变异

时间:2024-03-04 22:41:27编辑:分享君

什么叫变异?

  定义
  生物有机体的属性之一,它表现为亲代与子代之间的差别。变异有两类,即可遗传的变异与不遗传的变异。现代遗传学表明,不遗传的变异与进化无关,与进化有关的是可遗传的变异,后一变异是由于遗传物质的改变所致,其方式有突变与重组。


  生物突变
  可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变,又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变,只在体细胞上发生效应,而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变,前者的后果是形成多倍体,后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生,也可以人为地实现。前者称为自发突变,后者称为诱发突变。自发突变通常频率很低,每10万个或 1亿个生殖细胞在每一世代才发生一次基因突变。诱发突变是指用诱变剂所产生的人工突变。诱发突变实验始于1927年,美国遗传学家H.J.马勒用X射线处理果蝇精子,获得比自发突变高9~15倍的突变率。此后,除 X射线外,γ射线、中子流及其他高能射线,5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质,以及超高温、超低温,都可被用作诱变剂,以提高突变率。

  突变的分子基础是核酸分子的变化。基因突变只是一对或几对碱基发生变化。其形式有碱基对的置换,如DNA 分子中A-T碱基对变为T-A碱基对;另一种形式是移码突变。由于 DNA分子中一个或少数几个核苷酸的增加或缺失,使突变之后的全部遗传密码发生位移,变为不是原有的密码子,结果改变了基因的信息成分,最终影响到有机体的表现型。同样,染色体畸变也在分子水平上得到说明。自发突变频率低的原因是由于生物机体内存在比较完善的修复系统。修复系统有多种形式,如光修复、切补修复、重组修复以及 SOS修复等。修复是有条件的,同时也并非每个机体都存在这些修复系统。修复系统的存在有利于保持遗传物质的稳定性,提高信息传递的精确度。


  基因重组
  重组也是变异的一个重要来源。G.J.孟德尔的遗传定律重新被发现之后,人们逐步认识到二倍体生物体型变异很大一部分来源于遗传因子的重组。以后对噬菌体与原核生物的大量研究表明,重组也是原核生物变异的一个重要来源。其方式有细胞接合、转化、转导及溶原转变等。它们的共同特点是受体细胞通过特定的过程将供体细胞的 DNA片段整合到自己的基因组上,从而获得供体细胞的部分遗传特性。20世纪70年代以来,借助于 DNA重组即遗传工程技术,可以用人工方法有计划地把人们所需要的某一供体生物的 DNA取出,在离体条件下切割后,并入载体 DNA分子,然后导入受体细胞,使来自供体的 DNA在其中正常复制与表达,从而获得具有新遗传特性的个体。


  对变异认识的历史考察
  人类今天对生物变异现象及其内在机制的认识,是长期发展的结果。生物机体存在变异,在中国先秦时期的典籍中就有不少记载。《庄子》一书中曾提到“种有几”。北魏时期的贾思勰观察到栽培中的大蒜与芜菁的变异,但原因不明。他说:“大蒜瓣变小,芜菁根变大,二事相反,其理难明”(《齐民要术·种蒜》)。明朝的张谦德在其《朱砂鱼谱》中不仅看到家养金鱼的大量变异,而且提出一套通过人工选择培育新品种的方法,即:“蓄类贵广,而选择贵精”,日积月累,“自然奇品悉备”。这些都是零星的观察。

  19世纪英国生物学家C.R.达尔文系统地考察过生物的变异,指出变异是生物普遍存在的共同特征。他对变异的类型、变异的规律以及变异与进化的关系都有系统的论述。但由于受当时自然科学条件的限制,他并未了解变异的具体原因。他自己也承认对每一对每一特殊变异的原因是茫然无知的。20世纪以来遗传学的发展,才使人们对变异有了更深刻的理解。


  哲学意义
  人类对生物变异的认识史,也是人类干预自然、改变自然的历史。遗传工程技术的兴起,使人类拥有改造自然的新手段,开创了直接操作遗传物质、改造旧生物和创造新生物的时代,从而使定向改造生物成为现实。分子生物学表明,碱基对变化所引起的突变是随机的、偶然的,突变的结果与突变的原因之间不相对应。有人由此作出哲学结论说,进化的根基是纯粹偶然的。科学发展证明,进化是一个复杂的过程。它不仅在不同的环境下以不同的方式发生,而且是多层次结构下各种规律相互作用的结果。突变只为进化提供基础,点突变的随机性是否与整个系统相协调,还得由生物机体的调节装置加以检验,而且“热点”的存在也表明突变不完全是随机的。突变型发生后进入群体,又受到群体生理规律的制约,在生态范围内最后由自然选择决定取舍。经过这种多层次的相互制约,不确定的偶然变异便纳入一定方向。这一过程体现着偶然性与必然性的辩证法。


