遗传病的基础知识-基因突变
遗传学中的基因突变
遗传学中的基因突变遗传学是研究生物遗传规律和遗传变异的科学,而基因突变是遗传学中一个重要的概念。
基因突变指的是基因本身的序列发生了改变,从而导致基因功能的改变或丧失。
在本文中,我们将讨论基因突变的类型、机制以及对生物种群以及人类健康的影响。
一、基因突变的类型基因突变可以分为多种类型,包括点突变、插入突变、缺失突变和倒位突变等。
其中,点突变是最常见的一种基因突变类型。
点突变可以进一步细分为错义突变、无义突变和同义突变。
错义突变是指基因序列改变导致了对应蛋白质中的氨基酸发生改变。
这种突变可能会导致蛋白质结构的改变,从而影响其功能。
无义突变是指基因序列改变导致蛋白质合成提前终止,使得完整的蛋白质无法产生。
同义突变是指基因序列改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变,但并不影响蛋白质的功能。
除了点突变外,插入突变是指在基因序列中插入了新的碱基,导致基因序列的改变。
缺失突变是指基因序列中丢失了部分碱基,导致基因信息的缺失。
倒位突变是指基因序列中的一部分碱基与同一基因的其他区域发生了互换位置的现象。
二、基因突变的机制基因突变可以由多种机制引起,包括自发突变、诱变剂诱导突变以及突变体的复制。
自发突变是指在正常的细胞分裂过程中,由于复制错误或DNA修复机制的失效,导致了基因序列的改变。
这种突变与外界因素无关,是一种自发的现象。
诱变剂诱导突变是指外界化学物质或物理因素对基因突变的诱导作用。
一些化学物质或辐射能够直接或间接地引起基因序列改变,从而导致基因突变的发生。
这种突变是外界因素引起的,与细胞自身的分裂过程无关。
突变体的复制是指在有性生殖过程中,由于DNA修复机制的缺陷或复制错误,导致了基因突变在后代中的传递。
这种突变是由遗传传递引起的,常见于生物种群中。
三、基因突变对生物种群的影响基因突变对生物种群的影响是多方面的。
首先,基因突变是生物进化的重要驱动力之一。
基因突变带来的变异为物种的进化提供了新的遗传材料,使物种能够在环境变化中适应和生存。
第五章-基因突变
烟草自交不亲和性
3、有害性和有利性
有些基因仅控制一些次要性状,即使发生突变,也不会影响生物的正常生理活动,这类突变称为中性突变 少数突变不仅对生物的生命活动无害,反而对它本身有利,例如抗病性,优质,早熟性等→有利突变 有些突变对人类来说是有利的,而从生物本身生存和生长发育是有害或不利的。如落粒性、种子休眠
精氨酸 瓜氨酸 鸟氨酸
a + - - c + + - o + + +
根据遗传物质的改变方式将遗传变异分为:
自发突变:在自然条件下发生的突变。各种环境辐射、化学物质、DNA复制错误、修复差错及转座子等引起的基因突变。 诱发突变:人为利用物理、化学因素处理诱发基因突变 正向突变:背离野生型的突变。a+→a 反向突变:转向野生型的突变。a→ a+ 基因突变率:生物体在每一世代中发生突变的机率。 显性突变: 突变后的基因对原等位基因呈显性。 隐性突变:突变后的基因对原等位基因隐性。
第 五 章 基 因 突 变 (Gene Mutation)
第一节 基因突变的一般特征
一. 基本概念
DeVries首先提出“突变”的概念,意思是突然发生的可遗传变异。
如果没有基因突变,所有基因将只有一种存在形式,就难以揭示生物性状的遗传变异规律;世界将变得很单一,失去色彩。
基因重组 基因突变 染色体结构和数目变异
突变体的研究
某种高秆植物经化学诱变,在其后代中发现个别矮秆植株,这种变异个体究竟是基因突变的结果,还是因土壤瘠薄或遭受病虫为害而生长不良的缘故?
将变异体与原始亲本种植在土壤和栽培条件基本均匀一致的条件下,仔细观察比较两者的表现。 若变异体跟原始亲本都是高秆,说明它是不遗传的变异 若变异体与原始亲本不同,仍然表现为矮秆,说明它是可遗传的,是基因发生了突变
遗传学基因突变
小麦诱变育种
2. 非电离辐射对遗传物质作用的机理 紫外线的生物学效应主要是通过直接或间接作 用引起DNA变化而造成的。 氢键断裂、DNA链的断裂、嘧啶二聚体 双链间形成,会阻碍双链的分开和下一步的 复制。 同一链上相邻胸腺嘧啶间形成,会阻碍碱基的 正常配对和腺嘌呤的正常掺入,使复制在这个 点上停止或错误进行,产生碱基顺序改变了的 新链。
1. 碱基类似物替换:如5-溴尿嘧啶(5-BU)、 2-氨基嘌呤(2-AP);叠氮胸苷(AZT)
BU引起的碱基替代是转换
2.直接改变DNA某些特定的结构:
①. 亚硝酸(HNO2):氧化脱氨作用,氧化作用������ 以羟基代替A和C的C6位置上氨基。
②.烷化剂: 通过改变碱基结构使DNA中的碱基发生烷化作用,引起 特异性错配。 包括芥子气,甲磺酸乙酯(EMS),亚硝基胍(NG)等。
无效突变(null mutation):完全丧 失基因功能的突变。 渗漏突变(leaky mutation):功能的失 活不完全,仍保留了一些功能,但在杂 合状态不能产生足够多的野生型表型, 这种情况下新的等位基因称为渗漏基因 (leaky gene),这类突变称为渗漏突变。
5)获得功能的突变(gain-of-function mutation) : 突变事件引起的遗传随机变化有可能使 之获得某种新的功能。在杂合体中,获 得功能的突变极有可能是显性的突变, 并能产生新的表型。
3. 结合到DNA分子上的诱变剂的作用机理:
能嵌入DNA双链中的碱基之间,引起单一核酸的缺失或 插入,造成突变。 诱变剂:2-氨基吖啶、吖啶橙、ICR–170等。
化学诱变剂
类型 代表物 作用机理:
1. 碱基类似物替换: 5-BU、 2-AP、AZT
基因突变与遗传疾病发生机理
基因突变与遗传疾病发生机理基因突变是遗传疾病发生的重要原因之一。
通过这篇文章,我们将深入探讨基因突变的定义、分类以及与遗传疾病发生机理之间的关系。
一、基因突变的定义和分类基因突变是指DNA序列在复制或重组过程中发生的变化,它可以导致蛋白质合成的改变,从而可能引起遗传疾病。
基因突变分为两类:点突变和染色体结构变异。
1. 点突变:点突变是指DNA中的单个核苷酸被替代、插入或删除,导致基因序列发生改变。
点突变主要包括单碱基突变、插入突变和缺失突变。
其中,单碱基突变是最常见的一种突变形式,它可以进一步细分为错义突变、无义突变和无移码突变。
2. 染色体结构变异:染色体结构变异是指染色体的一部分被重排、删除或重复等,导致基因组水平的改变。
染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位等。
