什麼是基因突變的意思概念應用

General 更新 2024年05月17日

  基因突變是指基因在結構上發生鹼基對組成或排列順序的改變。那麼你對基因突變了解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是基因突變的內容,希望大家喜歡!

  什麼是基因突變

  基因組DNA分子發生的突然的、可遺傳的變異現象***gene mutation***。從分子水平上看,基因突變是指基因在結構上發生鹼基對組成或排列順序的改變。基因雖然十分穩定,能在細胞分裂時精確地複製自己,但這種穩定性是相對的。在一定的條件下基因也可以從原來的存在形式突然改變成另一種新的存在形式,就是在一個位點上,突然出現了一個新基因,代替了原有基因,這個基因叫做突變基因。於是後代的表現中也就突然地出現祖先從未有的新性狀。

  1個基因內部可以遺傳的結構的改變。又稱為點突變,通常可引起一定的表型變化。廣義的突變包括染色體畸變。狹義的突變專指點突變。實際上畸變和點突變的界限並不明確,特別是微細的畸變更是如此。野生型基因通過突變成為突變型基因。突變型一詞既指突變基因,也指具有這一突變基因的個體。

  基因突變可以發生在發育的任何時期,通常發生在DNA複製時期,即細胞分裂間期,包括有絲分裂間期和減數分裂間期;同時基因突變和脫氧核糖核酸的複製、DNA損傷修復、癌變和衰老都有關係,基因突變也是生物進化的重要因素之一,所以研究基因突變除了本身的理論意義以外還有廣泛的生物學意義。基因突變為遺傳學研究提供突變型,為育種工作提供素材,所以它還有科學研究和生產上的實際意義。

  基因突變的特性

  不論是真核生物還是原核生物的突變,也不論是什麼型別的突變,都具有隨機性、低頻性和可逆性等共同的特性。

  普遍性

  基因突變在自然界各物種中普遍存在。

  隨機性

  T.H.摩爾根在飼養的許多紅色複眼的果蠅中偶然發現了一隻白色複眼的果蠅。這一事實說明基因突變的發生在時間上、在發生這一突變的個體上、在發生突變的基因上,都是隨機的。以後在高等植物中所發現的無數突變都說明基因突變的隨機性。在細菌中則情況遠為複雜。在含有某一種藥物的培養基中培養細菌時往往可以得到對於這一藥物具有抗性的細菌,因此曾經認為細菌的抗藥性的產生是藥物引起的,是定向的適應而不是隨機的突變。S.盧里亞和M.德爾布呂克在1943年首先用波動測驗方法證明在大腸桿菌中的抗噬菌體細菌的出現和噬菌體的存在無關。J.萊德伯格等在1952年又用印影接種方法證實了這一論點。方法是把大量對於藥物敏感的細菌塗在不含藥物的培養基表面,把這上面生長起來的菌落用一塊滅菌的絲絨作為接種工具印影接種到含有某種藥物的培養基表面,使得兩個培養皿上的菌落的位置都一一對應。根據後一培養基表面生長的個別菌落的位置,可以在前一培養皿上找到相對應的菌落。在許多情況下可以看到這些菌落具有抗藥性。由於前一培養基是不含藥的,因此這一實驗結果非常直觀地說明抗藥性的出現不依賴於藥物的存在,而是隨機突變的結果,只不過是通過藥物將它們檢出而已。

  稀有性

  在第一個突變基因發現時,不是發現若干白色複眼果繩而是隻發現一隻,說明突變是極為稀有的,也就是說野生型基因以極低的突變率發生突變***一些有代表性的基因突變率見表***。在有性生殖的生物中,突變率用每一配子發生突變的概率,也就是用一定數目配子中的突變型配子數表示。在無性生殖的細菌中,突變率用每一細胞世代中每一細菌發生突變的概率,也就是用一定數目的細菌在分裂一次過程中發生突變的次數表示。據估計,在高等生物中,大約10^5~10^8個生殖細胞中,才會有1個生殖細胞發生基因突變。雖然基因突變的頻率很低,但是當一個種群內有許多個體時,就有可能產生各種各樣的隨機突變,足以提供豐富的可遺傳的變異。

  可逆性

  野生型基因經過突變成為突變型基因的過程稱為正向突變。正向突變的稀有性說明野生型基因是一個比較穩定的結構。突變基因又可以通過突變而成為野生型基因,這一過程稱為回覆突變。從表中同樣可以看到回覆突變是難得發生的,說明突變基因也是一個比較穩定的結構。不過,正向突變率總是高於回覆突變率,這是因為一個野生型基因內部的許多位置上的結構改變都可以導致基因突變,但是一個突變基因內部只有一個位置上的結構改變才能使它恢復原狀。

  少利多害性

  一般基因突變會產生不利的影響,被淘汰或是死亡,但有極少數會使物種增強適應性。

  不定向性

  例如控制黑毛A基因可能突變為控制白毛的a+或控制綠毛的a-基因。

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