细胞变异的原因是细胞染色体缺失,或者重复,或者位移,或者断裂产生的变化现象。
正常情况下细胞一般不会产生变异,而当细胞环境长期改变或细胞衰老时,就有可能发生基因突变,产生细胞变异如变性细胞、肿瘤细胞等。细胞环境改变情况常常由于组织发生炎症导致。稍微简单来说,因为染色体是DNA的载体,所以当染色体缺失,或者重复,或者位移,或者断裂。就会造成变异现象。
通常细胞变异的诱因是放射性物质原子核的衰变,例如铀,氡。不一定是射线。射线只是一种传播衰变的方式。放射性物质可以使人或者动物的染色体结构发生改变,由此才是细胞发生变化。放射性物质不一定会引起细胞变异,而是经过放射性物质辐射的细胞变异可能性会大幅提高。
简单来理解,当人和动物被放射性物质辐射后,如果这种辐射作用没有被人体活着动物内在的经过几亿年演化过程中形成的天然防御能力成功抵御,而是因而偶然地使体内的一个或数个细胞变异,那么,这些具有极强活力的、具有自我复制能力的变异细胞就会大量得到复制,形成一种变异组织,从而危机动物的生命。
体细胞变异是指植物体细胞在组织培养过程发生变异,进而导致再生植株发生遗传改变的现象。该现象普遍存在于各种再生途径的组织培养过程中,最早是在甘蔗组织培养过程中报道的体细胞无性系变异现象,随后在小麦、水稻、烟草等植物中均发现了这种现象。
体细胞突变发生在体细胞中的突变,即在体细胞发生了基因突变或染色体畸变。
体细胞突变率一般为 0.1~1×10-6/代。其突变性状一般不能传给下一代个体,除非突变部分可以由无性繁殖方式传给后代或者突变部分以后能产生生殖细胞。但突变细胞的突变性状能通过有丝分裂传给子细胞。例如许多芽变就是体细胞突变,若发现优良的芽变(不是花芽),可通过扦插、嫁接等方法传留给后代,进而培养出新品种。
由于突变的体细胞可继续分裂,在体内形成突变细胞系,于是这部分组织的基因型与生物体的其他正常组织的基因型不同,形成了嵌合体,表现为突变性状和原来性状并存于一个个体的镶嵌现象,例如同一种鸡的羽毛有时在个别地方呈现不同的颜色。镶嵌范围的大小取决于突变发生的早晚,突变发生越早,表现镶嵌的范围也越大,例如果树叶芽在早期发生突变,以后可长成一个变异枝条。又如在花芽分化时发生突变,以后可在单一花序或一朵花上表现变异。一般说,发生突变的体细胞,大多生长能力不如周围的正常细胞,是长势较弱或受到抑制的体细胞,但是一些组织内发生癌变的细胞则与此相反。
突变体细胞在体外培养时,如果具有生长优势或经过人为选择,也可发展为突变细胞系。突变细胞可从生物体上获得,在人类可从病人身上获得。如自毁容貌综合症(智力发育不全,有强迫性自残行为),患者细胞中缺乏次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT),可从患者身上分离并建成缺乏HGPRT的突变细胞株。
此外,突变体细胞株也可通过人工诱变获得,通常用能引起DNA损伤的化学诱变剂来处理培养细胞,然后创造适于突变细胞生长的条件,以筛选出所需突变体细胞。如缺乏HGPRT的细胞可用氮鸟嘌呤作诱导剂来获得。突变的体细胞是生化遗传和细胞生物学研究的良好材料。可用来阐明基因与表型或基因产物间的关系,研究各个基因在某一代谢环节中的作用。若将两种突变细胞株混合培养或融合时,可研究它们之间有无基因互补或代偿作用,从而阐明两种细胞是否有相同的基因缺陷。另外,体细胞突变株还可广泛用于体细胞杂交时的基因定位、细胞分裂、分化和癌变机理等研究中。
体细胞中的基因一个来自父方一个来自母方,且基因成对存在。
体细胞突变发生在体细胞中的突变,即在体细胞发生了基因突变或染色体畸变。
体细胞是一个相对于生殖细胞的概念。它是一类细胞,其遗传信息不会像生殖细胞那样遗传给下一代。高等生物的细胞差不多都是体细胞,除了精子和卵细胞以及它们的母细胞之外。体细胞遗传信息的改变不会对下一代产生影响。体细胞的染色体数是经减数分裂得出的生殖细胞的两倍。例如在人类,体细胞是双倍体(具有两套完整的染色体组),而精子卵子则是单倍体(具有一套完整的染色体组)。
在基因治疗中区分体细胞和生殖细胞尤为重要。也就是说体细胞是人体内除生殖细胞,有全部遗传信息的细胞。体细胞最初从受精卵分裂得到。
希望能不能
生物体中细胞变异的特点。
引起生物体中细胞变异的原因有两个,突变和基因重组。突变包括基因突变和染色体变异。下面我们挨个进行介绍:
基因突变
基因突变指的是dna分子上碱基对的缺失、替换与增添。不管是哪一种类型,都会引起dna分子上碱基排列顺序的改变,从而引起细胞发生变异。基因突变产生的一般都是现有基因的等位基因,会产生新基因和新基因型。
基因重组
基因重组指的是是现有基因的重新组合,不会产生新基因,主要发生在减数分裂形成配子时。一是在减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成的四分体上的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换;而是在减数第一次分裂后期随着同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合,非等位基因也会自由组合。
染色体变异
染色体变异又分为染色体数目变异和染色体结构变异两种。染色体数目变异指的是细胞中的染色体以某一条染色体僧多或减少发生改变,或者说细胞中的染色体以染色体组的形式成倍增加或减少;染色体结构变异指的是dna片段的增添、缺失、易位、倒位四种情况。
因此,细胞变异具有以下特点:
普遍性
在生物体生活的过程中,无论是低等生物还是高等的动植物,每一个细胞都有可能发生变异。
随机性
细胞变异可以发生在生物体发育和生长的任何时期,并没有时间规定和限制。随时都有可能会发生。
低频性
在自然状态下,生物体的细胞发生变异的频率是很低的。
不定向性
细胞变异是没有方向可言的,它可以朝任何方向发生,可以事有利的,可以是有害的,也可以是中性的。
在丰富多彩的生物界中,蕴含着形形色色的变异现象。在这些变异现象中,有的仅仅是由于环境因素的影响造成的,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能够遗传下去,属于不遗传的变异。有的变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代,属于可遗传的变异。可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。没有变异就没有进化,这是从古到今所有进化论者毋庸置疑的共识。但是,关于变异的来源以及如何交织于成种过程(渐变—突变)却是历来进化论者争论的焦点问题之一。人们在对镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白分子进行检查时发现,患者血红蛋白分子的多肽链上,一个谷氨酸被缬氨酸替换。为什么发生氨基酸分子结构的改变呢?经过研究发现,这是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变,这种改变最终导致了镰刀型细胞贫血症的产生。除碱基的替换以外,控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生碱基的增添或缺失,有时也会导致血红蛋白病的产生。由于DNA分子中发生碱基对增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变,就叫做基因突变。基因突变是染色体的某一个位点基因的改变。基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型变化。例如,小麦从高秆变成矮秆,普通羊群中出现了短腿的安康羊等,都是基因突变的结果。基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。引起基因突变的因素很多,可以归纳为三类:一类是物理因素,如X射线、激光等;另一类是化学因素,是指能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质,如亚硝酸、碱基类似物等;第三类是生物因素,包括病毒和某些细菌等
关键词:什么叫体细胞变异