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4M.G.第二章基因突变,3节 微生物遗传 教学课件

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《基因突变》PPT课件

《基因突变》PPT课件
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
镰刀型细胞贫血症病因的图解
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT
_根__本__原因
GUA
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
镰刀型细胞贫血症病因:
思考
DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状 的改变。那么如果发生碱基对的增添或缺失，是否也可能引起生物性 状的改变呢?
神奇的太空育种
太空椒
普通青椒
分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突 变的可能，从而防止细胞发生突变？
夏季涂抹防晒霜 青少年少上网，少用手机
物理因素 物理因素
不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）化学因素
少吃烧烤和油炸食品
化学因素
接种乙肝疫苗
生物因素
基因突变的类型
A、自发突变:自然发生的突变
如:正常绵羊突变产生 短腿安康羊
• 是生物变异的根本来源，是生物的进化的原材料。
原基因 突变
新基因（等位基因）
基因型（改变）
表现型（改变）
引发生物变异
不同生物的可遗传变异来源： 病毒—— 基因突变
原核生物—— 基因突变
真核生物——
基因突变、基因重组、 染色体变异
精典例题
1、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
4、某自花传粉植物连续几代开红花，一
次开出一朵白花，白花的后代全开白花，
其原因是（）
A
A．基因突变 C．基因分离
B．基因重组 D．环境影响
5、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患
者,其父母正常，请判断这人性状最可能是（）

人教版生物必修二基因突变ppt课件PPT

人教版生物必修二基因突变ppt课件PPT

基因突变能遗传吗
思考：基因突变一般会发生在什么时候？
DNA复制（有丝分裂间期、减数第一次分裂间期）
1）基因突变若发生在配子中(减数分裂)将遵循遗传规律传递给后代。 2）若发生在体细胞(有丝分裂),一般不能遗传。 3)有些植物体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖传递给后代。 4）人体某些体细胞的基因(原癌基因和抑癌基因)突变有可能发展成癌细胞。
有害的基因突变
人教版生物必修二基因突变ppt课件PP T
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三、基因突变的特点 4.多害少利性 大多数基因突变是有害的
有利的基因突变
人教版生物必修二基因突变ppt课件PP T
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三、基因突变的特点 灰
老
5.不定向性
鼠
灰毛基因会突
一、变异的类型
表现型
不可遗传的变异（遗传物质未改变）
改变
=
基因型 + 环境
改变
可遗传的变异
（遗传物质发生改变）
基因突变 基因重组 染色体变异
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二、基因突变的实例
正常红细胞
镰刀型细胞贫血症
正常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… 异常 …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
基因突变的结果
一个基因突变后产生的是它的等位基因
总结：基因突变不改变生物性状的原因有哪些? ①一种氨基酸可能有多种密码子 ②显性纯合子突变成杂合子( AA——Aa)
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基因突变的实质
基因突变是染色体的某一位点上基因的改变， 使一个基因变成它的 等位基因 ( A——a或a——A), 不改变染色体上基因的 数量， 只改变基因的内部结构并且通常会引起一定的表现型的 变化.

