为什么会基因突变

基因是一种生物体特有的特性，基因突变是一种时常发生的变异情况，指的是生物的基因发生了变化，产生了改变，与以前的基因不同，那么为什么基因会突变呢基因突变的原理是什么呢相信许多朋友们都不太了解，下面就和我一起来了解一下吧。

基因突变属于“突发事件”，它能否被预测呢不管是自发突变还是诱发突变，突变都是随机的，或者说基因会发生什么性质的突变，哪个基因会发生突变都是无法预知的。而且，任何基因突变都可以在生物体一生中的任何时期发生，但是发生突变的时间段对生物体的影响差异很大。如果是受精卵中的基因发生了突变，那么由这种受精卵发育而来的生物体中的所有细胞都存在着这种基因的突变;如果是某个皮肤细胞中的基因发生了突变，那么当这个皮肤细胞死亡后，突变也就随即消失了。

有哪些因素会引发基因突变呢在生物通常的生存环境下，基因突变是很少发生的，但是许多射线，如α射线、β射线、γ射线、X射线等，都会大幅增加基因突变的概率。此外，许多化学品也会成百倍地增加基因突变，还会引起染色体畸变。

对于生物体来说，基因突变弊大于利。例如人类的某些疾病：色盲、血友病等，就是基因突变的结果。不过，人类也会为了某种需要而利用其他生物的基因突变。如水泡眼金鱼是基因突变的结果，眼睛长了个大水泡对金鱼来说百无一用，绝对是个累赘，但水泡眼却满足了人们的观赏需要，因此这个品种的金鱼得以大量繁殖。又如短腿羊也是基因突变的结果，短腿的羊在草原上由于跑不过长腿羊，常常会因为吃不到草而饿肚子，可对牧羊人来说，短腿羊的活动范围比长腿羊小，更容易管理，于是短腿羊也被人类保留下来了。

基因突变可以是自发的也可以是诱发的。自发产生的基因突变型和诱发产生的基因突变型之间没有本质上的不同，基因突变诱变剂的作用也只是提高了基因的突变率。

按照表型效应，突变型可以区分为形态突变型、生化突变型以及致死突变型等。这样的区分并不涉及突变的本质，而且也不严格。因为形态的突变和致死的突变必然有它们的生物化学基础，所以严格地讲一切突变型都是生物化学突变型。根据碱基变化的情况，基因突变一般可分为碱基置换突变（base substitution和移码突变（frameshift mutation）两大类。 指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，也称为点突变（point mutation）。点突变分转换和颠换两种形式。如果一种嘌呤被另一种嘌呤取代或一种嘧啶被另一种嘧啶取代则称为转换（transition）。嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤的突变则称为颠换（transversion）。由于DNA分子中有四种碱基，故可能出现4种转换和8种颠换（见上图）。在自然发生的突变中，转换多于颠换。

碱基对的转换可由碱基类似物的掺入造成。例如，5-溴尿嘧啶(5-bromouracil，BU）是一种与胸腺嘧啶类似的化合物，具有酮式和烯醇式两种结构，且两者可以互变，一般酮式较易变为烯醇式。当DNA复制 时，酮式BU代替了T，使A-T碱基对变为A-BU；第二次复制时，烯醇式BU能和G配对，故出现G-BU碱基对；第三次复制时，G和C配对，从而出现G-C碱基对，这样，原来的A-T碱基对就变成G-C碱基对（见左图）。

碱基对的转换也可由一些化学诱变剂诱变所致。例如，亚硝酸类能使胞嘧啶（C）氧化脱氨变成尿嘧啶（U），在下一 次复制中，U不与G配对，而与A配对；复制结果C-G变为T-A（见右图）。又如，烷化剂中的芥子气和硫酸二乙酯可使G发生乙基化，成为烷基化鸟嘌呤（mG），结果，mG不与C配对，而与T配对，经过复制，G-C变为A-T。 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。 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。 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。 从基因突变的性质来看，检测方法分为显性突变法、隐性突变法和回复突变法三类。①显性致死突变法，用待测物质处理雄性小鼠，使处理的雄鼠和未处理的雌鼠交配，观察母鼠子宫中的死胎数，死胎数愈多则说明诱发的显性致死突变愈多。这一方法适用于慢性处理，其优点是可靠性较大，而且测试对象是哺乳动物。缺点是不能区别出药物对遗传物质的诱变作用和对于胚胎发育的其他毒理效应。②隐性突变法，一般采用某些隐性突变基因呈杂合状态的动植物作为测试对象，如果经某种药物处理后出现这一隐性性状，便说明这一药物诱发了这一隐性突变。小鼠中有多个隐性突变基因呈杂合状态的品系，可以用它来同时测定几个座位上诱发的基因突变。这一方法的优点是所测得的是哺乳动物中的基因突变，缺点是灵敏度较低，而且必须具备特殊的动植物品系，实验周期也较长。CIB法是用果蝇作为测试对象的一种检测方法。主要用来检测X染色体上发生的隐性致死突变。果蝇的生活周期较短，所以这一方法的实验周期也较短。③回复突变法，一种根据回复突变诱发频率检测诱变物质的方法，由B艾姆斯在1973年所首创，又称艾姆斯测验。测试对象是鼠伤寒沙门氏菌的几个组氨酸缺陷型菌株，包括碱基置换突变型和移码突变型。在检测系统中还包括大鼠的肝脏微粒体活化系统(S9），其中的酶能使一些前诱变剂转变为诱变剂。虽然在这里测试对象是细菌，而不是哺乳动物，但是由于这一检测系统简便易行，灵敏度较高，所以常用来作为诱变物质检测初步筛选的短期测试系统，用这种方法已经对几百种物质进行了测试，发现大约90%的致癌物质具有诱变作用。④中间宿主扩散盒法，为了能使回复突变法更接近于哺乳动物活体中的情况，有人把测试的细胞放在一种特制的小盒中，小盒的膜只允许溶液通过。把这种小盒埋藏在动物腹腔内，用待测物质处理动物，经过一定的时间后把小盒取出，测定小盒中被诱发回复突变的细胞数。

