DNA突变染色体核型

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1、1会计学DNA突变染色体核型突变染色体核型1 1、碱基替换：、碱基替换： DNADNA分子中一个碱基对分子中一个碱基对被另一个碱基对替代。被另一个碱基对替代。也称点突变（一个碱基的也称点突变（一个碱基的改变）。改变）。基因突变类型基因突变类型ATGCGCTAGTACGCGATCTTACGCGAGAATGCGCTC转换转换：一种嘌呤被另一种嘌呤替代或一种嘧啶被另一种嘌呤被另一种嘌呤替代或一种嘧啶被另一种嘧啶替代。一种嘧啶替代。颠换颠换：一种嘌呤被一种嘧啶或一种嘧啶被一种嘌呤一种嘌呤被一种嘧啶或一种嘧啶被一种嘌呤替代。替代。诱变剂：亚硝胺（诱变剂：亚硝胺（NANA）、烷化剂等。）、烷化剂等。转换转

2、换同义突变同义突变错义突变错义突变无义突变无义突变终止密码突变终止密码突变1 1、碱基替换：、碱基替换：TTTTTCTTATATTAA2 2、移码突变：、移码突变：DNADNA组成中增加或减少一个或几个碱基对，造成在组成中增加或减少一个或几个碱基对，造成在缺失或插入点以下的缺失或插入点以下的DNADNA编码框架全部发生改变。编码框架全部发生改变。如：如：Hb wayne Hb wayne 链第链第138138位位 TCCTCC丢失丢失 一个一个C C，33端碱基端碱基顺序重排，顺序重排，142142位的终止位的终止密码变成可读密码变成可读密码，肽链延密码，肽链延长至长至147147位。位。3

3、3、动态突变：、动态突变： 在人类基因组中存在的一些微卫星在人类基因组中存在的一些微卫星DNADNA或成或成为短串联重复序列（为短串联重复序列（STRSTR），尤其是三核苷酸的），尤其是三核苷酸的重复，在靠近基因或位于基因序列之中时，其重重复，在靠近基因或位于基因序列之中时，其重复次数复次数 在一代一代的传递过程中会出现明显增在一代一代的传递过程中会出现明显增加的现象，结果导致某些遗传病的发生。加的现象，结果导致某些遗传病的发生。CAG-CAG 80CAG-CAG 100（二）（二）DNA DNA 的修复的修复 DNA repairDNA repairDamaging agentHoeijma

4、kers JH, Nature(2001)Reactive oxygen speciesGenomic DNA damageHyper-sensitivity cell deathMutation Genomic-instabilitycancerEarly agingBalance of DeathNeural diseaseHereditary disorder DNA repairtherapyRadiation ChemotherapyBase damageSingle-strand breaks (SSBs)Double-strand breaks (DSBs)Base excisi

5、on repair (BER)SSBs repairNonhomologous end-joining (NHEJ)Homologous recombination (HR)2 104/day/cell5 104 /day/cell1 101 /day/cellReactive oxygen species (ROS) etc.ReplicationMismatch repair (MMR)Replication errorsUV damageNucleotide excision repair (NER)BERNERNHEJHRDSBsGTGGGGTTTTGTGGGGTTTTMutS Mut

6、S GTGGGGTTTTMutS MutS MutL MutL TTTTTTTTTTAAAAAPol MMR modelMutS : MSH2-MSH6Base/base mismatches short insertion/deletion loops (1-2base)MutS : MSH2-MSH3Lager insertion/deletion loops (2-12 base)第二节第二节 遗传的细胞基础遗传的细胞基础Cellular Basis of Inheritance一、染色质一、染色质 chromatin二、染色体二、染色体 chromosome三、人类染色体的正常核型三、

7、人类染色体的正常核型 the normal human karyotype 四、染色体的多态性四、染色体的多态性 chromosome polymorphism一、染色质一、染色质 chromatin1、染色质的分、染色质的分子机构子机构heteromatinheteromatin: : repressed, repressed, concentrated concentrated 。2、常染色质和异染色质、常染色质和异染色质euchromatin: active, less compact。3、性染色质、性染色质 sex chromatin X染色质染色质 X-chromatin性染色质体性

8、染色质体, X染色质染色质, 巴氏小体巴氏小体Barr body1um1961年，Lyon X 染色体失活假说 (Lyon hypothesis)：剂量补偿效应剂量补偿效应 dosage compensation effect46, XX45, X047, XXX Y染色质染色质二、染色体二、染色体 chromosome1、染色体的形态结构、染色体的形态结构染色单体染色单体次级缢痕次级缢痕短臂短臂（p）长臂长臂（q）随体随体常染色质区常染色质区端粒端粒(异染色质区异染色质区)随体柄随体柄(次级缢痕次级缢痕)着丝粒着丝粒(初级初级缢痕缢痕)中期染色体结构中期染色体结构NOR2、染色体的类型、染色

