基-因-突-变课件

基因突变

基因突变是摩尔根于1910年首先肯定的，他在大量的红眼果绳中发现了一只白眼突变果绳。大量研究表明在动、植物以及细菌、病毒中广泛存在基因突变的现象。2

基因突变(GeneMutation)：指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化，与原来基因形成对性关系。∴基因突变亦称点突变(PointMutation)，是生物进化原材料的主要源泉。如：高秆基因D突变为矮秆基因d。基因突变染色体结构变化染色体数目变化广义狭义突变基因突变第一节基因突变的概念3不同皮色的老鼠4二、基因突变率自发突变率：高等生物：10-5～10-8低等生物：10-4～10-10突变型配子数总配子数×100%突变型个体数总个体数×100%低等生物：突变率＝高等生物：突变率＝5三、突变的类型1、自发突变：由外界环境条件自然作用或生物体内的生理生化变化发生的突变。2、诱发突变：在特设的诱变因素（物理、化学、生物等）诱发下发生的突变。6四、突变体的表型特征1、形态突变（可见突变）：突变主要影响生物的形态结构，导致形态、大小、色泽等的改变。72、生化突变：突变主要影响生物的代谢过程，导致一个特定的生化功能的改变或丧失。如链孢霉的Lys-。aa-等。最常见的是微生物的各种营养缺陷型。83、致死突变：突变主要导致生活力的改变（影响生活力）导致个体死亡。致死突变分二类：显性致死和隐性致死。显性致死：杂合态即有致死效应。隐性致死：纯合态时才有致死效应，常见。致死作用时期:配子期、胚胎期、幼龄期或成年期。4、条件致死突变：在某些条件下是成活的，而在另一些条件下是致死的。例如：T4噬菌体的温度敏感突变型，25℃时能在大肠杆菌宿主中正常生长，形成噬菌斑，但是在42℃时是致死的。9一般特征：随机性：发生的时间、个体、基因不可预知。稀有性：突变率10-4重演性：同一突变在同一物种能够以相同的频率再次发生。可逆性：正突变反突变（回复突变）多方向性与复等位基因：多方向性：A（a、a1、a2、a3、……an）等位、表型各异复等位基因：位于同一基因位点上的各种等位基因。

3种第二节基因突变的一般特点10注意复等位基因存在于群体的概念：对于某个个体，某一个基因位点最多包含两种复等位基因。如Aa，a1a2、a1a1等。aa1a2a3……anA11复等位基因的例子：1）人类的ABO血型：由IA、IB、i三种复等位基因控制，IA和IB、相对于i为显性。因此：A型血者：IAIA、IAi

B型血者：IBIB、IBiAB型血者：IAIBO型血者：ii2）烟草的自交不亲和性：栽培自花授粉植物。12野生烟草：自交不亲和性－自交不结实，株间杂交能结实。由S1、S2、S3、S4等一组复等位基因控制。实质：柱头不接受与其基因型相同的花粉。所以：133）果蝇眼色红眼11种眼色。有害性和有利性

1）有害突变：隐性致死：纯合致死显性致死：杂合即可致死伴性致死：致死基因位于性染色体上。

14—隐性致死：AY－a一因多效黄色鼠×黄色鼠黄色鼠×黑色鼠（AYa）（AYa）（AYa）（aa）1AYAY：2AYa：1aa1AYa：1aa（死亡）（黄色）（黑色）（黄色）（黑色）—显性致死：人类的神经胶症。—伴性致死：平衡致死品系：15果蝇：砺壳翅受Bd控制，该基因纯合致死，位于常染色体上。只能产生杂合体。家蚕：Bd+bdl

Bd+bdll1++l2（♂ZZ）♀ZW×l1++++++l2全是雄蚕（c.f.第六章染色体变异之易位的应用）162）中性突变：如小麦粒色的突变，有芒无芒的突变等。3）有利突变：较少，如抗倒伏、早熟等。有利与有害是相对的：有利有害可以相互转化。人的需要与生物体本身需要不一致。如矮杆、植物雄性不育、落粒性。5.平行性（与重演性的区别）：近缘种发生类似的突变

预测。

17第三节基因突变的表现一、显性突变和隐性突变：独立发生：c.f.4

表现M1M2纯合体检出M3M218二、大突变和微突变：大突变：变异明显、易识别、往往有害、常属于质量性状基因的突变微突变：变异微小、不易识别、往往有利、常属于数量性状基因的突变。19第四节基因突变的鉴定一、基因突变的鉴定方法1.鉴定突变的真伪：排除环境的影响——多年多点实验2.鉴定突变的显隐性：杂交、自交3.求突变率。二、植物基因突变的鉴定1.花粉直感求突变率2.M2估算突变率＝

