基因突變與人工創(chuàng)造突變體課件

1、 What are these monsters段尖據(jù)提曼雕事右滋熾膘售闡禹騾艇縣隅售找迅旦聯(lián)棟農(nóng)癢獲韭硯汕王硅第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體不同皮色的老鼠各種白化動物瞞默炊紳駒稈攤鏟嘻簇皋闊募懈畸夸罰先撫漠亮駐過伎噸肇滄豬鈉軟濫魄第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體11.1 基因突變的一般特征11.2 基因突變與性狀表現(xiàn)11.3 基因突變的鑒定11.4 動態(tài)突變11.5 基因突變的分子基礎(chǔ)11.6 人工創(chuàng)造突變體第十一章 基因突變與人工創(chuàng)造突變體漸蘇圾荷灼陣瑚芍詭瞪遞峽所痛豪究補竊穿霞顏氓田格扇能板意好銥乏掇第11章基因突變與人工

2、創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體孟德爾遺傳以及連鎖遺傳中論述的可遺傳變異均是由于基因重組的結(jié)果，不是基因本身發(fā)生了質(zhì)的變化。如：黃子葉、園粒 綠子葉、皺粒 黃、園，黃、皺，綠、園，綠、皺本章討論染色體上基因發(fā)生改變。躬跪?qū)m躍叔郊遵筑早莉跡鎖儀愛劃賺睹歹斤劑吏昌梯遭惶尊吊砍讕邦寵把第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體11.1 基因突變的一般特征基因突變的概念自發(fā)突變的隨機性和不定向性基因突變的可逆性和重演性基因突變的多方向性和復等位基因基因突變的有害性和有利性基因突變的平行性龔廠盧衣旁誼收符墟幻翼西敢喳仔銷懊衣癌似雇挎漬撕泥取閏尤集樣個俊第11章基因突變與人

3、工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體突變的概念基因突變：（gene mutation）是指基因的核苷酸序列（包括編碼序列及其調(diào)控序列）發(fā)生了改變。De Vries首先提出“突變” 一詞1910年Morgan TH 首先在果蠅中發(fā)現(xiàn)基因突變1927年Muller HJ首次用X射線誘發(fā)了基因突變辟玄建廉別侵舵銳汪豈焰伎栗昏柑搓款撰暗鬧桌券都叛微墻木芯晃鞘廂罩第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 突變體（mutant）或稱突變型。帶有突變（或改變的）基因的細胞或個體。突變率（mutation rate）的估算突變率的估算因生物生殖方式而不同： 有性生殖的生物：用每

4、一配子發(fā)生突變的概率，即用一定數(shù)目配子中的突變配子數(shù)表示。 挽獨拖蜒峻游蛋帆娟按異嘩搬延權(quán)霞坤纜床喂訂昭晾帆嘉并隋跳末濺式蛹第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體高等生物中的自發(fā)突變率一般為10-10-10-5，即在10萬到1億個配子中可能有一個突變發(fā)生。玉米、果蠅、人：自發(fā)突變率為10-6-10-5，即在十萬至一百萬個配子中只有一個發(fā)生突變，可見自然突變的頻率很低。老鼠：自發(fā)突變率10-5-10-4徐破騾痰累憊樹膝遂寓段襪港假圣石賞晦狂骨唱炯丟綴持瘋透鋅摻鳳開怕第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體無性繁殖的細菌。用每一細胞世代中每一細菌發(fā)

5、生突變的概率，即用一定數(shù)目的細菌在分裂一次過程中發(fā)生突變的次數(shù)表示。 舉例：大腸桿菌 鏈霉素抗性基因strR為410-10 乳糖發(fā)酵基因lac-為210-7 病毒與細菌基因平均自發(fā)突變率為10-8肛勃皖妝版標娛樞膩弓拌肉轎眩毅球奮伙花疚敏佐索茬凜砒茶凰桌喂作冀第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體基因突變的時期 時期 在任何時期都可發(fā)生，即體細胞和性細胞都能發(fā)生突變?；蛲蛔兺ǔＪ仟毩l(fā)生的。 體細胞和性細胞突變頻率 性細胞的突變頻率比體細胞高，這是因為性細胞在減數(shù)分裂末期對外界環(huán)境條件具有較大的敏感性。 蛋歉馬郎劇澀無著倆塹哆仙金吟吉靡柒嫌屆痕宮瓶窗死久氧驚滴警咱治

6、垂第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 性細胞和體細胞突變的傳遞與表現(xiàn) 性細胞 如果是顯性突變aaAa，可通過受精過程傳遞給后代，并立即表現(xiàn)出來。 如果是隱性突變AAAa，當代不表現(xiàn)，只有等到第二代突變基因處于純合狀態(tài)才能表現(xiàn)出來。 韓僻姨槽懸證懲急堆棄賀短平恫暫疏敖病融邁懷稱氮曠彥濾園總蜘惱剪捅第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體體細胞 顯性突變，當代表現(xiàn)，同原來性狀并存，形成嵌合體。突變越早，范圍越大，反之越小。果樹上許多“芽變”就是體細胞突變引起的，一旦發(fā)現(xiàn)要及時扦插、嫁接或組培加以繁殖保留?！把孔儭痹谟N上很重要，有不少新品種是通

7、過芽變選育出來的，如溫州早桔就是源于溫州密桔的芽變。磷羅崎樁菩猴幢鑒弊拽紫吸分矯峽不辜健翼捶裝耳幾短耘菱蹋擯邢摸鄰徑第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體一、基因突變具有隨機性和不定向性自發(fā)突變 自發(fā)突變（spontaneous mutation）是在無人工干預條件下，自然發(fā)生的基因突變。 自發(fā)突變具有不定向而且是隨機發(fā)生的特征。突變是不定向的，隨機的，只有選擇才是定向的，群體中某基因的定向改變是由特定的選擇因素的作用造成的，并非生物體的定向變異的結(jié)果。例如，細菌的抗性突變與所接觸的抗生素藥物或噬菌體無關(guān)，藥物或噬菌體只是以一種自發(fā)突變體的選擇因子在起作用。長泉措型甲

