第五节　基因变异与疾病

物种在进化繁衍和生命活动中，遗传物质通常可以在一定的时间范围内保持相对稳定的分子组成结构和生物学功能以维持稳定的遗传性状。当物种受内外环境因素的作用和影响，其遗传物质可能发生某些变化，这个过程称为突变（mutation）。

基因突变是生物界广泛存在的遗传事件，可能会发生在生殖细胞与体细胞中。生殖细胞中发生的突变基因，一般通过有性生殖途径传递给后代，并存在于后代个体的每个细胞中。从进化的角度来看，基因突变导致的有利性或中性变异（如有助于生物生存等），会随着物种的繁衍不断累积并趋于稳定，为不同物种的演化提供丰富的原材料和生物学基础，并通过自然选择不断促进种群的系统发育和新的种群产生；而基因突变导致的有害变异或不利于物种生存的变异，可能会导致多种遗传性疾病的发生，从而增加物种群体的遗传负荷。而发生在体细胞中的基因突变（somatic mutation），不会直接传递给后代个体，但可以通过突变细胞的分裂增殖在后代子细胞中传递，形成突变的细胞克隆，并形成肿瘤病变或细胞癌变。

基因突变具有显著的特性，包括多向性、随机性、重复性、可逆性、有害性。①多向性是指任意一个基因，都有可能独立地发生多次不同的突变而形成新的等位基因或形成所谓的复等位基因；②随机性是指基因突变对于任一生物及个体的任一细胞或基因，其发生都是随机的，但不同基因、不同物种发生突变的频率可能有所差异，如人类基因的突变频率约为10-6～10-4；③重复性是指已经发生过突变的基因在特定条件下仍然可以再次独立发生突变并形成新的等位基因；④可逆性是指基因突变形成的突变型可以通过再次突变等过程变为野生型，从野生型突变为突变型称为正向突变（forward mutation），从突变型变为野生型称为回复突变（reverse mutation），通常正向突变率远高于回复突变率；⑤有害性是指如果对物种具有决定性意义的基因发生突变，往往会对生物的生存带来消极或不利的影响。

一、基因突变的类型

基因突变的过程可以造成细胞水平的染色体数目和结构异常，也可以造成分子水平的DNA碱基序列或结构变化，即染色体畸变（chromosome aberration）和基因突变（gene mutation）两大类。基因突变有可能是中性或者良性，而“突变”这个词被认为带有“有害”的含义。因此，为了避免语义的偏差，近年来，用变异（variant）代替突变（mutation）来描述DNA的改变变得越来越常见。在大部分情况下，由于“变异”和“突变”语义相同，在本书中未做区分。

（一）染色体畸变——染色体整倍体和非整倍体异常

染色体畸变是指体细胞或生殖细胞内染色体发生的异常，其引起的后果在细胞周期不同时限内有所不同。染色体畸变可分为数目畸变（numerical aberration）和结构畸变（structural aberration）两种，其中数目畸变又分为整倍性改变和非整倍性改变。染色体的数目或结构畸变通常会导致染色体片段基因群的增减或位置改变，造成遗传物质改变，从而引起染色体异常综合征或染色体疾病。

正常人体生殖细胞精子和卵子所包含的全部染色体称为一个染色体组。精子和卵子为单倍体（haploid），以n表示，含有22条常染色体和1条性染色体。正常人体受精卵为二倍体（diploid），以2n表示，含有22对常染色体和1对性染色体。体细胞染色体数目的增加或减少，称为染色体数目畸变。

若体细胞染色体数目变化体现为单倍体（n）的整倍数增加或减少，则称为整倍性（euploidy）改变。在2n基础上增加一个染色体组，染色体数变为3n，即三倍体（triploid）；在2n基础上增加两个染色体组，染色体数为4n，即四倍体（tetraploid）；在2n基础上减少一个染色体组，染色体数为n，即单倍体。三倍体及以上的统称为多倍体。根据研究表型，流产胎儿中三倍体较为常见，极少数存活到出生的三倍体胎儿多为2n/3n的嵌合体。三倍体的形成原因可为双雌受精或双雄受精，四倍体的形成原因主要是核内复制或核内有丝分裂。

