遺傳物質(zhì)的改變(二)第一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第一節(jié)基因突變的概說突變（mutation）是指遺傳物質(zhì)內(nèi)所發(fā)生的可遺傳的變異。是自然界產(chǎn)生變異的主要來源，是生物進(jìn)化的源泉。突變類型：基因突變和染色體畸變?；蛲蛔兏拍睿菏侵富騼?nèi)部的改變，也就是染色體上一定位點(diǎn)化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，故又稱點(diǎn)突變（genicorpointmutations）。第二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日基因突變的特點(diǎn)：1.突變率相對(duì)穩(wěn)定：高等動(dòng)物10-5~10-8；細(xì)菌10-4~10-10。2.突變的多向性。3.突變的重演性：同種生物中，同一基因突變可以重復(fù)地發(fā)生，也即同種生物中相同基因的突變可以重復(fù)地出現(xiàn)。4.突變的可逆性：基因突變是可逆的?；蛲蛔兊目赡嫘?，是區(qū)別基因重組和染色體畸變的特點(diǎn)之一，因?yàn)榛兊念愋鸵话闶遣荒芑謴?fù)的。5.突變的有害性與有利性：突變對(duì)生物體來說，絕大多數(shù)是不利的，但又是必需的，它提供了適應(yīng)新環(huán)境的潛在因素。第三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日從突變的發(fā)生上突變可分為：自發(fā)突變—在自然情況下產(chǎn)生的；誘發(fā)突變---人們有意識(shí)地應(yīng)用一些物理、化學(xué)因素誘發(fā)的。第四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日從突變體的表型特性上，突變可分為：（1）形態(tài)突變（2）生化突變（3）致死突變（4）條件致死突變第五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（1）形態(tài)突變：突變主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致形狀.大小.色澤等的改變.例:安康羊四肢很短。（2）生化突變：突變主要影響生物的代謝過程，導(dǎo)致一個(gè)特定的生化功能的改變或喪失?？梢詫?duì)正常個(gè)體與變異個(gè)體的生化特性研究以分析基因的作用機(jī)制。例：鏈孢霉的營(yíng)養(yǎng)缺陷類型。第六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日生化突變野生型(wildtype)與原養(yǎng)型(prototroph)野生型是指存在于自然界中沒有經(jīng)過基因突變，具有正常生化代謝功能的遺傳類型；原養(yǎng)型指具有與野生型相同營(yíng)養(yǎng)需求與表現(xiàn)的遺傳類型，有時(shí)特指突變型恢復(fù)為與野生型相同的個(gè)體。營(yíng)養(yǎng)缺陷型(auxotroph)因基因突變喪失了某種生活物質(zhì)合成能力，在基本培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng)，需加入相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)成分的突變型。第七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日紅色面包霉的生化突變型野生型紅色面包霉能在基本培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)。幾種生化突變型：突變型a：精氨酸(精氨酸合成缺陷型)；突變型c：精氨酸或瓜氨酸 (瓜氨酸合成缺陷型)；突變型o：精氨酸、瓜氨酸或鳥氨酸(鳥氨酸合成缺陷型)。研究表明，精氨酸是蛋白質(zhì)合成的必需氨基酸，而其合成途徑為：第八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（3）致死突變：突變主要影響生活力，發(fā)生突變后會(huì)導(dǎo)致特定基因型個(gè)體死亡的基因突變。大多數(shù)致死突變都為隱性致死，突變后代中的隱性純合體表現(xiàn)為致死的效應(yīng)。如：小鼠毛色遺傳的隱性致死突變；植物隱性白化突變。少數(shù)致死突變表現(xiàn)為顯性致死，帶有突變基因的個(gè)體都會(huì)死亡。如：人的神經(jīng)膠癥基因。如果致死突變發(fā)生在性染色體上，將產(chǎn)生伴性致死現(xiàn)象。第九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日小鼠毛色遺傳的隱性致死突變?cè)谡：谏笾邪l(fā)現(xiàn)一種黃色突變型，雜合體(黃色)自群交配、雜合體與黑色鼠交配結(jié)果如下圖所示。研究表明：黃色基因(AY)在毛色上表現(xiàn)為顯性，但是同時(shí)具有隱性純合致死效應(yīng)；AYAY個(gè)體胚胎階段即死亡，所以雜合體自群交配毛色會(huì)表現(xiàn)2:1。