基因突变
生物基因突变
生物基因突变生物基因突变是指在生物体的基因组中发生的突变现象。
基因突变可以是遗传物质DNA序列的改变，也可以是基因组的结构变异，甚至是染色体级别的变化。
这些突变可以是自发发生的，也可以是由外界因素引起的。
1. 自然发生的基因突变自然发生的基因突变是指在生物体繁殖过程中自然而然地发生的突变。
这些突变可能是由DNA复制过程中的错误导致的，或者是由DNA修复过程中的不完全修复引起的。
此外，环境辐射和化学物质等外界因素也可能导致基因突变的发生。
2. 人工诱导的基因突变人工诱导的基因突变是指通过外界手段有意诱发的基因突变。
科学家们可以利用物理、化学或生物学方法来人为地引起基因突变，从而改变生物体的性状。
例如，利用化学物质诱导植物突变，可以获得新的花色、叶形或者抗病性等特性。
3. 基因突变的影响基因突变可能对生物体的性状和功能产生明显的影响。
一些突变可能导致基因功能的完全丧失或改变，从而引起严重的遗传病变。
然而，有些基因突变可能只对生物体的某个性状产生轻微的改变，甚至毫无影响。
4. 基因突变在进化中的作用基因突变在生物进化中起着重要的作用。
基因突变的累积可以导致新的遗传变异，并为自然选择提供了遗传变异的物质基础。
一些有利的突变可能通过自然选择逐渐在种群中得以传播，并对物种的适应性产生重要影响。
5. 基因突变的应用基因突变在科学研究和应用中具有广泛的用途。
通过人工诱导基因突变，科学家们可以研究基因的功能和调控机制，揭示基因与性状之间的关系。
此外，基因突变还可以被应用于农业育种和基因治疗等领域，为人类社会带来巨大的经济和医疗效益。
总结：生物基因突变是生物体基因组中发生的突变现象。
它既可以是自然发生的，也可以是人工诱导的。
基因突变可以对生物体的性状和功能产生影响，而在进化中起着重要的作用。
此外，基因突变还在科学研究和应用中具有广泛的用途。
对于我们来说，了解基因突变的原因、影响和应用，有助于我们更好地理解生物的进化和生命的奥秘。
基因突变
基因突变科技名词定义中文名称：基因突变英文名称：gene mutation定义：由于核酸序列发生变化，包括缺失突变、定点突变、移框突变等，使之不再是原有基因的现象。
应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；基因表达与调控（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片基因突变是指基因组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。
目录简介发展特性普遍性随机性稀有性可逆性少利多害性不定向性有益性独立性重演性种类碱基置换突变移码突变缺失突变插入突变影响同义突变错义突变无义突变终止密码影响因素外因内因应用诱变育种害虫防治诱变物质的检测检测方法诱发机制碱基置换突变移码突变定向诱变自发突变影响因素内在因素基因突变基因突变的实例让癌细胞自杀同名安卓游戏展开简介发展特性普遍性随机性稀有性可逆性少利多害性不定向性有益性独立性重演性种类碱基置换突变移码突变缺失突变插入突变影响同义突变错义突变无义突变终止密码影响因素外因内因应用诱变育种害虫防治诱变物质的检测检测方法诱发机制碱基置换突变移码突变定向诱变自发突变影响因素内在因素基因突变基因突变的实例让癌细胞自杀同名安卓游戏展开编辑本段简介基因突变基因突变（gene mutation）是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。
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。
基因突变及其效应
基因突变的类型
点突变
指DNA分子中一个或少数几个 碱基对的替换或缺失，导致基
因结构的改变。
插入突变
指DNA分子中插入一段额外的 碱基序列，导致基因结构的改 变。
缺失突变
指DNA分子中一段碱基序列的 缺失，导致基因结构的改变。
重复突变
指DNA分子中一段重复序列的 异常扩增或重复，导致基因结
构的改变。
04 基因突变的实例
镰状细胞贫血症
总结词
镰状细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传性疾病，会导致红细胞变形并堆 积在血管中，引起疼痛、感染和器官损伤。
详细描述
镰状细胞贫血症是由β-珠蛋白基因突变引起的血红蛋白异常，导致红细胞呈镰 刀状。这种异常的红细胞容易在血管中聚集形成血栓，影响血液循环，引发疼 痛、器官损伤甚至死亡。
遗传性疾病的发病机制
基因突变是许多遗传性疾病的发病机制之一。这些疾病可能由单个基因的突变引起，也可 能涉及多个基因的相互作用。
遗传性疾病的类型
基因突变导致的遗传性疾病包括但不限于代谢性疾病、神经性疾病、免疫性疾病和先天性 畸形等。这些疾病可能具有家族聚集性或散发性特征。
遗传性疾病的预防和治疗
