第2章細胞和分子基礎修改

第一節(jié)真核細胞的結構

第二節(jié)染色質和染色體

第三節(jié)細胞分裂

第四節(jié)基因組和基因

第五節(jié)基因突變1現在是1頁\一共有115頁\編輯于星期四重點內容提示:概念：減數分裂，同源染色體，基因，基因組，人類基因組，單一順序，重復順序，基因家族，基因簇，假基因，斷裂基因，基因突變，突變熱點，動態(tài)突變染色質的分類（常染色質，異染色質，兼性異染色質，結構異染色質）；減數分裂過程、意義；DNA結構的特征及生物學意義；核基因組的組成和主要特征真核生物基因結構，線粒體基因組的組成及遺傳特征；基因突變的類型。2現在是2頁\一共有115頁\編輯于星期四第一節(jié)、真核細胞的結構

細胞是生物（人）體進行生命活動的基本結構和功能單位細胞質高爾基體細胞膜：液態(tài)鑲嵌，嵌有蛋白，脂質雙層溶酶體線粒體內質網核膜細胞核

核仁

染色質（堿性染料著色）遺傳信息的載體遺傳的物質基礎3現在是3頁\一共有115頁\編輯于星期四4現在是4頁\一共有115頁\編輯于星期四染色體是遺傳的物質基礎，是基因的載體。HumanChromosome

第二節(jié)染色質和染色體

5現在是5頁\一共有115頁\編輯于星期四一染色質(chromatin)和染色體(chromsome)染色質：細胞間期核內伸展開的DNA-蛋白質纖維。染色體：有絲分裂階段，染色質高度螺旋化，緊密盤繞折疊的產物。

DNA(deoxyribonucleicacid)

組蛋白（H1、H2A、H2B、H3、H4）蛋白質非組蛋白

染色質→染色體（分裂間期）（分裂期）

螺旋化

6現在是6頁\一共有115頁\編輯于星期四染色質和染色體是同一遺傳物質在細胞間期和分裂期的兩種不同形態(tài)。7現在是7頁\一共有115頁\編輯于星期四染色體的基本單位是核小體（Nucleosome）

；核心顆粒：四種組蛋白（H2A、H2B、H3、H4）各2個分子構成八聚體，外面圍繞約146bp的核心DNA；連接區(qū)：相鄰兩個核小體間由50-60bp的DNA相連，其上還結合1個組蛋白H1。

細胞核（d=6μm）→染色體（n=46）→DNA（總長2m）8現在是8頁\一共有115頁\編輯于星期四串珠狀染色質9現在是9頁\一共有115頁\編輯于星期四螺線管和超級螺線管10現在是10頁\一共有115頁\編輯于星期四11現在是11頁\一共有115頁\編輯于星期四四級結構:由超螺線管再纏繞折疊——中期染色體（兩條染色單體）（直徑1400nm,÷5）三級結構：螺線管進一步折疊螺旋化——超螺線管（直徑0.4μm,÷40)二級結構：串珠進一步螺旋化，每6個核小體一個螺旋——螺線管（直徑30nm,÷6)一級結構：無數個核小體通過一條DNA分子串聯(lián)起來——串珠狀纖維（÷7）12現在是12頁\一共有115頁\編輯于星期四二常染色質和異染色質

染色狀態(tài)位置轉錄活性常染色質淺分散疏松核中央有異染色質深致密凝縮核仁核膜低或無組成型異染色質：位置固定，于端粒，著絲粒或NOR;功能型/兼性異染色質：特定階段由常染色質轉變而成，X染色質。13現在是13頁\一共有115頁\編輯于星期四三性染色質和性染色體人染色體46條（23對），1-22對為常染色體，X染色體和Y染色體決定性別，稱為性染色體。在間期細胞核中性染色體的異染色質部分顯示的一種特殊結構→性染色質（sex-chromatin）。14現在是14頁\一共有115頁\編輯于星期四X染色質(X-chromatin)正常女性的間期細胞核膜內緣有一染色較深、橢圓形、1μm大小的小體，稱為X染色質，又稱Barr小體。Barr小體（X染色質）數目=X染色體數-115現在是15頁\一共有115頁\編輯于星期四Y染色質用熒光染料使正常男性間期細胞核染色后，核內顯示一個0.3μm大小的強熒光小體。

