基因突变及其效应

dominant-negative的解释从字面上理解，一个基因的两条等位基因中，有一个等位基因发生突变就能造成疾病（或者产生异常的生物学效应），那么这种突变称之为显性的（dominant），常染色体显性遗传病的基础一般都是显性突变。

而这种突变的蛋白如果能够影响到正常蛋白的功能，那么其效应应该是“负”的（negative），此类突变就被称之为显性负效应突变dominant-negative mutation。

dominant-negative效应只是显性突变机制中的一种，这种突变的蛋白往往不会降解，而且能与野生型的蛋白结合从而导致野生型蛋白的功能改变或者丧失。

dominant-negative效应有三个必须的条件，一、突变是显性的，也就是生物体内基因组上野生型的等位基因与突变的等位基因分子数为1：1；二、突变不能影响mRNA以及成熟蛋白的稳定性，也就是突变的蛋白亦会表达；三、突变的蛋白一定要与野生型蛋白相互结合（或者称之为直接作用）而且影响到野生型蛋白的功能，这种结合不一定是1：1，也有可能是1：2或者2：1或者其他比例，视蛋白的结构功能而定。

最典型的例子就是各类自身会形成多聚体的蛋白，以二聚体蛋白为例，无论是体外实验还是体内，如果突变的蛋白与野生型按1：1进行相互作用的话，能检测到的正常蛋白的功能通常要远远低于正常的50%，这是因为突变蛋白无论与野生型还是突变蛋白自身结合，最终都将是功能丧失，而正常野生型与野生型蛋白结合的比例将会非常的少，不足以支撑正常的生物学功能。

但Dominant negative 实际上还可能有一种延伸：突变蛋白A能与野生型蛋白a竞争性结合蛋白B。

突变蛋白A无功能但可能结合活性更强，产生竞争性抑制，导致野生型蛋白a和蛋白B都无法发挥正常的生物学功能，产生Dominant negative 现象。

显性负效应dominant negative effect就是指当一个突变基因导入细胞后，不仅其表达的蛋白没有活性，而且该无活性蛋白还能抑制细胞内正常有活性的蛋白发挥功能。

第六讲生物变异与进化一、基因突变在某些因素作用下，染色体结构上看不到基因（染色体）内部发生变化而引起变异的现象。

实际是碱基的变化，包括碱基数目的变化和碱基结构的变化。

一般是在染色体上一个位点内遗传物质的化学变化，所以又称为点突变。

（一）、基因突变的类型1、形态突变型2、致死突变型：造成个体死亡或生活力明显下降。

如白化型等3、条件致死突变型：在一定条件下致死。

如T4噬菌体的温度敏感突变型。

25℃（基因突变的表现）下能在寄主细胞内存活，42℃死亡4、生化突变型：无形态表现而某种特定生化功能改变的类型。

常见某些营养缺陷型。

（二）、碱基改变与基因突变种类1、碱基种类改变：碱基替换（1）颠换：嘌呤和嘧啶之间的替换。

（2）转换：嘌呤与嘌呤之间，嘧啶与嘧啶之间的替换。

2、数目的改变：增加或减少一个或几个碱基造成的突变。

由于某种原因造成编码框的移动叫移码突变。

移码突变多容易造成无义突变。

（三）、基因突变与氨基酸顺序基因突变与氨基酸顺序的关系有下列几种：1、同义突变：碱基发生变化后，编码的氨基酸没发生变化。

2、错义突变：碱基发生变化后，编码的氨基酸发生了变化。

3、无义突变：碱基发生变化后，导致了蛋白质合成的终止（终止密码子的出现）。

4、抑制突变：由于tRNA基因突变引起了反密码子的改变，当它参与进行转译某些无义突变或错义突变的改变了的信息时，有时却“以错就错”地转译出某种氨基酸，表现出抑制突变的效应。

