遗传细胞分子基础

关于遗传细胞分子基础第一节遗传的细胞基础第2页,共89页，2024年2月25日，星期天一、染色质与染色体(一)染色质的组成：是指染色质的化学组分彼此之间的关系、形

成的构筑。

1882，Flemming

染色质DNA蛋

白

质少量RNA组

蛋

白：H1、H2A、H2B、H3、H4

非组蛋白第3页,共89页，2024年2月25日，星期天1.组蛋白：组蛋白的某些特征H1、H2A、H2B、H3、H4；含量高

组蛋白

:

DNA

1:1

组蛋白

分子量

（KD)氨基酸组成

种类的变异

H120富含赖氨酸

广泛

H2A137精、赖氨酸含量中等

相当保守

H2B137精、赖氨酸含量中等

相当保守

H3157富含精氨酸

高度保守

H4112富含精氨酸

高度保守功能：参与染色体的构建；维持染色体结构。抑制

DNA的复制和转录。第4页,共89页，2024年2月25日，星期天2.非组蛋白：酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。功能：1.参与染色体的构建2.启动基因复制3.调控基因转录3.DNA：染色质中重要的化学成分，为遗传物质的分子基础。人类体细胞中有46个DNA分子就有46条细丝——染色质细丝。4.RNA:tRNA、rRNA、mRNA、HnRNA（核不均一RNA）、

snRNA（核内小RNA）；含量不到DNA量的10%。核蛋白：5.其它：少量的水、无机盐、脂类（磷脂+蛋白质

脂蛋白）。核内核酸（DNA和RNA）与蛋白质结合形成的超大分子复合物称核蛋白。第5页,共89页，2024年2月25日，星期天（二）染色质的螺旋化和染色体的形成1.一级结构：核小体是染色质的基本组成单位，为染色质的一级结构，

10nm。球状组蛋白核心

H4DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）H3H4H3H2AH2AH2BH2BH4H3H3H4H2AH2AH2BH2B

10nm

连接DNA（50-60bp）

H1

H1

核小体核心部连接部DNA分子：140-160bp、1.75圈组

蛋

白：2（H2A、H2B、H3、H4）

组

蛋

白：H1DNA分子：50—60bp八聚体核小体将DNA分子长度压缩1/7。第6页,共89页，2024年2月25日，星期天

10nm

2

.二级结构：螺旋管是染色质的二级结构，6个核小体缠绕一圈形成的中空性管.

外30nm;

内10nm,组蛋白H1位于螺旋管内侧。将串珠状小体长度压缩5/6；DNA分子长度压缩1/42，螺旋管即为30nm的染色质纤维。

内10nm

外30nm组蛋白第7页,共89页，2024年2月25日，星期天3

.三级结构：超螺旋管为染色质的三级结构，它是由螺旋管进一步盘曲而形成。将螺旋管长度压缩39/40。4

.四级结构：超螺旋管进一步折叠又被压缩4/5~5/6成为四级结构—染色单体。（DNA分子长度压缩至1/800~1/10

000）。袢环模型（loopmodel）染色体支架（非组蛋白）袢环（

30nm螺旋管）123456789101112131415161718微

带总长520nm

30

000~100

000万个bp一条染色单体约有106个微带。染色单体着丝点着丝点丝第8页,共89页，2024年2月25日，星期天第9页,共89页，2024年2月25日，星期天（三）人体染色体数目、结构和形态

染色单体次缢痕短臂（p）长臂（q）随体常染色质区异染色质区主缢痕（初级缢痕）第10页,共89页，2024年2月25日，星期天染色体的四种类型：1/2~5/8中央着丝粒染色体5/8~7/8亚中着丝粒染色体7/8

近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部

——末端处第11页,共89页，2024年2月25日，星期天（四）、正常人类染色体核型（显带、非显带

）

核型：一个体细胞（somaticcell）中的全部染色体称为核型（Karyotype）

。确切的说核型是指是一个体细胞内的全部染色体按其大小和形态特征排列所构成的图像。对这种图像进行分析称为核型分析。

核型描述：按国际标准，正常核型的描述包括两部分：第一部分为染色体总数，第二部分为性染色体组成，两者之间用“，”隔开。如正常男性的核型为46，XY。异常核型的描述除包括以上两部分外，还包括畸变情况，也是用“，”与前面部分隔开。