實質為Y染色體長臂遠端異染色質被染色的結果。

Y染色質（Y小體）數目=Y染色體數目16現在是16頁\一共有115頁\編輯于星期四第三節(jié)、細胞分裂1個受精卵→嬰兒（約1012個細胞）→成年（約16×1014

個細胞）生命活動過程中又有許多細胞死亡，由新細胞補充。

細胞分裂

有絲分裂（mitosis）減數分裂（meiosis）17現在是17頁\一共有115頁\編輯于星期四一有絲分裂（Mitosis

）有絲分裂：一個細胞分裂產生兩個在遺傳上與親代完全相同的細胞的過程。特點：DNA/染色體復制1次；細胞分裂1次→產生2個子細胞；染色體數目仍是2n。

意義：子代細胞保持了與親代細胞相同的遺傳物質，從而保證了機體所有細胞的染色體數目恒定。18現在是18頁\一共有115頁\編輯于星期四

細胞從上一個有絲分裂結束到下一個有絲分裂結束的全過程→細胞周期（cellcycle）：G1期：RNA和蛋白質合成，是進入S期的前提；S期：DNA合成復制；G2期：加速合成RNA和蛋白質，為M期準備。分裂期前期中期后期末期間期19現在是19頁\一共有115頁\編輯于星期四前期（prophase）：染色質折疊變粗，核仁、核膜消失；中期（metaphase）：典型染色體，排列于赤道板、紡錘體形成，并與染色體著絲粒相連；后期（anaphase）：著絲?？v裂、染色單體分別移向兩極；末期（telephase）：染色體移至兩極并分散成染色質，核膜、核仁再現、細胞膜凹陷。20現在是20頁\一共有115頁\編輯于星期四有絲分裂的熒光顯微圖像21現在是21頁\一共有115頁\編輯于星期四細胞有絲分裂22現在是22頁\一共有115頁\編輯于星期四二減數分裂（Meiosis）減數分裂：生殖細胞的分裂方式，由此產生男性和女性的配子，即精子和卵子。

特點：生殖細胞形成過程中（成熟分裂）；

染色體/DNA復制1次，細胞連續(xù)2次分裂；

形成精子或卵細胞；

染色體數目減半（2n→1n，單倍體）。

包括：減數分裂Ⅰ＋減數分裂Ⅱ23現在是23頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂Ⅰ前期Ⅰ：分五段(細線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期)中期Ⅰ：四分體排列形成赤道板，紡錘絲與著絲粒相連并朝向兩極。后期Ⅰ：同源染色體彼此分離（分離律），非同源染色體隨機分配到子細胞中去（自由組合律）。末期Ⅰ：染色體達兩極，核膜、仁重新出現，形成兩個子細胞（N）。24現在是24頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂前期I1、

細線期（leptotenestage）特點：1）染色質—螺旋化—染色體（呈細絲狀）；2）染色體已復制，但看不到雙重性；3）染色體端粒開始與核膜附著斑相連；

核膜仁核25現在是25頁\一共有115頁\編輯于星期四2、

偶線期（zygotenestage）

NO

二價體特點：1）同源染色體發(fā)生配對→聯(lián)會(synapsis)

→聯(lián)會復合體→二價體。同源染色體（homologouschromosome）：是指大小、形態(tài)結構相同，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體。26現在是26頁\一共有115頁\編輯于星期四聯(lián)會復合體27現在是27頁\一共有115頁\編輯于星期四3、粗線期(pachytenestage)

特點：1）染色體變粗→二價體→四分體（tetrad）2）非姐妹染色單體之間發(fā)生交換→交叉，染色體重組/基因重組，互換的細胞學基礎。NO四分體28現在是28頁\一共有115頁\編輯于星期四4、雙線期(dipleoidstage)NO交叉端化特點：

1）聯(lián)會的同源染色體相互排斥，并分離。

2）互換后的染色體之間仍存交叉—交叉端化。29現在是29頁\一共有115頁\編輯于星期四5、終變期(diakinnesisstage)CM

特點：1）染色體高度螺旋化——短、粗。2）核仁、核膜消失、紡錘體形成。3）交叉移至末端——互換片段。30現在是30頁\一共有115頁\編輯于星期四中期I中心體紡錘體

