細(xì)胞和分子基礎(chǔ)修改演示文稿

細(xì)胞和分子基礎(chǔ)修改演示文稿1本文檔共114頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\14點37分優(yōu)選細(xì)胞和分子基礎(chǔ)修改本文檔共114頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\14點37分3重點內(nèi)容提示:概念：減數(shù)分裂，同源染色體，基因，基因組，人類基因組，單一順序，重復(fù)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?nèi)旧|(zhì)的分類（常染色質(zhì)，異染色質(zhì)，兼性異染色質(zhì)，結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)）；減數(shù)分裂過程、意義；DNA結(jié)構(gòu)的特征及生物學(xué)意義；核基因組的組成和主要特征真核生物基因結(jié)構(gòu)，線粒體基因組的組成及遺傳特征；基因突變的類型。本文檔共114頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\14點37分4第一節(jié)、真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞是生物（人）體進(jìn)行生命活動的基本結(jié)構(gòu)和功能單位細(xì)胞質(zhì)高爾基體細(xì)胞膜：液態(tài)鑲嵌，嵌有蛋白，脂質(zhì)雙層溶酶體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜細(xì)胞核

核仁

染色質(zhì)（堿性染料著色）遺傳信息的載體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)本文檔共114頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\14點37分5本文檔共114頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\14點37分6染色體是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，是基因的載體。HumanChromosome

第二節(jié)染色質(zhì)和染色體

本文檔共114頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\14點37分7一染色質(zhì)(chromatin)和染色體(chromsome)染色質(zhì)：細(xì)胞間期核內(nèi)伸展開的DNA-蛋白質(zhì)纖維。染色體：有絲分裂階段，染色質(zhì)高度螺旋化，緊密盤繞折疊的產(chǎn)物。

DNA(deoxyribonucleicacid)

組蛋白（H1、H2A、H2B、H3、H4）蛋白質(zhì)非組蛋白

染色質(zhì)→染色體（分裂間期）（分裂期）

螺旋化

本文檔共114頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\14點37分8染色質(zhì)和染色體是同一遺傳物質(zhì)在細(xì)胞間期和分裂期的兩種不同形態(tài)。本文檔共114頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\14點37分9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(gòu)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(jié)合1個組蛋白H1。

細(xì)胞核（d=6μm）→染色體（n=46）→DNA（總長2m）本文檔共114頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\14點37分10串珠狀染色質(zhì)本文檔共114頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\14點37分11螺線管和超級螺線管本文檔共114頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\14點37分12本文檔共114頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\14點37分13四級結(jié)構(gòu):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(jié)構(gòu)：螺線管進(jìn)一步折疊螺旋化——超螺線管（直徑0.4μm,÷40)二級結(jié)構(gòu)：串珠進(jìn)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(jié)構(gòu)：無數(shù)個核小體通過一條DNA分子串聯(lián)起來——串珠狀纖維（÷7）本文檔共114頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\14點37分14二常染色質(zhì)和異染色質(zhì)

染色狀態(tài)位置轉(zhuǎn)錄活性常染色質(zhì)淺分散疏松核中央有異染色質(zhì)深致密凝縮核仁核膜低或無組成型異染色質(zhì)：位置固定，于端粒，著絲粒或NOR;功能型/兼性異染色質(zhì)：特定階段由常染色質(zhì)轉(zhuǎn)變而成，X染色質(zhì)。本文檔共114頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\14點37分15三性染色質(zhì)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(xì)胞核中性染色體的異染色質(zhì)部分顯示的一種特殊結(jié)構(gòu)→性染色質(zhì)（sex-chromatin）。本文檔共114頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\14點37分16X染色質(zhì)(X-chromatin)正常女性的間期細(xì)胞核膜內(nèi)緣有一染色較深、橢圓形、1μm大小的小體，稱為X染色質(zhì)，又稱Barr小體。Barr小體（X染色質(zhì)）數(shù)目=X染色體數(shù)-1本文檔共114頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\14點37分17Y染色質(zhì)用熒光染料使正常男性間期細(xì)胞核染色后，核內(nèi)顯示一個0.3μm大小的強(qiáng)熒光小體。