第十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日植物隱性白化突變與葉綠體形成有關(guān)的基因多達(dá)50多對(duì)，其中不少基因突變(喪失功能)均可能導(dǎo)致葉綠素不能形成，產(chǎn)生白化苗。白化苗不能進(jìn)行光合作用，子葉或胚乳中養(yǎng)料耗盡時(shí)，幼苗就死亡。第十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日在某些條件下能成活，而在另一些條件下致死。例:噬菌體T4的溫度敏感突變型在25℃時(shí)能在E.coli宿主中生存,而在42℃時(shí)則不能。（4）條件致死突變第十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日突變發(fā)生的時(shí)期生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生：性細(xì)胞(突變)突變配子后代個(gè)體；體細(xì)胞(突變)突變體細(xì)胞組織器官2.性細(xì)胞的突變頻率比體細(xì)胞高：性母細(xì)胞與性細(xì)胞對(duì)環(huán)境因素更為敏感。3.(等位)基因突變常常是獨(dú)立發(fā)生的：某一基因位點(diǎn)發(fā)生并不影響其等位基因，一對(duì)等位基因同時(shí)發(fā)生的概率非常小(突變率的平方)。4.突變時(shí)期不同，其表現(xiàn)也不相同：突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。一般來說，突變發(fā)生的時(shí)期愈遲，生物體表現(xiàn)突變的部分愈少。例金銀眼貓：一個(gè)眼睛是黃褐色，另一個(gè)眼睛是藍(lán)色。第十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日突變率在正常的生長(zhǎng)條件和環(huán)境下，突變率往往是很低的。第十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日突變的可逆性突變的重演性：

同一突變可以在生物的不同個(gè)體上多次發(fā)生。同一基因突變?cè)诓煌膫€(gè)體上均可能發(fā)生；不同群體中發(fā)生同一基因突變的頻率相近。第十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日突變的可逆性：基因突變的發(fā)生方向是可逆的。正突變(forwardmutation)：顯性基因A隱性基因a；反突變(reversemutation)：隱性基因a顯性基因A。通常認(rèn)為：野生型基因是正常、有功能基因；而最初基因突變往往是野生型基因突變而喪失功能、發(fā)生功能改變，表現(xiàn)為隱性基因。所以反突變又稱為回復(fù)突變(backmutaiton)。通常用u表示正突變頻率、v表示反突變頻率，則：正突變uA===========a反突變v第十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日正突變與反突變發(fā)生的頻率一般都不相同。多數(shù)情況下：正突變率總是高于反突變率。原因在于：正常野生型基因內(nèi)部存在許多可突變部位，其中之一結(jié)構(gòu)改變均會(huì)導(dǎo)致其功能改變；但是一旦突變發(fā)生，要回復(fù)正常野生型功能則只能由原來發(fā)生突變的部位恢復(fù)原狀。因此，基因突變一般不是由于基因物質(zhì)的喪失，而主要是組成基因的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)變化所致。第十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日突變的多方向性與復(fù)等位基因突變的多方向性：指基因突變可以多方向發(fā)生，即基因內(nèi)部多個(gè)突變部位分別改變后會(huì)產(chǎn)生多種等位基因形式。例如：A基因不同部位發(fā)生改變產(chǎn)生突變基因a1、a2、a3等對(duì)A均表現(xiàn)為隱性的基因。新基因可能均是無功能的，也可能各具不同功能。復(fù)等位基因(multipleallele)：由于基因突變多方向性而在同一基因位點(diǎn)上可能具有的多種等位基因形式。在二倍體與異源多倍體中，同一位點(diǎn)只能有一對(duì)基因，最多存在兩種等位基因形式；因此復(fù)等位基因的各種形式會(huì)存在于生物群體的不同個(gè)體中。第十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日自發(fā)突變的原因（1）物理因素：太陽的輻射，自然界的射線，紫外線，電流，高溫，超聲波，激光等。（2）化學(xué)因素：秋水仙堿，芥子油，咖啡堿，甲醛，脫氨劑，烷化劑，亞硝酸等。（3）生物因素：在生物的新陳代謝過程中，排放的生物毒素等。（例：植物種子貯存久了可引起突變率增加；從陳種子可提取出一些誘變物質(zhì)；番茄種在很干燥的條件下，提高番茄細(xì)胞的滲透壓，以后從它的F2、F3可以分離出多數(shù)突變體。）