若体细胞染色体数目变化体现为增加或减少了一条或数条，统称为非整倍性（aneuploidy）改变，临床上较为多见。当体细胞中染色体数目少了1条或数条时，称为亚二倍体，即2n-m（其中m ＜ n），构成单体型。当体细胞中染色体数目多了1条或数条时，称为超二倍体，即2n+m（其中m ＜ n），构成三体型。同时存在两种或两种以上的细胞系的个体称为嵌合体（mosaic）。嵌合体多见于数目异常、结构异常、数目与结构异常之间。

（二）染色体畸变——结构变异

染色体的结构变异因物理、化学、生物等多种因素作用导致，主要结果是染色体发生断裂，并可能发生断裂片段的重接。临床常见的染色体结构畸变包括缺失、重复、倒位、易位、环状染色体、双着丝粒染色体和等臂染色体等。

缺失（deletion）是指某一条正常染色体断裂后丢失了一个片段，故此片段上的基因也会发生丢失。由于遗传物质的丢失，往往造成个体功能下降甚至致死。染色体缺失按照染色体断点的数量和位置可分为末端缺失及中间缺失两种。末端缺失是指染色体臂断裂后未发生重接，无着丝粒的片段无法与纺锤丝相连；中间缺失是指染色体的同一臂上发生了两次断裂，两个断点之间无着丝粒片段丢失，其余的两个断片重接。

重复（duplication）是指某一条染色体片段增加了一份以上，故此片段间的基因也增加了一份以上。造成重复的主要原因是同源染色体之间的不等交换或姊妹染色单体之间的不等交换或染色体片段的插入。

倒位（inversion）是指某一条染色体发生两次断裂后，两断点之间的片段颠倒180°后重新连接而成染色体，会造成染色体上基因顺序的重排。倒位是既常见又多见的遗传研究的染色体结构变异类型。通常根据发生倒位的部分是否包括染色体的末端细分为臂内倒位与臂间倒位。臂内倒位是指一条染色体的某条臂上同时发生两次断裂，两断点之间的片段旋转180°后重接；臂间倒位是指一条染色体的长、短臂各发生一次断裂，中间断片颠倒后重接，形成臂间倒位染色体。

易位（translocation）是指染色体片段位置的改变，一般会伴有基因位置的改变。易位发生在一条染色体内称为移位或染色体内易位。易位发生在两条同源或非同源染色体之间称为染色体间易位，即一条染色体的断片连接到另一条同源或非同源染色体的臂上。

常见的几种类型：

相互易位（reciprocal trans location）指两条染色体同时发生断裂，断片交换位置后重接形成两条新的衍生染色体。相互易位是比较常见的结构畸变，在各条染色体间都可发生，新生儿的发生频率为1：1 000～2：1 000。相互易位仅涉及位置改变而不造成染色体片段的增减时称为平衡易位，平衡易位通常没有明显的遗传效应，但平衡易位的携带者与正常人婚后生育的子女中，却有可能得到一条衍生异常染色体。

罗伯逊易位（Robertsonian translocation）是相互易位的一种特殊形式，是指两个近端着丝粒染色体（D/D，D/G，G/G）在着丝粒部位或其附近断裂后，两者的长臂在着丝粒处接合在一起，形成一条由两条染色体长臂构成的衍生染色体，这条长臂几乎具有全部遗传物质，而两条短臂形成的小染色体由于缺乏着丝粒或几乎全由异染色质组成，在第二次分裂时丢失。罗伯逊易位本身不会引起明显的表型，但后代常常会引起流产或产生三体型综合征。

插入易位（insertional translocation）是指两条非同源染色体同时发生断裂，只有其中一条染色体的片段插入到另一条染色体的非末端部位。一般只有发生了三次断裂时，才可能发生插入易位。

环状染色体（ring chromosome）是指一条染色体的长、短臂即染色体的两端同时发生了断裂，断裂下来的两个断片彼此可以黏合成一个，而含有着丝粒的片段可通过两断端的黏合形成环状染色体。不包含着丝粒的碎片往往会消失，包含着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。如慢性粒细胞白血病患者向急性方向转化时，常可见到环状染色体。

双着丝粒染色体（dicentric chromosome）是指两条染色体同时发生一次断裂后，两个具有着丝粒的片段的断端相连接，从而形成一条双着丝粒的衍生染色体。

等臂染色体（isochromosome）是指一条染色体的两个臂在形态上和遗传结构上完全相同，一般由于着丝粒分裂异常造成，着丝粒横裂会导致长臂、短臂各自形成一条染色体，即形成一条具有两个长臂和一条具有两个短臂的等臂染色体。