實質(zhì)為Y染色體長臂遠(yuǎn)端異染色質(zhì)被染色的結(jié)果。

Y染色質(zhì)（Y小體）數(shù)目=Y染色體數(shù)目本文檔共114頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\14點37分18第三節(jié)、細(xì)胞分裂1個受精卵→嬰兒（約1012個細(xì)胞）→成年（約16×1014

個細(xì)胞）生命活動過程中又有許多細(xì)胞死亡，由新細(xì)胞補(bǔ)充。

細(xì)胞分裂

有絲分裂（mitosis）減數(shù)分裂（meiosis）本文檔共114頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\14點37分19一有絲分裂（Mitosis

）有絲分裂：一個細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩個在遺傳上與親代完全相同的細(xì)胞的過程。特點：DNA/染色體復(fù)制1次；細(xì)胞分裂1次→產(chǎn)生2個子細(xì)胞；染色體數(shù)目仍是2n。

意義：子代細(xì)胞保持了與親代細(xì)胞相同的遺傳物質(zhì)，從而保證了機(jī)體所有細(xì)胞的染色體數(shù)目恒定。本文檔共114頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\14點37分20

細(xì)胞從上一個有絲分裂結(jié)束到下一個有絲分裂結(jié)束的全過程→細(xì)胞周期（cellcycle）：G1期：RNA和蛋白質(zhì)合成，是進(jìn)入S期的前提；S期：DNA合成復(fù)制；G2期：加速合成RNA和蛋白質(zhì)，為M期準(zhǔn)備。分裂期前期中期后期末期間期本文檔共114頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\14點37分21前期（prophase）：染色質(zhì)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(zhì)，核膜、核仁再現(xiàn)、細(xì)胞膜凹陷。本文檔共114頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\14點37分22有絲分裂的熒光顯微圖像本文檔共114頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\14點37分23細(xì)胞有絲分裂本文檔共114頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\14點37分24二減數(shù)分裂（Meiosis）減數(shù)分裂：生殖細(xì)胞的分裂方式，由此產(chǎn)生男性和女性的配子，即精子和卵子。

特點：生殖細(xì)胞形成過程中（成熟分裂）；

染色體/DNA復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)2次分裂；

形成精子或卵細(xì)胞；

染色體數(shù)目減半（2n→1n，單倍體）。

包括：減數(shù)分裂Ⅰ＋減數(shù)分裂Ⅱ本文檔共114頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\14點37分25減數(shù)分裂Ⅰ前期Ⅰ：分五段(細(xì)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(jī)分配到子細(xì)胞中去（自由組合律）。末期Ⅰ：染色體達(dá)兩極，核膜、仁重新出現(xiàn)，形成兩個子細(xì)胞（N）。本文檔共114頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\14點37分26減數(shù)分裂前期I1、

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

核膜仁核本文檔共114頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\14點37分272、

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(fù)合體→二價體。同源染色體（homologouschromosome）：是指大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)相同，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體。本文檔共114頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\14點37分28聯(lián)會復(fù)合體本文檔共114頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\14點37分293、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(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。NO四分體本文檔共114頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\14點37分304、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。本文檔共114頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\14點37分315、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。本文檔共114頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\14點37分32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本文檔共114頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\14點37分33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(jī)分配到子細(xì)胞（自由組合律）（自由組合——223）本文檔共114頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\14點37分34

末期INO

特點：1）兩組染色體分別到達(dá)兩極，2）一個細(xì)胞變成兩個細(xì)胞，染色體數(shù)目減半，3）核仁、核膜重新出現(xiàn)。

本文檔共114頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\14點37分35減數(shù)分裂II減數(shù)分裂II減數(shù)分裂I完成后，經(jīng)過暫短的間期（或不經(jīng)過間期），不經(jīng)染色體復(fù)制而進(jìn)入減數(shù)分裂II。與細(xì)胞的有絲分裂過程相似.本文檔共114頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\14點37分36減數(shù)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(dá)兩極，形成兩個（四個）子細(xì)胞。本文檔共114頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\14點37分37減數(shù)分裂與有絲分裂的比較本文檔共114頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\14點37分38減數(shù)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(jī)分配——不同生殖細(xì)胞形成223=8388608種組合。3)互換——基因重組，有利于DNA修復(fù)，基因組穩(wěn)定性，增加了生殖細(xì)胞中染色體組成的差異，增加了遺傳物質(zhì)的組合——遺傳物質(zhì)的多樣性——生物的多樣性——

