突变重组ppt课件

1、第四节 生物的变异基因突变与基因重组 变异染色体的变化基因的改动基因遗传重组遗传要素环境要素温 度、光营养等 染色体畸变基因突变自在组合 交叉互换突变一词是荷兰的德佛里斯第一次提出的。普通是包括染色体畸变和基因突变。平常讲突变就是指基因突变。表现型基因型 +环境条件不遗传的变异改动 基因突变 染色体变异基因重组(改动)(改动)来源诱因可遗传的变异一、生物变异与生物表现型的关系(09福建理综3) 细胞的有丝分裂和减数分裂都能够产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是A.染色体不分别或不能移向两极，导致染色体数目变异B.非同源染色体自在组合，导致基因重组C.染色体复制时受诱变要素影响，导

2、致基因突变D.非同源染色体某片段移接，导致染色体构造变异答案：B大部分普通果蝇身体呈褐色YY，具有纯合隐性基因的个体呈黄色，但是，即使是纯合的YY品系，假设用含有银盐的食物饲喂，长成的成体也为黄色，这就称为“表型模写1从变异的类型分析这种表型模写属于_,理由是_。 2现有一只黄色果蝇，他如何判别它是属于纯合yy，还是“表型模写不可遗传变异仅仅是由环境要素影响呵斥的，遗传物质没有改动大部分普通果蝇身体呈褐色 YY，具有纯合隐性基因的个体呈黄色，但是，即使是纯合的YY品系，假设用含有银盐的食物饲喂，长成的成体也为黄色，这就称为“表型模写2现有一只黄色果蝇，他如何判别它是属于纯合yy，还是“表型模写

3、方法步骤：用该未知基因型黄色与正常黄色果蝇yy交配，将孵化的幼虫放在不含银盐饲料豢养的条件下培育，其他条件适宜，察看幼虫长的成虫体色结果预测:假设后代出现了褐色果蝇，那么所检测果蝇为表型模写，假设子代全为黄色，那么阐明所测果蝇的基因型是yy二、基因突变正常红细胞镰刀型细胞贫血症红细胞1、实例：人类镰刀型细胞贫血症病因蛋白质 正常 异常氨基酸mRNADNA CTTGAA突变 -谷氨酸- -缬氨酸-GAA GUA根本：直接：病因 血红蛋白分子一条多肽链上的谷氨酸被缬氨酸替代。控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基对发生了改动。CATGTAATCCGTAGGCAACCGTTGGC交换改动插入增添ACTC

4、CGTGAGGC丧失缺失A CCGT GGC2、基因突变的概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添，缺失或改动，而引起的基因构造的改动。基因突变与氨基酸顺序碱基交换:可以使多肽链中个别氨基酸发生改动。移码突变:假设刚好是3个碱基的增减，效果同碱基交换. 假设是1个或几个碱基对3n除外，它的效果是使密码 编组改动，从添加或减少碱基对的那个密码子开场，不断 到信息的末尾，都出现误读。 基因的内部构造发生改动DNA碱基对发生增添、缺失或改动。增添缺失改动错义突变 碱基交换的结果改动了密码子，改动了氨基酸如：ACGGCG； thr苏 ala丙 改动该基因编码的蛋白质的构造、化学性质和生物活性。无义突变

5、有义密码子变为无义密码子，呵斥蛋白质合成的提早终止。 DNA TACTAA mRNA UACUAA (终止密码子) 这种突变又称为无义突变。 无义突变对生物体的影响较大，很能够导致死亡。 无义突变假设发生在阅读框的开场，后果严重，假设发生在阅读框的后部，影响会小一些。沉默突变 由于密码子具有简并性，个别碱基的交换也有能够不改动密码子的意义，这种突变称为沉默突变。UUAUUGCUUCUCCUACUG 这6个密码子都编码亮氨酸leu中性突变个别密码子的改动对蛋白质的构造、化学性质和生物活性的影响很小，甚至没有什么影响。 移码突变(shift mutation) 缺失或插入一个或两个碱基，会呵斥整个

6、阅读框的改动 自插入或缺失位置向后的一切密码子都发生了变化。原模板链 3CTT CTT CTT CTT CTT CTT5mRNA的序列 5GAA GAA GAA GAA GAA GAA3氨基酸顺序 glu glu glu glu glu glu开场处插入一个C 3CCT TCT TCT TCT TCT TCT T5mRNA的序列为 5GGA AGA AGA AGA AGA AGA A3氨基酸顺序 gly arg arg arg arg arg改动了蛋白质中一切氨基酸的组成 移码突变也可以呵斥无义密码子，导致蛋白质合成的提早终止如原模板 TTC GAT CGT CCA TCAmRNA AAG C

