遺傳學第二章

遺傳學第二章第一頁，共十九頁，2022年，8月28日突變(mutation)：包括基因突變和染色體畸變基因突變(genemutation)：是指DNA分子中的核苷酸順序發(fā)生改變，使遺傳密碼編碼產(chǎn)生相應的改變，導致組成蛋白質(zhì)的氨基酸發(fā)生變化，以致引起表型的改變。自發(fā)突變或自然突變(spontaneousmutation)：在沒有人工特設的誘變條件下，由外界環(huán)境的自然作用或生物體內(nèi)的生理和生化變化而發(fā)生的突變。突變頻率很低。誘發(fā)突變(inducedmutation)：人工運用物理、化學或生物的方法所誘導的突變。突變頻率大大提高。生殖細胞突變(germinalmutation)和體細胞突變(somaticmutation)稱為突變體（mutant）：攜帶突變Gene的細胞或個體。稱為野生型（Wildtype）：未突變Gene的細胞或個體。基本概念第二頁，共十九頁，2022年，8月28日輻射誘變紫外線：引起DNA同一條鏈上的相鄰的兩個嘧啶堿基共價結合，形成嘧啶二聚體。T=T電離輻射：引起染色體斷裂而產(chǎn)生缺失化學誘變

堿基類似物:滲入到新合成的子鏈中，引起堿基的轉換

5-溴尿嘧啶(5-BU，與T相似)，2-氨基嘌呤(2-AP，與嘌呤堿基相似)

堿基修飾劑：對堿基進行化學修飾，引起轉換。亞硝酸等DNA插入劑:誘發(fā)移碼突變。吖啶類染料等誘發(fā)突變的分子機制第三頁，共十九頁，2022年，8月28日突變的分子基礎堿基替換(basesubstitution)移碼突變(frameshiftmutation)動態(tài)突變(dynamicmutation)第四頁，共十九頁，2022年，8月28日堿基替換(basesubstitution)一種堿基被另一種堿基替換，又叫點突變(pointmutation)。有兩種形式：轉換(transition)：DNA分子中一個嘌呤被另一個嘌呤替代或一個嘧啶被另一個嘧啶所替代。A>G或T>C顛換(transversion)：DNA分子中一個嘌呤被嘧啶替代或一個嘧啶被嘌呤所替代。A>T，A>C，G>T，G>C轉換：嘌呤嘌呤，嘧啶嘧啶顛換：嘌呤嘧啶

突變種類第五頁，共十九頁，2022年，8月28日堿基替換的三類遺傳學效應同義突變(samesensemutation)：堿基替換后的密碼子仍然編碼同一氨基酸的突變，不影響蛋白質(zhì)的正常功能。錯義突變(missensemutation)：堿基替換使一種氨基酸的密碼子改變?yōu)榱硗庖环N氨基酸的密碼子的突變。氨基酸序列的改變可能使蛋白質(zhì)失活、部分失活或不影響其正常功能。無義突變(nonsensemutation)：編碼氨基酸的密碼子改變?yōu)榻K止密碼子的突變。使蛋白質(zhì)合成提前終止，可能產(chǎn)生無功能的蛋白質(zhì)。第六頁，共十九頁，2022年，8月28日移碼突變(frameshiftmutation)在閱讀框內(nèi)增加或減少一個或幾個堿基（不是3或3的倍數(shù)），使這一位點后的密碼順序發(fā)生改變，最后導致多肽鏈的氨基酸順序發(fā)生改變。主要有以下兩種情況：缺失突變(deletionmutation)：

