基因突变发生在什么时期 原因是什么
基因突变
性 腺 发 育 不 良 (Turner综合征), 女性患者少了一条 X 染 色体,外观表现为女性, 但性腺发育不良,没有 生育能力。
染色体数目的变异
1、个别染色体数目增加或减少 2、染色体组的形式成倍地增加或减少
1、染色体组的概念
非同源 染色体,它们在_____ 形态 细胞中的一组________ 功能 上各不相同,但是携带着控制生物生 和______ 全部信息 ,这样的一组染色体,叫 长发育的_________ 做一个染色体组。
原因:
基因突变能够产生前所未有的新基因, 从而出现前所未有的新性状。
二、基因重组
1、概念:
具有不同遗传性状的雌、雄个体 进行有性生殖过程时,控制不同性状 的基因重新组合,导致后代不同于亲 本类型的现象或过程。
2、类型:
①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因
的自由组合
②基因的互换:同源染色体上的非姐妹染色单体
4.基因突变的特点
①普遍性: 自然界的物种中广泛存在
②随机性: 可发生在生物个体发育的任何时期
③稀有性: 自然界突变率很低:10-5- 10-8
④有害性: (打破对环境的适应性)多数有害,少数有利
⑤不定向性:
基因突变的意义
基因突变在生物进化中有重要意义。 是生物变异的根本来源,也为生物进化提 供了最初的原材料。
3组、2条
3组、3条
1组、4条
练习1
1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条,下 图中,表示含有一个染色体组的细胞是
C
A
B
C
D
练习2
人类的染色体
有几个染色体组?每个染色体组有几 条染色体?
2、依据基因型判别:
细胞或生物体的基因型中,控制同一性状(包 括大、小写)的基因有几个,就是有几个染色体组。
基因突变的特征和原因
基因突变的分类
点突变
单个碱基的改变,包括替换、插 入和删除。
染色体异常
染色体段的缺失、重复或重排。
拷贝数变异
某些基因的复制数增加或减少。
常见的基因突变类型
1 错义突变
改变了蛋白质编码的氨基酸,可能导致蛋白质功能异常。
2 无义突变
将氨基酸编码改变为终止密码子,导致蛋白质合成中止。
3 插入/缺失突变
常染色体隐性遗传
两个携带突变基因的父母才能将其传递给子代,子 代有25%的几率患病。
基因突变的原因
自然发生 遗传 环境暴露
突变是自然进化的结果,无需外部因素。 突变可以通过遗传传递给后代。 一些化学物质、辐射和病毒等可以导致基因突变。
环境因素对基因突变的影响
辐射
高剂量的辐射会增加基因突变的 风险。
化学物质
病毒感染
某些化学物质可以诱导基因突变。 某些病毒感染可以导致基因突变。
基因突变的自然发生机制
1
复制错误
在DNA复制过程中的错误导致新的突变。
2
化学反应
化学反应可以导致DNA中碱基的改变。
3
自然选择
有利的基因突变可能会在群体中逐渐积累。
在基因序列中插入或删除碱基,改变了蛋白质编码。
基因突变的表现形式
1
遗传性疾病
2
某些基因突变与遗传性疾病的发生有关。
3
变异特征
4
某些基因突变可能导致个体具有特殊的 身体特征。
无症状
某些基因突变可能不引起任何明显的症 状。
癌症
某些基因突变与癌症的发生相关。
基因突变的遗传方式
常染色体显性遗传
一个携带突变基因的父母可以将其传递给子代,子 代有50%的几率携带该基因。
基因突变的原因和特点
02
健康生活方式
保持均衡饮食、适量运动、规律 作息等健康生活习惯,有助于降
低基因突变的发生。
04
基因编辑技术
虽然目前基因编辑技术仍处于研 究阶段,但未来可能为预防基因
突变提供新的手段。
THANKS
感谢观看
了解基因突变对遗传性疾病的影响有助于预防和治疗这些疾病,如 产前诊断、基因治疗等。
05