9、体的类型3、人类染色体的数目、人类染色体的数目三、人类染色体的正常核型三、人类染色体的正常核型1、非显带核型、非显带核型相对长度相对长度= = 该条染色体长度该条染色体长度/(/(单倍染色体全长单倍染色体全长+x+x染色体染色体) )臂比率（臂指数）臂比率（臂指数）= =长臂长臂/ /短臂短臂着丝粒指数着丝粒指数= =短臂长短臂长/ /染色体全长染色体全长规定每一条染色体可通过规定每一条染色体可通过相对相对长度长度、臂比率臂比率和和着丝粒指数着丝粒指数等等三个参数予以识别；常染色体三个参数予以识别；常染色体按长度递减的次序以按长度递减的次序以1 12222号号编号，性染色体则称为编号，性染色体

10、则称为X X和和Y Y。另外人类的另外人类的4646条染色体应根据条染色体应根据长度递减顺序和着丝粒位置划长度递减顺序和着丝粒位置划分为分为7 7个易区分的组，即以字个易区分的组，即以字母母A AG G表示表示7 7组染色体，并决组染色体，并决定将副缢痕和随体作为识别染定将副缢痕和随体作为识别染色体的辅助指标。色体的辅助指标。 核型核型 karyotype 核型分析核型分析 karyotype analysis46, XX46, XY2、显带核型、显带核型19681968年，年，CasperssonCaspersson建立染色体显带技术建立染色体显带技术显带技术（显带技术（banding te

11、chniquebanding technique）：）： 用各种特殊的染色方法使染色体沿长轴显现用各种特殊的染色方法使染色体沿长轴显现出明暗或深浅交替带纹出明暗或深浅交替带纹带（带（bandband）N带：带：AgNO3 Q带（带（Q banding）正常男性染色体正常男性染色体46, XY46, XY正常女性染色体正常女性染色体4646，XXXX R显带（显带（R banding）人类人类1 1号染色体号染色体Q Q、G G、R R三种显带对比图三种显带对比图QGModel of G- and R-bandingRG C 带（带（C banding） T显带（显带（T banding） 专门

12、显示染色体端粒的显带技术，用专门显示染色体端粒的显带技术，用来分析染色体端粒。来分析染色体端粒。 N显带（显带（N banding） 专门显示随体、核仁组织区的显带技专门显示随体、核仁组织区的显带技术。术。2、染色体显带核型的识别、染色体显带核型的识别 界标 landmark 区 region 带 bandISCN，19711p31带型带型 banding pattern3、高分辨显带染色体、高分辨显带染色体 high resolution banding人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)(An International System for Human Cytogenetic Nome

13、nclature)p短臂 q长臂del缺失 dup重复i等臂 inv倒位rob罗氏易位 t易位der衍生染色体 ter末端 46,XX,t(1;2)(p21;q23)染色体总数，性染色体组成， 染色体变化染色体号；臂号；区号；带号；(.亚带）染色体命名染色体命名4、染色体多态、染色体多态 chromosome polymorphismY染色体长度变异是最典型、最常见的多态形态。染色体长度变异是最典型、最常见的多态形态。具有随体的具有随体的Y染色体；染色体；具有中央着丝粒的具有中央着丝粒的Y染色体；染色体；Y长度的变异，主要发生的部位是长度的变异，主要发生的部位是Yq远侧远侧2/3处处: 大大Y

14、: Y长度大于长度大于F组或组或18号长度号长度(或称长或称长Y或巨或巨Y） 小小Y: Y长度小于长度小于G组染色体长度体组染色体长度体1 1、碱基替换：、碱基替换： DNADNA分子中一个碱基对分子中一个碱基对被另一个碱基对替代。被另一个碱基对替代。也称点突变（一个碱基的也称点突变（一个碱基的改变）。改变）。基因突变类型基因突变类型ATGCGCTAGTACGCGATCTTACGCGAGAATGCGCTC转换转换：一种嘌呤被另一种嘌呤替代或一种嘧啶被另一种嘌呤被另一种嘌呤替代或一种嘧啶被另一种嘧啶替代。一种嘧啶替代。颠换颠换：一种嘌呤被一种嘧啶或一种嘧啶被一种嘌呤一种嘌呤被一种嘧啶或一种嘧啶被

15、一种嘌呤替代。替代。诱变剂：亚硝胺（诱变剂：亚硝胺（NANA）、烷化剂等。）、烷化剂等。3 3、动态突变：、动态突变： 在人类基因组中存在的一些微卫星在人类基因组中存在的一些微卫星DNADNA或成或成为短串联重复序列（为短串联重复序列（STRSTR），尤其是三核苷酸的），尤其是三核苷酸的重复，在靠近基因或位于基因序列之中时，其重重复，在靠近基因或位于基因序列之中时，其重复次数复次数 在一代一代的传递过程中会出现明显增在一代一代的传递过程中会出现明显增加的现象，结果导致某些遗传病的发生。加的现象，结果导致某些遗传病的发生。CAG-CAG 80CAG-CAG 1002、染色体的类型、染色体的类型 C 带（带（C banding）3、高分辨显带染色体、高分辨显带染色体 high resolution banding人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)(An International System for Human Cytogenetic Nomenclature)p短臂 q长臂del缺失 dup重复i等臂 inv倒位rob罗氏易位 t易位der衍生染色体 ter末端 46,XX,t(1;2)(p21;q23)染色体总数，性染色体组成， 染色体变化染色体号；臂号；区号；带号；(.亚带）染色体命名染色体命名