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真核细胞可遗传变异类型有哪些

真核细胞可遗传变异类型有哪些

可遗传变异是由遗传物质引起的变异,可传给下一代。变异主要分为两类:可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异不可遗传的变异是由环境引起的,遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异。

中文名

可遗传变异

外文名

heritable variation

基因重组是指非等位基因间的重新组合。能产生大量的变异类型,但只产生新的基因型,不产生新的基因。基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂,同源染色体彼此分裂的时候,非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换。此外,减数分裂的四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换,也是基因重组的来源之一。基因重组是杂交育种的理论基础。

基因突变是指基因的分子结构的改变,即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变,从而导致遗传信息的改变。基因突变的频率很低,但能产生新的基因,对生物的进化有重要意义。发生基因突变的原因是DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫血症。基因突变是诱变育种的理论基础。

染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变。重点是数目的变化。染色体组的概念重在理解。一个染色体组中没有同源染色体,没有等位基因,但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息,即常说的一个基因组。对二倍体生物来说,配子中的所有染色体就是一个染色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力,但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的,如一倍体和三倍体等。

病毒

由于病毒的主要结构是由核酸和衣壳组成,不存在染色体,所以没有染色体变异,而病毒的繁殖方式为复制增殖,不可能进行有性生殖。在病毒的核酸复制时,有可能发生基因突变。

原核生物

以细菌为例,细菌在进行分裂生殖时,首先遗传物质要复制,在复制时,有可能发生差错,导致基因突变。由于细菌繁殖快,代谢旺盛,所以在生物工程中常把细菌作为受体细胞,导入外源基因培育成工程菌,以生产人类所需要的物质,如生长激素等,此变异来源则属于基因重组。在自然条件下,细菌还可通过接合、转导、性导和转化获取外源遗传物质,这四种不同的方式的共同点在于基因转移导致遗传重组,此变异来源也属于基因重组。由于细菌等原核生物都不含染色体,所以不存在染色体变异。

真核生物

真核生物的遗传物质为DNA,在其细胞分裂时,首先要进行DNA的复制,有可能复制差错而导致基因突变。真核生物细胞中存在染色体,在其生长发育中,可能发生染色体变异。真核生物中有的进行有性生殖,在其减数分裂产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换、非同源染色体上的非等位基因会自由组合而导致基因重组。在基因工程中改造酵母菌、动物、植物、为人类遗传病治疗导入健康的外源基因等,也属于基因重组。也就是说,在真核生物中,遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。

染色体变异:

1、染色体变异分为染色体结构变异和数目变异。

(1)染色体结构变异

①概念:排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。

②类型:在自然条件或人为因素的影响下,染色体结构的变异主要有以下4种:缺失、重复、倒位、易位。 ③结果:染色体结构变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。

2、染色体数目变异

(1)染色体数目变异的种类

①细胞内的个别染色体增加或减少。

②细胞内染色体数日以染色体组的形式成倍地增加或减少

(2)染色体组

①概念:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息,这样的一组染色体叫做一个染色体组。

②条件:

a、一个染色体组中不含有同源染色体

b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同

c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因。

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