《微生物的基因突变》PPT课件

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碱基置换的错义突变
错义突变,mis-sense mutation,指DNA分子上的密 码子的碱基被置换，形成 新的密码子，它编写的氨 基酸与原氨基酸不同，使 多肽链上的氨基酸排序发 生变化，生物表型因此会 发生变化。
此处亮氨酸变成缬氨酸。
碱基置换的移码突变
移码突变是在DNA分子上的密码子中添加或 丢失一或几个碱基，其结构造成从改变的碱 基开始所有其后的密码子碱基都往后移动， 使多肽链上的氨基酸序列发生很大的变化， 将出现明显的遗传性状变异。
简便高效筛 选突变 方 法。
影印平板试验
影印培养法说明
链霉素的抗性突变体是大肠杆菌在没有接触到 药物之前就已经在的，是自发产生的，与周围 环境中的链霉素毫无关系，它仅仅起着筛选检 出的作用。
第三节 突变体的形成
突变体是基因突变的结果，它会影响或改变微 生物某一形态或生化性状，通过细胞繁殖、， 由这种突变形成的性状遗传给后代，发育成的 新遗传型个体。
oC下生长正常,却不能在42 oC下生长; T4噬菌体的某些突变 株在25 oC下具有感染性,而37 oC下丧失
形态突变型(morphological mutant)
即由突变而产生 个体或菌落形态所发生的非选择性突变 例: 孢子有无或颜色变化、鞭毛有无或荚膜有无的
突变，有时可引起菌落表观改变而具有选择性。
缺失和重复
缺失损伤是不可逆的 ，对生物体而言也是 有害的，会造成遗传 平衡失调。
重复突变，从微生物 育种角度而言，可能 获得具有人们需要的 优良性状的新个体， 如大幅度提高产量。
倒位
倒位是指染色体部分节段 的位置顺序颠倒而形成的 一段不正常的染色体。
倒位分臂内倒位和臂间倒 位。前者染色体外形不会 改变，后者形状会发生改 变，但两者表型基本一致 。

基因突变 知识点ppt课件

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PPT学习交流
6
5．基因突变一般发生在DNA复制过程中，基因重组 一般发生在受精作用过程中。( )
【答案】 ×
6．杂交育种(常规育种)依据的原理是基因重组。 ()
【答案】 √
PPT学习交流
7
二、选择题
7．(2011·福建模拟)下列各项中可以导致基因重组 现象发生的是( )
A．姐妹染色单体的交叉互换 B．等位基因彼此分离 C．非同源染色体的自由组合 D．姐妹染色单体分离 【解析】 等位基因分离、染色单体分离与基因重 组无关，姐妹染色单体不发生交叉互换；只有非同源染 色体的自由组合可导致基因重组。 【答案】 C
(1)图中③表示__________；④表示__________；⑤表示
_______，此过程发生在___P_PT_学_习_交_流__时期。
13
(3)基因工程中，将外源基因导入受体细胞时，常用 的运载体有__________(至少两例)。
(4)番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制 作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将 番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内。玉米获得了与 番茄相似的抗虫性状，玉米新品种的这种变异的来源是 图中[ ]__________。传统的育种方法一般只能在同一 种生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到另一 种生物上。基因工程的出现使人类有可能__________。
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变 异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下 一代
PPT学习交流
30
【解析】 DNA分子中没有I元素，所以131I不会插 入DNA分子或替换其中的碱基而引起基因突变，所以积 聚在细胞内的131I可能直接造成染色体断裂、缺失或易位 等染色体结构的变异，而这种变异发生在体细胞，一般 不可能传递给下一代。

微生物遗传育种,基因突变ppt课件

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产量突变型
第二节 基因突变的规律
一、不对应性 即突变的性状与引起突变
的原因无直接对应关系。
第二节 基因突变的规律
1. 波动试验(Fluctuation test) 又称变量 试验或彷徨试验
1943年，S. E. Luria和M. Delbrück 发表了利用波动试验研究细菌抗噬菌 体突变的论文，揭开了细菌遗传学的 新篇章。
突变包括染色体数量的变化和染色体上 基因本身的变化等多种多样的现象。
染色体较大范围结构的变化称为染色体畸变 （Chromosomal aberration），即DNA的大段变 化（损伤）的现象。染色体上基因本身的变化称 为基因突变（Gene Mutation）。染色体数量变 化和染色体畸变对进化学家和植物育种学家来说 相当重要，对于微生物遗传及育种来说不如基因 突变重要。
例如： CGSC4252: F' 105T thr-1 leuB6 thi-1 argE3 his-4 proA2
recA13 lacY1 galK2 mtl-1 xyl-5 ara-14 rpsL31 tsx-33 λ-
supE44
三、突变的分类
1、按照突变生成的过程（或原因）来看：可分为自发突 变和诱发突变。
二、基因符号与命名规律
1946年，J.lederberg发现细菌杂交时， E.coli菌中所报导的突变型不过十几个， 大约二十年后，在E.coli中已经定位的基 因有650个，大约又十年后增加了200个， 到1983年这个数字已经增加到1027个。
基因命名规则：
1、每一个基因座位都用斜体小写的3个字母来表示，一 般这三个字母是代表该基因的一个或两个或三个英文单 词的前三个字母。如色氨酸基因trp（tryptophan），但 也有例外，如xis（excision）是切除修复基因。

