现代遗传学章包括绪论全部学习教案.pptx

会计学1现代现代(xindi)遗传学章包括绪论全部遗传学章包括绪论全部第一页，共66页。第一节第一节 突变突变(tbin)概说概说 一、突变一、突变(tbin)的概念的概念 二、突变二、突变(tbin)的特征的特征规律规律 第2页/共66页第二页，共66页。第一节第一节 基因突变基因突变(j yn t bin)概说概说n n突变（突变（突变（突变（mutation mutation）：突变是一种遗传状态，任何一）：突变是一种遗传状态，任何一）：突变是一种遗传状态，任何一）：突变是一种遗传状态，任何一种可以遗传的种可以遗传的种可以遗传的种可以遗传的DNADNA结构的永久性改变称为突变。结构的永久性改变称为突变。结构的永久性改变称为突变。结构的永久性改变称为突变。n n基因突变（基因突变（基因突变（基因突变（gene mutationgene mutation）：是指一个）：是指一个）：是指一个）：是指一个(y(y )基基基基因内部可以遗传的结构改变，是基因分子内部在某因内部可以遗传的结构改变，是基因分子内部在某因内部可以遗传的结构改变，是基因分子内部在某因内部可以遗传的结构改变，是基因分子内部在某种条件作用下所发生的一个种条件作用下所发生的一个种条件作用下所发生的一个种条件作用下所发生的一个(y(y )或几个核苷酸的或几个核苷酸的或几个核苷酸的或几个核苷酸的改变，导致基因功能发生改变，从而影响有机体的改变，导致基因功能发生改变，从而影响有机体的改变，导致基因功能发生改变，从而影响有机体的改变，导致基因功能发生改变，从而影响有机体的大小、品质、颜色、结构和生长率等性状的改变。大小、品质、颜色、结构和生长率等性状的改变。大小、品质、颜色、结构和生长率等性状的改变。大小、品质、颜色、结构和生长率等性状的改变。第3页/共66页第三页，共66页。n n基因突变一般在染色体结构基因突变一般在染色体结构基因突变一般在染色体结构基因突变一般在染色体结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)上是看不到的，所以又称上是看不到的，所以又称上是看不到的，所以又称上是看不到的，所以又称点突变（点突变（点突变（点突变（pointmutationpointmutationpointmutationpointmutation）。实际上点突变与染色体畸变的界）。实际上点突变与染色体畸变的界）。实际上点突变与染色体畸变的界）。实际上点突变与染色体畸变的界限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。n n突变体（突变体（突变体（突变体（mutantmutantmutantmutant）：含有突变基因，从而表现突变性状的细胞）：含有突变基因，从而表现突变性状的细胞）：含有突变基因，从而表现突变性状的细胞）：含有突变基因，从而表现突变性状的细胞或个体称为突变体或称为突变型。或个体称为突变体或称为突变型。或个体称为突变体或称为突变型。或个体称为突变体或称为突变型。第4页/共66页第四页，共66页。一、基因突变一、基因突变一、基因突变一、基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)的类型的类型的类型的类型n n根据诱发根据诱发根据诱发根据诱发(yuf)(yuf)的原因，基因突变可分为以下两个的原因，基因突变可分为以下两个的原因，基因突变可分为以下两个的原因，基因突变可分为以下两个类型：类型：类型：类型：n n1.1.自发突变（自发突变（自发突变（自发突变（spontaneous mutationspontaneous mutation）：）：）：）：n n 指在没有人工特设的诱发指在没有人工特设的诱发指在没有人工特设的诱发指在没有人工特设的诱发(yuf)(yuf)条件下，由于条件下，由于条件下，由于条件下，由于外界环境的自然作用或生物体内生理或生化变化而诱外界环境的自然作用或生物体内生理或生化变化而诱外界环境的自然作用或生物体内生理或生化变化而诱外界环境的自然作用或生物体内生理或生化变化而诱发发发发(yuf)(yuf)的突变。的突变。的突变。的突变。n n 或者说在自然条件下产生的突变称为自发突变。或者说在自然条件下产生的突变称为自发突变。或者说在自然条件下产生的突变称为自发突变。或者说在自然条件下产生的突变称为自发突变。n n 2.2.