基因变异是什么意思啊

基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看,基因变异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。 简介编辑于是后代 的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。基因变异因素基因变异因素 [1]基因变异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。突变(即基因突变)在生物学上的含义,是指细胞中的遗传基因(通常指存在于细胞核中的脱氧核糖核酸)发生的改变。它包括单个碱基改变所引起的点突变,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、辐射或病毒的影响。突变通常会导致细胞运作不正常或死亡,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,会导致间断平衡。 [1] 变异因素编辑辐射因素,过量的辐射会引起基因突变;温度因素,高寒地带由于温度的骤变会引起多倍体变异;化学因素,一些化学物质可能会使基因在复制时发生错误,引起突变;时间因素,在基因不断的复制过程中可能会发生一些错误,引起突变。 [1] 变异原因编辑俄罗斯科学院基因研究所科研人员找到了DNA分子中最脆弱的位置,这些位置在细胞核中与核质相连,正是由于这些位置的存在才导致基因变异和染色体位错这样的后果。有关专家指出,该基础研究成果对人体基因的研究有重要意义。细胞核中每一个DNA分子都会从几个点固定在核质上,并由这些点形成 了DNA分子环。俄研究人员认为,许多染色体变异正是发生在DNA分子与核质相连的位置,而导致出现这种现象的原因是所有与核质相连的长度上DNA分子处于与DNA拓扑异构酶的接触中。如果这种酶的活性受到限制,这个环将碎裂成片段,就像细胞的自然凋亡一样。除此之外,被腺嘌呤、胸腺嘧啶充满的各种M基因变异相关数据基因变异相关数据 [1]AR片段,也镶嵌在DNA分之中,这些片段很容易脱离和变化。研究人员进一步发现,导致肌肉组织变形和由于药物引起的二次白血病正好发生在DNA与核质相连的位置。由于这些位置的存在,那些相距远的核苷酸序列片段和其他分子好像被捆绑在一起,它们的结构和性质促进了基因的结合和DNA链之间的交换。这些位置是分子中最脆弱的地方,很容易被核酸酶破坏,病毒DNA也最容易选择在这些位置连接,细胞凋亡中染色体位错和DNA断裂也发生在这些位置。俄研究人员对从核质上获得的切片上(这种切片能够区分处于中心位置的核质和边缘处的DNA分子环)进行的实验证实,在血癌化疗中导致出现白血病的基因AML-1与ETO的合并正好发生在核质上,同时还发现,切片上不稳定的核苷酸序列片段很明显地吸附在核质上。


变异的类型是什么?

1、形态与结构变异,细胞du壁缺陷型(L型)变异:临床上由于抗菌药物用不当,可使病人体内细菌发生L型变异。荚膜变异,例如从病人标本中分离的肺炎球菌有较厚的荚膜,致病性强,但在无血清的培养基中传代数次后,可失去荚膜,致病性亦随之减弱。2、菌落变异,细菌的菌落可分为光滑型和粗糙型两种。S-R变异常见于肠道杆菌,如沙门菌属与志贺菌属的细菌。新从患者中分离的菌株,其菌落呈S型,但经人工培养基多次传代后,菌落变为R型。3、毒力变异,可表现为毒力减弱或增强,如用于预防结核病的卡介苗即是将有毒力的牛型结核杆菌置于含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中,经过230次移种,历时13年而获得的一种毒力减弱、抗原性完整的变异种。4、耐药性变异,原来对某种抗菌药物敏感的细菌可以发生变异而成为耐药菌株,这种现象称为耐药性变异。如金黄色葡萄球菌对青霉素的耐药菌株目前已高达95%以上。变异方式1、物理方法,通过射线等直接使染色体变异。2、化学方法,通过某些化学药品,使染色体上的基因发生突变从而发生染色体变异。3、生物方法,在分子水平上再染色体上加或减去某个基因,使染色体突变。

遗传学中变异的类型都有哪些啊?

1基因突变: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。2基因重组:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。3染色体变异:分为两种。第一种是染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异,有染色体的缺失,增添,易位和颠倒;第二种是染色体数目的变异,一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。


什么叫变异?

变异在生物体上泛指生物种与个体之间的各种差异,包括形态、生理、生化以及行为、习性等各方面的歧异,变异是生物进化和人类育种的根源,包括可遗传的和不可遗传的变异。由于环境影响和基因型之间相互作用,表现为种群的个体表型变异、环境变异、遗传变异,这是生物进化的一个主要因素。生物学变异可区分为三种含义:表型变异(VP)、环境变异(VE)和遗传变异(VG)。


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