除了用来检测基因突变的许多方法以外，还有许多用来检测染色体畸变和姐妹染色单体互换的测试系统。当然对于药物的致癌活性的最可靠的测定是哺乳动物体内致癌情况的检测。但是利用微生物中诱发回复突变这一指标作为致癌物质的初步筛选，仍具有重要的实际意义（见毒理遗传学）。

问题一：引起基因突变的原因有那些？ 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“芽场”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。

问题二：生物问题！基因突变的意义？ 课本的原话：基因突变是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的原始材料

问题三：什么是基因突变 它包括单个碱基改变所引起的点突变（point mutation），或多个碱基的缺失、重复和插入。原因可以是细胞分裂时遗传基因的复制发生错误、或受化学物质、射线、或病毒的影响。突变通常会导致细胞运作不正常、或细胞死亡，甚至可以在较高等生物中引发癌症。但同时，突变也被视为物种进化的推动力：不理想的突变会经天择过程被淘汰，而对物种有利的突变则会被累积下去。中性的突变对物种没有影响而逐渐累积，导致间断平衡。突变的种类以功能分类以突变对于基因表现之影响来作分类的话，可分为以下几种：失去功能的突变（Loss-of-function mutations）：此种突变会造成基因完全地失去活性，或使基因的产物完全地失去功能。又称剔除突变（null mutations）或是敲除突变（knockout mutations）。次形态突变（Hypomorphic mutations）：此种突变会使基因的表现或是基因产物的活性减弱，但不会消失。超形态突变（Hypermorphic mutations）：此种突变与次形态突变相反，会使基因的表现加强。

问题四：诱发基因突变的因素有？ 诱发基因突变的因素及其作用机理

（1）物理诱变因素

在多种物理诱变因素中,应用最广泛并且行之有效的是射线用于诱变的射线包括电离射线和非电离射线

在诱变研究中,X射线、γ射线、α射线、β射线和中子等都是人们常用的电离射线最早用于诱变的电离射线是X射线,后来人们发现γ射线的诱变效果比较好,于是γ射线成为人工诱变的首选射线近年来,人们发现中子的诱变效果也很好,用中子进行诱变的研究日趋增多电离辐射作用于生物体时,首先从细胞中各种物质的原子或分子的外层击出电子,引起这些物质的原子或分子的电离和激发当细胞内的染色体或DNA分子在射线的作用下产生电离和激发时,它们的结构就会改变,这是电离辐射的直接作用此外,电离辐射的能量可以被细胞内大量的水吸收,使水电离,产生各种游离基团,游离基团作用于DNA分子,也会引起DNA分子结构的改变研究表明,电离辐射诱发基因突变的频率,在一定范围内和辐射剂量成正比；电离辐射有累加效应,小剂量长期照射与大剂量短期照射的诱变效果相同

紫外线携带的能量很小,穿透力弱,不足以引起物质的电离,属于非电离射线物质吸收紫外线后,其组成分子由于电子的激发而变成激发分子,结果极易引起分子结构的改变在紫外线的照射下,DNA分子可能发生多种形式的结构改变,如DNA链的断裂、DNA分子内或分子间交联、DNA和蛋白质交联、胞嘧啶水合作用以及形成嘧啶二聚体等,这些变化都有可能引起基因突变,其中形成嘧啶二聚体（如胸腺嘧啶二聚体）是引起突变的主要原因例如,DNA双链之间胸腺嘧啶二聚体的形成,会阻碍双链的分开和下一步的复制同一条链上相邻胸腺嘧啶之间二聚体的形成,会阻碍碱基的正常配对和腺嘌呤的正常加入,使复制在这个点上停止或发生错误,于是新形成的链上便出现改变了的碱基顺序,在随后的复制过程中就会产生一个在两条链上碱基顺序都改变了的分子,从而导致基因突变