進(jìn)化。4)X、Y染色體經(jīng)減數(shù)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(shù)分裂中，體現(xiàn)了分離律（后期I）、自由組合律（后期I）、互換（粗線期）的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。本文檔共114頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\14點37分39三配子發(fā)生本文檔共114頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\14點37分40精子發(fā)生三階段：1、有絲分裂增殖期；2、減數(shù)分裂期；3、精子形成／分化。本文檔共114頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\14點37分41卵子發(fā)生三階段：1、增殖期；2、生長期；3、成熟期。本文檔共114頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\14點37分42精子／卵子發(fā)生比較1、產(chǎn)生配子數(shù)目不同：

1個精原細(xì)胞→4個精子

1個卵原細(xì)胞→1個卵子＋3個極體2、減數(shù)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(shù)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(zhì)精子→小，便于活動出生后至青春期前排卵后至受精前本文檔共114頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\14點37分43四、受精（Fertilization）受精：指成熟獲能后的精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過程。發(fā)生部位：輸卵管壺腹部。本文檔共114頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\14點37分44第四節(jié)基因和基因組

一DNA是遺傳物質(zhì)19世紀(jì)60年代：發(fā)現(xiàn)染色體含有DNA，并能引起遺傳性狀；20世紀(jì)初：傾向于染色體中的蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；1944年，Avery等的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了遺傳物質(zhì)是DNA，奠定了分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。本文檔共114頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\14點37分45（一）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

R型細(xì)菌（粗糙、無毒性）S型細(xì)菌（光滑、有毒性）DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)本文檔共114頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\14點37分461928年英國F.Griffith等：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化（體內(nèi)）實驗本文檔共114頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\14點37分471944年美國科學(xué)家Avery等人：肺炎雙球菌（體外）轉(zhuǎn)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本文檔共114頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\14點37分48肺炎雙球菌（體外）轉(zhuǎn)化實驗本文檔共114頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\14點37分49（二）噬菌體轉(zhuǎn)染實驗大腸桿菌T2噬菌體本文檔共114頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\14點37分50染色體→基因的載體基因→功能DNA序列片段DNA→RNA→protein二DNA的結(jié)構(gòu)特征及生物學(xué)意義本文檔共114頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\14點37分511.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(jié)構(gòu)——核苷酸（nucleotide），雙螺旋結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性；本文檔共114頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\14點37分52

磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷脫氧核苷酸基本結(jié)構(gòu)——核苷酸（nucleotide）的組成本文檔共114頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期三\14點37分53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)；本文檔共114頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期三\14點37分543.堿基有順序地排列構(gòu)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。本文檔共114頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期三\14點37分554.雙螺旋堿基互補(bǔ)結(jié)構(gòu)是DNA復(fù)制和修復(fù)的基礎(chǔ)；半保留復(fù)制(Semi-conservativereplication)是遺傳物質(zhì)準(zhǔn)確傳遞的分子基礎(chǔ)。本文檔共114頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期三\14點37分565.DNA雙螺旋的堿基互補(bǔ)是現(xiàn)代分子生物學(xué)核

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

本文檔共114頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期三\14點37分576.雙螺旋結(jié)構(gòu)形成的大溝是DNA與蛋白

質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)條件。反式作用因子(Protein)順式作用元件(DNA)+本文檔共114頁；當(dāng)前第57頁；編輯于星期三\14點37分58基因組范疇的演變：20世紀(jì)20年代→單倍體細(xì)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?；蚪M計劃后→細(xì)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?；蚪M（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、人類基因組本文檔共114頁；當(dāng)前第58頁；編輯于星期三\14點37分59

人類基因組的組成（2.8×109bp）本文檔共114頁；當(dāng)前第59頁；編輯于星期三\14點37分60核基因組的組成和主要特征1.核苷酸總數(shù)2.8×109bp；2.編碼DNA占1.1%-1.4%，內(nèi)含子占24%，基因間序列占75%，其中非編碼DNA重復(fù)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(xiàn)頻率為1/500-1000bp,每個人約有0.1%的核苷酸差異；6、減數(shù)分裂時發(fā)生突變，男＞女。本文檔共114頁；當(dāng)前第60頁；編輯于星期三\14點37分61線粒體基因組主要特征：環(huán)型雙鏈DNA分子、無內(nèi)含子、母系遺傳37個基因：2個rRNA基因22個tRNA基因13個多肽編碼基因本文檔共114頁；當(dāng)前第61頁；編輯于星期三\14點37分62