高中生物必修二基因突变ppt课件

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6.人工诱变在育种上的应用：
总结
基因突变是基因分子结构的改变。在一定的外界 条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程 出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序 的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。这 种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物 性状的改变。 基因突变具有广泛性，在动物界、植物界以及人 类，甚至细菌、病毒各种生物中都可能发生。基因突 变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产 生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生 了新的基因，产生出新的遗传物质。因此，基因突变 是生物产生变异的主要原因，为进化提供了原始材料， 又是生物进化的重要因素之一。
思考： 1．基因突变能产生新的基因吗？ 能 变 突变 异 2．这些新的基因产生的新性状对生物的 的 新基因（等位基因） 生存是有利还是有害? 根 取决于环境 本 基因型（改变） 3．自然环境会选择哪些个体生存下来？ 来
果蝇 家鸽 人
正常枝——短果枝
红眼——白眼 长翅——残翅 羽毛白色——灰红色 正常色觉——色盲
玉米白化苗 人类多指
正常肤色——白化病
讨论与思考
你认为突变有什么特点？
一
在生物界普遍存在；
[探究] 基因突变有何特点？
思考 1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？
任何时期 2、基因突变发生的时期与突变性状在生物体的 表现部位及范围大小有没有关系？ 有 受精卵发生了基因突变，突变性状 根部 以被子植物的个体发育为例： 可能表现在生物体的什么部位？ 具根茎叶
体细胞可以发生基因突变
分裂间期 （但一般不能传给后代） 生殖细胞可以发生基因 生殖细胞发生的基因突
变可以传给后代吗？ 突变吗？ B.减数第一次分裂间期 生殖细胞中也可以发生基因突变

高中新教材生物必修二教学课件基因突变

基因突变可能导致新物种的形成
在一些情况下，基因突变可能会导致生殖隔离的形成，从而使得一个物种分化为两个或多个物种。这是 生物进化中物种形成的重要途径之一。
05
基因突变的检测与诊断
基因突变的检测方法
直接测序法
通过对特定基因片段进行PCR扩增，然后对扩增产物进行测序，与正常基因序列比对， 从而确定是否存在基因突变。
基因治疗
通过导入正常基因或修复突变基因的方法，从根本上治疗 基因突变相关疾病。目前基因治疗仍处于研究和临床试验 阶段，但未来有望成为有效的治疗手段。
THANKS
感谢观看
基因突变是生物变异的根本来源。 03
02
基因突变的类型
点突变
01 定义
点突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添或缺 失，而引起的基因结构的改变。
02 类型
包括错义突变、无义突变和同义突变。
03 影响
可能导致蛋白质功能异常或丧失，进而引发遗传 病。
插入和缺失突变
01 定义
插入和缺失突变是指DNA分子中一段核苷酸序列 的插入或缺失，导致基因结构的改变。
基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：体细胞中某基因发生改变、生殖细胞中某 基因发生改变、显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变、隐性纯合子中一个基因发生显性 突变，但突变后形成的密码子仍对应同一种氨基酸（密码子的简并性）等。
基因突变的特点
普遍性
基因突变在自然界各 物种中普遍存在。
随机性
T=A，G=C，即突 变可以发生在个体发 育的任何时期、任何 一个DNA分子中， DNA分子任何部位 。
不定向性
基因可以向任意方向 突变，但都是变为其 等位基因。
低频性
自然状态下，突变频 率很低，一般只有万 分之几或更低。

