第十三章基因突变与DNA损伤修复预案.ppt

第十三章 基因突变与DNA损伤修复 学习要点： 1.基因突变的相关概念 2.基因突变的分子基础 3.突变的修复机制 4.突变的检测 5.突变的遗传学效应 第一节 基因突变的相关概念 一、突变的概念 突变(mutation) :基因结构的改变，导致表型的改变的变化 突变体(mutant)：具有突变表型的细胞或个体 正向突变(forward mutation)：偏离野生型性状的突变 反向突变(back mutation)：由偏离的性状回复为野生型性状的突变 自发突变(spontaneous mutation)：在自然条件下产生的突变 诱发突变(induced mutation）：机体在诱发环境下产生的突变 生化突变(biochemical mutation）：使机体的代谢过程发生改变或丧失的突变 无效突变(null mutaion)：完全丧失原有基因功能的突变 渗漏突变(leaky mutation) ：部分丧失原有基因功能的突变 致死突变(lethal mutation) ：影响生物体的生活力，导致个体死亡的突变 条件致死突变(conditional lethal mutation)：在给定的某种条件下可以存活，如果缺少这种条件就会致死的突变 二、突变类型 1.突变发生的 细胞类型 体细胞突变(somatic mutation) Clone：无性繁殖。 生殖细胞突变(germinal mutation) 2.突变 的表型: (1)形态突变 morphological mutaion (2)生化突变 biochemical mutaion (3)失去功能突变 loss-of-function mutation (4)获得功能突变 gain-of-function mutation (5)致死突变 lethal mutaion (6)条件致死突变 conditional lethal mutaion 三、突变的性质 1.稀有性:突变发生的频率很低 突变率(mutation rate):在特定的条件下,单位时间间内(通常为一个世代),一个细胞发生某一事件的概率. 高等真核生物自发突变概率为1/10-5—10-10。 2.可逆性：突变型可以恢复为野生型，通常由发生在第二个位点的突变所回复，如抑制基因→敏感因子。回复突变率一般小于正向突变率。可逆性区别于染色体的缺失。 3.多向性（随机性）：多方向，形成复等位基因。 第二节 基因突变的分子基础 一、自发突变(spontaneous mutation) 自发突变可能由复制错误、DNA损伤和转座作用等引起。 1.DNA复制错误(errors of DNA replication) DNA碱基有互变异构体，造成DNA复制过程中的DNA错配。 ⅰ转换：Purine→ Pu;或者 Pyrimidine→ Py ⅱ颠换：Pu →Py; 或者Py→Pu ⅲ移码突变：增加或减少几个碱基,导致蛋白质翻译错位。 ⅳ缺失和重复：大片段碱基的缺失或重复，如E.coli乳糖发酵调节基因lacⅠ中四碱基重复序列。 野生型: 5‘-GTCTGGCTGGCTGGC-3’ 突变型FS5: 5‘-GTCTGGCTGGCTGGCTGGC-3’ 突变型FS2: 5‘-GTCTGGCTGGC-3’ 2.DNA损伤（lesions） ⅰ脱嘌呤 由于碱基和脱氧核糖间的糖苷键受到破坏,从而引起一个鸟嘌呤或腺嘌呤从DNA分子上脱落下来. ⅱ脱氨基 C脱氨基变成U;A脱氨基变成H,： A A-T →→ → H-T→→→ H-C→→→ H-C ↘→A-T ↘→G-C B G-C →→ → G-U→→→ A-U→→→A-U ↘→G-C ↘→A-T 造成转换 ⅲ氧化损伤（oxidative lesions）: O2- OH- H2O2