第二章 遗传的细胞与分子基础.ppt

第二章遗传学的细胞和分子基础，医学遗传学系，本章重点，里昂假说和X染色体机制的剂量补偿效应遗传印记基因突变，1 .染色质和染色体，染色质)1882，弗莱明，第一节遗传学的细胞基础，常染色质和异染色质，常染色质：染色质在间期核内纤维折叠和卷曲程度小，分散大，染色较浅，具有转录活性。异染色质：染色质中间期核的纤维紧密折叠并卷曲成凝集状态，染色深且无转录活性。异染色质：在各种细胞的整个发育过程中浓缩的染色质。它们大多位于着丝粒区和端粒区，没有转录活性。兼性异染色质：在特定细胞的特定发育阶段浓缩的染色质。染色体，着丝粒，初级收缩，短臂(P)，长臂(Q)，端粒，次级收缩，卫星，人类染色体。根据丹佛系统，根据相对长度、臂比和着丝粒指数将46条人类染色体分成23对和7组。其中，1 22对男女共有，称为常染色体，另一对与性别有关，男女组成不同，称为性染色体。XX代表女性，XY代表男性。丹佛系统：1960年，第一届国际细胞遗传学会议在美国丹佛召开，讨论并确定了正常人有丝分裂染色体的标准命名系统。核型：体细胞中的所有染色体构成其核型。核型分析：待测细胞的整套染色体按照丹佛系统配对排列后，分析确定它们与正常核型的异同，称为核型分析。臂比：染色体短臂与长臂的长度之比，p/q，人类染色体染色体参数，着丝粒指数：短臂在整个染色体长度中的百分比，即p/(p q) 100%，相对长度：染色体长度在一组染色体总长度中的百分比。1949年，巴尔在雌性猫的神经元核中发现了一个浓缩体，而在雄性猫中却没有。后来，在其他雌性哺乳动物中也发现了这种显示性别差异的结构，称为性染色质(X染色质或巴尔小体)。性染色质)，里昂假说，X染色体失活假说，1961，里昂假说，1。在雌性哺乳动物中，只有一条X染色体是活跃的，而另一条是遗传失活的，在间期细胞核中异态浓缩成X染色质。2.失活发生在胚胎的早期(人类胚胎的第16天)，在此之前，两条X染色体都是活跃的。3.x染色体失活是随机的，但却是恒定的。因为雌性细胞中的两条X染色体之一具有异形收缩并失去转录活性，从而确保雄性和雌性细胞中只有一条X染色体保持转录活性，并保持两性X-连接基因产物的量在相同水平。这种效应被称为X染色体的剂量补偿。人体染色体的剂量补偿，Y染色质(Y-染色质)正常的男性间期细胞用荧光染料染色，细胞核可出现一个强荧光体，称为Y染色质。性染色体理论：性染色体(x和y)在性别决定中起着核心作用。人类的性别是由受精过程中精子和卵子的性染色体决定的。3。人类性别决定的染色体机制。y染色体决定睾丸的形成。在Y染色体的短臂上，有一个基因睾丸决定簇(TDF)决定男性。SRY(性别决定的区域)，第四集。配子发生和减数分裂、精子发生、增殖期、卵子发生、增殖期、配子发生和减数分裂是产生配子的特殊的两个连续细胞分裂。在生殖细胞成熟期间，DNA被复制一次，细胞被连续分裂两次。结果，形成的四个配子的染色体数目只有原始母细胞的一半。构成减数分裂的两个连续的分裂，通常称为第一次减数分裂(减数分裂一)和第二次减数分裂(减数分裂二)，可细分为前期、中期、后期和末期。减数分裂的意义。自由组合和交换，2。减数分裂和受精，高度重复序列，中度重复序列，多基因家族，假基因，1号染色体和1号染色体的分子组成，单序列，重复序列，2区遗传的分子基础，遗传遗传因素，在一定序列中排列的4个碱基的最小遗传单位DNA片段人类共有25，000到25，000个基因基因组(基因组)人类所有的遗传信息。每个体细胞包含亲本和亲本的两个基因组，人类基因组是2.91109bp，真核基因的分子结构特征，gt-gt-aglaw，GCboxGGCGGG，可以转录并在成熟RNA中共存的序列被称为外显子。可以转录但不存在于成熟核糖核酸中的序列被称为内含子。结构基因由几个外显子和内含子组成。GT-AG规则：每个内含子5端的两个核苷酸是GT，3端的两个核苷酸是AG。侧翼序列：基因两侧的一段非翻译序列包括：启动子、增强子和终止子是顺式调控因子，称为调控序列。启动子通常位于基因转录起点上游100bp范围内，是核糖核酸聚合酶的结合位点。促进转录的过程包括TATAbox或Hogness box。一种回文序列的同源盒、同源盒和同源盒终止子以及一种特定的序列，例如：5-AATAAA-3是一种在核糖核酸终止信号增强子启动子上游或下游的DNA序列，没有明显的方向性，但具有增强启动子转录效率的组织特异性。