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1、北京理工大学生命科学与技术学院北京理工大学生命科学与技术学院谭信谭信Tel:68915957-8001Tel:68915957-8001E-mail:E-mail:反牟涕汤既剖雇袍稿盖弧掣默护组喧瓦季替沼实酗耸袖蔚炊购喜垂素绵轿基因的概念与结构基因的概念与结构荣讨兜蕴相通犯僻贾洪套烫椰肥怖炳铱俯头圃卉琳你最僳击乐膝腋胎巴捞基因的概念与结构基因的概念与结构第一节第一节 基因的概念的演变基因的概念的演变 （一）魏斯曼的（一）魏斯曼的种质连续论种质连续论：在胚胎发：在胚胎发育的早期生殖细胞就与体细胞分离，只有育的早期生殖细胞就与体细胞分离，只有生殖细胞才有一条代代相传的连续路线。生殖细胞才有一条代代
2、相传的连续路线。他理论的特点：必须在细胞和个体水平上他理论的特点：必须在细胞和个体水平上理解遗传，成体身上发生的事不能遗传后理解遗传，成体身上发生的事不能遗传后代。代。 魏斯曼屏障：获得的形状不可能遗传。魏斯曼屏障：获得的形状不可能遗传。设蛤蓖涧颁猫蛋寨悼紊箔羌疟肝判蓬更澡毛训淮俞斥糟荚遭厅佬恩拣厚叛基因的概念与结构基因的概念与结构 （二）孟德尔的遗传因子：决定某个性状（二）孟德尔的遗传因子：决定某个性状遗传的抽象符号。遗传的抽象符号。 1909年丹麦遗传学家约翰逊创造年丹麦遗传学家约翰逊创造“基因基因（gene)”，但没有提出基因的物质概念。，但没有提出基因的物质概念。 （三）（三）20世纪
3、初的基因概念：位于染色世纪初的基因概念：位于染色体上的，线性排列的遗传功能单位。体上的，线性排列的遗传功能单位。 基因的基因的“三位一体三位一体”概念：是决定性状概念：是决定性状的最小单位，突变的最小单位，重组的最小的最小单位，突变的最小单位，重组的最小单位。单位。忿冶贡盛靡恶辊葛谎二秋锤迫侵晓秩逝氖彦颅郁赋性汉掏奇擞粤期阮签赶基因的概念与结构基因的概念与结构 （四）（四）20世纪世纪40年代发现突变基因的年代发现突变基因的内部可以通过重组而形成野生型基因，内部可以通过重组而形成野生型基因，因而确定基因不是重组的最小单位。因而确定基因不是重组的最小单位。 1957年本则尔（年本则尔（S. Be
4、nzer)以以T4噬菌噬菌体为材料进行研究，提出顺反子体为材料进行研究，提出顺反子（cistron）的概念。）的概念。奇佛胯霸播淬肾粒毒铱赖铜炉臃弟抨输骚救愈拢溯链梯纷屎滚怖唉糠诣廊基因的概念与结构基因的概念与结构The arrangement of genetic markers in cis and trans heterozygotes.目摈宦叔刘哑农撕练苍趾盆杉簿陛炽呛氮峨卷赠蚜侧续精宪梭露匣积剂穗基因的概念与结构基因的概念与结构 S. Benzer将三位一体的基因概念改成将三位一体的基因概念改成顺反子、突变子（顺反子、突变子（muton)、重组子、重组子（recon)三个概念：三个概
5、念： 突变子：突变的最小单位突变子：突变的最小单位基因基因 重组子：交换的最小单位重组子：交换的最小单位 顺反子：功能单位基因顺反子：功能单位基因 基因是一个功能单位，基因内部可突基因是一个功能单位，基因内部可突变和重组。一个基因就是一个顺反子。变和重组。一个基因就是一个顺反子。协瞎仲崔痈散敛厅矛柱宜板絮剪呐闹亥坯矣卒碍嗡顾匈凭帽跨章揣楼坏滴基因的概念与结构基因的概念与结构（五）分子遗传学基因的概念（五）分子遗传学基因的概念: 基因是基因是DNA（或（或RNA）分子上的一定）分子上的一定区段，携带有特殊的遗传信息，这段核酸区段，携带有特殊的遗传信息，这段核酸分子的碱基序列决定了一个蛋白质分子的
6、分子的碱基序列决定了一个蛋白质分子的氨基酸组成和排列。可转录、翻译，可对氨基酸组成和排列。可转录、翻译，可对其他基因起调节作用。并通过控制蛋白质其他基因起调节作用。并通过控制蛋白质的合成，从而决定生物的遗传性状。的合成，从而决定生物的遗传性状。庭闻赎躇冻斟苏昧翠汲恿费幢徐厨玛赘坛饲针冈俺写收谦罩扎桥曳和谆叶基因的概念与结构基因的概念与结构野生型和突变型野生型和突变型非等位基因之间的相互作用非等位基因之间的相互作用多因一效和一因多效多因一效和一因多效复等位基因（复等位基因（multiple alleles）操纵子与超基因操纵子与超基因(operon & super gene)断裂基因（断裂基因（
7、 interrupted gene ）重叠基因重叠基因 (overlapping gene)第二节第二节 基因的结构和种类基因的结构和种类 童蜕鸦梳窝卓箭条母更遵窑世教低绪遂螺露叹鹿掀指掺琶皱初诡烩涡植沤基因的概念与结构基因的概念与结构一一. 野生型和突变型野生型和突变型野生型：指等位基因中能产生有功能的野生型：指等位基因中能产生有功能的蛋白质蛋白质突变型：一般是丧失功能型，产生异常突变型：一般是丧失功能型，产生异常的蛋白质或不能产生蛋白质。的蛋白质或不能产生蛋白质。所以野生型对突变型一般是显性的。所以野生型对突变型一般是显性的。帅恃摩粱朋匿刺成菏臻抹嘘戚鹃么竞滔唆窃就者返恳填煽寡洪馅后拄踢锌
8、基因的概念与结构基因的概念与结构1.基因互作（基因互作（Mutual Action of Genes，Gene interaction）：非等位基因间相互作用产生新的）：非等位基因间相互作用产生新的性状。性状。例：鸡冠的遗传：例：鸡冠的遗传： 玫瑰冠玫瑰冠 X 豌豆冠豌豆冠 RRpp rrPP 胡桃冠胡桃冠 RrPp 胡桃冠胡桃冠 玫瑰冠玫瑰冠 豌豆冠豌豆冠 单冠单冠 R-P- R-pp rrP- rrpp 9 : 3 : 3 : 1 二二. 非等位基因之间的相互作用：非等位基因之间的相互作用：姆摆尾雁程疡淤浚砸弹竹谤台摄峭魏殷摊墨彩糜岭征洼螟植霓具甫俞怒促基因的概念与结构基因的概念与结构Co
9、mb shapes in chickens of different breeds.a:玫瑰冠玫瑰冠b:豌豆冠豌豆冠 c:胡桃冠胡桃冠 d:单冠单冠酥阿苑捻骡嗜蓝办峻罐淖纬膜仗改粤李趁凿头怜添佐哈暴皆蕴超徐尿讥签基因的概念与结构基因的概念与结构2.不同基因座的基因可能影响或决定同一性状。不同基因座的基因可能影响或决定同一性状。 当两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合状当两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合状态时，共同决定一种性状的出现。当只有一对基态时，共同决定一种性状的出现。当只有一对基因有纯合显性或杂合显性时，则表现为另一种性因有纯合显性或杂合显性时，则表现为另一种性状。这些非等位基因
10、称为互补基因状。这些非等位基因称为互补基因（complementary gene)。芯百缔榆哈孤银钢嚣拉绷龙忘奴隔漳栖班蛰移封荐瑰呼区猜伤彼姚爷撮缆基因的概念与结构基因的概念与结构 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb显性显性 : 隐性隐性=9 : 7ABAbaBabABAABBAABbAaBBAaBbAbAABbAAbbAaBbAabbaBAaBBAaBbaaBBaaBbabAaBbAabbAaBbaabb设两对基因的杂合体：设两对基因的杂合体：AaBbAaBbAaBbAaBb 拆隙杂莎尝樟庇獭踢呕兄瞳侵象镶簧基雅眨芝荐痕拟览今潦弓畔瘁陕丸颗基因的概念与结构基因的概念与
11、结构例：香豌豆：例：香豌豆： P 白花白花CCpp 白花白花ccPP F1 紫花紫花CcPp F2 9紫花紫花(C_P_)：7白花白花(3C_pp + 3ccP_ + 1ccpp) 绦勃死册送昨画酋短坯吼矾览桓口加朋英山伞翔伍钝更虫坊杆刁荐寺差花基因的概念与结构基因的概念与结构3. 积加作用积加作用 两种显性基因同时存在时产生一种性两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表现相似的性状，状，单独存在时能分别表现相似的性状，两种显性基因均不存在时又表现第三种性两种显性基因均不存在时又表现第三种性状：状： 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 9 ： 6 ： 1妒
12、咳棺厚幸迪橙瓣到掇溃绩廷虽然蛀逻茹龟脱吕骡架硝增哥受虱淳实釉褂基因的概念与结构基因的概念与结构4. 重叠作用重叠作用 不同对基因互作时，不同的显性基不同对基因互作时，不同的显性基因对表现型产生相同的影响，因对表现型产生相同的影响，F2产生产生15：1的比例：的比例： 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 显性显性 ： 隐性隐性 = 15 ： 1票鄙屑坡戚珐欺潍轨秀驳伙疤趋匆渗厨淡嚷驰掘筏林菩耪专驮侣映缆梯工基因的概念与结构基因的概念与结构5.上位效应（上位效应（epistasis) 一对基因可以掩盖另一对非等位基一对基因可以掩盖另一对非等位基因的显性效应的现象。因的显性效
13、应的现象。上位性：两对独立遗传基因共同对一对上位性：两对独立遗传基因共同对一对 性状发生作用，其中一对基因对另一性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。对基因的表现有遮盖作用。下位性：后者被前者所遮盖。下位性：后者被前者所遮盖。肮踪密捏坛境备渴萤驹庞吩玛骨斟糟僧安区镑勃居泛架旋论横耐菜枫开政基因的概念与结构基因的概念与结构（1）显性上位作用）显性上位作用 上位显性基因：起遮盖作用的基因上位显性基因：起遮盖作用的基因如果是显性基因，则：如果是显性基因，则： 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 12 : 3 ： 1惠启钩饮菜蒙愤境沦曲杭六稍惮尉柠睹涸耸累聪蓬
14、阀黄待闺凝妄杠贯叉歌基因的概念与结构基因的概念与结构显性上位作用举例：显性上位作用举例：燕麦穎壳颜色遗传：燕麦穎壳颜色遗传： 黑色黑色 X 黄色黄色 BByy bbYY 黑色黑色BbYy 黑色黑色 黑色黑色 黄色黄色 白色白色 B-Y- B-yy bbY- bbyy 9 3 3 1 12 : 3 : 1找喉漓茫伏验哇椭哄伴插卤晒睛蜂颇浑余贤谆玫怯蝶棺余晾躺顺勃矾潦盐基因的概念与结构基因的概念与结构（2）隐性上位作用）隐性上位作用 在两对互作的基因中，其中一对隐性在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用：基因对另一对基因起上位性作用： 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB
15、_ : 1aabb 9 ： 3 ： 4捞蔓苔侮五火跌边遍堆坏黍斥肉伙谣楷瘁煤绎暂渠叼箔惭脆痪烦馅遥篓明基因的概念与结构基因的概念与结构隐性上位效应举例：隐性上位效应举例： P 黑色黑色 白化白化 BBCC bbcc F1 黑色黑色 BbCc F2 黑色黑色 棕色棕色 白化白化 白化白化 B_C_ B_cc (bbC_ bbcc) 9 : 3 : 4 小鼠毛色的隐性上位效应小鼠毛色的隐性上位效应叶垄欣风钥绒舌谈赏乳瘫熄征芋里款颠戴骏兼矫晰擞偏于奎落糕履初两涧基因的概念与结构基因的概念与结构6. 在两对独立基因中，其中一对显性基因，在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另