四、基因組DNA序列的類型

根據(jù)DNA序列在基因組中具有不同的結(jié)構(gòu)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(fù)序列

本文檔共114頁；當(dāng)前第62頁；編輯于星期三\14點37分631.基因序列和非基因序列基因序列→基因組中決定蛋白質(zhì)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。→基因間DNA序列。本文檔共114頁；當(dāng)前第63頁；編輯于星期三\14點37分642.編碼序列和非編碼序列編碼序列→編碼RNA和蛋白質(zhì)的DNA序列?！蛑械耐怙@子(exon)序列非編碼序列→基因中的內(nèi)含子(intron)序列+旁側(cè)序列+基因間序列本文檔共114頁；當(dāng)前第64頁；編輯于星期三\14點37分653、單一序列和重復(fù)序列→在基因組中只出現(xiàn)過一次的DNA序列?！ǘ鄶?shù)基因序列和非基因序列的單一序列重復(fù)序列→在基因組中重復(fù)出現(xiàn)的DNA序列。

本文檔共114頁；當(dāng)前第65頁；編輯于星期三\14點37分66重復(fù)序列

輕度：2～10個拷貝；中度：10～數(shù)百個拷貝乃至數(shù)十萬拷貝；高度：數(shù)百～數(shù)百萬個拷貝；重復(fù)頻率分布形式串聯(lián)重復(fù)序列分散重復(fù)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(fù)序列(STR)倒位重復(fù)序列本文檔共114頁；當(dāng)前第66頁；編輯于星期三\14點37分673.1中度重復(fù)序列

10～數(shù)百個拷貝乃至數(shù)十萬拷貝，常為非編碼序列，平均長約300bp，一般構(gòu)成序列家族，分散于基因組中，可能對基因激活表達(dá)起一定作用；如：分散重復(fù)序列：分布于基因組內(nèi)散在的重復(fù)序列

短分散核酸元件

(shortinterspersingelement,SINE)

長分散核酸元件

(longinterspersingelement,LINE)本文檔共114頁；當(dāng)前第67頁；編輯于星期三\14點37分68

短分散核酸元件

(SINE)長度在500bp以下，拷貝數(shù)可達(dá)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(fù)序列，50~70萬拷貝。功能：①可能與基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)有關(guān)；②hnRNA的加工有關(guān)；③DNA復(fù)制的啟動有關(guān)。本文檔共114頁；當(dāng)前第68頁；編輯于星期三\14點37分69

長分散核酸元件（LINE）

5kb～7kb，重復(fù)拷貝102～104如：Kpnl家族分散于基因組中，構(gòu)成轉(zhuǎn)座元件（使DNA在基因組內(nèi)從一個染色體轉(zhuǎn)到另一個染色體）。本文檔共114頁；當(dāng)前第69頁；編輯于星期三\14點37分70重復(fù)數(shù)幾百～幾百萬個拷貝。既有重復(fù)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(fù)序列。如串聯(lián)重復(fù)序列。3.2高度重復(fù)序列串聯(lián)重復(fù)序列(tandemrepetitivesequence):指不同數(shù)目的核苷酸重復(fù)拷貝串聯(lián)在一起的高度重復(fù)序列。一般長度2～200bp,主要為衛(wèi)星DNA。本文檔共114頁；當(dāng)前第70頁；編輯于星期三\14點37分71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(gòu)成著絲粒、端粒和Y染色體長臂的異染色質(zhì)區(qū)。本文檔共114頁；當(dāng)前第71頁；編輯于星期三\14點37分72小衛(wèi)星DNA(MinisatelliteDNA):→6～25個核苷酸單元重復(fù)組成。微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA):→2-6個核苷酸單元重復(fù)組成。均稱為短串聯(lián)重復(fù)序列(STR,shorttandemrepeat)：作為遺傳標(biāo)記，如VNTR(可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列)，（CA）n等，具有多態(tài)性，還與疾病有關(guān)。衛(wèi)星DNA分類本文檔共114頁；當(dāng)前第72頁；編輯于星期三\14點37分73例如：三核苷酸重復(fù)(CGG)n，與神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾病有關(guān)；六核苷酸重復(fù)(TTAGGG)n，位于端粒區(qū)與細(xì)胞衰老和腫瘤發(fā)生有關(guān);單核苷酸重復(fù)(A)n,分散于基因組中,具有高度多態(tài)性，構(gòu)成多態(tài)，可作為遺傳標(biāo)記，是人群間差異的遺傳基礎(chǔ)，與人類疾病相關(guān)。本文檔共114頁；當(dāng)前第73頁；編輯于星期三\14點37分74