以上两类基因突变都可以导致遗传疾病的发生,但不同类型的突变与不同的疾病之间存在着紧密的联系。
二、基因突变与遗传疾病的发生机理基因突变是遗传疾病发生的直接原因,但对于大部分遗传疾病来说,突变本身并不足以引起疾病的发生。
事实上,基因突变与遗传疾病的发生是由一系列复杂的机制相互作用导致的。
1. 单基因遗传疾病:对于单基因遗传疾病来说,突变的基因通常是致病基因。
这些突变会干扰特定蛋白质的合成、功能或稳定性,从而导致疾病的发生。
单基因遗传疾病通常呈遗传性状,即患者有50%的概率将疾病基因传递给下一代。
2. 多基因遗传疾病:多基因遗传疾病的发生机制更为复杂,通常涉及多个基因的突变以及环境因素的影响。
这类疾病的遗传方式可以是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传或X染色体遗传。
多基因遗传疾病的发生与突变的基因数量、作用方式以及相互作用关系密切相关。
3. 点突变和疾病相关基因:点突变可以发生在疾病相关基因的编码区域,也可以发生在调控区域。
编码区域的突变通常会干扰蛋白质的结构和功能,进而影响生物体的正常发育与功能。
而调控区域的突变则会影响基因的表达水平,也可能导致疾病的发生。
基因突变解析
基因突变解析基因突变是指基因序列发生了改变,这种变异可以是单个碱基的替换、插入或删除,也可以是更大范围的基因片段的重组。
基因突变是遗传变异的主要形式之一,通过对基因突变进行深入解析,我们可以更好地了解基因功能、遗传病的发生机制以及人类进化的过程。
一、基因突变的发生原因基因突变的发生原因多种多样,主要包括以下几个方面:1. 遗传因素:基因突变可以通过遗传方式传递给后代,造成家族性疾病的发生。
2. 自然辐射:一些自然射线,如紫外线、X射线等,都具有一定的致突变作用,过度暴露于这些辐射源可能增加基因突变的风险。
3. 化学物质:某些化学物质,如致癌物质,会导致基因序列的改变,从而引发基因突变。
4. 外部环境:一些外部环境因素,如烟草、空气污染等,也可增加基因突变的概率。
二、基因突变的分类基因突变可以按照不同的标准进行分类,下面是两种常见的分类方法:1. 按照突变类型分类:- 点突变:指发生在单个碱基上的突变,包括替换(点突变中最常见的一种)、插入和删除等。
- 编码区突变:指发生在基因编码区的突变,可能导致蛋白质序列的改变。
- 非编码区突变:指发生在基因非编码区的突变,可能影响基因的表达水平。
2. 按照突变后果分类:- 无义突变:指突变导致密码子转变成终止密码子,导致蛋白质合成中断。
- 错义突变:指突变导致密码子转变成编码不同氨基酸的密码子,可能导致蛋白质功能异常。
- 移码突变:指突变导致密码子的插入或删除,引起后续密码子的错位,从而产生错误的蛋白质序列。
- 无影响突变:指突变对基因功能没有明显影响,被认为是一种中性突变。
三、基因突变的检测方法基因突变的检测方法主要包括以下几种:1. 传统测序技术:通过测序技术对基因序列进行逐个碱基的测定,并与正常基因序列进行比较,从而发现突变位点。
2. 高通量测序技术:如全基因组测序、外显子测序等,通过扩大测序规模,可以更全面地检测基因突变。
3. 基因芯片技术:利用基因芯片上固定的探针与待测样本中的基因序列进行杂交,通过对杂交信号的检测来鉴定基因突变。
生物遗传学中的基因突变知识点详解
生物遗传学中的基因突变知识点详解在生物遗传学的广袤领域中,基因突变无疑是一个关键且引人入胜的主题。
基因突变,简单来说,就是指基因在结构上发生了碱基对组成或排列顺序的改变。
这一改变看似微小,却能引发一系列重大的生物学效应,对生物的遗传、进化以及各种生理和病理过程产生深远的影响。
基因突变的类型多种多样。
点突变是其中较为常见的一种,它指的是 DNA 序列中单个碱基的替换,又分为转换和颠换两种情况。
转换是指嘌呤与嘌呤之间或者嘧啶与嘧啶之间的替换,比如腺嘌呤(A)被鸟嘌呤(G)替换;颠换则是嘌呤与嘧啶之间的替换,像是腺嘌呤(A)被胸腺嘧啶(T)替换。
还有一种是缺失和插入突变,这涉及到 DNA 序列中碱基的增加或减少。
缺失可能导致后续的碱基编码发生错位,从而改变整个基因的表达产物;插入则可能引入新的密码子,影响蛋白质的结构和功能。
基因突变的原因也是多方面的。
首先,自发突变可能是由于 DNA 复制过程中的小概率错误。
在细胞分裂时,DNA 会进行复制,尽管细胞内有各种纠错机制,但偶尔仍会出现碱基配对错误,从而导致基因突变。
其次,外界环境因素的作用不可小觑。
例如,紫外线、X 射线等电离辐射能够直接损伤 DNA 分子,导致碱基的变化或链的断裂。
化学物质如亚硝酸盐、黄曲霉素等也具有诱变作用,它们可以与 DNA 发生反应,改变碱基的化学结构。
此外,病毒感染也可能影响宿主细胞的基因,引发突变。
基因突变的发生具有随机性和不定向性。
随机性体现在它可以发生在生物体发育的任何时期、任何细胞中。
不定向性则是指基因突变没有固定的方向,一个基因可能突变成多种不同的形式。
但需要注意的是,基因突变在自然状态下的频率通常很低。
基因突变对生物的影响复杂多样。
有的基因突变是有益的,可能会赋予生物体新的适应性特征,使其在生存竞争中更具优势。
比如,某些细菌在抗生素环境中发生基因突变,产生抗药性,从而能够存活下来。
然而,大多数基因突变往往是有害的,可能导致生物体的生理功能障碍、发育异常甚至死亡。
基因突变与遗传病
基因突变与遗传病基因突变是指基因序列发生了突然而非正常的变异,这种变异可能导致某种遗传病的产生。
遗传病是由基因突变引起的疾病,它可以通过遗传方式传递给后代。
基因突变在遗传病的发展中起着至关重要的作用。
一、基因突变的类型基因突变分为几种类型,其中包括:点突变、插入、缺失、倒置和重复等。
点突变是基因序列中的一个或多个碱基发生改变,导致突变的发生。
插入和缺失是指基因序列中的一段碱基被添加或者丢失,这种改变会对基因产生重大影响。
倒置是指基因序列中的一段碱基顺序颠倒,而重复是指基因序列中的一段碱基被多次重复。
二、基因突变与遗传病的关系基因突变是遗传病发生的主要原因之一。
一些基因突变会导致特定的遗传病,例如:囊性纤维化症、镰刀细胞性贫血等。
这些突变在个体的基因中存在,当基因传递给子代时,子代可能患上相同的遗传病。
因此,基因突变与遗传病密切相关。
三、基因突变的影响机制基因突变对基因的功能产生直接的影响。
基因是指导细胞如何合成蛋白质的遗传信息。
当基因发生突变时,其遗传信息也会发生变化,这会导致基因的蛋白质合成过程出现问题。
这可能导致细胞功能障碍,从而引发遗传病。