（三）基因突变——静态突变

静态突变以一定频率发生并可以相对稳定传递，静态突变包括点突变和小片段的缺失、插入和重排，而点突变又可以具体细分为同义突变、无义突变、错义突变等碱基替换和移码突变。

同义突变（synonymous mutation）是由于遗传密码子的简并现象导致的，虽然发生了碱基替换，但是新、旧密码子编码的氨基酸种类保持不变，即该位置的密码子突变前后为简并密码子，不产生相应的遗传表型突变效应。如CTA与CTG均编码亮氨酸，若A突变为G则该突变为同义突变。此类变异一般不会影响所翻译蛋白质的结构和功能，只会影响编码效率。需要注意的是，有些同义突变的碱基改变，可能会对RNA剪切产生影响，进而生成功能缺陷的蛋白。

无义突变（nonsense mutation），也称为终止密码子获得突变（stopgain mutation），是由于碱基替换导致编码某一种氨基酸的三联体遗传密码子，变为了蛋白翻译终止的密码子UAA、UAG或UGA。虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误，但由于终止密码子出现在一条mRNA的中间部位，此类变异会导致翻译时多肽链合成延伸的提前终止，造成多肽链的组成机构残缺及蛋白质功能异常或丧失蛋白质功能。当无义突变位于倒数第二个外显子之前或更靠近5'端区域时，提前终止的蛋白质翻译可以引发无义介导的mRNA降解（nonsense mediated mRNA decay，NMD），使带有突变的mRNA变得不稳定，在细胞内被迅速降解清除。

终止密码子缺失突变（stoploss mutation）是由于碱基替换导致DNA分子中的某个终止密码子变成了具有氨基酸编码功能的遗传密码子，会导致本应终止的多肽链继续非正常延伸从而形成功能异常的蛋白质结构分子。

错义突变（missense mutation）是由于碱基替换导致编码某种氨基酸的密码子变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变，导致蛋白质多肽链原有功能的异常或丧失，并引起人类的多种分子和代谢类疾病。

剪接位点突变（splicing site mutation）通常发生在DNA的非编码区域（也可能发生在编码区域），通过破坏正常的剪切位点或产生新的剪切位点，引起RNA剪切的改变，生成带有缺失或插入序列的RNA，最后翻译为功能异常的蛋白。有的剪切位点突变可以改变RNA剪切的效率，影响正常蛋白质的翻译。

移码突变（frame-shift mutation）是由于基因组DNA多核苷酸链中碱基对的插入或缺失，导致插入或缺失点之后的所有遗传密码子组合发生改变，从而导致编码的蛋白质多肽链的氨基酸种类和顺序发生变化。如果插入或缺失非3整倍数的碱基对，将会造成插入或缺失位点之后的整个密码子碱基组合及排列顺序的改变。如果插入或缺失的碱基对是3或3的倍数，则不造成读码框的改变。一般来讲，移码突变不仅会影响突变下游编码氨基酸序列的改变，形成一个新的终止密码子，导致多肽链的合成中断，形成截短的肽链，甚至形成不稳定的mRNA，通过NMD使突变的mRNA在细胞内被清除。

此外，DNA分子中还可能出现涉及数十或数百个碱基片段的微小缺失、微小插入或重排。微小缺失（micro-deletion）是由于DNA复制或损伤的修复过程中，某一小片段没有被正常复制或未能得到修复所致；微小插入（micro-insertion）是指在DNA复制过程或损伤过程中，某一小片段插入到DNA链中；重排（rearrangement）是指DNA分子发生两处以上的断裂后，所形成的断裂小片段两端颠倒重接，或不同的断裂片段改变原来的结构顺序重新连接，从而形成了重排的片段突变形式。

（四）基因突变——动态突变

动态突变（dynamic mutation）是指DNA分子中某些短串联重复序列，尤其是基因编码区、3'或5'-UTR区、启动子区、内含子区出现三核苷酸重复及其他长短不等的小卫星、微卫星序列的重复拷贝数，在减数分裂或体细胞的有丝分裂过程中发生扩增而造成遗传物质的不稳定状态。此类串联三核苷酸的重复次数会根据世代交替传递形成逐步递增积累的效应，导致不同的单基因疾病，如脆性X综合征患者的限制性酶切片段中存在的（CGG）n拷贝数可达100～200个，而正常人仅为60个以下。这种三核苷酸重复拷贝数增加，不仅可发生在上代的生殖细胞中而遗传给下一代，而且在当代的体细胞中也可发生，并同样具有表型效应。

