2023學(xué)年完整公開課版基因突變

生物進(jìn)化的多樣性？遺傳信息的穩(wěn)定性（DNA的準(zhǔn)確復(fù)制）遺傳信息的可變性(基因突變)生物進(jìn)化的主要來源？變異不可遺傳可遺傳4猿人類猿腦

人腦MYH16一、物體通過哪些方式發(fā)生變異、變異特點(diǎn)？二、某DNA模板鏈的堿基順序是：GGGGTACTCCTGACAATATACTGC1.編碼的多肽鏈氨基酸順序是怎樣的？2.如果DNA中第一個(gè)G缺失，氨基酸的排列順序又是怎樣的？3.如果發(fā)生T置換第三個(gè)A，氨基酸的排列順序又是怎樣的？三、

說明人類ABO血型的IA、IB、i基因之間的顯性關(guān)系。試回答以下婚配中子女的可能血型及基因型：（1）O血型女子和AB血型男子結(jié)婚（2）O血型的男女結(jié)婚（3）A血型男子和B血型女子結(jié)婚四、突變體如何鑒定，如何鑒定顯隱性突變？如何測定突變率？五、解釋煙草的自交不親和性？六、誘發(fā)基因突變的途徑？1、生物體通過哪些方式發(fā)生變異、變異特點(diǎn)？2、誘發(fā)基因突變的方法？誘變后代如何選擇？某DNA模板鏈的堿基順序是：GGGGTACTCCTGACAATATACTGC1.編碼的多肽鏈氨基酸順序是怎樣的？2.如果DNA中第一個(gè)G缺失，氨基酸的排列順序又是怎樣的？3.如果發(fā)生T置換第三個(gè)A，氨基酸的排列順序又是怎樣的？單元三作物育種的基本原理

3-3遺傳信息的改變

3-3-1基因突變基因突變基因突變的類型一、基因突變(genemutation)：

也稱點(diǎn)突變(pointmutationn)，是一個(gè)基因內(nèi)部DNA分子結(jié)構(gòu)的改變。

是DNA堿基對的性質(zhì)、數(shù)目或序列的改變，涉及一對核苷酸到一系列核苷酸對，由原來的某一基因變?yōu)樗牡任换?。特點(diǎn)：高稈基因D→矮稈基因d類型：形態(tài)突變（可見突變）影響生物體的外觀形態(tài)結(jié)構(gòu)。形態(tài)、大小、色澤，矮稈突變、果蠅的復(fù)眼和眼色變異生化突變影響生物的生化代謝過程，雖沒有明顯的形態(tài)效應(yīng)，但卻導(dǎo)致某特定生化功能的改變或喪失。如：營養(yǎng)缺陷型、人類的半乳糖血癥。致死突變引起生物體生活力下降乃至死亡的突變。分為隱性、顯性致死突變。WW(綠株)Ww（綠株）1WW2Ww1ww（白化苗）突變動(dòng)物

純合顯性致死(小鼠毛色遺傳)以黃色鼠與黃色鼠交配的后代分離的比例總是2黃色∶1黑色；黃色鼠與黑色鼠交配的后代分離比例都是1黃色∶1黑色條件致死突變某突變在一定的條件下表現(xiàn)致死效應(yīng)，而其他條件下卻能存活?？蛇M(jìn)行基因作用的敏感時(shí)期的研究。如：某細(xì)菌的溫度敏感突變型：30℃正常生長，42℃左右或低于30℃致死?；蛲蛔兓蛲蛔兊念愋突蛲蛔兊臋C(jī)理突變的本質(zhì)基因的核苷酸序列即堿基序列發(fā)生了改變。突變的機(jī)理1、堿基置換轉(zhuǎn)換：一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤或一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶替代。顛換：嘌呤與嘧啶之間的替代。DNA：ATGATTRNA：UACUAAtyr（酪氨酸）終止信號DNA：ATGATTRNA：UACUAAtyr（酪氨酸）終止信號DNA：GCGGCARNA：CGCCGU精氨酸

