基因突变检测.doc

细胞是生物体结构和功能的基本单位。已知除病毒外的所有生物均由细胞所组成，人体共约有40万亿60万亿个细胞，平均直径在1020微米之间。除成熟的红血球和血小板外，所有细胞都有至少一个细胞核，是调节细胞生命活动、控制分裂、分化的遗传控制中心。人体细胞中最大的是成熟的卵细胞，直径在200微米左右；最小的是血小板，直径只有约2微米。人体细胞可分为体细胞和生殖细胞两大类，体细胞含有的染色体数是生殖细胞的2倍。人体除生殖细胞外，其他细胞都含有23对染色体，可分成两组，其中一组来自于父亲，另一组来自于母亲。男性为22对常染色体加一条来自于母亲的X染色体和一条来自于父亲的Y染色体，而女性为22对常染色体加两条X染色体。对应的两条染色体一个来自父本，一个来自母本；它们的形态、大小和结构基本相同，称之为同源染色体。染色体是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染成深色，所以叫染色体。由脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质的组成，不均匀地分布于细胞核中，是遗传信息（基因）的主要载体。基因在染色体上的位置称为座位，每个基因都有自己特定的座位。在同源染色体上占据相同座位的不同形态的基因都称为等位基因。在人体细胞内有两组同源染色体，所以每一个基因座位上有两个等位基因。如果这两个等位基因是相同的，那么就这个基因座位来讲，个体是纯合体；如果这两个等位基因是不同的，就称为杂合体。在杂合体中，两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状，这个基因称为显性基因，另一个基因则称为隐性基因。基因是具有遗传效应的DNA片段。支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。每条染色体只含有12个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，人类大约有2-3万个基因，每个基因又由成千上万个脱氧核糖核苷酸组成。脱氧核糖核苷酸，简称脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位。一个脱氧核糖核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸构成。在不同的脱氧核苷酸中，仅含氮碱基具有差异，根据碱基的不同可将脱氧核苷酸分为四种，即：腺嘌呤（adenine，缩写为A），胸腺嘧啶（thymine，缩写为T），胞嘧啶（cytosine，缩写为C）和鸟嘌呤（guanine，缩写为G）。在基因的编码区，相邻的三个核苷酸构成一个密码子，代表着基因编码蛋白质的一种氨基酸。多个密码子代表一个氨基酸的现象，称之为密码子的简并性。不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序（碱基序列）并不相同，因此不同的基因就含有不同的遗传信息。由于人体需要不断的与环境进行交流，某些环境因子如：x射线、激光、紫外线、伽马射线、亚硝酸、黄曲霉素、碱基类似物以及某些病毒和细菌等因子可引起基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序发生改变，这种现象称之为基因突变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系。引起突变的方式有碱基置换突变、移码突变、缺失突变碱基置换突变指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，也称为点突变。点突变分转换和颠换两种形式。如果一种嘌呤被另一种嘌呤取代或一种嘧啶被另一种嘧啶取代则称为转换。嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤的突变则称为颠换。移码突变指DNA片段中某一位点插入或丢失一个或几个（非3或3的倍数）碱基对时，造成插入或丢失位点以后的一系列编码顺序发生错位的一种突变。它可引起该位点以后的遗传信息都出现异常。发生了移码突变的基因在表达时可使组成多肽链的氨基酸序列发生改变，从而严重影响蛋白质或酶的结构与功能。吖啶类诱变剂如原黄素、吖黄素、吖啶橙等由于分子比较扁平，能插入到DNA分子的相邻碱基对之间。如在DNA复制前插入，会造成1个碱基对的插入；若在复制过程中插入，则会造成1个碱基对的缺失，两者的结果都引起移码突变。缺失突变基因也可以因为较长片段的DNA的缺失而发生突变。缺失的范围如果包括两个基因，那么就好象两个基因同时发生突变，因此又称为多位点突变。所以严格地讲，缺失应属于染色体畸变。插入突变一个基因的DNA中如果插入一段外来的DNA，那么它的结构便被破坏而导致突变。基因突变具有普遍性、随机性、稀有性等性质。无论是碱基置换突变还是移码突变，都能使多肽链中氨基酸组成或顺序发生改变，进而影响蛋白质或酶的生物功能，使机体的表型出现异常。碱基突变对多肽链中氨基酸序列的影响一般有，同义突变、错义突变、无义突变和终止密码突变：同义突变：碱基置换后，虽然每个密码子变成了另一个密码子，但由于密码子的简并性，因而改变前、后密码子所编码的氨基酸不变，故实际上不会发生突变效应。错义突变：碱基对的置换使某一个密码子变成编码另一种氨基酸的密码子的突变称为错义突变。错义突变可导致机体内某种蛋白质或酶在结构及功能发生异常，从而引起疾病。无义突变：某个编码氨基酸的密码突变为终止密码，多肽链合成提前终止，产生没有生物活性的多肽片段，称为无义突变。这种突变在多数情况下会影响蛋白质或酶的功能。终止密码突变：基因中一个终止密码突变为编码某个氨基酸的密码子的突变称为终止密码突变。由于肽链合成直到下一个终止密码出现才停止，因而合成了过长的多肽链，故也称为延长突变。多数突变对人体来说是有害突变，人类癌症的发生和基因突变有密切的关系，但并非所有突变都会引起肿瘤或癌症。这是因为只有部分基因与肿瘤或癌症的发生相关，与肿瘤或癌症发生相关的基因可分为原癌基因与抑癌基因，只有当突变引起这些基因编码的蛋白质功能发生异常时，才会引发肿瘤或癌症。癌症是环境因素与细胞遗传物质相互作用的结果，是多因素、多阶段与多基因作用的结果