突變重組ppt課件

1、第四節(jié) 生物的變異基因突變與基因重組 變異染色體的變化基因的改動基因遺傳重組遺傳要素環(huán)境要素溫 度、光營養(yǎng)等 染色體畸變基因突變自在組合 交叉互換突變一詞是荷蘭的德佛里斯第一次提出的。普通是包括染色體畸變和基因突變。平常講突變就是指基因突變。表現(xiàn)型基因型 +環(huán)境條件不遺傳的變異改動 基因突變 染色體變異基因重組(改動)(改動)來源誘因可遺傳的變異一、生物變異與生物表現(xiàn)型的關(guān)系(09福建理綜3) 細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都能夠產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是A.染色體不分別或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B.非同源染色體自在組合，導(dǎo)致基因重組C.染色體復(fù)制時受誘變要素影響，導(dǎo)

2、致基因突變D.非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體構(gòu)造變異答案：B大部分普通果蠅身體呈褐色YY，具有純合隱性基因的個體呈黃色，但是，即使是純合的YY品系，假設(shè)用含有銀鹽的食物飼喂，長成的成體也為黃色，這就稱為“表型模寫1從變異的類型分析這種表型模寫屬于_,理由是_。 2現(xiàn)有一只黃色果蠅，他如何判別它是屬于純合yy，還是“表型模寫不可遺傳變異僅僅是由環(huán)境要素影響呵斥的，遺傳物質(zhì)沒有改動大部分普通果蠅身體呈褐色 YY，具有純合隱性基因的個體呈黃色，但是，即使是純合的YY品系，假設(shè)用含有銀鹽的食物飼喂，長成的成體也為黃色，這就稱為“表型模寫2現(xiàn)有一只黃色果蠅，他如何判別它是屬于純合yy，還是“表型模寫

3、方法步驟：用該未知基因型黃色與正常黃色果蠅yy交配，將孵化的幼蟲放在不含銀鹽飼料豢養(yǎng)的條件下培育，其他條件適宜，察看幼蟲長的成蟲體色結(jié)果預(yù)測:假設(shè)后代出現(xiàn)了褐色果蠅，那么所檢測果蠅為表型模寫，假設(shè)子代全為黃色，那么闡明所測果蠅的基因型是yy二、基因突變正常紅細(xì)胞鐮刀型細(xì)胞貧血癥紅細(xì)胞1、實例：人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因蛋白質(zhì) 正常 異常氨基酸mRNADNA CTTGAA突變 -谷氨酸- -纈氨酸-GAA GUA根本：直接：病因 血紅蛋白分子一條多肽鏈上的谷氨酸被纈氨酸替代。控制合成血紅蛋白分子的DNA的堿基對發(fā)生了改動。CATGTAATCCGTAGGCAACCGTTGGC交換改動插入增添ACTC

4、CGTGAGGC喪失缺失A CCGT GGC2、基因突變的概念：由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添，缺失或改動，而引起的基因構(gòu)造的改動?；蛲蛔兣c氨基酸順序堿基交換:可以使多肽鏈中個別氨基酸發(fā)生改動。移碼突變:假設(shè)剛好是3個堿基的增減，效果同堿基交換. 假設(shè)是1個或幾個堿基對3n除外，它的效果是使密碼 編組改動，從添加或減少堿基對的那個密碼子開場，不斷 到信息的末尾，都出現(xiàn)誤讀。 基因的內(nèi)部構(gòu)造發(fā)生改動DNA堿基對發(fā)生增添、缺失或改動。增添缺失改動錯義突變 堿基交換的結(jié)果改動了密碼子，改動了氨基酸如：ACGGCG； thr蘇 ala丙 改動該基因編碼的蛋白質(zhì)的構(gòu)造、化學(xué)性質(zhì)和生物活性。無義突變

