[农学]10第十章基因突变.pptVIP

第一节 基因突变的时期和特征 基因突变的时期 性细胞?(突变)?突变配子?后代个体； 体细胞?(突变)?突变体细胞?组织器官。 体细胞突变（嵌合体）的保留与芽变选择 性细胞的突变频率比体细胞高——性母细胞与性细胞对环境因素更为敏感。 (等位)基因突变常常是独立发生的——某一基因位点发生突变并不影响其等位基因，一对等位基因同时发生突变的概率非常小(突变率的平方)。 突变时期不同，其表现也不相同 不同生物基因突变时期与性状表现 (一)基因突变的重演性和可逆性 (二)基因突变的多方向性和复等位基因 (三)基因突变的有害性和有利性 (四)基因突变的平行性 (五)基因突变的独立性 (一)基因突变的重演性和可逆性 1.突变的重演性——相同的基因突变可以在同种生物的不同个体间重复发生，称为~。 同一基因突变在不同的个体上均可能发生； 不同群体中发生同一基因突变的频率相近。 2.突变的可逆性——基因突变的发生方向是可逆的。 正突变(forward mutation)：显性基因A?隐性基因a； 反突变(reverse mutation)：隐性基因a?显性基因A。 通常认为：野生型基因是正常、有功能基因；而最初基因突变往往是野生型基因突变而丧失功能、发生功能改变，表现为隐性基因。所以反突变又称为回复突变(back mutaiton) 通常用u表示正突变频率、v表示反突变频率，则： 正突变u A?===========?a 反突变v 正突变与反突变的频率 正突变与反突变发生的频率一般都不相同，一般正突变率总是高于反突变率。 原因在于 正常野生型基因内部存在许多可突变部位，其中之一结构改变均会导致其功能改变； 但是一旦突变发生，要回复正常野生型功能则只能由原来发生突变的部位恢复原状——即真正的回复突变。 (二)基因突变的多方向性和复等位基因 1.突变的多方向性：指基因突变可以多方向发生， 即基因内部多个突变部位分别改变后会产生多种等 位基因形式。 例如：A基因不同部位发生改变产生突变基因a1、a2、 a3等对A均表现为隐性的基因。新基因可能均是无 功能的，也可能各具不同功能。 2.复等位基因(multiple allele)：由于基因突变多 方向性而在同一基因位点上可能具有的多种等位基 因形式。 复等位基因的特点 1.它们规定同一单位性状内多种差异的遗传； 2.在二倍体生物的同一个体中，只能同时存在复等位基因的两个成员，故复等位基因只存在于群体中； 3.复等位基因的每个成员之间存在对性关系。 人类ABO血型系统 人类红细胞表面抗原的特异性由3个复等位基因 IA，IB，i决定。 其中IA，IB对i均为显性；IA，IB间为共显性。 3种基因两两组合可能形成6种基因型、4种红细 胞表面抗原反应类型. 植物的自交不亲和性 自交不亲和性——是指能产生具有正常功能且同期成熟的雌雄配子的雌雄同体植物，在自花授粉或相同基因型异花授粉时不能受精的现象。 这是生物在进化过程中形成的避免自交有害性，促进杂交有利性。 烟草的自交不亲和性 (三)基因突变的有害性和有利性 根据突变后的性状表现对生物本身的影响，可以将突变分为：有害突变、中性突变、有利突变 1.突变的有害性：大多数基因的突变，对生物的生长与发育往往是有害的。 生物的野生型基因都是正常有功能的； 生物细胞内现有的基因是通过长期自然选择进化而来，并且基因间达到某种相对平衡与协调状态。 因此，基因突变可能会导致 基因原有功能丧失； 基因间及相关代谢过程的协调关系被破坏。 生物个体性状变异、个体发育异常、生存竞争与生殖能力下降，甚至死亡——致死突变。 2.突变的有利性 突变的有害与有利性是相对的 在某些情况下，基因突变可能是有利的 ①对突变性状表现当代及后代群体而言 如抗逆性，抗药性等 ②对后代群体在特殊环境中生存而言 如作物矮秆突变型在多风与高肥环境下； 又如果蝇残翅突变型在多风和海鸟的环境下。 ③对人类需求与利用而言 如培育雄鼠不育品系； 又如作物成熟子粒不落的现象。 3.中性突变(neutral mutation)——指突变型的性状变异对生物个体生活力与繁殖力没有明显的影响，在自然条件下不具有选择差异的基因突变。 生物进化过程中自然环境对生物的选择主要依据生物在竞争条件生活力与繁殖力的差异。在特定环境下生活力与繁殖力相对较高的类型(各种突变型)被保存下来；反之则淘汰。 没有生活力与繁殖力差异的类型则是随机地保留下来，因此某些性状在生物群体内多种突变型与突变基因共同存在。 (四)基因突变的平行性 基因突变的平行性——是指亲缘关系相近的物种因遗传基础较近似而发