微生物遗传学 第二章PPT课件

❖ 碱基置换诱变剂包括碱基类似物（5－溴尿嘧 啶、2－氨基嘌呤）和碱基改造剂（亚硝酸、 羟胺、烷化剂）
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天然碱基结构类似物－ 5-溴尿嘧啶
5-溴尿嘧啶是胸腺嘧啶（T）的甲基集团 被溴原子取代后形成的结构类似物，通过分 子的互变异构显示出其诱变活性。
见图示：
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化学诱变剂
❖ 将FC40菌株涂布在以乳糖为惟一碳源的平板 上培养时，第二天出现1～2个lac+ 回复突变 的菌落,继续培养至第7天时lac+ 回复突变的菌 落就会达到40多个。见下图：
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适应突变的分子机制是什么？
❖ 对早期和后期出现的lac+ 回复突变子的突变 机制分析发现，这两类是不一样的。
❖ 后期出现的lac+ 回复突变子被认为是适应突 变所产生，大多是在lac 基因区段发生了单一 碱基的缺失，既发生了－1的移码突变，使原 来＋1的移码突变得到了修正，表型为lac+ 回 复子；
❖ 波动实验借助于统计学原理设计。见实验过 程图示：
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波动实验原理
❖ 适应学说预期：噬菌体的存在诱发了抗性细菌的出 现。把正生长的、对T1敏感的细菌（tons）培养物 与T1接触后，所出现的抗T1细菌（tonr）的数量在 任何生长条件下都应该是常数，既平均数＝方差。
❖ 变异学说预期：抗T1细菌（tonr）是在接触T1之前 的生长过程中，由于基因自发突变而产生的，则 tonr出现的频率将依据1.抗性是否出现，2.出现时间 的早晚而呈现巨大的波动，既平均数≠方差。
基因符号表示：双冒号表示插入
lac Z 21::Tn3 ,
gal T 135::Is4 ,

遗传学基因突变课件.ppt

（3）无义突变（nonsense mutation）编码区的单碱 基突变导致终止密码子(UAG/UGA/UAA)的形成, 使 mRNA的翻译提前终止, 形成不完全的肽链.
遗传学基因突变
表 21-2 点 突 变 的 类 型 (以 Tyr的 密 码 子 为 例 ) 无 义 突 变 同 义 突 变 错 义 突 变
1.体细胞突变（ somatic mutation ）
• 一个祖先细胞由无性繁殖而产生的相同细胞群体叫 做一个克隆（clone) 。
• 体细胞突变常形成一个“突变体区”，体细胞突变 发生愈早， “突变体区”愈大。
• 体细胞突变不能遗传给后代，可通过有性途径传递。
2.生殖细胞突变（ germinal mutation ）
遗传学基因突变
遗传学基因突变
GC →→ → G-U→→→ A-U→→→A-U ↘→G-C ↘→A-T
AT →→ → H-T→→→ H-C→→→ H-C ↘→A-T ↘→G-C
遗传学基因突变
（3）氧化性损伤碱基（oxidatively damaged bases） • 活泼氧化物如超氧基（O2-），过氧化氢 （H2O2），氢氧基（-OH）对DNA本身的氧化 损伤，也能引起突变。
遗传学基因突变
5.致死突变（lethal mutation）： 是指能造成个体死亡的突变
• 显性致死突变：在杂合状态就有致死作用 • 隐性致死突变：在纯合时方有致死作用
6.条件致死突变（conditional lethal mutation)： 指在某些条件下能存活，而在某些条件下
表现致死效应。
遗传学基因突变
• 例如：玉米有高、矮秆变异类型，其它物种如水稻、 • 大麦、高粱、玉米等同样存在着这些变异类型。