特點：

1）四分體排列形成赤道板

2）紡錘體與染色體著絲粒盤連接31現在是31頁\一共有115頁\編輯于星期四后期I

特點：

1）同源染色體彼此分離（分離律）

2）非同源染色體隨機分配到子細胞（自由組合律）（自由組合——223）32現在是32頁\一共有115頁\編輯于星期四

末期INO

特點：1）兩組染色體分別到達兩極，2）一個細胞變成兩個細胞，染色體數目減半，3）核仁、核膜重新出現。

33現在是33頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂II減數分裂II減數分裂I完成后，經過暫短的間期（或不經過間期），不經染色體復制而進入減數分裂II。與細胞的有絲分裂過程相似.34現在是34頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂Ⅱ前期II：核仁、核膜消失，每個C中有n個二分體。中期II：各二分體排列在赤道板上。后期II：二分體著絲?？v裂，形成染色單體，移向兩極。末期II：單分體到達兩極，形成兩個（四個）子細胞。35現在是35頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂與有絲分裂的比較36現在是36頁\一共有115頁\編輯于星期四減數分裂的意義1)保持物種的穩(wěn)定性:2n——n——2n2)染色體分離與隨機分配——不同生殖細胞形成223=8388608種組合。3)互換——基因重組，有利于DNA修復，基因組穩(wěn)定性，增加了生殖細胞中染色體組成的差異，增加了遺傳物質的組合——遺傳物質的多樣性——生物的多樣性——

進化。4)X、Y染色體經減數分裂形成X、Y兩類精子，決定受精卵性別，精、卵形態(tài)和功能不同，有利于受精。5)減數分裂中，體現了分離律（后期I）、自由組合律（后期I）、互換（粗線期）的細胞學基礎。37現在是37頁\一共有115頁\編輯于星期四三配子發(fā)生38現在是38頁\一共有115頁\編輯于星期四精子發(fā)生三階段：1、有絲分裂增殖期；2、減數分裂期；3、精子形成／分化。39現在是39頁\一共有115頁\編輯于星期四卵子發(fā)生三階段：1、增殖期；2、生長期；3、成熟期。40現在是40頁\一共有115頁\編輯于星期四精子／卵子發(fā)生比較1、產生配子數目不同：

1個精原細胞→4個精子

1個卵原細胞→1個卵子＋3個極體2、減數分裂起始時段不同：女性始于胚胎時期，男性始于青春期。3、減數分裂停滯：精子無停滯卵子兩次停滯前期Ⅰ雙線期中期II4、形態(tài)功能變化：卵子→大，貯存營養(yǎng)物質精子→小，便于活動出生后至青春期前排卵后至受精前41現在是41頁\一共有115頁\編輯于星期四四、受精（Fertilization）受精：指成熟獲能后的精子與卵細胞結合形成受精卵的過程。發(fā)生部位：輸卵管壺腹部。42現在是42頁\一共有115頁\編輯于星期四第四節(jié)基因和基因組

一DNA是遺傳物質19世紀60年代：發(fā)現染色體含有DNA，并能引起遺傳性狀；20世紀初：傾向于染色體中的蛋白質是遺傳物質；1944年，Avery等的肺炎雙球菌轉化實驗證明了遺傳物質是DNA，奠定了分子遺傳學的基礎。43現在是43頁\一共有115頁\編輯于星期四（一）肺炎雙球菌的轉化實驗

R型細菌（粗糙、無毒性）S型細菌（光滑、有毒性）DNA是遺傳物質的證據44現在是44頁\一共有115頁\編輯于星期四1928年英國F.Griffith等：肺炎雙球菌轉化（體內）實驗45現在是45頁\一共有115頁\編輯于星期四1944年美國科學家Avery等人：肺炎雙球菌（體外）轉化實驗肺炎雙球菌：光滑菌（S）致病粗糙菌（R）非致病