第十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日三、突變發(fā)生的部位2.體細(xì)胞突變（somaticmutation）突變發(fā)生在體細(xì)胞中。能傳給后代。1.生殖細(xì)胞突變（gameticmutation）突變發(fā)生在配子或形成配子的組織中。不傳給后代。第二十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第二節(jié)基因突變的分子機(jī)制一、突變的分子基礎(chǔ)1.堿基改變（basesubstitution）（2）顛換（transversion）嘌呤變成嘧啶或嘧啶變成嘌呤（A/GC/T）。（1）轉(zhuǎn)換（transition）一種嘌呤變成另一種嘌呤（AG）；一種嘧啶變成另一種嘧啶（CT）。第二十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日2.堿基的插入或丟失（insertionordeletion）引起移碼突變（frameshiftmutation）。第二十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、突變的分子機(jī)制1.復(fù)制錯(cuò)誤是突變的基本來源。1953年，Watson和Crick就提出DNA中的嘌呤和嘧啶存在互變異構(gòu)體，與錯(cuò)誤的堿基配對(duì)就會(huì)導(dǎo)致互變異構(gòu)變化（tautomericshift）。主要是由于堿基的互變異構(gòu)體（tautomers）形成的堿基錯(cuò)配。（1）復(fù)制錯(cuò)誤的原因①互變異構(gòu)的形式第二十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日i）酮式-烯醇式（keto-enol）互變。ii）氨基-亞氨基（amino-imino）互變。TGCATACG第二十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日②互變異構(gòu)引起的配對(duì)錯(cuò)誤亞氨基形式第二十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日2.堿基類似物（baseanalogs）是一類與標(biāo)準(zhǔn)堿基結(jié)構(gòu)相似的堿基衍生物。（1）5-溴尿嘧啶（5-bromouracil，5-BU）與T結(jié)構(gòu)相似。第二十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日5-BU在烯醇式（enolform）時(shí)能與G配對(duì)。A-TA-BT-AA-TB-GA-BG-C第二十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（2）2-氨基嘌呤（2-aminopurine，2AP）是A的類似物。亞氨基時(shí)可以與C配對(duì)。2AP（aminoform）T第二十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日2AP（iminoform）C用于AIDS（acquiredimmunodeficiencysyndrome）病治療的AZT（azidothymidine，疊氮胸苷）就是T的類似物，而且是反轉(zhuǎn)錄酶的底物（但不是復(fù)制酶的合適底物）。第二十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日3.烷化劑（alkylatingagents）可將烷基團(tuán)加到核苷酸上。（1）甲基磺酸乙酯（ethylmethanesulfonate，EMS）能給酮式G的第6位、T的第4位上加上甲基。G甲基化后與T配對(duì)。第三十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日4.吖啶染料（acridinedyes）在DNA鏈中加入或除去一對(duì)堿基，造成移碼突變（frameshiftmutation）。（1）二氨基吖啶（原黃素）（proflavin）扁平分子，能嵌入堿基對(duì)之間，引起DNA雙螺旋扭曲，復(fù)制時(shí)導(dǎo)致缺失或插入。CGGCCGGCCGGNCCNGGNC第三十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日5.脫嘌呤位點(diǎn)（apurinicsite）是指嘌呤環(huán)的9位N與脫氧核糖的1’位C之間的糖苷鍵（glycosidicbond）斷裂形成的位點(diǎn)。又稱APsite:丟失一個(gè)嘧啶后的位點(diǎn)也稱為APsite（脫嘧啶位點(diǎn)：apyrimidinicsite）。引起的后果：導(dǎo)致堿基丟失。CGGTCCAGGTCCGGC第三十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日6.脫氨基（deamination）（1）亞硝酸的作用（nitrousacid，NA）C或A被脫掉氨基后分別變成U或H（hypoxanthine，次黃嘌呤）。CUNAAHNAH可與C配對(duì)。