（四）、基因突变的特征和规律1、突变的稀有性自然条件下突变的频率低。

一般地，细菌和噬菌体等为10-4～10-10，高等生物10-5～10-8，然而，微生物繁殖周期短，实际更易于获得突变体。

另外，基因突变还受生物体内在的生理生化状态和外界环境条件（包括营养、温度、化学物质和自然界的辐射等）的影响，其中以生物的年龄和温度的影响比较明显。

例如，在诱变条件下，一般在0-25℃的范围内，每增加10℃突变率将提高2倍以上。

当温度降到0℃时也有所增加，在老龄种子的细胞内，常产生某种具有诱变作用的代谢产物——自发诱变剂，从而提高了突变频率。

与遗传有关的效应名词解释遗传是我们生命中不可忽视的一部分。

它涉及着我们身体和心智的各个方面。

随着科学的发展，我们对遗传有关的效应也有了更深入的理解。

本文将探讨几个与遗传有关的效应的含义和影响。

1. 基因型与表型基因型是指个体基因组中所有基因的组合。

表型则是基因组在特定环境中表现出来的形态、特征和性状。

基因型与表型之间存在着密切的关联，但它们之间并不是简单的一对一关系。

同一基因型的个体，由于环境和其他因素的不同，其表型也可能有所差异。

这种差异使得人们更加了解基因和环境对表型产生影响的综合效应。

2. 遗传突变遗传突变是指基因组发生的突发性变异，可能会导致个体表型的显著改变。

突变可以是点突变，即基因中某个碱基的改变，也可以是结构变异，即染色体上的片段发生缺失、倒位或重复等改变。

遗传突变不仅可以导致基因本身的功能改变，也可能会对特定功能相关的基因网络产生影响，从而影响个体的生理和心理发展。

3. 遗传连锁遗传连锁是指基因在染色体上的相对位置决定了它们一同以遗传单元的形式传递给后代的现象。

这种连锁关系使得一些基因具有更高的遗传耦合性，即它们更有可能同时被传递给后代。

遗传连锁的破坏通常需要发生交叉互换等事件，从而导致染色体段的重组。

遗传连锁对于研究基因组和遗传性状具有重要意义，也为遗传学家提供了解析染色体的工具。

4. 表观遗传表观遗传是指在基因组范围内发生的不涉及DNA序列变化的遗传现象。

这些变化通常通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等机制调控。

表观遗传可以对基因表达产生重要影响，进而影响个体的发育和特征。

此外，表观遗传还可以被环境因素所影响，例如饮食、压力和母婴关系等。

研究表明，表观遗传可能在一些复杂性疾病的发生和发展中起到重要作用。

5. 遗传多态性遗传多态性是指基因内或基因组上存在多种不同的等位基因。

这种多态性使得个体之间在遗传水平上的差异增加，从而导致它们在表型上的差异。

遗传多态性的存在使得个体之间具有不同的响应能力和适应性。

遗传学复习题一、名词解释遗传病：指由于遗传物质结构或功能改变所导致的疾病。

核型：一个细胞内的全部染色体所构成的图像。

染色体显带：通过现带染色等处理，分辨出染色体更微细的特征，如带的位置、宽度和深浅等技术，常见有G 带、Q带、C带和N带。

基因突变：指基因内的碱基组成或顺序发生了可遗传的改变，并且常能导致表型的改变。

断裂基因：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，启动子：位于转录起始点上游约100bp 左右，是与RNA聚合酶特异结合使转录开始的DNA 序列。

系谱：指从先证者入手，追溯调查其所有家族成员（包括直系亲属和旁系亲属）某种遗传病（或性状）的分布等资料，将调查的资料按一定的格式绘制成的简图。

复等位基因：在同源染色体相对应的基因座位上存在两种以上不同形式的等位基因。

共显性：如果双亲的性状同时在F1 个体上表现出来，即一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象。

交叉遗传：男想X 染色体（及其连锁基因）只能从母亲传来，并且必定传给女儿，不能传给儿子的这种遗传方式。

染色体畸变：在不同因素作用下产生的染色体数目及结构异常。

嵌合体：指具有两种或两种以上染色体组成的细胞系的个体。

易患性：一个个体在遗传基础和环境因素共同作用下患某种多基因病的风险。

遗传度：人体性状或者疾病由基因决定程度，一般用百分比表示。

二、问题1.遗传病有什么特点？可分为几类？对人类有何危害？答：遗传病一般具有先天性、家族性、垂直传递等特点，在家族中的分布具有一定的比例；部分遗传病也可能因感染而发生。

①先天性：许多遗传病的病症是生来就有的，如白化病是一种常染色体隐性遗传病，婴儿刚出生时就表现有白化”症状；②家族性：许多遗传病具有家族聚集性，如Hut in gto n舞蹈病患者往往具有阳性家族史。

③垂直传递：具有亲代向子代垂直传递的特点，但不是所有遗传病的家系中都可以观察到这一现象，有的患者是家系中的首例，还有些遗传病患者未活到生育年龄或未育。

奠基者效应奠基者效应000建立一个种群的最初群体的大小与遗传组成对所建立的种群的遗传结构的影响。

（一级学科）；保护生态学（二级学科）奠基者效应（founder effect）是遗传漂变的一种形式，指由带有亲代群体中部分等位基因的少数个体重新建立新的群体，这个群体后来的数量虽然会增加，但因未与其他生物群体交配繁殖，彼此之间基因的差异性甚小。

