课题基因突变与染色体变异.ppt

课题八 基因突变与染色体变异 以上各章所论述的可遗传的变异都是基因重组的结 果。基因重组只限于原有基因之间关系的变动，而 没有涉及遗传物质的变化。生物的遗传变异除基因 重组外，还有两类：一是基因突变，另一是染色体 变异。 课题八 基因突变与染色体变异 本章重点： 1、基因突变 2、染色体变异 基因突变概说 基因突变概念：指染色体上某一基因位点发生了分子结构的变化，形成了与原来基因成对性的等位基因。亦称“点突变”。 基因内部发生可遗传的化学性质的变化 基因的化学性质发生了变化，可能引起表现型发生相应的变化 是新基因的唯一来源，是生物进化的原始材料。 基因突变概说 基因突变的频率和时期 据估计，自然界高等生物基因突变率为1×10-5－1×10-8　，即在10万至－亿个配子中只有一个发生突变。 任何时期均可发生基因突变，但性细胞突变率高于体细胞。 突变体 由于基因突变而表现突变性状的细胞或个体，称为突变体或突变型。 形态突变 生化突变 形态突变 突变导致形态结构，如形状、大小、色泽等的改变。 普通绵羊的四肢较长，而突变体安康羊的四肢很短。 普通水稻株高一般在1.50m以上，矮秆突变体20～80cm。 又称为可见突变 形态突变： 人类的白化症 生化突变 突变主要影响生物新陈代谢过程，导致特定的生化功能的改变或丧失。 如细菌的营养缺陷型 事实上大多数基因的作用就是决定特定的生化过程，而生化过程才能决定形态结构 在这个意义上说，几乎所有的基因突变都是生化突变。 基因突变特征一 （一）突变的重演性和可逆性 同一突变可以在同种生物的不同个体多次发生称突变的重演性。 突变时，显性基因可以突变为隐性基因，隐性基因又可以突变为显性基因，这称突变的可逆性。 正突变：A→a 一般情况下正突变总是高于反突变 反突变：a→A　 基因突变特征二 （二）突变的多方向性和复等位基因 基因突变可以朝多个方向发生，但也有一定范围。 复等位基因：是指在同一基因位点上，生理功能与性状表现各不相同，但呈对性关系的基因。A可以突变为a、a1、a2、a3......，对A 来说都是隐性基因，它们的生理功能与性状表现各不相同。这些基因都位于同一个基因位点上，存在对性关系，故称之。 基因突变特征三 （三）突变的有害性和有利性 １、大多数突变不利于生物的生长发育，因为任何一种生物的基因型都是经历了长期的自然选择的结果，突变打破了某种协调关系，在一定程度上干扰了内部生理生化的正常进行。 ２、少数突变对植物本身和人类都是有利的，如抗病性。 突变的有利性和有害性 1、有害突变 2、中性突变 3、有利突变 1、有害突变 大多数基因的突变对生物的生长和发育是有害的 极端的会导致突变体死亡 导致个体死亡的突变，称为致死突变。 2、中性突变 突变不影响生物的正常生理活动，仍能保持正常的生活力和繁殖力，这类突变称为中性突变。 小麦粒色的变化，水稻芒的有无，果树叶片形状的变化等。 中性突变能够为自然选择所保留，因而是生物进化的重要途径 3、有利突变 有少数突变不仅对生物的生命活动无害，而且有利 如植物的抗倒伏性、早熟性 突变的有害性有利性是相对的 在一定的条件下，突变的效应可以转化 高杆作物群体中出现矮杆的突变体 有的突变对生物本身有害，却对人类有利 玉米、水稻、高粱等作物的雄性不育性，是人们利用杂种优势的好材料。 有些突变对生物本身有利，却对人类不利。 谷类作物的落粒性 基因突变的重演性 同一突变可以在同种作物的不同个体间多次发生，且发生频率也相似 突变的可逆性 显性基因A→隐性基因a 正突变 隐性基因a→显性基因A 回复突变或反突变 正突变率u 回复突变率v 。 大多数情况下，u＞v。 野生型基因内部每一个突变子都可能发生改变而导致基因突变 突变了的那个位点恢复原状才能使该基因回复为野生型。 大肠杆菌中 his+→ his- 2×10-6 his- → his+ 4×10-8。 基因突变的多方向性: 基因突变的方向是不固定的，A→a1;A→a2;A→a3，是随机的 复等位基因就是突变的多方向性造成的 复等位基因 一个基因座位上有两个以上的等位基因。 烟草：自花授粉不能结实由一组15个复等位基因控制（S1、S2、、、S15 ） 基因突变的平行性: 亲缘关系相近的物种往往发生相似的基因突变。 基因突变的鉴定 禾谷类作物基因突变的鉴定 微生物生化突变型的鉴定 禾谷类作物基因突变的鉴定 1、是可遗传的变异还是不可遗传的变异？ 和