倒位重復(fù)序列

(invertedrepeatsequence)

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

回文結(jié)構(gòu),占5%。長約300bp，間隔12kb。功能：構(gòu)成終止子，參與結(jié)構(gòu)基因的調(diào)控。本文檔共114頁；當(dāng)前第74頁；編輯于星期三\14點37分75五斷裂基因的基本結(jié)構(gòu)（一）基因的概念從遺傳學(xué)角度看：

基因是生物的遺傳物質(zhì)，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(xué)角度看：

基因是負(fù)載著特定遺傳信息的DNA片段，在一定條件下能夠表達(dá)這種遺傳信息，執(zhí)行特定的生理功能。本文檔共114頁；當(dāng)前第75頁；編輯于星期三\14點37分76（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(fù)制→半保留復(fù)制

2、基因決定性狀：

Gene→mRNA→Protein

淘汰

3、基因突變生物進(jìn)化保留遺傳病本文檔共114頁；當(dāng)前第76頁；編輯于星期三\14點37分77（三）基因的類別依其功能可分為：1、結(jié)構(gòu)基因：編碼蛋白質(zhì)；2、調(diào)控基因：調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因表達(dá)：如miRNA的基因3、轉(zhuǎn)錄而不翻譯的基因：

rDNA基因（NOR）→rRNA→組成核糖體。

tRNA基因→tRNA→轉(zhuǎn)運氨基酸。本文檔共114頁；當(dāng)前第77頁；編輯于星期三\14點37分78（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(xì)胞質(zhì)；基因是連續(xù)的，只有1個染色體/DNA/RNA分子；多數(shù)是雙鏈環(huán)狀，少數(shù)為單鏈線狀。真核生物基因：有核膜，在細(xì)胞核/線粒體中；基因結(jié)構(gòu)復(fù)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(nèi)含子）DMD基因為2300kb（79個外顯子+78個內(nèi)含子）。本文檔共114頁；當(dāng)前第78頁；編輯于星期三\14點37分79（五）真核生物基因結(jié)構(gòu)真核生物結(jié)構(gòu)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(nèi)含子2.旁側(cè)序列與調(diào)控序列2.1啟動子、2.2增強(qiáng)子、2.3終止子本文檔共114頁；當(dāng)前第79頁；編輯于星期三\14點37分801.外顯子和內(nèi)含子結(jié)構(gòu)基因中:編碼序列稱為外顯子（exon），表達(dá)多肽部分；非編碼序列稱為內(nèi)含子（intron），又稱插入序列。內(nèi)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(zhuǎn)錄產(chǎn)物；某些真核生物結(jié)構(gòu)基因沒有內(nèi)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。本文檔共114頁；當(dāng)前第80頁；編輯于星期三\14點37分81GT-AG法則

每個外顯子和內(nèi)含子的接頭區(qū)都是一段高度保守的共有序列；內(nèi)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。本文檔共114頁；當(dāng)前第81頁；編輯于星期三\14點37分822.旁側(cè)序列與調(diào)控序列

每個結(jié)構(gòu)基因的第一個和最后一個外顯子的外側(cè)，都有一段不被轉(zhuǎn)錄的非編碼區(qū)，稱為旁側(cè)序列（flankingsequence）；是基因的調(diào)控序列，對基因的有效表達(dá)起調(diào)控作用；包括：啟動子、增強(qiáng)子、終止子等，均屬于基因的順式作用調(diào)控元件。本文檔共114頁；當(dāng)前第82頁；編輯于星期三\14點37分832.1啟動子（