第12页,共89页，2024年2月25日，星期天人类体细胞的正常核型（Denver体制）

组

染色体号

主要特征A组B组

C组D组E组F组G组

123亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体4

——

5亚中着丝粒染色体、无随体6

——12、X亚中着丝粒染色体大小13

——15近端着丝粒染色体、有随体161718亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体19

——20中央着丝粒染色体21——22、Y近端着丝粒染色体、有随体Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体第13页,共89页，2024年2月25日，星期天正常男性：46，XY

正常女性：46，XX第14页,共89页，2024年2月25日，星期天染色体（chromosome）与染色质（chromatin）染色质

常染色质（euchromatin）

异染色质（heterochromatin）结构异染色质异染色质（constitutiveheterochromatin）

兼性异染色质

(facultativeheterochromatin).二、常染色质(euchromatin)和异染色质(heterochromatin)第15页,共89页，2024年2月25日，星期天第16页,共89页，2024年2月25日，星期天染色质异染色质（浓缩染色质、非功能性染色质）常染色质（伸展染色质

、功能性染色质）高度螺旋和盘曲、染色深、功能上不很活跃、重复顺序DNA、复制时间晚。无明显螺旋和盘曲、染色浅、功能上活跃、单一顺序DNA。结构异染色质：在各种细胞中总处于凝缩

状态，一般为

高度重复DNA序列，无转录活性，见

于着丝粒、端粒NOR等区。

异染色质兼性异染色质：在特定细胞或发育阶段，由常染色质转

变的在浓缩时，无转录功能，松散时，

变为常染色质，又有转录活性，如x染

色质。

第17页,共89页，2024年2月25日，星期天三、性染色质(一)X染色质

1949，Barr，在雌猫神经细胞核中发现浓缩小体，即x染色质，后在正常女性间期核中见到紧贴核膜内缘、染色深，1um的小体即为～。正常男性则无。

Lyon假说要点：1、雌性哺乳动物细胞内仅有一条Ｘ染色体有活性，另一条在遗传上是失活的，在间期核中螺旋化异固缩为X染色质。2、失活发生在胚胎早期，人胚16天左右

。3、X染色体的失活是随机的,但也是恒定的。

第18页,共89页，2024年2月25日，星期天(二)Y染色质

正常男性在间期细胞，用荧光染料染色后，在核内出现一强荧光小体，直径0.3um，称Y染色质。第19页,共89页，2024年2月25日，星期天四、人类性别决定机制－－性染色体学说男性46，XY。异型性染色体女性46，XX。同型性染色体这种性别决定方式为XY型性别决定，

Y染色体决定睾丸的形成，其短臂上有睾丸决定因子（TDF）基因，SRY（Y染色体性别决定区）是TDF最佳候选基因，其产物为SRY蛋白决定睾丸的形成。第20页,共89页，2024年2月25日，星期天五、配子发生与减数分裂（一）细胞周期（cellcycle）（二）有丝分裂(mitosis)（三）减数分裂(miosis)第21页,共89页，2024年2月25日，星期天

（一）细胞周期（cellcycle）

细胞周期即细胞增殖周期，是指细胞从一次分裂结束开始，到下一次分裂结束时为止所经历的全过程。细胞周期包括间期和有丝分裂期.

间期分裂期细胞周期

第22页,共89页，2024年2月25日，星期天G0期细胞周期间期丝裂期（M期）DNA合成前期（G1期）DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2期）前期中期后期末期细胞周期中的细胞G1期G2期S期M期第23页,共89页，2024年2月25日，星期天间期前

期中

期后

期末

期（二）、有丝分裂第24页,共89页，2024年2月25日，星期天第25页,共89页，2024年2月25日，星期天（二）有丝分裂(mitosis）

分为4个时期：

(1)前期(prophase)(2)中期(metaphase)(3)后期(anaphase)(4)末期telophase)