加熱滅活的光滑菌活的粗糙菌活的光滑菌46現在是46頁\一共有115頁\編輯于星期四肺炎雙球菌（體外）轉化實驗47現在是47頁\一共有115頁\編輯于星期四（二）噬菌體轉染實驗大腸桿菌T2噬菌體48現在是48頁\一共有115頁\編輯于星期四染色體→基因的載體基因→功能DNA序列片段DNA→RNA→protein二DNA的結構特征及生物學意義49現在是49頁\一共有115頁\編輯于星期四1.DNA是由兩條多核苷酸鏈相互逆向纏繞而成的雙螺旋長鏈大分子；基本結構——核苷酸（nucleotide），雙螺旋結構體現了遺傳物質的穩(wěn)定性；50現在是50頁\一共有115頁\編輯于星期四

磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷脫氧核苷酸基本結構——核苷酸（nucleotide）的組成51現在是51頁\一共有115頁\編輯于星期四嘌呤Purines嘧啶Pyrimidines胸腺嘧啶Thymine,T胞嘧啶Cytosine,C鳥嘌呤Guanine,G腺嘌呤Adenine,A2.DNA含有4種堿基(堿基對：A=T,G≡C；%相同)；52現在是52頁\一共有115頁\編輯于星期四3.堿基有順序地排列構成DNA序列，編碼和儲存大量遺傳信息；三聯(lián)體密碼子(tripletcondon)→遺傳密碼單位，

43簡并性(Degeneracy)：64個密碼子→20種氨基酸。53現在是53頁\一共有115頁\編輯于星期四4.雙螺旋堿基互補結構是DNA復制和修復的基礎；半保留復制(Semi-conservativereplication)是遺傳物質準確傳遞的分子基礎。54現在是54頁\一共有115頁\編輯于星期四5.DNA雙螺旋的堿基互補是現代分子生物學核

心技術——“分子雜交”的基礎；Southern印跡Northern印跡PCRDNA合成生物芯片

55現在是55頁\一共有115頁\編輯于星期四6.雙螺旋結構形成的大溝是DNA與蛋白

質相互作用的結構條件。反式作用因子(Protein)順式作用元件(DNA)+56現在是56頁\一共有115頁\編輯于星期四基因組范疇的演變：20世紀20年代→單倍體細胞所含有的全套染色體.80年代→整套染色體包含的全部基因。基因組計劃后→細胞全部基因DNA序列和非基因DNA序列的總合?；颍╣ene）：DNA序列的一個功能片段。基因組（genome）：一個生物體含有全部遺傳信息的DNA序列。人類基因組：是指人的所有遺傳信息的總合，包含核基因組和線粒體基因組。三、人類基因組57現在是57頁\一共有115頁\編輯于星期四

人類基因組的組成（2.8×109bp）58現在是58頁\一共有115頁\編輯于星期四核基因組的組成和主要特征1.核苷酸總數2.8×109bp；2.編碼DNA占1.1%-1.4%，內含子占24%，基因間序列占75%，其中非編碼DNA重復序列≥50%；3.基因約2-2.5萬，差異很大（分布，長度）；4.3千多個RNA基因，約2萬個假基因；5.基因組中SNP出現頻率為1/500-1000bp,每個人約有0.1%的核苷酸差異；6、減數分裂時發(fā)生突變，男＞女。59現在是59頁\一共有115頁\編輯于星期四線粒體基因組主要特征：環(huán)型雙鏈DNA分子、無內含子、母系遺傳37個基因：2個rRNA基因22個tRNA基因13個多肽編碼基因60現在是60頁\一共有115頁\編輯于星期四

四、基因組DNA序列的類型

根據DNA序列在基因組中具有不同的結構和功能,將基因組DNA序列分為：

1.基因序列和非基因序列

2.編碼序列和非編碼序列

3.單一序列和重復序列

61現在是61頁\一共有115頁\編輯于星期四1.基因序列和非基因序列基因序列→基因組中決定蛋白質的DNA序列：起始密碼(AT/UG)至終止密碼(UAG、UGA和UAA)→可讀框(openreadingframe,ORF)非基因序列→基因組中除基因以外的全部DNA序列?！蜷gDNA序列。62現在是62頁\一共有115頁\編輯于星期四2.編碼序列和非編碼序列編碼序列→編碼RNA和蛋白質的DNA序列。→基因中的外顯子(exon)序列非編碼序列→基因中的內含子(intron)序列+旁側序列+基因間序列63現在是63頁\一共有115頁\編輯于星期四3、單一序列和重復序列→在基因組中只出現過一次的DNA序列?！ǘ鄶祷蛐蛄泻头腔蛐蛄械膯我恍蛄兄貜托蛄小诨蚪M中重復出現的DNA序列。