M2突变个体数M2总个体数×100%20多种

如果肺炎的诊断成立，评价病情的严重程度、肺部炎症的播散和全身炎症反应程度。除此之外患者如有下列危险因素会增加肺炎的严重程度和死亡危险：（一）病史年龄>65岁；存在基础疾病或相关因素，如慢性阻塞性肺疾病（COPD）、糖尿病、慢性心、肾功能不全、慢性肝病、一年内住过院、疑有误吸、神志异常、脾切除术后状态、长期嗜酒或营养不良。（二）体佂呼吸频率>30次/分；脉搏≥120次/分；血压<90/60mmHg;体温≥40℃或≤35℃；意识障碍；存在肺外感染病灶如脑膜炎，甚至败血症（感染中毒症）。（三）实验室和影像学异常血白细胞计数>20X109/L；呼吸空气时动脉血氧分压（PaCO2）>50mmHg;血肌酐>106umol/L或血尿素氮>7.1mmol/L；血红蛋白<90g/L或血红细胞比容<0.30；血浆白蛋白25g/L；感染中毒症或弥散性血管内凝血的证据，如血培养阳性、代谢性酸中毒、凝血酶原时间和部分激活的凝血活酶时间延长、血小板减少；X线胸片病变累及一个肺叶以上、出现空洞、病灶迅速扩散或出现胸腔积液。重症肺炎目前还没有普遍认同的标准，如果肺炎患者需要呼吸支持(急性呼吸衰竭、气体交换恶化伴高碳酸血症或持续低氧血症)、循环支持(血流动力学障碍、外周低灌注)和需要加强监护和治疗(肺炎引起的感染中毒症或基础疾病所致的其他器官功能障碍)可认为重症肺炎。目前许多国家制定了重症肺炎的诊断标准，虽然有所不同，但均注重肺部病变的范围、器官灌注和氧合状态。我国制定的重症肺炎标精品PPT课件浏览免费下载后可以编辑修改。/jnejclxh/see161///打造最权威的专业课件医学精品课件本文档免费浏览阅读，下载后可以编辑修改。213.有分蘖植物的突变率估算：22三、生化突变的鉴定1.“一个基因一个酶”假说：Beadle（1941）：红色面包霉（链孢霉）营养缺陷型一个基因一种酶一个生化反应一个性状2.什么是生化突变：诱变因素生化代谢功能的变异。或多个生化反应233.链孢霉的生化突变——营养缺陷型生化突变控制生化过程的基因发生突变

生物物质不能合成

不能存活

提供该物质又可以正常生存。复习：原养型：在基本培养基中就能正常生活繁殖营养缺陷型：在选择培养基或完全培养基中才能生活繁殖。4.生化突变分析根据生化突变类型推断酶（基因）的功能及其作用程序。24例如红色面包霉中获得o、c、a三种突变体：o突变体－鸟氨酸缺陷型：基本培养基中添加orn（鸟氨酸）、瓜氨酸（cit）、精氨酸（arg）都可以正常生长、繁殖。c突变体－瓜氨酸缺陷型：基本培养基中添加瓜氨酸（cit）、精氨酸（arg）都可以正常生长、繁殖。a突变体－精氨酸缺陷型：基本培养基中添加精氨酸（arg）可以正常生长、繁殖25据此推断出arg生物合成途径：前体orncitarg蛋白质红色面包霉生化突变的鉴定（步骤）

1）诱发突变

2）鉴定有无突变发生，求突变率突变率＝

3）鉴定突变类型：大类型（氨基酸、碱基、维生素等）

小类型o突变体o酶c突变体c酶a突变体a酶完全培养基菌落数－基本培养基上的菌落数完全培养基菌落数×100%26

Xrays基本培养基完全培养基影印基本培养基＋aa基本培养基＋Vs基本培养基＋碱基选择培养基分生孢子子囊孢子27

基本培养基＋VB1基本培养基＋VB6基本培养基＋泛酸基本培养基＋肌醇286.果蝇突变的检出1、果蝇的X-连锁基因突变的测定：Muller-5技术可以检测出X染色体上的隐性突变，特别是致死突变Muller-5品系的果蝇:X染色体上有显性棒眼基因B和隐性杏色眼基因Wa，还有一些倒位，可以抑制Muller-5的X染色体与野生型X染色体的重组。实验时，将野外采集的或经诱变处理的雄果蝇与Muller-5雌蝇交配，得F1代，使F1代做单对交配，看F2代分离情况。291、果蝇的X-连锁基因突变的测定P♀XBWaXBWa×♂XY（待测果蝇）↓F1XXBWa×XBWaY（Muller-5雄果蝇）↓F2