这种情形一般发生于对外隔绝的海岛，或较为封闭的新开辟村落等。

奠基者效应乃指一族群最初只由少数个体由他处播迁至某地而建立,经一段时间之繁衍,虽个体数增加,但整个族群传多样性却未有提高。

七家湾溪为樱花钩吻鲑数量最多的河段,其基因多样性也最丰富.但是复育的种鱼往往都只是两,三对,无法代表整个族群的基因库,繁殖出的幼鲑基因歧异度不大,又仅放流至高山溪或司界兰溪,如此一来,幼鲑在此生长,繁殖,虽个体数量增加,但基因歧异度却没有上升,遂容易发生奠基者效应.一旦发生此效应,基因歧异度趋向相同,族群较不能适应多变环境,若遇天灾,被淘汰的机会甚大,先前的努力可能会化为乌有。

基因漂变指的是族群中等位基因频率在每一个世代之间的随机的变化。

这种变化能够以数学表达，哈蒂－温伯格平衡描述了理想状态情况下（不考虑天择等因素）的数学模型。

在理想状态中，后代的等位基因频率将接近随机分布。

当族群规模较大，基因漂变的机率会较低；当族群规模较小的时候，基因漂变的现象较为明显。

当一个少数族群从原先族群之中分离而出，且两者的基因频率有所不同，若是分离而出的少数族群与原先族群的基因无法继续交流，则两者的基因频率将渐行渐远。

这种现象称为奠基者效应。

例如从德国迁移到美国宾夕法尼亚的阿米什人，起源大约仅有200人，且习惯族内通婚。

这个族群的埃利伟氏症候群出现频率较其他族群高。

奠基者效应对海南坡鹿迁地保护种群遗传多样性的影响在迁地保护中,奠基者效应通常会导致新建种群与源种群的遗传分化,并使新建种群的遗传多样性低于源种群.海南坡鹿是世界濒危种,野生种群仅分布在中国海南岛.由于栖息地破坏和过度狩猎,至20世纪70年代,这个物种仅剩26只,已经濒临绝灭,被列为国家一级保护动物.自1976年开始对海南坡鹿实施就地保护和迁地保护,该种群的数量从最初的26只增加到1 600多只.本文采用10个微卫星位点对一个源种群(大田种群)和5个迁地种群(邦溪、甘什岭、枫木、金牛岭、文昌种群)的遗传多样性进行检测,结果发现6个种群的遗传多样性水平均较低(He≈0.3);5个迁地种群分别有1、3或5个单态位点,大田种群无单态位点;邦溪种群与大田种群遗传分化显著,而甘什岭种群与大田种群的遗传分化不显著.结果表明,奠基者效应导致种群的遗传多样性水平较低,并且对于不同迁地种群,影响也不相同.造成这些差异的因素有建群者数量、引种方式和建群种群的结构.该研究为今后在海南岛建立新的海南坡鹿迁地种群提供建议和参考,同时也为其他濒危物种的迁地保护提供理论指导.阿米什人是美国和加拿大安大略省的一群基督新教再洗礼派门诺会信徒，以拒绝汽车及电力等现代设施，过着简朴的生活而闻名。