诱发诱发诱发诱发(yuf)(yuf)诱变：诱变：诱变：诱变：n n 这是指由人工特设诱发这是指由人工特设诱发这是指由人工特设诱发这是指由人工特设诱发(yuf)(yuf)因素而引起的突因素而引起的突因素而引起的突因素而引起的突变。变。变。变。第5页/共66页第五页，共66页。根据突变引起的表型特征根据突变引起的表型特征根据突变引起的表型特征根据突变引起的表型特征(tzhng)(tzhng)，可将突变分为：，可将突变分为：，可将突变分为：，可将突变分为：n n形态突变（形态突变（morphological mutationmorphological mutation），是泛指能），是泛指能造成外形改变的突变。造成外形改变的突变。n n例：普通绵羊的四肢有一定例：普通绵羊的四肢有一定(ydng)(ydng)的长度，但安康的长度，但安康羊（羊（Ancon sheepAncon sheep）的四肢很短，这类突变可在外观上）的四肢很短，这类突变可在外观上看到，称为可见突变（看到，称为可见突变（visible mutationsvisible mutations）第6页/共66页第六页，共66页。根据突变引起根据突变引起根据突变引起根据突变引起(y(y nqnq)的表型特征，可将突变分为：的表型特征，可将突变分为：的表型特征，可将突变分为：的表型特征，可将突变分为：n n致死突变（lethal mutation）：n n 是指能导致(dozh)个体死亡的突变，致死突变型又可分为全致死突变型（以上死亡），亚致死突变（50%-90%死亡）；半致死突变（10%-50%死亡）和弱致死突变（10%以下死亡）。n n 显性致死：杂合态即有致死。n n 隐性致死：纯合态才有致死 镰刀形贫血症、n n 植物白化基因等 第7页/共66页第七页，共66页。二、基因突变二、基因突变二、基因突变二、基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)的一般特征的一般特征的一般特征的一般特征n n基因突变表现出以下几个方面基因突变表现出以下几个方面基因突变表现出以下几个方面基因突变表现出以下几个方面(fngmin)(fngmin)的普遍特征：的普遍特征：的普遍特征：的普遍特征：n n(一一一一)、突变的稀有性、突变的稀有性、突变的稀有性、突变的稀有性n n(二二二二)、突变的随机性、突变的随机性、突变的随机性、突变的随机性n n(三三三三)、突变的可逆性、突变的可逆性、突变的可逆性、突变的可逆性n n(四四四四)、突变的多方向性、突变的多方向性、突变的多方向性、突变的多方向性n n(五五五五)、突变的重演性、突变的重演性、突变的重演性、突变的重演性n n(六六六六)、突变的独立性、突变的独立性、突变的独立性、突变的独立性n n(七七七七)、突变的平行性、突变的平行性、突变的平行性、突变的平行性n n(八八八八)、突变的有害性和有利性、突变的有害性和有利性、突变的有害性和有利性、突变的有害性和有利性第8页/共66页第八页，共66页。(一一一一)、突变的稀有性、突变的稀有性、突变的稀有性、突变的稀有性 基因自发突变的频率一般是很低的，不同的基因自发突变的频率一般是很低的，不同的基因自发突变的频率一般是很低的，不同的基因自发突变的频率一般是很低的，不同的生物，不同的基因其突变率相差较大；如果在生物，不同的基因其突变率相差较大；如果在生物，不同的基因其突变率相差较大；如果在生物，不同的基因其突变率相差较大；如果在人工诱变条件下，突变频率可以大大提高，有人工诱变条件下，突变频率可以大大提高，有人工诱变条件下，突变频率可以大大提高，有人工诱变条件下，突变频率可以大大提高，有时时时时(y(y ush)ush)可达几千倍。可达几千倍。可达几千倍。可达几千倍。突变频率突变频率突变频率突变频率(mutation rate)(mutation rate)是指生物体在每一世代是指生物体在每一世代是指生物体在每一世代是指生物体在每一世代中或其它规定的单位时间内，在特定的条件下，中或其它规定的单位时间内，在特定的条件下，中或其它规定的单位时间内，在特定的条件下，中或其它规定的单位时间内，在特定的条件下，一个细胞发生某一突变的频率。一个细胞发生某一突变的频率。一个细胞发生某一突变的频率。一个细胞发生某一突变的频率。第9页/共66页第九页，共66页。