細(xì)胞內(nèi)基因突變

1、關(guān)于細(xì)胞內(nèi)的基因突變第一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月突變 ( mutution ) （1 ） 染色體畸變（ 2） 基因突變突變：指遺傳物質(zhì)發(fā)生可以遺傳的變異。第二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）基因突變的概念 基因組DNA分子中堿基對(duì)組成或排列順序發(fā)生改變。 點(diǎn)突變 突變基因、野生型基因一、概 述第三張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）基因突變的特征可逆性多向性稀有性有害性和有利性第四張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月青霉素生產(chǎn):1943年從一個(gè)發(fā)霉的甜瓜上分離出的原始青霉菌株,青霉素產(chǎn)量是20U/ml。1972年經(jīng)人工多次采用X線(xiàn)和紫外線(xiàn)照射

2、處理,培育出了青霉素產(chǎn)量達(dá)60000U/ml的高產(chǎn)菌株。 第五張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)突變發(fā)生的時(shí)期 1.體細(xì)胞 2.生殖細(xì)胞 3.胚胎細(xì)胞體細(xì)胞遺傳病流產(chǎn)、畸胎或死胎第六張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月誘發(fā)突變 ( induced mutation ) 是指由于人為的物理因素和化學(xué)因素導(dǎo)致的突變，導(dǎo)致突變的因素稱(chēng)為誘變劑 ( mutagen )。自發(fā)突變 ( spontaneous mutation ) 是指由于自然界中誘變劑的作用，或者由于偶然的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)時(shí)的堿基錯(cuò)配所產(chǎn)生的突變稱(chēng)為自發(fā)突變。（四）誘發(fā)突變和自發(fā)突變第七張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2

3、022年6月突變熱點(diǎn) ( hot spots of mutation ) ： 指 DNA 分子的某些部位的突變頻率大大高于平均數(shù)，這些部位稱(chēng)為突變熱點(diǎn)。突變的部位并不是完全隨機(jī)分布的。 第八張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、基因突變的誘因(一)物理誘變 1.電離輻射高速帶電粒子:粒子、粒子短波長(zhǎng)電磁波:X線(xiàn)、60Co射線(xiàn)第九張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2004年10月28日今日說(shuō)法“射線(xiàn)之禍” 第十張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.紫外線(xiàn)輻射嘧啶二聚體第十一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(二)化學(xué)因素 甲醛、氮介、烷化劑、亞硝酸鹽、 亞硝酸及苯

4、并芘等。(三)生物因素 病毒、真菌及細(xì)菌毒素等。第十二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、基因突變的類(lèi)型及分子機(jī)制堿基替換移碼突變動(dòng)態(tài)突變第十三張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一個(gè)堿基被另外一個(gè)堿基取代造成的突變稱(chēng)為堿基置換，包括轉(zhuǎn)換與顛換。轉(zhuǎn)換 ( transition ) ：凡是一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤所取代，或者一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶所取代的置換。顛換 ( transversion ) ：一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘧啶所取代，或者一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘌呤所取代的置換突變。（一）堿基置換第十四張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月TCAG轉(zhuǎn)換顛換第十五張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于202

5、2年6月1.堿基類(lèi)似物引起的堿基替換 5-溴尿嘧啶(Bu)是一種與胸腺嘧啶(T)結(jié)構(gòu)類(lèi)似的化合物，故被叫做堿基類(lèi)似物。第十六張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月復(fù)制中Bu摻入ATATABu復(fù)制ATGBuGCABu(酮式)(烯醇式)(酮式)復(fù)制第十七張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.亞硝酸鹽引起的堿基替換 亞硝酸鹽進(jìn)入人體后可發(fā)生亞硝化反應(yīng),生成強(qiáng)致癌的亞硝胺(NA)。第十八張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GC復(fù) 制GCAUATAUGU亞硝氨亞硝酸鹽復(fù) 制第十九張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月若人體一次性攝入200500mg的亞硝酸鹽,10min就會(huì)出現(xiàn)中毒

