基因变异的化学解释

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基因变异的化学解释

基因突变不是指碱基配对错误。而是指一对或多对碱基同时消失,出现,或改变。不会只有一条链上的碱基改变。
至于原因,化学诱变是一种因素。其原因就是比如酮式BU可以和A配对,烯醇式BU可以和G配对。有时在DNA复制时,酮式BU会代替T与A配对,在下一次DNA分子复制时,如果酮式BU变成烯醇式BU,G就会取代A。再下一次复制,C可能取代烯醇式BU。结果就是T-A变成C-G。

来点详细的:
引起基因诱变的因素很多,可以归纳为三大类:物理诱变因素、化学诱变因素和生物诱变因素。
物理诱变因素很多,电磁辐射中的a射线、b射线、γ射线和X射线等;***、激光;中子、质子等粒子和温度等。这些物理诱变因素的诱变效果十分明显,但机理非常复杂,目前尚不完全清楚。
随着科学研究的不断深入,发现了大量的化学诱变剂。一些农药、色素、染料、洗涤剂、甚至食品等日常生活用品中的某些物质,都具有不同的诱变作用。
各种诱变剂的共同特征,就是都可造成DNA的损害,但不同的诱变剂可能有各自的危害专一性。自发突变和物理诱发突变的共同特征是随机性。所谓随机性就是指突变可以发生在不同发育阶段的各种细胞,可以发生于细胞内的不同染色体,可以发生在染色体上的不同座位,可以发生在同一座位内的不同位点,而且同一位点又可以发生不同类型的突变。而化学诱变剂在这方面有了一定的突破。例如生物碱***可以诱发染色体断裂和重组,但并不显著提高可见突变的发生率,核苷酸类似物可以造成染色体断裂,断裂点有比较集中于染色体上某些区域的趋势。但是,尽管如此,仍然不能说化学诱变不是随机的。到目前为止还没有发现哪个试剂能使生物定向地产生适合于人类需要的突变,这一点是应该注意到的。

(一)碱基类似物诱发突变
碱基类似物:分子结构与天然4种碱基结构类似的物质。常见的碱基类似物有5-溴尿嘧啶(BU)和2-氨基嘌呤(AP),可引起碱基替换。
碱基替换:一个碱基对被另一个碱基对代替。又分2种:转换和颠换。
转换:DNA分子中的嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶替换。
颠换:DNA分子中的嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤替换。
1、5-溴尿嘧啶(5-BU)的互变特性:
5-溴尿嘧啶的分子结构与胸腺嘧啶(T)基本相同,仅在第5个碳元子上由Br取代了甲基,它的氢键**也和T 完全一样,常常以酮式状态(5-BUk)和腺嘌呤(A)配对。A:BUk
正常的酮式5-溴尿嘧啶可以转换成互变异构体烯醇式5-溴尿嘧啶(5-BUe)。烯醇式结构具有胞嘧啶(C)的氢键特性,容易和鸟嘌呤(G)配对。G:BUe
正常情况下,DNA复制时,A=T配对。而BU与T有类似的结构,并且能从一种结构(酮式BU=A)转变为另一种结构(烯醇式BU≡G少见),当BU参与DNA复制时,如果先以酮式存在,与A配对BU=A,再以烯醇式存在,与G配对BU≡G。这样的结果,就会使原来的,A=T对转换G≡C对。当BU以烯醇式状态掺入到DNA分子合成时,其与G配对BU≡G,而在复制时,G≡C配对,BU又转变为酮式与A配对BU=A,结果原来的G≡C对转换成A=T对。
2、2-氨基嘌呤(2-AP)的诱变:
2-氨基嘌呤(2-AP)也是碱基的类似物,有正常状态和稀有状态两种异构体,可分别与T和C配对结合。当2-AP掺入到 DNA复制中时,由于其异构体的变换而导致A∶T G∶C

(二)DNA修饰物(碱基作用物)诱发突变
DNA修饰物:能和DNA起化学反应并能改变碱基氢键特性的物质,其作用与DNA复制无关。可分三类:
1、**酸(HNO2):是一种很有效的诱变剂。它可以使很多生物(烟草花叶**、T2T4噬菌体,大肠杆菌等)产生突变。
**酸有**脱氨作用,可使G第2个碳**上的氨脱去,产生黄嘌呤(Xanthine, x),黄嘌呤 (X) 仍和C配对,故不产生转换突变。但C脱氨后产生U,A脱氨后产生次黄嘌呤H,改变了的碱基,它的氢键特性也改变了。H的配对特性象G,容易和C配对成H–C;U的配对特性象T,和A配对成A–U。在下一次DNA复制时完成AT→GC,GC→AT的转换。
NO也有类似的作用。
此外,**酸也有引起移码突变的作用。

