基因突變及其機(jī)制

關(guān)于基因突變及其機(jī)制第一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日2第一節(jié)突變類型第二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日3一、突變類型（一）按突變發(fā)生原因分類自發(fā)突變(spontaneousmutagenesis)

：未經(jīng)任何人為的處理而自然地發(fā)生的突變，稱為自發(fā)突變。誘發(fā)突變(inducedmutagenesis)：由人們有意識地利用物理或化學(xué)手段引起的突變稱為誘發(fā)突變。誘發(fā)突變的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自發(fā)突變頻率

第三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日4（二）、按變化范圍分突變類型突變可以發(fā)生在染色體水平或基因水平，發(fā)生在染色體水平的突變稱為染色體畸變，發(fā)生在基因水平的突變稱為基因突變。第四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日5染色體畸變（chromosomeaberration)

染色體數(shù)目的變化或染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生較大片段的異常改變。染色體數(shù)目的變化整倍體(euploidy)：含有完整的染色體組單倍體（n）：haploid

二倍體（2n）：diploid

三倍體（3n）：triploid

四倍體（4n）：tetraploid第五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日6非整倍體aneuploidy：含有不完整狀態(tài)的染色體組，一般是指二倍體中成對染色體成員的增加或減少。單體（二倍減一，monosomicdiploid):2n-1

缺體（二倍減二，nullisomicdilpoid):2n-2

三體（二倍加一，trisomicdiploid):2n+1

四體（二倍加二，tetrasomicdiploid):2n+2

雙二倍加一（doubletrisomic）:2n+1+1

部分二倍體（merodiploid）：細(xì)菌等原核生物中由一整條染色體和外來的一個(gè)染色體片段所構(gòu)成的不完整二倍第六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日7染色體結(jié)構(gòu)的變化染色體結(jié)構(gòu)的改變，多數(shù)是染色體或染色單體遭到巨大損傷產(chǎn)生斷裂，而斷裂的數(shù)目、位置、斷裂端連接方式等造成不同的突變包括染色體缺失、重復(fù)、倒位和易位等涉及到DNA分子上較大范圍的變化，往往會涉及到多個(gè)基因。第七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日8bfa-缺失

b-重復(fù)c-倒位d-相互易位第八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日9染色體結(jié)構(gòu)的變化缺失

deficiency：是染色體片段的丟失。細(xì)胞學(xué)效應(yīng)：缺失環(huán)遺傳學(xué)效應(yīng)：這種突變往往是不可逆的損傷，其結(jié)果會造成遺傳平衡的失衡。重復(fù)

repetition：是染色體片段的二次出現(xiàn)。細(xì)胞學(xué)效應(yīng)：重復(fù)環(huán)遺傳學(xué)效應(yīng)：這種突變有可能獲得具有優(yōu)良遺傳性狀的突變體。第九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日10倒位

inversion：是指染色體的片段發(fā)生了180°的位置顛倒細(xì)胞學(xué)效應(yīng)：倒位環(huán)遺傳學(xué)效應(yīng)：造成染色體部分節(jié)段的位置順序顛倒，極性相反。易位

translocation：是指一個(gè)染色體的一個(gè)片段連接到另一個(gè)非同源染色體上。相互易位

reciprocaltranslocation：兩個(gè)非同源染色體間相互交換一部分。相互易位的細(xì)胞學(xué)效應(yīng)：十字型圖象相互易位的遺傳學(xué)效應(yīng)：相應(yīng)基因表達(dá)出現(xiàn)異常第十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日11基因突變（genemutation）基因突變是指一個(gè)基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變，包括一對或少數(shù)幾對核苷酸的缺失、插入或置換，分為堿基置換和移碼突變。染色體局部座位內(nèi)的變化點(diǎn)突變pointmutation

：單堿基對的置換突變發(fā)生在一個(gè)基因范圍內(nèi)。多位點(diǎn)突變：突變超出一個(gè)基因范圍。第十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日12堿基置換basepairsubstitution

DNA鏈上一個(gè)堿基對為另一堿基對所取代叫堿基置換

轉(zhuǎn)換

transition：DNA鏈中一個(gè)嘌呤（嘧啶）被另一個(gè)嘌呤（嘧啶）所置換。顛換

transversion：DNA鏈中一個(gè)嘌呤（嘧啶）被一個(gè)嘧啶（嘌呤）所置換。第十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日13第十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日14第十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日15第十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日16第十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日17第十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日18第十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日19第十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日20第二十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日21第二十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日22第二十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日23第二十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日24第二十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日25第二十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日26第二十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日27第二十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日28第二十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日29表現(xiàn)型或基因型表示符號表現(xiàn)型具有合成或利用某種物質(zhì)的能力缺乏合成或利用某種物質(zhì)的能力具有對某種抗生素的抗性具有對某種抗生素的敏感性Sub＋Sub－AntrAnts基因型能夠合成或利用某種物質(zhì)的野生型基因影響合成或利用某種物質(zhì)的突變基因突變的subA基因subA基因的63號突變具有溫度敏感表型的subA基因突變Sub＋Sub－subA－subA63subA（Ts）第二十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日30第三十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日31第三十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日32第三十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日33波動(dòng)實(shí)驗(yàn)fluctuationtest第三十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日34培養(yǎng)皿編號培養(yǎng)皿上菌落數(shù)樣品來自同一培養(yǎng)物樣品來自不同培養(yǎng)物11446411021556200031352230042148107051565500861444253031726494000816512501920564030101347764815111071012040130191400151016017170111864019002035平均值16.751.43.311.35303.8方差15273.8694662040.8第三十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日35涂布實(shí)驗(yàn)第三十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日36影印培養(yǎng)replicaplating實(shí)驗(yàn)第三十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日37第三十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日38一些細(xì)菌的抗藥性基因的突變率第三十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日39第三十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日40第四十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日41第四十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日42g1234NN2N4N8N16NMmN2mN+2mN8mN+4mN24mN+8mNM/Nm/2m3m/22m第四十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日43第四十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日第四十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日45第四十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日46第四十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日47第四十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日48第四十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日49第四十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日50正向突變回復(fù)突變

