物理因素化學因素生物因素引起基因突變的機理分別是什麼

時間 2021-09-12 23:22:49

1樓:飛龍的守護

誘發基因突變的因素及其作用機理

(1)物理誘變因素

在多種物理誘變因素中,應用最廣泛並且行之有效的是射線。用於誘變的射線包括電離射線和非電離射線。

在誘變研究中,x射線、γ射線、α射線、β射線和中子等都是人們常用的電離射線。最早用於誘變的電離射線是x射線,後來人們發現γ射線的誘變效果比較好,於是γ射線成為人工誘變的首選射線。近年來,人們發現中子的誘變效果也很好,用中子進行誘變的研究日趨增多。

電離輻射作用於生物體時,首先從細胞中各種物質的原子或分子的外層擊出電子,引起這些物質的原子或分子的電離和激發。當細胞內的染色體或dna分子在射線的作用下產生電離和激發時,它們的結構就會改變,這是電離輻射的直接作用。此外,電離輻射的能量可以被細胞內大量的水吸收,使水電離,產生各種遊離基團,遊離基團作用於dna分子,也會引起dna分子結構的改變。

研究表明,電離輻射誘發基因突變的頻率,在一定範圍內和輻射劑量成正比;電離輻射有累加效應,小劑量長期照射與大劑量短期照射的誘變效果相同。

紫外線攜帶的能量很小,穿透力弱,不足以引起物質的電離,屬於非電離射線。物質吸收紫外線後,其組成分子由於電子的激發而變成激發分子,結果極易引起分子結構的改變。在紫外線的照射下,dna分子可能發生多種形式的結構改變,如dna鏈的斷裂、dna分子內或分子間交聯、dna和蛋白質交聯、胞嘧啶水合作用以及形成嘧啶二聚體等,這些變化都有可能引起基因突變,其中形成嘧啶二聚體(如胸腺嘧啶二聚體)是引起突變的主要原因。

例如,dna雙鏈之間胸腺嘧啶二聚體的形成,會阻礙雙鏈的分開和下一步的複製。同一條鏈上相鄰胸腺嘧啶之間二聚體的形成,會阻礙鹼基的正常配對和腺嘌呤的正常加入,使複製在這個點上停止或發生錯誤,於是新形成的鏈上便出現改變了的鹼基順序,在隨後的複製過程中就會產生一個在兩條鏈上鹼基順序都改變了的分子,從而導致基因突變。

(2)化學誘變因素

一些化學物質和輻射一樣能夠引起生物體發生基因突變。通過對上千種化學物質的誘變作用進行研究,發現從簡單的無機物到複雜的有機物,金屬離子、生物鹼、生長刺激素、抗生素、農藥、滅菌劑、色素、染料等都可以誘發突變,但是誘變效果好的種類並不多。根據化學誘變劑對dna作用方式的不同,可以將它們分為以下三類。

一類是能夠改變dna化學結構的誘變劑,如亞硝酸和烷化劑等。亞硝酸具有氧化脫氨作用,它能使腺嘌呤(a)脫去氨基變成次黃嘌呤(h),胞嘧啶(c)脫去氨基變成尿嘧啶(u)。在dna分子第一次複製時,h與c配對,u與a配對。

第二次複製時,c與g配對,a與t配對。於是,經過兩次複製,原來的a—t鹼基對就變成了g—c鹼基對,而g—c鹼基對卻變成了a-t鹼基對。

常見的烷化劑有硫酸二乙酯、乙烯亞胺、甲基磺酸乙二酯、亞硝基甲基脲等。烷化劑有一個或幾個不穩定的烷基,能夠與dna分子的鹼基發生化學反應,置換其中某些基團的氫原子,從而改變鹼基的化學結構,使dna分子複製時出現鹼基配對的差錯,最終導致基因突變。

一類是鹼基類似物,它們的分子結構與dna分子中的鹼基十分相似。在dna分子複製時,這些鹼基類似物能夠以假亂真,作為dna的組成成分加入到dna分子中,從而引起基因突變。常見的鹼基類似物有5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤等。

還有一類是吖啶類化合物,它們可以插入dna分子結構中,使dna分子在複製或轉錄時出現差錯而導致突變。

(3)生物誘變因素

這類因素很簡單,一些逆轉錄病毒,如乙肝病毒將其自身的dna匯入到人細胞dna 中,引起基因突變。

2樓:淨心學淨土

誘發dna鹼基增加,缺失或替換,從而改變基因

3樓:離世殺手

都是使基因結構發生根本性改變。物理因素(射線等)會在細胞**染色體複製時影響複製程序,輻射嚴重時甚至可能損傷基因結構,導致細胞死亡。

化學因素基於對染色體複製相關酶活性的影響而對複製程序造成影響,造成基因結構的改變。

生物因素則是病毒等的遺傳物質為自我的複製更新而通過反轉錄等整合到宿主基因鏈上,造成基因突變。

4樓:牙牙煩啊

基因突變並不一定是由物理化學生物因素導致,正常情況下,每個人的體內都有可能進行基因突變,只是自發突變的頻率較小而已,不一定要有物理、化學、生物的因素。基因突變指的是基因在分子水平上發生鹼基對的缺失、增加或改變。

但是,要區別基因突變和染色體變異(正規遺傳學教材上說染色體畸變),染色體變異是片段的改變,其變異的基本單位不是單個鹼基,而是一段染色體。

什麼是物理因素 化學因素 生物因素

5樓:淺笑心花無涯

1、物理因素包括放射線(紫外線、紅外線等)等2、化學因素包括酸、鹼液(氫氧化鈉、硫酸等)3、生物因素包括微生物(細菌、真菌、病毒等)、動物、植物等4、區別在於物理因素一般多為自然存在的,包括氣象條件、噪音、振動、電離輻射、非電離輻射;化學因素能引起化學反應的相關物質,一般具有腐蝕性;生物因素一般指能引起其他生物病變或物體發生改變的生物體.

5、參考:人教版必修2第81頁,"人們逐漸發現,易誘發生物發生基因突變並提高突變頻率的因素可分為三類:物理因素、化學因素和生物因素。

例如,紫外線、x射線及其他輻射能損傷細胞內的dna;亞硝酸、鹼基類似物等能改變核酸的鹼基;某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的dna等。」

6樓:長夜熒熒

物理因素:包括放射線、紫外線、紅外線,溫度,壓強,溼度等,一般多為自然存在的,包括氣象條件、噪音、振動、電離輻射、非電離輻射等因素;

化學因素:包擴ph值,周邊環境存在的物質,能引起化學反應的相關物質,一般具有腐蝕性等因素;

生物因素:包括微生物細菌、真菌、病毒、動物、植物,一般指能引起其他生物病變或物體發生改變的生物體等因素。

7樓:乙二胺四乙酸

物理因素包括放射線(紫外線、紅外線等),溫度,壓強,溼度等化學因素包擴ph值,周邊環境存在的物質等

生物因素包括微生物(細菌、真菌、病毒等)、動物、植物等區別在於:

物理因素一般多為自然存在的,包括氣象條件、噪音、振動、電離輻射、非電離輻射;

化學因素能引起化學反應的相關物質,一般具有腐蝕性。

生物因素一般指能引起其他生物病變或物體發生改變的生物體。

8樓:happy安靜

物理因素,就是形態上的因素,比如說大小,形狀,和物體受力有關,比如溫度,顏色之類的

化學的,就是物體有質變,比如裡面的物質跟什麼東西產生了化學的反應

生物因素,影響生物生長、形態、發育和分佈的任何其它動物、植物或微生物的活動屬生態因素中的一類因素,可分為種內關係和種間關係。

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