缺失了一個大的DNA片段插入突變(insertionmutation)：

插入了一個大的DNA片段突變種類第七頁，共十九頁，2022年，8月28日動態(tài)突變鄰近基因或位于基因序列中的三核苷酸重復拷貝數(shù),在一代代傳遞過程中會發(fā)生明顯的增加，如(CGG)n、(CAG)n等，從而使（導致）某些遺傳病的發(fā)病。該突變可遺傳并產(chǎn)生表型效應——引起疾病,多為神經(jīng)系統(tǒng)疾病。代表疾病：Hutington舞蹈病(CAG)n、強直性肌營養(yǎng)不良,脆性X綜合征(CCG)n。突變種類第八頁，共十九頁，2022年，8月28日同義突變同義突變（Synonymousmutation）：由于密碼子具有兼并性，單個堿基置換后密碼子所編碼的是同一種氨基酸，表型不改變。正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro

同義突變

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTG

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro突變的分子生物學效應第九頁，共十九頁，2022年，8月28日錯義突變錯義突變（Missensemutation）：DNA分子中的堿基置換后，形成新的密碼子，從而導致所編碼的氨基酸發(fā)生改變，產(chǎn)生活性降低、無活性或無功能的蛋白質(zhì)。正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro

錯義突變

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TCA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheSerArgAsnPro突變的分子生物學效應第十頁，共十九頁，2022年，8月28日無義突變無義突變（nonsensemutation）：是指DNA中堿基被置換后，使編碼一個氨基酸的密碼子變?yōu)椴痪幋a任何氨基酸的終止密碼（UAA、UAG、UGA），肽鏈合成提前終止，產(chǎn)生短的、沒有活性的多肽片段。正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro無義突變

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TGA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPhe

終止ArgAsnPro突變的分子生物學效應第十一頁，共十九頁，2022年，8月28日終止密碼突變terminationcodonmutation當DNA分子中的一個終止密碼發(fā)生突變———編碼氨基酸的密碼子，使多肽鏈的合成繼續(xù)進行下去，一直延長至下一個終止密碼子時停止，產(chǎn)生延長的異常多肽鏈，稱延長突變（elongationM）。突變的分子生物學效應第十二頁，共十九頁，2022年，8月28日移碼突變

DNA編碼序列中插入（增加）或缺失一個或幾個堿基，其下游閱讀框發(fā)生改變，導致氨基酸順序及蛋白質(zhì)異?；驘o活性，稱為移碼突變。正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro移碼突變（一個堿基缺失)

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TAC

GTA

ACC

CGT…DNAMetGlnGlnGlnPhe

TyrValThrArgloss突變的分子生物學效應第十三頁，共十九頁，2022年，8月28日整碼突變是指DNA鏈的密碼之間插入或缺失一個或幾個密碼子，導致肽鏈增加了或減少一個或幾個氨基酸，但插入或缺失點以后的氨基酸序列不變，稱整碼突變(codonmutation)或稱密碼子插入或缺失。正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro插入一個密碼子

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

CAG

TTA

CGT

AAC

CCG

…DNAMetGlnGlnGlnPhe

Gln

LeuArgAsnPro

缺失2個密碼子

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

AAC

CCG

…DNAMetGlnGlnGlnPhe

AsnPro插入缺失突變的分子生物學效應第十四頁，共十九頁，2022年，8月28日正常

AGT

CAG

CAG

CAG

TTT

TTA

CGT

AAC

CCG…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnProAAs動態(tài)突變（CAG三核苷酸重復）

AGT

CAG

CAG

CAG

CAG

CAG

CAG

CAG

CAG

…DNA

MetGlnGlnGln

GlnGlnGlnGlnGlnAAs

動態(tài)突變正常人:n=6－50多態(tài)受累個體:n.>50copies多者幾百－1000copies隨著世代傳遞長度增加,發(fā)病年齡提前,病情加重.突變的分子生物學效應第十五頁，共十九頁，2022年，8月28日第七節(jié)基因組印記由表觀遺傳修飾決定的，來源于雙親(Parent-of-origin)的特異性表達的基因。A.兩個等位基因中只有一個印記基因表達B.可遺傳的修飾，并且不改變基因序列的組成由雙親基因組功能的不對稱性所決定父系印記基因:來自父系的等位基因的表達被抑制來自母系的等位基因表達母系印記基因:來自母系的等位基因的