DNA：CTTCATRNA：GAAGUA谷氨酸纈氨酸無義突變同義突變錯(cuò)義突變2、移碼突變DNA分子中，一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)鄰接的核苷酸的插入或缺失，造成這一位置以后的一系列編碼發(fā)生移位錯(cuò)誤的突變。效應(yīng)較劇烈。DNA：CTTCTTCTTCTT…….RNA：GAAGAAGAAGAA……谷氨酸多肽DNA：CCTTCTTCTTCT…….RNA：GGAAGAAGAAGA……甘氨酸開頭的精氨酸多肽DNA：CTTCTTCTTCTT…….RNA：GAAGAAGAAGAA……

DNA：TTCTTCTTCTTC…….RNA：AAGAAGAAGAAG……賴氨酸多肽

開頭插入C

開頭缺失C基因突變基因突變的類型基因突變的機(jī)理基因突變的時(shí)期及表現(xiàn)基因突變的時(shí)期性細(xì)胞aa→Aa顯性突變AA→Aa隱性突變分析基因突變表現(xiàn)的時(shí)間及純合的速度？體細(xì)胞：“芽變”：發(fā)現(xiàn)性狀優(yōu)良的芽變及時(shí)扦插、壓條、嫁接或組織培養(yǎng)繁殖和保留芽變整枝突變個(gè)別花又回復(fù)突變“鑲嵌體”：突變性狀表現(xiàn)

無性繁殖、有性繁殖

自花授粉、異花授粉

突變程度:大突變微突變

質(zhì)量性狀數(shù)量性狀

30突變體顯性突變

隱性突變

基因突變

突變率

鑒定基因突變基因突變的類型基因突變的時(shí)期及表現(xiàn)植物基因突變的鑒定

一、遺傳變異真實(shí)性的鑒定高稈矮稈基因突變

鑒定環(huán)境影響33突變體親本同年種植與親本不一樣與親本一樣基因突變環(huán)境影響34二、顯性突變、

隱性突變的鑒別突變株親本突變性狀親本性狀×突變株親本性狀突變性狀親本×親本性狀隱性突變顯性突變突變率的測定突變率：突變個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例。有性生殖生物

突變率通常是用每一配子發(fā)生突變的概率。即用一定數(shù)目配子中的突變配子數(shù)表示無性繁殖生物

如細(xì)菌的突變率是用每一細(xì)胞世代中每一細(xì)菌發(fā)生突變的概率即用一定數(shù)目的細(xì)菌在分裂一次過程中發(fā)生突變的次數(shù)表示。例如：大腸桿菌在一個(gè)世代中一個(gè)細(xì)胞發(fā)生的突變率：鏈霉素抗性基因strR為4*10-10乳糖發(fā)酵基因1ac-為2*10-7突變率的測定花粉直感：估算配子的突變率玉米：非甜Su、

甜粒suPsusu×SuSu對父本進(jìn)行射線處理F1大部分為Susu，極少數(shù)為susu

如果10萬粒種子中有5粒為甜粒則突變率=5/100000=1/2萬根據(jù)M2出現(xiàn)突變體占觀察總個(gè)體數(shù)的比例進(jìn)行估算突變率：M2突變體數(shù)/觀察總個(gè)體數(shù)基因突變基因突變的類型基因突變的時(shí)期植物基因突變的鑒定基因突變的特征玉米br-z矮生基因(brachtic-z)的主要遺傳效應(yīng)是抑制節(jié)間的伸長，對果穗以下的節(jié)間抑制尤為明顯。在不同省份的玉米等品種中均已發(fā)現(xiàn)br-z矮生基因如：遼寧的“馬圈快”山西的“金皇后”河南的“武步矮”四川的“龍門大心”和“搬不倒”突變的重演性

可逆性

正突變(u)

(野生型基因變?yōu)橥蛔兓?

水稻有芒A無芒a反突變(v)(突變基因變?yōu)橐吧突?