64現在是64頁\一共有115頁\編輯于星期四重復序列

輕度：2～10個拷貝；中度：10～數百個拷貝乃至數十萬拷貝；高度：數百～數百萬個拷貝；重復頻率分布形式串聯(lián)重復序列分散重復序列短分散核酸元件(SINE)長分散核酸元件(LINE)

衛(wèi)星

DNA小衛(wèi)星DNA微衛(wèi)星DNA短串聯(lián)重復序列(STR)倒位重復序列65現在是65頁\一共有115頁\編輯于星期四3.1中度重復序列

10～數百個拷貝乃至數十萬拷貝，常為非編碼序列，平均長約300bp，一般構成序列家族，分散于基因組中，可能對基因激活表達起一定作用；如：分散重復序列：分布于基因組內散在的重復序列

短分散核酸元件

(shortinterspersingelement,SINE)

長分散核酸元件

(longinterspersingelement,LINE)66現在是66頁\一共有115頁\編輯于星期四

短分散核酸元件

(SINE)長度在500bp以下，拷貝數可達10萬以上

如：Alu序列，300bp，序列中含有一個Alul酶切位點“AGCT”，能將其切為兩個片段，故稱Alu序列。是人類基因組特有的含量豐富的中度重復序列，50~70萬拷貝。功能：①可能與基因轉錄的調節(jié)有關；②hnRNA的加工有關；③DNA復制的啟動有關。67現在是67頁\一共有115頁\編輯于星期四

長分散核酸元件（LINE）

5kb～7kb，重復拷貝102～104如：Kpnl家族分散于基因組中，構成轉座元件（使DNA在基因組內從一個染色體轉到另一個染色體）。68現在是68頁\一共有115頁\編輯于星期四重復數幾百～幾百萬個拷貝。既有重復幾百個拷貝的rRNA基因和一些tRNA基因，更多則是短的非編碼重復序列。如串聯(lián)重復序列。3.2高度重復序列串聯(lián)重復序列(tandemrepetitivesequence):指不同數目的核苷酸重復拷貝串聯(lián)在一起的高度重復序列。一般長度2～200bp,主要為衛(wèi)星DNA。69現在是69頁\一共有115頁\編輯于星期四衛(wèi)星DNA衛(wèi)星DNA：在氯化銫密度梯度離心時，因為DNA中GC和AT含量的差異，在形成主帶之外還形成小的衛(wèi)星帶，這種帶的DNA中GC含量少于主帶。構成著絲粒、端粒和Y染色體長臂的異染色質區(qū)。70現在是70頁\一共有115頁\編輯于星期四小衛(wèi)星DNA(MinisatelliteDNA):→6～25個核苷酸單元重復組成。微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA):→2-6個核苷酸單元重復組成。均稱為短串聯(lián)重復序列(STR,shorttandemrepeat)：作為遺傳標記，如VNTR(可變數目串聯(lián)重復序列)，（CA）n等，具有多態(tài)性，還與疾病有關。衛(wèi)星DNA分類71現在是71頁\一共有115頁\編輯于星期四例如：三核苷酸重復(CGG)n，與神經肌肉系統(tǒng)疾病有關；六核苷酸重復(TTAGGG)n，位于端粒區(qū)與細胞衰老和腫瘤發(fā)生有關;單核苷酸重復(A)n,分散于基因組中,具有高度多態(tài)性，構成多態(tài)，可作為遺傳標記，是人群間差異的遺傳基礎，與人類疾病相關。72現在是72頁\一共有115頁\編輯于星期四

倒位重復序列

(invertedrepeatsequence)