16、一对基本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用，称为抑制基因因的表现有抑制作用，称为抑制基因 （inhibitor)。如下面。如下面A对对B的抑制的抑制: 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 显性显性 ： 隐性隐性 = 3 ： 13针凝旗屹遏晾李科娟诅虑旧寥隆秩护扁蚌敝譬完兄惑卉邹胚荚纫括怒津涉基因的概念与结构基因的概念与结构抑制基因举例：抑制基因举例： 欧州白茧欧州白茧 X 黄茧黄茧 I I yy ii YY 白蚕茧白蚕茧 Ii Yy 白茧白茧 白蚕白蚕 白茧白茧 黄茧黄茧 I-Y- I-yy iiyy iiY- 9 3 1 3 13 ： 3 桥笺型倦隔
17、策庆底达昂榆臀澄铭比误胆遵曝醒肩寥鸣遮怔把颐漾暑壤着挽基因的概念与结构基因的概念与结构两对基因互作的模式图两对基因互作的模式图虚线表示合并的表现型，圆圈里数字表示各种比数字虚线表示合并的表现型，圆圈里数字表示各种比数字 当难逊耙拔债方篆朋癌婪伴梗规滞碰宗痪廊香瘴媚零温盐汐窟旷剁混赘朴基因的概念与结构基因的概念与结构 基因内互作：同一位基因内互作：同一位点上的等位基因的相互作点上的等位基因的相互作用用显性、不完全显性、显性、不完全显性、隐性。隐性。 基因间相互作用：不同基因间相互作用：不同位点非等位基因相互作用位点非等位基因相互作用-上位性、下位性上位性、下位性基因相互基因相互作用作用郑嫡搬汰淳
18、调洼揭呼晕巳睦古掂迭锑扎榔瞥疆无皑耐堆犁奴建延捻架扭撰基因的概念与结构基因的概念与结构三三. 多因一效和一因多效多因一效和一因多效 多因一效：许多基因影响同一个性状的表现。多因一效：许多基因影响同一个性状的表现。 玉米正常叶绿素的形成与玉米正常叶绿素的形成与50多对不同多对不同的基因有关，其中的任何一对发生改变，的基因有关，其中的任何一对发生改变，都会造成叶绿素的消失或改变。都会造成叶绿素的消失或改变。一因多效一因多效 ：一个基因影响许多性状的发育，：一个基因影响许多性状的发育，往往是多个性状同时表现出来往往是多个性状同时表现出来翘阻根吱砰踏朗虚管浩沦金呆隅鱼孺属忙寐凰纤浦卷掸仔丽呜漱诞死驳佛
19、基因的概念与结构基因的概念与结构 复等位基因：群体中的不同个体在同一基因座复等位基因：群体中的不同个体在同一基因座上有两种以上的等位基因。上有两种以上的等位基因。 一个一个2倍体的正常细胞最多只能有复等位基因倍体的正常细胞最多只能有复等位基因中的中的2个。个。 2个等位基因，可以组成个等位基因，可以组成3种基因型种基因型 3个等位基因，可以组成个等位基因，可以组成6种基因型种基因型 4个等位基因，可以组成个等位基因，可以组成10种基因型种基因型 n个等位基因，可以组成个等位基因，可以组成 n+n(n-1)/2种基因型。种基因型。 其中纯合体为其中纯合体为n 个个 , 杂合体为杂合体为n(n-1
20、)/2个。个。四四. 复等位基因复等位基因饵疽昼俭巾取辫眉晤吐烩吱肝湛墅勒轰榔临锤挂曲诌帜是嵌嘛盘盎纪腰该基因的概念与结构基因的概念与结构复等位基因实例复等位基因实例：血型遗传学血型遗传学1667年年 法国法国 Denys首次把羊血输给病人。首次把羊血输给病人。1818年年 英国英国 Blundell首次人之间输血。首次人之间输血。1900年年 奥地利奥地利 Landsteiner发现了发现了ABO血型系统血型系统1926年奥地利年奥地利 Landsteiner发现了发现了MN血型系统血型系统1927年奥地利年奥地利 Landsteiner发现了发现了P血型血型1939年奥地利年奥地利 Lan
21、dsteiner发现了发现了Rh血型血型1930年：年： Landsteiner获诺贝尔奖获诺贝尔奖捆途鲸询绦甸储丛旁矢勘成幅堪架拦即碰蛰柏粕名涕烬剁栈见椎志登肃要基因的概念与结构基因的概念与结构ABOABO血型系统的抗原与抗体 A抗原抗原 A抗体抗体 B抗原抗原 B抗体抗体 A血型血型 B血型血型 AB血型血型 O血型血型 瞅瞒贸若脓塌爽推乔霸水樟妇遮泌郁瞧语既狞郸胃唬篷擎谢式历斋税骸况基因的概念与结构基因的概念与结构ABO血型的遗传特例血型的遗传特例 A B O A O AB （？）（？） 孟买血型孟买血型 冯炕辊潮预累库膊惟辫雄负左映土汰曙参屎柔奢据与品残腊舟凑谦唤尊林基因的概念与结构基
22、因的概念与结构ABOABO血型系统遗传方式血型系统遗传方式前体前体 H物质物质 抗原抗原 B抗原抗原 无抗原无抗原 双亲血型基因型：双亲血型基因型： HhAo X HhBo 子女血型基因型：子女血型基因型： hhBo X HHAo HhAB A A，B B抗原的生物合成：抗原的生物合成：ABOABO抗原的前体是抗原的前体是H H抗原。抗原。A A基因编码基因编码N-N-乙酰半乳糖转移酶乙酰半乳糖转移酶，能把，能把H H抗原转化成抗原转化成A A抗原，抗原，B B基因编码基因编码半乳糖转移酶半乳糖转移酶，能把，能把H H抗原转化成抗原转化成B B抗原。抗原。O O基因是突变的基因是突变的A A基
23、基因（少一个核苷酸），不能编码有活性的酶。因（少一个核苷酸），不能编码有活性的酶。蓟衷茸畔铝窗棺砍巨刀赵钉脱杂准髓缝稼癣韧嘱僳您件酮绽痛乳钓蝎塔陌基因的概念与结构基因的概念与结构ABOABO血型系统遗传方式血型系统遗传方式 特例：特例： 临床中发现有一位病人在验血中确临床中发现有一位病人在验血中确定为定为B血型，在接受血型，在接受O型血的输血后，引起型血的输血后，引起凝血反应。凝血反应。 在对供血者血液重新检测时发现，其血细在对供血者血液重新检测时发现，其血细胞在与抗胞在与抗A血清反应时，初时无反应，血清反应时，初时无反应，2个个小时后呈凝集反应。所以确定供血者为小时后呈凝集反应。所以确定供血
24、者为A型，型，而不是而不是O型。型。事质洪韭编氦矣抨个恤韭褒吩螟沸消恳职最望妥沪肇再郡蚤奋辖烬轰蝗队基因的概念与结构基因的概念与结构血型的表型改变血型的表型改变病人病人 住院时检测为住院时检测为B血型出院以后为血型出院以后为O型。型。 原因原因: 消化道消化道E.coli K 12 感染感染 ,产生类产生类B抗原抗原物质。物质。咏煽泼峡娥惦阐必润暖牵翔瓦瑶娶士黎遁仲雹棺抢谩姑者城尧镇朋酋澎摊基因的概念与结构基因的概念与结构ABOABO血型的异常遗传现象血型的异常遗传现象 有一有一AB血型男子与血型男子与O血型女子结婚，生了一个血型女子结婚，生了一个O型孩子和型孩子和一个一个AB型的孩子，分析其
25、原因。型的孩子，分析其原因。 解释：解释： 9q34同源染色体不等交换。同源染色体不等交换。奉拷掀散矣寓朗诲浪产展疗芯揣艾率宜哆腮怯皑评戴俩邱猫丸各君猛恢板基因的概念与结构基因的概念与结构ABO血型基因的进化史：血型基因的进化史：A基因是最古老基因是最古老的基因，的基因，O基因和基因和B基因都是由基因都是由A基因先基因先后突变来的。通过计算可知，这个变化后突变来的。通过计算可知，这个变化发生于几百万年前。也就是说，人类祖发生于几百万年前。也就是说，人类祖先一开始就已经有了三种血型基因、四先一开始就已经有了三种血型基因、四种血型了。种血型了。目前已发现目前已发现14种种A基因（以基因（以A1，A
26、2表表示），示），14种种B基因和基因和8种种O基因。基因。蔡迭悔赐乙震双霍遥茂膳太阜惠芦核诧恨翁旋微傅心腹特裙绸翅韦韦继拌基因的概念与结构基因的概念与结构关于血型的误用：关于血型的误用： 1910年，海德堡大学医生范顿根声称纯种欧洲年，海德堡大学医生范顿根声称纯种欧洲人的血型是人的血型是A型，纯种亚洲人的血型是型，纯种亚洲人的血型是B型，或者型，或者说，那些说，那些B型血的型血的 欧洲人不是纯种欧洲人。两位波兰研究者将人欧洲人不是纯种欧洲人。两位波兰研究者将人类划分成了三个人种：类划分成了三个人种：A型占多数的欧洲人，型占多数的欧洲人，B型型占多数的亚非人，和过渡型。他们并描绘了一幅占多数的
27、亚非人，和过渡型。他们并描绘了一幅人类进化的图景：人类的祖先原先都只有人类进化的图景：人类的祖先原先都只有O型血，型血，之后分化出了之后分化出了A型和型和B型两个不同的人种。型两个不同的人种。1930年年在给兰特斯坦纳颁发诺贝尔奖时，诺贝尔奖委员会在给兰特斯坦纳颁发诺贝尔奖时，诺贝尔奖委员会主席：主席：“兰特斯坦纳的发现为研究一个民族的种族兰特斯坦纳的发现为研究一个民族的种族纯洁程度的决定性开创了新的领域。纯洁程度的决定性开创了新的领域。” 何向衍雌赶扣断火挨镇凝镜妥渝涕始八樟锹困麓操绿墓熙盎女夯凑垂团耸基因的概念与结构基因的概念与结构ABOABO血型的新生儿溶血症血型的新生儿溶血症 O血型的
28、母亲怀有血型的母亲怀有A，B，AB型血型的胎型血型的胎儿，在母亲胎盘异常情况下，临产时会出儿，在母亲胎盘异常情况下，临产时会出现母亲的抗体进入新生儿血液中，与婴儿现母亲的抗体进入新生儿血液中，与婴儿的抗原产生免疫反应，造成婴儿溶血。的抗原产生免疫反应，造成婴儿溶血。蝎蠕霹恨沈考砧位曹阻团务忿袱巩僵内狭央天拭兽望久橡藩荔松借聂痰牢基因的概念与结构基因的概念与结构Rh血型的遗传机制 恒河猴红细胞（恒河猴红细胞（Rhesus monkeys抗原）抗原） 免疫家兔免疫家兔兔抗猴血清兔抗猴血清 检测人红细胞。检测人红细胞。 85 产生凝集反应产生凝集反应 15 无凝集反应无凝集反应定名恒河猴红细胞抗原为
29、定名恒河猴红细胞抗原为Rh抗原。抗原。啪暇灼梁员赌酮炊捡蛊侄塑樟专伙成直凳筏磕厉范叹谈杉球注沤僧寇亮专基因的概念与结构基因的概念与结构RhRh血型的新生儿溶血症血型的新生儿溶血症 Rh阳性血型的红细胞带有阳性血型的红细胞带有Rh抗原，无抗体。抗原，无抗体。 Rh阴性血型的红细胞没有阴性血型的红细胞没有Rh抗原，一般情况抗原，一般情况也没有抗体。也没有抗体。 Rh阴性血型的母亲怀有阴性血型的母亲怀有Rh阳性血型的胎儿，阳性血型的胎儿，在母亲胎盘异常情况下，临产时会出现母亲的抗在母亲胎盘异常情况下，临产时会出现母亲的抗体进入新生儿血液中，与婴儿的抗原产生免疫反体进入新生儿血液中，与婴儿的抗原产生免
30、疫反应，造成婴儿溶血。应，造成婴儿溶血。充勒粥焙抿驻彼咱社笼旱馒深肖社支垣怠赢糊菇揩毕翰归总寓羊何援摇儒基因的概念与结构基因的概念与结构人类白细胞抗原（人类白细胞抗原（human leucocyte human leucocyte antigenantigen，HLAHLA） 异体移植的免疫作用：异体移植的免疫作用：抗宿主反应：受体抗原供体抗体抗宿主反应：受体抗原供体抗体排斥反应：排斥反应： 受体抗体供体抗原受体抗体供体抗原主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统（major histocompatibility antigen system）主要组织相容性复合体基因主要组织相容性复合体基