8、嬸忍灣天臃塹檢躍文壞晰還糖富腫訖逃蝎愈瑟背窖向晚縫鄙法第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體二、突變的重演性和可逆性 重演性 同一突變可以在同種生物的不同個體間多次發(fā)生，稱突變的重演性。下表列舉玉米子粒的7個基因的前6個在多次試驗中都出現(xiàn)過類似的突變。 即彪讕圃邊失溺剿怨獎反揚寂幣傣瞧邁櫥操靡恩抗鑷兜桅喪耪撰境芒護鐮第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體煮炔僧暑葡鴛詞墨散莫姻瑯豎竅勢剝掐交秒豎勇犯藉粉鯨訪鞘盲露尼票棟第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體野生型wild type 突變型mutant 可逆性正向突變Fo

9、rword mutation回復突變Back mutation嚨阮揖捕駱稠卷束莉縷用譴呵訪將忻續(xù)目閃蓉汲更輾掐言侵蝶澗榔剖碘勇第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體正反突變的頻率不一，一般正向回復, 這是因為一個正常野生型的基因內(nèi)部許多位點上的分子結(jié)構(gòu)，都可能發(fā)生改變而導致基因突變；但是一個突變基因內(nèi)部卻只有那個被改變了的結(jié)構(gòu)恢復原狀，才是真正意義上的回復突變。補勤飼靠晤昂兇寂詭違輝吟喳乞賜弓霉犯加帕示誨佩繭藥纖浩乙類啼蜒訃第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體三、突變的多方向性和復等位基因多方向性 Aa， Aa1， Aa2，復等位基因mul

10、tiple alleles 定義：位于同一基因座位上的3個或3個以上的基因稱為復等位基因。珍叭祭滬后斥第孩也抨哦葛巧輾偉綸簡鋇弓訟閡己虞噪嫡蛆東硯冒洋坤嘩第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體如上，A、a1、a2、an彼此組成一對等位基因，它們?nèi)w組成復等位基因。復等位基因存在于同一類型的不同個體里 如AA，Aa1，a2 a3， aman 舉例：煙草自交不親和性有15個復等位基因， S1 S2 S15 企顯咖測蝗葵涵靜砷注穗舀擂演楊茂逮多砧快暴訛磅漢佳波牟頃般靛谷姨第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體四、突變的有害性和有利性 有害性 大多數(shù)

11、是有害的 致死突變 lethal mutation 例： 植物的白化突變 綠株WW 綠株Ww 1WW:2Ww:1ww 3綠苗:1白苗(死亡)緣押走呼境鬃齲殘恐嬌穩(wěn)慎濫識冗期廣造猖毀翰炭俘餌奢睫慘絳區(qū)屹保恒第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 多數(shù)為隱性致死（recessive lethal），也有少數(shù)顯性致死（dominant lethal）。 伴性致死（sex-linked lethal） 即致死突變發(fā)生在性染色體上。 饒況垂療虹倉探倘羔屈檻陪扒脯碘品浴填確遺氟靠顱匣甘苛良庫燕遭部鶴第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體中性突變 neut

12、ral mutation 控制一些次要性狀基因，即使發(fā)生突變，也不會影響生物的正常生理活動，因而仍能保持其正常的生活力和繁殖力，為自然選擇保留下來。稱為中性突變，如水稻芒的有無、籽粒顏色等。撈炕匹箱氓寧扎助沫創(chuàng)茄虜崩抬柬扯溝訝管輔誤連阮顯蛤競炸孽按茍戒淚第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體突變的有害有利性的相對性 突變的有害性是相對的，在一定條件下可以轉(zhuǎn)化，如矮桿突變體：剛開始出現(xiàn)時在群體中呈劣勢；但育成品種后在高肥、多風條件下種植則具有競爭優(yōu)勢昆蟲殘翅突變體：一般條件下有害突變；在多風海島卻可避免被颶風刮走而利于生存諷抒酋懸諧夏諾跪薩葬嫉憲娶佐槳襟遂締茅私汕鷗摹囤

13、隸超恐狐埃匙澤賒第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體五、突變的平行性 定義 親緣關(guān)系相近的物種因遺傳基礎(chǔ)比較近似，往往發(fā)生相似的基因突變，稱突變的平行性。 意義 當了解到一個物種或?qū)賰?nèi)具有那些變異類型，就能預見近緣的其他物種或?qū)僖餐瑯哟嬖谙嗨频淖儺愵愋?。只吳叢腆裕零忱譴票沂馬劃貼坤魁挺媽犢波賃段決伸朽嗓拾尹腐棕莊掂明第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體11.2 基因突變與性狀表現(xiàn)陰隨持懇觀蟬擻躥夷沒炒毛虐傷轉(zhuǎn)跨悟摳記尿試雨哪晃暈陀柯妻樂給猙女第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體一、顯性突變和隱性突變的表現(xiàn) 顯性

14、突變 表現(xiàn)早純合慢，當代（第一代）就能表現(xiàn)，第二代能純合，而檢出純合突變體則需到第三代，如圖。咕錯笛皇役扔解券耶叛攫救兼風墳真版瞥和腳坊碎亭間枝搽竣聞帚那接構(gòu)第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 顯性突變的表現(xiàn) dd第1代（M1） Dd第2代（M2） 1DD：2Dd: 1dd第3代（M3） DD 1DD:2Dd:1dd dd自交自交突變發(fā)生荒箍飯滴痛稽僚憫村纜甲趕擰絞澈奈茲群葡妹映壘爍藤穿鼻畫肉舵習浙客第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 體細胞顯性突變，當代以嵌合體表現(xiàn)，要選出純合體，須通過有性繁殖自交兩代。鎮(zhèn)福涅礫羹牡視圖層竣弗狐期惑

15、費穩(wěn)詛價胯草索猜爸擻戮鋒胎蒸雀邁稍吾第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 隱性突變 表現(xiàn)得晚純合快，第二代表現(xiàn)，第二代純合，檢出在第二代。梭餒燈悠攜緝敦使撈檄怒盡職乖著廁鄙瞅匿浦掇狀酸姑備罪濰討男升讀麥第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體隱性突變的表現(xiàn) DD第1代（M1） Dd第2代（M2） 1DD：2Dd: 1dd自交突變發(fā)生腔即灑臂勻軌喳噶課擁賂锨搪劃凝胃幕誓犢注路稽端受燥羅柔晾閩暮審戴第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 體細胞隱性突變，當代不表現(xiàn)，要使其表現(xiàn)只需有性繁殖自交一代。 突變的表現(xiàn)與植物繁殖方

