基因突变与DNA损伤修复.ppt

《基因突变与DNA损伤修复.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、13基因突变与DNA损伤修复要点：1.基因突变的相关概念、类型2.基因突变的机制3.基因突变的修复机制4.基因突变的检测基因突变（genemutation）:基因的核苷酸顺序或数目发生改变。仅涉及DNA分子中单个碱基的改变称点突变（pointmutation）。涉及多个碱基的还有缺失、重复和插入。突变体(mutant)：具有突变表型的细胞或个体。13.1基因突变的概念、类别及性质（1）概念①从突变的表型:1）形态突变：突变影响生物的形态结构。2）生化突变：突变影响生物的代谢过程，导致一个特定生化功能的改变

2、或丧失。3）致死突变：突变影响生物个体的生活力。分为显性致死和隐性致死。4）条件致死突变：在某一些条件下致死，而在另一些条件下成活的突变。（2）突变类型②从对遗传信息的改变:1）同义突变:碱基序列的改变没有引起产物氨基酸序列的改变,与密码子的简并性有关。2）无义突变:某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子变成了终止密码子，使蛋白质合成提前终止，因而蛋白质产物一般是没有活性的。3）错义突变:碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变。有些错义突变严重影响蛋白质活性甚至完全无活性，从而影响了表现型。如果该基因是

3、必须基因，则称为致死突变。有些错义突变的产物仍有部分活性，使表型介于野生型与突变型之间的中间类型，称为渗漏突变。有些错义突变不影响或基本上不影响蛋白质的活性，不表现明显的性状变化，称为中性突变。③按其发生的原因:1)自发突变（spontaneousmutation）：在自然情况下发生的突变。2)诱发突变（inducedmutation）：人们有意识地利用物理、化学诱变因素引起的突变。①随机性：可发生在体细胞和生殖细胞中。生殖细胞的突变频率高于体细胞。体细胞突变在显性或纯合状态才能表现，出现嵌合体。②稀有

4、性：突变率是很低的。高等动植物10-5～10-8，细菌10-4～10-10，反应了物种的基因的相对稳定性。（3）突变的性质③可逆性1)野生型基因突变型。2)回复突变率一般低于正突变率。3)真正的回复突变很少发生。常被第二个位点的突变所抑制，抑制因子突变（suppressormutation）。4)回复突变的有无是区别基因突变与染色体缺失或重复的标志。正突变回复突变④突变的多方向性和复等位基因同一基因可突变为多个等位基因。突变的基因可以再突变。这一系列的等位基因就叫做复等位基因。这是由于同一座位内的不

5、同位点上的结构发生变化产生的。⑤突变的有害性和有利性。一般，有害突变多，有利突变少。eg.5-BU是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，酮式结构易与A配对；烯醇式结构易与G配对。13.2.1碱基类似物13.2点突变的诱变机制A.T→A.5-BU（酮式）→G.5-BU（烯醇式）→G.CA.5-BUG.C→A.T2-AP是腺嘌呤的类似物，既可与T配对，也可与C配对。A.T→2-AP.T→2-AP.C→G.CG.C→2-AP.C→2-AP.T→A.T（1）烷化剂:甲磺酸乙酯(EMS)、亚硝基胍(NG)等。通过改变碱基结

6、构使碱基错配。当G烷基化后可与T配对，导致碱基转换。G.C→A.T。或：烷化剂使嘌呤脱落，造成转换、颠换；DNA链的断裂或交联。13.2.2碱基改变（2）嵌入剂eg.吖啶橙、吖啶黄素、原黄素等碱基对的类似物，易造成移码突变。（1）紫外线：产生环丁烷嘧啶二聚体和6-4光产物。①双链间形成，阻碍DNA的复制。②同一链上相邻T间形成，阻碍碱基的正常配对和腺嘌呤的正常掺入，使复制在这个点上停止或错误进行，产生碱基顺序改变了的新链。13.2.3碱基损伤（2）黄曲霉(B1)的作用使鸟嘌呤G脱落，SOS修复引入A,造成

7、G.C→A.T。13.2.4基因的定点突变1）寡核苷酸诱导的基因定点突变将某基因克隆到载体上→人工合成含有突变位点的一对引物（突变位点位于引物中心附近，两端有足够的序列足以互补配对）→PCR扩增→DpnⅠ酶切→将突变DNA转入受体→筛选重组子。2）双引物法将某基因克隆到载体上→人工合成一对互补的含有突变碱基的引物→在基因的上游和下游各设计一个引物，分别与突变位置处的一个引物进行PCR扩增→两个PCR产物混合→延伸后就可获得有特定位点突变的基因。13.3自发突变的机制1DNA复制错误(errorsofDNA

8、replication)a转换b颠换ATGCC移码突变：增加或减少一个或几个碱基对的突变，引起密码编组的移动。eg：HbWayne是138位UCC失去一个C，使α链的合成不在原来应该终止的地方停止，一直到146位合成精氨酸后才终止，从而使α链延长。d缺失和重复突变e插入突变（转座子）２自发损伤a脱嘌呤：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。b脱氨基：如胞嘧啶Ｃ脱氨基后变成尿嘧啶Ｕ。