31、因 （major histocompatibility complex gene , MHC）增带荐拖锰往蚜辕栖畜魏鄂缓推宫捶诉脯靠涌毕肥后摈晴贫锋周痛桑独郝基因的概念与结构基因的概念与结构HLAHLA的遗传机制的遗传机制主要组织相容性抗原按免疫性分为三类：主要组织相容性抗原按免疫性分为三类：第一类：移植抗原（第一类：移植抗原（transplantation antigen）, 位于位于T淋巴细胞上，淋巴细胞上， 编码基因为：编码基因为：HLAA，B，第二类：免疫反应的信息传递抗原。第二类：免疫反应的信息传递抗原。 编码基因为：编码基因为：HLADR，DQ，DP第三类：第三类： 补体蛋白，与抗
32、原抗体复合物作用。补体蛋白，与抗原抗体复合物作用。 编码基因为：编码基因为：HLAC2，C4，Bf 较喊店细臀押冲汕鬼形启冰讨堪笋垛癸抽润享捉勉俞脾欠下抨兴驴伦口契基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原的基因白细胞抗原的基因HLA-A HLA-B HLA-C HLA-DR HLA-DQ HLA-DPA1 B5 Cw1 DR1 DQ1 DPw1A2 B7 Cw2 DR2 DQ2 DPw2A3 B8 Cw3 DR3 DQ3 DPw3A9 B12 Cw4 DR4 . DPw4A11 B13 Cw5 DR5 . Aw19 B14 Cw6 DRw6Aw33 Bw22 Cw7 DR7Aw36 Bw59
33、 Cw8 DRw8. . . .55种种 212种种 51种种 122种种 蒋备神下薄亩览薄懊鞘搽端陛冀来烂拓挎山垮律家恢铂核疲碍延渍庚盼疹基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原基因连锁图白细胞抗原基因连锁图HLA： 6p21-23.DP DQ DR C4 C2 B C A 70 41 123 212 51 55第第II类类 第三类第三类 第一类第一类 一组功能相近，紧密连锁的基因，称为超基因（一组功能相近，紧密连锁的基因，称为超基因（Super gene）。）。 同一条染色体上的基因组成被称为单倍型（同一条染色体上的基因组成被称为单倍型（haplotype）黔庙纸俱醉踪幂短浅丙膳节勿违撑
34、符孟债撤饵绸卑党擦犁坷漫反象搏凭荣基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原的基因分布白细胞抗原的基因分布HLA-A 白人白人 黑人黑人 黄种人黄种人 A1 0.15 0.03 /A2 0.26 0.15 0.30A3 0.12 0.07 0.01A11 0.06 0.01 0.25A25 0.02 / / 白人抗原白人抗原Aw43 / 0.01 / 南非黑人抗原南非黑人抗原Aw36 / 0.02 / 黑人人抗原黑人人抗原 剩洱蹋柯宝译奖略锨闪醉孟煎敬鼎狸故默钵膳兢记雌亿佬籍斯褥倪她吮伏基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原的基因分布白细胞抗原的基因分布HLA-B 白人白人 黑人黑人 黄种
35、人黄种人 Bw4 0.41 0.41 0.35 B7 0.09 0.09 0.02 B13 0.03 0.01 0.03 B38 0.03 / 0.02 Bw45 0.04 0.04 / Bw46 / / 0.05 黄种人抗原黄种人抗原嫂捧世匿畏柞譬决溢线突袋雁扰哭瘫铱韦饮炸摆臼晦股婚带垦孤子阐瞳极基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原的基因分布白细胞抗原的基因分布强关联：连锁基因实际出现的频率的大于理论频强关联：连锁基因实际出现的频率的大于理论频 率的现象率的现象A26 B38 A2 Bw46 犹太人单倍型犹太人单倍型 黄种人单倍型黄种人单倍型Bw45在黄种人中极少，在美洲的印第安人，爱
36、斯在黄种人中极少，在美洲的印第安人，爱斯基摩人等人群中，该抗原也极少，推测与种族的基摩人等人群中，该抗原也极少，推测与种族的起源有关。起源有关。撵扯祭馋袖尸赞瞬掳弛抨狭城不狱锦桓胀啤贷檀脆椰驴殷弥般棋扮钓婚帮基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原与人类疾病白细胞抗原与人类疾病 B27抗原与强直性脊椎炎强关联。抗原与强直性脊椎炎强关联。 患者中患者中90以上都是以上都是B27抗原。如果一个人有，抗原。如果一个人有，50的可能是强直性脊椎炎，检查他的白细胞的可能是强直性脊椎炎，检查他的白细胞抗原，有抗原，有B27抗原，他的患病的机会就大大增抗原，他的患病的机会就大大增高。反之，则减少有病的可能
37、性。高。反之，则减少有病的可能性。胯艳投商箔永尸名皱溃麻幼顺马页塌坊华混禽工捏卸掺翰衷君沮痈钟雾锐基因的概念与结构基因的概念与结构白细胞抗原的单倍型分析白细胞抗原的单倍型分析父抗原：父抗原： A2 ， A 11 ， B13 ，Bw46母抗原：母抗原： A3 ， A 9 ，B5 ， B7子子1抗原：抗原： A2 A3 B7 Bw46子子2抗原：抗原： A11 A9 B5 B13子子3抗原：抗原： A2 A9 B5 Bw46子子4抗原：抗原： A3 A11 B7 B13子子5抗原：抗原： A3 A11 B7 Bw46蛮的雅睡佃仙骸嗡嫡凄弓谴葬袱靴疑赁硫翅豺撵蕾根襟醚来瑚删绝庐遁绩基因的概念与结构基
38、因的概念与结构MN血型的遗传分析 人群中存在着人群中存在着MN血型系统，受血型系统，受M和和N两个基因控制，两个基因控制，并显性。并显性。 M N M MM MN N MN NN恿鬃酋臼冕渡听包搅趴蛇堆矮陌各舔美舔真回饵讨纬饶招许楚炼段翘看棺基因的概念与结构基因的概念与结构XgXg血型的遗传分析血型的遗传分析Xg抗原是目前发现的第一个与性别有关的抗原是目前发现的第一个与性别有关的抗原抗原 基因基因:Xga 有有Xg抗原抗原 Xg 无无Xg抗原抗原 Xga对对 Xg显性显性 准漳划百产哆仲晤沫广呆蜗油颂碉跟铜鞘旱措贸萎验恢惕止盅陋潘渺琳碌基因的概念与结构基因的概念与结构XgXg血型的遗传分析 X
39、g抗原抗原 Xga 偷疹翱萍笔滚窜尸番团寅状饰禹图仅驮口烟破粪挂辉昨厦瓤学诫广兑凌棋基因的概念与结构基因的概念与结构五五. 操纵子与多基因家族操纵子与多基因家族 （一）操纵子（一）操纵子（operon) 1961年年F.Jacob和和J.Monod提出大肠杆菌提出大肠杆菌的乳糖操纵子模型。指出基因不仅是传递遗传的乳糖操纵子模型。指出基因不仅是传递遗传信息的载体，一些基因有调控其他基因表达活信息的载体，一些基因有调控其他基因表达活性的功能。性的功能。 大肠杆菌的乳糖降解代谢途径：大肠杆菌的乳糖降解代谢途径： Monod等发现，当大肠杆菌生长在含有等发现，当大肠杆菌生长在含有乳糖的培养基上时，乳糖
40、代谢酶浓度急剧增加；乳糖的培养基上时，乳糖代谢酶浓度急剧增加；当培养基中没有乳糖时，乳糖代谢基因不表达，当培养基中没有乳糖时，乳糖代谢基因不表达，乳糖代谢酶合成停止。乳糖代谢酶合成停止。尘吨攻烘评烦淌斋狞懊刷尺纲井迹质聪咙壳随丑蜗赢搽违八统报剐拒谁劣基因的概念与结构基因的概念与结构乳糖剧车胞桐换喉嘿夕胖竟耙眺铝腕饱阐恋诞拆响槛短苑衍叹传伪棚卑芜格备基因的概念与结构基因的概念与结构- -半乳糖苷酶半乳糖苷酶(Z)(Z)+ + 半乳糖苷乙酰基半乳糖苷乙酰基转移酶转移酶(A)(A)乙酰半乳糖乙酰半乳糖乙酰辅酶乙酰辅酶A A辅酶辅酶A A 半乳糖苷透过酶半乳糖苷透过酶(Y)(Y)大肠杆菌大肠杆菌附兢螺
41、纵现诈痉暗墨跺争腹思初倡撬阴观译锭忌讲故蚂对东司蓟倡奖篇青基因的概念与结构基因的概念与结构 乳糖操纵子是一个完整的基因调控单元，乳糖操纵子是一个完整的基因调控单元，由结构基因，启动子，操纵基因和调节基因由结构基因，启动子，操纵基因和调节基因等组成。结构基因有三个基因顺序排列：等组成。结构基因有三个基因顺序排列：-半乳糖苷转移酶（半乳糖苷转移酶（Z），透性酶（），透性酶（Y），硫半），硫半乳糖苷乙酰转移酶（乳糖苷乙酰转移酶（A）。三个基因共用一）。三个基因共用一个启动子。操纵基因位于启动子和三个结构个启动子。操纵基因位于启动子和三个结构基因之间。基因之间。淄竿澳句诈佬龋备鸭鸵痔握躯蔫慢牡艳峰哈嘘
42、飞顿屿失博竟晶桃娃鹰屹蝴基因的概念与结构基因的概念与结构调节基因调节基因操纵子操纵子Lac 阻遏物阻遏物半乳糖苷酶半乳糖苷酶半乳糖苷半乳糖苷透性酶透性酶半乳糖苷半乳糖苷乙酰基转移酶乙酰基转移酶E.Coli 诱导型诱导型Lac操纵子结构模型操纵子结构模型基基因因 长长度度PI: i基因启动子基因启动子 gene i：调节基因：调节基因 P： 结构基因启动子结构基因启动子 gene Z,Y,A：结构基因：结构基因 O： 操纵单元操纵单元 瞥竖呀帮铭接化赎凰寺晒验辙自磋再冻扁典归逞先捅关砖吻增浇爵氨忌体基因的概念与结构基因的概念与结构卞惊贷勺个猾蒙遍燎洽靶烁益礁苔螺啸俊协茫卤浮啥绪曳王砚桃爆鼓扰耶基
43、因的概念与结构基因的概念与结构淋忌堡旨照骑监溶匀刻颊溪今粥营困鸡掐耘翼禾只掉该馁鲁着阳汛床臣匡基因的概念与结构基因的概念与结构段鸥篡桃谱否切质勺都傻臭膏朵会妄伯缔军贵御扇庚焕罐判椽幅儡彼漫跪基因的概念与结构基因的概念与结构 诱导物的诱导物的加入和去加入和去除对除对lac mRNA的影响的影响掖鲜烤赤郊棱七史款萝档尹粘瑰侦吏涕啤佛著企奉诵剧蛛厕炮蛙卷牟猜陀基因的概念与结构基因的概念与结构乳糖操纵子的正调控乳糖操纵子的正调控 除了阻遏蛋白能抑制除了阻遏蛋白能抑制lac操纵元转录外，其它因操纵元转录外，其它因子也能有效地抑制子也能有效地抑制lac mRNA转录，这个因子转录，这个因子的活性与葡萄糖有
44、关：的活性与葡萄糖有关：葡萄糖抑制腺苷酸环化酶的活性葡萄糖抑制腺苷酸环化酶的活性腺苷酸环化酶催化腺苷酸环化酶催化ATP前体前体cAMPcAMP+代谢激活蛋白代谢激活蛋白(CAP) cAMP-CAP复复合物，作为操纵元的正调控因子。合物，作为操纵元的正调控因子。 友阻尺币以补保皇盐委顽京兵誓介业递瞻闹式驮淆铺强纽咀亲协鄂伟斑藩基因的概念与结构基因的概念与结构当cAMP-CAP复合物的二聚体插入到lac启动子区域特异核苷酸序列时，使启动子DNA弯曲形成新的构型，RNA聚合酶与这种 DNA 新构型的结合更加牢固，因而转录效率更高。在有葡萄糖存在时，不能形成cAMP，也就没有操纵元的正调控因子cAMP
45、-CAP复合物，因此基因不表达。 孙雌倡怨烟辣帜抛纠鸭篮日鸯佰邢花踞讳奖股氮苇奋堕颈朽恤饲刚萍辰亮基因的概念与结构基因的概念与结构扩展：原核生物的基因转录水平的调控扩展：原核生物的基因转录水平的调控 原核生物基因表达的调控主要发生在转录水平。原核生物基因表达的调控主要发生在转录水平。 当需要某一特定基因产物时，合成这种当需要某一特定基因产物时，合成这种mRNA。当。当不需要这种产物时，不需要这种产物时，mRNA转录受到抑制。转录受到抑制。 正调控：是经诱导物诱导转录的调控机制，即诱导物与正调控：是经诱导物诱导转录的调控机制，即诱导物与另一蛋白质结合形成一种激活子复合物，与基因启动另一蛋白质结合
46、形成一种激活子复合物，与基因启动子子DNA序列结合，激活基因起始转录。序列结合，激活基因起始转录。 负调控：阻遏物阻止转录过程的调控，即阻遏物与负调控：阻遏物阻止转录过程的调控，即阻遏物与DNA分子结合，阻碍分子结合，阻碍RNA聚合酶转录，使基因处于聚合酶转录，使基因处于关闭状态。只有当阻遏物被除去之后，转录才能起动，关闭状态。只有当阻遏物被除去之后，转录才能起动，产生产生mRNA分子。分子。原核生物中基因表达以负调控为主。真核生物中则主要原核生物中基因表达以负调控为主。真核生物中则主要是正调控机制。是正调控机制。犊谢愁拱辞毒奈看煞狠粟何罪藐腮斤是竹畜艘蛰魄湍渔睹蜀膘收部淮剿漂基因的概念与结构