引起的后果：引起轉(zhuǎn)換。CGUGUATAATHTHCGC第三十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日7.紫外線和高能輻射電磁波（electromagneticspectrum）隨著波長(zhǎng)變短，能量增加。第三十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（1）紫外線（ultraviolet，UV）1934年，發(fā)現(xiàn)UV對(duì)果蠅卵有誘變作用。到1960年已經(jīng)搞清楚它的作用機(jī)理。①UV對(duì)DNA的作用主要是誘導(dǎo)形成嘧啶二聚體（pyrimidinedimers），尤其是T-T。二聚體扭曲了DNA構(gòu)像，導(dǎo)致復(fù)制不能進(jìn)行。第三十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日T-Tdimer第三十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日T-Tdimer第三十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（2）離子輻射（ionizingradiation）1920年，HermannJ.Muller和LewisJ.Stadler發(fā)現(xiàn)比紫外線波長(zhǎng)更短的X-rays、gammarays、以及cosmicrays這些離子輻射有誘變作用。①X-ray的誘變作用的機(jī)理產(chǎn)生自由基（freeradicals）；打斷磷酸二酯鍵，導(dǎo)致染色體斷裂。第三十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日X-rays與X連鎖隱性致死突變第三十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第三節(jié)突變的后果一、沉默突變（silentmutation）突變對(duì)基因組的功能并無影響。1.基因間區(qū)或非編碼區(qū)突變。2.同義突變突變后的密碼仍然編碼同一個(gè)氨基酸。二、錯(cuò)義突變突變后的密碼編碼另一個(gè)氨基酸。如果發(fā)生在活性部位，對(duì)蛋白質(zhì)的功能有重大影響。第四十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日三、終止突變編碼氨基酸的密碼突變成終止密碼。導(dǎo)致肽鏈合成提前終止，產(chǎn)生殘缺蛋白。四、通讀（readthrough）終止密碼突變成某個(gè)氨基酸的密碼。第四十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第四節(jié)突變的檢出：Amestest突變可以通過多種生物系統(tǒng)檢查。如果蠅、鼠、培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞等。但最常用的是Amestest。一、Amestest的原理是BruceAmes1970年建立的?；瘜W(xué)誘變劑（mutagens）能引起DNA突變（堿基替換、移碼突變等）。使細(xì)菌的表型發(fā)生改變。1.誘變（mutagenesis）第四十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日營(yíng)養(yǎng)缺陷型野生型恢復(fù)突變突變（1）直接誘變（directmutagenesis）化學(xué)試劑（如EMS）或射線直接引起堿基改變或DNA斷裂。誘變劑DNA表型改變第四十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日誘變劑代謝產(chǎn)物化學(xué)試劑DNA表型改變代謝產(chǎn)物失去誘變能力大多數(shù)化學(xué)試劑經(jīng)過（肝臟）代謝作用后喪失誘變作用或獲得誘變能力。（2）間接誘變（indirectmutagenesis）第四十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、菌株（strains）沙門氏菌（Salmonellatyphimurium）的組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型（his-）。一個(gè)his-菌株是堿基替換突變，可以通過替換突變恢復(fù)成野生型。另外三個(gè)his-菌株是不同的移碼突變，可以通過移碼突變恢復(fù)成野生型。三、結(jié)果觀察his-只能在含有組氨酸的基本培養(yǎng)基或完全培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。如果恢復(fù)突變成野生型，就可以在基本培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。第四十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、實(shí)驗(yàn)方法1.注射大鼠給雄性大鼠腹腔注射芳香族化合物（如多氯聯(lián)苯）誘導(dǎo)肝酶活性。