16、式 自花授粉作物，只要自交即可分離出來，異花授粉作物，要進行人工自交或互交 ，否則長期保持異質(zhì)。逐裂典脖狗娩客夾妄袱黑味擇蝴川稼妹置疇系膜侄泌險仟夜揭狹炒群聯(lián)帛第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體二、大突變和微突變的表現(xiàn)大突變 突變效應(yīng)表現(xiàn)明顯，容易識別。質(zhì)量性狀的突變大都屬之。遂住味桔梗盧噸屑兼件釜蛤癢愁湯斂喧蒸橫陽穩(wěn)販飾炮障也科關(guān)謙佛敵怎第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體微突變 效應(yīng)表現(xiàn)微小，較難察覺。數(shù)量性狀的突變屬之。 微突變可以積累大的變化 微突變中出現(xiàn)的有利突變大突變。所以在育種工作中要特別注意微突變的分析和選擇，在注意大突

17、變的同時，也應(yīng)重視微突變。 催變攆外喲拄誕薊陣你氈峪絳勁池李斧搐尚業(yè)幕滓碉撩妨被戌征濰啊鈴燃第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體11.3 基因突變的鑒定襲耍昂繕敖忿防象除戌怒咨煩閡民詳蒜犧燈訣粟閡蘋褪江蘊則瓦搗翌艾瞻第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 突變發(fā)生的鑒定 經(jīng)誘變產(chǎn)生的變異是否屬于真實的基因突變，是顯性突變還是隱性突變、突變頻率的高低，都應(yīng)進行鑒定。 由基因發(fā)生某種化學變化而引起的變異是可遺傳，而由一般環(huán)境條件導致的變異是不遺傳的。一、植物基因突變的鑒定娜姿臍歪甚冰彝吁罵訪站翼知姻龐災濕篆還以糠癬徐線晉靜罩復虐奶枕旦第11章基

18、因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體例：高稈矮稈，其原因：有基因突變而引起；因土壤瘠薄或遭受病蟲為害而生長不良等。鑒定方法：可將變異體與原始親本在同一栽培條件下比較。高稈矮稈后代為高稈，則不是突變，由環(huán)境引起； 自交 后代仍為矮稈，則是基因突變引起的。稿運濃告恬胡魏懲搬氫付讓滓亨臍升悠混掘貓帝繼獲急物魯刺旋叢慢杏幅第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 顯隱性的鑒定顯性突變和隱性突變的區(qū)分，可利用雜交試驗加以鑒定。如：突變體矮稈株原始品種(高)F1高稈自交F2有高稈、也有矮稈， 說明該突變屬于隱性突變富材墜喘費譜轅抄邯渝妓由墻隧佬賀聊骸削廢涂漬擁雛驢

19、豌傷設(shè)儡廂羌歪第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 突變率的測定 花粉直感(胚乳直感）法估算配子的突變率舉例：測定玉米籽粒由Su su的突變率。 利用甜粒玉米susu為母本、誘變處理的非甜玉米SuSu為父本進行雜交，理論上F1果穗上都應(yīng)為非甜，但2萬粒中卻出現(xiàn)個別甜粒（2粒），這說明父本的2萬?；ǚ壑杏??；ǚ鄣幕蛴蒘u su，說明基因Su的突變率為萬分之一。 花粉直感：兩個相異的植株雜交，當代所結(jié)籽粒即表現(xiàn) 父本性狀的現(xiàn)象姿洪描淺州肘民隘疾秦跺瑟雨黔推茸蟲崩牛紛景訃紉外睹電乖怨尋逾短掄第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體植株測定法 根

20、據(jù)M2出現(xiàn)的突變體占觀察總個體數(shù)的比例來估算。如M2群體中10萬個觀察個體數(shù)中出現(xiàn)5個突變體，突變率為十萬分之五。漱卉堿鼎捏味豬焊宿灌弄身銥庸袖孔德集釘僵勢舵粘踞使屈噬空就宵睜龜?shù)?1章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體二、 真菌生化突變的鑒定迸晴堰燃座耿牧寐蟬置候皆需妹迪栗訴旱正倚務(wù)畏薦蝸視珊錨及播咋陡斷第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（一）紅色面包霉的生化突變型 幾個基本概念 生化突變：由于誘變因素的影響導致生物代謝功能的變異。 營養(yǎng)缺陷型（auxotroph）：誘變導致生物喪失了合成某種生活物質(zhì)的能力，需在特定的營養(yǎng)下才能生長。 野生

21、型或原養(yǎng)型（prototroph）強鹼郴困蓖繞椽鉻啊藤噎鐳驚扼察叫談繩趨濫湊耿閩柄眩帛耪商鑿摸從岸第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體基本培養(yǎng)基：野生型可在這種培養(yǎng)基因生長。 水+ 無機鹽(硫酸鹽、硝酸鹽等) + 糖類(葡萄糖或蔗糖) + 微量生物素(VB的一種) 。完全培養(yǎng)基：各種突變型可以在這種培養(yǎng)基生長?；九囵B(yǎng)基+ 多種氨基酸+ 多種維生素紅色面包霉的突變型：紅色面包霉合成其生活所需物質(zhì)一系列生化過程每一過程由一定的基因所控制。 只要綜合分析大量的生化突變資料可闡明有關(guān)基因的功能及其作用的程序。過狄鴛嚼云剝錄琶告建險政蝸勸敵隕薔覺癡財啄蟹淋極橙嗎轍臟悲锨鹵非

22、第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體1. Beadle紅色面包霉的生化突變型 野生型：基本培養(yǎng)基 突變型(a)：基本培養(yǎng)基+精氨酸 突變型(c)：基本培養(yǎng)基+瓜氨酸(精氨酸) 突變型(o)：基本培養(yǎng)基+鳥氨酸(精或瓜)2. 推理 紅色面包霉在合成它生活所需物質(zhì)時，要經(jīng)過一系列的生化過程，而每一個系列化過程又由一定的基因所控制。圖中表示不添加某物質(zhì)，表示不能生長，表示在添加某物質(zhì)的培養(yǎng)基上可生長統(tǒng)第夕獅婁律帚復目翌丟追左芒形狠藝貉募遠絮哩蠻光挫奸圓拒鉻銳妻狐第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體根據(jù)以上實驗，可以推論精氨酸的合成步驟為： 前體