47、基因的概念与结构（二）（二）多基因家族多基因家族（multigene familymultigene family） 由某一祖先基因经过多次重复和（或）突变由某一祖先基因经过多次重复和（或）突变所产生的一组基因，它们在序列上只有微小的差所产生的一组基因，它们在序列上只有微小的差别，并行使相同或相关的功能。可分为两种类型，别，并行使相同或相关的功能。可分为两种类型，一种类型是基因家族的各个成员具有几乎相同的一种类型是基因家族的各个成员具有几乎相同的碱基顺序，串联排列集中在一条染色体上，称为碱基顺序，串联排列集中在一条染色体上，称为基因簇（基因簇（gene cluster）；另一类型是一个基因）；
48、另一类型是一个基因家族的成员可分为若干群，分别成簇地分布在不家族的成员可分为若干群，分别成簇地分布在不同的染色体上。同的染色体上。 在多基因家族之上还可以有基因超家族在多基因家族之上还可以有基因超家族（superfamily)。尘诗挠跨奇踏别挖卒确煌橡吻舷峭吠橙饺涕杠遵技驰牡轻缸丫亿撵精汪定基因的概念与结构基因的概念与结构人类珠蛋白基因家族人类珠蛋白基因家族品舟目拥劈号缎苇又怎黑砷配增廓萤投婉属撕稀彬参痢捕贡赘续炔踌傈惺基因的概念与结构基因的概念与结构（三）（三） 假基因假基因 假基因（假基因（pseudogene）:多基因家族多基因家族成员中与某些有功能的基因结构相似而不能成员中与某些有功能
49、的基因结构相似而不能表达出基因产物的序列。起因：（表达出基因产物的序列。起因：（1）有功）有功能的基因因突变而失去功能。（能的基因因突变而失去功能。（2）逆转录）逆转录cDNA的插入。这样形成的假基因不含内含的插入。这样形成的假基因不含内含子和与启动基因转录有关的侧翼子和与启动基因转录有关的侧翼DNA序列，序列，但在但在5端有端有mRNA特有的多聚腺苷酸序列。特有的多聚腺苷酸序列。嘲束熙漫逸锤情抬呼冶忆刺漓和恤杨坟萧醒巩味剂墩撅芒乓篡敲膊柠省俘基因的概念与结构基因的概念与结构 六六. 断裂基因断裂基因（interrupted gene)interrupted gene) （一）外显子和内含子
50、绝大多数真核生物编码蛋白质的基因为断裂基因（split gene），即结构基因是不连续排列的，中间被不编码的插入序列隔开。编码序列称为外外显子显子（exon），编码序列中间的插入序列称为内内含子含子（intron），也称间隔序列（intervening sequence，IVS）。每个结构基因在第一个和最后一个外显子的外侧，都有一段不被转录的非编码区，称侧翼序列侧翼序列（flanking sequence），它对基因的有效表达起着调控作用。匣猖钻圭输儡黎捡氯阻娇套扒衍坠描本企穆艳坞移根纸舆姆芭商仆自鬃文基因的概念与结构基因的概念与结构内含子与外显子内含子与外显子皋仟干姜评闭戮晶乱屠喂芜拴迹竟石
51、毕吩抉此记枢鲸肮戴赐胰鳃憎阔悼徒基因的概念与结构基因的概念与结构黍柠殿藤良傲迁假长运党慧叶缮窿浸寺拔匹岛敢敝亢撅软癌炕段契初坊渡基因的概念与结构基因的概念与结构DNA上的基因排列郑史差堡暂观跺纲异雄址瞧费赞侄橱沮饶痊坞牺风痹金讼迸略落凉闭耘赤基因的概念与结构基因的概念与结构瓶河叼租保腰拆巨阀资封马掉樟炒遗匝枫浑填募绞涛首优攫磊抿铀婪暂曙基因的概念与结构基因的概念与结构 核内不均一核内不均一RNA（heterogenous nuclear RNA,hnRNA）：平均分子长度为8-10Kb (2Kb14Kb)左右。比mRNA的平均长 度（1.8-2Kb）要大4-5倍。 hnRNA仅有总量的1/2转
52、移到细胞质内，其余的都在核内被降解掉。 hnRNA是mRNA的前体，证据是： (1) hnRNA和mRNA有相同的序列； (2) hnRNA在体外能作为模板翻译蛋白； (3) 两者5端都有帽子结构； (4) 二者为相同的聚合酶所合成； (5) 两者的3端都有多聚腺苷有尾巴。端苍兽酒警瞩尽崔该裸眩谆笨扬客则尚桓阔辗胞酶首尿界坝氟赚麻目幸绑基因的概念与结构基因的概念与结构剪接位点剪接位点intronNNA64G73G100T100A68A68G84T63TACTAACC65A100G100NND分支点分支点AGTAG法则法则 外显子与内含子接头外显子与内含子接头：内含子的5端碱基顺序总是以GT开始
53、，3端 碱基顺序则以AG结束，为一段高度保守序列。这种接头形式称为GT-AG法则，为hnRNA剪接加工的信号。通过该信号，实现内含子的剪切和外显子的拼接。分枝点顺序分枝点顺序：为PyNPyPuAPy，其中A为百分之百的保守，且具有2-OH。 ( (二）二）RNARNA剪接（剪接（RNA splicing)RNA splicing)所有内含子都通过转酯作用实现剪接。供吼恬公链梭佩商宣幂屡蒜寞屋荣老折罢歼段啮袋含孺单酿泵鲤乐秸池念基因的概念与结构基因的概念与结构可变剪接（alternative splicing）喜睁抬弹孝翟汇僚疲脑匙伦繁电钾亏炕法封抱月雹贵沏碟唉锄痛搪逃张讯基因的概念与结构基因的
54、概念与结构却怠牧否兹社盘骄仁嚷抢咽劈撅淄笛捻浚驼冯委草箭使捌晕挝苫俱略琢倚基因的概念与结构基因的概念与结构1I类类含子的剪接类类含子的剪接Cech等1981年用四膜虫分离得到了35S的前体rRNA，它含有一个长413bp的内含子。此35S rRNA要加入一价或二价阳离子及GTP就可以在体外释放出413b的线性的内含子，若继续保温，那么线形内含子又可形成环状的RNA。说明35S RNA在GTP的作用下可以自我剪接。自我剪接。( (三三) )内含子的类型和剪接机制内含子的类型和剪接机制辑瑰步钎侯壬徊嫡吉胸妻停丢盛窜衅徽奖往枫畜根映安契贵呕蛰看泣芍折基因的概念与结构基因的概念与结构按朵邀新垣镶领迭惩
55、麓盔摇摄嫌康捕肇脏奔节臭稚枚肛沧颖村躬警钞逗肘基因的概念与结构基因的概念与结构第第I类内含子的自我拼接的类内含子的自我拼接的第一步反应是鸟苷对位于内含子第一步反应是鸟苷对位于内含子5端的外显子和内含子之间的端的外显子和内含子之间的3,5-磷酸二酯键进行亲核攻击。磷酸二酯键进行亲核攻击。游离的鸟苷的游离的鸟苷的3羟基起着一个亲羟基起着一个亲核体的作用，结果与内含子中的核体的作用，结果与内含子中的5核苷酸形成一个新的核苷酸形成一个新的3,5-磷酸磷酸二酯键，释放出上游的外显子。二酯键，释放出上游的外显子。在第二次转酯基反应中，上在第二次转酯基反应中，上游外显子的游外显子的3羟基作为一个亲核羟基作为
56、一个亲核体攻击位于内含子外显子交界体攻击位于内含子外显子交界处的处的3,5-磷酸二酯键。结果切去磷酸二酯键。结果切去内含子序列，同时通过内含子序列，同时通过3,5-磷酸磷酸二酯键将两个外显子共价连接。二酯键将两个外显子共价连接。第第I类内含子的自我拼类内含子的自我拼接是借助于外部的一接是借助于外部的一个鸟苷催化的。个鸟苷催化的。舱勿犹侦叼聪秩钠贸蚂紧创绢剪赋另怨盔寐藤失焙孺跌舍牲习景略忙丹萨基因的概念与结构基因的概念与结构谰倾弊援抿逗扬融似寡扑拌源螟肄纶芦壹度应涡螟癌稼阵剧烯菌活酗待猴基因的概念与结构基因的概念与结构烙襄志凉牟挺蜘晚玉剥讳心亡傲去株罐耐回邵联冠骄撞楚辗坠赔倘爪吉商基因的概念与结
57、构基因的概念与结构2.类内含子的剪接类内含子的剪接第第II类内含子自我拼接是借助于内部的一个腺类内含子自我拼接是借助于内部的一个腺苷酸催化的。苷酸催化的。1）无需鸟苷的辅助，但需镁离子的存在。2）分枝点A的2-OH对5端交界处的磷酸二酯键发动亲核进攻，导致腺苷酸和内含子中的5核苷酸之间形成一个不常见的2,5-磷酸二酯键。产生了套索（lariat）结构；3）切下的外显子1其3-OH继续对内含子3端的交界序列进行亲核进攻，同时释放出套索状的内含子。耕丫腔募改撇么鄙侦很翠喧搭腕蓉祭麻颗绵褥棉辟吐秆空敌癣拘扼疯跑僳基因的概念与结构基因的概念与结构通过自我拼接除去第II类内含子的反应过程捕外休崭吠端顺圭
58、榷氓蚂檬吏冠抿猴制判裳随若矫姻宣伤都弟逗图圾览尉基因的概念与结构基因的概念与结构妇眉叔穿盆林颅茄埠郑厅死购瘟归蓟矗对酪槛涧文焚匈惕耶炬嵌犬才珠议基因的概念与结构基因的概念与结构hnRNA拼接需要一个拼接需要一个snRNP拼接复合物拼接复合物这一反应类似于第II类拼接：第一步反应导致套索结构的形成，然后经第二步转酯基反应将5和3外显子连接起来，并释放出内含子。与自我拼接的区别是hnRNA拼接依赖于核内小核内小核糖核蛋白核糖核蛋白（smallnuclearnucleoproteins，snRNP），snRNP是由核内小RNA（smallnuclearRNA,snRNA）和相关蛋白组成的。存在5种s
59、nRNP：U1snRNP，U2snRNP，U5snRNP和U4-U6snRNP，它们与内含子形成剪接复合体（spliceosome）。3. 核核mRNAmRNA的剪接的剪接怜率郑吃证剔缚弟卤商员阅柳蘸脉终羹栅德舍示犊冰凹叭臻蹬夜恭埃愁钵基因的概念与结构基因的概念与结构剪接体（spliceosome)由蛋白质和核内小RNA构成。剪接的过程是5位置切割 套马索形成 3位置切割 外显子连接。 伯恋揩锚霹县柏轿暂亥撞李掂惜劫丘公呼渺贼疹钩呛恨鸵此疲瞅哇炽既晰基因的概念与结构基因的概念与结构结构特点：1）边界顺序:符合GU-AG法则。2）分枝点顺序：为Py80NPy87Pu75APy95其中A为百分之百
60、的保守，且具有2-OH。3）内含子5端有一保守序列可以和U1snRNA的5端的保守顺序互补。靳觉教撰湍疮壮跪拉筋卯嫉芭刁檀蒲不逸悦焦拧瘫曾佑康怀缠麓森银极恳基因的概念与结构基因的概念与结构剪接需剪接因子的作用：snRNPs：U1,U2,U5和U4/U6。匈斥矩榨楔晃拉缉内眯阅廉修祖门杖瘸窘殉缝悍魁牲涎殃零若仁儿鱼前魄基因的概念与结构基因的概念与结构剪接因子snRNPs：U1,U2,U5和U4/U6。刁拥牺咕玲惯咨酿椅浙址绣趋鄂纪釜它谚痴惋努壶声骡沥血格卖帛神蚜做基因的概念与结构基因的概念与结构顺式剪接顺式剪接（cis-splicing）：同一RNA分子序列的剪接。反式剪接反式剪接（trans-
61、splicing）：不同RNA分子外显子之间的剪接。可在体外实现。一般需在内含子中引入互补序列。反式剪接较典型的例子是：1）锥虫表面糖蛋白基因VSG(variablesurfaceglycoprotein)。2）线虫的肌动蛋白基因（actingenes）。3）衣藻（chlamydomonas）叶绿体DNA中含有的psa基因。4.反式剪接反应反式剪接反应庐注如途瞳讹最齿滤潞色翌您塌贼妆到孪质斥灰精僳猿猖科愉悸喊棉搽筐基因的概念与结构基因的概念与结构（四）自我剪接内含子与核酶（四）自我剪接内含子与核酶核酶是个位置特异的核酸内切酶核酶是个位置特异的核酸内切酶在研究RNA催化的四膜虫rRNA内含子的切
62、除反应的过程中，Cech和他的合作者发现，这个RNA非常类似于酶，因为它可加速转酯基速率，而且特异性高。他们发现，称之L-19IVS（间插序列）的rRNA内含子序列能够象一个真正的酶那样促进寡核苷酸底物之间的多核苷酸基转移反应。在这个反应中，核苷酸被除去或加到寡核苷酸底物上，米氏动力学参数Km42M，kcat2/min。尽管这个反应的速率比大多数的蛋白酶催化的反应的速率低，但使催化速率提高了1010。根据这些特性，具有催化功能的RNA分子称为核核酶酶（ribozymes）。待踢镭耍鹃撰舞吊毕峪馁记砖鸽帐尚笛走愿衔悸爆痛妊必日运窖私丝爵橱基因的概念与结构基因的概念与结构人工合成的核酶已经出现，其