是兩個序列相同的互補拷貝在同一條DNA鏈上反向排列而成的，兩個互補拷貝可以形成鏈內堿基互補配對，形成十字狀結構，這是兩個互補序列之間有一段間隔序列所致。如果兩個互補序列之間沒有間隔，而是串聯(lián)，稱為

回文結構,占5%。長約300bp，間隔12kb。功能：構成終止子，參與結構基因的調控。73現在是73頁\一共有115頁\編輯于星期四五斷裂基因的基本結構（一）基因的概念從遺傳學角度看：

基因是生物的遺傳物質，是遺傳的基本單位→突變單位、重組單位和功能單位。從分子生物學角度看：

基因是負載著特定遺傳信息的DNA片段，在一定條件下能夠表達這種遺傳信息，執(zhí)行特定的生理功能。74現在是74頁\一共有115頁\編輯于星期四（二）基因的一般特性從分子水平看，基因有以下基本特性：

1、自我復制→半保留復制

2、基因決定性狀：

Gene→mRNA→Protein

淘汰

3、基因突變生物進化保留遺傳病75現在是75頁\一共有115頁\編輯于星期四（三）基因的類別依其功能可分為：1、結構基因：編碼蛋白質；2、調控基因：調節(jié)結構基因表達：如miRNA的基因3、轉錄而不翻譯的基因：

rDNA基因（NOR）→rRNA→組成核糖體。

tRNA基因→tRNA→轉運氨基酸。76現在是76頁\一共有115頁\編輯于星期四（四）原核與真核生物基因比較原核生物基因：無核膜，散在于細胞質；基因是連續(xù)的，只有1個染色體/DNA/RNA分子；多數是雙鏈環(huán)狀，少數為單鏈線狀。真核生物基因：有核膜，在細胞核/線粒體中；基因結構復雜（又稱斷裂基因）；基因大小差別很大，如:β珠蛋白基因為1.7kb（3個外顯子+2個內含子）DMD基因為2300kb（79個外顯子+78個內含子）。77現在是77頁\一共有115頁\編輯于星期四（五）真核生物基因結構真核生物結構基因的DNA序列由編碼序列和非編碼序列兩部分組成，編碼序列是不連續(xù)的，被非編碼序列分割開來，故又稱為斷裂基因（splitgene）。1.外顯子和內含子2.旁側序列與調控序列2.1啟動子、2.2增強子、2.3終止子78現在是78頁\一共有115頁\編輯于星期四1.外顯子和內含子結構基因中:編碼序列稱為外顯子（exon），表達多肽部分；非編碼序列稱為內含子（intron），又稱插入序列。內含子和外顯子不是固定不變的，因此同一基因可以有多種不同的轉錄產物；某些真核生物結構基因沒有內含子，如組蛋白基因和干擾素基因，它們常以基因簇形式存在。79現在是79頁\一共有115頁\編輯于星期四GT-AG法則

每個外顯子和內含子的接頭區(qū)都是一段高度保守的共有序列；內含子的5′端是GT，3′端是AG，這種接頭方式稱為GT-AG法則；其普遍存在于真核生物中，是RNA剪接的識別信號。80現在是80頁\一共有115頁\編輯于星期四2.旁側序列與調控序列

每個結構基因的第一個和最后一個外顯子的外側，都有一段不被轉錄的非編碼區(qū)，稱為旁側序列（flankingsequence）；是基因的調控序列，對基因的有效表達起調控作用；包括：啟動子、增強子、終止子等，均屬于基因的順式作用調控元件。81現在是81頁\一共有115頁\編輯于星期四2.1啟動子（

Promoter）

是位于基因轉錄起始點上游的100～200bp范圍內一段特定的核苷酸序列，為RNA聚合酶的結合部位，并相互作用啟動基因轉錄。其決定DNA中的轉錄鏈。TATA框（TATABox）是位于轉錄起始點上游25～30bp的一段高度保守序列，長7個bp，保守序列為TATAA/TAA/T，TATA框與轉錄因子TFII結合，再與RNA聚合酶II形成復合物，從而準確地識別轉錄起始位置，激活轉錄。82現在是82頁\一共有115頁\編輯于星期四CAAT框（CAATBox）:是位于轉錄起始點上游-75～80bp的一段保守序列，長9bp，轉錄因子CTF識別位點并與之結合，具有激活轉錄的功能。GC框（GCBox）:順序為GGCGGG,有兩個拷貝，位于CAATBox兩側，與轉錄因子SP1結合。（SP1有鋅指區(qū)可以與DNA結合，在N端有激活轉錄的作用）GC框有激活轉錄的功能。83現在是83頁\一共有115頁\編輯于星期四2.2增強子（Enhancer）

