基-因-突-變課件

基因突變

基因突變是摩爾根于1910年首先肯定的，他在大量的紅眼果繩中發(fā)現(xiàn)了一只白眼突變果繩。大量研究表明在動、植物以及細(xì)菌、病毒中廣泛存在基因突變的現(xiàn)象。2

基因突變(GeneMutation)：指染色體上某一基因位點(diǎn)內(nèi)部發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)的變化，與原來基因形成對性關(guān)系?！嗷蛲蛔円喾Q點(diǎn)突變(PointMutation)，是生物進(jìn)化原材料的主要源泉。如：高稈基因D突變?yōu)榘捇騞?；蛲蛔?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變化染色體數(shù)目變化廣義狹義突變基因突變第一節(jié)基因突變的概念3不同皮色的老鼠4二、基因突變率自發(fā)突變率：高等生物：10-5～10-8低等生物：10-4～10-10突變型配子數(shù)總配子數(shù)×100%突變型個體數(shù)總個體數(shù)×100%低等生物：突變率＝高等生物：突變率＝5三、突變的類型1、自發(fā)突變：由外界環(huán)境條件自然作用或生物體內(nèi)的生理生化變化發(fā)生的突變。2、誘發(fā)突變：在特設(shè)的誘變因素（物理、化學(xué)、生物等）誘發(fā)下發(fā)生的突變。6四、突變體的表型特征1、形態(tài)突變（可見突變）：突變主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致形態(tài)、大小、色澤等的改變。72、生化突變：突變主要影響生物的代謝過程，導(dǎo)致一個特定的生化功能的改變或喪失。如鏈孢霉的Lys-。aa-等。最常見的是微生物的各種營養(yǎng)缺陷型。83、致死突變：突變主要導(dǎo)致生活力的改變（影響生活力）導(dǎo)致個體死亡。致死突變分二類：顯性致死和隱性致死。顯性致死：雜合態(tài)即有致死效應(yīng)。隱性致死：純合態(tài)時才有致死效應(yīng)，常見。致死作用時期:配子期、胚胎期、幼齡期或成年期。4、條件致死突變：在某些條件下是成活的，而在另一些條件下是致死的。例如：T4噬菌體的溫度敏感突變型，25℃時能在大腸桿菌宿主中正常生長，形成噬菌斑，但是在42℃時是致死的。9一般特征：隨機(jī)性：發(fā)生的時間、個體、基因不可預(yù)知。稀有性：突變率10-4重演性：同一突變在同一物種能夠以相同的頻率再次發(fā)生。可逆性：正突變反突變（回復(fù)突變）多方向性與復(fù)等位基因：多方向性：A（a、a1、a2、a3、……an）等位、表型各異復(fù)等位基因：位于同一基因位點(diǎn)上的各種等位基因。

3種第二節(jié)基因突變的一般特點(diǎn)10注意復(fù)等位基因存在于群體的概念：對于某個個體，某一個基因位點(diǎn)最多包含兩種復(fù)等位基因。如Aa，a1a2、a1a1等。aa1a2a3……anA11復(fù)等位基因的例子：1）人類的ABO血型：由IA、IB、i三種復(fù)等位基因控制，IA和IB、相對于i為顯性。因此：A型血者：IAIA、IAi

B型血者：IBIB、IBiAB型血者：IAIBO型血者：ii2）煙草的自交不親和性：栽培自花授粉植物。12野生煙草：自交不親和性－自交不結(jié)實，株間雜交能結(jié)實。由S1、S2、S3、S4等一組復(fù)等位基因控制。實質(zhì)：柱頭不接受與其基因型相同的花粉。所以：133）果蠅眼色紅眼11種眼色。有害性和有利性

1）有害突變：隱性致死：純合致死顯性致死：雜合即可致死伴性致死：致死基因位于性染色體上。

14—隱性致死：AY－a一因多效黃色鼠×黃色鼠黃色鼠×黑色鼠（AYa）（AYa）（AYa）（aa）1AYAY：2AYa：1aa1AYa：1aa（死亡）（黃色）（黑色）（黃色）（黑色）—顯性致死：人類的神經(jīng)膠癥?！樾灾滤溃浩胶庵滤榔废担?5果蠅：礪殼翅受Bd控制，該基因純合致死，位于常染色體上。只能產(chǎn)生雜合體。家蠶：Bd+bdl