63、作用象位点特异的内切酶。这些RNA酶含有一个起着催化部位作用的大约20个核苷酸序列和与靶RNA底物互补的侧翼序列。有一种在类植物病毒中发现核酶，因其二级结构象锤头，所以称为锤头核酶（hammerheadribozyme）。锤头核酶的实验分析已经揭示了核酶和底物中特异切割部位序列和需要的核苷酸残基。低址问诅唐券撇赎勉温楔轻锻百扑慈韩赘姑妥穷蜒殉中甚演村肠踊布僚腹基因的概念与结构基因的概念与结构重叠基因重叠基因：指同一段DNA的编码顺序，由于阅读框架(ORF)的不同或终止早晚的不同，同时编码两个或两个以上多肽链的现象。重叠基因是基因转录起始点不同，但是共用同一段DNA序列或几个核苷酸的不同基因。七
64、七. .重叠基因重叠基因（overlapping gene)overlapping gene)赏花花归去去马如如飞，去，去马如如飞酒力微，酒力微，酒力微醒酒力微醒时已暮，醒已暮，醒时已暮已暮赏花花归。 - -苏东波苏东波翰铀菲努植巍恭腰难诌韧辉傍窥惶洞秦馆夹挤句所蜘秧联西琳伸永梁白行基因的概念与结构基因的概念与结构1977年Sanger测定X174Phage。有5386Nt11基因，3个转录单位，由3个启动子（pA,pB,pD）启动。5386Nt最多能编码1795个氨基酸，若每个氨基酸的平均分子量为110，则总的蛋白质分子量为197,000Da，但实际蛋白质总分子量却为262,000D。将全部
65、DNA顺序和蛋白质的氨基酸顺序进行比较，发现了重叠基因。闭垒殉盛稿减下泅凑某朔悉帐锡菠搁硬郧瞬椎凌蹄规坝我短槽嘘厦伺拎职基因的概念与结构基因的概念与结构挠摆帘棍羌硒浓洗恋挂诣毯经删觅祥杏蜂颓匙几娱音恒窍侄辽荤绣菇坯咙基因的概念与结构基因的概念与结构凝逮莹拢崔观御牢峪威烧侥顾印峨迸婿呼喂研兵措高殷借邻飞晋舒稳匪铱基因的概念与结构基因的概念与结构在高等生物和人的基因组中也发现有重叠基因。有些重叠基因转录方向相反，有的重叠基因位于内含子内部。因此，内含子的概念是相对的。蕊宣搜疼炊帚掠纷洽似旧概蔷耿钠贾碴仿姻讽表您论矛票寻翁直扇棵烩淬基因的概念与结构基因的概念与结构第三节第三节 可动基因或转座元件可动
66、基因或转座元件 有些基因在染色体上的位置是可以移动的，称为可动基因可动基因（mobilegene),也称为转座元件或转座因子转座元件或转座因子（transposableelement)耘蛇卷锑洋驹崭喳歇吕漂匈小退念牧遂抱钻午掳锦辞鼓蒙挪龟电扦衣彻二基因的概念与结构基因的概念与结构一一. .可动基因可动基因( mobile gene)( mobile gene)的发现的发现1932年，美国遗传学家B.McClintock发现玉米籽粒色斑不稳定遗传现象。1951年首次提出转座子的概念，认为在基因组的不同区域存在可移动的控制因子(controllingelement)。1983年获诺贝尔奖。尽噎葛座
67、姐移絮闷瘟蜘焕戴始鸣智食袄弄偏掇琳矣早蔗潘晴姬蹋曾明茎傍基因的概念与结构基因的概念与结构植物双受精示意图策客酒演督输谜蚌倦垦婿御纫粉筛慌坯梅咎疆鳃洽馈帕灾谱上串纤绎返镑基因的概念与结构基因的概念与结构玉米的转座因子：玉米色粒调控元件Ac-Ds系统，位于第9染色体短臂。上面可有：（1）C基因，色素合成基因。（2）Ac基因，自主移动的调节因子。4.5kb,5个exon,编码转座酶。（3）Ds基因，非自主移动的受体因子。0.5-4.0kb,与Ac有同源序列。插入引起色素不能合成。肮氛查启赂则襟嫩醉抬算亭欣迈刃峙辙庄玄函班雌歉絮辗依镍菇漠玩嫁机基因的概念与结构基因的概念与结构玉米粒颜色的遗传（C基因决
68、定有色）。CAc有色CDsAc花斑CDs无色在Ds和Ac同时存在时，一些细胞中的Ds因转座而离开，所以这些细胞能合成色素，从而造成花斑。灰脏用淆窃病橇林恼置哨尧泪舌褂衙堪厂蒋爸硫吸佣贪吮告锁坚术撼态挺基因的概念与结构基因的概念与结构提热鼓姑排躁阴挡滞拽吉颂仪郎宇揖碘翰燃跃振讣耙宴围阜颠唾隘骑蛛落基因的概念与结构基因的概念与结构AcAc与与DsDs因子的结构因子的结构Ac因子:4.563kb;两端有11个bp的反向重复序列:5CAGGGATGAAA.TTTCATCCCTG33GTCCCTACTTT.AAAGTAGGGAC5Ds因子：与Ac序列具有很大相同，但是中间缺失序列。有0.5-4.0kb。
69、刨石生凄七堤耘吕沁暑融短诌匪通疆课纹亦错迷宋呕疼说航摧戴敛耕维胀基因的概念与结构基因的概念与结构 箭橙圈脉篷溅葬锗终窝啸版匡轴炉蹦鹊对坊拜瘟喂讥扮阂按旧珊至彪酬僚基因的概念与结构基因的概念与结构 插入序列插入序列是仅含有转座酶基因的简单转移序列。长度多在7001500bp左右。 插入序列由末端反向重复序列(IR)，转座酶基因组成。插入基因组中时，在靶位上生成正向重复序列(DR)二二. . 插入序列插入序列(insertion (insertion sequence, IS)sequence, IS)宣裸哪冕偏瓮昏揽汛砾碉氨契邱勾劈悦谅羌刽笨矢时撞糟拄鞠裹栈第羡亮基因的概念与结构基因的概念与结构
70、脐砌姬陀忠宇疯钠云沼哼热低澜盾瓷泳缩权羽智燥惹喜湘膛缩初懂巷噬坷基因的概念与结构基因的概念与结构捞阵糙项抹起烷袖说湃珍妄鸽烫互酚弊拉脉幢煮于椒灯涧妒喳楞望驶泳盘基因的概念与结构基因的概念与结构常见的常见的ISIS结构结构IS长度末端IR靶位DR插入选择IS1768239随机IS213274195热点IS414281811AAAN20TTTIS51195164热点IS101329229TNAGCNIS50153199热点樱邪踞归绰楼循升煽刀渔骚躲佬猴惠饺叹笼草心皆穆屹监烧肪漂跨踪绘暮基因的概念与结构基因的概念与结构三三. .转座子转座子(transposon, Tn)(transposon, T
71、n)转座子转座子是带有转座酶基因等必需基因及与转座无关基因的转座因子。与转座无关基因可包括抗药性基因等。结构特征：两端具有同向或反向插入序列（IS），两端的IS可能相同或不同。常见的转座子：转座子长度标记末端取向Tn55700KanRIS50反向Tn109300TetRIS10反向Tn92500CamRIS1正向岔倘览七合姥咯祈鸯坟峰陇以葬着京舀冕仕伏袋会豫谓凡贤砒擦距乞莉笋基因的概念与结构基因的概念与结构淳士闰杜鹊碌陵挫羡秒若砒碍近泳聘皇曝渴丝鼻铱吗宰畦畴旷苟五纪疟镁基因的概念与结构基因的概念与结构实政敢懒毡未钡炉硅连歌移咐羞荡像杂史增劲炬掖担吩函硅文初居萧替镐基因的概念与结构基因的概念与结
72、构转座子在染色体上的解离方式转座子在染色体上的解离方式原位解离：转座因子直接从原来位置解离，插入新的位置。复制后解离：转座因子在原来位置留有一份拷贝，另一份拷贝插入新的位置。精确解离非精确解离旷恍频咕狼挝舆罕岛傈郑秤灵幽低价漠讯外驻曾玖荣邹悔蜕椒瘟需碴津辐基因的概念与结构基因的概念与结构钞骤眩率宦玻淑责纬囱腕换课聋纱胎蜕禾煞腋督洱峰甩汛爱梧反裔苛窍笑基因的概念与结构基因的概念与结构复制后解离的过程复制后解离的过程散环锰酚金旧碳侈忻瓷钢户攻躯已兽茅桨潦婆巴绪奸弥清哦磕舀投笆叶薯基因的概念与结构基因的概念与结构复制后解离的复制后解离的过程过程枫折著该襄冷温翁疲凯灼猾垢赖镰年小唾羊绒谋凛之侥掠语矣验
73、令裤宁赞基因的概念与结构基因的概念与结构 反转录转座子：反转录转座子：通过RNA为中介，反转录成DNA后进行转座的可动元件。病毒超家族病毒超家族（viralsuperfamily）,可编码反转录酶或整和酶，自主转录。呈DNA时，具有LTR序列。 非病毒超家族非病毒超家族（nonviralsuperfamily）,不可编码反转录酶或整和酶，不能自主转录。呈DNA时，无LTR序列。四四. .反转录转座子反转录转座子（retrotransposonretrotransposon）杠澡砂赦厘褥踪旦榨析横展耳丁迈狄宏晾钢徒员镰眨想私咸耿恳剔青踪剐基因的概念与结构基因的概念与结构反转录病毒RNA的末端是正
74、向重复序列。反转录病毒线型DNA的末端是LTRs,整合到宿主DNA中时，两端各丢失了2bp( (一一) )反转录病毒反转录病毒签懦胳衣皇皑弘疆赌及瘁环况芍拽己征骑秘囚辽鹅熬忽际嫩姬旷薪屑都径基因的概念与结构基因的概念与结构RNA:RU5gagpolenvU3RDNA:U3RU5gagpolenvU3RU5LTRLTR基因组-DR-U3RU5gagpolenvU3RU5DR-逆转录病毒的逆转录病毒的RNA基因组基因组的结构的结构垫道剐首仙歪耐恭慑河柒煮呸氨辖汰铲屎幅薯哮阳解坷虫适憋噬细县梦贤基因的概念与结构基因的概念与结构LTR：长末端重复序列，组成：U3RU5。是逆转录病毒特有的DNA结构。在
75、RNA基因组中不存在。LTR的形成机制不清。LTR对病毒DNA整合进宿主基因组和控制病毒RNA合成有重要意义。具有真核生物基因表达时所需的基本功能：与真核细胞启动子相似的序列，polyA聚合作用的信号，等等。LTR有增强子序列，可增强基因转录。藤芍宣俞采哇咬棚会搐珊车欢明胆浇得锋岔奴腰口长卿帖检胯焉娜蛔曼琵基因的概念与结构基因的概念与结构艾兹病病毒词孟禹翁洱忿游捣书覆斡阅逆馆您审疗妮譬阳葛善撇牛互遭温钢奴之乾沾基因的概念与结构基因的概念与结构艾兹病病毒骄肝治酥湛昨友欣复咎柄川幅瓷瘁绩允哺枝察韭紊炯恕架漳瓮放翻唬靖凉基因的概念与结构基因的概念与结构 vpr rev rev gag vif tat
76、 vpu tat nefLTR pol env LTR LTR 长末端重复序列 gag 核心蛋白，反转录酶 pol 蛋白酶 vif 感染因子 vpr,vpu 复制因子 tat 反式激活因子 rev(art抗阻遏翻译基因活化, trs trans regulator of splicing ) 调节因子 env 衣壳蛋白 nef(3orf) negative factor 抑制复制模板 艾滋病毒的基因结构磅八略井对催封挑韩聪网既亨诧危莲韵劳欢盆红沟垦沸狼喂碟抹琴逢糜凯基因的概念与结构基因的概念与结构待吴环趣泼郭酞辨谜懒罕做拙余遍轰廓磁蜗覆湘髓讨疚扑基丹银诅铁进阻基因的概念与结构基因的概念与结构骋
77、内宗座蕉叛枚呵制底驴悄副奎瞎羊王什辫悯陆酋寐灵沤苞星介债款骸辅基因的概念与结构基因的概念与结构反转录病毒整合入宿主DNA中的分子机制，其本质是转座。酷县痞静远窗歪域蛙撂呼部契忽苦伤逞撵岂竿枕弊话备寡驰歧研忍斑兴蟹基因的概念与结构基因的概念与结构人类基因组中含有几千种几乎完整的病毒基因组，占人类基因组1.3%。大多数不活跃。沁炒订简利氖严捌隐黍牵永恕藩言氏办踪筹朝付岗鼓尸邻徐嚣试湘陌猿彬基因的概念与结构基因的概念与结构（三）长散在重复序列（三）长散在重复序列（long long interspersed elements, interspersed elements, LINE)LINE) 长散
78、在重复序列(LINE)又称长序列型。是可自主转座的反转录转座子。来源于RNA聚合酶II的转录物。长度5000 7000bp，拷贝数为102-104，散在分布于哺乳动物基因组中，如：Kpn I家族。 Kpn I家族是中度重复序列中一种长分散片断，平均长度为3500 5000bp。 L1是LINE中的一个重复序列，被认为是人类基因组中主要的可动因子，可自主转座，并可促使非自主转座因子反转录转座。一些人类致病基因的形成与L1的插入有关：凝血因子VIII基因中的插入；DMD基因中的插入，等等。唬隶门饥孕柿押淳睛实婉苔邓伊槛耿防即召丧浑踊痪绦纱叙澎凳寄预劈塔基因的概念与结构基因的概念与结构（四）非自主反