6、癥狀(嘔吐、腹痛、紫紺、呼吸困難等),超過(guò)3g立即斃命。第二十張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1994年，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定，每日允許攝入的亞硝酸鹽量為0.2mg/kg體重。 第二十二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1999年,美國(guó)衛(wèi)生基金會(huì)和國(guó)家癌癥研究所在食品殺手防腐劑中報(bào)告,全世界每年有500多萬(wàn)癌癥患者,其中30是食品中的防腐劑所致。 第二十三張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月同義突變錯(cuò)義突變無(wú)義突變終止密碼突變抑制基因突變3.堿基替代的效應(yīng)第二十四張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作

7、于2022年6月由于密碼子具有兼并性，因此，單個(gè)堿基置換后，使 mRNA 上改變后的密碼子與改變前的密碼子所編碼的氨基酸一樣，肽鏈中出現(xiàn)同一氨基酸。（1）同義突變第二十五張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月UAU GCC AAA UUG AAA CCA酪 丙 賴(lài) 亮 賴(lài) 脯UAU GCC AAG UUG AAA CCA 酪 丙 賴(lài) 亮 賴(lài) 脯正常突變后第二十六張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指DNA分子中核苷酸置換后改變了mRNA上的遺傳密碼，從而導(dǎo)致合成的多肽鏈中的一個(gè)氨基酸被另一個(gè)氨基酸所取代。（2）錯(cuò)義突變第二十七張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月UAU GCC

8、GAA UUG AAA CCA 酪 丙 谷 亮 賴(lài) 脯UAU GCC GUA UUG AAA CCA 酪 丙 纈 亮 賴(lài) 脯正常突變后第二十八張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)單個(gè)堿基置換導(dǎo)致出現(xiàn)終止密碼子（UAG、UAA、UGA）時(shí)，多肽鏈將提前終止合成，所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)（或者酶）大都失去活性，或者喪失正常功能，此種突變稱(chēng)為無(wú)義突變。（3）無(wú)義突變 第二十九張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)DNA分子中的一個(gè)終止密碼發(fā)生突變，成為編碼氨基酸的密碼子的時(shí)候，多肽鏈的合成將繼續(xù)進(jìn)行下去，肽鏈的延長(zhǎng)直至遇到下一個(gè)終止密碼子方才停止，因而形成了延長(zhǎng)的異常肽鏈，這種突變稱(chēng)為終止密碼

9、突變，也叫做 延長(zhǎng)突變 。（4）終止密碼突變 第三十張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月基因內(nèi)部不同位置的不同堿基發(fā)生了兩次突變，其中一次突變的效應(yīng)抑制了另一次突變的遺傳效應(yīng)。 （5）抑制基因突變第三十一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）移碼突變 移碼突變 ：指DNA鏈上插入或缺失一個(gè)或多個(gè)堿基（不是三連體密碼子及其倍數(shù)），在讀碼時(shí)，由于原來(lái)的密碼子移位，導(dǎo)致插入或者丟失的堿基部位以后的編碼都發(fā)生改變，結(jié)果翻譯出的氨基酸的順序也發(fā)生相應(yīng)的改變。第三十二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月UAU GCC AAA UUG AAA CCA酪 丙 賴(lài) 亮 賴(lài) 脯GUA UGC

10、 CAA AUU GAA ACC A 纈 半胱 谷 異亮 谷 蘇正常突變后第三十三張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月整碼突變DNA 鏈的密碼子之間插入或者丟失一個(gè)或者幾個(gè)密碼子，這合成的肽鏈增加或者減少一個(gè)或者幾個(gè)氨基酸，但是插入或丟失部位前后的氨基酸順序不變。這種突變也稱(chēng)為密碼子插入或丟失。 第三十四張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)動(dòng)態(tài)突變 指基因組中的某些微衛(wèi)星DNA或短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)在靠近基因或位于基因序列之中時(shí),其重復(fù)次數(shù)在一代代地傳遞過(guò)程中不斷增加的現(xiàn)象。 第三十六張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