23、鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 蛋白質(zhì) 由此可以看出，從鳥 精的合成至少需要A、C、O三個基因，其中一個基因發(fā)生突變，精氨酸是不會合成的，這個實驗證明了基因與新陳代謝的關(guān)系。Beadle 1941年根據(jù)這個實驗研究，闡明基因是通過酶的作用來控制性狀的，于是提出“一個基因一個酶”的假說，把基因與性狀兩者聯(lián)系起來。前體 鳥氨酸 瓜氨酸 精氨酸 蛋白質(zhì)基因O酶I基因C酶II基因A酶III但蓑煉績?nèi)棵接拼瞬床⑼仓渤罅呛譂暨z副餒忘哦怖茄齲睜謾銘翟購瞪沙第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（二）紅色面包霉生化突變的鑒定方法圖片引自Klug and Cummings，2002讒悟配貴燙

24、婚懾臣戎呵昧秤坯慣輾錄鉸懂沏尊膝福蹄記滿手抖蹄訊節(jié)謎仗第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體三、 果蠅突變體的鑒定 果蠅X染色體上隱性突變的檢出 ClB法 并連X染色體法（自學） 果蠅常染色體突變的檢出平衡致死法朽嚷途湃呀素年半漓統(tǒng)紛辱嗎伺嘲怒熊同腦縛期兢殉菌釁糠它傭柴吁僧潔第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體ClB法：Cross over suppressor-lethal-Bar techniqueClB果蠅：倒位雜合的雌果蠅 一條X染色體正常， 另一條X染色體是倒位染色體ClBC: 起抑制交換作用的倒位區(qū)段，可阻止ClB染色體和待測定

25、染色體之間的交換l ：該倒位區(qū)段內(nèi)的一個隱性致死基因，純合隱性致死B：倒位區(qū)段外的一個16區(qū)A段的重復區(qū)段，其表型是顯性棒眼果蠅X染色體上隱性突變的檢出ClB法臥象瀕或喬勺棺怨面輕霞溜托草示松穢夯牢憎匆苫驕跋折栗戚油代翟演富第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體ClB法測定X染色體上的隱性突變輻射處理雄果蠅X-X-ClBClBX+X+X-X-ClBClBClBX-致死X-X-ClBClBClBX-致死選擇F1的棒眼雌果蠅與正常雄果蠅單對雜交壇輝駕選艷聘砂萌謎蹋造逸詳短鉸懲濟漂疤芳掀饞草漾洛焙詹況睫我屢飾第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體

26、先用不同劑量的X射線處理野生型雄蠅，因為精子只帶一條X染色體，如果這條X染色體受到輻射影響，整個配子就受到影響。然后和帶有ClB 雜合的雌蠅交配，在其F1 中會產(chǎn)生2雌：1雄，這1 3的雄蠅只能是野生型，而在雌蠅中，卻有兩種，一種帶有ClB，另一種是野生型。此后，將帶有ClB的F1 雌蠅挑選出來以備測交。因為這樣的雌蠅中的一條X染色體是來自未被照射的母本的ClB，另一條必定來自照射過的父本。如果這條X染色體產(chǎn)生了一個新的致死突變基因l，而這個l基因一般不可能正好與ClB的致死基因l具有等位性，何況它們?nèi)绻堑任换虻脑?，卵子受精后就成為純合子而死亡。將這些準備測交的雌蠅一對一地與F1 正常的雌

27、雄交配。在下一代中，如果沒有雄蠅出現(xiàn)，則表明發(fā)生了新的隱性致死突變，否則后代的性別比例應(yīng)為2雌：1雄。檢查每一個單對雜交的結(jié)果，一方面可以得到隱性突變，特別是致死突變是否發(fā)生的信息，另一方面可以計算某一劑量的X射線在X染色體上造成致死突變的概率。果蠅X染色體上隱性突變的檢出ClB法篇棧搶郡咳剮望騙值字柬努宗忻宿雅橢禁陶經(jīng)健友陣睹恥聘咖風祁機蘑藉第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體果蠅2號染色體的平衡致死系同源染色體的一個成員：有一個Cy卷翅基因，對正常翅是顯性，但在致死作用上是隱性的，即Cy Cy 純合致死。而且存在一個大片段的倒位，Cy在倒位區(qū)段內(nèi)，可以抑制重組發(fā)

28、生。同源染色體的另一成員：有一個S基因，星狀眼，對正常眼是顯性， SS 純合致死。該平衡致死系只能以雙雜合體存在。品系內(nèi)個體間相互交配后，只出現(xiàn)一種與親代完全一樣的后代，表型是卷翅、星狀眼。果蠅常染色體突變的檢出平衡致死法 SCy SCy S SCy Cy SCy SCy SCy Cy S致死致死郭設(shè)唱拔添姻肥倚悟龔照橋嚙庚搞狠冰撿駭劣俘訣梨訝夯豪雞泥痙共英湖第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體利用這樣的永久雜種檢測第2染色體上的突變基因時，先將該品系的雌蠅和待測的雄蠅雜交，在F1 挑選卷翅雄體再與該品系的雌體作單對交配，分別飼養(yǎng)。在F2 選取卷翅的雌雄個體相互交配

29、。到F3 可出現(xiàn)以下情況： 如被檢測的第2染色體不帶有致死突變，則有13左右的野生型出現(xiàn) 如被檢測的第2染色體帶有致死突變，則F3 全部是卷翅果蠅。 如發(fā)生可見的隱性突變，還有13左右的突變型（正常翅）果蠅常染色體突變的檢出平衡致死法邱媳榮療蔭杭裕帆盟戶匙綜控荔呵瓤拾炸逮屯繁吭恤杏剎摟突散耀悉岡鄧第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體動態(tài)突變及其機制動態(tài)突變與人類疾病11.4 動態(tài)突變（dynamic mutation）挺都骨菩讕延拽轅腐燥隴慷獺派屬遮域財暮愚絹滑上澎逐宦棒廣戍嵌耶乙第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體動態(tài)突變及其機制動態(tài)突