四、基因突变的治疗方法基因突变导致的遗传病,一般可以通过遗传咨询、基因检测、基因治疗等方式进行治疗。
遗传咨询可以帮助患者和家属了解遗传病的发病机制、遗传规律以及治疗措施。
基因检测可以通过检测个体的基因序列,确定是否携带有致病突变。
基因治疗则通过针对特定基因突变的疗法,尝试修复、替代或调节突变基因的功能。
五、基因突变的预防措施由于基因突变是遗传病发生的原因之一,预防基因突变意味着预防遗传病的发生。
在个体层面,避免与携带突变基因的人繁殖可以有效降低遗传病的风险。
此外,科学技术的进步也为基因突变的预防提供了一些帮助,例如通过基因编辑技术对突变基因进行修复等。
六、基因突变与遗传病的研究进展随着基因领域的不断发展,对于基因突变与遗传病的研究也在不断深入。
科学家们通过研究遗传病的发病机制,寻找治疗遗传病的新方法,希望能够为病患者提供更有效的治疗手段。
遗传学知识:基因突变
遗传学知识:基因突变基因突变是指DNA链上的一个或多个核苷酸的改变。
这种改变可以是单个碱基的改变,也可以是一长段DNA链的改变。
这种突变有时候可能是有利的,但通常情况下,它们会导致基因功能的改变或者失调,在某些情况下还可能会引发一些疾病或者症状。
因此,对于基因突变的研究和理解对于人类的健康和生命都极为重要。
基因突变可以分为两类:点突变和结构性突变。
点突变是指单个碱基在DNA链上的改变,它可以被进一步分类为以下三类:错义突变、无义突变和同义突变。
错义突变是指一个核苷酸的改变导致一个氨基酸的改变,从而会影响蛋白质的结构和功能。
无义突变是指一个核苷酸的改变导致一个终止密码子的出现,从而使得蛋白质的合成过早地结束。
同义突变则是指一个核苷酸的改变没有引起氨基酸的改变,这种变异通常不会对蛋白质的功能造成明显的影响。
与之相反的是结构性突变,结构性突变是指一段DNA链上的一长段核苷酸发生了改变,它可以被进一步区分为以下四个类别:插入突变、缺失突变、倒位突变和重复突变。
插入突变是指一段DNA链上的核苷酸发生了加入,这种变异通常会导致蛋白质的合成串错,从而失去形态和功能。
缺失突变则相反,指的是一段DNA链上的核苷酸被删除了,这种变异通常会导致蛋白质的形态和功能的严重缺陷。
倒位突变是指某一段DNA链上的一段被逆转,导致其中的基因顺序发生了变化,可能会影响该基因的表达或失配。
最后,重复性突变则是指一些重复序列区间的缩短或延长,常见于一些遗传病的表现。
基因突变会对人类的健康产生足够的影响,它通常会引发疾病或者症状。
比如,在先天性基因突变中,一些突变会导致一些遗传病,如黑色素瘤,囊性纤维化等,而这些疾病通常在出生时就会表现出来。
此外,还有一些基因突变和性别、年龄因素有关,如乳腺癌、黑色素瘤等遗传病,通常具有显著的侵袭性、复发性和死亡率高的特征。
因此,针对这些疾病的早期检测和治疗非常重要,可以减少病患的长期痛苦和死亡的风险。
高中生物必修二第5章-基因突变及其他变异知识点
第5章基因突变及其她变异★第一节基因突变与基因重组一、生物变异得类型●不可遗传得变异(仅由环境变化引起)●可遗传得变异(由遗传物质得变化引起)基因重组染色体变异二、可遗传得变异(一)基因突变1、概念:DNA分子中发生碱基对得替换、增添与缺失,而引起得基因结构得改变,叫做基因突变。
类型:自然突变与诱发突变发生时期:主要就是细胞分裂间期DNA分子复制时。
2、原因:外因物理因素:X射线、紫外线、r射线等;化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;生物因素:病毒、细菌等。
内因:DNA复制过程中,基因中碱基对得种类、数量与排列顺序发生改变,从而改变了基因得结构。
3、特点:a、普遍性b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育得任何时期;基因突变可以发生在细胞内得不同得DNA分子上或同一DNA分子得不同部位上);c、低频性d、多数有害性e、不定向性注:体细胞得突变不能直接传给后代,生殖细胞得则可能4、意义:它就是新基因产生得途径;就是生物变异得根本来源;就是生物进化得原始材料.(二)基因重组1、概念:就是指在生物体进行有性生殖得过程中,控制不同性状得基因得重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上得非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体得交叉互换c、人为导致基因重组(DNA重组)如目得基因导入质粒3、意义:形成生物多样性得重要原因之一;为生物变异提供了极其丰富得来源,对生物进化具有重要意义基因重组不能产生新得基因,但能产生新得基因型。
基因突变既能产生新得基因,又能产生新得基因型.有性生殖后代性状多样性得主要原因就是基因重组。
传统意义上得基因重组就是在减数分裂过程中实现得,但精子与卵细胞得结合过程不存在基因重组。
人工控制下得基因重组(1)分子水平得基因重组,如通过对DNA得剪切、拼接而实施得基因工程.(2)细胞水平得基因重组,如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下得大规模得基因重组。
再如肺炎双球菌得转化。
第二节染色体变异一、染色体结构变异:实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)类型:缺失、重复、倒位、易位(瞧书并理解)1●●细胞中得在形态与功能上各不相同,携带着控制生物生长发育得全部遗传信息得形态与功能各不相同;一个染色体组携带着控制生物生长得全部遗传信息(3)染色体组数得判断:★染色体组数=细胞中形态相同得染色体有几条,则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组?答案:32 5 1 4★ 染色体组数= 基因型中控制同一性状得基因个数例2:以下基因型,所代表得生物染色体组数分别就是多少?(1)Aa______ (2)AaBb _______(3)AAa _______(4)AaaBbb _______(5)AAAaBBbb _______(6)ABCD______答案:3、单倍体、二倍体与多倍体由配子发育成得个体叫单倍体.有受精卵发育成得个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。
遗传学中的基因突变与遗传病
遗传学中的基因突变与遗传病随着科学技术的进步,人们对基因的研究也逐渐深入,逐渐发现了许多与遗传有关的问题。