2.制備肝酶（S9）4天后殺鼠取肝，搗碎離心，保留上清液（S9）。3.待測(cè)物激活待測(cè)的化學(xué)試劑與S9混合。為什么？第四十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日4.突變菌株培養(yǎng)與S9混合后的化學(xué)試劑再與his-菌株一起在基本培養(yǎng)基平板培養(yǎng)。5.結(jié)果判定如果長(zhǎng)出菌落，說明發(fā)生了恢復(fù)突變。表明所測(cè)的化學(xué)試劑有誘變性。除Amestest外，姐妹染色單體交換（sister-chromatidexchange,SCE）、微核（micronucleus）等也是常用的誘變劑篩選（screening）方法。第四十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日Amestest第四十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日Auxotroph：營(yíng)養(yǎng)缺陷型對(duì)照的意義！第四十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、果蠅突變的檢出（一）果蠅伴性隱性致死（或非致死）的檢出①ClB方法（P457）

ClB品系（一條X染色體上為ClB，另一條正常）C：在X染色體上有一個(gè)大的倒位（inversion），代表Crossovesuppressor,使它不能和另一同源染色體之間發(fā)生交換。L：是一個(gè)lethalrecessiveX-LinkedgeneB：Bareye顯性棒眼基因第五十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日ClB方法是讓經(jīng)過不同處理后受檢的雄果蠅和ClB雌果蠅交配，F(xiàn)12♀♀：1♂，其中的半數(shù)雌蠅帶ClB染色體，它的另一條X染色體則來自父本，可能帶有隱性突變基因而不表現(xiàn)。新的隱性致死基因（l’）一般也不會(huì)是l的等位基因，故這些雌蠅仍可存活。第五十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第五十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日一、果蠅性連鎖突變的檢出（1）鑒別果蠅X染色體上基因的隱性突變②Muller-5技術(shù)：檢出果蠅X染色體上的隱性突變特別是致死突變，這與ClB原理一樣。Muller-5品系的X染色體上：B（Bar棒眼）Wa（apricot杏色眼）Sc(Scute,小盾片少剛毛）倒位：可抑制Mullers的X染色體

第五十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日一、果蠅性連鎖突變的檢出實(shí)驗(yàn)時(shí)，把野外采集的，或經(jīng)誘變處理的雄蠅，與Muller-5雌蠅交配，得到子一代后，做單對(duì)交配，看子二代的分離情況。如有致死突變，F(xiàn)2中沒有野生型雄蠅，如有隱性的可見突變，則除Muller-5雄蠅外，出現(xiàn)具有可見突變的雄蠅。第五十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日?qǐng)D第五十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日F2：（1）若無隱性致死基因，則F2為：1：1：1：1（2）若有隱性致死基因，則F2中無野生型。（3）若有隱性可見突變，則F2雄蠅可看到突變體。第五十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（2）果蠅常染色體上突變的檢出果蠅常染色體上的致死突變也可以被檢出，但要經(jīng)過三代。例如：要檢出果蠅第二染色體上的突變基因可利用平衡致死系統(tǒng)一條第二染色體上顯性基因Cy（curly,翻翅）純合致死，還有一個(gè)大倒位另一條第二染色體上顯性基因S（star,星狀眼）純合致死Cy+×Cy++S+S

Cy++S該平衡致死系統(tǒng)，同時(shí)又是倒位雜合體。檢出過程如下：第五十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日P133－1圖第五十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日在子三代時(shí)：（1）如最初第2染色體上不帶致死基因，則有1/3左右的野生型（2）如最初第2染色體含有致死基因，則只有翻翅果蠅（3）如最初第2染色體上會(huì)有隱性可見突變，則除翻翅果蠅外，還有1/3左右的突變型。（4）如最初第2染色體上含有半致死突變，則野生型很少。第五十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變的檢出1、菌絲過濾法（可將野生型與突變型分離）