XBWaXBWaXXBWa

XBWaYXY♀♀♂♂（1）如果无致死突变，F21：1：1：1。可见突变体XY。（2）如果有致死突变，F2♀：♂=2：1，雄体只有XBWaY。单对交配Muller-5技术30Muller-5技术♀F1××♀♂F2PBWaBWaXXXY♂BWaXYXBWaXBWaBWaXX♂BWaXY♀XBWaXXY♂♀♀

Muller-5♀杂合体♂Muller-5♂野生型或突变体单对交配31S+Cy+♂F1×S+Cy+Cy+×♂♀♀++F2Cy×Cy♂♀F3Cy+Cy+Cy+Cy+纯合致死翻翅杂合翻翅杂合野生或突变图1果蝇常染色体基因突变测定果蝇常染色体上基因突变检测平衡致死系单对交配待测♂

(1)如果待测染色体上无致死基因和隐性突变，则F3代有33%左右的野生型。(2)如果待测染色体上有致死基因，则F3代只有翻翅。(3)如果待测染色体上有隐性可见突变，则F3代除翻翅外，还有33%突变型。32第五节基因突变的分子基础一、突变的分子机制1.点突变：基因内不同座位（碱基对）的改变而引起的突变。即单个突变子的突变。2.分类：（1）按基因结构改变的类型分

—碱基置换：AGTC碱基置换：转换/颠换移码突变：阅读框架的变化缺失突变：碱基的缺失33—移码突变：启动子变化、碱基插入、缺失都可以引起。例如：mRNAGAA

GAA

GAA

GAA

gluglugluglu

GGA

AGA

AGA

AGAAglyargargarg

—缺失突变：（2）按遗传信息的改变方式：危害最大！—错义突变：UGU（cys）UGG（trp）—同义突变UGU（cys）UGC（cys）—无义突变UGU（cys）UGA（终止密码子）34（3）按引发突变的原因分：

—自发突变—诱发突变二、突变的修复1.DNA的防护机制

1）密码子的简并2）回复突变3）抑制4）致死和选择5）二倍体和多倍体抑制：基因间抑制：tRNA反密码子突变，使突变基因回复正常。基因内抑制：同一个基因内不同的另一个突变掩盖了原来的突变。352.DNA修复（1）光修复：C

水合胞嘧啶TTTTTT（2）暗修复：四种酶，切除TT：内切酶外切酶聚合酶连接酶（3）重组修复：不切除胸腺嘧啶二聚体，复制过程中修复。（4）SOS修复UVUV蓝光光激活酶3637第六节基因突变的诱发

诱变突变：人为地利用各种理化因素诱导突变的产生。一、物理诱变－辐射1.电离辐射：热量＋电离粒子辐射：

－32P、35S电磁辐射：γ－60Co、137CsX内照射外照射382.非电离辐射：UV只能激发。二、化学诱变

诱变剂：凡是能和DNA起化学反应并改变碱基氢键特性的物质。1.妨碍DNA某一成分的合成，引起DNA结构的变化妨碍嘧啶合成：5-氨基尿嘧啶、8-乙氧基咖啡碱妨碍嘌呤合成：6-疏基嘌呤392.碱基类似物：如：5-溴尿核苷(5BU)、2-氨基嘌吟(2AP)；诱变原理：在DNA复制时引起碱基错配，最终导致碱基对的替换，引起突变。酮式结构5BUT稀醇式结构5BUe40ATA5BUTATATG5BUeA5BUTGCGCG5BUeGCGCA5BUTATG5BUeAGTCGACT5-溴尿核苷(5BU)41ATATAPTATGCGCGCGCATAGTCGACTAPCAPTAPCAPCAPT2－氨基嘌呤（AP）423.改变碱基结构：

亚硝酸(HNO2)：氧化脱氨作用，通过氧化作用，以氧

代替

A和

C的

C6位置上氨基。次黄嘌呤43ATATHTHCGCGUGCAUATAUAGTCGACT亚硝酸HNO2HCGCHNO244—烷化剂：最常用：EMS(乙基磺酸乙酯)MMS(甲基磺酸甲酯)诱变原理：EMS、MMS等烷化剂都带有1个或多个活泼的烷基，这些烷基能够加入核苷酸许多位置。45与碱基结合形成烷基化碱基。改变氢键性质。～A～C46烷化作用也会使D