氨酸羥化酶 苯丙氨酸 酪氨酸 苯丙酮酸 四. 萊一尼二氏癥（萊一尼二氏癥（lesch-nyhan syndrome） (自毀容貌綜合征) 鳥(niǎo)苷酸 次黃苷酸 hgprt 鳥(niǎo)苷 次黃苷 鳥(niǎo)嘌呤 次黃嘌呤 hgprt ：次黃嘌呤鳥(niǎo) 黃嘌呤 嘌呤 磷酸核苷轉(zhuǎn)移酶 尿酸第三節(jié)第三節(jié) 遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷遺傳咨詢和產(chǎn)前

7、診斷一一. 遺傳咨詢遺傳咨詢（genetic counseling）n詢問(wèn)先征者先征者的完整病史病史，家族史家族史n查閱mckusick,v.a:mendlian inheritance in man n是否為遺傳病，遺傳類(lèi)型，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)？n通過(guò)產(chǎn)前診斷，決定是否終止妊娠。二.產(chǎn)前診斷（prenatal diagnosis） 指征是：（1）親體為攜帶者；（2）母親曾生育過(guò)先天性異常的嬰兒；（4）35-40歲以上的高齡孕婦；（5）曾有多次流產(chǎn)，早產(chǎn)和死胎的孕婦；（6）親體曾多次接觸過(guò)放射線 或在妊娠早期服過(guò)一些胎兒致畸藥物。采集標(biāo)本的方法：n 羊膜穿刺羊膜穿刺抽取羊水，收集胎兒脫落細(xì)胞;n 從宮頸粘液中獲取絨毛膜細(xì)胞絨毛膜細(xì)胞