（2）化学诱变因素

一些化学物质和辐射一样能够引起生物体发生基因突变通过对上千种化学物质的诱变作用进行研究,发现从简单的无机物到复杂的有机物,金属离子、生物碱、生长 素、抗生素、农药、灭菌剂、色素、染料等都可以诱发突变,但是诱变效果好的种类并不多根据化学诱变剂对DNA作用方式的不同,可以将它们分为以下三类

一类是能够改变DNA化学结构的诱变剂,如亚硝酸和烷化剂等亚硝酸具有氧化脱氨作用,它能使腺嘌呤（A）脱去氨基变成次黄嘌呤（H）,胞嘧啶（C）脱去氨基变成尿嘧啶（U）在DNA分子第一次复制时,H与C配对,U与A配对第二次复制时,C与G配对,A与T配对于是,经过两次复制,原来的A―T碱基对就变成了G―C碱基对,而G―C碱基对却变成了A-T碱基对

常见的烷化剂有硫酸二乙酯、乙烯亚胺、甲基磺酸乙二酯、亚硝基甲基脲等烷化剂有一个或几个不稳定的烷基,能够与DNA分子的碱基发生化学反应,置换其中某些基团的氢原子,从而改变碱基的化学结构,使DNA分子复制时出现碱基配对的差错,最终导致基因突变

一类是碱基类似物,它们的分子结构与DNA分子中的碱基十分相似在DNA分子复制时,这些碱基类似物能够以假乱真,作为DNA的组成成分加入到DNA分子中,从而引起基因突变常见的碱基类似物有5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤等

还有一类是吖啶类化合物,它们可以插入DNA分子结构中,使DNA分子在复制或转录时出现差错而导致突变

（3）生物诱变因素

这类因素很简单,某些病毒和细菌,一些逆转录病毒,如乙肝病毒将其自身的DNA导入到人细胞DNA 中,引起基因突变>>

问题五：基因突变一定会导致 答案B

基因中碱基对的增加、缺失或替换一定会改变基因的碱基排列顺序，从而使转录工mRNA上的密码子发生改变。由于密码子的简并性，密码子中碱基的改变，有时不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响。

基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫基因突变（gene mutation)它包括单个碱基改变所引起的点突变（point mutation）,或多个碱基的缺失、重覆和插入

在自然条件下发生的突变叫自发突变,由人工利用物理因素或化学药剂诱发的突变叫诱发突变基因突变是生物变异的主要原因,是生物进化的主要因素在生产上人工诱变是产生生物新品种的重要方法

碱基置换突变：由一个错误的碱基对替代一个正确的碱基对的突变叫碱基置换突变例如在DNA分子中的GC碱基对由CG或AT或TA所代替,AT碱基对由TA或GC或CG所代替碱基替换过程只改变被替换碱基的那个密码子,也就是说每一次碱基替换只改变一个密码子,不会涉及到其他的密码子引起碱基置换突变的原因和途径有两个一是碱基类似物的掺入,例如在大肠杆菌培养基中加入5-溴尿嘧院（BU）后,会使DNA的一部分胸腺嘧啶被BU所取代,从而导致AT碱基对变成GC碱基对,或者GC碱基对变成AT碱基对二是某些化学物质如亚硝酸、亚硝基胍、硫酸二乙酯和氮芥等,以及紫外线照射,也能引起碱基置换突变

移码突变：基因中插入或者缺失一个或几个碱基对,会使DNA的阅读框架（读码框）发生改变,导致插入或缺失部位之后的所有密码子都跟着发生变化,结果产生一种异常的多肽链移码突变诱发的原因是一些像吖啶类染料分子能插入DNA分子,使DNA复制时发生差错,导致移码突变

根据遗传信息的改变方式,基因突变又可以分为同义突变、错义突变和无义突变三种类型

基因突变的特点:

基因突变作为生物变异的一个重要来源,它具有以下主要特点：

第一,基因突变在生物界中是普遍存在的无论是低等生物,还是高等的动植物以及人,都可能发生基因突变基因突变在自然界的物种中广泛存在例如,棉花的短果枝、水稻的矮杆、糯性,果蝇的白眼、残翅,家鸽羽毛的灰红色,以及人的色肓、糖尿病、白化病等遗传病,都是突变性状自然条件下发生的基因突变叫做自然突变,人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变

第二,基因突变是随机发生的它可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞一般来说,在生物个体发育的过程中,基因突变发生的时期越迟,生物体表现突变的部分就越少例如,植物的叶芽如果在发育的早期发生基因突变,那么由这个叶芽长成的枝条,上面着生的叶、花和果实都有可能与其他枝条不同如果基因突变发生在花芽分化时,那么,将来可能只在一朵花或一个花序上表现出变异

