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基因突变是什么意思

基因突变是什么意思

2023-11-06 16:55 286浏览

基因突变是指DNA分子的核苷酸序列突然发生遗传性变异,导致遗传密码编码信息改变,进而改变基因表达。基因突变可以发生在任何时期,基因突变通常容易发生在DNA复制的时期,也就是细胞分裂的间期。有的基因突变是往好的方向突变,而有的基因突变可能是往坏的方向突变。

基因突变是什么意思?

基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象(gene mutation)。从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替了原有基因,这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

基因突变的特点:

1. 基因突变的有害性和有利性

大多数基因的突变,对生物的生长与发育往往是有害的。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;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。突变的有害和有利性是相对的,在某些情况下,基因突变的有害与与有利性可以转化。如抗逆性突变是有利的,又如作物矮杆突变型在多风与高肥环境下是有利的。

2. 基因突变的普遍性和稀有性

基因突变在生物界具有普遍性,无论是低等生物还是高等生物,都有可能发生基因突变。包括自然突变和人工诱变突变。但是在自然状态下,突变也是极为稀有的,野生型基因以极低的突变率发生突变。

3. 基因突变的随机性和不定向性

(1)基因突变的随机性

①部位上的随机。基因突变既可以发生在体细胞中,也可以发生在生殖细胞中,且前者一般不会传递给后代,而后者可通过生殖细胞传递给子代。此外基因突变既可以发生在同一DNA分子的不同部分,也可以发生在细胞内不同的DNA分子上。

②时间上的随机,基因突变可以发生在生物个体发育的任何阶段,甚至在趋于衰老的个体中也容易发生,如老年人易得皮肤癌等。

(2)基因突变的不定向性

基因突变的不定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。

4. 基因突变的重复性和可逆性

(1)基因突变的重复性是指已经发生突变的基因,在某种条件下,还可能再次独立地发生突变而形成其另外一种新的等位基因形式。也就是说,任何一个基因位点的突变可能会以一定的频率反复发生。

(2)基因突变的可逆性,基因突变的发生方向是可逆的。

5. 基因突变的平行性

指亲缘关系相近的物种因为遗传基础比较接近,往往会发生相似的基因突变。

基因突变的影响因素:

遗传因素:基因突变可以是通过遗传方式传播的,父母携带的突变基因有可能会被传递给子代。这些突变基因可能来自于家族中的遗传疾病,或者是随机发生的新突变。

环境因素:环境因素可以对基因突变产生直接或间接的影响。环境污染、辐射、化学物质等都可以导致DNA损伤,并可能导致基因突变。环境因素还包括生活习惯、饮食结构以及暴露在阳光下的时间等。

个体特征:个体特征也会影响基因突变的发生。例如,年龄是一个重要的因素,因为随着年龄的增长,DNA修复系统的功能会衰退,从而导致基因突变的累积。性别也可能对基因突变有影响,因为男性患某些遗传疾病的风险较高。

【基因突变率】

基因突变率通常用每一个配子发生突变的概率,即用一定数目配子中的突变配子数表示。在无性繁殖的细菌中,基因突变率是用每一个细胞世代中每个细菌发生突变的概率,即用一定数目的细菌在一次分裂过程中发生突变的次数表示。不同生物和同一生物个体的不同基因的自发突变率是不相同的。

基因突变率genemutationrate在自然状态下,对一种生物来说,基因突变的频率是很低的。

据估计,在高等生物中,大约十万个到一亿个生殖细胞中,才会有一个生殖细胞发生基因突变,突变率是10^-5~10^-8。不同生物的基因突变率是不同的。例如,细菌和噬菌体等微生物的突变率比高等动植物的要低。同一种生物的不同基因,突变率也不相同。例如,玉米的抑制色素形成的基因的突变率为1.06×10^-4,而黄色胚乳基因的突变率为2.2×10^-6。

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