如何從突變的分子機制來解釋突變的自發性和隨機性

時間 2021-05-05 23:33:22

1樓:淵源

突變的自發性和隨機性是指突變可自發產生,基因突變的發生從時間、個體、位點和所產生 的表型變化等方面都帶有比較明顯的隨機性。

1、轉座因子的作用:具有轉座作用的 dna 序列從乙個位置轉移到另乙個位置是自發和 不確定的。

2、dna 分子的運動:包括環出效應和鹼基的互變異構作用造成複製過程中的鹼基配對 的錯誤引起自發突變。

3、dna 分子自發的化學變化,例如自發脫氨氧化作用:胞嘧啶 c 氧化脫氨基自發地變 成尿嘧啶 u 而形成錯配的鹼基對,5mc 同樣易於自發脫氨基轉變為胸腺嘧啶 t,子 代 dna 發生 gc→at 的突變。

4、dna 的複製差錯:在 dna 複製過程中源於 dna 聚合酶產生的錯誤,dna 分子運 動而造成鹼基配對錯誤,修復系統的各種缺陷所導致的結果。 在任何一瞬間,dna 分子中的區域性構型的變化、鹼基的結構(酮式或烯醇式,氨基式 或亞氨基式) 、某個鹼基是否發生自發的化學變化、具有轉座作用的 dna 序列從乙個位置轉移到另外的位置等都是無法**的,所以任何時間任何乙個基因都可能發 生突變,可是在什麼時候、什麼基因將發生突變卻是無法預見的。

從而表現出基因 突變的自發性和隨機性。

如何用影印培養實驗來說明基因突變的自發性和隨機性?

2樓:鐘實印綢

所謂影印培養法,實質上是使在一系列培養皿的相同位置上能出現相同菌落的一種接種培養方法。

影印培養試驗工具

其基本過程是:把長有許多菌落(可多達數百個)的母種培養皿倒置於包有滅菌絲絨布的木圓柱(直徑略小於培養皿)上,然後可把這一「印章」上的細菌一一接種到不同的選擇性培養基平板上,待培養後,對各皿相同位置上的菌落作對比後,就可選出適當的突變型。據報道,用這種方法,可把母平板上10~20%的細菌轉移到絨布上,並可利用它接種8

個子培養皿。因此,通過影印培養法,可以從在非選擇性條件下生長的細菌群體中,分離出各種型別的突變種。

如何理解基因突變的隨機性

3樓:薇伊諾

基因突變的概念、原因、特徵(b)基因突變的概念:dna分子中發生鹼基對的替換、增添和缺失而引起基因結構的改變 特徵:1、基因突變在自然界是普遍存在的2、基因突變是隨機發生的、不定向的3、在自然狀態下,基因突變的頻率是很低的。

4、多數是有害的,但不是絕對的,有利還是有害取決於生物變異的性狀是否適應環境 。對基因突變的隨機性的解釋(2)隨機性:生物個體發育的任何時期和任何細胞均可發生基因突變。

①時間上的隨機:它可發生於生物個體發育的任何時期,甚至在趨於衰老的個體中也很容易發生,如老年人易得**癌等。②部位上的隨機:

基因突變既可發生於體細胞中,也可發生於生殖細胞中。若為前者,一般不傳遞給後代,若為後者,則可通過生殖細胞傳向子代。可以發生在細胞內不同的dna分子上、也可發生在同一dna分子的不同部位。

3、基因突變的意義:(a)基因突變是新基因產生的途徑;是生物變異的根本**;是生物進化的原始材料。

4.基因突變與性狀的關係 (1)基因突變可間接引起密碼子改變,最終表現蛋白質結構和功能改變,影響生物性狀,如鐮刀型細胞貧血症。 (2)基因突變並非必然導致性狀改變,其原因是: ①一種氨基酸可以由多種密碼子決定,當突變後的dna轉錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時,這種突變不會引起生物性狀的改變。

②突變成的隱性基因在雜合子中不引起性狀的改變,如aa→aa。 ③不直接編碼氨基酸的基因片段(dn**段 內含子)發生改變。

5、基因重組的概念及例項(a)基因重組的概念:生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。 1、在生物體通過減數**形成配子時,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因也自由組合; 2、發生在減數**形成四分體時期,位於同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換(交叉互換),導致染色單體上的基因重組。