(二二二二)、突变的随机性、突变的随机性、突变的随机性、突变的随机性1 1、突变可以发生在生物个体发育的任何时期，、突变可以发生在生物个体发育的任何时期，、突变可以发生在生物个体发育的任何时期，、突变可以发生在生物个体发育的任何时期，任何组织的细胞任何组织的细胞任何组织的细胞任何组织的细胞(xbo)(xbo)，在体细胞，在体细胞，在体细胞，在体细胞(xbo)(xbo)或性细胞或性细胞或性细胞或性细胞(xbo)(xbo)中都可发生，但性细胞中都可发生，但性细胞中都可发生，但性细胞中都可发生，但性细胞(xbo)(xbo)发生的频率要比体细胞发生的频率要比体细胞发生的频率要比体细胞发生的频率要比体细胞(xbo)(xbo)高些。高些。高些。高些。2 2、突变体与环境条件之间没有对应关系，基、突变体与环境条件之间没有对应关系，基、突变体与环境条件之间没有对应关系，基、突变体与环境条件之间没有对应关系，基因突变不是适应环境的结果。因突变不是适应环境的结果。因突变不是适应环境的结果。因突变不是适应环境的结果。第10页/共66页第十页，共66页。(三三三三)、突变的可逆性、突变的可逆性、突变的可逆性、突变的可逆性 基因突变可以发生回复突变，显性基因可以基因突变可以发生回复突变，显性基因可以基因突变可以发生回复突变，显性基因可以基因突变可以发生回复突变，显性基因可以突变为隐性基因，而隐性基因也可以突变为显突变为隐性基因，而隐性基因也可以突变为显突变为隐性基因，而隐性基因也可以突变为显突变为隐性基因，而隐性基因也可以突变为显性基因：性基因：性基因：性基因：A a A a 前者称为正向突变（前者称为正向突变（前者称为正向突变（前者称为正向突变（forward mutationforward mutation）。后者称）。后者称）。后者称）。后者称为反向突变或回复突变（为反向突变或回复突变（为反向突变或回复突变（为反向突变或回复突变（back mutationback mutation）。）。）。）。正向突变和反向突变的发生频率是不一样的。在正向突变和反向突变的发生频率是不一样的。在正向突变和反向突变的发生频率是不一样的。在正向突变和反向突变的发生频率是不一样的。在多数情况下，正向突变率总是高于反向突变率。多数情况下，正向突变率总是高于反向突变率。多数情况下，正向突变率总是高于反向突变率。多数情况下，正向突变率总是高于反向突变率。由于由于由于由于(yuy)(yuy)缺失而引起的突变不能发生回复突变。缺失而引起的突变不能发生回复突变。缺失而引起的突变不能发生回复突变。缺失而引起的突变不能发生回复突变。第11页/共66页第十一页，共66页。(四四四四)、突变的多方向性与复等位基因、突变的多方向性与复等位基因、突变的多方向性与复等位基因、突变的多方向性与复等位基因 基因的突变可以向多个基因的突变可以向多个基因的突变可以向多个基因的突变可以向多个(du(du )方向进行，一个方向进行，一个方向进行，一个方向进行，一个基因可以突变为基因可以突变为基因可以突变为基因可以突变为a1a1、a2a2、a3ana3an等而构成所等而构成所等而构成所等而构成所谓的复等位基因（谓的复等位基因（谓的复等位基因（谓的复等位基因（multiple allelesmultiple alleles）。）。）。）。复等位基因：一个基因座位上存在两种以上的一复等位基因：一个基因座位上存在两种以上的一复等位基因：一个基因座位上存在两种以上的一复等位基因：一个基因座位上存在两种以上的一系列等位基因形式，称为复等位基因。如人类系列等位基因形式，称为复等位基因。如人类系列等位基因形式，称为复等位基因。如人类系列等位基因形式，称为复等位基因。如人类ABOABO血型。血型。血型。血型。这些复等位基因可以从野生型基因突变产生，也这些复等位基因可以从野生型基因突变产生，也这些复等位基因可以从野生型基因突变产生，也这些复等位基因可以从野生型基因突变产生，也可以从其它任何一个突变基因突变产生。可以从其它任何一个突变基因突变产生。可以从其它任何一个突变基因突变产生。可以从其它任何一个突变基因突变产生。第12页/共66页第十二页，共66页。第二节第二节 基因突变的分子基因突变的分子(fnz)基础基础第13页/共66页第十三页，共66页。n n基因突变是由于基因突变是由于DNADNA分子（基因编分子（基因编码区）中核苷酸顺序的改变，引码区）中核苷酸顺序的改变，引起起(ynq)(ynq)了基因正常功能的改了基因正常功能的改变（如蛋白质序列的改变），最变（如蛋白质序列的改变），最后导致个体表型的改变。后导致个体表型的改变。第14页/共66页第十四页，共66页。