基因突变对生物性状的影响

基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添，缺失或改变，而引起的基因结构的改变。基因突变往往会引起遗传信息的改变。基因突变与性状的关系可以归纳为：

  一 引起生物性状的改变

   1由于DNA碱基对替换，使mRNA的某一密码子改变，由它所编码的氨基酸不同，往往造成蛋白质部分或全部失活，从而表现出突变性状。

 2碱基对替换改变了mRNA上的一个密码子，成为3个密码子UAA、UAG与UGA中的一个。如出现在基因中间，翻译到该处时，肽链的延长停止，产生没有活性的多肽片段。

 3 DNA分子中添加或减少一个（或几个）碱基对，从添加或减少一个碱基对的那个密码子开始，一直到信息的结束都会出现误读，产生的多肽可能会出现错乱的氨基酸顺序，或因此误度中出现终止密码子使多肽及早停止，形成了无活性的片段。

二 不引起生物性状的改变

1 由于多种密码子决定同样的一种氨基酸，因此某些突变不引起性状的改变。

2 某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类，但并不影响该蛋白质的功能。

3 隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。如豌豆中，高茎基因（D表示）对矮茎基因（d表示）为显性，如有DD突变为Dd，但不会引起矮茎基因在杂合状态下得到表现。

三  试题连接

例1原核生物中某一基因的编码区起始端插入一个碱基对，在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小（  ）

A.互换某个碱基对    B.增加4个碱基对

C.缺失3个碱基对     D.缺失4个碱基对

解析：在编码区插入一碱基对,因为每相邻的三个碱基决定一个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应的氨基酸也发生了改变，导致编码的蛋白质差别很大。如果插入一个碱基对，再添加2个、5个、8个或缺失1个、4个 或7个碱基对，刚好组成3的倍数，则对后面密码子不产生影响，引起编码的蛋白质差别不大。答案：D。

例2自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：

    正常基因　精氨酸　　苯丙氨酸　　亮氨酸　　苏氨酸　　脯氨酸

    突变基因1　　精氨酸　　苯丙氨酸　　亮氨酸　　苏氨酸　　　脯氨酸

    突变基因2　精氨酸　　亮氨酸　　　　亮氨酸　　　苏氨酸　　　脯氨酸

    突变基因3　精氨酸　　苯丙氨酸　　　苏氨酸　　　酪氨酸　　　丙氨酸

根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（     ）

   A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添

   B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添

   C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添

   D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添

解析：由于大多数氨基酸具有两个以上的密码子，所以基因中的一个碱基对发生变化后，不一定引起蛋白质变化。如果基因中增添一个碱基对，突变的位点后的碱基对序列与原来几乎不同，故合成的蛋白质中的氨基酸的序列几乎与原来的不同。答案：A

例3 研究发现由于紫外线辐射导致大肠杆菌细胞内的质粒中，某基因的模板链上碱基序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCTGACC，则该大肠杆菌将（可能相关的氨基酸密码子为：脯氨酸-CCG，CCA；甘氨酸-GGC，GGU；天冬氨酸-GAU，GAC；亮氨酸-CUG）

（    ）

  A 基因突变  性状改变   B  基因突变  性状不改变   C基因与性状都改变  D 不能确定

 解析：根据基因片段的碱基顺序比较，第六位碱基由A→G，导致对应的密码子由GAU→GAC，而GAU和GAC均对应天冬氨酸，可以确定对应蛋白质中氨基酸没有改变。答案：B。