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1、3.4nm含含10个个碱碱基基对对DNADNADNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型双螺旋结构模型双螺旋结构模型3601.1.1.1.DNADNADNADNA分子是由两条相互平行方向相分子是由两条相互平行方向相分子是由两条相互平行方向相分子是由两条相互平行方向相反的多核苷酸链围绕着同一中心轴形反的多核苷酸链围绕着同一中心轴形反的多核苷酸链围绕着同一中心轴形反的多核苷酸链围绕着同一中心轴形成的双螺旋结构。成的双螺旋结构。成的双螺旋结构。成的双螺旋结构。2 2 2 2. . . .两条长链的碱基在双螺旋内侧按两条长链的碱基在双螺旋内侧按两条长链的碱基在双螺旋内侧按两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基
2、配对原则（碱基配对原则（碱基配对原则（碱基配对原则（A=TA=TA=TA=T，G G G G三三三三C C C C）以氢键以氢键以氢键以氢键相连。相连。相连。相连。DNADNADNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型双螺旋结构模型双螺旋结构模型3.3.3.3.相邻碱基对旋转相邻碱基对旋转相邻碱基对旋转相邻碱基对旋转36363636，间距，间距，间距，间距0.340.340.340.34nmnmnmnm，一个螺旋包含一个螺旋包含一个螺旋包含一个螺旋包含10101010个碱基旋个碱基旋个碱基旋个碱基旋转转转转360360360360，螺距为，螺距为，螺距为，螺距为3.43.43.43.4nmnmn
3、mnm。1.1.DNADNA的结构与功能的结构与功能基因的复制基因的复制-半保留复制半保留复制半保留复制半保留复制DNADNA是遗传物质，其是遗传物质，其功能是：功能是：储存，复制储存，复制和传递遗传信息。和传递遗传信息。DNADNA的功能的功能2.2.DNADNA存在的形式存在的形式人类基因组包括：人类基因组包括：人类基因组包括：人类基因组包括：核基因组核基因组核基因组核基因组和和和和线粒体基线粒体基线粒体基线粒体基因组因组因组因组。人类基因组人类基因组人类基因组人类基因组DNADNADNADNA约含约含约含约含3.2103.2103.2103.2109 9 9 9bpbpbpbp，基因约，
4、基因约，基因约，基因约有有有有4 4 4 4万个万个万个万个。DNADNADNADNA存在的形式有存在的形式有存在的形式有存在的形式有高度重复顺序、中度重高度重复顺序、中度重高度重复顺序、中度重高度重复顺序、中度重复顺序复顺序复顺序复顺序和和和和单一顺序单一顺序单一顺序单一顺序。2.2.核基因及其表达调控核基因及其表达调控一、基因的基本结构一、基因的基本结构人类人类 珠蛋白基因结构图珠蛋白基因结构图内含子内含子1（I1）内含子内含子2（I2）外显子外显子 3（E3）105 146外显子外显子 2 （E2）31 1045 转录起始点转录起始点 TATA框框RNA聚合酶结合聚合酶结合决定转录起始点
5、决定转录起始点CAAT框框RNA聚合酶结合聚合酶结合控制转录频率控制转录频率外显子外显子 1 （E1）1 30AATAAA 回文顺序回文顺序 人类结构基因人类结构基因外显子外显子：具有编码意义：具有编码意义启动子启动子增强子增强子终止子终止子TATA框框CAAT框框GC框：调节转录的活动。框：调节转录的活动。mRNA裂解信号裂解信号(AATAAA)回文结构回文结构GC框框 GC框框 转录终止信号转录终止信号内含子内含子：无编码意义（：无编码意义（ 5GT、 3AG； GT -AG法则）法则）3 侧翼序列侧翼序列DNADNADNADNA复制复制复制复制转录转录转录转录RNARNARNARNA翻译
6、翻译翻译翻译蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质逆转录逆转录逆转录逆转录DNADNA前体前体前体前体RNARNAmRNAmRNA多肽链多肽链多肽链多肽链二、基因的表达二、基因的表达3 基因突变与修复基因突变与修复n突变突变（mutationmutation）: :是指是指遗传物质遗传物质发生的发生的可遗传的变异。可遗传的变异。染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变（chromosome aberrationchromosome aberrationchromosome aberrationchromosome aberration）: : : :即染色体数目和结构的改变；即染色体数目和结构的改变；即染色