一、突变一、突变一、突变一、突变(tbin)(tbin)的三种方式的三种方式的三种方式的三种方式n n1碱基替代（base substitution）：某一位n n 点的一个碱基对被其他碱基对取代。n n 碱基替换包括(boku)两种类n n(1)转换（transition）：是同型碱基之间的替换，即一种嘌呤被另一种嘌呤替换。或一种嘧啶被另一种嘧啶替换。n n(2)颠换（transversion）：嘌呤和嘧啶之间的替换。即嘌呤为嘧啶代替，嘧啶为嘌呤代替。第15页/共66页第十五页，共66页。第16页/共66页第十六页，共66页。n n2 2移码突变：移码突变：（frameshift mutationframeshift mutation）n n DNA DNA分子中增加或减少一个或几个碱基对，分子中增加或减少一个或几个碱基对，引起密码编组的移动（阅读框的改变）引起密码编组的移动（阅读框的改变）。n n3.3.缺失突变（缺失突变（deletion mutationdeletion mutation）：）：n n 缺失了一个较大缺失了一个较大(jio d)(jio d)片段的片段的DNADNA（缺失（缺失的片段范围可以从十几到几千个碱基）。的片段范围可以从十几到几千个碱基）。第17页/共66页第十七页，共66页。二、基因突变二、基因突变二、基因突变二、基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)的遗传的遗传的遗传的遗传学效应学效应学效应学效应n n不论是碱基替换，还是移码突变，都有可能使由那个基因决定的多肽的氨基不论是碱基替换，还是移码突变，都有可能使由那个基因决定的多肽的氨基不论是碱基替换，还是移码突变，都有可能使由那个基因决定的多肽的氨基不论是碱基替换，还是移码突变，都有可能使由那个基因决定的多肽的氨基酸顺序发生改变，或造成多肽合成终止而不产生完整的肽链。酸顺序发生改变，或造成多肽合成终止而不产生完整的肽链。酸顺序发生改变，或造成多肽合成终止而不产生完整的肽链。酸顺序发生改变，或造成多肽合成终止而不产生完整的肽链。n n 但由于遗传密码具有简并性，所以有些但由于遗传密码具有简并性，所以有些但由于遗传密码具有简并性，所以有些但由于遗传密码具有简并性，所以有些(y(y uxi)uxi)碱基因替换也不一定碱基因替换也不一定碱基因替换也不一定碱基因替换也不一定会造成氨基酸顺序的改变。会造成氨基酸顺序的改变。会造成氨基酸顺序的改变。会造成氨基酸顺序的改变。第18页/共66页第十八页，共66页。第19页/共66页第十九页，共66页。密码子的碱基改变对密码子变化影响的规律密码子的碱基改变对密码子变化影响的规律密码子的碱基改变对密码子变化影响的规律密码子的碱基改变对密码子变化影响的规律 密码子第三位碱基的改变（碱基替换密码子第三位碱基的改变（碱基替换密码子第三位碱基的改变（碱基替换密码子第三位碱基的改变（碱基替换(t hun)(t hun)）：）：）：）：转换：转换：转换：转换：嘧啶碱基的替换嘧啶碱基的替换嘧啶碱基的替换嘧啶碱基的替换(t hun)(t hun)：同义密码子：同义密码子：同义密码子：同义密码子 嘌呤碱基的替换嘌呤碱基的替换嘌呤碱基的替换嘌呤碱基的替换(t hun)(t hun)：同义密码子（：同义密码子（：同义密码子（：同义密码子（trptrp、metmet例外）例外）例外）例外）颠换：颠换：颠换：颠换：只有只有只有只有8 8种密码子仍为同义密码子（种密码子仍为同义密码子（种密码子仍为同义密码子（种密码子仍为同义密码子（leuleu、valval、serser、propro、thrthr、alaala、argarg、glygly）密码子第一位、第二位碱基的改变（碱基替换密码子第一位、第二位碱基的改变（碱基替换密码子第一位、第二位碱基的改变（碱基替换密码子第一位、第二位碱基的改变（碱基替换(t hun)(t hun)）导致密码子改变）导致密码子改变）导致密码子改变）导致密码子改变 第20页/共66页第二十页，共66页。n n1 1同义突变（同义突变（同义突变（同义突变（same sense mutationsame sense mutation）：碱基替代的结果）：碱基替代的结果）：碱基替代的结果）：碱基替代的结果为同义密码子，碱基顺序改变而氨基酸顺序未变。没有为同义密码子，碱基顺序改变而氨基酸顺序未变。没有为同义密码子，碱基顺序改变而氨基酸顺序未变。没有为同义密码子，碱基顺序改变而氨基酸顺序未变。没有(mi y(mi y u)u)突变效应产生，这显然与密码的简并性有关。