基因突变可以发生在体细胞中,也可以发生在生殖细胞中发生在生殖细胞中的突变,可以通过受精作用直接传递给后代发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的

第三,在自然状态下,对一种生物来说,基因突变的频率是很低的据估计,在高等生物中,大约十万个到一亿个生殖细胞中,才会有一个生殖细胞发生基因突变,突变率是105～108不同生物的基因突变率是不同的例如,细菌和噬菌体等微生物的突变率比高等动值物的要低同一种生物的不同基因,突变率也不相同例如,玉米的抑制色素形成的基因的突变率为106×10-4,而**胚乳基因的突变率为22×10-6

第四,大多数基因突变对生物体是有害的,由于任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们与环境条件已经取得了高度的协调如果发生基因突变,就有可能破坏这种协调关系因此,基因突变对于生物的生存往往是有害的例如,绝大多数的人类遗传病,就是由基因突变造成的,这些病对人类健康构成了严重威胁又如,植物中常见的白化苗,也是基因突变形成的这种苗由于缺乏叶绿素,不能进行光合作用制造有机物,最终导致死亡但是,也有少数基因突变是有利的例如,植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变等,都是有利于生物生存的

第五,基因突变是不定向的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,控制小鼠毛色的灰色基因（A+）可以突变成**基因（AY）也可以突变成黑色基因（a）但是每一个基因的突变,都不是没有任何限制的例如,小鼠毛色基因的突变,只限定在色素的范围内,不会超出这个范围

例如英国女王维多利亚家族在她以前没有发现过血友病的病人,但是她的一个儿子患了血友病,成了她家族中第一个患血友病的成员后来,又在她的外孙中出现了几个血友病病人很显然,在她的父亲或母亲中产生了一个血友病基因的突变这个突变基因传给了她,而她是杂合子,所以表现型仍是正常的,但却通过她传给了她的儿子基因突变的后果除如上所述形成致病基因引起遗传病外,还可造成死胎、自然流产和出生后天折等,称为致死性突变；当然也可能对人体并无影响,仅仅造成正常人体间的遗传学差异；甚至可能给个体的生存带来一定的好处

我来简单的科普说一下吧。

不管是生殖细胞还是体细胞，都会发生突变。

楼上的也说了，基因突变的本质就是细胞中DNA的序列发生了改变。举个例子，比如DNA原来的序列在某个位置是------ATGC-----，如果由于各种原因，比如射线，药物，如果是细胞分裂时，还有可能发生复制错误，这是序列变成了--------AAGC-------。

这个例子就是一个DNA的碱基序列发生了改变。

基因突变的类型不光是单个碱基序列发生改变，还有大段的丢失，插入了新的序列等等，总之，就是DNA的序列变化了。这个变化也有几个后果。如果序列变化发生在DNA的非编码区。一般就算是序列变化了，也不会表现出来，细胞的各项指标不改变。

有些变化，发生在编码区，那细胞的蛋白质就会发生变异。如果是重要的蛋白，细胞就可能死亡。还有就是异常蛋白的功能改变，细胞不但不死亡，反而发生了变异（就是变成不受控制的癌细胞）。

突变后，绝大多数会被修复。修复不了的变异细胞，也会被机体识别杀灭。只有极少数可能会逃过免疫监视，真正变为肿瘤。

基因突变可由物理因素、化学因素、生物因素三种方式引起。通常情况下基因具有较强稳定性，不易产生变化，但是基因在一定程度的内外环境因素作用下，可以发生基因突变。

一、物理因素：

1、紫外线：紫外线照射可以引起遗传物质的损伤，使胸腺嘧啶发生异常改变，影响DNA链结构，当发生DNA复制时，可以出现碱基配对错误，从而引起基因突变。所以长时间暴晒容易引起基因突变；

2、电离辐射：如X射线、α射线、β射线、γ射线等，电离辐射可以击穿遗传物质，造成DNA的断裂损伤，容易引起基因突变。但需要一定剂量的射线才会引起基因突变。

二、化学因素：

如羟胺类、亚硝酸类化学物质可将正常碱基对替换为错误碱基，在复制过程中可能会产生错误，导致基因突变。碱基类似物质也可能掺杂在DNA分子中取代正常碱基，造成配对错误，引起基因突变。此外，芳香族化合物能造成碱基的丢失或错位，甲醛、氯乙烯等烷化剂可以诱变基因，导致基因错误等，有一定可能引起基因突变。

三、生物因素：

一些病毒如流感病毒、疱疹病毒、细菌等，在复制病毒遗传物质的同时，可以破坏人体DNA的正常复制，诱变人体发生基因突变。

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