7、体数目和结构的改变；即染色体数目和结构的改变；基因突变基因突变基因突变基因突变（gene mutationgene mutationgene mutationgene mutation）: : : :基因的核苷基因的核苷基因的核苷基因的核苷酸顺序或数目发生改变。酸顺序或数目发生改变。酸顺序或数目发生改变。酸顺序或数目发生改变。基因突变的种类基因突变的种类一、点突变（一、点突变（一、点突变（一、点突变（point mutationpoint mutationpoint mutationpoint mutation）是指单个碱基被另一个是指单个碱基被另一个是指单个碱基被另一个是指单个碱基被另一个不
8、同的不同的不同的不同的碱基替代而造碱基替代而造碱基替代而造碱基替代而造成的突变。又称为碱基替换成的突变。又称为碱基替换成的突变。又称为碱基替换成的突变。又称为碱基替换（substitutionsubstitution） 。ATGC转转转转换换换换转转转转换换换换颠换颠换颠换颠换颠换颠换颠换颠换替换的方式替换的方式替换的方式替换的方式: : : :n n转换（转换（转换（转换（transitiontransitiontransitiontransition）- - - -同种碱基同种碱基同种碱基同种碱基n n颠换颠换颠换颠换（transversiontransversiontransversio
9、ntransversion） - - - -异种碱基异种碱基异种碱基异种碱基定义定义定义定义根据碱基置换后的效应：根据碱基置换后的效应：根据碱基置换后的效应：根据碱基置换后的效应：导致蛋白质的一导致蛋白质的一导致蛋白质的一导致蛋白质的一级结构氨基酸组成的改变而影响蛋白质或酶的生级结构氨基酸组成的改变而影响蛋白质或酶的生级结构氨基酸组成的改变而影响蛋白质或酶的生级结构氨基酸组成的改变而影响蛋白质或酶的生物功能，可分为：物功能，可分为：物功能，可分为：物功能，可分为：同义突变同义突变错义突变错义突变无义突变无义突变同义突变同义突变是指碱基替换后，一个密码子变成另一个密码子，但是是指碱基替换后，一个
10、密码子变成另一个密码子，但是是指碱基替换后，一个密码子变成另一个密码子，但是是指碱基替换后，一个密码子变成另一个密码子，但是所编码的氨基酸所编码的氨基酸所编码的氨基酸所编码的氨基酸没有没有没有没有改变，改变，改变，改变，未未未未产生遗传效应。这是由于产生遗传效应。这是由于产生遗传效应。这是由于产生遗传效应。这是由于遗传密码的兼并性。遗传密码的兼并性。遗传密码的兼并性。遗传密码的兼并性。同义突变通常发生在密码子的第三同义突变通常发生在密码子的第三同义突变通常发生在密码子的第三同义突变通常发生在密码子的第三碱基。碱基。碱基。碱基。如如：UUUUUUUUUUUU和和和和UUCUUCUUCUUC均编码
11、苯丙氨酸。均编码苯丙氨酸。均编码苯丙氨酸。均编码苯丙氨酸。(same sense mutation)错义突变错义突变是指碱基替换后使是指碱基替换后使是指碱基替换后使是指碱基替换后使mRNAmRNAmRNAmRNA的密码子变成编码的密码子变成编码的密码子变成编码的密码子变成编码另一个另一个另一个另一个氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的密码子，的密码子，的密码子，的密码子，改变改变改变改变了氨基酸的序列，影响蛋白质的功能。了氨基酸的序列，影响蛋白质的功能。了氨基酸的序列，影响蛋白质的功能。了氨基酸的序列，影响蛋白质的功能。错义突变通常发生在密码子的第一、二碱基。错义突变通常发生在密码子的第一、二碱基。错义
12、突变通常发生在密码子的第一、二碱基。错义突变通常发生在密码子的第一、二碱基。如如：由于：由于：由于：由于DNADNADNADNA序列中发生碱基替换序列中发生碱基替换序列中发生碱基替换序列中发生碱基替换，使使使使mRNAmRNAmRNAmRNA中密码子中密码子中密码子中密码子UUUUUUUUUUUUUUGUUGUUGUUG，结果苯丙氨酸结果苯丙氨酸结果苯丙氨酸结果苯丙氨酸亮氨酸。亮氨酸。亮氨酸。亮氨酸。(missense mutation)DNADNADNADNA与性状与性状与性状与性状镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症无义突变无义突变是指碱基替换后，使一个编码氨基酸的密码子变为不编是指碱基替换后
13、，使一个编码氨基酸的密码子变为不编是指碱基替换后，使一个编码氨基酸的密码子变为不编是指碱基替换后，使一个编码氨基酸的密码子变为不编码任何氨基酸的一个码任何氨基酸的一个码任何氨基酸的一个码任何氨基酸的一个终止密码子终止密码子终止密码子终止密码子（UAGUAGUAGUAG、UAAUAAUAAUAA、UGAUGAUGAUGA），），），），致致致致使多肽链的合成的提前终止，肽链缩短，成为没有活性使多肽链的合成的提前终止，肽链缩短，成为没有活性使多肽链的合成的提前终止，肽链缩短，成为没有活性使多肽链的合成的提前终止，肽链缩短，成为没有活性的多肽片段。的多肽片段。的多肽片段。的多肽片段。如如如如：正常血