突变效应产生，这显然与密码的简并性有关。突变效应产生，这显然与密码的简并性有关。突变效应产生，这显然与密码的简并性有关。第21页/共66页第二十一页，共66页。n n2无义突变（无义突变（nonsense mutation）：）：n n是指某一碱基的改变使是指某一碱基的改变使mRNA的的密码子变成终止密码子变成终止(zhngzh)密码，密码，使多肽合成中断，形成不完全的使多肽合成中断，形成不完全的肽链，丧失生物活性。肽链，丧失生物活性。如如 DNA ATG ATT mRNA UAC UAA 酪氨酸酪氨酸 终止终止(zhngzh)如人类珠蛋白如人类珠蛋白链有链有146氨基酸：氨基酸：n nHb McKess-Rock只有只有144个。原个。原因：因：145位位UAU变为变为UAA。第22页/共66页第二十二页，共66页。n n终止密码突变：终止密码的一个终止密码突变：终止密码的一个终止密码突变：终止密码的一个终止密码突变：终止密码的一个(y(y )碱基被取代，突碱基被取代，突碱基被取代，突碱基被取代，突变后的密码子能编码某一氨基酸。变后的密码子能编码某一氨基酸。变后的密码子能编码某一氨基酸。变后的密码子能编码某一氨基酸。n n如如如如HbHb链有链有链有链有141141个氨基酸。个氨基酸。个氨基酸。个氨基酸。Hb Constant SpringHb Constant Spring的的的的 链链链链142142位位位位的的的的UAAUAA变为变为变为变为CAACAA，终止密码变为氨酰胺，肽链一直延长到，终止密码变为氨酰胺，肽链一直延长到，终止密码变为氨酰胺，肽链一直延长到，终止密码变为氨酰胺，肽链一直延长到173173位另一终止密码子。位另一终止密码子。位另一终止密码子。位另一终止密码子。第23页/共66页第二十三页，共66页。n n3错义突变（错义突变（missense mutation）：）：n n指碱基替换的结果引起氨基酸序指碱基替换的结果引起氨基酸序列列(xli)的改变。有的影响到的改变。有的影响到蛋白质的活性和功能，甚至丧失蛋白质的活性和功能，甚至丧失全部活性，从而影响表型；也有全部活性，从而影响表型；也有引起蛋白质活性和功能不同程度引起蛋白质活性和功能不同程度的丧失。的丧失。第24页/共66页第二十四页，共66页。n n3 3错义突变（错义突变（错义突变（错义突变（missense mutationmissense mutation）。）。）。）。(1)(1)渗漏突变（渗漏突变（渗漏突变（渗漏突变（leaky mutationleaky mutation）：错义突变的产）：错义突变的产）：错义突变的产）：错义突变的产物仍有部分活性，使表型介于完全突变型和野生物仍有部分活性，使表型介于完全突变型和野生物仍有部分活性，使表型介于完全突变型和野生物仍有部分活性，使表型介于完全突变型和野生型之间。型之间。型之间。型之间。(2)(2)中性突变（中性突变（中性突变（中性突变（neutral mutationneutral mutation）：多肽链中相应）：多肽链中相应）：多肽链中相应）：多肽链中相应位点发生的氨基酸的取代并不影响位点发生的氨基酸的取代并不影响位点发生的氨基酸的取代并不影响位点发生的氨基酸的取代并不影响(y(y ngxingxi ng)ng)蛋蛋蛋蛋白质的功能或基本上不影响白质的功能或基本上不影响白质的功能或基本上不影响白质的功能或基本上不影响(y(y ngxingxi ng)ng)蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质的活性，不表现明显的性状变化。活性，不表现明显的性状变化。活性，不表现明显的性状变化。活性，不表现明显的性状变化。(3)(3)无声突变（无声突变（无声突变（无声突变（silent mutationsilent mutation）：中性突变和同）：中性突变和同）：中性突变和同）：中性突变和同义突变统称之为无声突变。义突变统称之为无声突变。义突变统称之为无声突变。义突变统称之为无声突变。第25页/共66页第二十五页，共66页。(4)(4)分子病：由于蛋白质分子中氨基酸替代导致分子病：由于蛋白质分子中氨基酸替代导致分子病：由于蛋白质分子中氨基酸替代导致分子病：由于蛋白质分子中氨基酸替代导致(d(d ozh)ozh)一疾病。一疾病。一疾病。一疾病。人类血红蛋白的突变多数是由于碱基替换引起的。目前已知血红蛋人类血红蛋白的突变多数是由于碱基替换引起的。