7、UA GCA GGU AGU插入一个碱基 TTC GAC TCG TCC ATC A突变后的mRNA AAG CUG AGC AGG UAG U非移码插入或缺失 假设插入或缺失了3个碱基，或者是3的倍数，阅读框不变 多肽链中添加或减少一个或几个氨基酸 最终产物经常是有活性的，或者有部分活性。 非移码插入或缺失 假设插入或缺失了3个碱基，或者是3的倍数，阅读框不变 多肽链中添加或减少一个或几个氨基酸 最终产物经常是有活性的，或者有部分活性。 2004年浙江卷自然界中,一种生物某一基因及突变基因决议的蛋白质的部分氨基酸序列如下:正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因1 精氨酸

8、苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改动是:A.突变基因1和2为一个碱基的交换,突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基的交换,突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基的交换,突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基的交换,突变基因1和3为一个碱基的增添A3.基因突变的结果： 基因突变使一个基因变成它的等位基因，并且通常会引起一定的表现型变化。 AAaa 表现型改动AAAa 表现型不变 基因突变产生的新性状是生物

9、从未有过的性状，因此它是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原资料。4.基因突变的意义：1基因突变在生物界是普遍存在的。突变在自然条件下发生的叫自然突变，在人为条件下诱发产生的叫诱发突变。2基因突变是随机发生的。5.基因突变的特点 突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。 可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。 发生在生殖细胞中的突变可以经过受精作用直接传送给后代；但发生在体细胞中的突变普通是不能传送给后代的。体细胞突变经过什么方法能传送给后代？突变的随机性突变发生的时期和部位突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何部位。体细胞和

10、性细胞都能发生突变。正在进展分裂的细胞未分裂的细胞，性细胞体细胞1、性细胞发生突变：性母细胞或成熟的性细胞发生突变。配子发生突变受精合子个体突变基因杂合体假设是显性突变aaAa，个体表现突变性状，可经过受精过程传送给后代。假设是隐性突变AAAa，当代不表现，只需等到第二代突变基因处于纯合形状才干表现出来。但是假设是X染色体上发生的隐性突变，那么在男性中表现。2.体细胞发生突变： 体细胞突变发育个体是嵌合体显性突变当代表现突变性状+原有性状。突变发生越早，个体表现突变性状部分就多，镶嵌范围越大，反之越小。 例如：金银眼猫：一只眼的虹是黄褐色、另一只眼是兰色。 在植物中，芽变枝变属于体细胞突变。果

11、树上许多“芽变就是体细胞突变引起的。“芽变在育种上很重要,如温州早桔就是源于温州密桔的芽变。水蜜桃、名贵菊花、月季等都是芽变育成的。马铃薯薯块颜色变异金银眼猫苹果体细胞突变菊花体细胞突变花样体细胞突变花样体细胞突变3对一种生物而言，自然条件下，基因突变的频率是很低的。4大多数基因突变对生物体是有害的，少数基因突变对生物体是有利的。突变的有害或有利取决于环境条件 高等生物生殖细胞突变率10-510-85.基因突变的特点突变的有害性：大多数是有害的、极端的类型是致死突变，多数为隐性致死，也有少数显性致死。 例如植物、动物的白化突变。突变的有利性：少数的基因突变不仅对生物体无害，而且对生存有利。 例

12、如：作物的抗病性；微生物的抗药性；人类的抗病性。中性突变：某些突变不影响生物的正常代谢过程，即不好不坏，这类突变称为中性突变。例如：水稻、小麦芒的有无，小麦颖壳的颜色、人的单眼皮和双眼皮、六指等等。大麦的抗性突变小麦耐盐突变小麦芒有无有害与有利的相对性：突变有害性是相对的，在一定条件下可以转化。例如：果蝇的长翅残翅。正常情况下，影响飞翔，寻觅食物，表现为有害。但是在多风的岛上，长翅果蝇易被刮入海中，残翅反而有利。作物高杆矮杆，高风多肥地域抗倒伏。作物的落粒性，对生物有利，但对人不利。5基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变。一个基因可以突变为一个以上的等位基因。如Aa1， Aa2

