概述
基因突變gene mutation由於DNA分子中發生
鹼基對的增添、缺失或改變,而引起的基因結構的改變,就叫做
基因突變。1個基因內部可以遺傳的結構的改變 。又稱為
點突變,通常可引起一定的
表型變化 。廣義的突變包括染色體
畸變。狹義的突變專指點突變。實際上畸變和點突變的界限並不明確,特別是微細的畸變更是如此。野生型基因通過突變成為突變型基因。突變型一詞既指突變基因,也指具有這一突變基因的個體。
基因突變通常發生在
DNA複製時期,即
細胞分裂間期,包括有絲分裂間期和減數分裂間期;同時基因突變和脫氧核糖核酸的複製、DNA損傷修復、
癌變和衰老都有關係,基因突變也是生物進化的重要因素之一,所以研究基因突變除了本身的理論意義以外還有廣泛的生物學意義。基因突變為遺傳學研究提供突變型,為育種工作提供素材,所以它還有科學研究和生產上的實際意義。
基因突變特性
①隨機性。指基因突變的發生在時間上、在發生這一突變的個體上、在發生突變的基因上,都是隨機的。在高等植物中所發現的無數突變都說明基因突變的隨機性。在細菌中則情況遠為複雜。
②稀有性。突變是極為稀有的,野生型基因以極低的突變率發生突變。
③可逆性。突變基因又可以通過突變而成為野生型基因,這一過程稱為回復突變 。正向突變率總是高於回復突變率,一個突變基因內部只有一個位置上的結構改變 才能使它恢復原狀。
④少利多害性。一般基因突變會產生不利的影響,被淘汰或是死亡,但有極少數會使物種增強適應性。
⑤不定向性。例如控制黑毛A基因可能突變為控制白毛的a+或控制綠毛的a-。
基因突變種類
基因突變可以是自發的也可以是誘發的。自發產生的基因突變型和誘發產生的基因突變型之間沒有本質上的不同,基因突變誘變劑的作用也只是提高了基因的
突變率。按照表型效應,突變型可以區分為
形態突變型、
生化突變型以及致死突變型等。這樣的區分並不涉及突變的本質,而且也不嚴格。因為形態的突變和致死的突變必然有它們的生物化學基礎,所以嚴格地講一切突變型都是
生物化學突變型。
按照基因結構改變的類型,突變可分為鹼基置換、移碼、缺失和插入4種。
1.鹼基置換:某位點一對鹼基改變造成的。
2.移碼突變:某位點添加或減少1-2對鹼基造成的。
3.缺失突變:基因內部缺失某個DNA小段造成的。
4.插入突變:基因內部增添一小段外源DNA造成的。
按照
遺傳信息的改變方式,突變又可分為錯義、無義兩類。
基因突變套用
①誘變育種。通過誘發使生物產生大量而多樣的基因突變,從而可以根據需要選育出優良品種,這是基因突變的有用的方面。在化學誘變劑發現以前,植物育種工作主要採用輻射作為
誘變劑;
化學誘變劑發現以後,誘變手段便大大地增加了。在微生物的
誘變育種工作中,由於容易在短時間中處理大量的個體,所以一般只是要求誘變劑作用強,也就是說要求它能產生大量的突變。對於難以在短時間內處理大量個體的高等植物來講,則要求誘變劑的作用較強,效率較高並較為專一。所謂效率較高便是產生更多的基因突變和較少的染色體畸變。所謂專一便是產生特定類型的突變型。
②害蟲防治。用
誘變劑處理雄性害蟲使之發生致死的或條件致死的突變,然後釋放這些雄性害蟲,便能使它們和野生的雄性昆蟲相競爭而產生致死的或不育的子代。
③誘變物質的檢測。多數突變對於生物本身來講是有害的,人類的癌症的發生也和基因突變有密切的關係,因此環境中的誘變物質的檢測已成為公共衛生的一項重要任務。
從基因突變的性質來看,檢測方法分為顯性突變法、隱性突變法和回復突變法3類。除了用來檢測基因突變的許多方法以外,還有許多用來檢測染色體畸變和姐妹染色單體互換的測試系統。當然對於藥物的致癌活性的最可靠的測定是哺乳動物體內致癌情況的檢測。但是利用微生物中誘發回復突變這一指標作為致癌物質的初步篩選,仍具有重要的實際意義。
基因突變讓癌細胞自殺
生物通編譯:路透社華盛頓訊息 - 科研人員在本周一報告說,當科學家插入一個小遺傳突變到
癌細胞中,它們的生長減慢到細胞“自殺”的水平。 加州大學舊金山分校的生物化學和生物物理學教授Elizabeth Blackburn說:“這就象毒針一樣,你只需要加一點點就可以得到顯著的效果。” 這種突變的目標是一個在癌細胞中高度活躍的酶——端粒酶,該酶在細胞複製的消耗過程中幫助維持染....
參考資料