突變的多方向性

基因突變的方向不定，可多方向發(fā)生

如Aa可以Aa1、a2、a3…都是隱性，a1a2a3…對A來說都是對性關(guān)系，但其之間的生理功能與性狀表現(xiàn)各不相同。AA×a1a1F2呈3：1或1：2：1a1a1×a2a2F2呈3：1或1：2：1說明它們位于同一基因位點(diǎn)上，即同一染色體位置上。復(fù)等位基因指位于同一基因位點(diǎn)上各個(gè)等位基因的總體，由同一位點(diǎn)上突變出來的一系列等位基因。煙草15個(gè)自交不親和的復(fù)等位基因S1S2……S15？人類血型由三個(gè)復(fù)等位基因IA、IB和i決定，其中IA、IB對i基因均為顯性、IA與IB間無顯隱性關(guān)系。植物“血型”O(jiān)型：蘋果、草莓、西瓜等；B型：枝狀水藻等；AB型：葡萄、李子、蕎麥等；A型：尚未發(fā)現(xiàn)。突變的有害性致死突變：導(dǎo)致個(gè)體死亡的突變。植物：最常見的為隱性白化突變

突變自交綠株綠株3綠株：1白化苗(死亡)WWWwWW+Wwww動(dòng)物

純合顯性致死(小鼠毛色遺傳)以黃色鼠與黃色鼠交配的后代分離的比例總是2黃色∶1黑色；黃色鼠與黑色鼠交配的后代分離比例都是1黃色∶1黑色雜合顯性致死突變顯性致死突變在雜合狀態(tài)時(shí)即可死亡，不會產(chǎn)生雜合體。例如：人神經(jīng)膠癥突變基因可引起皮膚畸形生長，嚴(yán)重智力缺陷，多發(fā)性腫瘤具有這個(gè)雜合基因的人在年輕時(shí)死亡。純合隱性致死突變?nèi)说摹爱惾景装V腦病”由aa基因控制，隱性純合致死。病癥發(fā)病初期可以活動(dòng)，后期成為植物人，直至死亡，何時(shí)發(fā)病不知?？梢砸恢钡匠赡杲Y(jié)婚后發(fā)病。至1999年全世界僅發(fā)現(xiàn)200例，我國有18例。伴性致死突變致死突變可發(fā)生在常染色體上也能發(fā)生在性染色體上，致死突變發(fā)生在性染色體上可引起伴性致死。有利突變水稻有芒無芒小麥紅皮白皮又如抗倒、抗病、早熟等突變。突變有害性的相對性高稈矮稈人類需要和生物本身突變利弊的不一致性落粒性、雄性不育突變的平行性:基因突變基因突變的類型基因突變的時(shí)期植物基因突變的鑒定基因突變的特征基因突變的誘發(fā)誘發(fā)基因突變的方法？物理誘發(fā)電離輻射+非電離輻射能量較高的輻射：如紫外線：除產(chǎn)生熱能外，還能使原子“激發(fā)”。高能量輻射：如X射線、α射線、β射線、γ射線、中子等除產(chǎn)生熱能，激發(fā)原子，還能使原子“電離”。電離輻射誘變外照射：輻射源與接受照射的物體間保持一定距離，讓射線從物體之外透入體內(nèi)，誘發(fā)基因突變。內(nèi)照射：一般是用浸泡或注射法，使輻射源滲入生物體內(nèi)，在體內(nèi)放出射線，進(jìn)行誘變。γ射線：穿透力強(qiáng)，射程遠(yuǎn)，速度快，效果好，射線源主要是鈷60，銫137。中子：誘變力強(qiáng)，效果好。非電離輻射誘變紫外線：主要作用于嘧啶，使得同鏈上鄰近的嘧啶核苷酸之間形成多價(jià)的聯(lián)合。T=T二聚體綜合效應(yīng)誘變太空誘變、失重、真空、超凈、無地球磁場影響、衛(wèi)星發(fā)射和返回時(shí)的劇烈震動(dòng)化學(xué)誘變損傷小，誘變率低，但有利突變多，具有一定的特異性，一定性質(zhì)的誘變劑可能誘發(fā)一定類型的變異。1941年Auerbach和Robson第一次發(fā)現(xiàn)芥子氣可以誘發(fā)基因突變；1943年Oehlkers第一次發(fā)現(xiàn)氨基甲酸乙酯NH2CooC2H5)可誘發(fā)染色體結(jié)的變異；

妨礙DNA某一成分的合成，引起DNA變化