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序, 检测基因序列中的突变位点,是 检测基因突变的主要方法。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针与染色 体进行杂交,检测染色体结构和 基因位点的变异。
进化与适应性
基因突变是生物进化的基础,为物种适应环 境提供了多样性。
肿瘤发生
基因突变可以促进肿瘤的发生和发展,如抑 癌基因的失活或癌基因的激活。
药物抗性
基因突变可以导致细菌、病毒等对药物的抗 性,影响疾病治疗。
02
基因突变的常见原因
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
DNA在复制过程中可能会 发生错误,导致基因突变。 例如,碱基的插入、缺失 或替换。
除了DNA复制错误,某些化学物质和辐射也可以诱导基因突 变。在这些情况下,如果能够消除这些诱因,突变也可以被 逆转。因此,了解基因突变的可逆性对于预防和治疗遗传性 疾病具有重要意义。
可诱发性
基因突变的可诱发性是指某些因素可以增加基因突变的频率。这些因素包括化学物质、辐射和某些病毒等。这些诱因可以直接作 用于DNA,导致DNA损伤或复制错误,从而引发基因突变。
病毒
生物因素
某些病毒可以整合到宿主细胞的基因组中 ,导致基因突变。例如,逆转录病毒和 DNA病毒等。
什么是基因突变
什么是基因突变引言基因突变是遗传学中一个重要的概念,它指的是基因序列发生改变的现象。
基因突变可以导致个体的遗传信息发生变异,进而影响个体的性状和表型。
在本文中,我们将深入探讨基因突变的定义、类型、原因以及可能的影响。
基因突变的定义基因突变是指基因DNA序列发生改变的现象。
基因是生物体内负责遗传信息传递的基本单位,它由一系列的碱基对组成。
当这些碱基对的顺序发生改变时,就会导致基因突变的发生。
基因突变可以发生在DNA的编码区域,也可以发生在非编码区域。
基因突变的类型基因突变可以分为多种类型,包括点突变、插入突变、删除突变和移位突变等。
点突变点突变是指基因序列中的某一个碱基被替换成另一个碱基的现象。
点突变可以分为三种类型:错义突变、无义突变和同义突变。
•错义突变:当一个氨基酸被替换成另一个氨基酸时,称为错义突变。
这种突变可能会改变蛋白质的结构和功能。
•无义突变:当一个氨基酸被替换成终止密码子时,称为无义突变。
这种突变会导致蛋白质的合成提前终止,从而影响蛋白质的功能。
•同义突变:当一个氨基酸被替换成另一个能编码相同氨基酸的密码子时,称为同义突变。
这种突变不会改变蛋白质的结构和功能。
插入突变和删除突变插入突变是指在基因序列中插入一个或多个碱基对的现象,而删除突变则是指在基因序列中删除一个或多个碱基对的现象。
插入和删除突变都会导致基因序列发生位移,进而影响蛋白质的合成和功能。
移位突变移位突变是指基因序列中的一个或多个碱基对被移动到其他位置的现象。
移位突变可以分为两种类型:帧移突变和重复序列扩增。
•帧移突变:当插入或删除一个或多个碱基对后,导致基因序列的读框发生改变,从而影响蛋白质的合成和功能。
•重复序列扩增:当基因序列中的一个或多个重复序列被扩增时,会导致基因突变。
基因突变的原因基因突变可以由多种原因引起,包括自然突变、诱变剂和环境因素等。
自然突变自然突变是指在自然条件下发生的突变。
这种突变是由DNA复制过程中的错误、DNA修复机制的失效或DNA重组等过程引起的。
基因突变和基因重组的区别 二者有什么不同
基因突变和基因重组的区别二者有什么不
同
基因重组是指非等位基因间的重新组合。
能产生大量的变异类型,但只产生新的基因型,不产生新的基因。
基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列挨次的转变。
那么二者有什么不同?
