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基因突变发生在哪个时期?基因突变和基因重组有什么区别

2019-09-17 14:15:15来源:四海网综合

  基因突变发生在那个时期?基因突变是基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象,从分子水平上看基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。那么你知道基因突变和基因重组的区别吗?下面我们就来看看吧

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  基因突变在哪个时期?

  发生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。基因突变为遗传学研究提供突变型,为育种工作提供素材,所以它还有科学研究和生产上的实际意义。

  基因突变不一定发生在分裂间期

  一、复制时引起的基因突变

  在DNA复制过程中,可能产生碱基的错配,带有错配碱基的DNA在下一次复制时,则会引起碱基的替代,从而引起DNA分子的错误,由于DNA分子中的碱基本身存在着交替的化学结构,称为互变异构体,当碱基以它稀有的形式出现时就可能与错误的碱基配对,这种碱基化学结构的改变过程称为互变异构移位。

  碱基的互变异构可以在DNA复制过程中自发发生。它导致的碱基替代如果是发生在同类碱基之间,即一种嘌呤被另一种嘌呤替代,或一种嘧啶被另一种嘧啶替代,这称为转换;若碱基的替代发生异类碱基之间,即一种嘌呤被一种嘧啶替代,或反之,则称为颠换。

  二、复制前引起的基因突变

  1.自发的化学变化

  (1)脱嘌呤

  由于碱基和脱氧核糖间的糖苷键断裂,从而引起一个鸟嘌呤或一个腺嘌呤从DNA分子上脱落下来,研究发现,在37℃条件下培养一个哺乳动物细胞20小时,会有数以千计的嘌呤通过脱嘌呤作用自发地脱落。如果这种损伤得不到修复,就会引起很大的遗传损伤,因为在DNA复制的过程中,无嘌呤位点将没有特异碱基与之互补,而可能随机地选择一个碱基插进去,结果导致突变。

  (2)脱氨基作用

  在一个碱基上去掉氨基,常见的胞嘧啶(C)和5-甲基胞嘧喧(m5C),它们脱氨基后分别变成尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T),从而使DNA分子受到损伤。由于在DNA中U不是一个正常碱基,因此如果它不被除去在DNA复制中它将与腺嘌呤(A)配对,导致原来的GC碱基对转变为AT碱基对。5-甲基胞嘧啶是基因组中常见的一种经甲基化修饰的碱基,由于它脱氨基后变成胸腺嘧啶(T),因此它可将DNA中的m5CG碱基对转变为AT碱基对。并且,由于T是DNA分子中的正常碱基,修复系统不能将其作为非正常碱基识别,结果错误碱基通常不能被修复,从而导致m5C位点常常成为突变热点,在该位点发生突变的频率要比其他位点高得多。

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