了解基因突变与遗传性疾病的关系有助于疾病的早期筛查、诊断和干预。通过遗传咨询、 产前诊断和基因治疗等方法，可以降低遗传性疾病的发生风险或改善患者的生活质量。
适应性进化
基因突变可以产生新的等位基因，为生物体提供适应环境 变化的遗传变异。这些变异在自然选择的作用下得以保留 和传播，促进生物的适应性进化。
生物多样性
基因突变是生物多样性的重要来源之一。不同物种和种群 间的基因突变差异导致其适应性、生态位和进化路径的分 化，从而形成丰富多彩的生物世界。
基因突变的特征和原因
主要有三种情况
对应例题：6、（原创）下列叙述正确的是 ( ) A、基因控制性状，因此基因突变的结果一定引起性状改变 B、 显性突变，可直接引起性状的改变，而且这个突变基因一定能传给后代 C、显性突变虽直接引起了性状的改变，但这个突变基因不一定能传给后代 D、基因发生突变时，引起mRNA上的密码子改变，则这个密码子所对应的氨基酸一定改变
解析：基因控制性状，但基因突变的结果不一定引起性状改变，例如隐性突变，此时性状并不改变；显性突变，可直接引起性状的改变，但突变基因是否能传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代，否则为有害突变，被淘汰掉，所以B错， C对；基因发生突变时，引起mRNA上的密码子改变，这个密码子所对应的氨基酸不一定改变，这是由于密码子的简并性，改变了的密码子与原密码子可仍对应同一种氨基酸。
6、基因突变与生物性状的关系
（1）显性突变： 如aa中的一个a突变为A，会直接引起性状的改变。但具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代，否则为有害突变，被淘汰掉。
（2）隐性突变：如AA中的一个A突变为a，此时性状不改变。
CGG 精氨酸
UAG 终止
A、增添 B、缺失 C、改变 D、重组
B
解析：正常血红蛋白ｍRNA密码顺序是：ACC UCC AAA UAC CGU UAA，由于在138位点上的密码子UCC 缺失 了C，这样后面的碱基，就以次向前移一位，于是从138号开始，后面的密码子就全改变了。这是移码突变，ｍRNA缺失1个碱基，导致作用部位以后的密码子顺序和组成发生相应改变，终止码常会提前或者推迟。
名词解释基因突变
名词解释基因突变
基因突变是指在生物体基因组（即DNA序列）出现的变异。
这种变异可以是在DNA序列上的一个小的改变，可以是一个DNA碱基的替换（碱基突变），一个DNA碱基的增多（插入突变），或者一个DNA碱基消失（缺失突变）。
它也可以是对原有的DNA序列的扩展或减少，可能会影响DNA 结构，改变RNA转录过程，最终影响蛋白质的表达。
基因突变可以破坏某种基因产物的功能或改变它，也可以增加基因功能。
基因突变可以由环境因素（例如辐射或化学物质）或遗传因素（例如父母的遗传基因）引起。
环境因素导致的基因突变被称为突变，而遗传因素造成的变异被称为变异。
突变可能极其罕见甚至独一无二，而变异在物种中是普遍存在的。
基因突变通常是随机发生的，但不是每种变异都会突出，只有那些有助于物种自身适应所在环境的变异，才会突出。
这就是所谓的“自然选择”，有助于物种演化和进化。
基因突变
2/20000 为甜粒
③ 稻、麦等谷类作物有分蘖存在，经过种子处理后生长的植株，其体细胞突变往往只发 生于一个分蘖的幼芽或幼穗原始体，因而只影响一个穗子，甚至其中少数籽粒
应分株、分穗收获，应以单穗或籽粒作为估算单位
3、动物基因突变的筛选与鉴定 动物基因突变的鉴定应用交配的方法来鉴定。 人类基因突变的检出是比较复杂的，而且 不易鉴定，主要靠家系分析和出生调查
五、基因突变的分子机制
基因相当于染色体上的一点称为位点 (locus) 位点内每个核苷酸对所在位置称为座位 (site)
突变就是基因内不同座位的改变。这种由突变子的改变而引起的突变称为真正的点突变 一个基因内不同座位的改变可以形成许多等位基因，从而形成复等位基因
1、基因突变的方式 （1）碱基替换：DNA 分子单链（双链）中某个碱基（对）被另一种碱基（对）代替 DNA 链上一个嘌呤被另一种嘌呤替换，或一个嘧啶被另一种嘧啶替换称为转换。一个嘧 啶被一个嘌呤替换，或一个嘌呤被一个嘧啶替换称为颠换
（1）直接修复 直接将 DNA 分子中的损伤碱基恢复正常结构。由于没有切除碱基，因此不需要 DNA 聚合酶参与。如光修复
（2）切除修复 通过移除 DNA 分子中损伤部分来进行修复。与光修复相比，这类修复途径并不 依赖于光照，所以也称暗修复。如碱基切除修复
核苷酸切除修复
替代一个核苷酸片段 例如：切除一小段含胸腺嘧啶二聚体的寡核苷酸链，并修补之 –大肠杆菌 UvrABC 系统 修复 （3）复制后修复 发生在 DNA 复制失败，产生缺口之后的修复，称为复制后修复。由于所用的许多酶与 重组相同，过程也与重组相似，也被称为重组修复 如大肠杆菌复制后修复
基因突变通常是独立发生的，某一基因位点的这一等位基因发生突变时，不影响其它等位 基因：
基因突变定义
基因突变定义基因突变定义基因突变是指基因序列发生永久性改变的现象，这种改变可以影响基因的功能、表达或调控。
