第九章 基因突变与疾病 gene mutation disease
gene mutation & disease
讲授内容 基因突变的概念和原因 基因突变的特征、类型和意义 、基因突变与基因病 四、基因诊断与基因治疗
讲授内容 一、基因突变的概念和原因 二、基因突变的特征、类型和意义 三、基因突变与基因病 四、基因诊断与基因治疗
基因突变的概念和原因 概念 1.基因及其特征基因(gene)即DNA分子上一段 具有遗传功能的核苷酸序列。 基因的特征①基因能自我复制; ②基因决定性状; ③基因能发生突变。 2基因突变( gene mutation):DNA分子上核苷 酸序列或数目发生改变 3点突变( point mutation):由一个或一对碱基发 生改变引起核苷酸序列改变所致的突变
一、基因突变的概念和原因 概念 1.基因及其特征 基因(gene)即DNA分子上一段 具有遗传功能的核苷酸序列。 基因的特征:①基因能自我复制； ②基因决定性状； ③基因能发生突变。 2.基因突变 (gene mutation) ： DNA分子上核苷 酸序列或数目发生改变。 3.点突变(point mutation)：由一个或一对碱基发 生改变引起核苷酸序列改变所致的突变
4缺失性和插入性突变( (deletional and insertional mutation 即核苷酸数目改变的基因突变。 5突变基因( multant gene)基因突变后在原有位置上 出现的新基因。 *基因突变的后果 生殖细胞基因突变受精卵将突变的遗传信息传给下 代(代代相传),即遗传性疾病。 体细胞基因突变分裂局部形成突变细胞群(肿瘤)
4.缺失性和插入性突变(deletional and insertionar mutation) 即核苷酸数目改变的基因突变。 5.突变基因(multant gene) 基因突变后在原有位置上 出现的新基因。 *基因突变的后果 生殖细胞基因突变 受精卵 将突变的遗传信息传给下一 代(代代相传) ,即遗传性疾病。 体细胞基因突变 分裂 局部形成突变细胞群（肿瘤）
原因 1.自发性损伤可能与DNA复制过程中碱基配对出现 误差有关(自发突变)。 2诱变剂的作用诱变剂( mutagen)是外源诱发突变 的因素,种类繁多,主要有以下几种: (1)物理因素:紫外线、电离辐射等。 (2)化学因素:①烷化剂 G-CH3 G-CH3复制 T G烷化剂G-CH3复制 TGc 烷化剂引起DNA碱基改变示意图
原因 1.自发性损伤 可能与DNA复制过程中碱基配对出现 误差有关(自发突变)。 2.诱变剂的作用 诱变剂（mutagen）是外源诱发突变 的因素，种类繁多，主要有以下几种： （1）物理因素 ：紫外线、电离辐射等。 （2）化学因素 ：①烷化剂
②碱基类似物:如5-BUA T 5-BU a 5-BU A T 5-BU5-BU(烯醇式) (酮式) G G 碱基类似物5-BU引起DNA碱基改变示意图 ③其他化学诱变剂:羟胺、亚硝酸盐等
②碱基类似物 : 如5-BU A T 5-BU A 5-BU A A T 5-BU 5-BU(烯醇式) (酮式) G G C 碱基类似物5-BU引起DNA碱基改变示意图 ③其他化学诱变剂: 羟胺、亚硝酸盐等
常见化学诱变剂起基因突变的机制 诱变剂 作用机制 DNA分子改变 烷化剂 C-G→CH3C·G-CH3G-C→TA 碱基类似物(5-BU)G→5-BU A-T-G-C 羟胺类(NH2OH)CA C-G -A-T 亚硝酸盐(NO2)C一U G-C—+AT (3)生物因素如:病毒、真菌、细菌等
常见化学诱变剂起基因突变的机制 诱变剂 作用机制 DNA分子改变 烷化剂 C-G CH3 C G-CH3 G-C T-A 碱基类似物（5-BU） G 5-BU A-T G-C 羟胺类（NH2OH） C A C-G A-T 亚硝酸盐（NO2） C U G-C A-T （3）生物因素 如：病毒、真菌、细菌等
二、基因突变的特征、类型和意义 (一)基因突变的特征 1.多向性 2有害性 3重复性 4随机性
二、基因突变的特征、类型和意义 （一）基因突变的特征 1.多向性 2.有害性 3.重复性 4.随机性
(二)基因突变的类型 1根据发生的原因分:自发突变 诱发突变 2根据突变的细胞不同分:生殖细胞突变 体细胞突变 3.根据碱基改变不同分 (1)碱基置换突变 1)同义突变:指碱基置换后,密码子虽发生 改变,但其编码的氨基酸并未改变,并不影响 蛋白质的功能,不发生表型的变化,即改变前 后的密码子为同义密码
（二）基因突变的类型 1.根据发生的原因分：自发突变 诱发突变 2.根据突变的细胞不同分：生殖细胞突变 体细胞突变 3.根据碱基改变不同分： (1) 碱基置换突变 1) 同义突变:指碱基置换后，密码子虽发生 改变，但其编码的氨基酸并未改变，并不影响 蛋白质的功能，不发生表型的变化，即改变前 后的密码子为同义密码
2)错义突变:指碱基置换后的密码子为另一种 氨基酸的编码,导致氨基酸组成发生改变,产生 异常的蛋白质 3)无义突变:指碱基置换后,使原来编码某 个氨基酸的密码子变为终止密码子,多肽链合成 提前终止,蛋白质失去活性。 4)终止密码突变:指碱基置换后使原密码子变 成编码某一个氨基酸的密码子,从而形成延长的 异常多肽链。 (2)碱基插入性和缺失性突变
2）错义突变：指碱基置换后的密码子为另一种 氨基酸的编码，导致氨基酸组成发生改变，产生 异常的蛋白质。 3）无义突变：指碱基置换后，使原来编码某一 个氨基酸的密码子变为终止密码子，多肽链合成 提前终止，蛋白质失去活性。 4）终止密码突变：指碱基置换后使原密码子变 成编码某一个氨基酸的密码子，从而形成延长的 异常多肽链。 （2）碱基插入性和缺失性突变