Bd+bdll1++l2（♂ZZ）♀ZW×l1++++++l2全是雄蠶（c.f.第六章染色體變異之易位的應(yīng)用）162）中性突變：如小麥粒色的突變，有芒無芒的突變等。3）有利突變：較少，如抗倒伏、早熟等。有利與有害是相對的：有利有害可以相互轉(zhuǎn)化。人的需要與生物體本身需要不一致。如矮桿、植物雄性不育、落粒性。5.平行性（與重演性的區(qū)別）：近緣種發(fā)生類似的突變

預(yù)測。

17第三節(jié)基因突變的表現(xiàn)一、顯性突變和隱性突變：獨(dú)立發(fā)生：c.f.4

表現(xiàn)M1M2純合體檢出M3M218二、大突變和微突變：大突變：變異明顯、易識別、往往有害、常屬于質(zhì)量性狀基因的突變微突變：變異微小、不易識別、往往有利、常屬于數(shù)量性狀基因的突變。19第四節(jié)基因突變的鑒定一、基因突變的鑒定方法1.鑒定突變的真?zhèn)危号懦h(huán)境的影響——多年多點(diǎn)實驗2.鑒定突變的顯隱性：雜交、自交3.求突變率。二、植物基因突變的鑒定1.花粉直感求突變率2.M2估算突變率＝

M2突變個體數(shù)M2總個體數(shù)×100%20多種

如果肺炎的診斷成立，評價病情的嚴(yán)重程度、肺部炎癥的播散和全身炎癥反應(yīng)程度。除此之外患者如有下列危險因素會增加肺炎的嚴(yán)重程度和死亡危險：（一）病史年齡>65歲；存在基礎(chǔ)疾病或相關(guān)因素，如慢性阻塞性肺疾?。–OPD）、糖尿病、慢性心、腎功能不全、慢性肝病、一年內(nèi)住過院、疑有誤吸、神志異常、脾切除術(shù)后狀態(tài)、長期嗜酒或營養(yǎng)不良。（二）體佂呼吸頻率>30次/分；脈搏≥120次/分；血壓<90/60mmHg;體溫≥40℃或≤35℃；意識障礙；存在肺外感染病灶如腦膜炎，甚至敗血癥（感染中毒癥）。（三）實驗室和影像學(xué)異常血白細(xì)胞計數(shù)>20X109/L；呼吸空氣時動脈血氧分壓（PaCO2）>50mmHg;血肌酐>106umol/L或血尿素氮>7.1mmol/L；血紅蛋白<90g/L或血紅細(xì)胞比容<0.30；血漿白蛋白25g/L；感染中毒癥或彌散性血管內(nèi)凝血的證據(jù)，如血培養(yǎng)陽性、代謝性酸中毒、凝血酶原時間和部分激活的凝血活酶時間延長、血小板減少；X線胸片病變累及一個肺葉以上、出現(xiàn)空洞、病灶迅速擴(kuò)散或出現(xiàn)胸腔積液。重癥肺炎目前還沒有普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，如果肺炎患者需要呼吸支持(急性呼吸衰竭、氣體交換惡化伴高碳酸血癥或持續(xù)低氧血癥)、循環(huán)支持(血流動力學(xué)障礙、外周低灌注)和需要加強(qiáng)監(jiān)護(hù)和治療(肺炎引起的感染中毒癥或基礎(chǔ)疾病所致的其他器官功能障礙)可認(rèn)為重癥肺炎。目前許多國家制定了重癥肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)，雖然有所不同，但均注重肺部病變的范圍、器官灌注和氧合狀態(tài)。我國制定的重癥肺炎標(biāo)精品PPT課件瀏覽免費(fèi)下載后可以編輯修改。/jnejclxh/see161///打造最權(quán)威的專業(yè)課件醫(yī)學(xué)精品課件本文檔免費(fèi)瀏覽閱讀，下載后可以編輯修改。213.有分蘗植物的突變率估算：22三、生化突變的鑒定1.“一個基因一個酶”假說：Beadle（1941）：紅色面包霉（鏈孢霉）營養(yǎng)缺陷型一個基因一種酶一個生化反應(yīng)一個性狀2.什么是生化突變：誘變因素生化代謝功能的變異?；蚨鄠€生化反應(yīng)233.鏈孢霉的生化突變——營養(yǎng)缺陷型生化突變控制生化過程的基因發(fā)生突變