5、有義密碼子變?yōu)闊o義密碼子，呵斥蛋白質(zhì)合成的提早終止。 DNA TACTAA mRNA UACUAA (終止密碼子) 這種突變又稱為無義突變。 無義突變對生物體的影響較大，很能夠?qū)е滤劳觥?無義突變假設(shè)發(fā)生在閱讀框的開場，后果嚴(yán)重，假設(shè)發(fā)生在閱讀框的后部，影響會小一些。沉默突變 由于密碼子具有簡并性，個別堿基的交換也有能夠不改動密碼子的意義，這種突變稱為沉默突變。UUAUUGCUUCUCCUACUG 這6個密碼子都編碼亮氨酸leu中性突變個別密碼子的改動對蛋白質(zhì)的構(gòu)造、化學(xué)性質(zhì)和生物活性的影響很小，甚至沒有什么影響。 移碼突變(shift mutation) 缺失或插入一個或兩個堿基，會呵斥整個

6、閱讀框的改動 自插入或缺失位置向后的一切密碼子都發(fā)生了變化。原模板鏈 3CTT CTT CTT CTT CTT CTT5mRNA的序列 5GAA GAA GAA GAA GAA GAA3氨基酸順序 glu glu glu glu glu glu開場處插入一個C 3CCT TCT TCT TCT TCT TCT T5mRNA的序列為 5GGA AGA AGA AGA AGA AGA A3氨基酸順序 gly arg arg arg arg arg改動了蛋白質(zhì)中一切氨基酸的組成 移碼突變也可以呵斥無義密碼子，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的提早終止如原模板 TTC GAT CGT CCA TCAmRNA AAG C

7、UA GCA GGU AGU插入一個堿基 TTC GAC TCG TCC ATC A突變后的mRNA AAG CUG AGC AGG UAG U非移碼插入或缺失 假設(shè)插入或缺失了3個堿基，或者是3的倍數(shù)，閱讀框不變 多肽鏈中添加或減少一個或幾個氨基酸 最終產(chǎn)物經(jīng)常是有活性的，或者有部分活性。 非移碼插入或缺失 假設(shè)插入或缺失了3個堿基，或者是3的倍數(shù)，閱讀框不變 多肽鏈中添加或減少一個或幾個氨基酸 最終產(chǎn)物經(jīng)常是有活性的，或者有部分活性。 2004年浙江卷自然界中,一種生物某一基因及突變基因決議的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下:正?；?精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸突變基因1 精氨酸

8、苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定這3種突變基因DNA分子的改動是:A.突變基因1和2為一個堿基的交換,突變基因3為一個堿基的增添B.突變基因2和3為一個堿基的交換,突變基因1為一個堿基的增添C.突變基因1為一個堿基的交換,突變基因2和3為一個堿基的增添D.突變基因2為一個堿基的交換,突變基因1和3為一個堿基的增添A3.基因突變的結(jié)果： 基因突變使一個基因變成它的等位基因，并且通常會引起一定的表現(xiàn)型變化。 AAaa 表現(xiàn)型改動AAAa 表現(xiàn)型不變 基因突變產(chǎn)生的新性狀是生物

9、從未有過的性狀，因此它是生物變異的根本來源，也為生物進化提供了最初的原資料。4.基因突變的意義：1基因突變在生物界是普遍存在的。突變在自然條件下發(fā)生的叫自然突變，在人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的叫誘發(fā)突變。2基因突變是隨機發(fā)生的。5.基因突變的特點 突變發(fā)生的時期越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。 可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和生物體的任何細(xì)胞。 發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變可以經(jīng)過受精作用直接傳送給后代；但發(fā)生在體細(xì)胞中的突變普通是不能傳送給后代的。體細(xì)胞突變經(jīng)過什么方法能傳送給后代？突變的隨機性突變發(fā)生的時期和部位突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、任何部位。體細(xì)胞和

