基因突变的基本特征有哪些

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什么是基因突变?它具有什么特点?~

什么是基因突变生物发生基因突变的源头是什么

基因突变,一般具有以下几种主要特性:
1.多向性 任何基因座(locus)上的基因,都有可能独立地发生多次不同的突变而形成其新的等位基因,这就是基因突变的多向性。譬如,在不同条件下,位于染色体某一基因座上的基因A可突变为其等位基因a1;也可以突变为a2或者a3、a4......an等等其他等位基因形式,从而形成所谓的复等位基因(multiple alleles)。遗传学上把群体中存在于同一基因座上,决定同一类相对性状,经由突变而来,且具有3种或3种以上不同形式的等位基因互称为复等位基因。如大家所熟知的人类ABO血型系统,就是由位于9q34这一区域同一个基因座上的IA、IB和i三种等位基因形式所构成的一组复等位基因所决定的。
2.重复性 基因突变的重复性是指:已经发生突变的基因,在一定的条件下,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。亦即,对于任何一个基因位点来说,其突变并非仅囿于某一次或某几次的发生,而是会以一定的频率反复发生。例如:某一基因座上的基因A可突变为其等位基因a;基因a有可能独立地发生突变形成其新的等位基因a1;同样地,a1也可能再次地发生突变而形成其另外的等位基因a2;a2还可能突变为a3......,就其最终的群体遗传学效应而言,基因重复突变与基因多向突变的结果相似,也是群体中复等位基因存在的主要成因之一。
3.随机性 基因突变不仅是生物界普遍存在的一种遗传事件,而且,对于任何一种生物,任何一个个体,任何一个细胞乃至任何一个基因来说,突变的发生也都是随机的。只是不同的物种、不同的个体、不同的细胞或者基因,其各自发生基因突变的频率可能并不完全相同而已。基因的突变频率简称突变率(mutation rate)是基因的一种等位形式在某一世代突变成其另外等位形式的概率。
4.稀有性 尽管基因突变是生物界普遍存在的一种遗传事件,但却也是一种非频发的稀有事件。在自然状况下,各种生物的突变率都是很低的。据测算,一般高等生物基因的突变率大约平均为:10-8~10-5/生殖细胞/位点/代;人类基因的突变率也大约仅仅为:10-6~10-4/生殖细胞/位点/代。
5.可逆性 基因的突变是可逆的。任何一种野生型基因,都能够通过突变而形成其等位的突变型基因;反过来,突变型基因,也可以突变为其相应的野生型基因。前者,被称作正向突变(forward mutation),后者谓之曰回复突变(reverse mutation)。一般情况下,正向突变率总是远远高于回复突变率。
6.有害性 一般而言,生物遗传性状的形成,是在长期的进化过程中与其赖以生存的自然环境相互适应的结果,是自然选择的产物。而对这些性状具有决定性意义的基因一旦发生突变,通常都会对生物的生存带来消极或不利的影响,即有害性。生殖细胞或受精卵中基因的突变是绝大多数人类遗传病发生的根本原因;体细胞突变则常常是肿瘤发生的病理遗传学基础。但是,基因突变的有害性往往只是相对的,有条件的;也并非所有的基因突变都会对生物的生存及其种群繁衍带来不利或者有害的影响。事实上,有些突变,往往只引起非功能性DNA序列组成的改变,却并不造成核酸和蛋白质正常功能的损害。

1、基因突变的随机性

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。

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。其中等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因。例如,A基因不同部位发生改变产生突变基因a1、a2、a3等对A均表现为隐性的基因。新基因可能均是无功能的,也可能各具不同功能。

3、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,突变也是较少的,野生型基因以极低的突变率发生突变。据测算,一般高等生物基因的突变率大约平均为:10-8~10-5/生殖细胞/位点/代;人类基因的突变率也大约仅仅为:10-6~10-4/生殖细胞/位点/代。

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。基因突变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。中性突变指突变型的性状变异对生物个体生活力与繁殖力没有明显的影响,在自然条件下不具有选择差异的基因突变。

如将突变技术应用于DNA缺失改造、蛋白质工程和酶等多个研究领域。突变技术的发展不仅可以加深人们对蛋白等物质的了解,也能为进一步的研究提供技术支持。此外,突变技术可以对某一特性相关位点同时进行突变,将提高获取突变子的效率,节约时间。突变技术在蛋白质工程、农业科学、医学、基因表达及调控等多个领域应用。



基因突变的基本特征有:普遍性、随机性、稀有性、可逆性、少利多害性、不定向性、有益性、独立性、重演性等。

下面有具体的解释(引用百度百科):

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。

1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变,通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确,特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因,也指具有这一突变基因的个体。

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。

基因突变的特征

不论是真核生物还是原核生物的突变,也不论是什么类型的突变,都具有随机性、低频性和可逆性等共同的特性。

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。在细菌中则情况远为复杂。在含有某一种药物的培养基中培养细菌时往往可以得到对于这一药物具有抗性的细菌,因此曾经认为细菌的抗药性的产生是药物引起的,是定向的适应而不是随机的突变。S.卢里亚和M.德尔布吕克在1943年首先用波动测验方法证明在大肠杆菌中的抗噬菌体细菌的出现和噬菌体的存在无关。J.莱德伯格等在1952年又用印影接种方法证实了这一论点。方法是把大量对于药物敏感的细菌涂在不含药物的培养基表面,把这上面生长起来的菌落用一块灭菌的丝绒作为接种工具印影接种到含有某种药物的培养基表面,使得两个培养皿上的菌落的位置都一一对应。根据后一培养基表面生长的个别菌落的位置,可以在前一培养皿上找到相对应的菌落。在许多情况下可以看到这些菌落具有抗药性。由于前一培养基是不含药的,因此这一实验结果非常直观地说明抗药性的出现不依赖于药物的存在,而是随机突变的结果,只不过是通过药物将它们检出而已。

