举例化学品引起的DNA突变的化学原理
化学品引起的DNA突变的化学原理
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、生长刺激素、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.
基因突变原理
基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。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。
基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。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。
基因突变通常发生在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。
影响因素：
1.外因
物理因素：x射线、激光等 化学因素：亚硝酸和碱基类似物等
生物因素：病毒和某些细菌等
2.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
为什么DNA分子会变异
不只是DNA分子会变异，核酸分子在物理，化学（强酸、强碱）、辐射等众多因素下都会发生变异，变异也有很多种，单个碱基的突变、一段碱基的替换、颠倒、重组等，由于外界因素的影响使得碱基之间的键发生变化，或分子间的作用力发生变化。DNA分子本身是一种双螺旋结构，当环境的改变引起这种螺旋结构破坏的时候，会发生DNA分子结构的变化。
动植物被“核污染”后为什么会发生变异？
动植物被“核污染”后会发生变异的原因：动植物的细胞在进行细胞分裂时，DNA的复制过程容易受到外界因素的干扰，“核污染”所产生的核辐射就是对DNA的干扰因素之一。一旦DNA的复制发生紊乱，那么分裂所得的细胞由于DNA发生了改变，导致该细胞的功能和性状很有可能也会发生改变。随着这类DNA发生改变的细胞越来越多，这就产生了个体的变异现象。扩展资料：人类生活在放射环境中实际上，人类的生活没有一刻离开过放射性，这些放射性是天然放射性，主要来自三个方面：1。宇宙射线；2。地面和建筑物中的放射性；3。人体内部的放射性。微量的放射性不会危及健康。人们的放射性活动人类的很多活动都离不开放射性。例如，人们摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫希/年。带夜光表每年有0.02毫希；乘飞机旅行2000公里约0.01毫希；每 天抽20支烟，每年有0.5-1毫希；一次X光检查0.1毫希等等。因核电而增加的辐照剂量专家们研究测算表明：全人类集体辐照剂量中，3/4来自自然界。约1/5来自医疗及诊断，核电的份额是1/400。假定全球人类的预期寿命为60岁，则每天抽一包烟将最终减寿7年，而核电的影响是减寿24秒。对于核辐射污染，即放射性污染，常人往往只注意到现代科学研究中的核辐射核工厂里某些特殊车间产生的放射性物质造成的危害，或者医院的X射线治疗所产生的放射性造成的影响及损害，而未考虑生活中还会有放射性污染源。实际上，生活中的放射性物质能通过多种途径进入人体，造成对机体的慢性损害。要防止生活中的放射性污染源对人体健康的危害，有关执法部门要增强环境保护意识的宣传。另一方面政府及执法部门要加强对放射性物质的管理，对容易受放射性物质污染的商品要进行定期监测。注意居室中的放射性污染随着工业的发展，经常利用工业废渣做建筑材料，可能造成建材中含有一些放射性物质，经放射性衰变产生了放射性气体及其子体产物，悬浮于室内空气中，氡及其子体产物放射出能量较高的α射线（粒子），人若吸进这样的气体即会照射人体肺组织。如果长期受到照射，便容易产生支气管炎和肺癌等疾病。另据国外报道，大多数家庭居室中自然出现的放射性气体氡，如果与烟气混合，将会有致命的影响。氡是肺癌的一个致病因素。另外，装修居室用的花岗岩及其它板石材料也含有一定量的氡。特别是通风不良时，可造成居室内放射性污染加重。经监测表明，室内氡气多在通风不良的地方积累，所以经常打开居室的窗户，促进空气流通，使氡稀释，这是减少室内氡浓度的良好措施。装修房屋用的石（板）材要有选择地使用。参考资料：核辐射_百度百科 核污染_百度百科
为什么动物会变异
遗传和变异是生物进化的必然
两性生殖的作用在于把对一个个体所有基因的自然选择
变为单独基因的自然选择
因为两性生殖过程中存在基因交换
从这里看变异已经不是说变为怪物这么简单了
而是非常受控的进化手段
尤其对于生殖周期长的生物如果沿用单性生殖其进化速度
将会太慢而无法适应环境巨变
进一步考虑人类在外太空的探索必然需要引入更快的进化
手段以适应太空或其它星球 两性生殖的进化速度是远远
不能满足其进化速度的需求，所以说人造人必然出现
两性生殖进化有其相对先进性但并不是神圣不可侵犯的
我们跟加不能指望单细胞分裂的进化能力
人类作为地球上最能适应环境变化的生物必然把进化引入
一个新的阶段
变异和基因交换并没有那么大的差别
比如变异的一大源头病毒：充当了物种间互相传递基因的角色
生物进化这么长时间却没有完全阻止病毒是因为病毒
不仅仅是一个破坏角色而是担当了一个基因传递员
有些复杂的生物功能根本无法由一种生物进化获取它是
由一种生殖周期短进化速度快的生物最先进化成功并由病毒
把这种基因带到其它生物种类
这也是一种基因交换因为各种生物都从这种机能中获得了进化的
好处所以病毒才不会被完全挡住
而人工改造基因就是这种进化方式的加速版
回答者： lainline1 - 助理 二级 7-14 22:36
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其他回答 共 12 条
理论上会 人的生殖隔离也会产生变异的 只是时间等问题的影响了
回答者： 龙吟剑天 - 魔法学徒 一级 7-14 20:48
会变异.种瓜得瓜是遗传，而"一母生九子九子各不同"则是变异了..