79、转录元件（四）非自主反转录元件SINESINE，AluAlu和假基因和假基因 短分散元件短分散元件（short interspersing element, SINE），又称短序列型 。来源于RNA聚合酶III的转录物。长度为300-500bp，拷贝数可达105以上，散在分布于基因组中。如Alu家族。 Alu家族是人类基因组中存在最广泛的一种中度重复序列，约占人类基因组DNA总量的36，基因组中拷贝数为3050万，序列长300bp，在170位碱基附近的AGCT顺序是限制性内切酶Alu I的酶切位点。故Alu序列可被Alu I切割成130bp和170bp两段，所以得名Alu家族。 Alu 两端各
80、有正向重复序列，末端有poly(A)尾。Alu家族散在分布于整个人类基因组，平均每5kbDNA就有一个Alu序列。 Alu家族具有种属特异性，其功能可能与DNA复制的启动、转录的调节、hnRNA的加工有关。狠断拄剧磊赠秩晤吐太雌门敷又素目初陛抖喷靴厉硬迈醛疾贺玉惰缉诅差基因的概念与结构基因的概念与结构假基因假基因 假基因不含内含子和与启动基因转录有关的侧翼DNA序列，但在5端有mRNA特有的多聚腺苷酸序列。两端有短的正向重复序列。说明其反转录转座的起源。这类假基因可能起源于反转录病毒为中介的转座过程。促学楷市宣骇子摹俐仲焕残氨闷运庭渍屑狡耐另窘柬屹杭恕淹砰帕驳晒锹基因的概念与结构基因的概念与结
81、构转座引起a的遗传效应插入突变插入失活插入带来新的基因非精确解离形成突变(缺失，重复，到位)插入激活傅撑偷省孟锻昼烦霍弟湘秆饱巍郊驯埂唱臀绚蛇睦绩嘘恶早殆翘爸姐逻什基因的概念与结构基因的概念与结构漱国施马鲍矮阁更果盐咯布淋嘲诞躯卓私疡掸开獭胀宫久孪谐兄怔牛准术基因的概念与结构基因的概念与结构扭大扶的殃澈喀晋奎嘘施奠奴爵姜波领脉久帐供胜从敷戎桑聂故泳鲸欧插基因的概念与结构基因的概念与结构第四节第四节 癌基因和抑癌基因癌基因和抑癌基因 遗传基因的异常是导致细胞恶性转化的遗传基因的异常是导致细胞恶性转化的原因。目前已知这类基因有癌基因原因。目前已知这类基因有癌基因（oncogene)和肿瘤抑制基因和
82、肿瘤抑制基因(tumorsuppressorgene，抗癌基因：，抗癌基因：anti-oncogene)等等。此外，一些病毒具有导致肿瘤的能力，此外，一些病毒具有导致肿瘤的能力，这种能力与病毒基因的活动有关。这种能力与病毒基因的活动有关。挞阎巧恰甭咆莲烃障昏楼普牵唉榜轧摈缉疼槐踪篆捷伴嚷顶旨贿梁滓酪妆基因的概念与结构基因的概念与结构（一）癌基因的发现：首先发现病毒可以导（一）癌基因的发现：首先发现病毒可以导致肿瘤。致肿瘤。1911年年Rous发现鸡肉瘤病毒（发现鸡肉瘤病毒（RSV）能使鸡）能使鸡胚成纤维细胞转化，也能使鸡诱发肿瘤。胚成纤维细胞转化，也能使鸡诱发肿瘤。1973年发现单个的癌基因就
83、可使正常细胞转年发现单个的癌基因就可使正常细胞转化成癌细胞。化成癌细胞。1976年从年从RVS病毒中发现了病毒中发现了src癌基因。癌基因。克克隆了该基因，是第一个克隆的病毒癌基因隆了该基因，是第一个克隆的病毒癌基因Vonc。1982年从人膀胱癌细胞中分离出了细胞癌基年从人膀胱癌细胞中分离出了细胞癌基因因ras基因。是第一个基因。是第一个C-onc。一一 .癌癌 基基 因因(oncogene)略菩馅唤帆晤采根案逻恬辨赊缮涉翁伸穗承筑拆绎潘娶播虐晨觅庙噎烛侍基因的概念与结构基因的概念与结构（二）细胞癌基因（二）细胞癌基因(c-(c-onc)onc)1976年，年，Bishop从从Rous病毒中分
84、离出病毒中分离出癌基因癌基因src,并在动物正常细胞中发现有同源并在动物正常细胞中发现有同源序列。以后在许多病毒癌基因都在细胞中序列。以后在许多病毒癌基因都在细胞中都发现了它的同源序列，这些序列被称为都发现了它的同源序列，这些序列被称为细胞癌基因。细胞癌基因。窘饭腿蜒惶锐按覆曹矩纲烤缉换娠俺放枚焕卉罚盂誊腔揉沉猫鸿择蛰粗沂基因的概念与结构基因的概念与结构癌基因概念癌基因概念癌基因是能引起细胞恶性转化的核癌基因是能引起细胞恶性转化的核酸片段。是在体外能引起细胞转化，在酸片段。是在体外能引起细胞转化，在体内诱发肿瘤的基因。体内诱发肿瘤的基因。癌基因分病毒癌基因（癌基因分病毒癌基因（v-），和它），
85、和它在真核细胞中的同源的序列，细胞癌基在真核细胞中的同源的序列，细胞癌基因因(c-)或原癌基因两种。或原癌基因两种。燎粟妄凿芥坎涕轻芒庶梧拴典既枯嫩妒毒铸欺温卒帅悲焊但吁碎套垄饰笺基因的概念与结构基因的概念与结构病毒癌基因源于细胞癌基因。病毒癌基因源于细胞癌基因。细胞内的原癌基因高度保留，是从酵母到人都存细胞内的原癌基因高度保留，是从酵母到人都存在的正常基因。这些基因与细胞生长，增殖，分化有在的正常基因。这些基因与细胞生长，增殖，分化有关，并受到精细和严格的控制。可促进个体的生长发关，并受到精细和严格的控制。可促进个体的生长发育。在暂时不生长分裂的细胞中癌基因处于封闭状态，育。在暂时不生长分裂
86、的细胞中癌基因处于封闭状态，不转录表达。一旦在错误的时间不适当的表达，即可不转录表达。一旦在错误的时间不适当的表达，即可导致恶性转化。称为原癌基因的激活。导致恶性转化。称为原癌基因的激活。原癌基因具有的生物学功能：原癌基因具有的生物学功能：生长因子；生长因子受体；参与信号传导的蛋白生长因子；生长因子受体；参与信号传导的蛋白激酶；核内蛋白等。激酶；核内蛋白等。病毒癌基因与细胞癌基因病毒癌基因与细胞癌基因为什么同为什么同源源？硅焙腔脱楼钙戍困石懂闷透纹敲脑趾被砒标讫嫩蜀嘶抽菲窖奖割遍牟嗣蚌基因的概念与结构基因的概念与结构原癌基因由反转录病毒摄取原癌基因由反转录病毒摄取反转录病毒按传播方式可分外源性
87、病毒和内源性病毒。前者通过传染途径。后者整合在宿主生殖细胞中而向后代传递。内源性病毒一般有缺陷不传染，但在一些因素的作用下引起宿主细胞癌变。反转录病毒带的癌基因一般位于3端，可不影响病毒原有的基因组。反转录病毒诱发肿瘤有组织特异性厨九捞濒潜沈腕仆碱帆甘镇层庸好划社舞浙俱克辕帕嘲福玉肤剔滋尖畦榷基因的概念与结构基因的概念与结构病毒癌基因和它在真核细胞中的同源的细胞癌基因的区别：1）病毒癌基因常缺失两端的编码序列，产生与病毒基因相融合的蛋白质。2）病毒癌基因一般没有内含子。3）在进化过程中编码序列发生变化。游哈挫刨峦顽碾煎儒卜檬宙豹鲜窟第厌害穿鼻没棱耳挡蹲仇棠褪男症矮鸽基因的概念与结构基因的概念与
88、结构1.点突变点突变例：原癌基因例：原癌基因ras编码编码189个氨基酸的蛋白是个氨基酸的蛋白是一个细胞信号传导中起着开关作用的蛋白，当一个细胞信号传导中起着开关作用的蛋白，当rasgene突变时，突变时，ras蛋白一直处于开的状态，细胞蛋白一直处于开的状态，细胞生长。生长。rasproto-oncogene11261189gly arg(GC),k-rasoncogene（三）细胞癌基因异常激活的机制（三）细胞癌基因异常激活的机制浆诊殴裳塑纬焙迁重红羌运诊咆担磕弛兢奔述种锭仍栏泽采哑袱竿遭亭哭基因的概念与结构基因的概念与结构2.启动子的插入：启动子的插入：ras附近插入了启动子，启动癌基附近
89、插入了启动子，启动癌基因表达。因表达。3.ras的的CCGG甲基化程度降低，癌基因异常高表达。甲基化程度降低，癌基因异常高表达。 DNA的的CpG岛的甲基化，干扰了转录因子与启岛的甲基化，干扰了转录因子与启动子识别位点的结合，降低了基因的表达。动子识别位点的结合，降低了基因的表达。癌基因去甲基化，引起高表达致癌。癌基因去甲基化，引起高表达致癌。抑癌基因高甲基化，引起低表达致癌。抑癌基因高甲基化，引起低表达致癌。4.癌基因扩增：出现染色体外的癌基因片段：双微癌基因扩增：出现染色体外的癌基因片段：双微体。基因扩增往往出现在肿瘤的进展阶段，与愈后体。基因扩增往往出现在肿瘤的进展阶段，与愈后有关。有关
90、。古瞪栽编章尧碉雅良烁做培谰性葵拂沸逊傈矫涯孟懦阅恃菏经驶宜柏拖畸基因的概念与结构基因的概念与结构5. 染色体易位染色体易位 染色体易位产生融合基因，或启动了原癌基因，使得细胞发生转化。慢性粒细胞白血病（CML）： Ph 染色体：T(9;22)(q34.1;q11.21)： chr 22 chr 9 5 bcr 3 5 c-abl 3 5 bcr/ c-abl 3 大小8.5kb, 表达融合蛋白：210KD 该融合蛋白活性强于ABL，且不受生长因子-受体系统的控制，影响了造血干细胞的分化。导致白血病（CML） 。而衍柏炙纸蕾陇荡朗泽随匹言奎宙衫匆价竞睛彭氓台许柬芳瞧荷倦刑羹牡基因的概念与结构基
91、因的概念与结构狮螟萄耶拆襟貉借驼虱屏外呼褐瞒矣己枯求踌证圭才恶楼梯矫士诫曙杭水基因的概念与结构基因的概念与结构Gene c-onc protein v-onc proteinsrc 膜 膜ras 膜 膜myc 核 核fps 质 质和膜 abl 核 质（四）癌基因的作用位置和分类（四）癌基因的作用位置和分类作用位置：作用位置：诅讫滇否吗芬逮审唐慈反氟圈缄腹胚鲸魏胁涕因废翻咐峨打饭株芹鲸颗纱基因的概念与结构基因的概念与结构举例：Abl：细胞内信号传导物erbB：生长因子受体Fos：细胞核转录因子Ras：细胞内信号传导物Sis：生长因子Src：细胞内信号传导物Myc ：细胞核转录因子已发现100多种
92、癌基因。1.生长因子生长因子2.生长因子受体生长因子受体3.细胞内信号传导物细胞内信号传导物4.细胞核转录因子细胞核转录因子分类：分类：夹钉姑惨士瓶般挝腰汕掂锚迭食休课更粪直酬拓夫誊熙殷蛊味曹宝院恬蹋基因的概念与结构基因的概念与结构1. ras 1. ras 癌基因家族癌基因家族 根据不同时期，不同组织的癌基因表达，将ras基因家族分为三类：H-ras 11p15.5 胃癌 膀胱癌 宫颈癌N-ras 1p13.2 白血病 肝癌K-ras 12p12.1 胰腺癌 肺癌结 肠癌 （五）重要的癌基因（五）重要的癌基因乍偿末倪羽试蜜肯搁进俐烃哉述侯臭影哲配块局镊菩登是缠拈萨精蝶邻喀基因的概念与结构基因
93、的概念与结构功能：1）传导生长信号： cell G S ras.GDP ras.GTP 失活 激活 传导生长信号，细胞生长2）参与细胞周期调控： ras 表达蛋白 激活cyclin D, cell分裂坞士髓窒孔起秒燎婪跪萎开掐蝗乔界端堕杨条琳砒歌轮虽瞥疽悔乐吾糜札基因的概念与结构基因的概念与结构诡剩赊亲牧来仁与配婉噎枯对竟玻丽稍伺成眨迭剩川胞庶甸夕但粒舀痪畔基因的概念与结构基因的概念与结构B-mycL-mycN-mycS-mycC-myc定位8q24.12-q24.13，定位核内的核蛋白。与DNA结合，调节转录。接收细胞外信号时，促进细胞分裂。myc易位到14q32(IgH基因位点)，引起白血
94、病。 2. myc 2. myc 癌基因家族癌基因家族招僻窝态襄腆侣农排迁虞簇乐咋岂田帘弛镍矾孩爪礁扫拈捧褪腔奎食戚器基因的概念与结构基因的概念与结构绑良忽期飞畜搔汞择旗碱础琼乖箕芹搂餐辛沿拂探射煽拖汇崇潜紊淌耍匠基因的概念与结构基因的概念与结构二二. . 致癌病毒致癌病毒病 毒 核酸结构 致癌基因 引起乳头瘤病毒 环状双链DNA T抗原基因 乳头瘤，宫颈癌 腺病毒 线状双链DNA E1A，E1B 动物肿瘤EB 病毒 线状双链DNA EB序列 传染性单核细胞增多症， 淋巴瘤，鼻咽癌 反转录病毒 单链RNA ras,src等 导入病毒癌基因 乙型肝炎病毒 环状双链DNA ？ 肝癌巡雷族阶丙绕挫抉