经过一次有丝分裂过程，DNA复制一次，细胞分裂一次，染色体同时也分裂了一次，并平均分配到两个子细胞中。这样保证了新的子细胞具有与母细胞相同的全套遗传物质，从而保证了所有细胞的染色体数目的恒定性。第26页,共89页，2024年2月25日，星期天（三）、减数分裂减数分裂：是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程中所进行的特

殊分裂方式。细胞连续分裂两次，DNA只复制一次结果产生染色体数目减半的生殖细胞（配子：精子或卵子）。减数分裂第一次减数分裂第二次减数分裂前期中期后期末期前期中期后期末期细线期偶线期粗线期双线期终变期第27页,共89页，2024年2月25日，星期天

1、减数分裂

I间期前期I(细线期)前期I(偶线期)

1.同源染色体配对

联会2.二价体形成同源染色体：大小形态相同、结构相似、一条来自父亲一条来自母亲，上面载有等位基因的一对染色体前期I(粗线期)1.二价体

四分体

2.非姐妹染色单体之间出现交叉。前期I(双线期)1.联会复合体消失2.同源染色体某些部分分离前期I(终变期)中期I后期I1.同源染色体分离（四分体

二分体）

2.非同源染色体随机组合末期I第28页,共89页，2024年2月25日，星期天2、

减数分裂

II中期

II后期

II1.姐妹染色单体分离（二分体

单分体）

2.非姐妹染色单体随机组合。

末期

II前期

II第29页,共89页，2024年2月25日，星期天总结1、减数分裂过程中，细胞经过两次连续的分裂，而DNA只复制一次，即染色体只复制一次。造成了染色体减半，产生单倍体的生殖细胞。精卵结合后又重新形成二倍体细胞，维持了各物种染色体的恒定。2、减数分裂过程中，同源染色体的联会配对，可使非姐妹染色体之间对称位置发生片段交换，即是父源和母源染色体之间发生遗传物质交换。从而产生遗传物质的重新组合，形成生物个体的多样性。这种交换使染色体上连锁在一起的基因发生重组，这是连锁和互换率的细胞学基础。3、在减数分裂I中，同源染色体分离，分别进入不同子细胞，是分离率的细胞学基础。非同源染色体之间随机组合进入子细胞，这正是自由组合的率的细胞学基础。第30页,共89页，2024年2月25日，星期天精子的发生

第31页,共89页，2024年2月25日，星期天卵子的发生

第32页,共89页，2024年2月25日，星期天第二节遗传的分子基础第33页,共89页，2024年2月25日，星期天人类基因组的组织结构

第34页,共89页，2024年2月25日，星期天1、高度重复序列2、中度重复序列3、多基因家族4、假基因一、染色体的分子组成（一）、单一序列(uniquesequence)：30－40

％（二）、重复序列(repetitivesequence)：60－70％人类基因组：每个基因组（genome)含3.0×109bp

第35页,共89页，2024年2月25日，星期天单一序列（uniquesequence）：重复序列（repetitivesequence）：10%－30%1次或很少几次拷贝、由800－1000bp组成、结构基因一个基因组中，约有10万个结构基因(3－3.5万)基因组计划：17、19、22号基因多，4、18、x少占基因组的70%－90％。DNA序列在基因组中有多个拷贝，可有几十份，几百份，甚至几十万份

有些重复序列与染色体结构有关，大多数生物学功能有待进一步研究。第36页,共89页，2024年2月25日，星期天1、高度重复序列106以上20%(hightrepetitivesequence)卫星DNA（随体DNA）：

反向重复序列：

复杂重复序列：

2~10bp，用梯度离心法将它与主体DNA分开，其序列成串排列,简单重复，集中分布在染色体的随体上，5%-6%。微卫星DNA，2~6bp为重复单位，长度10~60bp，高度重复，表现为高度多态。DNA分子双链的某些部分，碱基排列呈反向序列相同现象。如：

灵长类动物特有，重复顺序由交替变化嘌呤、嘧啶组成多种重复结构共存的的重复顺序。第37页,共89页，2024年2月25日，星期天2、中度重复序列102~10410%(intermediaterepetitivesequence)短分散元件(SINEs)：