基因突变和基因重组的不同是什么
1、二者在发生的时期有所不同:基因突变主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,而基因重组主要发生在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期。
2、二者在变异的结果上是不同的:基因突变的结果是产生新基因(等位基因),而基因重组的结果是产生新的基因型。
基因突变遗传吗,能治吗
基因突变不肯定是不行遗传变异,而不是肯定不能遗传,这点请留意
主要分两种状况
1 假如是在受精卵分裂时发生的突变,就有可能是可遗传的,由于全身的细胞都是由受精卵发育来的
2 假如是已经差不多成形的胎儿以及之后的整个生命过程中突变则又可分3种状况
A 发生在体细胞的突变这种是不行遗传的
B 发生在生殖细胞的突变假如那个突变了的生殖细胞胜利地与对方结合形成受精卵的话那么就把突变遗传下去了; 假如那个突变的生殖细胞没有被用到那也就没有遗传下去
C假如是体细胞发生的基因突变只能在本体体现,而只有生殖细胞的基因突变才有可能遗传给下一代
总的的来说就是基因突变在配子或性染色体中可遗传给后代,而发生在体细胞中不会遗传给后代。
一般来说不好治疗,除非采纳基因治疗的方法去除致病基因或者导入正常的外源基因。
什么是人类基因突变它对人类的健康有什么影响
什么是人类基因突变它对人类的健康有什么影响人类基因突变及其对人类健康的影响人类基因突变是指在人类基因组中发生的突发变异。
基因突变可以导致遗传信息的改变,进而对人类的健康产生不同程度的影响。
本文将探讨什么是人类基因突变以及它对人类的健康有哪些影响。
一、人类基因突变的定义及发生原因基因突变是指在DNA序列中发生的变化,包括基因座的单个碱基改变、插入或删除等。
突变可以发生在体细胞中,被称为体细胞突变,也可以发生在生殖细胞中,被称为生殖细胞突变,后者会被遗传到后代。
基因突变的发生可以由多种因素引起,包括自然突变、环境暴露、遗传突变等。
自然突变是指在基因复制和细胞分裂过程中自然发生的突变。
环境暴露可以由化学物质、辐射、病毒感染等因素引起。
遗传突变是指由父母遗传给后代的基因突变。
二、人类基因突变的分类人类基因突变可以分为两大类:点突变和结构性变异。
1. 点突变:点突变是指DNA序列中单个碱基的改变,包括核苷酸的替换、插入和删除。
点突变可以进一步分为错义突变、无义突变和静默突变。
错义突变会导致氨基酸序列的改变,可能影响蛋白质的结构和功能;无义突变会导致早停密码子的产生,从而导致蛋白质合成终止;静默突变不改变氨基酸序列,因此对蛋白质的功能没有直接影响。
2. 结构性变异:结构性变异包括插入、缺失、倒位、重复等。
这些变异可以导致基因组中DNA序列的长度和组织结构的改变,可能影响基因的表达和功能。
三、人类基因突变对健康的影响1. 遗传疾病:一些基因突变被证明与遗传疾病的发生密切相关。
比如,囊性纤维化是由CFTR基因突变引起的,而苯丙酮尿症则是由苯丙氨酸代谢相关基因突变引起的。
这些遗传疾病对个体的生长、智力和器官功能等方面产生了明显的影响。
2. 肿瘤发生:许多肿瘤的发生与基因突变有关。
突变可能激活癌基因、失活抑癌基因或导致染色体不稳定等,从而促进肿瘤的形成和发展。
3. 药物反应:个体对药物的反应差异往往与基因突变有关。
基因突变的特征和原因
1、(2010江苏卷)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆
双穗”植蛛,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述
正确的是(B
)
A、这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
对应例题:2、镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基
序列发生了改变,检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
(C )
A、解旋酶
B、DNA边接酶
C、限制性内切酶 D、RNA聚合酶
解析:镰刀型细胞贫血症的病因,是DNA控制的血红蛋白的 CTT变为CAT,其对应的mRNA上的碱基顺序由GAA变成GUA, 这样,肽链上原来对应的谷氨酸就变成了缬氨酸,导致血红蛋 白异常。要检测DNA分子上这种碱基序列改变,必须使用限制 性内切酶,因为一种限制性内切酶只能识别特定的核苷酸序列。
UAC 酪氨 酸
CGU 精氨 酸
UAA 终止
异常血红蛋 白 (HbW)
ACC 苏氨 酸
UCA 丝氨 酸
AAU 天冬 酰胺
ACC 苏氨 酸
GUU 缬氨 酸
AAG 赖氨 酸
CUG 亮氨 酸
GAG 谷氨 酸
CCU 脯氨 酸
CGG 精氨 酸
UAG 终止
A、增添
B、缺失
C、改变
D、重组
