基因突变与基因重组.ppt

十三章 基因及基因突变 一、基因的概念 五、 结构基因的结构 （一）断裂基因的概念及结构 断裂基因（split gene） 基因的编码序列被非编码序列所间隔，形成嵌合排列的断裂形式称为断裂基因。 1. 外显子和内含子 外显子（exon） 断裂基因中编码序列称为外显子，它是基因中可表达为多肽的部分。 内含子（intron） 断裂基因中的非编码序列称为内含子。 2. 外显子与内含子接头——“GT–AG法则” 外显子与内含子相连接的部位通常是一段高度保守的特定序列，即内含子5′端都是GT开始，3′端都是AG结尾，这种接头方式称为“GT–AG法则”。 在RNA中对应为GU–AG，是RNA剪接的信号。 3.结构基因的侧翼序列与调控序列 启动子 增强子 终止子 增强子 是一段能增强启动子转录效率的特定序列，从而明显地提高基因转录的效率。 特点： ①远距离调控 ②无方向性 终止子（terminator） 是位于基因末端的一段特异序列，具有终止转录的功能。它位于转录终止点的上游，由一段反向重复序列及特定的序列5＇-AATAAA-3＇组成，二者构成转录终止信号。 基因的结构 基因突变若发生在__________________中将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在_________________一般不能遗传。人体某些体细胞的基因突变，有可能发展成_____ 。 根据突变的分子机理，突变又可分为以下三种： 1.碱基替换： 指DNA分子多核苷酸链中原有的某一特定碱基或碱基对被其他碱基或碱基对置换、替换的突变形式。 转换（transition）：指ＤＮＡ分子中的嘌呤为另一种嘌呤或嘧啶为另一种嘧啶所取代而引起的突变。 颠换（transversion）：指DNA分子中的嘌呤被嘧啶取代或嘧啶被嘌呤取代所引起的突变。 mRNA mRNA 镰刀型细胞贫血症 正常人的红细胞 mRNA （4）终止密码突变：这是一类刚好与无义突变相反的突变，是由于终止密码子突变为编码子，使肽链延长。 2.移码突变（frameshift mutation）： 由于DNA多核苷酸链中碱基对的插入或缺失，以致自插入或缺失点之后部分三联体密码子组合发生改变的基因突变形式。 3.动态突变： 人类基因组中的短串联重复序列，尤其是基因编码序列或侧翼序列中的三核苷酸重复序列，在一代代传递过程中重复次数发生明显增加，从而导致某些遗传病的发生，称为动态突变。 如脆性X综合征（Fra X） 分子遗传学基础：三核苷酸(CGG)n的重复序列拷贝数增加所致。 CTT GAA 谷氨酸 缬氨酸 DNA mRNA 氨基酸 蛋白质 正常 异常 GUA CAT GTA 突变 GAA _____原因 _____原因 镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗 传病，是由于基因的_________发生了改变产生的。 病因： 基因突变 分子结构 根本 直接 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA分子中的碱基发生变化 DNA分子中的碱基对发生变化 具体变化过程: DNA 多肽链 ACT UAC ATT ATG UAA UGA 终止 终止 酪氨酸 颠换 G替代T 转换 T替代C ACC UGG 色氨酸 （3）无义突变：是指由于突变而使其某一编码子突变为终止密码子（UGA,UAG，UGG）。 （1）一个或两个碱基对 的插入 或缺失 （2）三个碱基对的插入 或缺失 插入或缺失位点之后整个密码子碱基组合及排列顺序的改变 插入或缺失位点在 同一个密码子之内 插入或缺失位点 在两个密码子之间 （又称整码突变） 多核苷酸链上额外的增加或减少1个三联体密码子 插入或缺失位点前、后各1个遗传密码的改变，而并不会改变其他密码子的碱基组成和编码顺序 （3）当在某一位点插入或缺 失1~2个碱基对的同时，又 在该突变位点之后的某一位点相应的缺失或插入同样数目的碱基对 引起前、后两个位点之间密码组合的改变，其后的其他密码子组合仍可保持正常 丙 天酰 谷 终止密码 丝 精 酪 插入又缺失（一个碱基） UCC ACA- 苏 AA U 天冬 GCU 丙 CU CGC 精 GCU 丙 U 移码突变的几种结果 正常密码组合 GCU- AAC- GAA- A CU UAC- GCU AAC- GAA- UA A AGA UAC- 丙 天酰 谷 苏 酪 缺失三个碱基 AAC- GAA- ACA- CCU- AGA- UAC- 天酰 谷 苏 脯 精 酪 插入三个碱基 ACG AAA CAG CUA GUC- UAC- 苏 赖 谷酰 亮 缬 酪 缺失一个碱基