例項:貓由於基因重組產生毛色變異、一母生9子,個個皆不同、除了兩個雙胞胎,沒有兩個同胞兄弟姊妹在遺傳上完全相同。

6、基因重組的意義(a) 基因重組是生物變異的**之一,對生物的進化具有重要的意義

7、染色體變異:染色體結構的變異和數目的變異(a) 染色體變異包括染色體結構、數目的改變,與基因突變不同,染色體變異可以用光學顯微鏡看見,基因突變是看不見的。 染色體結構的變異:

指細胞內乙個或幾個染色體發生片段的缺失、增添、倒位或易位等改變 染色體數目的變異:指細胞內染色體數目的改變可分兩類:一類是細胞內個別染色體的增加或減少,另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

染色體組:細胞中的一組非同源染色體,在形態和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳資訊,這樣的一組染色體叫乙個染色體組 由受精卵發育而成的個體,體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體;體細胞中含有三個或三個以上染色體組的叫多倍體。 體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體,叫單倍體。

單倍體植株長得弱小,而且高度不育。應 用 誘變育種 雜交育種 單倍體育種、多倍體育種生物多樣性 產生新的基因,豐富了基因文庫 產生配子種類多、組合方式多,受精卵多。

8. 變異種類多例項 果蠅的白眼、鐮刀型細胞貧血症等 豌豆雜交等 無籽西瓜的培育等聯 系 ①三者均屬於可遺傳的變異,都為生物的進化提供了原材料;②基因突變產生新的基因,為進化提供了最初的原材料,是生物變異的根本**;基因突變為基因重組提供大量可供自由組合的新基因,基因突變是基因重組的基礎;③基因重組的變異頻率高,為進化提供了廣泛的選擇材料,是形成生物多樣性的重要原因之一;④基因重組和基因突變均產生新的基因型,可能產生新的表現型。

9、單倍體育種與多倍體育種比較 單倍體育種 多倍體育種原理 染色體數目以染色體組形式成倍減少,然後再加倍從而獲得純種 染色體數目以染色體組形式成倍增加方法 花藥離體培養獲得單倍體,再用秋水仙素處理幼苗 秋水仙素處理正在萌發的種子或幼苗優點 明顯縮短育種年限 技術簡單缺點 技術複雜,需要與雜交育種配合 適用於植物,動物難以開展。多倍體植物生長週期延長,結實率降低過程舉例

10、誘變育種在生產中的應用(a) 誘變育種:就是利用物理因素和化學因素來處理生物,使生物發生基因突變。用這種方法可以提高突變率,在較短時間內獲得更多的優良變異型別。

誘導青黴素菌株,提高青黴素的產量

11、無籽西瓜是三倍體;香蕉也是三倍體,請問香蕉是如何一代一代地種植的? 三倍體香蕉由於染色體的配對發生紊亂,從而不能正常地進行減數**,不能產生種子,只能通過無性繁殖繁衍後代。傳統的無性繁殖往往通過地下球莖中的不定芽培育成苗。

具體的做法是:將地下塊莖切成4~10個小塊,每塊含有乙個壯芽,按一定規格,芽眼朝上平放在畦面上,復土後蓋些稻草,待蕉苗長至40~50厘公尺高時即可移栽;另一方法是通過吸芽分株繁殖,即讓不定芽長成40~50厘公尺吸芽後,用長柄利鏟將吸芽與母株相連處割離後移栽。通過上述無性繁殖的優點是:

方法簡單,基本能保持母株的遺傳特性。其缺點是:一株母株一年內最多只能繁殖4~10個子株,大田種植時,不同子株往往長勢不一。

另外,危害香蕉的病害主要是束頂病和花葉心腐病,這兩種病屬病毒或類菌質體,它們的潛伏期較長,通過地下莖的不定芽和吸芽進行繁殖,很難避免其母株就是帶病株,從而造成病害,蔓延整個蕉園。 berg和bustamante(2023年)為消除這些病害,首先作了離體培養研究。gupta和wong(2023年)利用莖尖培養技術獲得成功和完善。

我國2023年實現工廠化育苗,香蕉試管苗現已可通過工廠化大規模生產。其具體做法是:把香蕉吸芽苗頂端生長點的外植體移入含有一定激素和營養成分的培養基中,在無菌的條件下,誘發成苗,再移入增殖培養基中進行多次的續代培養,增殖擴大數量。