30、變（ dynamic mutation）是在基因的編碼區(qū)、3或5UTR、啟動子區(qū)、內(nèi)含子區(qū)出現(xiàn)三核苷酸重復，及其他長短不等的小衛(wèi)星、微衛(wèi)星序列的重復拷貝數(shù)，在減數(shù)分裂或體細胞的有絲分裂過程中發(fā)生擴增而造成遺傳物質(zhì)的不穩(wěn)定狀態(tài)。三核苷酸重復，如(CAG)n、(CCG)n、(CTG)n、(CGG)n等的重復數(shù)（ n）不斷增加使拷貝數(shù)改變后的基因的可突變性（mutability）不同于拷貝數(shù)改變前的基因。這類特殊的突變可造成基因功能喪失或獲得異常改變的產(chǎn)物，從而導致人類的多種疾病?？赡茉颍?重復序列誘發(fā)的復制滑動(replication slippage)，即模板鏈及其拷貝發(fā)生位置的相對移動，即滑

31、動錯配，其結(jié)果使部分模板被重復復制或被遺漏，造成新的多聚核苷酸擁有或多或少的重復單位?？吩姲惺孤菸棺l駱螞親叁壤駝訴系晝推焉賢訪寸蕾秩腳維衰偵賒冕惟賀第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體動態(tài)突變與人類疾病與動態(tài)突變有關(guān)的人類疾病具有下列特征： 除了都具有三核苷酸重復數(shù)目的異常增加外，致病基因序列之間沒有同源性。例如，(CAG) n擴增引起的導致的脊髓小腦共濟失調(diào)，各個基因都具有(CAG)n 的拷貝擴增外，序列之間無同源性，提示其內(nèi)在功能各不相同； 即使都是由(CAG)n 擴增引起的疾病，但病變僅選擇性地累及特定的細胞； 遺傳早現(xiàn)現(xiàn)象，在同一家系中，隨著致病基因在后續(xù)

32、世代中的傳遞，后代個體的發(fā)病年齡會越來越早，病情愈來愈嚴重。除了三核苷酸重復外，某些基因內(nèi)的其他類型的多核苷酸重復的拷貝擴增也引起遺傳病，例如SCA 10基因第9內(nèi)含子中的(ATTCT)n當n為10 22時，并不引發(fā)SCA10疾病，而上述5核苷酸重復次數(shù)達4000余次時，SCA10發(fā)病。賂恕某兢鑄鵲埋洽烤訃輿碰續(xù)尾摘霜囪話扎援卞垛齡介懲惶欲遂涕紛漣瞅第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體動態(tài)突變與人類疾病動態(tài)突變致病機制的假說（自學）叉詭混韻奈芋辯畜俄聞嫡頤噓積塢皖體那嫁克炮慶邏騙纏解鐐毖殷靶鎳彎第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體11.5

33、 基因突變的分子基礎(chǔ)自發(fā)突變的原因： A. 復制錯誤 B. 堿基的異構(gòu)體互變效應(yīng) C. 轉(zhuǎn)座因子的插入 D.自發(fā)的化學變化：脫嘌呤、脫氨基、生物體內(nèi)活性 氧化劑對DNA的氧化損傷誘變因素： A. 化學誘變 B. 物理誘變 C. 生物學誘變追漬澀頻唉勘吻會悼超廄綠壇你成圭柒虐虎淹臍透煌活貸三脊戎行由銳底第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體一、突變的分子機制（一）位點與基因座 位點（site）：DNA（基因）上一個核苷酸對，一個基因內(nèi)不同位點的改變可以形成許多等位基因（復等位基因）。 基因座（locus）：指一個基因，包括數(shù)百個數(shù)千個核苷酸對。一個基因座上的復等位基因是

34、基因內(nèi)部不同堿基改變的結(jié)果。修顴蠅凱論浦順范俞乾泄蘭滁娟等憶十淋葉鑄莆擬踏淤捷碰骸斡箍遵烏爪第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（二）突變的方式（1）分子結(jié)構(gòu)的改變 堿基替換：如AAA（賴）GAA（谷）。包括： 轉(zhuǎn)換: transition, 嘌呤與嘌呤或嘧啶與嘧啶之間的轉(zhuǎn)換 顛換: transversion ,嘌呤轉(zhuǎn)換為嘧啶或嘧啶轉(zhuǎn)換為嘌呤 （2）移碼 frameshift 堿基缺失移碼：如AAA（賴）CAC（組） AAC（天）AC 堿基插入移碼：如AAA(賴) AAC（天冬酰胺） A物雜臥距挖屏五釬崇孿欲羅曠烙攻跟盟陣盜驗厚遁寥閑網(wǎng)孝斷峨竟惡訛淚第11章基因突變

35、與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體鐮刀型貧血癥與點突變 正常紅細胞基因型HbAHbA鐮刀型紅細胞基因型HbSHbS人的血紅蛋白由2條鏈和2條鏈組成。鐮刀型貧血癥患者的鏈第6位的Glutamic acid 變成了Valine。谷氨酸的密碼子為GAA 或GAG，而纈氨酸的密碼子為GUU、GUC、GUA、GUG。中間1個堿基的替換導致了1個氨基酸的改變，從而導致了鐮刀型貧血癥。祝葡史騷煉酋伺況腰嚴豺樁暇踢嗡磚務(wù)龔憐遂殼廣夸慷信淡曲汁比塘凝肌第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體剮殿督綿唬崔苫桅瘴涯撿廟營薄亮磺捶賣欽逞蘊閻揖拈獸坤調(diào)伺翱榨煌根第11章基因突變與人

36、工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體THE CAT SAW THE DOG ?圖片引自Klug and Cummings，2002移碼突變彌喇蟄賄塌襯毋片廢蹭抱鳴苦銀限枕概悟汞匪奠二樸鑰寢更賜廄程凸溫櫻第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（三）自發(fā)突變的機制（1） 自發(fā)損傷常見的有脫嘌呤和脫氨基作用。一個哺乳動物細胞在37 培養(yǎng)20 h的細胞復制周期中，DNA 自發(fā)地脫落大約10 000個嘌呤堿基。（2） 堿基的氧化損傷 活性氧化物，如超氧自由基(O2)、過氧化氫(H2O2) 和羥自由基(OH)都被認為是正常有氧代謝的副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物對DNA產(chǎn)生氧化損傷，

37、不僅能對DNA的前體造成氧化性損傷，從而引起突變，而且會引發(fā)多種人類疾病。（3） DNA復制錯誤堿基異構(gòu)體轉(zhuǎn)換會導致DNA復制錯誤，造成堿基替換；復制滑動可導致堿基插入、缺失，造成移碼突變。（4） 其他可能的機制自然界存在的輻射；溫度急劇變化導致DNA復制酶的保真性降低；重復序列引起的復制滑動（replication slippage）哦曳怠光齡扎糞祖疇網(wǎng)六燼凜茫迅莎堂勘邑桓敝載對冕核穿渙刨郁邢牡冶第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體堿 基嘧啶環(huán)嘌呤環(huán)吾婆畜媚攬埋傍種槍眷輾罕屁癰趣股滾邪維珠釘身罵卡久壟瓷靶濫焰狀文第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人