11、6月脆性X染色體綜合征*患者Xq27.3內(nèi)(CGG)n 重復(fù)數(shù)為60200個(gè)。*重癥患者(CGG)n拷貝 數(shù)最多可達(dá)2000個(gè)。*正常人(CGG)n拷貝數(shù) 為654個(gè)。第三十七張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、基因突變的效應(yīng)(一)不產(chǎn)生有害效應(yīng)(二)產(chǎn)生遺傳多態(tài)現(xiàn)象(三)引起腫瘤(四)引起遺傳病 中性突變 指在同一位點(diǎn)上兩種或兩種以上的等位基因在群體中同時(shí)和經(jīng)常存在, 每種類(lèi)型的頻率較高, 頻率最低的變異型超過(guò)1。 第三十八張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鐮形細(xì)胞貧血病Hb：2條鏈,141個(gè)氨基酸/ 2條鏈,146個(gè)氨基酸/正常: 6位谷氨酸患者: 6位纈氨酸 第三十九張

12、，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì) HbA HbS 氨基酸 谷氨酸 纈氨酸 RNA GAA GUADNA GAA GTACTT CAT突變鐮形細(xì)胞貧血病的發(fā)病機(jī)制 第四十張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月苯丙氨酸酪氨酸3,4二羥苯丙氨酸多巴醌黑色素苯丙酮酸蛋白質(zhì)苯乳酸苯乙酸對(duì)羥苯丙酮酸尿黑酸乙酰乙酸CO2+H2O321苯丙氨酸羥化酶; 酪氨酸酶; 尿黑酸氧化酶第四十一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、基因損傷的修復(fù) 修復(fù)方式切除修復(fù)重組修復(fù)直接修復(fù)SOS修復(fù)錯(cuò)配修復(fù)第四十二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）切除修復(fù)（excision repair）

13、 DNA經(jīng)UV照射后發(fā)生損傷，在下一輪復(fù)制前，體內(nèi)的酶將包括二聚體在內(nèi)的一段單鏈切除，重新合成一段單鏈予以修復(fù)。 與光修復(fù)相比，不依賴(lài)于光的存在，在黑暗中也能進(jìn)行，所以又被稱(chēng)為暗修復(fù)(dark repair) 。第四十三張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 修復(fù)系統(tǒng)組成:核酸內(nèi)切酶、 核酸外切酶、DNA聚合酶和 DNA連接酶 第四十四張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月胸腺嘧啶二聚體的形成第四十五張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月受損傷的DNA鏈核酸內(nèi)切酶DNA聚合酶核酸外切酶DNA連接酶53第四十六張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9歲女患者 13歲女患者 著色性

14、干皮病第四十七張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）重組修復(fù)(recombination repair)復(fù)制后修復(fù)第四十八張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 含二聚體的DNA仍可復(fù)制，新鏈在二聚體部位留有缺口； 完整的母鏈與有缺口的子鏈重組（交換） 缺口通過(guò)DNA聚合酶的作用，以對(duì)側(cè)子鏈為模板將切去的母鏈修補(bǔ)起來(lái)； 由DNA連接酶將缺刻(nick)連接起來(lái)，完成修復(fù)。第四十九張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Bloom綜合征(Bloom syndrome,BS)臨床表現(xiàn):免疫功能缺陷,日光敏感性面部紅斑,30歲前易患各種腫瘤。第五十一張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）直接修復(fù)（direct repair）不需要DNA聚合酶參與例：胸腺嘧啶二聚體的修復(fù)第五十二張，PPT共五十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月胸腺嘧啶二聚體的光修復(fù)在藍(lán)色光條件下，有一種光