目前已知血红蛋人类血红蛋白的突变多数是由于碱基替换引起的。目前已知血红蛋人类血红蛋白的突变多数是由于碱基替换引起的。目前已知血红蛋白白白白 链有链有链有链有4040多种，多种，多种，多种，链有链有链有链有8080多种。多种。多种。多种。a aHbAHbA正常人血红蛋白正常人血红蛋白正常人血红蛋白正常人血红蛋白 链链链链NN端的第端的第端的第端的第6 6位氨基酸是谷氨酸。位氨基酸是谷氨酸。位氨基酸是谷氨酸。位氨基酸是谷氨酸。HbS HbS镰型细胞贫血症，第镰型细胞贫血症，第镰型细胞贫血症，第镰型细胞贫血症，第6 6位位位位缬氨酸。缬氨酸。缬氨酸。缬氨酸。HbC HbC，轻度贫血症，第，轻度贫血症，第，轻度贫血症，第，轻度贫血症，第6 6位位位位赖氨酸。赖氨酸。赖氨酸。赖氨酸。b b 链链链链6363位氨基酸正常是组氨酸，被酪氨酸取代位氨基酸正常是组氨酸，被酪氨酸取代位氨基酸正常是组氨酸，被酪氨酸取代位氨基酸正常是组氨酸，被酪氨酸取代HbMSHbMS。铁血红。铁血红。铁血红。铁血红蛋白蛋白蛋白蛋白 症，被精氨酸取代症，被精氨酸取代症，被精氨酸取代症，被精氨酸取代不稳定的血红蛋白症（不稳定的血红蛋白症（不稳定的血红蛋白症（不稳定的血红蛋白症（HbZHbZ）。）。）。）。第26页/共66页第二十六页，共66页。第27页/共66页第二十七页，共66页。第28页/共66页第二十八页，共66页。n n4移码突变：移码突变：n n 阅读框（阅读框（ORF）插入或者）插入或者缺失一个或几个碱基，导致从突缺失一个或几个碱基，导致从突变位点起，后面的密码子发生改变位点起，后面的密码子发生改变变;或产生终止密码子，提前终或产生终止密码子，提前终止肽链的合成；或使正常的密码止肽链的合成；或使正常的密码子改变为编码氨基酸的密码子，子改变为编码氨基酸的密码子，继续肽链的合成，直到下一个终继续肽链的合成，直到下一个终止密码子结束肽链的合成。止密码子结束肽链的合成。n n 例如例如Hb Wayne是是138位位UCC失去一个失去一个C，使，使链的合成不在原链的合成不在原来应该终止的地方来应该终止的地方(dfng)停止，停止，一直到一直到146位合成精氨酸后才终位合成精氨酸后才终止，从而使止，从而使链延长。链延长。第29页/共66页第二十九页，共66页。第三节、自发第三节、自发(zf)突变的机理突变的机理n n自发突变自发突变自发突变自发突变(tbin)(tbin)（spontaneous mutationsspontaneous mutations）n n一、一、一、一、DNA DNA复制错误复制错误复制错误复制错误n n二、二、二、二、自发的化学变化自发的化学变化自发的化学变化自发的化学变化n n1.1.脱嘌呤（脱嘌呤（脱嘌呤（脱嘌呤（depurinationdepurination）n n2.2.脱氨（基）脱氨（基）脱氨（基）脱氨（基）(deamination)(deamination)作用作用作用作用n n3.3.氧化作用损伤碱基（氧化作用损伤碱基（氧化作用损伤碱基（氧化作用损伤碱基（oxidatively oxidatively n n damaged bases damaged bases）第30页/共66页第三十页，共66页。第三节、自发突变第三节、自发突变第三节、自发突变第三节、自发突变(tbin)(tbin)的机理的机理的机理的机理n nDNADNADNADNA复制错误复制错误复制错误复制错误n n以以以以DNADNADNADNA为模板为模板为模板为模板(mbn)(mbn)(mbn)(mbn)按碱基配对进行按碱基配对进行按碱基配对进行按碱基配对进行DNADNADNADNA复制是复制是复制是复制是一个严格而精确的事件，但也不是完全不发生错误一个严格而精确的事件，但也不是完全不发生错误一个严格而精确的事件，但也不是完全不发生错误一个严格而精确的事件，但也不是完全不发生错误的。的。的。的。（1 1）母链碱基发生）母链碱基发生(fshng)(fshng)互变异构，导致碱基替换互变异构，导致碱基替换第31页/共66页第三十一页，共66页。n n（2 2）移码突变）移码突变）移码突变）移码突变(tbin)(tbin)第32页/共66页第三十二页，共66页。n n二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤n n1、脱脱嘌嘌呤呤（depurination）：由由于于(yuy)碱碱基基和和脱脱氧氧核核糖糖间间的的糖糖苷苷的的断断裂裂，A或或G从从DNA链链的的骨骨架架上上脱脱落落下下来来，成成为为一一个个 脱脱 嘌嘌 呤呤 位位 点点(apurinic site,AP site)。