鏈孢霉不受青霉素的影響，但是可以用菌絲過濾法把野生型和突變型分離。野生型的孢子能在基本培養(yǎng)基中萌發(fā)并長(zhǎng)成菌絲，而缺陷型則一般不萌發(fā)或不能長(zhǎng)成菌絲。這些萌發(fā)的分生孢子就可以用棉花過濾去掉，未萌發(fā)的分生孢子繼續(xù)留在液體培養(yǎng)基中。第六十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變的檢出2、營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變的檢出與鑒定1945年，美國(guó)遺傳學(xué)家Beadle和生物化學(xué)家Tatium研究出檢測(cè)鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變的方法。基本根據(jù)：野生型菌株能合成一系列化合物--基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；缺陷型菌株不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng);能在完全培養(yǎng)基上生長(zhǎng);能在基本培養(yǎng)基＋它所不能合成的物質(zhì)－-生長(zhǎng)。（圖）第六十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第六十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變的檢出這樣依次分析下去，就可知道是哪種AA或哪種維生素不能合成。為了進(jìn)一步確定發(fā)生的變異是由那一個(gè)基因控制的，還要將經(jīng)過上述方法檢出的突變型，跟不同交配型的野生型交配?？串a(chǎn)生的子囊孢子的發(fā)育，表現(xiàn)出來什么樣的分離現(xiàn)象，如果表現(xiàn)為1：1的分離，即4個(gè)是野生型，4個(gè)是突變型，那就表明是一個(gè)基因突變。第六十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第六十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出1、家系分析（pedigreeanalysis）和出生調(diào)查常染色體隱性突變難以檢出。很可能是由于兩個(gè)雜合個(gè)體的婚配，而不是由于隱性突變。顯性突變的起源比較容易檢出。在人類方面，突變率的估計(jì)方法之一是根據(jù)家系中有顯性性狀的患兒的出現(xiàn)。在這些家系中，祖先各代是沒有這些性狀的；如雙親一方也有同一遺傳病，則這名患兒應(yīng)除去不計(jì)。第六十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出例如：軟骨發(fā)育不全（achondroplasia）由常染色體顯性基因引起，患者四肢粗短。MΦrch(1941)調(diào)查，在94075活產(chǎn)兒中，發(fā)現(xiàn)10例為本病患者，其中2例的一方親本也是本病患者，所以應(yīng)該除去不計(jì)，其余8例的雙親正常，可以認(rèn)為是新突變的結(jié)果。則每個(gè)基因的突變率是（10－2）/2（94072－2）＝4.2×10-5第六十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出下面是一個(gè)上眼瞼下垂的家系，先證者的父母表型正常，說明是新產(chǎn)生的突變。第六十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出2．目前用的較多的檢出人類突變的另一方法，是篩選各種蛋白質(zhì)或酶的微小變異：例如：鐮型細(xì)胞貧血癥患者基因型HbsHbs血紅蛋白（S）(SS)正常為HbAHbA血紅蛋白（A）（AA)雜合體HbsHbA具兩種血紅蛋白的A和S(AS)A與S兩種血紅蛋白電泳的遷移率不同，通過電泳可以分辯第六十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出第六十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日四、人的突變的檢出現(xiàn)已知Hbs是β6Glu→val該方法的局限是并不是所有氨基酸的代換都能引起蛋白質(zhì)分子電荷的變化，因此，不是所有氨基酸的改變都能用電泳檢出。分子水平：RFLP、AFLP等、基因組序列分析等。第七十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第五節(jié)突變的修復(fù)（repair）原核生物和真核生物在進(jìn)化中都發(fā)展了各種修復(fù)系統(tǒng)（repairsystems）來修復(fù)DNA損傷。一、直接修復(fù)1.DNApolymerase修復(fù)DNApol都有3’5’外切酶活性，對(duì)復(fù)制過程中的錯(cuò)誤堿基摻入進(jìn)行校正（proofreading）。動(dòng)畫演示DNA修復(fù)第七十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日2.光修復(fù)（photoreactivationrepair）是對(duì)UV誘發(fā)的T-T二聚體。修復(fù)發(fā)生在320-370nm的藍(lán)光中。