生物物質(zhì)不能合成

不能存活

提供該物質(zhì)又可以正常生存。復(fù)習(xí)：原養(yǎng)型：在基本培養(yǎng)基中就能正常生活繁殖營養(yǎng)缺陷型：在選擇培養(yǎng)基或完全培養(yǎng)基中才能生活繁殖。4.生化突變分析根據(jù)生化突變類型推斷酶（基因）的功能及其作用程序。24例如紅色面包霉中獲得o、c、a三種突變體：o突變體－鳥氨酸缺陷型：基本培養(yǎng)基中添加orn（鳥氨酸）、瓜氨酸（cit）、精氨酸（arg）都可以正常生長、繁殖。c突變體－瓜氨酸缺陷型：基本培養(yǎng)基中添加瓜氨酸（cit）、精氨酸（arg）都可以正常生長、繁殖。a突變體－精氨酸缺陷型：基本培養(yǎng)基中添加精氨酸（arg）可以正常生長、繁殖25據(jù)此推斷出arg生物合成途徑：前體orncitarg蛋白質(zhì)紅色面包霉生化突變的鑒定（步驟）

1）誘發(fā)突變

2）鑒定有無突變發(fā)生，求突變率突變率＝

3）鑒定突變類型：大類型（氨基酸、堿基、維生素等）

小類型o突變體o酶c突變體c酶a突變體a酶完全培養(yǎng)基菌落數(shù)－基本培養(yǎng)基上的菌落數(shù)完全培養(yǎng)基菌落數(shù)×100%26

Xrays基本培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基影印基本培養(yǎng)基＋aa基本培養(yǎng)基＋Vs基本培養(yǎng)基＋堿基選擇培養(yǎng)基分生孢子子囊孢子27

基本培養(yǎng)基＋VB1基本培養(yǎng)基＋VB6基本培養(yǎng)基＋泛酸基本培養(yǎng)基＋肌醇286.果蠅突變的檢出1、果蠅的X-連鎖基因突變的測定：Muller-5技術(shù)可以檢測出X染色體上的隱性突變，特別是致死突變Muller-5品系的果蠅:X染色體上有顯性棒眼基因B和隱性杏色眼基因Wa，還有一些倒位，可以抑制Muller-5的X染色體與野生型X染色體的重組。實驗時，將野外采集的或經(jīng)誘變處理的雄果蠅與Muller-5雌蠅交配，得F1代，使F1代做單對交配，看F2代分離情況。291、果蠅的X-連鎖基因突變的測定P♀XBWaXBWa×♂XY（待測果蠅）↓F1XXBWa×XBWaY（Muller-5雄果蠅）↓F2

XBWaXBWaXXBWa

XBWaYXY♀♀♂♂（1）如果無致死突變，F(xiàn)21：1：1：1?？梢娡蛔凅wXY。（2）如果有致死突變，F(xiàn)2♀：♂=2：1，雄體只有XBWaY。單對交配Muller-5技術(shù)30Muller-5技術(shù)♀F1××♀♂F2PBWaBWaXXXY♂BWaXYXBWaXBWaBWaXX♂BWaXY♀XBWaXXY♂♀♀

Muller-5♀雜合體♂Muller-5♂野生型或突變體單對交配31S+Cy+♂F1×S+Cy+Cy+×♂♀♀++F2Cy×Cy♂♀F3Cy+Cy+Cy+Cy+純合致死翻翅雜合翻翅雜合野生或突變圖1果蠅常染色體基因突變測定果蠅常染色體上基因突變檢測平衡致死系單對交配待測♂