回答者： meimei4242 - 经理 四级 7-14 20:57
会啊，当人的特定的环境下就会发生基因突变，这种突变的基因就会遗传给下一代，后代就会变异了
回答者： 尖刀连 - 试用期 一级 7-14 20:57
对生存环境的适应吧
在一些化学药剂也会使动物发生变异，比如像不怕灭蚊药的蚊子，就是蚊子体内产生了抗体，而且带遗传性的；但还有一些就是因为人为因素的破坏，使动物产生了基因突变，导致了像双头蛇、双头壁虎之类的存在，这也可以说是人为破坏大自然的罪证吧。
在我的知识范围内，应该还没有变异的人类出现吧（最多只能算是先天畸形，可能性较多的是病毒感染，比如孕妇感染了猫身上的弓形虫等，还有的则是因为基因缺陷）~不过按照这个道理推论下去变异的人也是会出现的，毕竟人类还是很脆弱的
回答者： 冰晶火蟒 - 试用期 一级 7-14 21:00
变异和进化是两回事.
变异的原因有很多,一般是因为基因发生了变化.
基因的原因也有很多,化学污染,电磁辐射,宇宙射线(紫外线等)都可能.
一般来说,物种变异对该物种本身没有多大好处,比如畸形怪胎什么的.但有时候变异被人为的保留下来,就产生了新的品种了,比如我们观赏的金鱼,就是由我们常吃的鲫鱼变异而来的.
人也会变异,有人长出三只手,有人多条腿,还有连体的……但是这种变异一般对我们人类没有多大好处,经过几千年来的进化说明目前的人体是最符合自然需求的.
何谓基因突变？有哪些主要类型？
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1.06×10-4，而黄色胚乳基因的突变率为2.2×10-6.
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+）可以突变成黄色基因（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。
为什么会产生变异?
变异的原因1．外界环境的影响：在我们观察到的变异中，有些是由于外界环境的影响产生的。在我们刚才提出的变异现象中，哪些是属于这一类？提问，讨论：同一品种的小麦种在不同的田里，小麦的麦穗有大穗、小穗，产生大穗、小穗的原因可能是什么？你如何证明这些差异是由于环境影响造成的？将大穗和小穗上的种子收获后分别种到田里，它们的后代会如何？小结：田中小麦的大穗和小穗的变异是由环境变化引起的，这种变异一般是不能遗传的。提问：什么因素引起的变异可以传递给后代？我们再来看看另一种情况。2．遗传物质的变化：提问，讨论：一个孩子单眼皮。但是，他的父母是双眼皮，这种变异是怎样产生的？这种变异是否可以传递给后代呢？我们从上一节的学习中已经知道，若这个孩子是单眼皮，他的双眼皮的父母的基因组成一定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同，是因为在生殖过程中父母传给了他决定单眼皮的基因。也就是说，他的遗传物质组成与父母有了差异，因此产生了与父母不同的性状。他的这种性状可以是通过生殖过程传递给他的后代。小结：这种变异是由遗传物质变化引起的，这种变异是可以遗传的。根据以上变异的原因，我们将变异分为两类：遗传的变异：变异由遗传物质决定；不遗传的变异：变异由外界环境影响引起。请同学们再分析两个例子。（1）某对色觉正常的夫妇生了一个色盲的儿子。（2）某兄弟二人，哥哥长期在室外工作，弟弟长期在室内工作。哥哥与弟弟相比脸色较黑。哪一种变异可以遗传？为什么？提出问题：是否由环境影响引起的变异都是不能遗传的变异？一些环境因素也可能使遗传物质发生改变。若环境影响引起了遗传物质的改变，这样产生的变异是可以传递给后代的。根据这一原理，人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异为人类所用。所以，遗传物质是遗传和变异这一生命活动的物质基础。提出问题：变异对生物个体、对生物界会产生什么影响？