解析:正常血红蛋白mRNA密码顺序是:ACC UCC AAA UAC CGU UAA,由于在138位点上的密码子UCC 缺失 了C,这样后面的碱基,就 以次向前移一位,于是从138号开始,后面的密码子就全改变了。这是 移码突变,mRNA缺失1个碱基,导致作用部位以后的密码子顺序和组 成发生相应改变,终止码常会提前或者推迟。
生物因素:主要是指某些病毒和细菌
3、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
高考生物遗传与变异中的基因突变解析
高考生物遗传与变异中的基因突变解析在高考生物中,遗传与变异是一个重要的考点,而基因突变作为变异的重要形式之一,更是备受关注。
理解基因突变的概念、特点、原因和影响,对于我们深入掌握遗传与变异的知识,以及解决相关的高考题目,都具有至关重要的意义。
一、基因突变的概念基因突变指的是基因内部发生的碱基对的增添、缺失或替换,从而引起基因结构的改变。
打个比方,基因就像是一本书中的一段文字,如果其中的某些字母发生了变化,那么这段文字所表达的意思可能就会不同。
基因也是如此,碱基对的改变可能会导致基因所编码的蛋白质发生变化,进而影响生物的性状。
二、基因突变的特点1、普遍性基因突变在生物界中普遍存在。
无论是低等生物还是高等生物,无论是植物还是动物,都有可能发生基因突变。
这说明基因突变是生物进化的原材料,为生物的多样性提供了可能性。
2、随机性基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,也可以发生在细胞内不同的 DNA 分子上以及同一 DNA 分子的不同部位。
这就像是抽奖一样,不知道什么时候、在哪个位置会发生突变。
3、低频性虽然基因突变普遍存在,但在自然状态下,基因突变的频率是很低的。
这是因为生物体具有一套复杂的机制来保证遗传信息的稳定性。
4、不定向性一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
例如,控制毛色的基因可能突变成控制白色毛的等位基因,也可能突变成控制黑色毛的等位基因。
5、多害少利性大多数基因突变对生物体来说是有害的,但也有少数是有利的,还有一些是中性的。
这是因为基因突变打破了生物原有的遗传平衡,往往会导致生物的性状发生改变,而这种改变在大多数情况下不利于生物的生存和繁殖。
三、基因突变的原因1、物理因素如紫外线、X 射线等辐射,可能会损伤DNA 分子,导致基因突变。
2、化学因素某些化学物质,如亚硝酸、碱基类似物等,能够改变 DNA 分子中的碱基,从而引起基因突变。
3、生物因素某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的 DNA,引发基因突变。
什么是基因突变
什么是基因突变基因突变是指基因序列发生变化的过程,包括单个碱基的替代、插入、缺失等。
这些变化可能会影响到基因的功能或表达,进而对生物个体的遗传特性产生重要影响。
基因突变是生命演化中的重要驱动力之一,也是导致遗传病和一些疾病的根本原因。
一、基因突变的原因基因突变的原因非常多样,其中包括自发突变、环境因素、化学物质、辐射等。
1. 自发突变:自发突变是指基因在自身复制过程中出现的错误。
DNA的复制过程中,酶和其他辅助蛋白质参与,但由于各种原因,复制过程中可能会出现错误,导致基因序列变异。
2. 外部因素:环境因素是引起基因突变的重要原因之一。
例如,辐射、化学物质、毒素等都能够直接或间接地引起基因的突变。
二、基因突变的类型基因突变的类型多种多样,根据突变对基因序列的影响,可以将其分为以下几种常见的类型:1. 点突变:点突变是指基因序列中某个碱基发生了替代,最常见的是单个碱基的替代,例如,腺嘌呤被胸腺嘧啶替代。
2. 插入和缺失:插入和缺失是指在基因序列中某个碱基或一串碱基被加入或删除。
这种突变会导致原本编码的氨基酸序列发生改变,从而影响到蛋白质的功能。
3. 倒位:倒位突变是指基因序列中某个碱基序列被颠倒过来,改变了基因序列的排列,可能会影响到基因的正常功能。
4. 重复扩增:这种突变情况下,基因序列中的某个碱基或一串碱基被重复复制,使得这部分基因重复次数增加。
这种情况常见于一些遗传病。
5. 缩合丢失:这种突变是指基因序列中的一部分被丢失,使得基因无法正常发挥功能。
三、基因突变的影响基因突变对生物个体的遗传特性产生重要影响。
有些基因突变可能导致生物个体适应环境的改变,使其能在特定环境中生存下去;而其他的基因突变则可能会导致一些疾病或遗传病的发生。
1. 适应性突变:适应性突变是指那些能够增强生物个体适应环境的突变。
例如,某些突变可以使某种生物对特定环境产生抗性或适应性,从而提高其生存能力。
2. 疾病突变:一些基因突变可能会导致疾病的发生。
基因突变和基因重组
基因重组是指基因的“重新组合”,哪些基 因可以进行重新组合呢?
基因为什么要重新组合呢?
非同源染色体自由组合
非姐妹染色单体交叉互换
思考与讨论
一位父亲和一位母亲各有可能产生多少种 染色体组成不同的精子和卵细胞?
223种
即使不考虑基因突变,如果要保证子女中 有2个所有基因完全相同的个体,子女的数 量至少应是多少?