其中,基因突变是一类比较常见的现象,而基因突变引发的遗传病却是很多人比较陌生的话题。
本文将进一步探讨这方面的问题。
什么是基因突变?基因是由DNA序列编码的,因此基因突变顾名思义,就是指DNA序列发生了变化。
一般情况下,这种变化会导致蛋白质的结构、功能发生改变,最终影响到细胞、组织和个体的生理功能。
基因突变可以分为几类:1.点突变:DNA链上的一个碱基被改变,可以是幂变、错义突变、无义突变等多种类型。
2.缺失突变:DNA链上的一段碱基被删去,使得该段蛋白质缺失相应的氨基酸。
3.插入突变:DNA链上的一种或多种碱基被插入,使得该段蛋白质上多出相应的氨基酸。
4.倒位突变: DNA链上的一部分序列被颠倒了,包括单倍体倒位和重复序列倒位。
基因突变引发的基因病基因突变会导致许多疾病的发生,如新生儿肾盂积水、帕金森病、丙型肝炎、糖尿病等等,这些都是我们熟知的一类遗传病。
其中,基因突变与癌症的关联度最大,根据统计,基因突变是癌症的发生最广泛的原因。
由于随着年龄增加、环境污染以及毒物摄入等因素的作用,我们的基因有可能因为DNA序列的异常无法完整复制,产生突变导致癌症发生。
基因突变还可以引发一些常见的遗传病,如蕈状纤维化和先天性心脏病。
值得注意的是,遗传病的发生不一定是父母都有某一基因突变,甚至也不一定都是先天性的。
就算父母没有某一基因突变,但如果携带某一突变基因,则子女就有可能发生遗传病。
因此,如果父母一方携带基因突变,那么子女得病的概率会比较大;如果父母双方携带,则子女得病的概率将会相对较高。
当你沉浸在遗传病的恐慌中时,应该明白的是,大多数基因病虽然无法治愈,但是可以通过相应的治疗方法进行控制,从而避免进一步恶化和严重延误。
像蕈状纤维化、仙人掌病和溶血性贫血等遗传病都有相应的诊断和治疗方法,可以及早防治。
结语基因突变和遗传病是人们长期以来的研究方向,现代医学的不断发展也为我们提供了更多的治疗手段和选择。
基因突变知识点总结
基因突变知识点总结基因突变是指在生物体的基因组中发生的突发性变异。
突变可能是由于DNA序列的改变、插入、删除或重排引起的。
它们对生物体的遗传物质产生了重要的影响,并且在进化和遗传疾病的研究中具有重要意义。
本文将对基因突变的一些关键知识点进行总结。
一、基因突变类型1. 点突变:指单个核苷酸的改变,包括错义突变、无义突变和同义突变。
错义突变是指导致氨基酸改变的突变,可能对蛋白质结构和功能产生重要影响。
无义突变则导致产生无效的早终止密码子,使蛋白质无法正常合成。
同义突变是指改变了DNA序列,但没有改变氨基酸序列。
2. 编码区突变:发生在基因的编码区,可能影响蛋白质的结构和功能。
这种突变可以导致单个蛋白质变体的产生,对生物体的表型产生重要影响。
3. 非编码区突变:发生在基因的非编码区,如启动子、增强子、剪接位点等。
这些突变可能导致基因的表达水平的改变,进而影响蛋白质的合成。
4. 染色体结构变异:这些变异包括插入、缺失和倒位等,是染色体上较大范围的突变。
染色体结构变异可能导致某些基因的重排,影响其表达水平。
二、基因突变的影响1. 遗传疾病:某些突变可以导致遗传疾病的发生。
例如,囊性纤维化是由导致蛋白质功能异常的突变引起的,该突变使得粘液在呼吸道和消化道中异常黏稠,影响器官的正常功能。
2. 进化:基因突变是进化过程中的重要因素。
突变可以导致新的基因型和表型的产生,并且在自然选择中起到关键作用。
有利突变有助于个体在环境中生存和繁殖,从而使其传递给后代。
3. 药物抗性:基因突变可能引起对药物治疗的耐药性。
某些基因的突变可以影响药物在体内的代谢和吸收,从而导致药物无效或变得不再适合治疗。
三、基因突变的检测方法1. 基因测序:基因测序是检测基因突变的主要方法之一。
通过测序技术,可以获得DNA序列信息,并发现其中的突变。
2. 多态性标记分析:多态性标记是指基因组中存在多种等位基因的位点。
通过分析这些多态性标记,可以间接检测基因突变。
遗传学研究中的基因突变
遗传学研究中的基因突变基因突变是遗传学研究中的一个重要概念,它是指DNA序列的改变。
基因突变是遗传变异的主要原因,因此对于遗传学以及生物学研究的进展来说具有非常重要的意义。
在本文中,我们将深入探讨基因突变的定义、分类、成因以及在遗传学研究中的作用。
一、基因突变的定义基因突变是指DNA序列发生了改变,包括单个碱基的改变、插入或删除碱基、基因重排等。
这些改变可能会导致基因的表达、结构以及功能的改变,从而对生物体的生长、发育和行为等方面产生影响。
二、基因突变的分类基因突变可以分为点突变和染色体突变两大类。
1. 点突变点突变是指单个碱基的改变,包括以下三类:(1) 基因替换:代表了最常见的点突变,发生在DNA链的某一位置,其中一个碱基被另一个碱基所取代。
(2) 碱基插入:发生在DNA链中,新的碱基被插入其中,直接导致该基因的长度发生改变。
(3) 碱基删除:也是发生在DNA链中,但是某一个碱基被漏掉,导致该序列出现缺失。
2. 染色体突变染色体突变是指涉及到大片DNA序列的变化,常常影响到整个染色体或某一个染色体的一部分。
染色体突变包括以下三种形式:(1) 染色体结构异常:指染色体上的某个区域发生了缺失、重复、倒位、翻转等。
(2) 数目异常:指染色体的数目发生了改变,例如三体综合征。
(3) 染色体重排:染色体上的一段DNA序列断裂,但是这两段不同的染色体在重连时发生错误,导致这两段DNA序列互相交换。
三、基因突变的成因基因突变具有多种成因,包括自然选择、环境因素、DNA的复制过程以及DNA修复机制的错误等。
1. 自然选择自然选择是指某些形式的基因变异比其他基因变异在进化中更具有优越性。
例如,在某些环境中,可以根据不同的色彩来对不同的掠食者进行警告,这要求在某些生物中发生了颜色的选择性适应性,驱动了基因突变的产生。
2. 环境因素外部环境可以导致基因突变的发生。
例如,辐射和化学物质都能够刺激基因组的突变,从而导致DNA序列的改变。
基因突变与遗传疾病的关系解析
基因突变与遗传疾病的关系解析一、简介基因突变是指DNA序列发生变异或突然改变的现象,而这些变异可能会导致遗传疾病的发生。
本文将探讨基因突变与遗传疾病之间的关系,并解析其中的机制和影响。
二、基因突变与遗传疾病1. 基因突变对遗传物质的改变基因突变可以通过多种方式对DNA序列造成改变,包括点突变、插入和缺失等。
这些改变会在伴性染色体上累积,进而引起不同类型的遗传疾病。
2. 单基因遗传疾病若基因突变影响了单个基因,在表型上就会出现明显且特定的遗传疾病。
