遗传上位效应的教学实验设计与实践

作     者：石译 余垚 吕奕琳 吕红 Yi Shi;Yao Yu;Yilin Lü;Hong Lü

作者机构：复旦大学生命科学学院上海200438 

基　　金：复旦大学七大系列百本精品教材项目(编号:XM01241911) 

出 版 物：《遗传》 (Hereditas（Beijing))

年 卷 期：2024年第46卷第11期

页      码：958-970页

摘      要：遗传上位效应是遗传学中的基本概念,描述了基因间相互作用对表型性状的决定作用。为提高本科生对遗传上位效应这一概念的理解与实践能力,本教学实验以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)腺嘌呤合成途径的基因突变为基础进行设计与实践。酿酒酵母是开展遗传教学实验的经典模式生物,其腺嘌呤合成途径中ADE2基因的突变,会导致中间产物5 -磷酸核糖氨基咪唑(5 -phosphoribosylaminoimidazole,AIR)积累,使细胞呈现红色;而在腺嘌呤合成途径中处于ADE2上游的基因(如ADE8)发生缺陷,则酵母的红色表型性状会消失;处于ADE2下游途径的基因(如ADE1)发生缺陷,酵母红色表型性状不会改变。因此,ADE8相对ADE2是上位效应基因。本实验利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,让学生在酿酒酵母中构建ade2Δ单敲除突变体,以及ade2Δade8Δ和ade2Δade1Δ双敲除突变体,通过观察酵母突变体从白色到红色再到白色的表型变化,深刻理解基因决定表型和基因相互作用中的上位效应这一遗传学基本理论,掌握酵母遗传学操作的基本技术,极大提升了学生在实际科研环境中设计和实施实验的能力,对于学生未来的科研工作和学术发展也具有重要意义。

主 题 词：上位效应 实验教学 ADE2基因 酿酒酵母 CRISPR-Cas9 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0401[教育学-教育学类] 04[教育学] 07[理学] 09[农学] 071007[071007] 040102[040102] 0901[农学-植物生产类] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.16288/j.yczz.24-248

馆 藏 号：203155602...