什麼原因導致基因突變?

General 更新 2023年10月15日

造成基因突變的原因有哪些

基因突變是變異的主要來源,也是生物進化發展的根本原因之一。基因突變的原因很複雜,根據現代遺傳學的研究,基因突變的產生,是在一定的外界環境條件或生物內部因素作用下,DNA在複製過程中發生偶然差錯,使個別鹼基發生缺失、增添、代換,因而改變遺傳信息,形成基因突變。生物個體發育的任何時期,不論體細胞或性細胞都可能發生基因突變。基因突變發生在體細胞部分的如家蠶曾發生有半邊透明、半邊不透明皮膚的嵌合體,這是早期卵裂時產生的體細胞突變。人的癌腫瘤也是致癌物質、紫外線、電離輻射、病毒等影響下所發生的體細胞突變。體細胞的突變不能直接傳給後代,並且突變後的體細胞在生長上往往競爭不過周圍正常的體細胞,因而受到抑制、排斥。但對於能進行營養繁殖的植物,只要把突變的芽或枝條採取營養繁殖的方法,便可保留下來。由這種芽或枝條產生的植株,還可以把突變遺傳給有性後代。許多果樹和花卉植物的著名品種,就是通過“芽變”傳流下來的。基因突變發生在生殖細胞時,就會通過受精而直接遺傳給後代,導致後代產生突變型。實驗表明,突變發生的時期一般都在形成生殖細胞的減數分裂的末期。基因突變包括自然突變和人工誘變兩大類。

什麼情況下會發生基因突變

導致基因突變的因素有:物理因素、化學因素、生物因素 物理因素:各種射線等,如X射線、紫外線等。 化學因素:亞硝酸、亞硝酸鹽、鹼基類似物等(一般醃製品、燒烤製品裡較多) 生物因素:某些病毒

基因突變是基因組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。

能誘發基因突變的因素都有哪些?

誘發基因突變的因素及其作用機理

(1)物理誘變因素

在多種物理誘變因素中,應用最廣泛並且行之有效的是射線。用於誘變的射線包括電離射線和非電離射線。

在誘變研究中,X射線、γ射線、α射線、β射線和中子等都是人們常用的電離射線。最早用於誘變的電離射線是X射線,後來人們發現γ射線的誘變效果比較好,於是γ射線成為人工誘變的首選射線。近年來,人們發現中子的誘變效果也很好,用中子進行誘變的研究日趨增多。電離輻射作用於生物體時,首先從細胞中各種物質的原子或分子的外層擊出電子,引起這些物質的原子或分子的電離和激發。當細胞內的染色體或DNA分子在射線的作用下產生電離和激發時,它們的結構就會改變,這是電離輻射的直接作用。此外,電離輻射的能量可以被細胞內大量的水吸收,使水電離,產生各種遊離基團,遊離基團作用於DNA分子,也會引起DNA分子結構的改變。研究表明,電離輻射誘發基因突變的頻率,在一定範圍內和輻射劑量成正比;電離輻射有累加效應,小劑量長期照射與大劑量短期照射的誘變效果相同。

紫外線攜帶的能量很小,穿透力弱,不足以引起物質的電離,屬於非電離射線。物質吸收紫外線後,其組成分子由於電子的激發而變成激發分子,結果極易引起分子結構的改變。在紫外線的照射下,DNA分子可能發生多種形式的結構改變,如DNA鏈的斷裂、DNA分子內或分子間交聯、DNA和蛋白質交聯、胞嘧啶水合作用以及形成嘧啶二聚體等,這些變化都有可能引起基因突變,其中形成嘧啶二聚體(如胸腺嘧啶二聚體)是引起突變的主要原因。例如,DNA雙鏈之間胸腺嘧啶二聚體的形成,會阻礙雙鏈的分開和下一步的複製。同一條鏈上相鄰胸腺嘧啶之間二聚體的形成,會阻礙鹼基的正常配對和腺嘌呤的正常加入,使複製在這個點上停止或發生錯誤,於是新形成的鏈上便出現改變了的鹼基順序,在隨後的複製過程中就會產生一個在兩條鏈上鹼基順序都改變了的分子,從而導致基因突變。

(2)化學誘變因素

一些化學物質和輻射一樣能夠引起生物體發生基因突變。通過對上千種化學物質的誘變作用進行研究,發現從簡單的無機物到複雜的有機物,金屬離子、生物鹼、生長刺激素、抗生素、農藥、滅菌劑、色素、染料等都可以誘發突變,但是誘變效果好的種類並不多。根據化學誘變劑對DNA作用方式的不同,可以將它們分為以下三類。

一類是能夠改變DNA化學結構的誘變劑,如亞硝酸和烷化劑等。亞硝酸具有氧化脫氨作用,它能使腺嘌呤(A)脫去氨基變成次黃嘌呤(H),胞嘧啶(C)脫去氨基變成尿嘧啶(U)。在DNA分子第一次複製時,H與C配對,U與A配對。第二次複製時,C與G配對,A與T配對。於是,經過兩次複製,原來的A—T鹼基對就變成了G—C鹼基對,而G—C鹼基對卻變成了A-T鹼基對。

常見的烷化劑有硫酸二乙酯、乙烯亞胺、甲基磺酸乙二酯、亞硝基甲基脲等。烷化劑有一個或幾個不穩定的烷基,能夠與DNA分子的鹼基發生化學反應,置換其中某些基團的氫原子,從而改變鹼基的化學結構,使DNA分子複製時出現鹼基配對的差錯,最終導致基因突變。

一類是鹼基類似物,它們的分子結構與DNA分子中的鹼基十分相似。在DNA分子複製時,這些鹼基類似物能夠以假亂真,作為DNA的組成成分加入到DNA分子中,從而引起基因突變。常見的鹼基類似物有5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤等。

還有一類是吖啶類化合物,它們可以插入DNA分子結構中,使DNA分子在複製或轉錄時出現差錯而導致突變。

(3)生物誘變因素

這類因素很簡單,某些病毒和細菌,一些逆轉錄病毒,如乙肝病毒將其自身的DNA導入到人細胞DNA 中,引起基因突變。

內因:DNA複製過程中,......

什麼原因會導致基因突變

最常見的:

物理因素:紫外線,電離輻射,來源於發射性物質和宇宙射線

化學物質,比如環磷酰胺,亞硝酸鹽,溴乙錠,甲醛等等

生物毒素,比如黃麴黴素,某些病毒的感染等等。

其實基因突變在正常的細胞內是一直在發生的,不過細胞內部喲一套監視和修正系統,只有逃脫監視或者沒有修改成功的細胞才會最後發生基因突變,而突變的細胞大多數也無法成活,後者被免疫細胞殺死。

所以那些一直免疫功能的因素,也可以間接導致基因突變的增加。這些因素包括過度勞累,飲食不均衡等等

基因突變的原因有哪些?誘發基因突變的原因?基因突變有哪些原因

在一定的外界條件或者生物內部因素的作用下,使得DNA複製過程出現小小觸差錯,造成了基因中脫氧核苷酸排列順序的改變,最終導致原來的基因變為它的等位基因。這種基因中包含的特定遺傳信息的改變,就引起了生物性狀的改變

誘發基因突變的因素有什麼因素

化學物質、電磁波射線、個別病毒

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