染色体断裂愈合模型C.PPT

1999 第12章 突变和重组机理 第一节 突变的分子基础 第二节 遗传重组分子机理 第三节 转座遗传因子 第四节 DNA损伤的修复 第一节 突变的分子基础 基因突变是由于DNA分子中核苷酸顺序的改变，进而基因作用改变，最后导致个体表型的改变。 一、突变的两种方式 1．碱基替代（base substitution）：某一位点的一个碱基对被其他碱基对取代。碱基替换包括两种类型。(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。 一、突变的两种方式 1．碱基替代（base substitution）：某一位点的一个碱基对被其他碱基对取代。碱基替换包括两种类型。(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。 一、突变的两种方式 2．移码突变：DNA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（frame-shift mutation）。 一、突变的两种方式 一、突变的两种方式 Three basic types of gene mutations are base substitutions, insertions, and deletions. 一、突变的两种方式 Three basic types of gene mutations are base substitutions, insertions, and deletions. 二、突变产生的机理 1．互变异构化(tautomer)：一个质子的位置变化而改变了碱基氢键的特性。 嘌呤的氨基形式 ? 嘌呤的稀有亚氨基形式 （与胸腺嘧啶配对） （与胞嘧啶配对） 造成： A=T→G=C （转换） 互变异构化在DNA复制中自发产生。 二、突变产生的机理 Purine and pyrimidine bases exist in different forms called tautomers (互变异构体). (a) A tautomeric shift occurs when a proton changes its position, resulting in a rare tautomeric form. 二、突变产生的机理 (b) Standard and anomalous base-pairing arrangements occur if bases are in the rare tautomeric forms. Base mispairings due to tautomeric shifts were originally thought to be a major source of errors in replication, but such structures have not been detected in DNA, and most evidence now suggests that other types of anomalous pairings are responsible for replication errors. 二、突变产生的机理 2．碱基类似物（base analogues）：是在化学结构上与DNA的碱基很相似的物质，在DNA复制时，“冒充”碱基掺入到DNA链中去。 例如：5-溴尿嘧啶（BU）是胸腺嘧啶（T）的结构类似物。当细菌在BU中培养时，T被BU取代，与A配对。 BU的酮式结构 ? BU的烯醇式结构 （与A配对）多 （与G配对）少 造成 AT → GC（多） GC → AT（少） （转换） 其他化合物：5-氯（氟）尿嘧啶， 2-氨基嘌呤 二、突变产生的机理 5-Bromouracil (a base analog) resembles thymine, except that it has a bromine atom in place of a methyl group on the 5-carbon atom. Because of the similarity in their structures, 5-bromouracil may be incorporated into DNA in place of thymine. Like thymine, 5-bromouracil normally pairs with adenine but, when ionized, it may pair with guanine through wobble. 二、突变产生的机理 5-B