举例来说,囊性纤维化是一种常见且致命的单基因隐性遗传疾病,由于囊性纤维化转膜调节蛋白(CFTR)基因突变引起。
该基因位于第7号染色体上,普通人群中的突变几率为1/2500,而患者必须至少继承了一个母体突变和一个父体突变。
3. 多基因遗传疾病有时候,遗传疾病可能涉及多个基因的突变。
例如,乳腺癌是一种常见的多基因遗传性癌症。
虽然多数乳腺癌患者没有遗传基因改变,但存在一些人群拥有乳腺癌相关基因(如BRCA1和BRCA2)的遗传风险。
三、基因突变的机制1.错义突变错义突变指DNA序列中发生氨基酸替换或者插入缺失。
这类突变会导致编码不正确的蛋白质产生,进而影响细胞功能并最终引起遗传疾病。
2.无义突变无义突变指DNA序列中某一密码子被转化为终止密码子。
这种情况下mRNA转录成的蛋白质串联结束也就是不完整。
结果使得合成出来的蛋白质非正常地增加或缺失部分结构,并导致遗传疾病。
四、基因突变与遗传疾病的关系1. 家族史遗传疾病在家族中通常出现多例,这种聚集性癌症、先天畸形等多为基因突变所致。
通过对家族中患有相同遗传性疾病的成员进行遗传咨询和基因测序,可以帮助我们确定该疾病是否与特定基因突变相关联。
2. 突变类型同一种遗传性疾病可能由不同类型的基因突变引起。
例如,囊性纤维化已经发现超过2000种存在于CFTR基因上的突变。
区分不同类型的基因突变对于诊断和治疗一些遗传性疾病至关重要。
遗传与变异基因突变2025年知识点详解
遗传与变异基因突变2025年知识点详解在生命的奥秘中,遗传与变异是永恒的主题,而基因突变则是其中最为关键和引人入胜的部分。
随着科学技术的不断发展,到了2025 年,我们对基因突变的理解和研究又有了许多新的进展和突破。
一、基因突变的定义与类型基因突变,简单来说,就是指基因在结构上发生了碱基对组成或排列顺序的改变。
这种改变可能是由于化学物质的影响、辐射、病毒感染等多种因素引起的。
从基因突变发生的部位来看,可以分为染色体突变和基因点突变。
染色体突变包括染色体结构的变异,如缺失、重复、倒位和易位等;基因点突变则是指单个碱基的替换、插入或缺失。
碱基替换又分为转换和颠换两种类型。
转换是指嘌呤与嘌呤之间或嘧啶与嘧啶之间的替换,颠换则是嘌呤与嘧啶之间的替换。
插入和缺失可能会导致移码突变,使后续的密码子读取发生错误,从而影响蛋白质的合成。
二、基因突变的原因2025 年的研究发现,基因突变的原因多种多样。
环境因素是导致基因突变的重要原因之一。
例如,紫外线、X 射线等各种辐射能够直接损伤 DNA 分子,造成碱基的改变或链的断裂。
化学物质如苯、甲醛等具有致癌性,它们能够与 DNA 结合,引起基因突变。
生物因素也不容忽视。
某些病毒在感染细胞时,会将自身的遗传物质整合到宿主细胞的基因组中,导致基因突变。
此外,细胞内部的因素也可能引发突变。
例如,DNA 复制过程中偶尔会出现错误,如果错误没有被及时修复,就可能导致基因突变。
三、基因突变的特征基因突变具有随机性、稀有性、多方向性、可逆性和有害性等特征。
随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,以及细胞内不同的 DNA 分子上。
稀有性意味着基因突变的发生频率通常很低。
多方向性是指一个基因可以向多个方向发生突变,产生多种等位基因。
可逆性指的是基因突变既可以从野生型突变为突变型,也可以从突变型回复为野生型。
有害性是指大多数基因突变会对生物体的生存和繁殖产生不利影响,但在某些情况下,基因突变也可能是有益的,为生物的进化提供了原材料。
生物学中的遗传突变和基因突变
生物学中的遗传突变和基因突变遗传突变和基因突变是生物学中的重要概念。
它们都涉及到基因的变异和遗传信息的传递。
在遗传学研究中,遗传突变和基因突变是必须要了解的内容。
本文将就这两个概念进行深入探讨。
一、遗传突变遗传突变是指基因在生殖过程中或者细胞分裂过程中,由于自然或人为因素导致的突发性变异现象,这种变异通常与基因的突变相关联。
遗传突变可以发生在多种细胞类型中,包括生殖细胞和非生殖细胞。
遗传突变有许多种类,包括点突变、插入和删除突变、染色体数目和结构异常、等位基因互换、染色体随机断裂、非同源染色体交换等。
这些突变会导致DNA序列发生变化,从而影响到遗传信息的传递。
在生殖细胞中发生的遗传突变可以被传递给下一代,进而导致遗传病的出现。
遗传突变的发生率受多种因素影响,包括年龄、环境暴露、遗传基础、暴露时间和暴露水平等。
研究表明,一些化学物质可以增加遗传突变的发生率,包括致癌物质、辐射和物理因素等。
二、基因突变基因突变是指基因序列发生变化导致新的亚型形成的过程。
由于基因突变的发生,生物体的基因组序列可能会受到影响,从而导致对一些特定基因的表达水平和功能进行调节。
这种调节常常涉及到表观遗传学的机制,包括DNA甲基化和组蛋白修饰等。
基因突变可分为以下两种类型。
1.体细胞基因突变体细胞基因突变是指在细胞分裂过程中引起的基因突变,这种突变只会影响到受影响的细胞,而不会影响到非受影响的细胞。
体细胞基因突变可以引起癌症等疾病的出现。
2.生殖细胞基因突变生殖细胞基因突变是指在生殖细胞形成过程中引起的基因突变,这种突变会被遗传到下一代。
生殖细胞基因突变通常是由于自然因素引起的,例如,特定基因序列的重现组合或脱落等。
基因突变频率与生物体的基因组大小和变异率相关。
据研究表明,原核生物和青藻等生物的基因组大小相对较小,因此其基因突变频率也相对较低。
而哺乳动物和植物等生物的基因组大小相对较大,因此其基因突变频率也相对较高。
三、遗传突变与基因突变的关系遗传突变和基因突变之间存在一些相互关联和影响。
遗传突变与基因突变
遗传突变与基因突变遗传突变是指基因组在继代过程中发生的一种突发性改变,主要包括基因型变异和染色体结构变异两种形式。
基因突变则是指基因本身的结构发生变化,包括点突变、缺失、插入和倒位等多种类型。
遗传突变和基因突变在生物进化、疾病发生和个体多样性等方面发挥着重要的作用。
一、遗传突变遗传突变是指细胞和生物体在复制或遭受外界环境因素刺激时,发生的一种突发性改变。
遗传突变主要包括点突变和染色体结构变异两种形式。
1. 点突变点突变是指基因序列中的一个碱基或几个碱基发生改变,造成基因信息的改变。
点突变的类型包括错义突变、无义突变和同义突变。
- 错义突变:指基因中的一个或几个碱基发生改变,导致相应的氨基酸序列发生改变。
这种突变可能造成蛋白质功能的丧失或改变,进而影响生物体的表型。
- 无义突变:指基因中的一个或几个碱基发生改变,导致正常的密码子变为终止密码子,使得蛋白质合成过程提前终止。
