基因突变和疾病课件

1、 第九章gene mutation & disease 第九章gene mutation & disease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讲授内容一、基因突变的概念和原因一、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:基因能自我复制； 基因决定性状； 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

2、突变。 一、基因突变的概念和原因概念 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）。4.缺失性和插入性突变(deletional and ins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

3、，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 ：烷化剂 原因碱基类似物 : 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 其他化学诱变剂: 羟胺、亚硝酸盐等 碱基类似物 : 如5-BU A 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）

4、生物因素 如：病毒、真菌、细菌等 常见化学诱变剂起基因二、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（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 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

5、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 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 1）移码突变：即在DNA编码序列中插入或缺失一个或几个碱基对，使插入或缺失点以下的DNA编码框架全部改变。 2）片断突变：即在DNA编码序列中插入或缺失某些碱基对的片断。*DNA修复系统： 光修复；切除修复； 复制后修复。 1）移码突变：即在DNA编码序列中插入或缺失一个或几个碱

6、（三）、基因突变的意义 1.突变是生物进化、分化的分子基础 2.突变是某些疾病的病变基础（三）、基因突变的意义基因突变与基因病基因病(gene disease)：是基因突变或其表达调控障碍引起的疾病。包括单基因病和多基因病。一、单基因病(mologenic disease) 是由于单基因突变而发生的疾病。（一）常染色体显性遗传病(autosomal dominant disorder)（二）常染色体隐性遗传病(autosomal recessive disorder)（三）性连锁遗传病(sex-linked disorder) X连锁隐性遗传 X连锁显性遗传 Y连锁遗传基因突变与基因病基因病(

7、gene disease)：是基因突二、多基因病(polygenic disease)常见的多基因病有精神分裂症（80%）、支气管哮喘（80%）、青少年型糖尿病（75%）、冠心病（65%）、原发性高血压（62%）、消化性溃疡（37%）、各型先天性心脏病（35%）等。多基因病有如下特点：（1）发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高与群体发病率。（2）随着亲属级别的降低，发病风险也相应降低。（3）多基因病再现率随妊娠次数及疾病严重程度而相应增高。（4）发病率有种族（民族）差异，这表明不同种族（或民族）的基因库不同。二、多基因病(polygenic disease)基因诊断与治疗的病生基础一、基因诊断的病生基础基因诊断(gene diagnosis)：是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。其检测的目的物是DNA或RNA。基因诊断的特点：针对性强、特异性强、灵敏度高、诊断范围广。基因诊断的常用技术：核酸分子杂交、PCR和DNA芯片技术。基因诊断常用于：遗传病诊断；肿瘤诊断；感染性疾病诊断；器官移植的组织分型；法医鉴定。基因诊断与治疗的病生基础一、基因诊断的病生基础二、基因治疗的病生基础基因治疗(gene therapy)：是用正常基因置换致病基因以纠正基因结构和功能异常的一种