第五十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日51第五十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日52不對應(yīng)性、自發(fā)性、稀有性、獨(dú)立性、穩(wěn)定性、可逆性、誘變性第五十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日53第五十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日54第五十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日55第五十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日56第五十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日57

DNA分子所攜帶的轉(zhuǎn)座因子可以造成插入突變

轉(zhuǎn)座（transposition）：DNA序列通過非同源重組的方式，從染色體的某一部位轉(zhuǎn)移到同一染色體上另一部位或其它染色體上某一部位的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)座因子（transposableelement，TE）轉(zhuǎn)座因子包括原核生物中的插入序列、轉(zhuǎn)座子以及轉(zhuǎn)座噬菌體（如E.coli的Mu噬菌體）等第五十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日58第五十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日59滑移錯(cuò)配（slippedmismatching）（1）缺失第五十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日60DNA中正常的堿基配對第六十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日61第六十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日62第六十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日63第六十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日64第六十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日65第六十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日66第六十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日67第六十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日68第六十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日69第六十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日70在DNA復(fù)制過程中取代正常堿基，整合進(jìn)DNA分子

它們產(chǎn)生異構(gòu)體的頻率高，出現(xiàn)堿基錯(cuò)配的概率也高堿基類似物是如何提高突變頻率的?第七十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日71

5-溴尿嘧啶（5-BU）的結(jié)構(gòu)第七十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日72

5-溴尿嘧啶（5-BU）的堿基配對第七十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日73第七十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日74G≡CG≡BUeG≡CG≡BUeG≡CA=TA=BUkA:TA:BUkA:TG≡BUeA:TG≡CG≡BUe

G≡C→A=T5-BU摻入錯(cuò)誤A:T→G≡C第七十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日75第七十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日76第七十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日77（a）亞硝酸（b）羥胺（c）甲基磺酸乙酯（d）N-甲基-N’-硝基-N-亞硝基胍

第七十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日78第七十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日79

亞硝酸的脫氨基作用及其誘發(fā)的突變

第七十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日80A:TG┆C第八十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日81第八十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日82第八十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日83第八十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日84Alkylatedbasesalkylatingagents部分烷化劑和烷化堿基第八十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日85ChemicalreactivityofbasesisresponsibleforsomeDNAlesion堿基中最容易發(fā)生烷化作用的是嘌呤類鳥嘌呤N7是最易起反應(yīng)的位點(diǎn)

第八十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日86第八十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日87

烷化鳥嘌呤的堿基配對

第八十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日88GC就可能變?yōu)槿魏螇A基對第八十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日89第八十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日90第九十頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日91烷化劑名稱理化特性pH7水中半衰期/h分子量狀態(tài)水溶性溶點(diǎn)或沸點(diǎn)20℃30℃37℃甲基磺酸乙酯(EMS)無色液體約8%沸點(diǎn)85~86℃/10mmHg932610.4124乙烯亞胺(EI)無色液體易溶于水沸點(diǎn)56℃/760mmHg43亞硝基乙基脲(NEU)粉紅色液約5%沸點(diǎn)53℃/5mmHg84117亞硝基甲基脲(NMU)黃色固體35103硫酸二乙酯(DES)無色油狀物不易溶3.3410.5亞硝基胍(NTG)黃色固體熔點(diǎn)118℃烷化劑的某些性質(zhì)第九十一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日92溴化乙錠（EtBr）第九十二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日93第九十三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日94第九十四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日95第九十五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日96第九十六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日97第九十七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日98第九十八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日99第九十九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日100第一百頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日101第一百零一頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日102第一百零二頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日103第一百零三頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日104第一百零四頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日105誘變劑在DNA上的初級效應(yīng)遺傳反應(yīng)堿基類似物摻入作用AT?GC轉(zhuǎn)換羥胺同胞嘧啶起羥化反應(yīng)GC→AT轉(zhuǎn)換亞硝酸A、C的脫氧基作用DNA交聯(lián)AT→GC轉(zhuǎn)換缺失烷化劑烷化堿基（主要是G）而導(dǎo)致：脫嘌呤作用；烷化堿基的互變異構(gòu)作用；DNA鏈的交聯(lián)作用；糖-磷酸骨架的斷裂堿基置換（AT?GC轉(zhuǎn)換、AT→TA顛換、GC→CG顛換）及染色體畸變吖啶類個(gè)別堿基的插入或缺失移碼突變紫外線照射形成嘧啶二聚體；形成嘧啶的水合物；DNA交聯(lián)；DNA斷裂AT→GC轉(zhuǎn)換、AT→GC顛換、及移碼突變電離輻射脫氧核糖-堿基之間化學(xué)鍵及脫氧核糖-磷酸之間化學(xué)鍵的斷裂；通過自由基對DNA的作用AT?GC轉(zhuǎn)換、移碼突變及染色體畸變第一百零五頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日106第一百零六頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日107第一百零七頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日108突變生成過程第一百零八頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日109第一百零九頁，共一百三十頁，編輯于2023年，星期日110第一百一十頁，