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突变(一些有代表性的基因突变率见表)。在有性生殖的生物中,突变率用每一配子发生突变的概率,也就是用一定数目配子中的突变型配子数表示。在无性生殖的细菌中,突变率用每一细胞世代中每一细菌发生突变的概率,也就是用一定数目的细菌在分裂一次过程中发生突变的次数表示。据估计,在高等生物中,大约10^5~10^8个生殖细胞中,才会有1个生殖细胞发生基因突变。虽然基因突变的频率很低,但是当一个种群内有许多个体时,就有可能产生各种各样的随机突变,足以提供丰富的可遗传的变异。

可逆性

野生型基因经过突变成为突变型基因的过程称为正向突变。正向突变的稀有性说明野生型基因是一个比较稳定的结构。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。从表中同样可以看到回复突变是难得发生的,说明突变基因也是一个比较稳定的结构。不过,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。

少利多害性

一般基因突变会产生不利的影响,被淘汰或是死亡,但有极少数会使物种增强适应性。

不定向性

例如控制黑毛A基因可能突变为控制白毛的a+或控制绿毛的a-基因。

有益性

一般基因突变是有害的,但是有极为少数的是有益突变。例如一只鸟的嘴巴很短,突然突变变种后,嘴巴会变长,这样会容易捕捉食物或水。

一般,基因突变后身体会发出抗体或其他修复体进行自行修复。可是有一些突变是不可回转性的。突变可能导致立即死亡,也可以导致惨重后果,如器官无法正常运作,DNA严重受损,身体免疫力低下等。如果是有益突变,可能会发生奇迹,如身体分泌中特殊变种细胞来保护器官,身体,或在一些没有受骨骼保护的部位长出骨骼。基因与DNA就像是每个人的身份证,可他又是一个人的先知,因为它决定着身体的衰老、病变、死亡的时间。

独立性

某一基因位点的一个等位基因发生突变,不影响另一个等位基因,即等位基因中的两个基因不会同时发生突变。

①隐性突变:当代不表现,F2代表现。

②显性突变:当代表现,与原性状并存,形成镶嵌现象或嵌合体。

重演性

同一生物不同个体之间可以多次发生同样的突变。






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锡林浩特市19270922333: 基因突变的特点是什么? -
桂皆心达:[答案] 一般认为基因突变有7个特点,高中阶段需要掌握前五个: 1 普遍性:基因突变是普遍存在的 2 随机性:基因突变是随机发生的 3 不定向性:基因突变是不定向的 4 低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的 5 多害少益性...

锡林浩特市19270922333: 试述基因突变的特点并做简要说明 -
桂皆心达:[答案] ①随机性.指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.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.在细菌中则情况远为复杂. ②稀有性.突变是极为稀有的,野生型基因以极低的突变率发生...

锡林浩特市19270922333: 什么是基因突变,基因突变有什么特点 -
桂皆心达: 所谓基因突变就是: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. 特点是:后代的表现中突然地出现祖先从未有的新性状.

锡林浩特市19270922333: 高中生物课本中基因突变的特点是什么?基因突变作为生物变异的一个重要来源,它具有什么特点 -
桂皆心达:[答案] 我来为你解答,1.基因突变在生物界中的普遍存在的; 2.基因突变是随机发生的; 3.在自然状态下,对一种生物来说,基因突变的频率的很低的; 4.大多数基因突变对生物体是有害的; 5.基因突变是不定向的!

锡林浩特市19270922333: 什么是基因突变?它具有什么特点 -
桂皆心达: 一个基因内部遗传结构的改变.又称为点突变,通常可引起一定的表型变化.野生型基因通过突变成为突变型基因.突变型一词既指突变基因,也指具有这一突变基因的个体. 任何类型的突变,都具有随机性、稀有性和可逆性等共同的特性. 特点: ①随机性.指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.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.在细菌中则情况远为复杂. ②稀有性.突变是极为稀有的,野生型基因以极低的突变率发生突变. ④少利多害性.一般基因突变会产生不利的影响,被淘汰或是死亡,但有极少数会使物种增强适应性.

锡林浩特市19270922333: 以下属于基因突变的特点是() -
桂皆心达:[选项] A. 普遍性 B. 低频性 C. 方向不定性 D. 都是有害的

锡林浩特市19270922333: 简述基因突变的主要特点. -
桂皆心达: 基因的突变是没有选择的,是一种随机事件,这种随机性表现在随机发生,随机的方向.对于生物来说基因突变多数为无效突变和有害突变.无效突变只要是突变位点没有有效意义,而有害突变为在功能域中的突变.不过也有一些突变是有意的.这也就是生物为什么会进化,去适应环境,当然这种适应环境的过程是痛苦的,因为大多数的突变都是无效和有害的.总结来说,基因突变为随机的,随机发生,随机方向,且多数的突变是无效和有害的,不过这也进化的驱动力.

锡林浩特市19270922333: 基因发生突变有什么特点呢?
桂皆心达: 一是由于基因发生突变,使夕半乳糖苷酶失去活性;二是由于在反转录病毒生活周期的RNA时期中发生了剪接反应,从而丢失了α,β半乳糖苷酶基因

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