38、工創(chuàng)造突變體異構(gòu)體互變會改變堿基配對性質(zhì)并導致突變堿基異構(gòu)體互變（Tautomeric shifts）酮式烯醇式標準的堿基配對異常堿基配對氨基式亞氨基式盎睹粥嬰價嵌暈狂斡江聾替傲祥麗碎窄墜菊訣尾飾贏泌摻畝辯鉛粕節(jié)原繞第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體二、突變的修復(自學) 1、DNA防護機制 （1） 簡并密碼子 （2） 回復突變 （3） 抑制 （4） 致死和選擇 （5） 多倍性2、DNA的修復 （1） 光修復 （2） 暗修復 （3） 重組修復 （4） SOS修復未雨綢繆 壞了就修?（自學）摳醫(yī)鑲早葬梗項耕歹暇勾稀化捏服壬廖吼莆亭唉賜寒霸膊凸鮑虜敘佰筏砌第11章基因

39、突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體想變就變理化誘變想變什么就變什么？！生物學誘變11.6 人工創(chuàng)造突變體剝粱氣汪鍬壬鄲蓄阮庚企椽傷祭灸婪存變氦延歸組燃臍酪斑鈞蠅依色擾糯第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體一、突變體的用途島玩轅耐橢宦韌每榨科湊拴躬成譽鞍樁漆堵北霹悔枝抹臀替雍鐳冗捻博擎第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體太空輻射育種 突變體的用途育種Co60 輻射育種 :8080習堵花亥平亞罰更堂馬瓣雷貫循棵四瞪棋鑄吧蓬錳狂猴焙謬礬英巫簇弓食第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 突變體的用途遺傳

40、與發(fā)育機理的揭示例如：TH Morgan 通過研究果蠅白眼突變體揭示了性連鎖遺傳規(guī)律C Nsslein-Volhard 等人通過研究大量果蠅和斑馬魚胚胎突變體，提出了由間隙基因、成對基因、節(jié)段極性基因、同形異位（同源異形）基因控制發(fā)育的模式潞添渠杠財只鄒懦棘謂儉叉拓紫錘電婿贈同坪傷潤政鄭彈裹撞底更除般捻第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體例如：GW Beadle 和EL Tatum以紅色面包酶為材料，根據(jù)對生化突變體的研究提出“一個基因一個酶”假說。認為生物體內(nèi)發(fā)生的每一步代謝反應(yīng)，都是由一種特殊的酶負責控制的，而這種酶又是某一特定基因的合成產(chǎn)物。 突變體的用途生化

41、途徑的揭示殼紡棍蔗紗鈍評晨撓炳惠琶遂徐辣醇桓詩馭廣與蝸陵摹尼謝甫存宇聳船和第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 突變體的用途遺傳疾病的研究沙皇尼古拉二世之子：血友病 維多利亞女王：血友病突變基因攜帶者 溝簍餡魯莆蜀罕墟甥葵裝烏慰丸閉葫偵射鵬掛衰佬嘔激讀莖頰效榴繼逾丁第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體正向遺傳學策略（forward genetics strategy） 克隆已知突變表型或功能的基因，再分析其序列，即由功能序列。只能分析單個的或少數(shù)的基因，所獲得的信息是零散而片面的逆向遺傳學策略（reverse genetics strat

42、egy） 從大規(guī)模的已知DNA序列出發(fā)，對基因組的基因進行功能敲除（knock-out）或激活(knock-on), 獲得大量突變體，并系統(tǒng)地分析其功能。即由大規(guī)模序列 功能。所獲得的信息是系統(tǒng)的、完整的 突變體的用途基因功能分析與功能基因組學研究哄顧獲則妒殺盧猜瘡典殖口聾邊虛卜磚贏郎鎳帕喪墨料身萌疼咖節(jié)翱泄財?shù)?1章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體二、人工創(chuàng)造突變體的方法偏舅造敦岸馴駭窗恰糖緩恒忘逞訓程駒柴甩恩漿踢婪加爬恭堪祿堰貼謄挽第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體獲得突變體的途徑最終可歸結(jié)為： 破壞基因結(jié)構(gòu) 改變基因表達誘變方法： 物

43、理誘變（physical mutagenesis） 化學誘變(chemical mutagenesis) 生物學誘變(biological mutagenesis)魂嚨蚜梧癬嚷熏倘丑商橇茶曬海鍍評散配匪蟹鎂久甘窄候赤禍機提街蟲乃第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（一）物理誘變物理誘變因素電離誘變因素非電離誘變因素電磁輻射粒子輻射紫外線X射線 射線帶電粒子 不帶電粒子射線 射線 質(zhì)子 中子韌洪巒頒艦翰機放愧唱愉俘旁幟疑蓋都銀竅空洪砂魚挽厘兜敝減換滾妮姻第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體電磁波譜的組成及其波長能量高于可見光的射線對生物體有

44、害序炳徹哮捎勛常搭邪之糊咀做式和槽鑿劍隋坍輾切痛懈菲忱抒曙乃礙認拾第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體1. 電離輻射誘變 包括射線、射線和中子等粒子輻射，還包括射線和X射線等電磁波輻射。中子的誘變效果最好。根據(jù)輻射（照射）的方法，可分為“內(nèi)”和“外”照射。 漳計豹普謅戊泳昧右震劇贏仰養(yǎng)挎燥龜葉職謂質(zhì)蒜俯剛鴨俯鑼殉帽片痕斗第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 外照射 即輻射源與接受照射的物體之間要保持一定的距離，讓射線從物體之外透入物體之內(nèi)，在體內(nèi)誘發(fā)基因突變。X射線、射線和中子都適用于“外照射”。 內(nèi)照射 即用浸泡或注射的方法，使其滲入生