n n 第33页/共66页第三十三页，共66页。n n二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤(snshng)(snshng)n n 2 2、脱脱脱脱氨氨氨氨基基基基(deamination)(deamination)：细细细细胞胞胞胞正正正正常常常常生生生生理理理理条条条条件件件件下下下下只有胞密啶只有胞密啶只有胞密啶只有胞密啶(c)(c)氨基易脱，成为尿密啶氨基易脱，成为尿密啶氨基易脱，成为尿密啶氨基易脱，成为尿密啶(U)(U)。n nn n 第34页/共66页第三十四页，共66页。n n二、自发的化学二、自发的化学二、自发的化学二、自发的化学(huxu)(huxu)损伤损伤损伤损伤n n 2 2、脱氨基、脱氨基、脱氨基、脱氨基(deamination)(deamination)：n n 另另另另一一一一种种种种更更更更为为为为严严严严重重重重是是是是5-5-甲甲甲甲基基基基胞胞胞胞密密密密啶啶啶啶(5mc)(5mc)脱脱脱脱氨氨氨氨基作用。基作用。基作用。基作用。5mc5mc脱氨基后产生的是胸腺密啶（脱氨基后产生的是胸腺密啶（脱氨基后产生的是胸腺密啶（脱氨基后产生的是胸腺密啶（T T）。）。）。）。n n 第35页/共66页第三十五页，共66页。n n二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤二、自发的化学损伤n n 3 3、碱基氧化损伤：、碱基氧化损伤：、碱基氧化损伤：、碱基氧化损伤：n n 在在在在细细细细胞胞胞胞需需需需氧氧氧氧代代代代谢谢谢谢过过过过程程程程中中中中产产产产生生生生的的的的氧氧氧氧化化化化物物物物，如如如如超超超超氧氧氧氧基基基基O2-O2-、过过过过氧氧氧氧化化化化氢氢氢氢(H2O2)(H2O2)和和和和羟羟羟羟基基基基(qingj)(-(qingj)(-OH)OH)，可引起，可引起，可引起，可引起NDANDA的氧化损伤：的氧化损伤：的氧化损伤：的氧化损伤：n n n n n n GO GO可和可和可和可和A A错配，导致错配，导致错配，导致错配，导致GTGT。G G氧化氧化(ynghu)(ynghu)后产生后产生8-8-氧鸟嘌呤氧鸟嘌呤(8-O-G)(8-O-G)或或“GO”“GO”第36页/共66页第三十六页，共66页。n n三、其它类型的自发突变三、其它类型的自发突变三、其它类型的自发突变三、其它类型的自发突变n n转座子和插入序列可以引起基因的突变。转座子和插入序列可以引起基因的突变。转座子和插入序列可以引起基因的突变。转座子和插入序列可以引起基因的突变。n n在在在在遗遗遗遗传传传传物物物物重重重重组组组组过过过过程程程程中中中中，如如如如果果果果在在在在随随随随机机机机重重重重复复复复的的的的染染染染色色色色体体体体区区区区域域域域(qy)(qy)发发发发生生生生了了了了重重重重复复复复序序序序列列列列间间间间错错错错误误误误配配配配对对对对，错错错错配配配配区区区区就就就就会会会会产产产产生生生生不不不不等等等等交交交交换换换换，结结结结果果果果是是是是不不不不等等等等交交交交换换换换的的的的两两两两条条条条染染染染色色色色体体体体中中中中一一一一条条条条染染染染色色色色体体体体产产产产生生生生了了了了缺失，另一条产生了重复。缺失，另一条产生了重复。缺失，另一条产生了重复。缺失，另一条产生了重复。第37页/共66页第三十七页，共66页。第四节、诱发突变第四节、诱发突变(tbin)的机理的机理n n一一一一 、化学物质、化学物质、化学物质、化学物质n n 1.1.碱基类似物碱基类似物碱基类似物碱基类似物n n 2.2.碱基的修饰剂碱基的修饰剂碱基的修饰剂碱基的修饰剂n n 3.DNA 3.DNA插入插入插入插入(ch r)(ch r)剂剂剂剂n n二二二二 、放射线、放射线、放射线、放射线n n 紫外线、电离辐射紫外线、电离辐射紫外线、电离辐射紫外线、电离辐射n n X-X-射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、射线、宇宙射线宇宙射线宇宙射线宇宙射线 第38页/共66页第三十八页，共66页。n n一一一一 、化学物质、化学物质、化学物质、化学物质n n 1.1.