真核细胞的基因突变主要分为哪几类?
可遗传变异是由遗传物质引起的变异,可传给下一代,变异主要分为两大类:可遗传的变异和不可遗传的变异。
可遗传的变异由遗传物质的变化引起;不可遗传的变异则是由环境因素引起的,遗传物质未发生变化。
可遗传的变异的来源主要有三种途径:
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基因重组:非等位基因间重新组合,产生大量变异类型,但仅产生新基因型,不产生新基因。
- 细胞学基础:性原细胞的减数分裂第一次分裂,同源染色体彼此分裂时,非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换。
- 典型实例:镰刀形细胞贫血症。
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基因突变:基因分子结构的改变,即基因中的脱氧核苷酸排列顺序发生改变,导致遗传信息的改变。
- 基因突变的频率较低,但能产生新的基因,对生物的进化有重要意义。
- 发生原因:DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。
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染色体变异:染色体数量或结构的变化。
- 重点在于染色体组数的变化,二倍体生物的配子含有一个染色体组,而三倍体则含有两个。
- 可见于二倍体生物中,包括:
- 染色体组数为偶数的个体通常有生育能力;
- 染色体组数为奇数的个体(如一倍体和三倍体)通常是高度不孕的。
病毒
- 病毒:病毒的结构主要由核酸和衣壳构成,因此不具备染色体,故无染色体变异,病毒的繁殖方式为复制增殖,无法进行有性生殖。
- 例子:某些病毒可以通过基因突变导致适应性改变。
原核生物
- 原核生物:以细菌为例,细菌在分裂生殖时,遗传物质需先复制,这种过程中可能引发基因突变。
- 基因重组:细菌可通过接合、转导、性导和转化等方式获得外源遗传物质,导致基因重组。
- 举例:在生物工程中,将细菌用于生产人类所需的物质,如生长激素等,利用基因重组技术。
真核生物
- 真核生物:其遗传物质为DNA,在细胞分裂时,DNA复制可能引发突变,真核生物的染色体在生长发育过程中可能发生变异。
- 变异来源:除了基因突变和基因重组之外,真核生物还涉及以下变异来源:
- 在有性生殖时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换,导致基因重组。
- 在基因工程中,如改造酵母菌、动物、植物,甚至人为控制遗传疾病等,均可利用基因重组技术。
真核生物的遗传变异源自多种途径,包括基因突变、基因重组和染色体变异。