这种突变会导致蛋白质功能不完整或缺失。
- 同义突变:指基因中的一个或几个碱基发生改变,但由于密码子的冗余性,蛋白质的氨基酸序列并没有改变。
这种突变对生物体的表型没有明显影响,但有时也可能会影响蛋白质的稳定性或表达水平。
2. 染色体结构变异染色体结构变异是指染色体的结构发生改变,包括缺失、重复、倒位、倒转、易位等多种类型。
这些结构变异可能导致基因的丢失、重复、错位或重组,进而影响个体的遗传特征。
- 缺失:指染色体的一部分基因序列丢失,导致基因功能的丧失或改变。
- 重复:指染色体上的一段序列被重复复制,导致基因的多次表达或特定区域的扩增。
- 倒位:指染色体上的一段基因序列在同一染色体内发生倒转,可能影响基因的正常表达或功能。
- 易位:指两条染色体之间的基因序列互相交换,可能导致基因组不稳定或重组。
二、基因突变基因突变是指基因本身的结构发生变化,包括点突变、缺失、插入和倒位等多种类型。
1. 点突变点突变在基因水平上引起基因信息的改变,主要包括错义突变、无义突变和同义突变三种形式,这些突变可能对蛋白质的结构和功能产生不同程度的影响。
遗传突变基因突变与遗传病的关系
遗传突变基因突变与遗传病的关系遗传突变、基因突变与遗传病的关系遗传突变是指由于DNA序列的改变引起的基因突变。
基因突变是指在细胞的遗传物质DNA中发生的突变现象。
遗传病则是由异常基因导致的一类遗传性疾病。
在科学研究和医学领域中,对于遗传突变、基因突变与遗传病的关系进行深入了解非常重要。
本文将从遗传突变与基因突变的定义及类型入手,进而讨论遗传突变与遗传病的关系。
1. 遗传突变与基因突变的定义及类型1.1 遗传突变的定义遗传突变是指由于遗传物质DNA序列发生变化所引起的遗传现象。
遗传突变会导致基因的突变,进而影响生物体的遗传性状。
1.2 基因突变的定义基因突变是指在细胞的遗传物质DNA中发生的改变,包括点突变、染色体重排、插入和缺失等。
基因突变可能是遗传突变的一种表现形式。
1.3 遗传突变与基因突变的关系遗传突变与基因突变是密切相关的概念。
遗传突变是指由于DNA序列的改变引起的基因突变,因此,遗传突变可以看作是基因突变的产物。
2. 遗传突变的分类2.1 点突变点突变是指在DNA序列中的一个碱基发生改变,例如碱基替换、碱基插入和碱基缺失等。
2.2 染色体重排染色体重排是指染色体内或不同染色体之间的片段重组和重排,导致染色体的结构发生变化。
2.3 插入和缺失插入和缺失是指在DNA序列中由于一些外部原因(例如化学物质或辐射)导致碱基序列的插入或缺失。
2.4 复制和倒位复制和倒位是指DNA序列中的一部分被复制或逆向复制,导致序列的重复或倒位。
3. 基因突变与遗传病的关系3.1 线粒体DNA突变与遗传病线粒体DNA突变是一类常见的遗传突变,与许多遗传病的发生密切相关。
例如,线粒体DNA突变在线粒体脑肌病等疾病中起到重要作用。
3.2 染色体突变与遗传病染色体突变是指染色体结构或数量的改变,这种突变与许多遗传病的发生有关。
例如,唐氏综合征是由于21号染色体的三个拷贝而引起的。
3.3 基因突变与单基因遗传病基因突变是导致单基因遗传病发生的主要原因。
初中生物基因突变与遗传病知识点汇总
初中生物基因突变与遗传病知识点汇总基因突变与遗传病是生物学中重要的概念,对于初中生物学的学习也具有重要意义。
本文将从基本概念、影响因素和常见遗传病三个方面进行探讨,帮助初中生更好地理解和掌握相关知识。
一、基本概念1. 基因突变:基因是生物体内控制遗传特征的单位,突变指的是基因序列发生改变。
基因突变可以分为点突变(即基因上的单个碱基改变)、插入突变(外来DNA片段插入基因序列)和缺失突变(基因中包含的一部分丢失)等几种类型。
2. 点突变:点突变是最常见的基因突变形式。
它包括错义突变(使原本编码一个氨基酸的密码子改变)、无义突变(导致突变后密码子编码的氨基酸变为终止密码子)和无移突变(改变密码子中的碱基数目,不改变氨基酸序列)等。
3. 基因表达:基因通过转录和翻译过程,将DNA的信息转化为蛋白质,从而实现基因的表达。
基因突变可能会影响基因的表达,从而导致遗传病的发生。
二、影响因素1. 遗传物质:基因突变的发生与遗传物质有关,包括DNA序列本身的特性和后天的突变诱因。
DNA序列的特性决定了突变的易感性,而外界环境因素(如辐射、化学物质和病毒感染等)也可能引发基因突变。
2. 遗传方式:遗传病的发生与遗传方式密切相关。
常见的遗传方式包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁遗传。
不同的遗传方式会导致不同遗传病的出现概率和传播方式。
3. 环境因素:环境因素对基因突变和遗传病的发生也有一定的影响。
例如,母婴生活环境中的营养和暴露于有害物质等,都可能对胎儿基因突变和遗传病的发生产生影响。
三、常见遗传病1. 长寿基因突变:长寿基因突变是指与人类寿命相关的基因突变。
科学家已经发现一些与寿命相关的基因,它们的突变可能导致早衰和长寿等不同生命轨迹的发生。
2. 功能性遗传病:功能性遗传病是由于基因突变导致基因功能异常,进而影响特定生物体系统的疾病。
如先天性心脏病、血友病等。
3. 肿瘤遗传病:肿瘤遗传病是一类由基因突变引起的恶性肿瘤的遗传性疾病。
遗传病病理学的突变基因和遗传模式
遗传病病理学的突变基因和遗传模式遗传病是由基因突变而导致的疾病,遗传病病理学则研究遗传病是如何发生的。
本文将探讨遗传病病理学中的突变基因和遗传模式。
一、突变基因突变基因是指与疾病有关的基因发生的突变,导致它的功能失常。
突变基因可能来源于一个家族或一个个体。
一个人有一份有缺陷的基因称为携带者,如果这个人拥有两份缺陷基因,就会表现出该疾病的症状。
突变基因可分为单基因病和多基因病。
单基因病是由一个基因突变所引起的疾病,如囊性纤维化和镰状细胞贫血症等。
多基因病是由多个基因及环境因素相互作用导致的疾病,如糖尿病和哮喘等。
突变还可以分为点突变和染色体突变。
点突变是指基因序列中的一处发生改变,如错义突变和无义突变等。
染色体突变是指某个染色体段发生改变,如缺失、倒位、重复和易位等。
二、遗传模式遗传模式是指一种疾病传递给下一代的方式。
人类的基因由父母亲传递给子女,不同遗传模式的疾病具有不同的遗传规律。
常见的遗传模式包括:1. 常染色体显性遗传:疾病基因位于常染色体上,受影响的个体均有症状,如多指症和Marfan综合症等。
2. 常染色体隐性遗传:疾病基因位于常染色体上,只有在携带两份缺陷基因的人才会表现出症状,如石膏骨病和囊性纤维化等。