二、基因突变发生的机制

细胞水平上的染色体畸变和分子水平上的基因突变其实质都是遗传物质的改变，这种改变可自发产生或由外界因素诱变而产生。诱变因素包括化学因素、物理因素、生物因素。

（一）染色体畸变的发生机制

整倍性改变可能发生在配子形成合子时，或其后的受精卵、胚胎或体细胞有丝分裂过程中。正常情况下，一个单倍体卵子与一个单倍体精子结合形成二倍体的合子，当卵子和精子的染色体组数目异常或多于2个配子形成合子时，会导致合子染色体组整倍性的改变。三倍体的形成原因可为双雄受精（dispermy）或双雌受精（digyny）。一个正常的卵子同时与两个正常的精子发生受精称为双雄受精（dispermy）。一个二倍体的异常卵子与一个正常的精子发生受精，称为双雌受精（digyny）。四倍体形成的主要原因是核内复制（endoreduplication）或核内有丝分裂（endomitosis），指DNA复制而细胞不进行分裂的现象。即在一次细胞分裂时，DNA不是复制一次，而是复制了两次，而细胞只分裂了一次。这样形成的两个子细胞都是四倍体，这是肿瘤细胞中常见的染色体异常特征之一。

多数非整倍体产生的原因是在生殖细胞成熟过程中或受精卵早期卵裂中，发生了染色体不分离（non-disjunction）或染色体丢失（chromosome lose）。在细胞分裂进入中、后期时，如果某一对同源染色体或姐妹染色单体彼此没有分离，而是同时进入同一个子细胞，结果所形成的两个子细胞中，一个将因染色体数目增多而成为超二倍体，另一个则因染色体数目减少而成为亚二倍体，这个过程称为染色体不分离。染色体不分离可以发生在细胞的有丝分裂过程中，也可以发生在配子形成时的减数分裂过程。染色体丢失又称染色体分裂后期延滞（anaphase lag），在细胞有丝分裂过程中，某一染色体未与纺锤丝相连，不能移向两级参与新细胞的形成。或在移向两极时行动迟缓，滞留在细胞质中，造成该条染色体的丢失而形成亚二倍体。染色体丢失也是嵌合体形成的一种方式。

染色体结构畸变发生的原因是染色体发生断裂，然后断裂片段重接。断裂的片段如果在原来的位置上重新结合，称为愈合或重合（reunion），即染色体恢复正常，一般不引起遗传效应。如果染色体断裂后未能在原位重接，也就是断裂片段移动位置与其他片段相接或丢失，则可引起染色体结构畸变又称染色体重排（chromosomal rearrangement）。并且有1/2的人类基因组由多次重复的DNA序列组成，基因组中的同向重复序列和反向重复序列会发生配对和同源重组，这种异位重组（ectopic recombination）也会导致缺失、重复、倒位、易位等染色体结构畸变的发生。

（二）基因突变的产生机制

基因突变可来源于DNA复制的不准确性、遗传物质的化学损伤、转座子。

1.DNA复制的不准确性

虽然互补配对原则保证了DNA复制的准确性，但复制过程中仍然可能偶然地插入错误的核苷酸（约每添加105个碱基对产生一个错误），影响DNA合成的精确度。复制时的错配由校对过程识别，DNA聚合酶复合物激活其3'→5'外切酶活性，去除3'末端的错误核苷酸。校对过程遗漏的部分错误配对会被复制后的错配修复过程识别并修复。达到细胞内观测到的极高的DNA合成精确度（约每添加1 010个碱基对产生一个错误）。

有些错误插入的核苷酸逃脱校对和错配修复的检测并在新合成的链和模板链之间形成错误配对。在第二轮复制的时候，错误插入的核苷酸已经是模板链的一部分，将指导其互补性核苷酸插入到新合成的链中。此时不存在错配，取而代之的是在DNA序列中产生一个永久性的改变（突变）。