长分散元件(LINEs)：

平均长度小于500bp，两个片段间隔约1000bp的单拷贝序列例如人类Alu家族（Alufamily），占人类基因组的3％－6％，由300bp构成，在第170位附近都AGCT顺序，可被内切酶AluⅠ。重复达30－50万次，平均5kbDNA就有一个Alu顺序。

重复序列长度大于1000bp重复序列之间间隔10~30bp单拷贝序列。在人类基因组可重复几十次串联在一起形成基因簇有称串联重复基因。

第38页,共89页，2024年2月25日，星期天3、多基因家族(multigengfamily)：

一个祖先基因(ancestralgene)经过重复和变异所形成的一组基因。基因家族也就是真核基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因称为基因家族（genefamily）。基因家族的成员可以分布于几条不同染色体上，也可集中于一条染色体上。集中成簇的一组基因称为基因簇（genecluster）。

第39页,共89页，2024年2月25日，星期天直向同源（ortholog):不同物种，甚至真核生物与原核生物之间。结构相似、功能相关的基因，起源于同一祖先。横向同源（paralog):同一生物体内。结构相似、功能相关的基因，源于基因的复制。4、假基因（pseudogene)：在基因家族中，不能表达或表达的基因产物没有活性称为假基因常用ψ表示。

第40页,共89页，2024年2月25日，星期天exonintronTATAboxCAATboxGCboxAATAAA二、真核基因的分子结构特征

enhancerTATAAATATHognessboxGT—AGlawGCboxGGCGGGCAATbox

GGCAATCACT第41页,共89页，2024年2月25日，星期天GC框：调节转录的活动。CAAT框增强子尾部区内含子1（I1）内含子2（I2）外显子

3（E3）

105146

外显子

2

（E2）

31104

5

3

转录起始点

TATA框RNA聚合酶结合决定转录起始点

CAAT框RNA聚合酶结合控制转录频率

外显子

1（E1）

130

AATAAA

回文顺序

结构基因编

码

区非编码区调

控

区外显子：具有编码意义内含子：无编码意义（

5‘GT、

3’AG；

GT

-AG法则前导区启动子终止子TATA框mRNA裂解信号(AATAAA)回文结构GC框

GC框

转录终止信号第42页,共89页，2024年2月25日，星期天GT—AG法则：

在内含子和外显子之间，有一个接头区，是一段高度保守的共有序列，每个内含子5端均以GT开始，在3端以AG结束，这是RNA剪切内含子的识别信号。第43页,共89页，2024年2月25日，星期天侧翼须序（调控顺序）：在结构基因编码区（即外显子和内含子所在区域）的两侧，都有不被转录的非编码区域，称为侧翼顺序，其中功能区又称调控顺序，包括启动子、增强子、终止子。启动子：常位于基因转录起点上游的100bp范围，是RNA聚合酶结合部位，包括3个区。

第44页,共89页，2024年2月25日，星期天

TATA框：由TATAA（T）AA7个碱基组成，是RNA酶结合处，决定转录起始点的选择。启动子：CAAT框：由GGT（C）CAATCT9个碱基组成，促进转录。

GC岛：由GGCGGG组成，有两个拷贝，分别位于CAAT两侧有激活、增强转录效率作用。

第45页,共89页，2024年2月25日，星期天

增强子：在真核基因转录起始点的上游或下游，一般都有增强子（enhancer）,不受方向限制，可以是5’——3’，也可以是3’——5’。它不能启动一个基因的转录，但有增强转录的作用。

第46页,共89页，2024年2月25日，星期天终止子在一个基因的末端往往有一段特定顺序，它具有转录终止的功能，这段终止信号的顺序称为终止子（termianator）。终止子的共同顺序特征是在转录终止点之前有一段回文顺序，约7-20核苷酸对。

5’——CCCACAGCCGCCAGTTCCGCTGGCGGCATTTTAAC——3’

3’——GGGTGTCGGCGGTCAAGGCGACCGCCGTAAAATTG——5’

转录

5’——CCCACAGCCGCCAGUUCCGCUGGCGGCAUUUU——3’