1949年AlbertKelner發(fā)現(xiàn)的。（1）修復(fù)酶：光復(fù)活酶（photoreactivationenzyme,PRE）（2）修復(fù)機(jī)理PRE被光子激活，直接切斷T-T之間的交聯(lián)鍵。第七十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（3）修復(fù)過程UV第七十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第七十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日二、切除修復(fù)（excisionrepair）1964年R.R.Boyce、P.Howard-Flander小組和R.Setlow、W.Carrier小組分別發(fā)現(xiàn)一種不依賴光的修復(fù)——暗修復(fù)。1.核苷酸切除修復(fù)（nucleotideexcisionrepair，NER）（1）識(shí)別損傷處修復(fù)T-Tdimer導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形。內(nèi)切酶uvrABC識(shí)別。uvr：Ultravioletrepair第七十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日uvrABC由三個(gè)亞基組成UvrAUvrCUvrB①uvrAB識(shí)別嘧啶二聚體或其他大的損傷。②然后uvrA脫離。T-TAAT-TAAuvrAuvrB第七十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日uvrC與uvrB結(jié)合，并在損傷點(diǎn)兩側(cè)（5‘端7nt、3’端3-4nt）切斷單鏈。T-TAAuvrCuvrB（2）切割（3）釋放單鏈片斷uvrD是一種解旋酶，把切開的部位解螺旋，釋放出單鏈片斷（約12nt）。T-TuvrDAA5’3’第七十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（4）修補(bǔ)DNApolymeraseⅠ填補(bǔ)缺口。AAPolⅠ（5）連接DNAligase連接成完整的鏈。AAligaseTT第七十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日NER第七十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第八十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日動(dòng)畫演示T-T二聚體的切除修復(fù)第八十一頁，共一百零三頁，2022年，8月28日2.堿基切除修復(fù)（baseexcisionrepair,BER）修復(fù)單個(gè)核苷酸受傷位點(diǎn)。這些小的損傷位點(diǎn)不能被uvrABC系統(tǒng)識(shí)別。（1）AP內(nèi)切酶（APendonuclease）修復(fù)系統(tǒng)①AP位點(diǎn)（APsite）:自發(fā)丟失或被切掉了嘌呤或嘧啶堿基的位點(diǎn)。（apurine/apyrimidine）第八十二頁，共一百零三頁，2022年，8月28日②AP內(nèi)切酶:識(shí)別DNA單鏈上的AP位點(diǎn)（失去了堿基），并能在此處切斷DNA單鏈。③DNA糖基酶（DNAglycosylases）識(shí)別DNA鏈上的錯(cuò)配堿基，并切除堿基，產(chǎn)生一個(gè)AP位點(diǎn)。有多種DNA糖基酶分別切除U、H等的堿基。第八十三頁，共一百零三頁，2022年，8月28日④修復(fù)過程i）糖基酶識(shí)別錯(cuò)配位點(diǎn)，并制造AP位點(diǎn)。ii）AP內(nèi)切酶切除戊糖。iii）DNA聚合酶修補(bǔ)缺口。iv）DNA連接酶連接缺口。第八十四頁，共一百零三頁，2022年，8月28日第八十五頁，共一百零三頁，2022年，8月28日（2）GO系統(tǒng)修復(fù)G由于氧化作用而產(chǎn)生的8-O-G（GO）。GO：8-氧-7,8二氫脫氧鳥嘌呤。在復(fù)制的時(shí)候與A配對(duì)，使C-GA-T。第八十六頁，共一百零三頁，2022年，8月28日使細(xì)胞中的8-O-GTP轉(zhuǎn)變?yōu)?-O-GMP，而不能再成為DNA合成的原料。8-O-GTP8-O-GMPmutT①mutT糖基酶

可以切除GO-A配對(duì)中的A，使GO與C配對(duì)。C-GC-GOGO-AC-GGO-GO-CmutY②mutY糖基酶第八十七頁，共一百零三頁，2022年，8月28日CGCGOCGAGOGOCGO氧化損傷復(fù)制MutY切除A修復(fù)第八十八頁，共一百零三頁，2022年，8月28日可以切除GO-C配對(duì)中的GO，使C與G配對(duì)。C-GC-GOC-C-GmutM③mutM糖基酶

第八十九頁，共一百零三頁，2022年，8月28日CGCGO氧化損傷CCGMutM切除GO修復(fù)第九十頁，共一百零三頁，2022年，8月28日GO系統(tǒng)修復(fù)方式第九十一