Question

在现代遗传学中为何常通过基因突变的形式来研究基因的功能

Answer 1

问：在现代遗传学中为何常通过基因突变的形式来研究基因的功能

答：基因突变的发生与脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，是生物进化的重要因素之一。因此，研究基因突变不仅具有本身的理论意义，还具有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供了突变型，为育种工作提供了素材，因此它还具有科学研究和生产上的实际意义。 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料。虽然基因十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定条件下，基因可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式。

问：就这些吗

答：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（gene mutation）。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。 基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。 于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

答：通过诱发使生物产生大量而多样的基因突变，从而可以根据需要选育出优良品种，这是基因突变的有用的方面。 在化学诱变剂发现以前，植物育种工作主要采用辐射作为诱变剂；化学诱变剂发现以后，诱变手段便大大地增加了。 在微生物的诱变育种工作中，由于容易在短时间中处理大量的个体，所以一般只是要求诱变剂作用强，也就是说要求它能产生大量的突变。 对于难以在短时间内处理大量个体的高等植物来讲，则要求诱变剂的作用较强，效率较高并较为专一。 所谓效率较高便是产生更多的基因突变和较少的染色体畸变。 所谓专一便是产生特定类型的突变型。 以色列培育“彩色青椒”关键技术就是把青椒种子送上太空，使其在完全失重状态下发生基因突变来育种。

问：能从考研答题方式来回答这个问题吗

答：基因突变最早是由T.H.摩尔根在1910年观察果蝇时发现的。摩尔根在果蝇实验中发现，大部分果蝇是红色复眼，但其中有一只是白色复眼。后来，越来越多的研究表明，我们人类成百种已知的疾病，在很大程度上都是由一个或很少几个破坏基因功能的突变引起的。 基因突变对于不同的人群有不同的影响。比如，“亚洲脸红”现象。为什么亚洲人种比欧美人更容易“酒后脸红”？原因是亚洲人更容易携带ALDH2*2基因，这是乙醛脱氢酶的突变体——突变酶分解乙醛的能力仅及为正常酶的8%。也就是说，乙醇转变成乙醛后，不容易进一步转变成乙酸，从而堆积在血液中。 中国人携带ALDH2*2的比率非常高，大约有18%的中国人携带这个基因，其中最高的是广东汉族，高达31%。但在欧美白人里面，几乎没人携带这个基因。 根据现代遗传学的研究，基因突变的产生，是在一定的外界环境条件或生物内部因素作用下，DNA在复制过程中发生偶然差错，使个别碱基发生缺失、增添、代换，因而改变遗传信息，形成基因突变。

答：从分子水平上看，假设有一个基因，它在细胞分裂的时候，精确地复制了另一个自己。接着，这个被精确复制的基因，在某一个位点上，比如在细胞分裂间期（包括有丝分裂间期和减数分裂间期），突然出现了一个新的基因。这个新的基因（突变基因），代替了原来的基因，于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。 如家蚕，曾发生有半边透明、半边不透明皮肤的嵌合体，这是早期卵裂时产生的体细胞突变。所以从术语上说，基因突变就是基因在结构上发生了碱基对组成或排列顺序的改变。 虽然DNA的复制有严格的规矩，但总也有失误的时候，有时候DNA错误的连接碱基造成DNA信息的变化，这就造成了突变。有研究发现：根据对Y染色体的DNA序列分析，人类基因从上一代传递到下一代，每次会累积100到200个新的突变。这一数字是人类基因突变率的首次直接测量——它相当于每3千万碱基对中有一个突变。

答：突变发生的时期一般都在形成生殖细胞的减数分裂的末期。基因突变按原因属性，可分为自然突变和人工诱变两大类。事实上，生物个体发育的任何时期，不论是体细胞还是性细胞，都可能发生基因突变。此外，大量动物实验结果表明，基因突变能够引起并促进癌症发生。人的癌肿瘤也是致癌物质、紫外线、电离辐射、病毒等影响下所发生的体细胞突变。从宏观上看，人类等复杂生物是进化的产物，也可以说是基因突变的产物。那么，复杂结构的产生也许就利用这种突变为工具进行个体的组织进化。也就是说，每次细胞分裂都存在细胞进化的模式，每个个体的发育都在重复整个生物学进化历史。

问：就是这些方面详细的

答：# 突变体是遗传学研究的重要材料 其表型与基因型是基因功能研究的直接证据,因此突变体的创制和特异突变体的筛选非常重要。 ## 已知突变体可分为自发突变和人工诱变 - 自发突变不足以满足现代遗传学研究的需要 - 诱发突变则可以利用人工的方法提高基因突变频率,在短时间内创制大量突变体,还可以获得许多在自发突变下很难产生的新类型突变体。 ## 基因诱变常用的化学诱变因素多为烷化剂 如EMS和N-甲基-N-亚硝基脲等,物理诱变因素为电离辐射和快种子等,生物诱变因素为转座子、逆转座子等。

答：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。 基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。 1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因，也指具有这一突变基因的个体。

答：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。

答：主要分两种情况： 1. 如果是在受精卵分裂时发生的突变，就有可能是可遗传的，因为全身的细胞都是由受精卵发育来的。 2. 如果是已经差不多成形的胎儿以及之后的整个生命过程中突变，则又可分3种情况： A. 发生在体细胞的突变，这种是不可遗传的。 B. 发生在生殖细胞的突变，如果那个突变了的生殖细胞成功地与对方结合形成受精卵的话，那么就把突变遗传下去了；如果那个突变的生殖细胞没有被“用到”，那也就没有遗传下去。 C. 如果是体细胞发生的基因突变只能在本体体现，而只有生殖细胞的基因突变才有可能遗传给下一代。 总的来说就是基因突变在配子或性染色体中可遗传给后代，而发生在体细胞中不会遗传给后代。

答：一种方法是使用温度敏感型突变体。 在这样的突变体中，特定的酶只在某个特定温度条件下失活，而在其他温度条件下则具有活性，这可以维持突变体的生存。 使用这种方法，科学家可以在实验室中对生物分子进行精细控制，从而更好地了解它们的功能和相互作用。通过调节温度，科学家可以控制酶的活性，从而实现对生物分子的精确调控。 此外，这种方法还可以应用于生物工程领域，例如在发酵过程中控制微生物的生长和代谢。通过调节温度，可以控制微生物的酶活性，从而优化发酵过程并提高产物的产量和质量。 总之，使用温度敏感型突变体是一种非常有用的方法，可以帮助科学家更好地了解生物分子的功能和相互作用，并应用于生物工程领域。