在回文顺序的下游有6-8个A-T对，因此，这段终止子转录后形成的RNA具有发夹结构，并具有与A互补的一串U，因为A-U之间氢健结合较弱，因而RNA/DNA杂交部分易于拆开，这样对转录物从DNA模板上释放出来是有利的，也可使RNA聚合酶从DNA上解离下来，实现转录的终止。

第47页,共89页，2024年2月25日，星期天

5’——CCCACAGCCGCCAGUUCCGCUGGCGGCAUUUU——3’

回文序列自行碱基互补成发卡结构可终止转录

UCCUG

G——CA——UC——GC——GG——CC——GC——GG——C

5’——CCCACAAUUUU——3’

第48页,共89页，2024年2月25日，星期天三、DNA的复制

DNA复制(replication

):

DNA分子合成一个与自己相同的DNA分子的过程。其结果DNA含量增加一倍。第49页,共89页，2024年2月25日，星期天T—AA—TG—CC—GT—AA-TA-TA—TC—GG—CG—CA-TTATAATCGGCTATAAA

C

G

CTTGCG一.半保留复制（semi-conservative

replication)1解旋

2条单链

2

CGGCATATAA

C

G

CTTGCG分别以2条单链为模板按碱基配对原则形成与亲代DNA分子相同的两条子链。每条子链中一条多核苷酸链是亲代DNA分子即模板链，另一条是互补合成的。A—TG—C

A

A

A-T

A-TA—TC—GC—GG—CG—C

A—TT

T

A—T

G—CC—GA-TA-T

A—T

C—GG—C

G—CA-TA—TG—CT—AC—GT—AA-TA-TA—TC—GG—CG-C第50页,共89页，2024年2月25日，星期天1、半保留复制：2、半不连续复制：

先导链、后随链；冈崎片段3、复制子：复制叉第51页,共89页，2024年2月25日，星期天5

3

5

3

复制起始点复制叉5

3

5

3

5

3

5

3

复制起始点复制叉先导链后导链（延迟链）RNA引物岗崎片段二.半不连续复制与复制子

第52页,共89页，2024年2月25日，星期天四、基因的表达复制复制逆转录DNARNA蛋白质转录翻译基因表达：DNA序列所携带的遗传信息，通过转录和翻译形成具有生物活性的蛋白质的过程。第53页,共89页，2024年2月25日，星期天对于任一个特定的基因，DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链(codingstrand)，与之互补的称为反编码链(anticodingstrand)。转录(transcription)：在RNA聚合酶的催化下，以DNA的反编码链为模板，按照碱基互补配对原则，以dNTPs为原料合成RNA的过程。(一)转录第54页,共89页，2024年2月25日，星期天编码链：5'-ATGAAACGAGTCTTATGA-3'反编码链mRNA：3'-TACTTTGCTCAGAATACT-5'5'-AUGAAACGAGUCUUAUGA

-3'第55页,共89页，2024年2月25日，星期天DNA的初始转录产物是mRNA的前体，比成熟的mRNA大4~5倍，称为核内异质RNA(hnRNA)。hnRNA需要经过转录后加工才能成为成熟的mRNA。过程：剪切、戴帽、加尾第56页,共89页，2024年2月25日，星期天1、剪接：细胞核内小RNA长约250个核苷酸，是所有真核胞高度保守的成分，因富含U，称U族RNA，已知有U1、U2、U3、U4、U5、U6数种，这些，snRNA与约十种Pr，结合形成SnRNP，其通过RNA－RNA互补，可识别内含子中RNA的特定序列，各种SnRNP在剪接过程中，形成剪接体，使内含子被切掉。第57页,共89页，2024年2月25日，星期天UACUGACE1