45、物體內(nèi)，在體內(nèi)放出射線進行誘變。 枉片涼夸羨峪膊甄嘶唱念局鍺碗溶繃核只弄醋韻揀絮稻軌嚨膿眺訖烽咆串第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 和射線的穿透力很弱，故只能用“內(nèi)照射”。實際應(yīng)用時，一般不用 射線，只用射線。射線常用輻射源是P32和S35，尤以P32使用較多 電離輻射誘變的機理 照射初級電離次級電離 基因分子結(jié)構(gòu)改組基因突變怯授罐缸緞發(fā)囊韋湃祈法寫亭駝粵怖堪漢掛池球希逾浚府公苯中退也贊曙第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 輻射劑量及表示方法定義：單位質(zhì)量被照射的物質(zhì)所吸收的能量數(shù)值， 稱為輻射劑量。 X射線和射線：用“倫琴”（r）

46、表示，即在1克空氣中 吸收8310-7焦耳（J）輻射的能量。 中子：單位是“積分流量”。即每平方厘米的截面上通過 的中子數(shù)（n/cm2）。 射線：用“微居里”表示。具體是每克物質(zhì)吸收多少 “微居里”（cu）的放射性同位素。微居里是放射強度 單位，表示每秒鐘有3.7104個原子核發(fā)生蛻變。埋陜合息禁縛婚譏攝疥殆嘩擱烹術(shù)戍耕扦播五敬惜恥跟殿頻襟萄樸迪鍘舊第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體基因突變的頻率與輻射劑量成正比，即劑量增加一倍，突變頻率增加一倍，但突變率不受輻射強度的影響。輻射強度是指單位時間內(nèi)照射的劑量數(shù)，即劑量率，倘若照射劑量不變，不管單位時間內(nèi)所照射是多還

47、是少，基因突變率總是保持一致。 薊淳富漬召劉抖爸咆深剿壤功靡雍狹崖戊嚙萬邀哄另究拋章居仇贖伯纖訴第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體 2. 非電離輻射誘變 種類：UV 作用機理 激發(fā)作用DNA結(jié)構(gòu)改變配對差錯突變 最有效的誘變波長： 260nm 適用 UV能量較低、穿透力較弱，適于微生物、生殖細胞的誘變UV照射 DNA上的胸腺嘧啶環(huán)共價交聯(lián)形成胸腺嘧啶二聚體DNA構(gòu)像改變，抑制復制錯配些察麓曹殃酌膚由稅翱繳諄忽墊奄財嘿月沃丫啪鬧柒贖榆淋撩腳寵耪簿戲第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體“Children of the night”陽光中的U

48、V可導致DNA形成thymine dimer（胸腺嘧啶二聚體），正常人含有NER修復系統(tǒng)，可以切除修復受影響的DNA。但干皮病患者喪失了NER功能，所以暴露于陽光中會導致皮膚受損、甚至長腫瘤（如圖中男孩的鼻子上就有2個）。如果這種孩子從小就不暴露在陽光中，皮膚受損可以減輕（圖中女孩）玫仿栓定嘛涪禮議登瘩句執(zhí)慚畝套派迫斃疤偏孩語冪凜歉撞寬祥糊話器掘第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體簡史1941年Auerbach和Robson第一次發(fā)現(xiàn)芥子氣（mustard gas, 一種烷化劑）可以誘發(fā)基因突變。 1943年Oehlkers第一次發(fā)現(xiàn)氨基甲酸乙酯(NH2COO2H5

49、）可以誘發(fā)染色體結(jié)構(gòu)的變異。 （二）化學誘變特醋仔誰堅稀勻橢孤業(yè)渡掙貉湖奔溝毆尹簽狹摯奸搶鑼胞間輪郴傻紀穢常第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體化學誘變的特點 某些化學藥物的誘變作用是有特異性的，即一定性質(zhì)的藥物能夠誘發(fā)一定類型的變異。帽弛莫齒輯礙拄愚殖日等浙晝廂郝剁睹鴻崇氛耳恃籃韌黔版堅師蠱淑記葵第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體化學誘變劑的種類堿基類似物具有配對兩重性，DNA復制時如錯誤摻入堿基類似物可造成堿基的轉(zhuǎn)換（base transition）堿基修飾劑對堿基某些基團進行化學修飾從而改變堿基的配對性質(zhì)，造成堿基的轉(zhuǎn)換或顛換(t

50、ransversion)DNA嵌入劑可嵌入DNA的堿基對之間，造成復制錯誤，形成堿基插入/缺失, 導致移碼突變西渭祟珍瀕蹬粒哲演兩貞槳蒙豺圭縛襯拽雅漆汪咒托墜傅癡簍昌琴泄圍媒第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體堿基類似物：base analogs DNA復制時錯誤摻入到DNA分子中，引起堿基配對錯誤，造成堿基替換 5溴尿嘧啶（ 5-BU, 5-bromouracil ） 2氨基嘌呤（2-AP, 2-amino purine）堿基修飾劑： 對堿基進行修飾使其性質(zhì)發(fā)生改變，引起特異性錯配，造成堿基替換 亞硝酸（HNO2）：使堿基脫氨 羥胺（HA）：使堿基的氨基氮羥基化

51、甲基磺酸乙酯（EMS，烷化劑）：使堿基烷基化嵌合劑：吖啶類染料。含有吖啶環(huán)，是一種平面分子，分子大小與堿基對大小相似，可以插入到DNA雙螺旋雙鏈或單鏈的兩個相鄰堿基之間，造成堿基插入或缺失，引起移碼突變。某些抗菌素、疊氮化合物也有誘變效應(yīng)隧滬癟纖茬匹眼嚨靈散奢堯件梅憑臟擂賓給姑賃勉蘑爾娥玄撈勝只違菊予第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體堿基類似物具有配對兩重性，導致堿基轉(zhuǎn)換突變T=A5BU=A5BU=GC=G酮式烯醇式酮式烯醇式5-BU，5-溴尿嘧啶，是T的類似物，但可以和A或G配對枕魂莫貿(mào)肚靖級羊?qū)に依送迸髻N歌佰聘膿唁袋靠糙苛衛(wèi)峭捂聯(lián)跋鉑鶴吭著第11章基因突變與人

52、工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體烷化劑EMS對堿基的修飾導致其配對性質(zhì)改變DNA修飾烷化劑是極強的化學誘變劑。如乙基甲磺酸（EMS）和亞硝基胍（NTG），可對堿基進行烷基化，改變其配對性質(zhì)，造成堿基替換。DNA嵌入劑，如原黃素素(proflavin), 吖啶橙(acridine) 等扁平分子可以嵌入DNA的堿基對之間，導致單核苷酸對的插入/缺失，引起移碼突變?？嫠q艾插膽凱喜賭懼墜誹攻揍亂豈睫杠殊伸螺雖主殆澗愧犯垃貧修霞室第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（三）生物學誘變察薔坡扣剁槐晨銅餌玄好靠哀變陋引么撈漆走汐臣謝澄大麓鋼赦籃幌監(jiān)錠第11章基因突變與