遗传病的遗传不平衡与连锁不平衡效应遗传病是由基因突变引起的疾病，在人类进化过程中一直存在。

遗传病的发生涉及到不平衡遗传和连锁不平衡两种遗传机制。

本文将分析遗传病的遗传不平衡和连锁不平衡效应，并探讨它们对人类群体的影响。

一、遗传不平衡遗传不平衡是指基因频率的偏离不符合硬韧平衡（Hardy-Weinberg 平衡）理论的状况。

在理想情况下，如果一个群体中没有发生突变、迁移、选择、基因漂变和非随机交配等因素的干扰，基因频率将保持稳定。

遗传不平衡的产生往往与这些因素的作用有关。

1.突变突变是遗传不平衡的一个主要推动因素。

突变可能引起基因型和基因频率的变化，并增加遗传病的风险。

例如，某种突变导致了遗传病A的发生，在该群体中这一突变的频率会显著偏离平衡状态，从而产生遗传不平衡。

2.选择选择是指由于某种基因具有适应性优势而在群体中被选择的过程。

在存在遗传病的情况下，一些基因型可能增加个体抗病能力，从而在进化中获得优势。

这种选择作用会使得遗传病相关基因的频率偏离平衡状态，形成遗传不平衡。

二、连锁不平衡效应连锁不平衡是指不同基因或位点之间的联系性，即它们的遗传状态与频率之间存在相关性。

连锁不平衡是遗传不平衡的一种特殊形式，在遗传病的发生与传播中起到重要作用。

1.遗传连锁遗传连锁是指位于同一染色体上的基因之间存在不断遗传的关系。

当遗传病基因与其他基因在同一染色体上时，由于它们之间的连锁关系，当该基因的频率变化时，其他与之连锁的基因的频率也会随之改变。

2.连锁不平衡连锁不平衡是指不同染色体上的基因之间存在相关性。

遗传病基因与其他非相关基因之间的连锁不平衡效应，可以使得遗传病的发生与传播受到影响。

连锁不平衡在人类群体中普遍存在，对遗传病的传播具有重要影响。

遗传病的遗传不平衡和连锁不平衡效应是导致遗传病在人类群体中存在和传播的重要原因。

遗传不平衡主要由突变和选择两个因素驱动，而连锁不平衡则是由遗传连锁和连锁不平衡引起的。

AIS大家系的AR突变效应分析【摘要】目的：分析雄性激素不敏感综合征（AIS）大家系的AR突变效应。

方法：从AIS患者外周血中将基因组DNA 提取出来，以特异的引物聚合酶联反应（PCR）扩张雄激素受体（AR）基因，单链构象多态性分析（SSCP）扩增产物，将突变的外显子筛选出来，然后对其直接进行PCR产物测序。

结果：所选取的8例人员中，有2例AIS患者缺失AR基因2号外显子，其余6例存在外显子电泳条带，经过基因测序，发现其符合正常AR基因。

结论：本研究方法简便实用，在临床诊断和研究AIS中具有极为有益的应用。

【关键词】 AIS；大家系； AR突变效应AIS指雄性激素通过靶器官上特异的AR起作用，雄性激素在AR异常的情况下发生的作用障碍。

AIS家系患者表型为X-隐性遗传，46：XY表型女性但有睾丸。

新发现该家系AR受体基因2701位点C→A突变（ARG→SER）。

基于本组前期研究，本研究分析了AIS大家系的AR突变效应，以明确该AIS 家系致病的基因突变原因，将有可能终结该家族患病基因，帮助优生优育，并为相似疾病的临床处理提供经验。

1 资料与方法1.1 一般资料选取AIS家系五代中4名携带者与3名患者、1名可疑患者。

所有患者均以原发闭经就诊，均具有典型的AIS，染色体核型均为46XY，经SRY检测均为阳性。

患者年龄23～38岁，平均（31.2±10.4）岁；身高161～172 cm，平均（166.5±5.4）cm。

6例双侧性腺在腹腔内，2例双侧性腺在双侧腹股沟内。

内分泌检查显示：4例血睾酮为16.7～29.7 nmol/L，正常男性水平为13.0～33.0 nmol/L；2例患者的血睾酮为2.1～2.2 nmol/L，比正常男性水平低；2例没有测定。

所有患者的LH均为12.4～49 IU/L，比正常男性水平（2.5～9.8 IU/L）高。

6例接受了双侧性腺切除，病例检查显示均为发育不良的睾丸，有多发性支持-间质细胞瘤、发育不良的输卵管组织等存在于其中2例患者的双侧睾丸中；2例还没有接受手术。

dominant-negative的解释从字面上理解，一个基因的两条等位基因中，有一个等位基因发生突变就能造成疾病（或者产生异常的生物学效应），那么这种突变称之为显性的（dominant），常染色体显性遗传病的基础一般都是显性突变。

而这种突变的蛋白如果能够影响到正常蛋白的功能，那么其效应应该是“负”的（negative），此类突变就被称之为显性负效应突变dominant-negative mutation。

dominant-negative效应只是显性突变机制中的一种，这种突变的蛋白往往不会降解，而且能与野生型的蛋白结合从而导致野生型蛋白的功能改变或者丧失。

dominant-negative效应有三个必须的条件，一、突变是显性的，也就是生物体内基因组上野生型的等位基因与突变的等位基因分子数为1：1；二、突变不能影响mRNA以及成熟蛋白的稳定性，也就是突变的蛋白亦会表达；三、突变的蛋白一定要与野生型蛋白相互结合（或者称之为直接作用）而且影响到野生型蛋白的功能，这种结合不一定是1：1，也有可能是1：2或者2：1或者其他比例，视蛋白的结构功能而定。

最典型的例子就是各类自身会形成多聚体的蛋白，以二聚体蛋白为例，无论是体外实验还是体内，如果突变的蛋白与野生型按1：1进行相互作用的话，能检测到的正常蛋白的功能通常要远远低于正常的50%，这是因为突变蛋白无论与野生型还是突变蛋白自身结合，最终都将是功能丧失，而正常野生型与野生型蛋白结合的比例将会非常的少，不足以支撑正常的生物学功能。

但Dominant negative 实际上还可能有一种延伸：突变蛋白A能与野生型蛋白a竞争性结合蛋白B。

突变蛋白A无功能但可能结合活性更强，产生竞争性抑制，导致野生型蛋白a和蛋白B都无法发挥正常的生物学功能，产生Dominant negative 现象。

显性负效应dominant negative effect就是指当一个突变基因导入细胞后，不仅其表达的蛋白没有活性，而且该无活性蛋白还能抑制细胞内正常有活性的蛋白发挥功能。