遗传物质的改变课件.ppt
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1、遗传物质的改变遗传物质的改变1第1页,此课件共41页哦第一节第一节 基因突变概说基因突变概说w基因突变基因突变(genemutation):是指一个基因内部可以遗传的结构改变,是基因分子内部在某种条件作用下所发生的一个或几个核苷酸的改变,导致结构蛋白或酶的改变,从而影响有机体的大小、品质、颜色、结构和生长率等性状的改变。w基因突变一般在染色体结构上是看不到的,所以又称点点突变突变(pointmutation)。实际上点突变与染色体畸变的界限并不明确,特别是微细的畸变更是如此。第2页,此课件共41页哦一、基因突变的类型一、基因突变的类型w根据诱发的原因,基因突变可分为以下两个类型:w1.自发突变
2、自发突变(spontaneousmutation),所谓的自发突变,是指在没有人工特设的诱发条件下,由于外界环境的自然作用或生物体内生理或生化变化而诱发的突变。根据这个定义,我们知道所谓的自发突变并不是没原因的突变,而是指人工特设诱变因素以外的其它因素引起的突变。w2.诱发诱变诱发诱变:这是指由人工特设诱发因素而引起的突变。第3页,此课件共41页哦根据突变引起的表型特征,可将突变分为:根据突变引起的表型特征,可将突变分为:w形态突变形态突变(morphologicalmutation),是泛指能造成外形改变的突变。w例:普通绵羊的四肢有一定的长度,但安康羊(Ancon sheep)的四肢很短,
3、这类突变可在外观上看到,称为可见突变(visible mutations)第4页,此课件共41页哦根据突变引起的表型特征,可将突变分为:根据突变引起的表型特征,可将突变分为:w致死突变致死突变(lethalmutation):是指能造成个体死亡的突变,致死突变型又可分为全致死突变型(以上死亡),亚致死突变(50%90%死亡);半致死突变(10%50%死亡)和弱致死突变(10%以下死亡)。显性致死:杂合态即有致死。隐性致死:纯合态才有致死 镰刀形贫血症、植物白化基因等第5页,此课件共41页哦根据突变引起的表型特征,可将突变分为:根据突变引起的表型特征,可将突变分为:w3条件致死突变条件致死突变(
4、conditionallethalmutation):指在一定条件下表现致死效应,而在其它条件下可以存活的突变。w例如:w噬菌体T4的温度敏感突变型在25时能在E.coli宿主中正常生长,形成噬菌斑,但在42时就不能这样。w4生化突变生化突变(biochemicalmutation):指没有形态效应,但导致某种特定生化功能改变的突变。例:链孢霉的氨基酸突变型某种氨基酸才能生长第6页,此课件共41页哦二、基因突变的一般特征二、基因突变的一般特征w基因突变表现出以下几个方面的普遍特征:基因突变表现出以下几个方面的普遍特征:w(一一)、突变的重演性和可逆性、突变的重演性和可逆性w(二二)、突变的多方
5、向性与复等位基因、突变的多方向性与复等位基因w(三三)、突变的有害性和有利性、突变的有害性和有利性w(四四)、突变的平行性、突变的平行性第7页,此课件共41页哦突变频率突变频率:w突变频率是指生物体在每一世代中(单细胞突变频率是指生物体在每一世代中(单细胞生物以每一细胞)发生突变的频率,也就是生物以每一细胞)发生突变的频率,也就是一定时间内突变可能发生的次数。突变频率一定时间内突变可能发生的次数。突变频率一般是很低的,不同的生物,不同的基因其一般是很低的,不同的生物,不同的基因其突变率相差较大。如果在人工诱变条件下,突变率相差较大。如果在人工诱变条件下,突变频率可以大大提高,有时可达几千倍。突
6、变频率可以大大提高,有时可达几千倍。第8页,此课件共41页哦突变发生的时期和部位突变发生的时期和部位:w从理论上讲,突变可以发生在生物个体发育从理论上讲,突变可以发生在生物个体发育的任何时期,在体细胞或性细胞中都可发生,的任何时期,在体细胞或性细胞中都可发生,但性细胞发生的频率要比体细胞高些。但性细胞发生的频率要比体细胞高些。第9页,此课件共41页哦第10页,此课件共41页哦突变的多方向性:突变的多方向性:w基因的突变可以向多个方向进行,一个基因可以突变为a1、a2、a3an等而构成所谓的复等位基因(multiplealleles)。这些复等位基因可以从野生型基因突变产生,也可以从其它任何一个