包括啟動子上游或下游的一段DNA序列，可以增強啟動子發(fā)動轉錄，提高轉錄效率。特點：在任意位置都有效無方向性有組織特異性

例如：Beta珠蛋白基因增強子是由串聯(lián)重復的兩個72bp長的相同序列組成，位于轉錄起點上游-1400bp或下游3300bp處，均可增強轉錄效率（活性）200倍。增強子在轉錄起始點的上下游一定范圍內增強轉錄效率。作用可以是5′

～3′

，也可以是3′

～5′方向。免疫球蛋白基因的增強子只在B淋巴細胞中活性最高。84現在是84頁\一共有115頁\編輯于星期四2.3終止子（Terminator）由一段回文序列以及特定的5′-AATAAA-3′序列組成。回文序列為轉錄終止信號，5′-AATAAA-3′序列為PolyA附加信號。終止子為反向重復序列，是RNA聚合酶停止工作的信號，反向重復序列轉錄后，可以形成發(fā)夾式結構，并且形成一串U。發(fā)夾式結構阻礙了RNA聚合酶的移動。一串U的U與DNA模板中的A的結合不穩(wěn)定，從模板上脫落下來，終止轉錄。85現在是85頁\一共有115頁\編輯于星期四

真核生物基因→不連續(xù)編碼→斷裂基因＝外顯子(Exon)＋內含子(Intron)＋旁側(Flanking)序列86現在是86頁\一共有115頁\編輯于星期四基因家族（genefamily）是指來源相同，結構相似和功能相關的一組基因。屬于重復序列。特點：微小差別，行使相同功能。一條染色體上分布幾條不同的染色體上87現在是87頁\一共有115頁\編輯于星期四分布于一條染色體上形成基因簇基因簇（Genecluster）：一個基因產生多次拷貝，順序幾乎相同，成簇地排列在一條染色體上，形成一個基因簇。同時發(fā)揮作用，合成某些蛋白。如人HLA系統(tǒng)，7個連鎖基因座位分布于6p。

A—B—C—D—DR—DQ—DP

88現在是88頁\一共有115頁\編輯于星期四

分布于幾條不同的染色體上

一個基因家族中不同成員成簇分布于幾條不同的染色體上，編碼一組關系密切的蛋白。如：α珠蛋白基因簇，5個相關基因，長800bp。16chr。

5′—ζ—ψζ—ψα1—α2—α1—3′β珠蛋白基因簇，6個相關基因，1700bp。11chr。

5′—ε—Aγ/Gγ—ψβ1—δ—β—3′89現在是89頁\一共有115頁\編輯于星期四假基因（pseudogene）

是指具有部分基因結構，但在進化過程由于突變而不能產生有功能的蛋白產物，這類基因稱為假基因。如：ψζ、ψα、ψβ90現在是90頁\一共有115頁\編輯于星期四六、基因表達與調控

（一）基因表達基因表達：是DNA序列的遺傳信息通過轉錄產生的mRNA再經過翻譯最終生成蛋白質的過程。91現在是91頁\一共有115頁\編輯于星期四1.中心法則（centraldogma）基因決定性狀，性狀是以蛋白質形式體現的；遵循生命物質的運動基本規(guī)律——中心法則。

1958年，Crick提出，1970年Baltimore和Ternin等修正補充。92現在是92頁\一共有115頁\編輯于星期四2.

