基因突变是可遗传变异,可遗传的变异主要是基因突变、基因重组和染色体变异,基因组DNA分子的突变和遗传变异就是基因变异。
什么是基因突变
基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。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。
基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期;同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、和衰老都有关系,基因突变也是生物进化的重要因素之一。
所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型,为育种工作提供素材,所以它还有科学研究和生产上的实际意义。
基因突变的原因
1、可能发生在染色体水平或基因水平,前者称为染色体畸变,后称为基因突变。基因突变可以由于碱基对的置换或者一个或多个碱基的增加和减少而引起。
2、可能由放射线所引起,放射线通过使染色体断裂产生遗传操损伤。也可由化学物质和DNA的作用而产生,或者由于导致DNA之间异常链的形成而产生。一定种类的DNA损伤可能由放射线而引起,但不是染色体的断裂,它可被细胞中的修复系统所校正。
3、也可能由某些化学物质所引起,这些化学物质称为化学诱变剂。现已知很多的化学诱变剂,它们诱变的机制是不同的,在DNA复制过程由于碱基类似物的取代,碱基的化学修饰以及碱基的插入和缺失都会引起突变。
另外,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,基于此造成基因突变的原因还有以下三个因素:(1)物理因素:x射线、激光等;(2)化学因素:亚硝酸和碱基类似物等;(3)生物因素:某些细菌等。
基因突变的影响有哪些
科学的说,基因突变的结果是导致碱基排列顺序的改变,也就是遗传信息改变。基因突变受到自然选择的作用,往一个方向积累,到最后形成新物种。更有研究者指出,单一的基因突变或能明显影响个体的面部特征,偶然间会诱发面部变形。
生命的目的是遗传,是希望将自己的遗传物质不加以改变地传递下去。基因突变本质上是DNA复制错误造成的,是一种完全随机的“错误”,往往会改变或破坏基因的功能。只有极个别的突变,歪打正着,改变了基因的功能,这种改变恰好有利于生物体适应环境,这是生物进化的分子基础。
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