基因突变发生在什么时期
基因突变是生物学的重要概念,是指DNA分子中的核苷酸序列突然发生具有遗传性的变异现象,导致基因的表达发生改变。基因突变普遍存在于自然界中。
基因突变发生在什么时期
基因突变可以发生在发育的任何时期,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、所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。
基因突变是什么原因引起的?
基因突变是指基因在分子结构上发生的改变,而引起基因突变的原因主要有物理原因、化学原因以及生物原因等。
1、物理原因:基因突变主要是指基因结构中的碱基的组成或者排列顺序的改变,而物理原因主要有各种物理射线的影响,如x射线、γ射线、α射线、β射线等,以及各种外界的辐射如紫外线、X线等。
2、化学原因:可以见于某些化学性物质,如金属物质、农药、抗生素、生物碱、黄曲霉素等,主要是由于化学物质直接改变碱基对的结构,或者由于插入到DNA分子结构中DNA分子复制或转录时出现差错而导致基因突变。
3、生物原因:某些细菌、病毒的感染可以导致基因的结构发生改变,主要是病原体中的DNA自己合并到细胞中的DNA中而发生的改变。
基因突变的发展
基因突变首先由T.H.摩尔根于1910年在果蝇中发现。H.J.马勒于1927年、L.J.斯塔德勒于1928年分别用X射线等在果蝇、玉米中最先诱发了突变。1947年C.奥尔巴克首次使用了化学诱变剂,用氮芥诱发了果蝇的突变。1943年S.E.卢里亚和M.德尔布吕克最早在大肠杆菌中证明对噬菌体抗性的出现是基因突变的结果。接着在细菌对于链霉素和磺胺药的抗性方面获得同样的结论。于是基因突变这一生物界的普遍现象逐渐被充分认识,基因突变的研究也进入了新的时期。1949年光复活作用发现后,DNA损伤修复的研究也迅速推进。这些研究结果说明基因突变并不是一个单纯的化学变化,而是一个和一系列酶的作用有关的复杂过程。
1958年S.本泽发现噬菌体T4的rⅡ基因中有特别容易发生突变的位点──热点,指出一个基因的某一对核苷酸的改变和它所处的位置有关。
1959年E.佛里兹提出基因突变的碱基置换理论,1961年F.H.C.克里克等提出移码突变理论(见遗传密码)。随着分子遗传学的发展和DNA核苷酸顺序分析等技术的出现,现在已能确定基因突变所带来的DNA分子结构改变的类型,包括某些热点的分子结构,并已经能够进行定向诱变。