10、性細(xì)胞都能發(fā)生突變。正在進展分裂的細(xì)胞未分裂的細(xì)胞，性細(xì)胞體細(xì)胞1、性細(xì)胞發(fā)生突變：性母細(xì)胞或成熟的性細(xì)胞發(fā)生突變。配子發(fā)生突變受精合子個體突變基因雜合體假設(shè)是顯性突變aaAa，個體表現(xiàn)突變性狀，可經(jīng)過受精過程傳送給后代。假設(shè)是隱性突變AAAa，當(dāng)代不表現(xiàn)，只需等到第二代突變基因處于純合形狀才干表現(xiàn)出來。但是假設(shè)是X染色體上發(fā)生的隱性突變，那么在男性中表現(xiàn)。2.體細(xì)胞發(fā)生突變： 體細(xì)胞突變發(fā)育個體是嵌合體顯性突變當(dāng)代表現(xiàn)突變性狀+原有性狀。突變發(fā)生越早，個體表現(xiàn)突變性狀部分就多，鑲嵌范圍越大，反之越小。 例如：金銀眼貓：一只眼的虹是黃褐色、另一只眼是蘭色。 在植物中，芽變枝變屬于體細(xì)胞突變。果

11、樹上許多“芽變就是體細(xì)胞突變引起的。“芽變在育種上很重要,如溫州早桔就是源于溫州密桔的芽變。水蜜桃、名貴菊花、月季等都是芽變育成的。馬鈴薯薯塊顏色變異金銀眼貓?zhí)O果體細(xì)胞突變菊花體細(xì)胞突變花樣體細(xì)胞突變花樣體細(xì)胞突變3對一種生物而言，自然條件下，基因突變的頻率是很低的。4大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，少數(shù)基因突變對生物體是有利的。突變的有害或有利取決于環(huán)境條件 高等生物生殖細(xì)胞突變率10-510-85.基因突變的特點突變的有害性：大多數(shù)是有害的、極端的類型是致死突變，多數(shù)為隱性致死，也有少數(shù)顯性致死。 例如植物、動物的白化突變。突變的有利性：少數(shù)的基因突變不僅對生物體無害，而且對生存有利。 例

12、如：作物的抗病性；微生物的抗藥性；人類的抗病性。中性突變：某些突變不影響生物的正常代謝過程，即不好不壞，這類突變稱為中性突變。例如：水稻、小麥芒的有無，小麥穎殼的顏色、人的單眼皮和雙眼皮、六指等等。大麥的抗性突變小麥耐鹽突變小麥芒有無有害與有利的相對性：突變有害性是相對的，在一定條件下可以轉(zhuǎn)化。例如：果蠅的長翅殘翅。正常情況下，影響飛翔，尋覓食物，表現(xiàn)為有害。但是在多風(fēng)的島上，長翅果蠅易被刮入海中，殘翅反而有利。作物高桿矮桿，高風(fēng)多肥地域抗倒伏。作物的落粒性，對生物有利，但對人不利。5基因突變是不定向的。一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變。一個基因可以突變?yōu)橐粋€以上的等位基因。如Aa1， Aa2

13、， Aan。這樣一個座位上有兩個以上的基因叫復(fù)等位基因。Aa2a1a3Aa基因突變特點：普遍性：自然突變、誘發(fā)突變隨機性突變率低多數(shù)有害 不定向性 (09江蘇生物)26(7分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對，從而使DNA序列中GC對轉(zhuǎn)換成AT對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答以下問題。(1)經(jīng)過處置后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，闡明這種變異為_突變。 (2)用EM

14、S浸泡種子是為了提高_，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，闡明變異具有_。(3)EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的 _不變。顯性 基因突變頻率 不定向性構(gòu)造和數(shù)目 (4)經(jīng)EMS誘變處置后表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也能夠攜帶有害基因，為了確定能否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 _、_。 (5)誘變選育出的變異水稻植株還可經(jīng)過PCR方法進展檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測資料，這是由于_(09江蘇生物)26(7分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對，從而使DNA序列中GC對轉(zhuǎn)換成AT