材料四: 血红蛋白是由四条多肽链组成,共由574
个氨基酸连接而成,患者与正常人的氨基酸 大部分相同,所不同的是,患者血红蛋白的 一条多肽链第6位的一个谷_氨酸被_缬氨酸所替 代,因而引起 血红蛋白结构异常 ,从而造成 溶血性贫血症状。
镰刀型细胞贫血症
• 镰刀型贫血症的发生率为8/100000,但是 在某些人种中却有较高的发生率,例如非 洲裔的美国人发生率为1/600以及西班牙裔 的美国人为1/1000-1400。这个疾病因具有 遗传性所以在出生时便就已经存在了,病 徵大约在出生后4个月会开始出现。在非洲 大陆研究发现,具有镰刀形细胞特征的人 比具正常人更不容易罹患疟疾。
症状
·疲劳 ·呼吸困难 ·咳嗽 ·心跳速率快速 ·生长及青春期迟缓 ·容易受感染 ·下肢溃疡(发生于青少年及成人时期) ·黄疸 ·骨骼疼痛 ·下腹部疼痛 ·虚弱 ·关节疼痛 ·发烧 ·呕吐
此外还有一些症状与这个疾病有关联: ·血尿 ·排尿次数频繁且尿量也多 ·容易口渴
蛋白质 氨基酸 mRNA
DNA
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
基因突变知识点
5.诱变育种材料
只要能进行细胞分裂的材料都符合要求,如萌发的 种子、小白鼠等;但不进行细胞分裂的材料不符合要求, 如干种子、动物精子等。原因是诱变育种必须发生基因 突变,而基因突变一般只发生在细胞分裂的DNA复制过 程中。
6.基因突变一定是可遗传变异,因为遗传物质改变 了;但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代, 若发生在体细胞中,一般不会传递给子代,而发生在配 子中则可以传给子代。
物理方法:辐射诱变、激光诱变
化学方法:用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚 硝酸等处理
过程
提高变异频率,创造动物、植物和微生物
2.基因突变的分子机制
3.基因突变的结果 基因突变引起基因“质”的改变,产生了原基因的 等位基因,改变了基因的表现形式,如由A→a(隐性突变) 或a→A(显性突变),但并未改变染色体上基因的数量和
【答案】 B
1.基因突变的“随机性”
(1)时间上的随机:它可发生于生物个体发育的任何 时期,甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如老年 人易得皮肤癌等。
(2)部位上的随机:基因突变既可发生于体细胞中, 也可发生于生殖细胞中。若为前者,一般不传递给后代, 若为后者,则可通过生殖细胞传向子代。
2.显显性性突突变变:和a·隐a―性→突A·a变当的代表判现定
10.(2010·新课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园 中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表 现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是 否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中( )
பைடு நூலகம்A.花色基因的碱基组成
B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量
D.细胞的RNA含量
【解析】 基因的碱基组成,细胞的DNA含量、细 胞的RNA含量均无特异性;只有基因的碱基序列才具有 特异性,因为,基因突变是指DNA(基因)结构的改变, 包括碱基对的增添、缺失和置换,即碱基序列的改变, 因此应该检测和比较花色基因的DNA序列。
高中生物基因突变知识点讲解_
高中生物基因突变知识点讲解_
高中生物基因突变的主要特点:
(1)、基因突变概念内涵:DNA分子发生的碱基对的替换、增添和缺失;外延:基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基K考S资5源U网对种类和数目的变化,基因的数目和位置并未改变。
(2)、基因突变特征:
(3)、基因突变原因:外在因素诱发,如物理、化学、生物因素。
也存在自发进行的基因突变,如DNA复制偶尔出现错误等
(4)、基因突变的时期:基因突变可发生在任何生物的细胞中,一般发生于DNA复制的时候,突变的基因在细胞分裂的间期随DNA的复制而复制,通过细胞分裂而传递给子细胞,体细胞发生的基因突变一般不能传递给后代,而发生在生殖细胞中的突变,可以通过生殖细胞的结合传给后代。