2、烷化剂:一类具有一个或多个活性烷基的化合物。
诱变原理:EMS、MMS等烷化剂都带有1个或多个活泼的烷基,这些烷基能够加入碱基的许多位置,形成烷基化碱基,改变氢键的结合能力,从而改变碱基配对关系。
烷化作用:通过烷基置换其它分子氢**的作用。
包括的种类很多,其中有***、硫酸二乙酯(DES)、甲基磺酸乙酯(EMS)、乙烯亚胺(EI)、**基胍等。可能通过几种不同的途径引起突变:
(1)烷化作用发生在G的第6位上和T的第4位上,产生的O-6-E-G和O-4-E-T分别和T、G配对,导致G∶C → A∶T; T∶A → C∶G。
(2)脱嘌呤作用:G烷化后从DNA上脱掉 ,在DNA上留下缺口,影响DNA的复制或使核苷酸顺序缩短,引起移码突变或转换、颠换。

3、羟胺(HA):是一种还原剂,只特异地和胞嘧啶(C)起反应,在第4个C**上加-OH,产生4-OH-C,此产物可以和A配对,使C∶G转换成T∶A。

(三)DNA插入剂诱发突变
这类诱变剂为碱基类似物,能够结合到DNA分子中,引起DNA分子中遗传密码的阅读顺序发生改变,从而导致突变。主要有吖啶类化合物和**类(ICR)化合物。
主要作用是通过增加(+)或减少(-)一个或几个碱基对,导致移码突变。
吖啶类(如原黄素、吖黄素、吖啶黄)分子扁平、能插入DNA相邻碱基对间,是碱基分开。从而使DNA分子双链歪斜,导致交换时出现不等交换,产生的重组分子一个碱基多,一个碱基少。
ICR–170(ICR是美国一个癌症研究所的简称,指烷化剂和吖啶类相结合的化合物)。
移码突变:指一对或少数几对相邻碱基的增加或减少,导致这一位置以后的一系列密码发生移位错误的突变。

什么是底物

底物就是参与反应的物质,就像化学反应中的反应物。比如,蛋白酶的底物就是蛋白质、脂酶的底物就是脂类、淀粉酶的底物就是淀粉。

基因变异的化学解释

什么是地应力?

地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力,广义上也指地球体内的应力。它包括由地热﹑重力﹑地球自转速度变化及其他因素产生的应力。

物理作用和化学作用的区别?

1、物理作用是让被作用物质的物理性质发生变化,而化学作用是让被作用物质的化学性质发生变化。

2、物理作用是物质的本质没有变化,只是形妆啊之类的发生变化,而化学变化就是物质的成份就发生变化了。

螯合效应是什么?

螯合效应 是
比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。
螯”指螃蟹的大钳
螯合物是配合物的一种,在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。螯合物通常比一般配合物要稳定,其结构中经常具有的五或六元环结构更增强了稳定性。正因为这样,螯合物的稳定常数都非常高,许多螯合反应都是定量进行的,可以用来滴定。使用螯合物还可以掩蔽金属离子。

可形成螯合物的配体叫螯合剂。常见的螯合剂如下:
乙二胺(en),二齿
2,2'-联吡啶(bipy),二齿
1,10-二氮菲(phen),二齿
草酸根(ox),二齿
乙二胺四乙酸(EDTA),六齿
值得一提的是EDTA (ethylenediaminetetracetic acid),它能提供2个氮**和4个羧基氧**与金属配合,可以用1个分子把需要6配位的钙离子紧紧包裹起来,生成极稳定的产物。
螯合效用 在工业中用来除去金属杂质,如水的软化、去除有毒的重金属离子等。一些生命必须的物质是螯合物,如血红蛋白和叶绿素中卟啉环上的4个氮**把金属**(血红蛋白含Fe3+,叶绿素含Mg2+)固定在环中心。

溶酶体的功能有哪些?

溶酶体的功能有哪些

一切物质都具有反映特性,什么叫反映特性

【答案】(1)意识是自然界长期发展的产物。在这一过程中,一切物质都具有的反应特性是人类意识产生的物质基础,生物的反应形式是人类意识产生的前提。
(2)意识是社会发展的产物。劳动和社会交往促进了人脑的生成和语言的产生,提供和丰富了意识的内容。
(3)因此,意识是物质世界长期发展的产物。
【答案解析】试题分析:本题要说明意识是物质世界长期发展的产物原因。物质世界主要包括自然界和人类社会。可以从两个方面去作答:一方面要从自然界角度,找到人类意识产生的物质基础和前提。另一方面,从社会角度看,意识的产生离不开人类的生产劳动。
考点:意识的起源
点评:本题考查意识的起源。是基础知识的考查,比较简单。要准确把握好基础知识。题目难易程度适中。