14、红蛋白：正常血红蛋白：正常血红蛋白：正常血红蛋白 珠蛋白基因的第珠蛋白基因的第珠蛋白基因的第珠蛋白基因的第1 1 1 17 7 7 7位密码子位密码子位密码子位密码子AAGAAGAAGAAGTAGTAGTAGTAG， mRNAmRNAmRNAmRNA中密码子中密码子中密码子中密码子UAGUAG，结果是翻译结果是翻译结果是翻译结果是翻译提提提提前终止前终止前终止前终止，所合成的多肽链仅有，所合成的多肽链仅有，所合成的多肽链仅有，所合成的多肽链仅有16161616个氨基酸残基，因不稳个氨基酸残基，因不稳个氨基酸残基，因不稳个氨基酸残基，因不稳定，迅速降解，所以患者的红细胞内检测不到定，迅速降解，所
15、以患者的红细胞内检测不到定，迅速降解，所以患者的红细胞内检测不到定，迅速降解，所以患者的红细胞内检测不到 珠蛋白，珠蛋白，珠蛋白，珠蛋白，导致导致导致导致地中海贫血地中海贫血地中海贫血地中海贫血。(nonsense mutation)图注：出生后即严重贫血，肝脾图注：出生后即严重贫血，肝脾图注：出生后即严重贫血，肝脾图注：出生后即严重贫血，肝脾肿大。生长缓慢，反应迟纯。肿大。生长缓慢，反应迟纯。肿大。生长缓慢，反应迟纯。肿大。生长缓慢，反应迟纯。 地中海贫血地中海贫血地中海贫血地中海贫血G G G G二、移码突变二、移码突变是指在是指在是指在是指在DNADNADNADNA编码序列中编码序列中编
16、码序列中编码序列中插入或缺失一个或几个插入或缺失一个或几个插入或缺失一个或几个插入或缺失一个或几个碱基碱基碱基碱基对，使在插入或缺失点下游的对，使在插入或缺失点下游的对，使在插入或缺失点下游的对，使在插入或缺失点下游的DNADNADNADNA编码编码编码编码全部全部全部全部发生改发生改发生改发生改变，这种基因突变称为变，这种基因突变称为变，这种基因突变称为变，这种基因突变称为移码突变移码突变。(frame shift mutation)p是指人类基因组中的短串联重复序列，尤其是是指人类基因组中的短串联重复序列，尤其是是指人类基因组中的短串联重复序列，尤其是是指人类基因组中的短串联重复序列，尤其
17、是基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复，在一基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复，在一基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复，在一基因编码序列或侧翼序列的三核苷酸重复，在一代代传递过程中重复次数明显增加，从而导致某代代传递过程中重复次数明显增加，从而导致某代代传递过程中重复次数明显增加，从而导致某代代传递过程中重复次数明显增加，从而导致某些遗传病的发生，称为动态突变。些遗传病的发生，称为动态突变。些遗传病的发生，称为动态突变。些遗传病的发生，称为动态突变。如如：脆性脆性脆性脆性X X X X综合征综合征综合征综合征就是由于就是由于就是由于就是由于三核苷酸三核苷酸三核苷酸三核苷酸( ( ( (CC
18、G)CCG)CCG)CCG)n n n n重复序列的重复序列的重复序列的重复序列的拷贝数增加所致。正常拷贝数增加所致。正常拷贝数增加所致。正常拷贝数增加所致。正常660660660660，脆性，脆性，脆性，脆性X X X X综合征可达综合征可达综合征可达综合征可达200200200200。三、动态突变三、动态突变 (dynamic mutation)脆性脆性脆性脆性X X X X染色体综合征染色体综合征染色体综合征染色体综合征图注：中度至重度智图注：中度至重度智图注：中度至重度智图注：中度至重度智力低下。头大，方额，力低下。头大，方额，力低下。头大，方额，力低下。头大，方额，长脸，下颌大而突起
19、，长脸，下颌大而突起，长脸，下颌大而突起，长脸，下颌大而突起，大耳朵，大睾丸。大耳朵，大睾丸。大耳朵，大睾丸。大耳朵，大睾丸。pp1 1 1 1、中性突变、中性突变、中性突变、中性突变- - - -无遗传效应无遗传效应无遗传效应无遗传效应pp2 2 2 2、生化组成差异、生化组成差异、生化组成差异、生化组成差异- - - -ABOABOABOABO血型血型血型血型pp3 3 3 3、突变优势、突变优势、突变优势、突变优势- - - -抗疟优势抗疟优势抗疟优势抗疟优势pp4 4 4 4、产生遗传易感性、产生遗传易感性、产生遗传易感性、产生遗传易感性- - - -肿瘤易感性肿瘤易感性肿瘤易感性肿瘤易感性pp5 5 5 5、引起遗传性疾病引起遗传性疾病引起遗传性疾病引起遗传性疾病- - - -单基因病单基因病单基因病单基因病pp6 6 6 6、致死突变造成死胎、致死突变造成死胎、致死突变造成死胎、致死突变造成死胎基因突变的后果基因突变的后果本章知识点1.了解DNA的双螺旋结构。2.掌握DNA的功能及存在形式。3.掌握基因突变的种类。