(5)、基因突变意义:基因突变能产生等位基因,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料。
(6)、基因突变的应用:诱变育种
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基因突变的原因
基因突变的原因基因突变是指基因序列发生变化的过程,它是遗传信息传递的关键环节。
基因突变的原因是多种多样的,既包括外源性的因素,也包括内源性的因素。
本文将从环境因素、遗传因素、复制错误和细胞修复失效等几个方面来探讨基因突变的原因。
一、环境因素环境因素是导致基因突变的主要外源性因素之一。
环境中存在大量的致突变物质,比如辐射、化学物质、病毒感染等,它们可以直接或间接地引发基因突变。
辐射包括离子辐射和非离子辐射,如X射线、γ射线、紫外线等。
这些辐射对基因组的DNA分子造成直接的物理损伤,从而导致基因突变的发生。
化学物质中的致突变物质有很多,例如烟草中的某些化学成分、空气中的汽车尾气、工业废气等。
这些化学物质可以通过干扰DNA的结构和功能,引起基因突变。
此外,一些病毒也能够插入到宿主基因组中,造成基因突变的发生。
二、遗传因素遗传因素是导致基因突变的重要内源性因素之一。
每个人的基因组中都存在一些易位基因、缺失基因、反转基因等,这些变异基因可能会在基因复制时发生突变。
此外,父母传给子代的基因本身就可能存在突变,这些遗传突变会进一步影响子代的基因组。
遗传性基因突变对于一些遗传性疾病的发生起着重要作用,比如遗传性肿瘤综合征、遗传性心脏病等。
三、复制错误基因复制是细胞分裂过程中关键的环节之一。
在DNA复制过程中,由于DNA聚合酶的错误插入或脱落,导致新复制的DNA链上出现碱基配对错误。
这些复制错误可能导致突变的发生。
此外,DNA修复机制也存在一定的错误率,修复过程中可能会发生错误引起基因突变。
四、细胞修复失效细胞通过一系列复杂的修复机制来保护基因组的完整性。
然而,当细胞的修复机制发生障碍或失效时,基因突变就会产生。
例如,细胞可以通过碱基切除修复、错配修复、双链断裂修复等机制修复DNA中的损伤,但当这些修复机制受到抑制或无法正常工作时,基因突变可能会发生。
综上所述,基因突变的原因是多种多样的,既包括外源性的因素,也包括内源性的因素。
基因突变和基因重组
“基因突变和基因重组”知识精讲一. 全面准确地理解“基因突变”1. 基因突变的概念由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因内部结构的改变,叫做基因突变。
(1)发生的时间基因突变发生在细胞分裂间期(有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期)的DNA分子的复制过程中。
(2)基因突变与生物生殖的对应关系无性生殖中的有丝分裂过程能发生基因突变,而有性生殖中的减数分裂过程也能发生基因突变,因此在无性生殖和有性生殖过程中都存在因基因突变而发生的变异。
(3)发生基因突变的细胞体细胞可以发生基因突变,这种突变不会导致下一代个体产生变异;有性生殖细胞也可以发生基因突变,这种突变可经受精作用直接传递给后代。
2. 基因突变的原因基因突变是指染色体上个别基因所发生的分子结构改变。
由于基因是DNA分子结构上具有遗传效应的片段,每一个特定的基因都有一定的脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序,即含有特定的遗传信息。
因此当基因中的脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生改变时,遗传信息就会发生改变。
所以,某一基因突变成它的等位基因(A→a或a→A),通常会引起一定的表现型的变化,即性状的变化。
3. 基因突变的意义由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状,因此它是生物变异的根本来源,也为生物进化提供了最初的原材料。
4. 基因突变的特点(1)基因突变的普遍性植物、动物和人都可能发生基因突变,这也说明基因突变在生物界是普遍存在的。
无论是低等生物,还是高等动、植物以及人,都可以发生基因突变。
在自然条件下发生的突变叫自然突变;在人为条件下诱发产生的突变叫诱发突变。
(2)基因突变是随机发生的①如何理解基因突变的“随机性”?a. 时间上的随机:它可发生于生物个体发育的任何时期,甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如老年人易得皮肤癌。