基因突变通常是由DNA序列中的一些错误或损伤所引起的，这些错误或损伤可能是自然发生的，也可能是由环境因素引起的。
1. 基本概念1.1 基因基因是指位于染色体上、能够编码RNA或蛋白质的DNA序列。
一个基因可以包含多个外显子和内含子，其中外显子编码蛋白质，内含子则在转录过程中被剪切掉。
1.2 突变突变是指DNA序列发生永久性改变的现象。
突变可以影响一个或多个基因，也可以影响染色体结构和数量。
2.1 点突变点突变是指单个核苷酸（A、T、C、G）在DNA序列中发生改变。
点突变分为三种类型：错义突变、无义突变和同义突变。
2.1.1 错义突变错义突变是指一个核苷酸被另一个不同的核苷酸所取代，导致编码的氨基酸改变。
这种突变可以影响蛋白质的结构和功能。
2.1.2 无义突变无义突变是指一个核苷酸被另一个不同的核苷酸所取代，导致编码的氨基酸被终止密码子所取代。
这种突变会导致蛋白质合成提前终止，从而影响蛋白质的结构和功能。
2.1.3 同义突变同义突变是指一个核苷酸被另一个不同的核苷酸所取代，但不会改变编码的氨基酸。
这种突变一般不会影响蛋白质的结构和功能。
插入/缺失突变是指DNA序列中添加或删除了一些核苷酸，导致序列发生改变。
这种突变可以影响外显子和内含子之间的剪切位点，从而影响蛋白质合成过程。
2.3 倍体数目异常倍体数目异常是指染色体数目发生改变，包括染色体缺失、多余或重复等情况。
这种突变会影响基因组的稳定性和表达。
3. 基因突变的影响3.1 影响基因功能基因突变可以改变DNA序列，从而影响基因的表达、调控和功能。
这种改变可能导致蛋白质结构和功能发生改变，也可能导致蛋白质合成受到抑制或提前终止。
3.2 导致遗传疾病一些基因突变与遗传疾病有关。
例如，囊性纤维化是由CFTR基因突变引起的一种常见的遗传性疾病，该基因编码一种跨膜离子通道蛋白质。
基因突变的原因和特点
02
健康生活方式
保持均衡饮食、适量运动、规律 作息等健康生活习惯，有助于降
低基因突变的发生。
04
基因编辑技术
虽然目前基因编辑技术仍处于研 究阶段，但未来可能为预防基因
突变提供新的手段。
THANKS
感谢观看
了解基因突变对遗传性疾病的影响有助于预防和治疗这些疾病，如 产前诊断、基因治疗等。
05
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序， 检测基因序列中的突变位点，是 检测基因突变的主要方法。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针与染色 体进行杂交，检测染色体结构和 基因位点的变异。
进化与适应性
基因突变是生物进化的基础，为物种适应环 境提供了多样性。
肿瘤发生
基因突变可以促进肿瘤的发生和发展，如抑 癌基因的失活或癌基因的激活。
药物抗性
基因突变可以导致细菌、病毒等对药物的抗 性，影响疾病治疗。
02
基因突变的常见原因
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
DNA在复制过程中可能会 发生错误，导致基因突变。 例如，碱基的插入、缺失 或替换。
除了DNA复制错误，某些化学物质和辐射也可以诱导基因突 变。在这些情况下，如果能够消除这些诱因，突变也可以被 逆转。因此，了解基因突变的可逆性对于预防和治疗遗传性 疾病具有重要意义。
可诱发性
基因突变的可诱发性是指某些因素可以增加基因突变的频率。这些因素包括化学物质、辐射和某些病毒等。这些诱因可以直接作 用于DNA，导致DNA损伤或复制错误，从而引发基因突变。
病毒
生物因素
某些病毒可以整合到宿主细胞的基因组中 ，导致基因突变。例如，逆转录病毒和 DNA病毒等。
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基因突变学案
学校：利川市第二中学 班级：211 执教者：余辉
一、 基因突变的概念：
DNA 分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。
例1：（2016海南卷.25）依据中心法则，若原核生物中的DNA 编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA 序列的变化是（ ）
A ．DNA 分子发生断裂
B ．DNA 分子发生多个碱基增添
C ．DNA 分子发生碱基替换
D ．DNA 分子发生多个碱基缺失
例2： (2018•烟台模拟)如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。
已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。
该基因发生的突变是( )
A
．①处插入碱基对G —C
B ．②处碱基对A —T 替换为G —C
C．③处缺失碱基对A—T
D．④处碱基对G—C替换为A—T
