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引起遗传变异环境因素_PPT课件引起遗传变异的环境因素
生物遗传的变异类型有基因突变,基因重组和染色体变异三种
定义:基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异是指染色体结构或数目的变化。
发生原因:基因突变是在一些物理因素(如X射线、紫外线等)、化学因素(如亚***等)或生物因素(如病毒等)的影响下基因结构发生了变化。基因重组是由于减数分裂时非同源染色体的自由组合或非姐妹染色单体的交叉互换引起的。染色体的结构是相当稳定的,从而保证了物种的稳定性,但在内外物质的影响下,特别是经射线处理后,使染色体发生断裂,在重接的过程中,可能发生错接,结果导致染色体结构的变异。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位和易位四类。染色体数目的变异有个别染色体数目增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加或减少。个别染色体数目变异一般是由于减数分裂形成配子时出现错误。多倍体的形成是由于环境剧变(如低温等)导致种子萌发或幼苗时期有丝分裂前期不能形成纺锤体而使已经复制的染色体留在一个细胞内。自然界中的单倍体都是由未受精的卵细胞发育成的。
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对生物的影响:
基因突变对生物一般是有害的,它既可发生在体细胞中,也可发生在生殖细胞即配子中。基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。此外,人体中的某些细胞发生突变,还有可能发展成癌细胞。
引起遗传变异的环境因素
一、由于基因突变是基因重组和染色体变异的基础,因此重点介绍引起基因突变的环境因素
二、外界环境因素
(一)化学诱变剂(如:苯,甲醛)
化学诱变育种是目前一种迅速发展的作物育种技术, 具有使用方便,特异性较强和诱变后代较易稳定遗传等特点,已广泛地应用于油菜、玉米、大豆等农作物,并且取得了巨大的经济效益和社会效益。
化学诱变剂的萌动种子诱变处理表现更强的抗胁迫能力。
•能使突变率提高到自发突变水平以上的物理、化学和生物因子为诱变剂
•所谓诱发突变并非是用诱变剂产生新的突变,而是通过不同的方式提高突变率
金属盐类
这类化合物用于育种的有***化锂、硫酸锰。其中***化锂比较常用,与其他诱变剂复合处理效果较好. 低能重离子引起DNA链断裂和诱发基因突变
(1)金属盐类
(2) 羟化剂
羟***(NH2OH)几乎只和胞嘧啶发生反应,因此只引起GC→AT的转换。对噬菌体、离体DNA的专一性更强.
(3) 脱氨剂
亚***能引起含NH2----基的碱基()产生氧化脱氨反应,使氨基变为***基,从而改变配对性质造成碱基置换突变。
亚***是一种常用的有效诱变剂,毒性小,但易挥发,不稳定,容易分解成NO和NO2。
(4)碱基类似物(Base analog)
例如:5-溴尿嘧啶(5-BU) (胸腺嘧啶结构类似物)和2-氨基嘌呤(腺嘌呤结构类似物),在DNA复制过程中能够整合进DNA分子,但由于它们比正常碱基产生异构体的频率高,因此出现的碱基错配的机率也高,从而提高突变频率。
(5) 烷化剂
甲磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)和亚硝基胍(nitrosoguanidine, NTG)都属于烷基化试剂,其烷基化位点主要在鸟嘌呤的N-7位和腺嘌呤N-3位上。但这两个碱基的其它位置以及其它碱基的许多位置也能被烷化,烷化后的碱基也像碱基结构类似物一样能引起碱基配对的错误。
亚硝基胍是一种诱变作用特别强的诱变剂,因而有超诱变剂之称,它可以使一个群体中任何一个基因的突变率高达1%,而且能引起多位点突点,主要集中在复制叉附近,随复制叉的移动其作用位置也移动。
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