Promoter）

是位于基因轉(zhuǎn)錄起始點上游的100～200bp范圍內(nèi)一段特定的核苷酸序列，為RNA聚合酶的結(jié)合部位，并相互作用啟動基因轉(zhuǎn)錄。其決定DNA中的轉(zhuǎn)錄鏈。TATA框（TATABox）是位于轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄因子TFII結(jié)合，再與RNA聚合酶II形成復(fù)合物，從而準(zhǔn)確地識別轉(zhuǎn)錄起始位置，激活轉(zhuǎn)錄。本文檔共114頁；當(dāng)前第83頁；編輯于星期三\14點37分84CAAT框（CAATBox）:是位于轉(zhuǎn)錄起始點上游-75～80bp的一段保守序列，長9bp，轉(zhuǎn)錄因子CTF識別位點并與之結(jié)合，具有激活轉(zhuǎn)錄的功能。GC框（GCBox）:順序為GGCGGG,有兩個拷貝，位于CAATBox兩側(cè)，與轉(zhuǎn)錄因子SP1結(jié)合。（SP1有鋅指區(qū)可以與DNA結(jié)合，在N端有激活轉(zhuǎn)錄的作用）GC框有激活轉(zhuǎn)錄的功能。本文檔共114頁；當(dāng)前第84頁；編輯于星期三\14點37分852.2增強(qiáng)子（Enhancer）

包括啟動子上游或下游的一段DNA序列，可以增強(qiáng)啟動子發(fā)動轉(zhuǎn)錄，提高轉(zhuǎn)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(qiáng)子是由串聯(lián)重復(fù)的兩個72bp長的相同序列組成，位于轉(zhuǎn)錄起點上游-1400bp或下游3300bp處，均可增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄效率（活性）200倍。增強(qiáng)子在轉(zhuǎn)錄起始點的上下游一定范圍內(nèi)增強(qiáng)轉(zhuǎn)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(qiáng)子只在B淋巴細(xì)胞中活性最高。本文檔共114頁；當(dāng)前第85頁；編輯于星期三\14點37分862.3終止子（Terminator）由一段回文序列以及特定的5′-AATAAA-3′序列組成?；匚男蛄袨檗D(zhuǎn)錄終止信號，5′-AATAAA-3′序列為PolyA附加信號。終止子為反向重復(fù)序列，是RNA聚合酶停止工作的信號，反向重復(fù)序列轉(zhuǎn)錄后，可以形成發(fā)夾式結(jié)構(gòu)，并且形成一串U。發(fā)夾式結(jié)構(gòu)阻礙了RNA聚合酶的移動。一串U的U與DNA模板中的A的結(jié)合不穩(wěn)定，從模板上脫落下來，終止轉(zhuǎn)錄。本文檔共114頁；當(dāng)前第86頁；編輯于星期三\14點37分87

真核生物基因→不連續(xù)編碼→斷裂基因＝外顯子(Exon)＋內(nèi)含子(Intron)＋旁側(cè)(Flanking)序列本文檔共114頁；當(dāng)前第87頁；編輯于星期三\14點37分88基因家族（genefamily）是指來源相同，結(jié)構(gòu)相似和功能相關(guān)的一組基因。屬于重復(fù)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本文檔共114頁；當(dāng)前第88頁；編輯于星期三\14點37分89分布于一條染色體上形成基因簇基因簇（Genecluster）：一個基因產(chǎn)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

本文檔共114頁；當(dāng)前第89頁；編輯于星期三\14點37分90

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(guān)系密切的蛋白。如：α珠蛋白基因簇，5個相關(guān)基因，長800bp。16chr。

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

5′—ε—Aγ/Gγ—ψβ1—δ—β—3′本文檔共114頁；當(dāng)前第90頁；編輯于星期三\14點37分91假基因（pseudogene）

是指具有部分基因結(jié)構(gòu)，但在進(jìn)化過程由于突變而不能產(chǎn)生有功能的蛋白產(chǎn)物，這類基因稱為假基因。如：ψζ、ψα、ψβ本文檔共114頁；當(dāng)前第91頁；編輯于星期三\14點37分92六、基因表達(dá)與調(diào)控

（一）基因表達(dá)基因表達(dá)：是DNA序列的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA再經(jīng)過翻譯最終生成蛋白質(zhì)的過程。本文檔共114頁；當(dāng)前第92頁；編輯于星期三\14點37分931.中心法則（centraldogma）基因決定性狀，性狀是以蛋白質(zhì)形式體現(xiàn)的；遵循生命物質(zhì)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(bǔ)充。本文檔共114頁；當(dāng)前第93頁；編輯于星期三\14點37分942.

