1、第四章第四章 基因突變與基因突變與DNADNA損傷、修復(fù)損傷、修復(fù) 遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳 信息改變，均可稱為信息改變，均可稱為突變突變 mutationmutation） 在復(fù)制過程中發(fā)生的在復(fù)制過程中發(fā)生的DNADNA突變稱為突變稱為DNADNA損傷損傷（DNA damageDNA damage） 從分子水平來看，突變就是從分子水平來看，突變就是DNADNA分分子上堿基的改變。子上堿基的改變。 第一節(jié)DNA的損傷DNA損傷損傷正常正常DNA分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變射線射線化學(xué)試劑化學(xué)試劑DNA堿基雜環(huán)堿基雜環(huán) N

2、C環(huán)外基團(tuán)環(huán)外基團(tuán)化學(xué)結(jié)化學(xué)結(jié)構(gòu)與物構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)理結(jié)構(gòu)改變改變DNA損傷損傷單鏈斷裂單鏈斷裂雙鏈斷裂雙鏈斷裂糖基化糖基化堿基修飾堿基修飾DNA鏈間交聯(lián)鏈間交聯(lián)DNA與蛋白質(zhì)交聯(lián)與蛋白質(zhì)交聯(lián)一、一、DNA的自發(fā)性損傷的自發(fā)性損傷E cloi錯(cuò)配錯(cuò)配10-110-2校正校正10-11、脫嘌呤和脫嘧啶、脫嘌呤和脫嘧啶哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物29/cellhr脫嘧啶脫嘧啶脫嘌呤脫嘌呤580/cellhr912、堿基的脫氨基、堿基的脫氨基（次黃嘌呤）（次黃嘌呤）（黃嘌呤）（黃嘌呤）3、堿基的互變異構(gòu)、堿基的互變異構(gòu)氨基氨基亞氨基亞氨基羰基羰基烯醇基烯醇基4、細(xì)胞正常代謝產(chǎn)物對(duì)、細(xì)胞正常代謝產(chǎn)物對(duì)DNA的損傷的損

3、傷O2H2o2OH8-氧鳥嘌呤氧鳥嘌呤2-氧腺嘌呤氧腺嘌呤5-羥甲基尿嘧啶羥甲基尿嘧啶二、物理因素導(dǎo)致的二、物理因素導(dǎo)致的DNA損傷損傷紫外線紫外線UV：主要是形成嘧主要是形成嘧啶二聚體；啶二聚體；電離輻射：電離輻射：引起引起DNA堿基堿基損傷、鏈的斷裂、損傷、鏈的斷裂、DNA交交聯(lián)等聯(lián)等HNO2Nitrous acid1 1、亞硝酸：使胞嘧啶脫氨生在尿嘧啶，亞硝酸：使胞嘧啶脫氨生在尿嘧啶，A A脫氨基生脫氨基生成成I I。 三、化學(xué)因素導(dǎo)致的三、化學(xué)因素導(dǎo)致的DNA損傷損傷烷化劑烷化劑：堿基烷基化；堿基烷基化；堿基脫落；堿基脫落；斷斷鏈；鏈；交聯(lián)交聯(lián)單功能烷化劑單功能烷化劑：甲基磺酸甲酯甲基

4、磺酸甲酯雙功能烷化劑：雙功能烷化劑：可同時(shí)和可同時(shí)和DNA中兩個(gè)不同的中兩個(gè)不同的親核位點(diǎn)反應(yīng)親核位點(diǎn)反應(yīng)DNA鏈內(nèi)交聯(lián)鏈內(nèi)交聯(lián)DNA鏈間交聯(lián)鏈間交聯(lián)2、烷化劑烷化劑導(dǎo)致的導(dǎo)致的DNA損傷損傷 mismatch repair基因突變基因突變輕為有害或有利輕為有害或有利不利于生存和發(fā)育不利于生存和發(fā)育致死致死有利生存和發(fā)育有利生存和發(fā)育生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)生物群體的遺傳多樣性生物群體的遺傳多樣性遺傳性疾病遺傳性疾病促進(jìn)生物進(jìn)化促進(jìn)生物進(jìn)化生物個(gè)體發(fā)育過程中死亡生物個(gè)體發(fā)育過程中死亡1、堿基對(duì)的置換（、堿基對(duì)的置換（substitution） 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(Transition)： 最普通的一種點(diǎn)突變

5、，指一種嘧啶被另一種嘧啶代替，最普通的一種點(diǎn)突變，指一種嘧啶被另一種嘧啶代替，一種嘌呤被另一種嘌呤代替。使一種嘌呤被另一種嘌呤代替。使GC對(duì)被對(duì)被AT對(duì)替換，或?qū)μ鎿Q，或者相反。者相反。 顛換顛換(Transversion)： 另一種不常見的點(diǎn)突變，嘌呤被嘧啶代替或者相反，另一種不常見的點(diǎn)突變，嘌呤被嘧啶代替或者相反，如如AT對(duì)變成了對(duì)變成了TA、CG對(duì)。對(duì)。2、移碼突變（、移碼突變（frameshift mutation） 由堿基的缺失或插入造成。由堿基的缺失或插入造成。Note: 突變集中在熱點(diǎn)區(qū)域。突變集中在熱點(diǎn)區(qū)域。 DNA突變突變的類型的類型 -T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C-轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 -T-C-G-A-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-T-C-G-A-C-A-T-G-C-插入插入A -T-C-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失缺失T野生型基因野生型基因 -T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C- -T-C-G-T-C-T-G-T-