b. 部位上的随机:基因突变可发生于体细胞中,也可发生于生殖细胞中,若为前者,一般不可传递给后代;若为后者,则可产生基因突变的生殖细胞,进而通过生殖传给子代。
基因突变的原因是什么意思
基因突变的原因是什么意思基因突变的原因是什么意思基因突变,染色体畸变以及DNA的重组和基因的重排,概括起来就是一句话,遗传信息发生改变。
突变是遗传物质中不是由于遗传重组产生的任何可遗传的改变,基因突变分为自发突变和诱发突变两类,而造成基因突变的原因主要有以下三点:1、基因突变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、基因突变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。
3、基因突变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:病毒和某些细菌等。
基因突变的特点:基因突变具有普遍性、随机性、稀有性、少利多害性和可逆性的特点:普遍性:基因突变在自然界各物种中普遍存在。
随机性:T.H.摩尔根在饲养的许多红色复眼的果蝇中偶然发现了一只白色复眼的果蝇。
这一事实说明基因突变的发生在时间上、在发生这一突变的个体上、在发生突变的基因上,都是随机的。
以后在高等植物中所发现的无数突变都说明基因突变的随机性。
稀有性:在第一个突变基因发现时,不是发现若干白色复眼果绳而是只发现一只,说明突变是极为稀有的,也就是说野生型基因以极低的突变率发生基因突变。
可逆性:野生型基因突变成为突变型基因的过程称为正向突变。
突变基因又可以通过突变而成为野生型基因,这一过程称为回复突变。
正向突变率总是高于回复突变率,这是因为一个野生型基因内部的许多位置上的结构改变都可以导致基因突变,但是一个突变基因内部只有一个位置上的结构改变才能使它恢复原状。
人类遗传学中的基因突变
人类遗传学中的基因突变人类遗传学是对人类基因进行研究的学科,而遗传的最基本单位是基因。
但是基因并不是一成不变的,在繁殖过程中会发生变异,这就是基因突变。
那么基因突变对人类有什么影响呢?什么是基因突变?基因突变是指基因发生了永久的、可遗传的改变。
对于一个基因来说,它的基本结构是由不同的碱基序列组成的。
基因突变是指这些碱基序列发生了改变,从而导致基因功能的改变,或者是由于基因缺失、重复、内含子变异、启动子、终止子和调节区变异等引起基因表达调控机制失调和信号通路紊乱,导致相应的疾病和遗传问题。
基因突变通常分为以下几种类型:点突变:指单个碱基被改变,包括单碱基变异、插入和缺失,其中单碱基变异是最常见的一种。
例如,成年人中20%左右的SARS-CoV-2病毒感染者在新冠病毒融合蛋白(spike protein)的四个氨基酸中(又称关键位点)至少有一种是变异的。
插入突变和删除突变:插入突变指基因中插入了新的碱基,删除突变则是基因中删除了原来存在的碱基。
复制突变:指基因中某些片段的复制数目增加或减少。
转座子:指插入到基因中的移动DNA片段,它可以提供新的DNA序列,有时可以影响基因的表达和功能。
基因突变与疾病基因突变是导致遗传疾病的主要原因。
遗传疾病是指由遗传性基因突变导致的疾病,这些突变可以来自父母,也可以在生育过程中发生。
疾病的类型各不相同,其致病机制也不同,但是基本上都是由于基因表达和功能的异常所导致的。
例如:囊性纤维化(CF):这是一种严重的病症,是由两个相同的CFTR(囊性纤维化转运子基因)突变引起的。
囊性纤维化是一种会影响肺、胰腺、肠道和肝脏的常见遗传病,是儿童时期死亡的主要原因之一。
血友病(Hemophilia):血友病是一种由雄性遗传的疾病,因为他们有一种或两种缺少凝血因子的遗传性突变。
患有血友病的人测试血液凝固能力的时间通常比正常人要长。
唐氏综合症(Down Syndrome):唐氏综合症是一种由于染色体21的三个复制而引起的疾病,这种情况称为三倍体。
基因突变的原因是什么
编号:________________ 基因突变的原因是什么基因突变的原因是什么基因组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。
引起基因突变的原因基因突变是变异的主要来源,也是生物进化发展的根本原因之一。
基因突变的原因很复杂,根据现代遗传学的研究,基因突变的产生,是在一定的外界环境条件或生物内部因素作用下,DNA在复制过程中发生偶然差错,使个别碱基发生缺失、增添、代换,因而改变遗传信息,形成基因突变。
生物个体发育的任何时期,不论体细胞或性细胞都可能发生基因突变。
基因突变发生在体细胞部分的如家蚕曾发生有半边透明、半边不透明皮肤的嵌合体,这是早期卵裂时产生的体细胞突变。