轉(zhuǎn)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(chǎn)生成熟mRNA的加工過程，包括加帽、剪接和加尾本文檔共114頁；當(dāng)前第94頁；編輯于星期三\14點37分95加帽(capping)→mRNA5′端加上一個7-甲基鳥苷(m7′G)，增強(qiáng)mRNA穩(wěn)定性，促使與核糖體結(jié)合和釋放；本文檔共114頁；當(dāng)前第95頁；編輯于星期三\14點37分96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(nèi)含子；本文檔共114頁；當(dāng)前第96頁；編輯于星期三\14點37分97加尾加尾(polyadenylation)→mRNA3′端信號“AAUAAA”下游加polyA尾，促進(jìn)mRNA轉(zhuǎn)運出核，并增強(qiáng)其穩(wěn)定性。本文檔共114頁；當(dāng)前第97頁；編輯于星期三\14點37分98核內(nèi)異質(zhì)RNA(hnRNA)→成熟mRNA：本文檔共114頁；當(dāng)前第98頁；編輯于星期三\14點37分993.翻譯是將轉(zhuǎn)錄生成的mRNA的堿基順序解譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。本文檔共114頁；當(dāng)前第99頁；編輯于星期三\14點37分100翻譯成蛋白質(zhì)

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(jī)組成43=64種密碼子。UAAUGAUAG為終止密碼

AUG為起始密碼本文檔共114頁；當(dāng)前第100頁；編輯于星期三\14點37分1014.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(jìn)一步折疊等；多肽—蛋白/酶原---生物活性。本文檔共114頁；當(dāng)前第101頁；編輯于星期三\14點37分102（二）基因調(diào)控——真核生物的基因調(diào)控

真核生物基因調(diào)控系統(tǒng)比原核生物復(fù)雜得多，其蛋白表達(dá)受如下因素影響：表觀遺傳調(diào)控：DNA甲基化，RNA干擾，組蛋白修飾，染色體重塑.基因轉(zhuǎn)錄成RNA的速度RNA的加工mRNA從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運mRNA降解速度在核糖體中mRNA翻譯成蛋白質(zhì)的速度蛋白質(zhì)翻譯后修飾蛋白質(zhì)降解速度本文檔共114頁；當(dāng)前第102頁；編輯于星期三\14點37分103基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控順式作用元件(cis-actingelement)：包括啟動子、增強(qiáng)子、終止子等，是基因(DNA)的一部分,對基因轉(zhuǎn)錄直接起作用。反式作用因子(trans-actingfactor)：即轉(zhuǎn)錄因子(transcriptionalfactor)，是一類蛋白質(zhì)，通過與靶序列上的順式作用元件結(jié)合來調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平。

結(jié)構(gòu)域基序：亮氨酸拉鏈，螺旋-環(huán)-螺旋（HLH），螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋(HTH)和鋅指結(jié)構(gòu)本文檔共114頁；當(dāng)前第103頁；編輯于星期三\14點37分104

第五節(jié)基因突變基因突變：DNA水平遺傳物質(zhì)的變化自發(fā)or誘發(fā)生物進(jìn)化遺傳病／常見病本文檔共114頁；當(dāng)前第104頁；編輯于星期三\14點37分105DNA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(fù)、插入。攜帶突變基因的細(xì)胞或個體，稱為突變體（mutant）。未突變基因的細(xì)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(shù)，這些部位稱為突變熱點。本文檔共114頁；當(dāng)前第105頁；編輯于星期三\14點37分106

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(nèi)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）本文檔共114頁；當(dāng)前第106頁；編輯于星期三\14點37分1071.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(zhuǎn)換：嘌呤嘌呤，嘧啶嘧啶

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

本文檔共114頁；當(dāng)前第107頁；編輯于星期三\14點37分1081）同義突變

同義突變（Synonymousmutation）：