1

30

AGE2

31

104

GUU1/U23

E2

31

104

I1

GUUACUGACAGE1

1

30

5

U1U2U3UACUGA

AGGUCE2

31

104

E1

1

30

UACUGA

E1

1

30

AGE2

31

104

GUC（2）、切除内含子、内含子5’端的外显子和3’端的外显子连接起来，内含子3’端剪接部位断裂，将内含子形成的套索式结构切掉。（1）、在内含子3’端UACUGAC中第6位的A攻击剪接部位，使之断裂，内含子5’端G断裂后折回，与内含子3端第6位A经5’－2’磷酸二酯键相连接。第58页,共89页，2024年2月25日，星期天2.戴帽：在hnRNA的5'端接上一个甲基化帽，即7-甲基鸟嘌呤核苷酸(m7‘GpppX)。1）.有效地封闭RNA5‘端，使之不再接加核苷酸，2）不受磷酸酶和水解酶的消化，增强了mRNA的稳定性。3）为核糖体提供识别mRNA的信号，促进mRNA和核糖体小亚基的结合。第59页,共89页，2024年2月25日，星期天5′—5′2、戴帽：首先，RNA5’端起始核苷酸的P与鸟苷三磷酸形成5’－5’键。然后，在鸟苷酸7位N上甲基化，完成戴帽(帽O)在真核生物中、下一个Ａ的2’－0位甲基化，形成帽1。第60页,共89页，2024年2月25日，星期天3、加尾：在戴帽同时，3’端在在腺苷酸聚合酶作用下加接一连串PolyA，成尾，这过程称多聚腺苷酸化反应。多聚腺苷酸化是在AAVAAA下游开始的，但在加尾前，需修建3’末端，水解掉10－15个核苷酸后，再加100－200个A。作用：可能是使得mRNA3’末端稳定，不受酶的破坏，并可促使mRNA由核运转到质中。第61页,共89页，2024年2月25日，星期天内含子1（I1）内含子2（I2）外显子

3（E3）

105

146

外显子

2

（E2）

31

104

5

3

TATA框RNA聚合酶结合决定转录起始点

CAAT框RNA聚合酶结合控制转录频率

外显子

1（E1）

1

30

AATAAA

回文顺序

内含子1（I1）内含子2（I2）外显子

3（E3）

105

146

外显子

2

（E2）

31

104

5

3

外显子

1（E1）

1

30

AATAAA

回文顺序

内含子1（I1）内含子2（I2）

内含子1（I1）内含子2（I2）

内含子1（I1）内含子2（I2）

外显子

3（E3）

105146

外显子

2

（E2）

31104

外显子

1（E1）

130

AATAAA回文顺序

外显子

3（E3）

105

146

外显子

2

（E2）

31

104

5

3

外显子

1（E1）

1

30

AATAAAAAAAAAAAAAAA

A

mGmGDNA转录剪接带帽加尾成熟的mRNA

hnRNA加工

第62页,共89页，2024年2月25日，星期天转录及其加工过程

第63页,共89页，2024年2月25日，星期天（二）翻译（translation）：是以mRNA为模板指导蛋白质合成的过程。蛋白质合成是在细胞质内的核糖体上进行的。第64页,共89页，2024年2月25日，星期天遗传密码：在DNA的脱氧核苷酸长链上，每三个相邻的碱基序列构成一个三联体，每个三联体密码能编码某种氨基酸，所以三联体（triplet）是遗传信息的具体表现形式。因而三联体又称三联体密码（tripletcode）、遗传密码（geneticcode）或密码子（codon）。第65页,共89页，2024年2月25日，星期天

第一碱基（5′端）

第二碱基

第三碱基（3′端）UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止密码终止密码半胱氨酸半胱氨酸终止密码色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸＋起始信号苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖酰胺丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

第66页,共89页，2024年2月25日，星期天翻译过程－－蛋白质的合成：

A、肽链合成的起始：

a、在各种起始因子作用下，由小亚基＋mRNA＋大亚基形成完整的转译复合体。

b、氨基酸激活：aa—tRNAaa+ATP+氨基酰-tRNA合成酶→[酶·aa·AMP]+PP。v[酶-aa·AMP]十tRNA一→aa·tRNA+AMP+酶氨基酰-tRNA合成酶具有高度特异性,它既能识别特定的氨基酸,,从而将特定的氨基酸转移给特定的tRNA。

第67页,共89页，2024年2月25日，星期天RNA编辑（RNAediting）是导致形成的mRNA分子在编码区的核苷酸序列不同于它的DNA模板相应序列的过程，属遗传信息加工。三种形式：①U的加入和删除；②C－U，A－G或G-A的碱基的转换；③C－G，G－C或U－A的碱基巅换；（三）RNA编辑及意义第68页,共89页，2024年2月25日，星期天意义1、对中心法则的一个重要补充；2、极大的增加mRNA的遗传信息量；第69页,共89页，2024年2月25日，星期天（四）、遗传印记