13、， Aan。这样一个座位上有两个以上的基因叫复等位基因。Aa2a1a3Aa基因突变特点：普遍性：自然突变、诱发突变随机性突变率低多数有害 不定向性 (09江苏生物)26(7分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中GC对转换成AT对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答以下问题。(1)经过处置后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，阐明这种变异为_突变。 (2)用EM

14、S浸泡种子是为了提高_，某一性状出现多种变异类型，阐明变异具有_。(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 _不变。显性 基因突变频率 不定向性构造和数目 (4)经EMS诱变处置后表现型优良的水稻植株也能够携带有害基因，为了确定能否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 _、_。 (5)诱变选育出的变异水稻植株还可经过PCR方法进展检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测资料，这是由于_(09江苏生物)26(7分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中GC对转换成AT

15、对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答以下问题。花药离体培育构成单倍体、秋水仙素诱导加倍构成二倍体 该水稻植株体细胞基因型一样 自交 2目的：提高突变率，发明人类需求的变异类型，选择培育优良种类6.人工诱变在育种上的运用1人工诱变原理 ：利用物理要素或化学要素来处置生物，使生物发生基因突变。4实践操作过程： 用诱变要素处置生物如种子、细菌等 挑选出符合要求的类型 培育出能稳定遗传的种类3方法：物理方法：包括X射线、射线、紫外线、激光等；化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等。5优点：可提高突变频率，

16、可大幅度地改良某些性状。6缺陷：有利的突变较少，需大量处置实验资料,挑选优良动植物或微生物新种类,育种任务量大。禾谷类作物基因突变的鉴定1、是可遗传的变异还是不可遗传的变异？和亲本一同种植在一样的条件下2、是显性突变还是隐性突变？和原亲本杂交，看F1代的表现3、是单基因突变还是多个基因突变？测交 1：1自交 3：1显性突变 隐性突变 dd 突变 第一代M1 Dd表现 第二代M2 1DD 2Dd 1dd 有纯合体，但不能区分 第三代M3 检出纯合体 DD 突变 Dd不表现 1DD 2Dd 1dd 表现、纯合 显性突变和隐性突变的表现 在一个种群中发现两种突变性状，其中一种性状无论繁衍几代都不变，

17、而另一突变性状繁衍到第三代又有37.5%的性状回复到原有性状，以上突变分别属于 A. 显性突变和隐性突变 B. 隐性突变和显性突变 C. 人工诱变和染色体变异 D. 都是显性突变或者都是隐性突变夏季校园的浅水池塘中均匀分布着开黄花(两性花,有雌蕊和雄蕊)的多年生草本植物水毛茛,它的叶裸露在空气中的呈扁平状,浸在水中的呈丝状. (1)为了快速添加水毛茛的种群数量,生物小组的同窗用其丝状叶进展植物组织培育,一次获得1500株幼苗.幼苗的叶为 _状,这一景象阐明_ .(2)次年夏季,发现众多开黄花的水毛茛中有一枝开的是白花,经专家确定为控制花样的基因发生突变,产生了等位基因.请他设计一个可行的植物杂

18、交育种实验(用遗传图解和必要的文字表示),以获得能稳定遗传的白花水毛茛(代表基因型的字母自设). 扁平状表现型是基因型与环境相互作用的结果P 白花水毛茛 (Aa) 白花水毛茛(Aa) (用白花水毛茛自交) F1 白花水毛莨(AA或Aa),黄花水毛茛(aa) (选取白花水毛莨 种子分别再种) F2 选取无性状分别的白花水毛莨(AA) (可以作为种子(纯合) 第一种情况：白花为显性突变，那么用白花水毛茛自交，获得的种子播种，选取白花植株继续自交，选取无性状分别的白花水毛茛种子作种。 第二种情况：白花为隐性，那么为稳定遗传的纯合子，选取其种子再种。 1.概念：生物体进展有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合1减数分裂构成配子时，非同源染色体的自在组合引起的非等位基因的自在组合2减数分裂构成四分体时，非姐妹染色单体之间发生交叉互换，使得同源染色体上的非等位基因发生重组。2.缘由：3.基因重组的实现：有性生殖 父本和母本的杂合性越高，遗传物质的差距越大，基因重组产生变异的能够性就越大，经过基因重组产生的配子种类数就越多，后代的表现型种类越丰富。减数分裂个体发育过程中表达基因重组三、基因重组4、意义：经过有性生殖过程实现的基因重组,为生物的变异提供了极其丰富的来源,是构