人的癌肿瘤也是致癌物质、紫外线、电离辐射、病毒等影响下所发生的体细胞突变。
体细胞的突变不能直接传给后代,并且突变后的体细胞在生长上往往竞争不过周围正常的体细胞,因而受到抑制、排斥。
但对于能进行营养繁殖的植物,只要把突变的芽或枝条采取营养繁殖的方法,便可保留下来。
由这种芽或枝条产生的植株,还可以把突变遗传给有性后代。
许多果树和花卉植物的著名品种,就是通过“芽变”传流下来的。
基因突变发生在生殖细胞时,就会通过受精而直接遗传给后代,导致后代产生突变型。
实验表明,突变发生的时期一般都在形成生殖细胞的减数分裂的末期。
基因突变包括自然突变和人工诱变两大类。
影响因素外因物理因素:x射线、激光、紫外线、伽马射线等。
化学因素:亚硝酸、黄曲霉素、碱基类似物等。
生物因素:某些病毒和细菌等。
内因DNA复制过程中,基因内部的脱氧核苷酸的数量、顺序、种类发生了局部改变从而改变了遗传信息基因突变可能引起的疾病基因突变最典型的就是镰刀性贫血症,还有唐氏综合征、白化病、色盲、血友病、巨脑症,同时还与癌症、脑积水、癫痫、自闭症、脉管性疾病、皮肤生长异常等疾病有一定的相关性,还有目前发现新的6种新发突变均位于SLC26A4基因上,被认为是耳聋的致病突变,另外2种可能是本地区特有的单核苷酸多态,该基因突变可导致前庭导水管扩张性耳聋。
基因突变的发生与遗传病原因
基因突变的发生与遗传病原因我们都知道,基因是天生的,在人类的基因组中,每个基因都有着特定的功能和意义。
但是,在某些情况下,基因会发生突变,从而导致一些遗传病的出现。
基因突变是指基因序列的改变,包括基因的缺失、替代、插入或删除。
基因突变的发生是由于复制错误、脱氧核糖核酸(DNA)的损伤、自然选择或环境因素等原因引起的。
遗传病是由于一种或多种异常基因的存在而引起的疾病。
遗传病影响了人类的生活质量和健康,这些疾病可以是单基因疾病、多基因疾病或染色体异常疾病。
单基因疾病是由一个单一基因突变引起的疾病。
这类疾病的病因已经被充分研究,并且许多遗传病都属于单基因疾病。
常见的单基因遗传病包括囊性纤维化、膝关节发育不良、镰状细胞贫血、家族性高胆固醇血症等。
多基因疾病由多个基因突变共同引起的疾病。
这类疾病的病因非常复杂,需要进行大量的研究以确定其病因。
常见的多基因遗传病包括肥胖症、糖尿病、哮喘等。
染色体异常疾病是由于染色体结构或数量的改变引起的疾病。
这类疾病包括唐氏综合症、爱德华综合症和帕托综合症等。
这些疾病通常是由于染色体的缺失、替换、插入或重复所引起的。
基因突变和遗传病的发生是由许多不同因素引起的。
在一些情况下,基因突变是由于遗传的因素引起的,可能是由于父母都携带了突变基因,从而将其遗传给下一代。
在另一些情况下,基因突变则是由于随着时间的推移而引起的损伤或错误。
除了遗传因素外,环境因素也可以影响基因突变的发生。
环境因素包括辐射、化学物质、毒素和病原体等。
这些因素可以引起基因的突变或DNA的损伤,从而导致遗传病的出现。
不幸的是,目前尚无有效的治疗方法来完全治愈遗传病。
然而,对于许多遗传病,已经有一些疗法可以控制其严重程度和减少并发症的发生。
此外,随着科学技术的不断进步,我们对遗传病的理解和治疗也将不断提高。
不管是基因突变还是遗传病,都是我们需要认真对待和探索的话题。
我们应该加强对基因突变和遗传病的研究,从而为减少这些疾病的发生提供更好的解决方案。
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基因突变发生在什么时期原因是什么
基因突变是基因组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。
1基因突变在哪个时期发生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、癌变和衰老都有关系,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。
1基因突变不一定发生在分裂间期一、复制时引起的基因突变
在DNA复制过程中,可能产生碱基的错配,带有错配碱基的DNA在下一
次复制时,则会引起碱基的替代,从而引起DNA分子的错误,由于DNA分
子中的碱基本身存在着交替的化学结构,称为互变异构体,当碱基以它稀有的形式出现时就可能与错误的碱基配对,这种碱基化学结构的改变过程称为互变异构移位。
碱基的互变异构可以在DNA复制过程中自发发生。
它导致的碱基替代如
果是发生在同类碱基之间,即一种嘌呤被另一种嘌呤替代,或一种嘧啶被另一种嘧啶替代,这称为转换;若碱基的替代发生异类碱基之间,即一种嘌呤被一种嘧啶替代,或反之,则称为颠换。
二、复制前引起的基因突变。