碱基类似物碱基类似物碱基类似物碱基类似物n n (1)(1)5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶（5-bromouracil,5-BU5-bromouracil,5-BU）n n (2)(2)氨基嘌呤氨基嘌呤氨基嘌呤氨基嘌呤（2-aminopurine 2-AP2-aminopurine 2-AP）n n (3)(3)迭氮胸苷迭氮胸苷迭氮胸苷迭氮胸苷（AZT,azidothymidineAZT,azidothymidine）第39页/共66页第三十九页，共66页。一、化学物质一、化学物质 1.1.碱基类似物碱基类似物碱基类似物碱基类似物n n（1 1）5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶n n 和和和和T T很很很很相相相相似似似似(xin(xin s)s)，仅仅仅仅在在在在第第第第5 5个个个个碳碳碳碳元元元元子子子子上上上上由由由由BrBr取取取取代代代代了了了了甲甲甲甲基基基基 ，5-BU5-BU有有有有酮酮酮酮式式式式、烯烯烯烯醇醇醇醇式式式式两两两两种种种种异异异异构构构构体，可分别与体，可分别与体，可分别与体，可分别与A A及及及及G G配对结合配对结合配对结合配对结合第40页/共66页第四十页，共66页。n n碱基类似物：碱基类似物：碱基类似物：碱基类似物：第41页/共66页第四十一页，共66页。n n(2)2-(2)2-氨基嘌呤氨基嘌呤氨基嘌呤氨基嘌呤n n (2-AP)(2-AP)也是碱基的类似物，有正常也是碱基的类似物，有正常也是碱基的类似物，有正常也是碱基的类似物，有正常(zhngchng)(zhngchng)状状状状态和稀有状态两种异构体，可分别与态和稀有状态两种异构体，可分别与态和稀有状态两种异构体，可分别与态和稀有状态两种异构体，可分别与T T和和和和C C配对结合。配对结合。配对结合。配对结合。当当当当2-AP2-AP掺入到掺入到掺入到掺入到 DNA DNA复制中时，由于其异构体的变换而复制中时，由于其异构体的变换而复制中时，由于其异构体的变换而复制中时，由于其异构体的变换而导致导致导致导致A A T G T G C C第42页/共66页第四十二页，共66页。(3)(3)迭氮胸苷（迭氮胸苷（AZT,azidothymidineAZT,azidothymidine）用于治疗爱滋病（获得性免疫缺损缺合症，用于治疗爱滋病（获得性免疫缺损缺合症，acguired acguired immunodeficiencyimmunodeficiencysyndrome,azidothymidinesyndrome,azidothymidine，AIDSAIDS）一种药物。）一种药物。爱滋病毒，又称为人类免疫缺陷病毒爱滋病毒，又称为人类免疫缺陷病毒-I-I（human human immunodeficiency immunodeficiency rirus-1,HIV-1 rirus-1,HIV-1），是一种反转录病毒，其遗传物是），是一种反转录病毒，其遗传物是RNARNA，但当病毒侵入细但当病毒侵入细胞后通过反转录酶将基因组胞后通过反转录酶将基因组RNARNA反转录成一个反转录成一个DNADNA拷贝即拷贝即cDNAcDNA。这个。这个DNADNA整合整合(zhn(zhn h)h)到宿主细胞的基因组到宿主细胞的基因组DNADNA中，然后能进行中，然后能进行一系列的新的蛋白合成，从而一系列的新的蛋白合成，从而产生新的病毒。产生新的病毒。AZT AZT能作为能作为T T的类似物掺入的类似物掺入DNADNA中。中。AZTAZT在病毒在病毒RNADNARNADNA的阶段是的阶段是反转录酶的底物，但在细胞中它却不是反转录酶的底物，但在细胞中它却不是DNADNA聚合酶的合适聚合酶的合适底物。这样底物。这样AZTAZT的的作用是一种选择性的毒物，可以抑制病毒作用是一种选择性的毒物，可以抑制病毒cDNAcDNA的产物，的产物，阻断新的病毒的合阻断新的病毒的合成。成。第43页/共66页第四十三页，共66页。n n2.碱基的修饰剂n n(1)亚硝酸（introus acid,NA）n n 氧化脱氨作用：n n 使G第2个碳原子上的氨 脱 去，产 生 黄 嘌 呤（xanthine,x），仍 和 C配 对(pi du)，故不产生转换突变；n n 使C和A脱氨后分别产生U和次黄嘌呤H，产生了转换，使CG转换成AT，AT转换成GC第44页/共66页第四