香蕉組培苗的增殖速率為3~4倍一般乙個吸芽外植體可續10代。這樣經過7~11個月培養,可增殖至6萬~100萬芽。再把這些試管芽轉入生根壯苗培養基中成為試管苗。

當試管苗生長到5厘公尺高時,可把試管苗移植苗圃中進行培育後再移入大田栽種。由於香蕉組培苗工廠化生產,乙個吸芽外植體可以增殖至萬株幼苗。在外植體增殖之前通過elisa(酶聯免疫吸附)檢測,很容易檢出並淘汰帶有束頂病和花葉心腐病外植體,並在一級和二級苗圃培育期間通過防蟲網使蚜蟲不能進入苗圃,阻斷了束頂病和花葉心腐病的傳播途徑,從而使進入大田種植的蕉苗保證是不帶病的健康株。

因此,通過組培苗的繁殖方式,不但能保證幼苗不帶病,而且生長期整齊均

一、便於管理,比傳統的繁殖方式提高產量30%以上,深受廣大蕉農歡迎。

12、單倍體 二倍體 多倍體比較(一)二倍體、多倍體、單倍體的比較 單倍體 二倍體 多倍體概念 體細胞中含本物種配子染色體數的個體 體細胞中含2個染色體組的個體 體細胞中含3個或3個以上染色體組的個體染色體組 1至多個 2個 3個或3個以上發育起點 配子 受精卵 受精卵自然成因 單性生殖(孤雌生殖或孤雄生殖) 正常有性生殖 未減數的配子受精;合子染色體數目加倍植物特點 植株弱小,高度不育 正常 果實、種子較大,生長發育延遲,結實率低舉例 玉公尺、小麥的單倍體 幾乎全部動物、過半數高等植物 香蕉、普通小麥(二)單倍體與二倍體、多倍體的判定1、單倍體與二倍體、多倍體是兩個概念系統,主要區別在於是由什麼發育而來的,單倍體的概念與染色體組無關。單倍體一般含乙個染色體組(二倍體生物產生的單倍體),也可以含兩個、三個甚至更多個染色體組,如普通小麥產生的單倍體,就有三個染色體組。2、二倍體、多倍體與染色體組直接相關,體細胞含有兩個染色體組的個體叫二倍體,含有三個或三個以上的叫多倍體。

第三節 人類遺傳病1、人類遺傳病產生的原因、特點及型別(a)原因:人類遺傳病是由於遺傳物質的改變而引起的人類疾病型別:單基因遺傳病:

受一對等位基因控制的遺傳病。多基因遺傳病:受兩對以上的等位基因控制的人類遺傳病。

(原發性高血壓、冠心病等)染色體異常遺傳病:由染色體異常引起的遺傳病。如21三體症候群。

2、常見單基因遺傳病的遺傳(a) 顯性:多指、並指、軟骨發育不全(常顯);抗維生素d佝僂病(x顯) 隱性:白化病、苯丙酮尿症、鐮刀型貧血症、先天性聾啞等(常隱)3、遺傳病的產前診斷與優生的關係(a) 產前診斷是指:

胎兒出生前,醫生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病。如:羊水檢查,b超檢查,孕婦血細胞檢查以及基因診斷等手段。

產前診斷可以大大降低病兒的出生率4、遺傳諮詢與優生的關係(a) 在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發展型別 主要特點或** 舉例單基因遺傳病 常染色體顯性 連續遺傳、男女概率相等、近親婚配概率不變 並指、軟骨發育不全 常染色體隱性 隔代遺傳、男女概率相等、近親婚配概率公升高 白化病、苯丙酮尿症 伴x顯性 連續遺傳、概率男少女多、近親婚配概率不變 抗vitd佝僂病 伴x隱性 隔代遺傳、概率男多女少、近親婚配概率公升高 色盲、血友病 伴y遺傳 連續遺傳、只由男性患者傳給全部的兒子 毛耳 母系遺傳病 連續遺傳、只由女性患者傳給所有的子女 leber遺傳性視神經病多基因遺傳病 表現為家族聚集現象、容易受環境影響 唇裂、無腦兒染色體病 常染色體病 **:染色體結構數目變異 貓叫症候群(5號缺失) 性染色體病 **:減數分離過程中性染色體分配異常 特納氏症候群(xo)5、人類基因組計畫及其意義(a) 人類基因組計畫是測定人類基因組的全部dna序列,解讀其中包含的遺傳資訊(測24條染色體 22+xy) 意義:

可以清楚的認識人類基因的組成、結構、功能極其相互關係,對於人類疾病的診制和預防具有重要的意義

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