植物基因突变原理与特征.pptxVIP

课程名称：植物遗传基础授课教师：刘学勤项目八遗传物质的变异任务一基因突变

任务一基因突变基因突变是摩尔根于1910年首先肯定的，他在大量的红眼果绳中发现了一只白眼突变果绳。大量研究表明在动、植物以及细菌、病毒中广泛存在基因突变的现象。一、突变的原理及表现

任务一基因突变基因突变(GeneMutation)：指DNA分子上核苷酸序列或数目发生改变。基因（gene）是DNA分子上一段具有遗传功能的核苷酸序列，是细胞内遗传物质的主要结构和功能单位。（一）基因与基因突变基因突变点突变移码突变碱基替换转换：同型碱基对替换T?C颠换：异型碱基对替换A?C碱基插入ATCGAT?ATCGGAT碱基缺失ATCGAT?ATGAT

任务一基因突变基因突变而表现突变性状的细胞或个体?突变体(mutant)，或称突变型。基因突变后在原有位置上出现的新基因，称为突变基因。

任务一基因突变（二）基因突变的时期1．生物个体发育的任何时期中均可发生突变，即体细胞和性细胞均能发生突变。2．性细胞的突变率高于体细胞：性细胞在减数分裂末期对外界环境条件的敏感性较大；性细胞发生的突变可以通过受精过程直接传递给后代。3．突变后的体细胞常竞争不过正常细胞，会受到抑制或最终消失许多植物的“芽变”就是体细胞突变的结果：发现性状优良的芽变?及时扦插、压条、嫁接或组织培养?繁殖和保留。

任务一基因突变

任务一基因突变（三）基因突变的特征1.多向性如A?a，可以A?a1、a2、a3、…都是隐性。a1，a2，a3，…对A来说都是对性关系，但其之间的生理功能与性状表现各不相同。基因突变的方向不定，同一基因可独立发生多次突变构成复等位基因。复等位基因的出现?增加生物多样性?提高生物的适应性?提供育种工作更丰富的资源?使人们在分子水平上进一步了解基因内部结构。

任务一基因突变2.有害性与有利性（1）多数突变对生物的生长和发育往往是有害的。某一基因发生突变?长期自然选择进化形成的平衡关系就会被打破或削弱?进而打乱代谢关系?引起程度不同的有害后果?一般表现为生育反常或导致死亡。（2）中性突变控制次要性状的基因发生突变，不影响该生物的正常生理活动，因而仍能保持其正常的生活力和繁殖力，被自然选择保留下来。水稻有芒?无芒水稻希望无芒小麦红皮?白皮南方希望红粒

任务一基因突变（3）有利突变不但无害，而且有利。如抗倒、抗病、早熟等突变。（4）突变有害性的相对性高秆?矮秆有害性：矮秆株在高秆群体中受光不足、发育不良；有利性：矮秆株在多风或高肥地区有较强抗倒伏性、生长茁壮。（5）人类需要和生物本身突变利弊的不一致性禾谷类作物的落粒性对生物有利、对人类无益。水稻、玉米、高粱雄性不育对生物不利、对人类有益，可以省去制种时的去雄麻烦。

任务一基因突变3.重复性同种生物的同一基因突变为相同的表型，可以在不同个体间重复出现。如：表10-1列举的玉米籽粒7个基因中前6个，在多次试验中都出现过类似的突变，且其突变率也极为相似。

任务一基因突变4.随机性不同个体、不同细胞或不同基因，其突变的发生都是随机的，也就是具有相等的突变机会，符合正态分布的特点。许多实验证明，在同一个细胞中同时有两个基因发生突变的概率，等于这两个基因分别发生突变概率的乘积，说明对不同的基因来说，其突变是随机的。

任务一基因突变5.突变的可逆性显性基因A通过正突变(u）形成的隐性基因a，又可经过反突变(v)形成显性基因A。正突变(u)水稻有芒A无芒a反突变(v)频率:正突变反突变自然突变多为隐性突变，而隐性突变多为有害突变。

任务一基因突变6.突变的平行性亲缘关系相近的物种因遗传基础近似，常发生相似的基因突变。由于突变平行性的存在，可以考虑一个物种或属所具有突变类型，在近缘物种或属内也可能存在，对人工诱变有一定的参考意义。例如：小麦有早、晚熟变异类型，属于禾本科其它物种如大麦、黑麦、燕麦、高粱、玉米、黍、水稻、冰草等同样存在着这些变异类型。

任务一基因突变变异自然变异人工变异人工杂交:亲本+杂交技术?性状重组?品种人工诱变：基因+诱变技术?新性状?品种分子生物技术：目标基因+生物技术?受体?品种二、突变产生的原因

任务一基因突变物理因素?各种电离辐射+非电离辐射辐射诱变的作用是随机的（无特异性）。性质和条件相同辐射?诱发不同的变异；性质和条件不同的辐射?诱发相同的变异。（一）物理因素诱发

任务一基因突变1．电离辐射诱变：诱发育种中常用射线中子诱变效果