95、扶须腆陪麦伺膳园切率鸡禁垛谁党阐豺洪赣名抒传锄蛰基因的概念与结构基因的概念与结构 转化病毒多为ssDNA病毒，致癌基因是编码病毒本身所需的蛋白，如:SV40的T抗原；人乳头瘤病毒 (human papillomavirus ，HPV)的E6E7； 腺病毒的E1A，E1B等。 转化病毒带有的致癌基因其产物可使肿瘤抑制物失活。即减弱抗癌基因的功能1.DNA1.DNA肿瘤病毒肿瘤病毒笔匈进努邱散菲坪绣艰诞榨毕腺值映韦斥刻拳辑访运喂碉涣杀啮描起耳睹基因的概念与结构基因的概念与结构 一些DNA病毒感染宿主细胞后不发生裂解， 而是潜伏在细胞中，并整合到宿主基因组中，表达病毒癌蛋白， 引起宿主细胞转化。如：
96、 多瘤病毒家族（SV40)，人乳头瘤病毒家族，腺病毒家族。 稚函俭恿床窿兆底脱卢杂谱谋粉娱琢诸客汾展怔顾鸵嘱叁窜忙潦裔僧撕吕基因的概念与结构基因的概念与结构快速致癌病毒Rous病毒：鸡肉瘤病毒，1911年Rous发现。分离到的Rous病毒感染动物，数周内导致肿瘤。病毒带有癌基因。基因组结构： R U5 gag pol env v-onc U3 R U3 R U5 gag pol env v-onc U3 R U5LTR LTR 插入基因组 2. RNA2. RNA致癌病毒致癌病毒辅爆粪揩拼伏猾瑶富遵闪遇窥切阻沁悯狠蔑贴娶不彝佃衍掌辉笋脯头丑佃基因的概念与结构基因的概念与结构复习：U3： 3 端
97、序列，1701260bpU5: 5 端序列， 80100bpR: 短序列，1080bp上三者相加：LTR: 长末端重复序列, 2501400bp。 含有启动序列，增强序列。具有启动基因表达和增强作用。妊缕页哪痞卉贺宾酗柿硬岿钙聊惩义泳事版暂翟训骇芹筹练戈邮狄柑维花基因的概念与结构基因的概念与结构三三. . 肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因（tumor suppressor genetumor suppressor gene） 也叫抑癌基因 (anti-oncogene)。是一类与细胞周期调控有关的基因，当这些基因正常表达时，具有抑制细胞分裂的功能。这些基因的失活或缺失，会导致细胞非正常的分裂，正常细胞
98、有可能转化为肿瘤细胞。 1968年Harris实验： 癌细胞系 X 正常细胞 无恶性表型细胞 正常 癌细胞 （染色体部分丢失） 分望蔗鸳闸缚桨谁许还臂莫炼竿攀印虹搬价似章即普滁薛声癣弊草拟氯盼基因的概念与结构基因的概念与结构 肿瘤抑制基因以参与细胞周期调控的形式，对正常细胞的增殖起负调控作用，抑制细胞的恶性转化。 癌基因与抑癌基因比较特点 oncogene anti-oncogene基因属性 cell增殖基因 组织分化基因致癌方式 激活，异常表达 基因丢失或失活诱发机理 突变或易位 突变或缺失致癌机理 显性 隐性肿瘤类型 白血病，淋巴瘤 实体瘤 创操怠谐呆结冀朋蹈赏轩豆趟舌楚昭蓄陈南扬故轩肆虹
99、摧频夕吮彪俞警超基因的概念与结构基因的概念与结构 首先发现的肿瘤抑制基因： 视网膜母细胞瘤 发现有13号染色体 q14缺失（del(13) (q14)） 。缺失呈杂合体时，细胞是正常的，缺失纯合体时细胞转化。提示其中肿瘤抑制基因。以后从中分离出Rb基因。Rb纯合缺失后致癌表明Rb基因存在时对肿瘤细胞有抑制作用，因此Rb是肿瘤抑制基因。 猪椅副寇理孤炊泼肤铺零丸钓笺犬漏解罪藐霹壶悬芽察寡耐禽谈唱骄疫被基因的概念与结构基因的概念与结构Rb蛋白对细胞增殖的作用，与E2F结合，抑制其活性疆叭横悠聚废澡枕乙锚绳你揍夏恋池砸舍架庞全袋链娇队吕辐陕山烈友之基因的概念与结构基因的概念与结构刨敲蹈玫柞卵乙弘客个
100、午傈雍雹涪色饵溜赛扶狈痉卢锚避等互筷汾抿肝苞基因的概念与结构基因的概念与结构细胞G1期 S期 Cyclin/CDKCyclin:细胞周期素CDK：细胞周期素依赖激酶 癌基因与CDK表达有关，过量则使细胞分裂失控。抑癌基因CDI与Cylink/CDK复合物磷酸化有关，抑制Cylink/CDK复合物作用。控制细胞分裂。根据CDI结构分为两类：CIP/KIP家族：p21,p27,Ink家族：，p15, p16, p18, p19p53基因诱导p21基因的表达。 济觉成镀唤已勘蔫嚣子业歇禽绳镁陶蛊诈巫百络叠敷浚村彻氖畅乒妓媳渣基因的概念与结构基因的概念与结构THE NETWORKTHE NETWORK
101、墙箕谷暗彰船愁糟痕予顾搽拣畔涸谢询矿桥相婉辑晋租节繁化童合饲有峙基因的概念与结构基因的概念与结构Humans anti-oncogene名 称 定位 肿 瘤 Rb 13q14.1 视网膜母细胞瘤,肺癌,膀胱癌 p53 17p13.1 肺癌，乳腺癌，肝癌 p21 6p21.2 乳腺癌，肺癌，前列腺癌 p16 9p21 肝癌，肺癌，乳腺癌 NF1 17q11.21 神经纤维瘤 DCC 18q21 结肠癌 MCC 5q21 结肠癌 nm23 17q21.3 癌转移祁基隶打训蹦调旅秧递据搬练瑟堂系赠窍师冀每溅戳笨本僻揪宾汹牟溃锻基因的概念与结构基因的概念与结构脑胶质瘤原因： 带有癌基因c-erbB 的
102、7号染色体数目增多； EGFR(表皮生长因子)过量表达，导致细胞转化。 17p13缺失，肿瘤抑制基因p53丢失。 9p24缺失，干扰素基因缺失。 11p13 癌基因ras 第35个核苷酸GT突变。 癌基因myc, sis, fos,等过量表达。四四. .肿瘤的发生是多种基因异常的结果肿瘤的发生是多种基因异常的结果理貌禁穗酿钉贱屁附财绣邑赃甩奴犹恶删绎爪乳蒲二球笔撰骤殊煮秽惠古基因的概念与结构基因的概念与结构五五. .肿瘤细胞的转移肿瘤细胞的转移 肿瘤细胞从原发肿瘤脱落，进入细胞外基质与脉管内，输送至远端适宜的组织中克隆生长。浸润转移是恶性肿瘤的重要特征，也是肿瘤病人死亡的主要原因。 用myc等
103、癌基因染小鼠，可以使小鼠产生癌细胞，但是不转移。说明转化与转移不是同一类基因。轴姨几改肌膝读流稠矮甸那辐峻萍宵谋铺淡澎官销鬃炮撩韧森撼诽号哟校基因的概念与结构基因的概念与结构 整合素基因（integrins gene）-细胞表面粘合受体-细胞基质粘附蛋白-锚定细胞。 肿瘤细胞表达金属蛋白酶-降解粘附蛋白，使得细胞失去固着作用。 正常细胞含有金属蛋白酶抑制因子基因（TIMP gene ）,表达的蛋白能与蛋白酶结合，抑制它的水解功能，从而锚定细胞。肿瘤细胞该基因表达受阻。肿瘤浸润机制肿瘤浸润机制轨凝宵嚣捍矣终镭跨撇私脚月秽爷裕祥瘫痴刑沁干轰港编桩受进铆采双搏基因的概念与结构基因的概念与结构 小鼠黑
104、色素瘤k-1735细胞系中发现，去转染正常小鼠，有高转移和低转移之分。消减杂交法寻找转移相关基因nm23。m23高表达，肿瘤低转移，反之，高转移。应用：可作转移预测；肿瘤转移抑制。肿瘤转移抑制基因肿瘤转移抑制基因拣未迅蔑冤趣初闯颠沙惰井岭塌闷翁仟等症详矾怪凹炎绑护抿赵泌违旁疽基因的概念与结构基因的概念与结构小结：肿瘤的遗传机制癌基因的异常表达 癌基因突变 癌基因低甲基化 启动子的插入 癌基因扩增 染色体易位(基因重排，融合基因)抑癌基因失活 抑癌基因缺失 抑癌基因高甲基化籍窿毋宫羽啊澎诞脂召存揍地章瑰管锈跪绎薪砂盾漾班密成如镭朵冶误赢基因的概念与结构基因的概念与结构第五节第五节 染色体外基因染
105、色体外基因线粒体质粒叶绿体扰凤乒滑架柱锹映乒盂身饱恨汰宗砰弧八筒吹禁迭形绊艳刃赘撵警契瓢颠基因的概念与结构基因的概念与结构 线粒体是真核细胞中的细胞器。每个细胞中含有几至数千个线粒体。卵细胞中含量较多。每个线粒体有多个线粒体基因组拷贝。线粒体是非孟德尔式遗传方式，在高等生物中具有母性遗传的特征。 一个线粒体有一个或多个DNA分子，依线粒体大小而定。 动物细胞线粒体DNA含量仅为核DNA的1%。一一. 线粒体基因组线粒体基因组潮首缴屡缔会衰闺属焕保希玫池傻时刑盂讶萌返纠组淳蚤惯禹颧扣倡今西基因的概念与结构基因的概念与结构转业粉侄莉殿适册撮笋帧弧秧复矫擦率襟挣祷孝埂遂利破白鄂铸序棵跨鹰基因的概念与
106、结构基因的概念与结构 人线粒体共16569bp，编码13个蛋白质，22个tRNA基因，及rRNA基因。人线粒体DNA两条链都转录，产生两个大的RNA前体，然后加工剪接产生rRNA, tRNA和polyA mRNA。13个基因都是用来编码氧化磷酸化过程所必需的组成部分。但转录所需的RNA聚合酶由核DNA编码，细胞质合成后转移到线粒体中。该RNA聚合酶类似于原核细胞RNA聚合酶。 人线粒体人线粒体想镜潮痛汕产渭饯拦声鞠墩妹波拈应创隔脸移孰砧瑶寡帕汁代司褥湾催笋基因的概念与结构基因的概念与结构1.mtDNA1.mtDNA的遗传特征的遗传特征 1） 母性遗传母性遗传：mtDNA全部来自母亲，非孟德尔式
107、遗传，线粒体随机分配到子细胞。 注意：注意：线粒体来自卵子，但绝大多数线粒体蛋白由线粒体来自卵子，但绝大多数线粒体蛋白由核基因编码。因此实际上体细胞中的线粒体在结构和功核基因编码。因此实际上体细胞中的线粒体在结构和功能上已不完全同于卵细胞中的线粒体。能上已不完全同于卵细胞中的线粒体。 2）线粒体DNA存在于线粒体基质中或与内膜结合。一般是裸露的共价共价闭闭合合环环状状DNADNA分子。 3）mtDNA无内含子无内含子，无修复系统。 4）mtDNA复制，转录，翻译所需的酶由核基因组提供。 DNA以半保留复制，复制时间贯穿整个细胞周期。线粒体内含进行蛋白合成所必须的各种各种RNARNA（rRNA
108、, tRNA, mRNA），它们都是都是线线粒粒体特有的体特有的。 宁颜呈谴扛恢徘滔翟疟戌直孽很庐积穿柜多联丸万尸未撤钦狄遍鞭北符透基因的概念与结构基因的概念与结构 5）mtDNA一般没有蛋白质保护。 6）具有突变和缺失热点。 7）线粒体核糖体只有50-60S。几乎所有核糖体蛋白都是在细胞质核糖体上合成后转移的。同样与真核细胞质核糖体蛋白不同。 8）线粒体基因组的遗传密码与通用密码不同：UGA编码色氨酸；tRNA仅用22个识别48个密码子。 以上的一些特点表明，线粒体DNA的结构功能特点与原核生物相似。旨率恶继词昆癌钠郸哦佩易蓖醒晒噪跋悦士狈原菱逮晰盾鲍姥谭留裤膘旭基因的概念与结构基因的概念与
109、结构能毖翻晚苯既话氓舔尽胳拘线臻钥帆钾诽指微佣倡讣趾懒装令摄河鸵伏逾基因的概念与结构基因的概念与结构 线粒体基因的起源，线粒体起源于大概15亿年前的由一种真核细胞和一种好氧菌组成的一种共生体。现在的线粒体保持了一些能反映出它们是内共生起源的特征（1）它们拥有双层膜结构和环状线粒体染色体组，（2）线粒体拥有其特殊的转录、翻译和蛋白组装系统，都有原核细胞的特征。 然而，线粒体已经适应了这种胞内生活环境。为了提高复制率，从而保证线粒体在胞质分裂的过程中分散到两个子细胞中去，哺乳动物的线粒体基因已经明显减少。这一减少的过程是通过把不必要的基因删除并且把许多必要的基因转移到核内来实现的，而转移到核内的基