3. X染色体连锁遗传:疾病基因位于X染色体上,男性只需要一份缺陷基因就会表现出症状,而女性必须携带两份缺陷基因才会表现出症状,如血友病和色盲等。
4. 线粒体遗传:线粒体DNA由母亲遗传给子女,父亲不会传递线粒体DNA,如线粒体疾病等。
总结:遗传病病理学的突变基因和遗传模式是引起遗传病的重要原因。
了解突变基因和遗传模式可以帮助人们更好地预防和治疗遗传病,避免患者和家庭的痛苦。
基因突变与遗传病
基因突变与遗传病基因突变是指DNA序列发生变化的过程,它可能导致细胞功能和特征的改变。
遗传病是由异常基因导致的一类疾病,包括先天遗传病和遗传性疾病。
基因突变在遗传病的发生中起着至关重要的作用。
本文将介绍基因突变与遗传病的关系,并讨论其对人类健康的影响。
一、基因突变的种类基因突变可以分为不同的种类,包括点突变,插入突变,缺失突变和倒位突变等等。
点突变是最常见的一种基因突变,它是指DNA序列中的一个碱基被替换为另一个碱基。
插入突变是在DNA序列中插入一个或多个碱基,缺失突变是指DNA序列中丢失一个或多个碱基,倒位突变则是DNA序列的重新排列。
二、基因突变是遗传病发生的主要原因之一。
遗传病可以分为单基因遗传病和多基因遗传病两大类。
单基因遗传病是由单一异常基因的突变引起的,例如先天性心脏病、血友病等。
多基因遗传病则是由多个基因的突变相互作用引起的,例如白血病、糖尿病等。
基因突变对遗传病的发生有不同的影响。
有些基因突变是致病的,这意味着它们导致细胞功能受损或缺失。
另一些基因突变则是有利的,它们可能增加人类的适应性和生存能力。
对于某些基因突变,其效应可能取决于环境因素的存在。
三、基因突变的诱因基因突变的产生可能是由于内部和外部因素的作用。
内部因素包括遗传因素,如基因复制错误和DNA修复系统的故障。
外部因素则包括辐射、化学物质、病毒感染和环境污染等。
辐射是基因突变的常见诱因之一,如紫外线、X射线和核辐射。
这些辐射能够直接影响DNA结构,导致DNA序列发生改变。
化学物质的接触也可能引起基因突变,如化学药品和重金属等。
病毒感染也可能导致基因突变,这些病毒能够插入宿主基因组并引起突变。
四、基因突变研究的意义研究基因突变对理解遗传病的发生机制和治疗方法有重要意义。
通过研究基因突变,科学家可以揭示基因与疾病之间的关联,发现新的遗传病相关基因,并开发相应的医疗策略。
此外,基因突变的研究对于个体化医学的实现也具有重要意义。
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一、基因的结构与剪接解析: 上图为 真核基因的结构。
真核细胞有调控序列,其各种组成部分和排列序列在基因的功能中起着很重要作用。
基因的关键是内含子、外显子、调控序列启动子等。
如果信号序列发生了改变,酶就不能作用,基因就可能发生异常。
另外,如果基因中间缺了外显子甚至缺一段序列,它拼出来的 mRNA ,就不再是原来的大小,若完全缺失,基因功能会丧失。
解析: 上图为对基因关键点所标的记号点。
当基因在表达中上述部位发生了改变,常会影响基因的功能。
(二)基因的剪接信号解析: 上图为基因的剪接信号。
所谓的基因序列是由不同由胞嘧啶( C )、胸腺嘧啶 (T) 、腺嘌呤( A )、鸟嘌呤( G ),组成的序列,成为不同的核苷酸。
不同的排列使得序列不同,但彼此相接,可以通过标注哪些是外显子,哪些是内含子,哪些是剪接信号等,按照规律判断哪些区域翻译或不翻译。
从序列上可以知道许多的信息学。
此外,也可以检测基因,包含许多内容。
(三) 内含子 - 外显子交界类型及缺失的不同后果解析: 上图为 内含子 - 外显子交界类型及缺失的不同后果。
可以看到 基因信号有给点和受点,中间还有分支点,当把一段内含子切掉时,这个切断的内含子必须在此处形成套圈后再把这两个外显子连在一块。
需要特别注意的是这些基因信号都不能随意改变。
此外,基因中有 内含子、外显子,当信号把成关于基因的选择性剪接错误的叙述为()。
二、基因突变解析: 上图为密码子。
可以看到基因发生改变后能够导致单个核苷酸的改变,可以发生在不同的部位,如密码子 AAA 、 AAG ,当此处发生 A 变 G ,对基因毫无影响,所以基因有些改变并不影响其密码子的意义。
在一定程度上可以认为核苷酸的序列上可能是中心突变,因此并不影响其功能。
虽然有些核苷酸的改变并不影响密码子的意义,但可能会影响某些信号,也即影响核苷酸序列,会导致基因的转录和加工发生异常。
所以,对于一些单个核苷酸的改变并不引起氨基酸密码子的意义改变,需要注意,并不一定是中心突变,可能还会有其它的作用。
(二)基因组变异及其后果变异类型重排类型大小范围单碱基改变单核苷酸多态性、点突变1bp小片段插入 / 缺失短片段插入 / 缺失(主要为 <10bp )1~50bp短重复序列微卫星和其他简单重复1~500bp微小结构变异缺失、重复、串联重复、倒位50bp~5kb逆转录元件插入SINEs 、 LINEs 、 ERVs300bp~10kb中等结构变异缺失、重复、串联重复、倒位5kb~50kb大长度结构变异缺失、重复、大串联重复、倒位50kb 至 5Mb~5Mb 至整条染色体染色体变异常染色质变异、大的可见细胞遗传学缺失、重复、易位、倒位和非整倍体解析: 上图为 基因组变异。
可以看到正常情况之下有很多类型,如单基因改变、小分子插入,短重复序列等,但有时有些改变是大范围的或出于关键的地方,因此被称为致病突变。
变异的后果为: (1) 导致基因功能改变。
变坏则为致病突变 (disease-producing mutation) ;变好则导致功能进化 (Evolution) 。
( 2 )不引起基因功能改变则表现为多态性 (natural variation 或DNA polymorphisms) 。
(三)基因突变一览表解析: 上表为基因突变一览表。
可以看到 在 DNA 序列上,在 mRNA 结构、功能上有许多例子。
1. DNA 缺失、插入和倒位,可能是大片段,影响到染色体片段,或者是整个基因,或者基因当中数个外显子,引起基因庞大的功能改变,假如整个基因缺失了就会使得没有了 mRNA 。
或者少数核苷酸改变,一般发生在外显子中,比较严重,此时需要了解缺失的数目是否为 3 的整数,若为 3 的整数倍就是长度改变,增码或减码;若非 3 的整数倍,便是长度改变,移码突变。
若染色体倒位引起了基因了改变会发生 RNA 转录、翻译异常 ,如血友病。
2. 单核苷酸的取代,此时会有很多的情况:① 启动子的改变,使得基因的启动和蛋白的转录发生问题。