不同性别的亲本传给子代的同一染色体或基因，当发生改变时可引起不同的表型，这种现象称为遗传印记（geneticimprinting)或基因组印记（genomicimprinting)亲代印记(parentalimprinting)。第70页,共89页，2024年2月25日，星期天遗传印记的实验证据孤雄生殖父源孤雌生殖母源一套父源一套母源父亲遗传信息对维持胎盘和胎膜是十分必要的母亲遗传信息对受精卵的早期发育是很关键的。一些基因的甲基化及其表达与该基因的亲体来源（经父系传递或母系传递）有关。第71页,共89页，2024年2月25日，星期天这是由于基因在生殖细胞分化过程中受到不同修饰的结果。换言之,遗传印记是一种依赖于配子起源的某些等位基因的修饰现象.一些基因在精子生成过程中被印记，另一些基因在卵子生成过程中被印记，被印记了的基因，它们的表达受到抑制。

第72页,共89页，2024年2月25日，星期天

已在哺乳动物和人类中确认，但对印记现象的机理仍了解很少。据推测DNA的甲基化可能是遗传印记的分子机理之一。在精子和卵子中一些基因甲基化程度不同，高度甲基化（被印记）的基因不表达或表达程度降低，当胚胎发育过程中发生去甲基化时，这些基因即开始表达。总之，基因的印记影响到性状或许多遗传病和肿瘤的发生，影响发病年龄、外显率、表现度，甚至遗传方式。在对某些不能用经典孟德尔定律解释的遗传现象时，用遗传印记可以得到合理解释。

遗传印记现象第73页,共89页，2024年2月25日，星期天

例如，Prader-Willi综合征（PWS）和Angelman综合征（AS）是两种不同的遗传病，但都有共同的15q11-13缺失。

父源染色体缺失时临床上为PWS，智力低下、过度肥胖、身才矮小、小手足；

母源染色体缺失时表现为AS，特殊容貌、大嘴、呆笑、红面颊、步态不稳、癫痫、严重智力低下。

提示来源不同的等位基因有不同的表达

第74页,共89页，2024年2月25日，星期天例如：慢性进行性舞蹈病患者发病年龄一般在30-50岁。

患者致病基因若由父亲遗传，患者在20岁以前发病，且病情严重。

患者致病基因由母亲遗传，患者发病年龄多在40-50岁。

某些常染色体显性遗传病的发病年龄和病情轻重似乎与传递基因亲本有关。第75页,共89页，2024年2月25日，星期天

已发现某些CF患者的二条7号染色体均来自母亲，即单亲二体性（uniparentaldisomy,UPD）。

单亲二体性是指来自父母一方的染色体片段被另一方的同源部分取代，或者是一个个体的两条同源染色体都来自同一亲体。

人类的胚胎发育也有类似现象

：拥有父源两套染色体的受精卵发育成葡萄胎,

拥有母源两套染色体的发育成卵巢畸胎瘤。

例如：囊性纤维化（cysticfibrosis,CF）是一种AR病第76页,共89页，2024年2月25日，星期天五基因突变突变

染色体畸变（chromosomeaberration）：染色体数目和结构的改变。

基因突变（genemutation）：狭义的突变，是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。第77页,共89页，2024年2月25日，星期天(一)、基因突变的分类突变在个体发育的阶段

体细胞突变生殖细胞突变突变的部位核基因突变线粒体基因突变编码区非编码区结构基因的突变第78页,共89页，2024年2月25日，星期天引起突变的因素

诱发突变（inducedmutation）

自发突变（spontaneousmutation）

突变的方向正向突变（forwardmutation）

负向突变（suppresormutation）

对外界环境的依赖

非条件型突变（nonconditionalmutation）

条件型突变（conditionalmutation）

DNA序列改变

多点突变：碱基序列的改变

点突变：碱基置换

转换

颠换

缺失

插入

第79页,共89页，2024年2月25日，星期天(二)突变的结