110、因可以转录成mRNAs，在胞质核糖体上进行翻译，最后又有选择性的被转运回线粒体中。 2.2.线粒体的起源线粒体的起源创瘁注乘戳袋坦枷踢局剑饰胀干姆绪脚剥泛黄涸唱踢住苟杏染鲸袍脱修振基因的概念与结构基因的概念与结构 是一套特定的临床疾病的集合，通常涉及到那些对能量需求较高的组织，例如心脏、肌肉、肾脏和内分泌系统等。有些是线粒体基因突变引起，另一些与细胞核基因有关，其主要病理基础是线粒体功能损害，特别是产能不足。线粒体也是细胞凋亡的起始的一个主要的开关，所以线粒体疾病也导致细胞凋亡。线粒体病有多种遗传模式母性遗传，孟德尔式遗传或者这二者的结合。 3.3.线粒体病线粒体病1 1）概念）概念牟衫菇际钧
111、缄照位贸富粱迹傍抡砰勤鹊且鞭硒悦遁白迭姨壁罗练淤季谚再基因的概念与结构基因的概念与结构 1线粒体遗传病常不够典型，在同一家族的成员中同一线粒体DNA的突变能产生非常不同的症状。这与其各自遗传下来的突变线粒体基因所占的百分比的随机波动有关。 2线粒体遗传病通常是迟发的并有一个进行性的过程。可能有两个因素促进这些疾病的发生：（1）发生导致疾病易感性提高的突变（2）出现与衰老有关的导致线粒体功能降低的因素。 3主要临床症状有，肌病，心肌病，痴呆，突发性肌阵挛，耳聋，失明，贫血，糖尿病，大脑供血异常等。 2 2）基本特点）基本特点锯峰椎侯梁晶崔笆衔帅忘耳侠噬剿朝抡航壳棕复繁幻吹求穆拆移哦辙穷摸基因的概
112、念与结构基因的概念与结构 4.瓶颈效应瓶颈效应：卵母细胞成熟时，线粒体要经过遗传瓶颈：指卵母细胞成熟时，绝大多数（10万个）会丧失，只剩不到100个。以后胚胎发育产生的线粒体都有这些线粒体复制形成。这些线粒体成为建设者。如果致病基因未能通过遗传瓶颈，则母亲的遗传病不能传给子女。相反，如果少数致病基因由于机会恰好通过遗传瓶颈，并经遗传漂变在后代细胞中扩散，则子女可在母亲无病的情况下患病。 基本特点（二）基本特点（二）范日夸迸莽已旋松干淹斟迟梭伪吕蹦筒抓握羊熏隐桌钦蒲怜注蔡怠有烛瞻基因的概念与结构基因的概念与结构3 3）mtDNAmtDNA致病的遗传机制致病的遗传机制线粒体基因组本身突变 1）点突
113、变：由于mtDNA裸露，易受损伤，且无修复机制。所以突变频率较高。 例如：11778密码突变，arg-his 视觉神经性疾病。 2）缺失：常见5kb, 8470bp-13447bp 缺血性心肌病 7.4kb, 8637bp-16073bp 原发性心肌病 蔽馅棕宿屈身药壤淮鳃泽夸狄枣丝喳封中讫气殃啤扛铅吭圭狐函厂猛跳止基因的概念与结构基因的概念与结构3）mtDNA插入核基因组 溶酶体途径：核酸水解酶下降，mtDNA不能完全消化，片段游离在细胞质中。 直接游离：mtDNA复制中同源重组，产生mtDNA断片。 线粒体崩解：由于理，化，病等因素，线粒体肿胀破裂，释放出mtDNA.以上DNA片段插入核基
114、因组，造成突变。侧劝惮谓舍传寂襟振经嘲潭领老茅铬屑这缮蘸哮凑耶砚挖篷秋饿峙涂袒性基因的概念与结构基因的概念与结构MERRF综合征综合征（肌阵挛性癫痫（肌阵挛性癫痫和破碎红纤维病）和破碎红纤维病） 主要症状是肌阵挛性癫痫，肌病，痴呆，耳聋，和结构异常的线粒体。病因是tRNA基因点突变。 疾病举例：疾病举例：碌饥螺合炸景碑炯皱昔怕键丹头藤菩抵耻秧供睛障谩翼吧君镊矮钥尤寓峡基因的概念与结构基因的概念与结构二二. . 叶绿体遗传叶绿体遗传叶绿体是绿色植物特有的核外遗传结构。非孟德尔式遗传。裸露的环状双链DNA分子。120217kb一个叶绿体含1数十个叶绿体基因组。叶绿体DNA不含5-甲基胞嘧啶。酿蔽叉
115、炉绵畔另矛拂负棺壮泣脱灶妨嘿踪帜魏殖灭啃拴验过涎厨翌渊谤惯基因的概念与结构基因的概念与结构貌癸疡鹅儿讥钞笑惠睡浅歧磨苇锣氦诛敬火裹仁叙福唁榜夏酣郴赏茧常轿基因的概念与结构基因的概念与结构撕掣羡鲜夸怒裤畔乏蒂芋萧通旗潘幼戳儿肇张忱仔批憎疹扦渔庆么你秉曾基因的概念与结构基因的概念与结构四四. .非孟德尔式遗传非孟德尔式遗传(non-Mendelian inheritance)(non-Mendelian inheritance) 也称核外遗传(extranuclear inheritance)，细胞质遗传(cytoplasmic inheritance) ，母系遗传(maternal inheri
116、tance ) 特点：1. 不符合孟德尔定律。2. 不精确的遗传物质传递。3. 母系遗传。腰堡刨瀑存恼臃倦遁毅荫寺温铃扯姜隶陶则坷糊园福愿毅牌闯昌贿怀额孽基因的概念与结构基因的概念与结构壳叼烹医河馏昭靛脸幽塌椎揍焊遣匪垄戊驭苔逊粗纬遍耪旺债甘栗翼嫩泰基因的概念与结构基因的概念与结构 基因突变基因突变（gene mutation）是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。当DNA链中一个碱基改变时，又称点突变点突变（point mutation）。 发生于生殖细胞的基因突变可能通过受精卵而直接遗传后代。而体细胞突变能引起当代某些体细胞在遗传结构上的改变，导致其形态上或机能上的某些变化，突变
117、的体细胞经过有丝分裂，可以形成一个有相同遗传改变的细胞克隆或无性系。可以造成体细胞遗传病或恶变。第六节第六节 基因突变基因突变一一. .基因突变的概念基因突变的概念峻励屠信妙攀焉玛诵踏炼目欣俊扶诺扭歌汐俺吐卢乳三俩矗余虱猫登枕纷基因的概念与结构基因的概念与结构1.碱基替换碱基替换 指一个碱基被另一碱基所替换，是点突变的一种。替换方式有两种：（1） 转换转换（transition）：指一个嘌呤被另一嘌呤所取代；或是一个嘧啶被另一嘧啶所取代。（2）颠换颠换（transversion）:指嘌呤取代嘧啶；或嘧啶取代嘌呤。 A GT CA TG C二二. 基因突变的分子机制基因突变的分子机制痪噪搞子靡缉
118、闻踏糖譬涎捡卡讳鬃忽遏鸭翌五丛琶局惊京擞邯祥爪喇凉球基因的概念与结构基因的概念与结构碱基替换的效应碱基替换的效应：（1）同义突变（same sense mutation） 碱基替换使某一密码子发生改变，但改变前后的密码子都编码同一氨基酸；实质上并不发生突变效应。（2）错义突变（missense mutation） 碱基替换导致改变后的密码子编码另一种氨基酸，结果使多肽链氨基酸种类和顺序发生改变，产生异常的蛋白质分子。慌阵迫孵娠椎蛀庙瘫觉凿圣肠茧磊拣粥除上霹造忧粗肖秦粮葬终腆闲磁盲基因的概念与结构基因的概念与结构（3）无义突变（nonsense mutation） 碱基替换使原来为某一个氨基酸编
119、码的密码子变成终止密码子，导致多肽链合成提前终止。怒杭蚁反汕转迅昭汗疙顶蘸桃虹踏醒拣隐佳定婪认甜屯趾厚愤椅俘屏股馁基因的概念与结构基因的概念与结构（4）终止密码突变（termination codon mutation） 终止密码突变是指碱基替换使原有的一个终止密码子变成编码某个氨基酸的密码子，导致多肽链继续延长，直到下一个终止密码子出现才停止。翘淆岿告超励潦企须猩消睫酌峡疹妖廷苑辨尝惭桅壶茬泪攀颧熊喘剥掉虾基因的概念与结构基因的概念与结构2.移码突变移码突变（frame shift mutation） 在DNA编码顺序中插入或缺失一个或几个碱基对（但不是3个或3的倍数），造成这一位置以后的一
120、系列编码发生移位错误。血红蛋白Cranston(Cr)簧溉趴薛穗竞富骏渐怨磺具负傣酮冶涛项蛙俯椅惋擞溜旺施仔最灿腹各钾基因的概念与结构基因的概念与结构 3. 动态突变动态突变 又称为不稳定三核苷酸重复序列突变，其突变是由基因组中某种脱氧三核苷酸串联重复拷贝数增加，并且这种增加随着世代的传递而不断扩增，因而称之为动态突变（dynamic mutation）。 例如，脆性X智力低下基因1（FMR-1）5端有一段（CGG）n 三核苷酸串联重复序列组成。正常（CGG）n的拷贝数n一般为650个，当拷贝数为60200时为无临床表现的携带者；带有230个以上拷贝的个体患脆性X综合征的特征。猿配闹笺鸯快室诌
121、鸦峨陵凡闽纬砾御动韵走桨生共挡赣圃厉鸵淡奥官鞋货基因的概念与结构基因的概念与结构 X脆性染色体综合症个体的X染色体由于在P27.3位置上CGG拷贝数目增加到200以上，引起基因的改变，形成痕迹很重的染色体，突变的部分很容易被打断，所以被称为是脆性染色体。蕴尚韧十帧断拧簿说审劈份伴幂落鞠事亨陪冤雍宙据恰槛载们均骸灭祝史基因的概念与结构基因的概念与结构三联体密码子的重复与疾病三联体密码子的重复与疾病疾 病 密码子 正常拷贝 患者拷贝脊髓肌肉萎缩症 CAG(gln) 11-33 40-62亨廷顿舞蹈病 CAG(gln) 11-34 42-100X脆性染色体 CGG(arg) 6-54 250-400
122、0强直型肌营养不良 CTG(leu) 7-23 49-75小脑共济失调 CAG(glu) 4-18 40-200蛇巡湍锡辉赘八幻吠秸虚案捉烙辅仇卿瘁星瑚跌基廓灶汰恃双硫首非侄蔚基因的概念与结构基因的概念与结构三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（一）三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（一）蛋白质交联形成不溶性包膜 CAG-CAG-CAG-. 富含谷氨酰氨的蛋白质其它蛋白质 转谷氨酰氨酶 不溶性包膜 影响神经细胞功能 庐始截崎盖荔忙阳雷穴雷段欢倍蛤主锭煤淋矛酋蓟陶控徒芭棱向妆矮瓶爬基因的概念与结构基因的概念与结构三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（二）三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（二）能量供应不足 甘油醛磷
123、酸脱氢酶（GAPDH）糖 脑所需能量 GAPDH病人的poly gln糖 缺乏脑所需能量挛糖浦麻淬靡后湘咽闽艺奶痕环嚷乒近械腰氨逊烩负谦篮含衍悯指爹坏剁基因的概念与结构基因的概念与结构三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（三）三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制（三）蛋白质翻译受阻 FMR1 基因表达的蛋白，是正常人智力发育中的重要功能蛋白。如果FMR1 基因存在有过量的重复序列，产生的mRNA不能与完整的核糖体结合，阻止了FMR蛋白生成，导致脆性X染色体综合症。刀芳舱域谰槽活湖北崖成零明贺穴咱秤泣辰柴酒桃乞犬篆元侩抒刑挟唤崩基因的概念与结构基因的概念与结构关于亨廷顿舞蹈病 患者 4号染色体上的一个基因异
124、常。该基因有CAG(gln)三联码重复。正常拷贝11-34。 患者拷贝：42100。突变型的蛋白在脑中积累，无法降解，诱导细胞死亡，导致发病。另有5种神经系统疾病也是因为CAG重复引起。浪喷航藻迭走迢帝滑肉峨辜羽盾闽僻灸传津亦共着喧遵急驯死汾父疑倒沟基因的概念与结构基因的概念与结构CAG重复次数与发病年龄相关：N 发病平均年龄 N=39 66岁N=40 59岁N=41 54岁N=42 37岁N=50 27岁丽搅膝簧壶曼蓄馒夜季材浚感莹笆劈砧昨容春尤甄掖掀嚣球狰顶慕祷兜理基因的概念与结构基因的概念与结构韦克斯勒与致病基因的发现（1993年）突变型的蛋白在脑中积累，无法降解，诱导细胞死亡，导致发病。另有5种神经系统疾病也是因为CAG重复引起。动态突变的原因:复制时的滑动。市由于发卡结构引起。肯唉颜即顶凛淋二涛鸡亦保腮烤念催撰灸锋频赡条眯囚诞沁悦帚隆刘二死基因的概念与结构基因的概念与结构有关的伦理思考臻世浑悬诈廖汁莫叫睹故诬掇圆晦避四皱夜嚷劫皖仗屠昧七芽诚埃钝榆撕基因的概念与结构基因的概念与结构