②剪接信号的改变,使 mRNA 结构剪接异常,发生长度改变。
③ Poly A 信号的改变, 能使 mRNA 的稳定性出现问题。
④内含子内剪接信号类似序列的改变,能使得 mRNA 剪接异常,长度改变,功能异常。
⑤剪接信号类似序列的改变,能使得 剪接异常,长度改变,发生移码突变。
⑥中性突变,此时密码子的长度不变。
⑦错义突变 ,指的是 氨基酸取代 ,此时此 氨基酸变 为彼 氨基酸, 会导致 导致 其 二级结构、三级结构 的稳定性也 发生改变 。
⑧无义突变,即翻译提前终止。
⑨终止密码的改变,使得 mRNA 长度不变,但肽链合成延长。
⑩起始密码的改变,使 mRNA 长度不变,翻译有缺陷。
3. 动态突变,即多态性三核苷酸重复序列的扩增,但不转录。
常表现在 一些神经肌肉疾病或者神经系统疾病中,如脆 X 综合征, Huntington 病等。
由于在个体的发育过程中,这些重复序列的单元素在改变着,而且在传递的过程中改变着。
如 Huntington 病通过母亲传递时,它重复的单元素可能不变,或者变化不大,但如果通过父亲传递时,就变的更大,而且大量增加。
因此 Huntington 病(常染色体显性遗传病),如果父亲有病,其孩子无论是男孩或者女孩,其得病时间、发病时间要要比其父亲早,且病程会缩短。
这种现象被称为早现现象。
所以, Huntington 病如果父亲在 30 岁得病,其孩子可能在 20 岁就会得病,甚至十多岁时,而且父亲可能还没过世但孩子已经过世。
4. 甲基化异常,指的是某个 基因功能发生了改变,但做序列测定却没有任何改变,主要是由于翻译时胞嘧啶发生甲基化不一致所致。
此时可以通过一些甲基化敏感的 检测手段来进行检测。
这种表观遗传学的改变它会导致基因功能关闭或者开放异常。
5. 调控序列。
此时基因 本身的序列没有改变,基因的变异可能在很远的地方,但由于是一个调控序列,因此这些调控序列的改变,会影响基因功能。
解析: 上图为 DAX1 重复导致性别发育异常 。
正常的男性有 SRY 和 DAX1 ,而女性没有 SRY 。
但当一个男性的 X 染色体的上的 DAX1 拷贝重复增加时,会出现个体不再是 46XY 男性,而成为外型表型是女性的情况。
(四)基因突变的 DNA 结构基础基因突变的 DNA 结构基础:1. 同源序列、重复序列,是发生重组、不等互换的热点,产生基因的缺失插入或倒位。
2. 串联重复 DNA 序列。
在发生几个核苷酸缺失或插入的基因中,突变点附近常常有 2 ~ 8 bp 长的重复序列;串联三核苷酸重复序列导致动态突变,如脆 X 综合征、亨廷顿病; 串联重复小卫星 DNA 序列也同样会发生膨胀, 阻止基因表达,如I型进行性肌阵挛性颠痫 (progressive myoclonus epilepsy type I, EPMM1) 。
3. CpG 双核苷序列。
在那些单核苷酸发生取代的基因中存在一些规律性的 DNA 序列特征。
CpG 双核苷序列为点突变热点, DNA 序列中 C 甲基化成甲基胞嘧啶,发生脱氨基后形成胸腺嘧啶,产生 C->T 核苷酸取代。
(五)基因突变的不同类型举例1 、不等交换解析: 上图为 不等交换。
同源序列α珠蛋白基因里,α 1 、α 2 非常同源,进行互换后可能缺1 个、 2 个或 3 个,若缺 3 个就是血红蛋白 H 病,缺 4 个即为水肿胎儿综合征,这都是不等互换引起来的。
2 、 血友病 A- 倒位型突变血友病 A- 倒位型突变主要是由于 在血友病当中 8 因子在血液基因中有一些重复序列,它会折叠过来发生互换,互换时发生颠倒导致转录方向不同,最终导致基因功能的失去。
所以在血友病甲里头有 40%多的改变便是基因功能的缺失。
3 、腓骨肌萎缩症的突变解析: 上图为腓骨肌萎缩症的基因序列及其突变。
正常的基因应该有上图左边的重复序列,中间包着 PMP22 ;但是由于序列错开,相互配对后位置变化,形成了一个环,然后通过互换,一边却少了PMP22 ,而另一边有两个 PMP22 ,就导致了产生了腓骨肌萎缩症 1 型 A 。
这是一种压力敏感性的麻痹。
此处正是由于重复序列的不等互换就会导致产生这种结果。
4 、移码突变解析: 上图为移码突变。
基因会分成不同的缺失、插入等情况。
当在剪接时,可以出现 ATGGCT ,变为 ATTGCC ,也可以出现缺一个 G 或者重复插入的情况,最终产生不同的结果。
如果它是编码序列的话,这可能是密码子改变,或错义突变,或是终止密码,而此处却会导致移码,出现移码突变,即核苷酸的一个点的改变导致基因功能异常。
5 、 CpG 双双核苷酸—为突变热点解析: 上图为 CpG 双双核苷酸,为突变热点。
由于 双核苷酸在某处变成了胞嘧啶,胞嘧啶脱氨基以后为鸟嘧啶,可以甲基化以后再脱氨基变成胸腺嘧啶,就会引起了 A2G 、 C2G 、 C2T 的改变。
所以就是双核苷酸多态性,双核苷酸不是多类,而是 CpG ,是一个突变热点。
6 、 不稳定的三核苷酸重复序列扩展解析: 上图为 不稳定的三核苷酸重复序列扩展。
动态突变就在这些序列当中,但重复序列的多少不一样。
解析: 动态突变—脆 X 综合征。
7 、调控序列的突变调控序列的改变不是在据基因很远的地方,如面间肱型的肌萎缩,为常染色体显性遗传,它本来是两个基因中间是有一个序列是隔开的,但这个序列重复了多次以后,基因不表达,速度开始减少,当减少到一定的小范围时,结果该基因就表达了。
一表达就产生肩肱型肌萎缩,面部、肩上的改变。
如吹不起来口哨来、脸上表情比较呆板。
它的改变主要是序列变短导致了基因的启动。
还有一个改变是多指。
多指基因与指头形成有关系,一般形成六指、病指等,这个基因在上游很远的地方,它有一个内含子,如果序列发生一个核苷酸改变或者缺失,就会产生不同类型的多指或者是病指。
所以在进行临床检测的时候,要注意到有些改变可能是调控序列在距基因外很远的地方,或者埋在基因内含子里。
8 、新生突变解析: 新生突变示意图。
需要注意的是:家族里前几代没有某个病,但是孩子却患了这种病。
本来推测病孩的父母一定有一个为携带者,但进行检查发现,孩子有突变,父母双方都没有,而且孩子的确为亲生子。
有时会有某种疾病很严重,孩子活不大,或者到成人也不能够生育,因此去世后这个基因就丢失了,也不可能在家族里再发生。
但之所以会发生这种情况,是由于新生突变的原因,由于孩子基因组发生了改变,改变可能是减数分裂当中发生的差错,也可能发生的更早。
基因突变中,关于新生突变不正确的是()。
解析: 上图为常染色体显性疾病家族性高胆固醇血症的基因传递示意图。