7、突变基因突变产生。第11页,此课件共41页哦突变的重演性:突变的重演性:w指同种生物的同一基因突变为相同的表型,可以在不同个体间重复出现。例如果蝇的白眼突变就曾发生过几次。第12页,此课件共41页哦突变的可逆性:突变的可逆性:w即可发生回复突变,显性基因可以突变为隐性基因,而隐性基因也可以突变为显性基因,前者称为正向突变(forwardmutation)。后者称为反问突变或回复突变(backmutation)。正向突变和反向突变的发生频率是不一样的。在多数情况下,正向突变率总是高于反向突变率。这是因为一个野生型基因内部的许多位点都可能发生改变而导致基因突变。但是一个基因内部却只有那个被改变了的
8、结构恢复原状,才可发生回复突变。w需要指出的是,由于缺失而引起的突变不能发生回复突变。第13页,此课件共41页哦突变的有害性与有利性:突变的有害性与有利性:w多数事例表明,突变大多数是有害的。这是因为生物经长期的自然选择,产生了与外界环境相同协调的关系,这种关系一旦因突变而改变便可能干扰内部的生理生化过程,所以大部分突变对生物体是不利的。w少数的突变能促进和加强某些生命活力,所以是有利的突变。例如作物抗病性,微生物的抗药性等,这些突变为生物进化提供了最有利的条件。w抗药性突变与药物:微生物产生抗药性突变与药物的存在与否没有关系。药物的存在只是起筛选作用。第14页,此课件共41页哦第二节第二节
9、突突 变变 的的 检检 出出 和和 应应 用用一、果蝇性连锁突变的检出一、果蝇性连锁突变的检出二、链孢霉营养缺陷型突变的检出二、链孢霉营养缺陷型突变的检出三、三、大肠杆菌营养缺陷型的检出大肠杆菌营养缺陷型的检出四、人的突变的检出四、人的突变的检出第15页,此课件共41页哦一、果蝇性连锁突变的检出(1)鉴别果蝇X染色体上基因的隐性突变 ClB方法 ClBClB品系品系(一条X染色体上为ClB,另一条正常)C:在X染色体上有一个大的倒位(inversion),代表Crossove suppressor,使它不能和另一同源染色体之间发生交换。L:是一个lethal recessive X-Linke
10、d gene B:Bar eye 显性棒眼基因第16页,此课件共41页哦一、果蝇性连锁突变的检出ClB方法是让经过不同处理后受检的雄果蝇和ClB雌果蝇交配,F12:1,其中的半数雌蝇带ClB染色体,它的另一条X染色体则来自父本,可能带有隐性突变基因而不表现。新的隐性致死基因(l)一般也不会是l的等位基因,故这些雌蝇仍可存活。第17页,此课件共41页哦第18页,此课件共41页哦一、果蝇性连锁突变的检出(1)鉴别果蝇X染色体上基因的隐性突变 Muller-5技术:检出果蝇X染色体上的隐性突变特别是致死突变,这与ClB原理一样。Muller-5品系的X染色体上:B(Bar 棒眼)Wa(apricot
11、 杏色眼)Sc(Scute,小盾片少刚毛)倒位:可抑制Mullers的X染色体 第19页,此课件共41页哦一、果蝇性连锁突变的检出w实验时,把野外采集的,或经诱变处理的雄蝇,与Muller-5雌蝇交配,得到子一代后,做单对交配,看子二代的分离情况。如有致死突变,F2中没有野生型雄蝇,如有隐性的可见突变,则除Muller-5雄蝇外,出现具有可见突变的雄蝇。第20页,此课件共41页哦图第21页,此课件共41页哦(2)果蝇常染色体上突变的检出 果蝇常染色体上的致死突变也可以被检出,但要经过三代。例如:要检出果蝇第二染色体上的突变基因 可利用平衡致死系统一条第二染色体上 显性基因Cy(curly,翻翅
12、)纯合致死,还有一个大倒位另一条第二染色体上 显性基因S(star,星状眼)纯合致死 Cy +Cy+S +S Cy +S 该平衡致死系统,同时又是倒位杂合体。检出过程如下:第22页,此课件共41页哦P1331图第23页,此课件共41页哦在子三代时:在子三代时:(1 1)如如最最初初第第2 2染染色色体体上上不不带带致致死死基基因因,则则有有1/31/3左左右右的的野生型野生型(2 2)如如最最初初第第2 2染染色色体体含含有有致致死死基基因因,则则只只有有翻翻翅翅果果蝇蝇w(3)如最初第)如最初第2染色体上会有隐性可见突变,则除染色体上会有隐性可见突变,则除翻翅果蝇外,还有翻翅果蝇外,还有1/
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