引起遺傳變異的環(huán)境因素

1、引起遺傳變異的環(huán)境因素生物遺傳的變異類型有基因突變,基因重組和染色體變異三種 定義：基因突變是指由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化。 發(fā)生原因：基因突變是在一些物理因素（如X射線、紫外線等）、化學(xué)因素（如亞硝酸等）或生物因素（如病毒等）的影響下基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。基因重組是由于減數(shù)分裂時(shí)非同源染色體的自由組合或非姐妹染色單體的交叉互換引起的。染色體的結(jié)構(gòu)是相當(dāng)穩(wěn)定的，從而保證了物種的穩(wěn)定性，但在內(nèi)外物質(zhì)的影響下，特別是經(jīng)射線處理后，使染色體發(fā)生斷裂，在重

2、接的過程中，可能發(fā)生錯(cuò)接，結(jié)果導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的變異。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位和易位四類。染色體數(shù)目的變異有個(gè)別染色體數(shù)目增加或減少和以染色體組的形式成倍地增加或減少。個(gè)別染色體數(shù)目變異一般是由于減數(shù)分裂形成配子時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。多倍體的形成是由于環(huán)境劇變（如低溫等）導(dǎo)致種子萌發(fā)或幼苗時(shí)期有絲分裂前期不能形成紡錘體而使已經(jīng)復(fù)制的染色體留在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)。自然界中的單倍體都是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的。; 對(duì)生物的影響： 基因突變對(duì)生物一般是有害的，它既可發(fā)生在體細(xì)胞中，也可發(fā)生在生殖細(xì)胞即配子中。基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)

3、胞發(fā)生基因突變，可通過無(wú)性繁殖傳遞。此外，人體中的某些細(xì)胞發(fā)生突變，還有可能發(fā)展成癌細(xì)胞。引起遺傳變異的環(huán)境因素一、由于基因突變是基因重組和染色體變異的基礎(chǔ)，因此重點(diǎn)介紹引起基因突變的環(huán)境因素二、外界環(huán)境因素（一）化學(xué)誘變劑（如：苯，甲醛) 化學(xué)誘變育種是目前一種迅速發(fā)展的作物育種技術(shù)，具有使用方便，特異性較強(qiáng)和誘變后代較易穩(wěn)定遺傳等特點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于油菜、玉米、大豆等農(nóng)作物，并且取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 化學(xué)誘變劑的萌動(dòng)種子誘變處理表現(xiàn)更強(qiáng)的抗脅迫能力。能使突變率提高到自發(fā)突變水平以上的物理、化學(xué)和生物因子為誘變劑 所謂誘發(fā)突變并非是用誘變劑產(chǎn)生新的突變，而是通過不同的方式提高突變

4、率 金屬鹽類 這類化合物用于育種的有氯化鋰、硫酸錳。其中氯化鋰比較常用，與其他誘變劑復(fù)合處理效果較好. 低能重離子引起DNA鏈斷裂和誘發(fā)基因突變（1）金屬鹽類(2) 羥化劑羥胺(NH2OH)幾乎只和胞嘧啶發(fā)生反應(yīng)，因此只引起GCAT的轉(zhuǎn)換。對(duì)噬菌體、離體DNA的專一性更強(qiáng). (3) 脫氨劑 亞硝酸能引起含NH2-基的堿基(A.G.C)產(chǎn)生氧化脫氨反應(yīng)，使氨基變?yōu)橥瑥亩淖兣鋵?duì)性質(zhì)造成堿基置換突變。 亞硝酸是一種常用的有效誘變劑，毒性小，但易揮發(fā)，不穩(wěn)定，容易分解成NO和NO2。(4)堿基類似物(Base analog) 例如：5-溴尿嘧啶(5-BU) (胸腺嘧啶結(jié)構(gòu)類似物)和2-氨基嘌呤(

5、腺嘌呤結(jié)構(gòu)類似物)，在DNA復(fù)制過程中能夠整合進(jìn)DNA分子，但由于它們比正常堿基產(chǎn)生異構(gòu)體的頻率高，因此出現(xiàn)的堿基錯(cuò)配的機(jī)率也高，從而提高突變頻率。(5) 烷化劑 甲磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)和亞硝基胍(nitrosoguanidine, NTG)都屬于烷基化試劑，其烷基化位點(diǎn)主要在鳥嘌呤的N-7位和腺嘌呤N-3位上。但這兩個(gè)堿基的其它位置以及其它堿基的許多位置也能被烷化，烷化后的堿基也像堿基結(jié)構(gòu)類似物一樣能引起堿基配對(duì)的錯(cuò)誤。 亞硝基胍是一種誘變作用特別強(qiáng)的誘變劑，因而有超誘變劑之稱，它可以使一個(gè)群體中任何一個(gè)基因的突變率高達(dá)1%，而且能引起多位點(diǎn)突點(diǎn)

6、，主要集中在復(fù)制叉附近，隨復(fù)制叉的移動(dòng)其作用位置也移動(dòng)。(二) 紫外線（UVB，280-320nm） 紫外線對(duì)人的危害主要表現(xiàn)為對(duì)皮膚的傷害，輕者會(huì)使皮膚灼傷，曬后皮膚顯得干燥、粗糙、易生皺紋，顯得衰老，嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)誘發(fā)皮膚癌。 紫外線對(duì)眼睛的傷害也很嚴(yán)重，特別是對(duì)老年人，會(huì)明顯增加患白內(nèi)障的機(jī)會(huì)。 現(xiàn)在的研究表明，中波紫外線（UVB）輻射引起宿主免疫系統(tǒng)發(fā)生變化，抑制宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別腫瘤并導(dǎo)致免疫耐受。這種免疫耐受涉及到腫瘤宿主體內(nèi)T調(diào)節(jié)細(xì)胞的出現(xiàn)，抑制對(duì)腫瘤的免疫識(shí)別。 機(jī)體免疫示圖 紫外線對(duì)皮膚傷害鐮刀型紅細(xì)胞性貧血其鐮刀型紅細(xì)胞性貧血其鏈有關(guān)的突變鏈有關(guān)的突變正常血紅蛋白的鏈 上的第6位谷氨酸被纈氨酸所替代（三）輻射 輻射中的射線，如射線、射線等能夠破壞DNA結(jié)構(gòu)，破壞的DNA結(jié)構(gòu)就可以引起突變。核輻射引起的基因突變： 核輻射具有強(qiáng)大的能量，一方面會(huì)殺死大量免疫細(xì)胞導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能缺失，無(wú)法清除病變、癌變的細(xì)胞。另一方面，核輻射足以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，當(dāng)然可以破壞DNA結(jié)構(gòu)。核輻射不僅損傷機(jī)體中的蛋白質(zhì)等分子，同時(shí)也會(huì)使DNA遭到部分破壞，發(fā)生不可預(yù)知的變化。這就使生物體自身的細(xì)胞復(fù)制發(fā)生異常，出現(xiàn)腫瘤或畸形，同時(shí)這些被破壞的DNA也可能遺傳給下一代。（四）環(huán)境因素致癌與p53 基因突變 p53 基因是重要的抑癌基因, 它尤其適合作為