微生物的基因突变55页PPT

微生物的基因突变
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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• 结论：细菌抗性的出现与接触噬菌体无关。 突变是自发的，噬菌体T1无诱发抗性细菌 的作用。
2020/10/25
涂布实验思考题
• 经重新涂布的一组平皿，出现的抗性菌落多 ，是否可以理解为，经重新涂布后，细菌接 触噬菌体的机会增多了，从而诱发成抗性的 也多了呢？为什么？
2020/10/25
影印培养实验
2020/10/25
第三节 自发突变和适应突变
一、证实基因突变是自发的 1．波动实验 S.E.Luria, M.Delbruck 2．涂布实验 3．影印实验 J.Lederberg 二、自发突变的机制 三、适应突变
2020/10/25
一、证实基因突变是自发的
• 基因突变的自发性是基因突变的 第一规律
• 发现与细胞中的重组蛋白有关，如 recA,B,C,D四个基因。初步认为与甲基指导 的DNA错配修复系统有关,更广泛深入的研究 尚在进行中。
2020/10/25
பைடு நூலகம்
2020/10/25
细菌对链霉素产生抗性的原理
• 链霉素抗性菌株 str r 的核糖体30s亚基的 s12 蛋白变构，不与链霉素结合，使翻译蛋白正 常。
• 链霉素敏感菌株str s 的核糖体30s亚基的 s12 蛋白是正常的，可与链霉素结合，使翻译不 正常。
• 已知影响翻译过程的抗生素有20余种。
• 后期出现的lac+ 回复突变子被认为是适应突 变所产生，大多是在lac 基因区段发生了单一 碱基的缺失，既发生了－1的移码突变，使原 来＋1的移码突变得到了修正，表型为lac+ 回 复子；
2020/10/25
适应突变的分子机制是什么？
• 而早期出现的lac+ 回复突变子被认为是自发 突变所产生，情况比较复杂，有缺失碱基、 有添加碱基还有重复，无论是哪一种，最终 都是恢复原来的读码框架，而表型为lac+。
• J.Lederberg建立，实验证明： 细菌对抗生素抗性的表型与菌体所接触的环 境因素之间没有对应关系。
• 图示
2020/10/25
2020/10/25
细菌并不针对某些药物而产生抗性
• 细菌链霉素抗性基因 str r = rps L (ribosomal protein small) 编码核糖体蛋白小亚基的基因共有21个： rps A ~ rps U , 分别编码 S1~ S21 蛋白, rps L基因编码 S12蛋白。
• 将FC40菌株涂布在以乳糖为惟一碳源的平板 上培养时，第二天出现1～2个lac+ 回复突变 的菌落,继续培养至第7天时lac+ 回复突变的菌 落就会达到40多个。见下图：
2020/10/25
2020/10/25
适应突变的分子机制是什么？
• 对早期和后期出现的lac+ 回复突变子的突变 机制分析发现，这两类是不一样的。
• 变异学说预期：抗T1细菌（tonr）是在接触T1之前 的生长过程中，由于基因自发突变而产生的，则 tonr出现的频率将依据1.抗性是否出现，2.出现时间 的早晚而呈现巨大的波动，既平均数≠方差。
2020/10/25
2020/10/25
对波动实验结果的正确解释
• 抗性菌落多，是突变发生的早； 抗性菌落少，是突变发生的晚； 抗性菌落无，是没有发生突变。
1. 基因突变是遗传物质自我运动的结果，突变 的发生是随机的。
2. 突变呈多方向性。 3. 环境条件可以诱发突变，但突变不一定按照
环境的要求而相应的改变，两者无因果关系 。
2020/10/25
2020/10/25
波动实验原理
• 适应学说预期：噬菌体的存在诱发了抗性细菌的出 现。把正生长的、对T1敏感的细菌（tons）培养物 与T1接触后，所出现的抗T1细菌（tonr）的数量在 任何生长条件下都应该是常数，既平均数＝方差。
• 目前发现，表现适应突变的基因大多是有 关碳源利用、氨基酸或核苷酸合成的营养缺 陷型基因，但这些突变基因都可以自发突变 成为原养型基因。
2020/10/25
适应突变实例：E.coli FC40 Δlac / (F’lac- )
• F因子上的lac基因构建成组成型表达，但该 基因的第320密码子发生了移码突变，由 CCC CCCC，因此表型为lac –
2020/10/25
二、自发突变的机制
1. DNA分子的内部运动（碱基的互变异构） 2. DNA环出引起的缺失突变 3. 细胞自身代谢物的干扰 4. 转座子
2020/10/25
三、适应突变（Adaptive mutation）
• 适应突变 是指微生物细胞群体，在非 致死的选择条件下，处在不分裂或缓慢分裂 状态时延长培养时间，细胞发生的一种自发 突变。