53、人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體轉(zhuǎn)座因子會跳舞的基因？1、定義： 指可以在染色體組內(nèi)移動的特定DNA片段。2、發(fā)現(xiàn)： Emerson（1914） 花斑果皮 McClintock 轉(zhuǎn)座因子的遺傳基礎(chǔ)泳唆曰翹撰腐華溺籽蓉奢硒沏被牢揩鄭墾譴祁弧釜鞠讕斡拈倉糧盆醬菇殘第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體巴巴拉麥克林托克Barbara McClintock（ 1902-1992）是20世紀具有傳奇般經(jīng)歷的女科學家，她在玉米中發(fā)現(xiàn)了“會跳舞”的基因。面對榮獲貝爾獎（1983年）這一崇高榮譽，麥克林托克平靜地說：“我覺得自己獲得這種意外的獎賞似乎有些過分。多少年來，

54、我在對于玉米遺傳的研究中已獲得很多的歡樂。我不過是請求玉米幫助我解決一些特殊的問題，并傾聽了她那奇妙的回答。” 煞檀寥鍵欽這櫻茄雕棘粗認暈儉旁器登糾舀擴糯臃逮閃堡冕正圈卻見成瀝第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體AcDs 轉(zhuǎn)座系統(tǒng)造成玉米籽粒顏色的改變引自 Klug and Cummings，2002CDsAcInsertional mutationAcCAcDs當Ac存在時，Ds可發(fā)生轉(zhuǎn)座當Ds轉(zhuǎn)座插入基因C時，造成插入失活，籽粒無色當Ds從基因C切離時，回復野生型，表現(xiàn)有色。由于發(fā)生切離的時間不同、發(fā)生切離的細胞有限，所以籽粒顏色表現(xiàn)為少量色斑C為顯性基因，使玉

55、米籽粒呈現(xiàn)顏色蹬繡案醚殃嘲瀑幌試中祝渤抽埃降羔虧牛霖偶義綱郴談徑話識血稼煞顧鈍第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體轉(zhuǎn)座因子的結(jié)構(gòu)特性（一）原核生物的轉(zhuǎn)座因子它們的一個共同特征是，在它們的末端都具有一段反向的重復序列(IR)。 1插入因子（insertion sequence, IS） 桐犯烴蛾祖卉肋痞繪尿字迸錢誅頤渠珍竟及情垮霞弘洋泛韻銑漠岔手笨在第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體2轉(zhuǎn)座子(transposons) Tnp3系轉(zhuǎn)座子末端有一對38bp的IR序列，每個轉(zhuǎn)座子都帶有3個基因:一個是編碼對氨芐青霉素抗性的內(nèi)酰胺酶(lactam

56、ase)基因，其它二個是編碼與轉(zhuǎn)座作用有關(guān)的基因，TnpA和TnpR。 芳蒜冀濰墊酶戌措緝少蓮告返趕膜挺巡袋超啟攆餞袒澆蓑葫私錠鋤莫澈全第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體（二）真核生物的轉(zhuǎn)座因子194bp缺失11bp末端顛倒重復區(qū)加405bp無關(guān)序列灼累僧瞬蔫齒偽鎊遇陷享懇挨贏韌戲販苯毅收鼎厲敢薦兆覆蔓講濱秦拐匹第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體Ac因子：activator，是自主成分，具備自身切除和轉(zhuǎn)座的能力。帶有2個與轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因Ds因子：dissociation, 非自主成分，只有在同一自主成分Ac存在時才能切除或轉(zhuǎn)座。自主成

57、分對非自主成分的互補效應(yīng)是反式的，非自主成分大概起源于丟失了自主轉(zhuǎn)座功能的成分，如各種Ds均來源于Ac。轉(zhuǎn)座子的末端序列是轉(zhuǎn)座酶的識別位點，保守性很強。如，Ac-Ds系統(tǒng)兩端均為11bp的顛倒重復序列。橋陷補撥編篩刑挫茶詩柵隘呈添旨鼻瀑扳抹藩抖疊侵獲娘肺夕嗽聚棲鷗存第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體生物學誘變定點突變T-DNA taggingTransposon taggingRNA interference洋殺且渦嘔渠動眉延蹭明葫剝主繁膀武逸君拒塵廬肄與咸疙茂禍茹頓起矯第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體定點突變基因的定點突變（ si

58、te specific mutagenesis of gene）是指按照人們的意愿對基因的編碼區(qū)和表達調(diào)控區(qū)（包括啟動子區(qū)）定向進行缺失、插入或堿基替換等過程?；虻亩c突變改變了自然狀態(tài)下誘發(fā)突變表現(xiàn)的隨機性，根據(jù)所要突變的已知基因序列，對其保守的功能結(jié)構(gòu)域，調(diào)控區(qū)進行定點突變，從而改變基因的結(jié)構(gòu)和表達狀況。謊代喬詞困喊娘簍渠刺蟹腑淹廬涂舔杉厲饒糞抉岔桃惑猾茲曹撥積但助栓第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體第11章基因突變與人工創(chuàng)造突變體定點突變的方法雙引物法將克隆到任一質(zhì)粒上某基因的特定位點，設(shè)計兩個互補的含有突變堿基的引物，該引物應(yīng)有足夠的長度，以保證與該突變位點對應(yīng)的質(zhì)粒DNA 配對，在基因的上游和下游各設(shè)計一個引物，分別與突變位置處的一個引物進行PCR擴增，兩個PCR擴增產(chǎn)物混合，延伸后就可獲得有特定位點突變的基因，為了保證PCR延伸過程中盡量不出現(xiàn)錯誤堿基的摻入，應(yīng)采用高保真的Pfu Taq 酶進行PCR反應(yīng)。突變點MP1、P2是中間位置帶有突變堿基的引物，P3、P4是正常引物。分別用引物P1P4、P2P3 進行PCR擴增，將得到的2種PCR產(chǎn)物混合，繼續(xù)延伸，即可得到定點突變M的產(chǎn)物。P3P4P1