DNA复制的不准确性也可能导致小片段的缺失或重复。在DNA复制或损伤的修复过程中，某一小片段没有被正常复制或未能得到修复会造成微小缺失，而某一小片段插入到DNA链中，其结果造成新链中相应小片段的微小插入。

基因组中存在着大量的重复片段，复制很难精确拷贝这种重复序列。简单的2-、3-或4-核苷酸序列的重复被称为微卫星DNA（microsatellite DNA），最常见的微卫星DNA（microsatellite DNA）序列是二核苷酸重复序列（如CACACACACACACACA）。微卫星DNA是易发生突变的序列，在复制时常发生“打滑”，使重复序列的拷贝数目增加或减少，从而导致这些重复片段发生动态突变。动态突变的产生机制也可能是姊妹染色单体的不等交换或重复序列中的断裂修复错位。

2.遗传物质的化学损伤

化学损伤可分为自发性损伤和环境因素导致的损伤。

（1）自发性损伤：

在细胞中，DNA双螺旋的正确结构有赖于水性的环境，但DNA也会因水解的作用产生自发性损伤。水解损伤包括脱氨作用（deamination）和脱嘌呤作用（depurination）。其中最频繁和最重要的类型是正常胞嘧啶脱去一个氨基产生非天然的（在DNA中）碱基尿嘧啶。尿嘧啶优先与腺嘌呤配对。因此，复制时在另一条链上导入腺嘌呤，而不是胞嘧啶指导下的鸟嘌呤。这种损伤很容易被修复，因为DNA修复系统中的碱基切除修复（base-excision repair）会识别并除去非天然的DNA碱基，所以胞嘧啶脱氨产生的尿嘧啶会被识别并替换为正常的胞嘧啶。然而甲基化后的胞嘧啶——5-甲基胞嘧啶——经脱氨作用产生胸腺嘧啶，由于胸腺嘧啶是正常的DNA碱基，因而不会被碱基切除修复系统去除。在此情况下，脱氨作用将原来的G-C对改变为G-T对，在下一轮复制中产生G-C（野生型）和A-T（突变型）子代分子。脊椎动物DNA中甲基化的胞嘧啶是自发突变的热点。脱嘌呤作用是指嘌呤核苷酸中嘌呤碱基的丢失。在嘌呤核苷酸中，糖-嘌呤键相对比较不稳定，容易被水解。通过水解，也可发生嘧啶的丢失（depyrimidination，脱嘧啶作用），但比脱嘌呤作用少见。某个脱氧核糖上的碱基缺失可被AP修复系统修正。但是，如果复制叉在修复发生之前到达该无嘌呤位点，则复制过程几乎总是会在子链上与无嘌呤位点相对之处插入一个腺嘌呤。又经过一轮复制后，原来的G-C对变成T-A对，这是典型的颠换突变。

（2）氧化剂、烷化剂造成的损伤：

氧化反应和烷化反应都可改变碱基的氢键结合性质，造成错误的核苷酸掺入双链DNA。DNA还易受到活性氧簇的攻击（如 O₂-、H₂O₂和 OH·）。这些强烈的氧化剂由电离辐射和产生自由基的化学试剂产生。最常见的一种DNA氧化损伤类型是鸟嘌呤的氧化产生8-氧鸟嘌呤。8-氧鸟嘌呤不与胞嘧啶配对，而与腺嘌呤配对。亚硝酸类化合物可引起腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤的脱氨作用。与水解导致的脱氨作用一样，因氢键结合专一性的改变导致原有碱基配对的改变。如腺嘌呤脱氨生成与胞嘧啶配对的次黄嘌呤，造成A-T到G-C的转换。烷化剂具有高度的诱变活性，如甲醛、氯乙烯、氮芥等。该类物质能够将烷基基团引入多核苷酸链上的任一位置，从而造成被烷基化的核苷酸发生配对错误而导致突变的发生。如乙基磺酸甲酯与鸟嘌呤反应，产生O6-乙基鸟嘌呤，可与T配对，形成G-C到A-T的转换。

