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(dòng)、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(lái)基因形成對(duì)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(gè)體數(shù)總個(gè)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(guò)程，導(dǎo)致一個(gè)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(yíng)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(gè)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(shí)才有致死效應(yīng)，常見。致死作用時(shí)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(shí)能在大腸桿菌宿主中正常生長(zhǎng)，形成噬菌斑，但是在42℃時(shí)是致死的。9一般特征：隨機(jī)性：發(fā)生的時(shí)間、個(gè)體、基因不可預(yù)知。稀有性：突變率10-4重演性：同一突變?cè)谕晃锓N能夠以相同的頻率再次發(fā)生?？赡嫘裕赫蛔兎赐蛔儯ɑ貜?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(duì)于某個(gè)個(gè)體，某一個(gè)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(duì)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(shí)，株間雜交能結(jié)實(shí)。由S1、S2、S3、S4等一組復(fù)等位基因控制。實(shí)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。—伴性致死：平衡致死品系：15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(wú)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(duì)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(cè)。

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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(gè)體數(shù)M2總個(gè)體數(shù)×100%20多種

如果肺炎的診斷成立，評(píng)價(jià)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(xiǎn)因素會(huì)增加肺炎的嚴(yán)重程度和死亡危險(xiǎn)：（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(guò)院、疑有誤吸、神志異常、脾切除術(shù)后狀態(tài)、長(zhǎng)期嗜酒或營(yíng)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(shí)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(shí)驗(yàn)室和影像學(xué)異常血白細(xì)胞計(jì)數(shù)>20X109/L；呼吸空氣時(shí)動(dòng)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(yáng)性、代謝性酸中毒、凝血酶原時(shí)間和部分激活的凝血活酶時(shí)間延長(zhǎng)、血小板減少；X線胸片病變累及一個(gè)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(méi)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(dòng)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(guó)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(guó)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(gè)基因一個(gè)酶”假說(shuō)：Beadle（1941）：紅色面包霉（鏈孢霉）營(yíng)養(yǎng)缺陷型一個(gè)基因一種酶一個(gè)生化反應(yīng)一個(gè)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€(gè)生化反應(yīng)233.鏈孢霉的生化突變——營(yíng)養(yǎng)缺陷型生化突變控制生化過(guò)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(yíng)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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(wú)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(cè)定：Muller-5技術(shù)可以檢測(cè)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(duì)交配，看F2代分離情況。291、果蠅的X-連鎖基因突變的測(cè)定P♀XBWaXBWa×♂XY（待測(cè)果蠅）↓F1XXBWa×XBWaY（Muller-5雄果蠅）↓F2

XBWaXBWaXXBWa

XBWaYXY♀♀♂♂（1）如果無(wú)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(duì)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(duì)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(cè)定果蠅常染色體上基因突變檢測(cè)平衡致死系單對(duì)交配待測(cè)♂

(1)如果待測(cè)染色體上無(wú)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(cè)染色體上有致死基因，則F3代只有翻翅。(3)如果待測(cè)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(duì)）的改變而引起的突變。即單個(gè)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：?jiǎn)?dòng)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(cuò)義突變：UGU（cys）UGG（trp）—同義突變UGU（cys）UGC（cys）—無(wú)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(jiǎn)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?；騼?nèi)抑制：同一個(gè)基因內(nèi)不同的另一個(gè)突變掩蓋了原來(lái)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(guò)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?cè)恚涸贒NA復(fù)制時(shí)引起堿基錯(cuò)配，最終導(dǎo)致堿基對(duì)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(guò)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?cè)恚篍MS、MMS等烷化劑都帶有1個(gè)或多個(gè)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(huì)使D