(1)如果待測染色體上無致死基因和隱性突變，則F3代有33%左右的野生型。(2)如果待測染色體上有致死基因，則F3代只有翻翅。(3)如果待測染色體上有隱性可見突變，則F3代除翻翅外，還有33%突變型。32第五節(jié)基因突變的分子基礎(chǔ)一、突變的分子機(jī)制1.點(diǎn)突變：基因內(nèi)不同座位（堿基對）的改變而引起的突變。即單個突變子的突變。2.分類：（1）按基因結(jié)構(gòu)改變的類型分

—堿基置換：AGTC堿基置換：轉(zhuǎn)換/顛換移碼突變：閱讀框架的變化缺失突變：堿基的缺失33—移碼突變：啟動子變化、堿基插入、缺失都可以引起。例如：mRNAGAA

GAA

GAA

GAA

gluglugluglu

GGA

AGA

AGA

AGAAglyargargarg

—缺失突變：（2）按遺傳信息的改變方式：危害最大！—錯義突變：UGU（cys）UGG（trp）—同義突變UGU（cys）UGC（cys）—無義突變UGU（cys）UGA（終止密碼子）34（3）按引發(fā)突變的原因分：

—自發(fā)突變—誘發(fā)突變二、突變的修復(fù)1.DNA的防護(hù)機(jī)制

1）密碼子的簡并2）回復(fù)突變3）抑制4）致死和選擇5）二倍體和多倍體抑制：基因間抑制：tRNA反密碼子突變，使突變基因回復(fù)正常。基因內(nèi)抑制：同一個基因內(nèi)不同的另一個突變掩蓋了原來的突變。352.DNA修復(fù)（1）光修復(fù)：C

水合胞嘧啶TTTTTT（2）暗修復(fù)：四種酶，切除TT：內(nèi)切酶外切酶聚合酶連接酶（3）重組修復(fù)：不切除胸腺嘧啶二聚體，復(fù)制過程中修復(fù)。（4）SOS修復(fù)UVUV藍(lán)光光激活酶3637第六節(jié)基因突變的誘發(fā)

誘變突變：人為地利用各種理化因素誘導(dǎo)突變的產(chǎn)生。一、物理誘變－輻射1.電離輻射：熱量＋電離粒子輻射：

－32P、35S電磁輻射：γ－60Co、137CsX內(nèi)照射外照射382.非電離輻射：UV只能激發(fā)。二、化學(xué)誘變

誘變劑：凡是能和DNA起化學(xué)反應(yīng)并改變堿基氫鍵特性的物質(zhì)。1.妨礙DNA某一成分的合成，引起DNA結(jié)構(gòu)的變化妨礙嘧啶合成：5-氨基尿嘧啶、8-乙氧基咖啡堿妨礙嘌呤合成：6-疏基嘌呤392.堿基類似物：如：5-溴尿核苷(5BU)、2-氨基嘌吟(2AP)；誘變原理：在DNA復(fù)制時引起堿基錯配，最終導(dǎo)致堿基對的替換，引起突變。酮式結(jié)構(gòu)5BUT稀醇式結(jié)構(gòu)5BUe40ATA5BUTATATG5BUeA5BUTGCGCG5BUeGCGCA5BUTATG5BUeAGTCGACT5-溴尿核苷(5BU)41ATATAPTATGCGCGCGCATAGTCGACTAPCAPTAPCAPCAPT2－氨基嘌呤（AP）423.改變堿基結(jié)構(gòu)：

亞硝酸(HNO2)：氧化脫氨作用，通過氧化作用，以氧

代替

A和

C的

C6位置上氨基。次黃嘌呤43ATATHTHCGCGUGCAUATAUAGTCGACT亞硝酸HNO2HCGCHNO244—烷化劑：最常用：EMS(乙基磺酸乙酯)MMS(甲基磺酸甲酯)誘變原理：EMS、MMS等烷化劑都帶有1個或多個活潑的烷基，這些烷基能夠加入核苷酸許多位置。45與堿基結(jié)合形成烷基化堿基。改變氫鍵性質(zhì)?！獳～C46烷化作用也會使D