15、對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答以下問題?；ㄋ庪x體培育構(gòu)成單倍體、秋水仙素誘導(dǎo)加倍構(gòu)成二倍體 該水稻植株體細(xì)胞基因型一樣 自交 2目的：提高突變率，發(fā)明人類需求的變異類型，選擇培育優(yōu)良種類6.人工誘變在育種上的運用1人工誘變原理 ：利用物理要素或化學(xué)要素來處置生物，使生物發(fā)生基因突變。4實踐操作過程： 用誘變要素處置生物如種子、細(xì)菌等 挑選出符合要求的類型 培育出能穩(wěn)定遺傳的種類3方法：物理方法：包括X射線、射線、紫外線、激光等；化學(xué)方法：亞硝酸、硫酸二乙酯等。5優(yōu)點：可提高突變頻率，

16、可大幅度地改良某些性狀。6缺陷：有利的突變較少，需大量處置實驗資料,挑選優(yōu)良動植物或微生物新種類,育種任務(wù)量大。禾谷類作物基因突變的鑒定1、是可遺傳的變異還是不可遺傳的變異？和親本一同種植在一樣的條件下2、是顯性突變還是隱性突變？和原親本雜交，看F1代的表現(xiàn)3、是單基因突變還是多個基因突變？測交 1：1自交 3：1顯性突變 隱性突變 dd 突變 第一代M1 Dd表現(xiàn) 第二代M2 1DD 2Dd 1dd 有純合體，但不能區(qū)分 第三代M3 檢出純合體 DD 突變 Dd不表現(xiàn) 1DD 2Dd 1dd 表現(xiàn)、純合 顯性突變和隱性突變的表現(xiàn) 在一個種群中發(fā)現(xiàn)兩種突變性狀，其中一種性狀無論繁衍幾代都不變，

17、而另一突變性狀繁衍到第三代又有37.5%的性狀回復(fù)到原有性狀，以上突變分別屬于 A. 顯性突變和隱性突變 B. 隱性突變和顯性突變 C. 人工誘變和染色體變異 D. 都是顯性突變或者都是隱性突變夏季校園的淺水池塘中均勻分布著開黃花(兩性花,有雌蕊和雄蕊)的多年生草本植物水毛茛,它的葉裸露在空氣中的呈扁平狀,浸在水中的呈絲狀. (1)為了快速添加水毛茛的種群數(shù)量,生物小組的同窗用其絲狀葉進展植物組織培育,一次獲得1500株幼苗.幼苗的葉為 _狀,這一景象闡明_ .(2)次年夏季,發(fā)現(xiàn)眾多開黃花的水毛茛中有一枝開的是白花,經(jīng)專家確定為控制花樣的基因發(fā)生突變,產(chǎn)生了等位基因.請他設(shè)計一個可行的植物雜

18、交育種實驗(用遺傳圖解和必要的文字表示),以獲得能穩(wěn)定遺傳的白花水毛茛(代表基因型的字母自設(shè)). 扁平狀表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)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),黃花水毛茛(aa) (選取白花水毛莨 種子分別再種) F2 選取無性狀分別的白花水毛莨(AA) (可以作為種子(純合) 第一種情況：白花為顯性突變，那么用白花水毛茛自交，獲得的種子播種，選取白花植株繼續(xù)自交，選取無性狀分別的白花水毛茛種子作種。 第二種情況：白花為隱性，那么為穩(wěn)定遺傳的純合子，選取其種子再種。 1.概念：生物體進展有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合1減數(shù)分裂構(gòu)成配子時，非同源染色體的自在組合引起的非等位基因的自在組合2減數(shù)分裂構(gòu)成四分體時，非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，使得同源染色體上的非等位基因發(fā)生重組。2.緣由：3.基因重組的實現(xiàn)：有性生殖 父本和母本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)的差距越大，基因重組產(chǎn)生變異的能夠性就越大，經(jīng)過基因重組產(chǎn)生的配子種類數(shù)就越多，后代的表現(xiàn)型種類越豐富。減數(shù)分裂個體發(fā)育過程中表達基因重組三、基因重組4、意義：經(jīng)過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組,為生物的變異提供了極其豐富的來源,是構(gòu)