(3)基因复制，(1)复制子，(2)半保守复制，(3)半不连续复制，(3)基因复制，(4)基因表达，(4)基因表达：由DNA序列携带的遗传信息被转录和翻译成具有生物活性的蛋白质的过程。对于任何特定的基因，只有一条DNA双链分子携带遗传信息，这被称为编码链，互补链被称为反编码链。1.转录：在核糖核酸聚合酶的催化下，核糖核酸以脱氧核糖核酸的反向编码链为模板，根据碱基互补配对的原理，由脱氧核糖核酸合成。(1)基因表达和调节，编码链：5-atgaaaccgaggtcttatga-3，抗编码链：mRNA:3-tactttgctcatagaatact-5，5-augaaccgaucuuauga-3，1。有效阻断RNA5末端，使其不再与核苷酸连接，也不被磷酸酶和水解酶消化，从而增强了mrna的稳定性。帽：将甲基化的帽，即7-甲基鸟嘌呤核苷酸(m7GpppX)连接到hnRNA的5端。2.为核糖体识别信使核糖核酸提供信号，并促进信使核糖核酸和小核糖体亚单位的结合。DNA的初始转录产物是mRNA的前体，比成熟的mRNA大45倍。它被称为核内异质核糖核酸。核糖核酸需要转录后加工才能成为成熟的核糖核酸。2。拼接，3。拖尾，1。孵化，2。翻译信使核糖核酸、核糖核酸和核糖体协同作用多重核糖体在相同的信使核糖核酸分子上同时翻译多重核糖体翻译许多相同的多肽链遗传密码及其在53方向不同阶段的可连接性，使用相同的信使核糖核酸作为模板。3.简单的化学修饰，如翻译后处理的一些氨基酸的羟基化或磷酸化，在肽链上增加了不同的糖基或脂质基团。许多初始反应产物必须经过氨基酸序列剪切才能成为活性产物折叠、螺旋等。真核基因表达的调节可以发生在不同的水平。(2)核糖核酸编辑和意义，核糖核酸编辑：导致编码区中产生的核糖核酸分子的核苷酸序列不同于其脱氧核糖核酸模板的相应序列的过程。1。尿嘧啶核苷酸的添加或缺失，2。CU，AG或G核糖核酸碱基转换，3。CG，GC或UA核糖核酸碱基转换，(3)基因整合：同一条染色体或基因从不同性别的父母传给他们的后代，当改变时会导致不同的表型，也称为基因整合。双亲的一些同源染色体或等位基因功能不同。母亲印记：母亲基因失活，父亲基因表达的父亲印记：父亲基因失活，母亲基因表达，普拉德-威利综合征(PWS)安格尔曼综合征(AS)，PWS和AS的发生都涉及15q13基因异常，母亲印记使位于15q13的某些基因失活，导致PWS病的发生，父亲印记使位于15q13的某些基因失活，导致AS的发生，染色体结构，数量变异，染色体插入，缺失，倒位，异位异常染色体微缺失/微缺失，CNVs点突变，染色体畸变它可以是单个核苷酸或碱基在DNA序列中的变化，或者是核酸序列中的变化。点突变：基因(或DNA链)中的一个或一对碱基发生变化。变异基因：基因突变后出现在原始基因座的新基因。(1)基因突变的结果，1。中性突变，2。个体化学成分的遗传差异。有益突变，4。有害突变遗传疾病，5。致死突变，2。基因突变的分子机制，1。碱基替换：指一个碱基对被另一个不同的碱基对替换，这是指DNA分子中单个碱基的改变，即点突变。过渡：指嘌呤取代嘌呤或嘧啶取代嘧啶。转移：指嘌呤取代的嘧啶或嘧啶取代的嘌呤。(1)同义突变，(2)错义突变，(3)非反义突变，酪氨酸酶亮氨酸，酪氨酸酶亮氨酸三酰甘油，2。移码突变，3。动态突变是指由DNA中碱基重复序列拷贝数扩增引起的突变。重复单元片段的大小在长度上从3到33个碱基不等，也称为遗传易感性，脆性X综合征(CGG) n，n=6到46；正常人群，n=60 200无临床症状的携带者，n=200 230对于有临床症状的患者，亨廷顿舞蹈症谱系(MIM143100)，高度重复序列：它是通过重复一个非常短的碱基序列形成的，长度为2-200bp，重复数为106-108。1。卫星DNA，2。微型卫星脱氧核糖核酸，3。反向重复序列，微卫星序列，回文，人类基因组中的重复序列，1。short sparsangelement(SINE)，2。纵向分散元件(LINE)，中等重复序列：通过重复长度为300 bp至7000 bp的序列形成，重复数为102至105。多基因家族：通过重复和突变祖先基因而形成的一组具有相同起源、相似结构和相关功能的基因。由一个基