DNA变异的原理?
当然不需要。
而且什么DNA“变异“呀,明明是突变好吗,用词专业点。
DNA突变落实到底,就是碱基突变。由于碱基对数量庞大(人的基因组有32亿个碱基对),在任何DNA复制的过程中,都有一定几率发生碱基错配;或者由于物理、化学、生物等因素造成DNA损伤,在损伤修复的过程中,也会有大量的突变产生。
那突变了会不会马上表现出来?
不一定,要看突变发生在哪里。
DNA是否发生碱基突变,通过观察它的产物就知道了(转录→mRNA,翻译→蛋白质)。
1.人细胞中的基因组DNA序列非常庞大,包括内含子(不表达,看似没用的垃圾序列),外显子(能表达的基因);且不同细胞的基因表达谱也并不一样。
①如果突变发生在内含子中,那肯定表现不出来了。
②如果突变发生在能表达的外显子中,但这个基因并不在此细胞中表达,那也不会表现出来。举个例子,皮肤细胞中发生了基因突变,产生了镰刀型红细胞贫血的基因(DNA中一个CTT变成CAT,导致病人的血红蛋白β—亚基N端的第六个氨基酸残基是缬氨酸(val),而不是下正常的谷氨酸残基(Glu)),然并卵,这个皮肤根本用不上这个基因,外表根本看不出来。
③恰好突变发生在需要这个外显子基因的细胞中,那就可以表达了。还是上个例子,某人造血干细胞中发生了基因突变,产生了镰刀型红细胞贫血的基因,那立竿见影,估计还是胎儿的时候红细胞就是镰刀型的。
④突变发生在生殖细胞,首先可以遗传下去。其次,如果这个基因在生殖细胞中表达,你也能观察得到。
2.稳定的突变性状表现,还需要突变发生在干细胞中才行。
人体的细胞其实按照分裂能力,可以简单粗暴的分为终末细胞和干细胞(包括祖细胞)。举个例子,肠道上皮细胞就是终末细胞,不能再分裂了,一直工作到死;肠道干细胞可以一直分裂产生新兵,替补死去的上皮细胞。
①如果干细胞发生了突变,那它分化产生的终末细胞都拥有该突变,那性状就表现的的非常明显。
②如果只是肠道干细胞分化成肠道上皮细胞过程中偶尔出现的突变(有突变的上皮细胞很少),其实也不会明显表现出来,毕竟一个性状功能需要很多细胞一起运行,个别细胞出毛病问题不大。
完。
再多说一句,癌症的发病率与组织里干细胞分裂的次数存在很强的相关性,也就是说DNA复制错误是导致癌症发生的主要因素。
比如最近的大热文章说,研究人员用数据证明了随机DNA复制错误在癌症中的主要作用:29%的癌症相关突变归因于环境因素,5%来自遗传因素,66%则是源于DNA复制随机错误。
看问题感觉题主应该是中学生吧,嘛这部分内容靠近分子生物学,这类基础问题还是要搞明白后面才会好搞一些。
首先说一个至今没有被推翻的话:所有细胞只能由细胞分裂而来(别跟我扯世界上第一个细胞这种问题,poi)。也就是说,细胞通过半保留复制复制遗传物质产生后代。而复制,意味着正常情况下子代和亲代的基因是一样的。就这样,世界上第一个细胞(推测为原核细胞)慢慢增加数量,逐渐为后来的多种生物的出现做了铺垫。
在漫长的进化历程中,本应一样的细胞却产生了不同的生物,再到后来多种多样的生物出现,这可以说都是变异的结果。
变异分为可遗传变异与不可遗传变异,可遗传变异又分为突变和基因重组,突变又分为基因突变和染色体变异。
按照题主的意思,这里应该说的是基因突变。接下来就讲讲这个。
人体dna中携带了很多基因,这些基因中部分基因的选择性表达影响着我们的性状。
假如在一个细胞某个正在表达的基因中,发生了基因突变,而这个突变不可以被细胞自身的修复机制修复,那对应转录出的rna,以及后来翻译的蛋白质都会发生不一样的改变,进而引起性状的改变。
为了方便理解,我们来看看皮肤癌这个例子
(找这么个不太恶心的图真不容易。。。poi)
皮肤部分细胞发生变异成为癌细胞,其dna发生了变异,但是,看看周围的皮肤,这些皮肤的细胞变成癌细胞了吗?没有。也就是说,黑色部分细胞发生变异,肉色部分没发生。其他也有很多不可遗传变异的例子都可以解释题主的问题。
所以,基因发生突变是不需要全身细胞都突变的,要不然早期皮肤癌患者全身都是黑色。。。想想都恐怖
要变异受精卵里就变异了,增殖出来的几乎都是变异的,不用每个细胞分别变异,长大后的变异多半是被辐射了,变异一大片细胞。
就相当于你一开始抄学霸的作业抄错了一行,让后你拿给全班人抄,全班人就都是抄错的,你就相当于受精卵变异,其他同学就相当于增殖地细胞。
或者全班同学在抄黑板上的作业的时候,黑板上某一块反光,所以这个角度的同学们就抄不到这一块,相当于被辐射。
大概就是这样,略有不严谨
高中生物有对变异的解释
变异分为不可遗传变异和可遗传变异
可遗传变异分为基因突变 染色体变异 基因重组
涉及到dna的变异上面这三个都有。
基因突变就是dna碱基对增添缺失替换
是dna复制时出错导致的,没有图我只能意思意思了。。
基因重组(非人工重组)指减数第一次分裂四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合。。
染色体变异包含染色体结构变异和数目变异。
简单说下基因突变,就是碱基配对的时候没有配正确,然后缺了一块啊多了一块这样的,一般自己不会复制错,是在物理因素、化学因素、生物因素等诱发因素作用下引起的
效果就是性状改变(显性突变)或者成为了某个隐性基因的携带者(隐形突变),一般是多害少利的
有兴趣的话可以看看bbc介绍量子力学的纪录片,第二集吧,这个观点使我大为震惊。是量子隧道效应导致的碱基配对产生错误,从而导致了变异 http:// m.bilibili.com/video/av 2475093.html
这是B站的没广告。同时也解释了酶的催化效应等等
题主问的问题是两个,题面上是一个,题目描述又是另外一个。
我不太确定你问的到底是:
DNA为什么不稳定,会发生变异?
or
单个细胞中发生的DNA变异是如何影响到个体的性状的?
而第二个问题有分为
1生殖细胞的“变异”
2体细胞的变异(如癌变)
一切自然科学中最重要的一步就是提出问题,这一点题主已经做到了。
只不过你所提出来的问题不够好,而把问题变得清晰就是把问题变“好”的第一步,也是解决问题的第一步。
我希望你可以好好想一想你要问什么,想清楚了之后修改一下你的提问,这样不仅对你有好处,而且也能让其他人知道该如何回答你。
有一个词儿叫 体细胞突变666
一个是复制转录反转录翻译这些过程中随机出错使 或者物理化学生物因素导致变异
DNA控制人的生长过程的机理是怎样的?如果用人细胞中的DNA替代其他动物细胞的DNA,人类DNA还能不能起原来的控制作用?
标签:DNA,变异,原理