（3）紫外线造成的损伤：

紫外线照射会造成细胞内遗传物质损伤，是所有病毒和细胞的诱变剂。DNA中的碱基吸收紫外线的能量，在核苷酸序列中相邻嘧啶碱基处发生二聚体化，产生共价连接的嘧啶二聚体（pyrimidine dimer）。其中最常见的是胸腺嘧啶二聚体（thymine dimer，TT）。嘧啶二聚体的形成改变了DNA的局部结构，引起螺旋扭曲，当DNA复制或RNA转录进行到这一区域时，这种扭曲会导致DNA聚合酶的终止暂时阻断DNA的复制，或阻断转录。

（4）电离和电磁辐射导致的损伤：

电离和电磁辐射的诱变作用是一定强度、剂量的射线（如X射线、γ射线和快中子等）或电磁波辐射击中遗传物质，被吸收的能量，引发遗传物质内部的辐射化学反应，导致染色体和DNA分子多核苷酸链的断裂性损伤；断裂的染色体或DNA序列片段发生重排，进而造成染色体结构的畸变。

（5）碱基类似物、嵌入剂导致的损伤：

突变还可由替换正常碱基的化合物（base analog，碱基类似物）或能插入碱基间的化合物（intercalating，嵌入剂）导致复制错误引起。碱基类似物在结构上与正常的4种碱基之一类似，可在正常复制过程中掺入DNA双链，但是两者结构上存在的差异，使碱基类似物的配对不准确，导致复制过程中频繁发生错误。如一种常见的碱基类似物5-溴尿嘧啶（5-BU）的化学结构与胸腺嘧啶极为相似，受溴原子的影响，酮式5-BU可以和腺嘌呤互补，烯醇式5-BU可以和鸟嘌呤配对。嵌入剂是含有几个多元环的扁平分子，包括吖啶及焦宁类扁平分子构型的芳香族类化合物，能够嵌入到DNA的核苷酸组成序列中，造成碱基的插入或丢失，导致插入或丢失点之后整个编码顺序的改变。

3.转座子的作用

转座（transposition）是一种特殊的遗传重组，是自发性突变的主要来源，它将特定的遗传因子从DNA上的一个地方移位到另一个地方。这种遗传因子是长度 ＞ 100bp甚至 ＞ 1kb的重复单元，称为转座因子（transposable element）或转座子（transposon）。在转座过程中，转座因子可保留原拷贝的情况下，转移到基因组中新的位置上，或从原位置切除插入到新的位点。当转座因子移位时，转座因子通常对插入位点几乎没有序列选择性，所以，转座子可能会插入到基因内部，造成基因完全失活；也可能会插入到一个基因的调控序列中，造成该基因表达的改变。

三、基因突变在进化中的作用

拉马克的观点是生物是不断进化的，其根本原因是用进废退和获得性遗传。达尔文则提出了自然选择学说，他认为：生物都具有过度繁殖的倾向，但依托的食物和空间是有限的，生物要生存繁衍下去就必须进行生存斗争，在生存斗争中，具有有利变异的个体就容易获胜并将这些变异遗传下去，具有不利变异的个体则容易在生存斗争中被淘汰。这样经过长期的自然选择，适应环境的有利变异就不断被积累。

现代生物进化理论则以自然选择学说为核心，其基本观点为种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节，通过以上的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。生物变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异主要有基因突变、基因重组和染色体变异，其中基因突变是生物变异的根本来源。种群作为生物进化的基本单位，通过种群的生存繁衍将各自的基因传递给后代以实现生物的变异和进化。而每个种群基因库都存在特异性，并能在种群繁衍中得到保持与发展。基因库、基因频率及频率变化、可遗传的变异等都是生物变异和进化中必不可少的原材料，而基因突变、基因重组和染色体变异又是可遗传变异的主要来源，其中基因突变是可遗传性变异产生的根本来源。

由于基因突变是染色体在复制时碱基对的组成或排列顺序发生了改变而引起的，从而导致种群基因库的表型变化，这种变化最终聚集成了生物进化。近年来，随着基因组测序技术的发展，获得了大量物种的基因组测序数据，同时随着比较基因组学的深入研究，科学家们将物种分化和基因组进化归纳为基因突变类型、模式及突变频率的变化，基因突变的实质是基因在结构上发生碱基对组成或摆列顺序的改变，而这种改变在一定条件下成为生物进化最初的原材料。

综上所述，在生物变异与进化过程中，虽然基因突变不是生物变异的唯一来源，也不是生物进化的唯一原料，但不可否认它对生物变异和进化都起到一定促进作用。

（肖　锐）