轉錄是基因中的遺傳信息以DNA雙鏈的反義鏈為模板合成單鏈mRNA分子。產生成熟mRNA的加工過程，包括加帽、剪接和加尾93現在是93頁\一共有115頁\編輯于星期四加帽(capping)→mRNA5′端加上一個7-甲基鳥苷(m7′G)，增強mRNA穩(wěn)定性，促使與核糖體結合和釋放；94現在是94頁\一共有115頁\編輯于星期四剪接(splicing)→剪接供體(GT)、剪接受體(AG)和小核RNA蛋白(snRNP)形成剪接體，切除內含子；95現在是95頁\一共有115頁\編輯于星期四加尾加尾(polyadenylation)→mRNA3′端信號“AAUAAA”下游加polyA尾，促進mRNA轉運出核，并增強其穩(wěn)定性。96現在是96頁\一共有115頁\編輯于星期四核內異質RNA(hnRNA)→成熟mRNA：97現在是97頁\一共有115頁\編輯于星期四3.翻譯是將轉錄生成的mRNA的堿基順序解譯為蛋白質的氨基酸序列。98現在是98頁\一共有115頁\編輯于星期四翻譯成蛋白質

mRNA分子中，每三個相連的核苷酸組成一個三聯(lián)體，決定一個氨基酸或提供終止信號，這個三聯(lián)體稱為“密碼子”，4種堿基隨機組成43=64種密碼子。UAAUGAUAG為終止密碼

AUG為起始密碼99現在是99頁\一共有115頁\編輯于星期四4.翻譯后修飾包括：多肽鏈N端脫甲?；⒁阴；?、磷酸化、糖基化和鏈的切割，以及肽鏈間的連接和進一步折疊等；多肽—蛋白/酶原---生物活性。100現在是100頁\一共有115頁\編輯于星期四（二）基因調控——真核生物的基因調控

真核生物基因調控系統(tǒng)比原核生物復雜得多，其蛋白表達受如下因素影響：表觀遺傳調控：DNA甲基化，RNA干擾，組蛋白修飾，染色體重塑.基因轉錄成RNA的速度RNA的加工mRNA從細胞核向細胞質轉運mRNA降解速度在核糖體中mRNA翻譯成蛋白質的速度蛋白質翻譯后修飾蛋白質降解速度101現在是101頁\一共有115頁\編輯于星期四基因的轉錄調控順式作用元件(cis-actingelement)：包括啟動子、增強子、終止子等，是基因(DNA)的一部分,對基因轉錄直接起作用。反式作用因子(trans-actingfactor)：即轉錄因子(transcriptionalfactor)，是一類蛋白質，通過與靶序列上的順式作用元件結合來調節(jié)基因表達水平。

結構域基序：亮氨酸拉鏈，螺旋-環(huán)-螺旋（HLH），螺旋-轉角-螺旋(HTH)和鋅指結構102現在是102頁\一共有115頁\編輯于星期四

第五節(jié)基因突變基因突變：DNA水平遺傳物質的變化自發(fā)or誘發(fā)生物進化遺傳?。Ｒ姴?03現在是103頁\一共有115頁\編輯于星期四DNA分子中的一個或一對堿基的改變，稱為點突變（pointmutant）。涉及多個堿基突變——缺失、重復、插入。攜帶突變基因的細胞或個體，稱為突變體（mutant）。未突變基因的細胞或個體，稱為野生型（wildtype）。突變熱點(hotspotsofmutation)：DNA分子中某些部位的突變頻率大大高于平均數，這些部位稱為突變熱點。104現在是104頁\一共有115頁\編輯于星期四

編碼序列突變發(fā)生于啟動子區(qū)遺傳病的發(fā)生剪接區(qū)內含子區(qū)突變類型:

1.堿基置換（點突變，Pointmutation）

2.插入和缺失（insertionanddeletion）

3.動態(tài)突變（Dynamicmutation）105現在是105頁\一共有115頁\編輯于星期四1.堿基置換堿基置換：指DNA分子中一個堿基被另一個不同的堿基所替代。

轉換：嘌呤嘌呤，嘧啶嘧啶

顛換：嘌呤嘧啶堿基替換導致mRNA中密碼子發(fā)生變化，多肽鏈中氨基酸改變，可能出現幾種不同的效應：

106現在是106頁\一共有115頁\編輯于星期四1）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

…DNAMetGlnGlnGlnPheLeuArgAsnPro107現在是107頁\一共有115頁\編輯于星期四2）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，且所編碼的氨基酸也發(fā)生改變，產生異常的蛋白質。正常：