思考：基因突变是否一定引起性状的改变？
思考：基因突变属于可遗传的变异，它一定都能遗传给后代吗？
二、基因突变的原因
诱发突变：
自发突变：
三、基因突变的特点
问题1：我们知道DNA的结构是比较稳定的，在什么时候容易出现差错呢？
问题2：DNA复制一般是高度准确的（碱基互补配对），由复制差错引起的基因突变频率高吗？
问题3：是否只有有性生殖的生物才会发生基因突变？进行无性生殖的生物能否发生基因突变？病毒能否发生基因突变？基因突变是否具有普遍性？
问题4：基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？
问题5：基因突变可以发生在个体发育的任何时期；可以发生在细胞内的不同DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。
这说明了基因突变的什么特点？
例3：(2018•衡水模拟)如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。
有关叙述正确的是()
A．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
B．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变
C．一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期时间相对较长D．在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生交叉互换
问题6：基因突变通常可以产生一个以上的等位基因，基因突变是定向的还是不定向的？环境能否决定基因突变的方向？
问题7：经过漫长的进化，生物的性状只有与环境相适应才被保留，如果基因突变导致生物性状发生改变，往往对生物是有利还是有害？
例4：(2018·揭阳一模)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。
镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。
对此现象的解释，正确的是
A．基因突变是有利的
B．基因突变是有害的
C．基因突变的有害性是相对的
D．镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是无活性的
例5（2007广东）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。
下列说法正确的是（）
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
问题8：既然基因突变发生的频率很低，且多数有害，它能否为生物进化提供原材料？是否决定生物进化的方向？
连一连：
例6：(2013·海南高考)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是()
A．该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的
B．基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同
C．基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码
D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中
四、基因突变的意义
是新基因产生的唯一途径，
是生物变异的根本来源、
生物进化的原始材料。
例7：(2016·全国卷Ⅲ)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。
若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子____代中能观察到该显性突变的性状；最早在子___代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子____代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子_____代中能分离得到隐性突变纯合体。
五、真题集训
(2016•天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：
下列叙述正确的是()
A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
(2015·江苏高考)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是()
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异。