2基因突变与修复机制课件.pptVIP

第二章 基因突变与DNA的损伤修复;重要性分析： 本部分是遗传变异的重要内容，基因突变与生物进化、人类健康和农业良种选育关系密切。;第一节、基因突变与多态的关系;依据定义，群体中存在一个正常（野生）的等位基因，而突变可以产生一个少有的不正常的变异体（相对野生性状）。 This implies there is a normal allele that is prevalent in the population and that the mutation changes this to a rare and abnormal variant. ;把因基因突变而表现突变性状的细胞或个体，称为突变体（mutant），或称突变型。;二、基因突变的随机性 random 1、生物个体发育的任何时期中均可发生突变，即体细胞突变和性细胞突变。;体细胞突变（somatic mutation，Acquired mutation ），危害个体； 生殖细胞突变（germ-line mutation；hereditary mutations ），危害群体。;金银眼猫;2．基因突变通常独立发生： 某一基因位点的一个等位基因发生突变时，不影??另一个等位基因，即等位基因中两个基因不会同时发生突变。;三、基因突变的稀有性 rarity;四、基因突变的重演性和可逆性 reversibility 1.重演性：同一生物不同个体间可以多次发生同样的突变。;2.可逆性：象许多生化反应过程一样是可逆的。 正突变 （forward mutation）：使野生型基因失活的突变。 回复突变 （back mutation）：通过重建原来的DNA序列或在基因其它部位获得补偿性突变。也叫反突变（reverse mutation)。;（1）真正回复（true reversion)：是使表型恢复到野生型的突变（多发生在碱基替换）。 （2）抑制基因突变（suppressor mutation）：发生在其它位置的另一次的突变正好补偿了第一次突变的效应，使其恢复到野生型表型。;例如大肠杆菌的色氨酸合成酶A亚基的突变抑制效应;基因间抑制基因突变：一个基因突变被另一基因突变抑制。;为什么回复突变频率远比正向突变低？;五、突变的多方向性 multi-direction 1．基因突变的方向不定，可多方向发生：;2．复等位基因(multi-allele)： 指位于同一基因位点上各个等位基因的总体。复等位基因并不存在于同一个体中 (同源多倍体除外)，而是存在于同一生物群内。;;(2)人类血型：由三个复等位基因IA、IB和i 决定，其中IA、IB对i基因均为显性，IA与IB间无显隐性关系(二者同时存在，表现各自的作用)。这三个复等位基因可组成6种基因型和4种表现型：;六、基因突变的有害性和有利性 disadvantage and advantage;2、中性突变 控制次要性状的基因发生突变，不影响该生物的正常生理活动，因而仍保持其正常的生活力和繁殖力，被自然选择保留下来。 例如：水稻有芒、无芒；小麦红皮、白皮。;七、突变的平行性;1、根据突变源于不同细胞类型 1）体细胞突变 2）生殖细胞突变;;3、从影响基因的显隐性上 显性突变（dominant mutation） 造成显性表型的突变，表现早纯合慢，第一代就能表现，第二代能纯合，而检出纯合突变体则需到第三代。;4、根据功能是否改变;7、DNA序列的改变-点突变;错义突变(Missense mutation) 多肽链中相应位点发生的氨基酸的取代影响蛋白质的功能。;渗漏突变(Leaky mutation) 仅导致蛋白功能下降的错义突变； 保守性错义突变（Conservative mutation) 也叫中性突变（neutral mutation）多肽链中相应位点发生氨基酸取代并不影响蛋白质的功能; 非保守性错义突变 导致蛋白功能和结构严重改变的错义突变（不同化学性质氨基酸的替换）。;移码突变（frameshift mutation）：由于插入或缺失单个或几个（不是3个）碱基，从而造成编码序列的移码。通常导致蛋白产物功能丧失。;无义突变 ： 一个氨基酸密码子突变为翻译终止密码子，导致产生不完整多肽或无法完成翻译。;（2）突变发生在非编码区 在DNA水平上如在启动子、内含子、终止子等，可影响RNA聚合酶以及相关转录因子的结合位点；在RNA水平上则影响核糖体的结合、外显子拼接等;8、正向遗传学和反向遗传学 正向遗传学是指通过生物或细胞的自发突变或人工诱变，寻找特定的性状改变，然后发现对应的突变基因，并揭示其功能。简单地说从表型变化研究基因的变化。;图位克隆（map-based cloning）--经典正向遗传学鉴定基因的方法;Map-based