突變機制

  突變一般包括染色體數目變化、染色體結構的變化和染色體局部座位內的變化三種情況。

1、染色體數目的變化

  生物細胞內染色體數目是恒定的，多一條或少一條都可能引起生物表型的變化。原核微生物只有一條DNA，若從外源獲得一段DNA，且與細胞的部分DNA同源.叫稱(chēng)為部分雙倍體。與染色體結構變化同屬于染色體變。

2、染色體結構的變化

  這是一種大段DNA變化(損傷)現象，它包括染色體缺失、插入、重復、倒位和易位，大段DNA的變化會(huì )造成染色體配對時(shí)，形成特定的電子顯微鏡下可見(jiàn)的結構改變。

3、染色體局部座位內的變化

  即基因突變，因為突變只發(fā)生在一個(gè)基因座位內，所以又稱(chēng)點(diǎn)突變�；�因突變可分為堿基置、換移碼突變、缺失和插入四種形式�；�因突變與染色體畸變的區別在于基因突變僅僅是DNA鏈中一對或少數幾對堿基發(fā)生了變化。

  正常DNA雙鏈中的某一堿基對轉變成另一堿基對的現象稱(chēng)為堿基置換。堿基置換又有兩種情況:原來(lái)鏈上是嘧啶(或嘌呤)堿基的位置上置換成另一嘧啶(或嘌呤)堿基則稱(chēng)為轉換，若原來(lái)鏈上是嘧啶(或嘌呤)堿基的位置上置換成另一嘌呤(或嘧啶)堿基則稱(chēng)為顛換。顛換現象較為少見(jiàn)。

  當堿基置換后會(huì )出現下列幾種情況：

  （1）錯義突變 使所表達的蛋白質(zhì)中一種氨基酸的位置上，變成另一種氨基酸；

  （2）無(wú)義突變 正常翻譯為氨基酸的堿基置換后變成UAG(琥珀突變)、UAA (赫石突變)或UGA (乳石突變)等終止密碼子，造成多肽鏈合成的中止；

  （3）同義突變 堿基發(fā)生了置換，但由于遺傳密碼子的簡(jiǎn)并性，而并沒(méi)有影響原來(lái)的氨基酸順序，如密碼子GCU置換成GCC后，它們都是丙氨酸的密碼子；

  （4）沉默突變 堿基置換造成多肽鏈中一個(gè)氨基酸的改變，但該氨基酸對蛋白質(zhì)的結構和功能沒(méi)有多大的影響，并沒(méi)引起細胞表型變化。

  一對或少數幾對鄰接的核酸的增加或減少，將造成這一位置以后一系列密碼子發(fā)生移位錯誤的現象稱(chēng)為移碼突變。移碼突變有兩種情況：

  （1）如果增加或減少的核苷酸數目為3或3的倍數，那么，它只改變某一部位的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸，其他氨基酸未變，有可能保持原有的蛋白質(zhì)性質(zhì)，這取決于這些氨基酸在蛋白質(zhì)中的重要性。

  （2）如果增加或減少的核酸數目不是3或3的倍數，那么，這會(huì )改變整個(gè)蛋白質(zhì)的氨基酸順序，其影響可能很大。

  如果一次移碼突變后，再發(fā)生一次移碼突變，則有可能會(huì )造成回復突變。

  基因座位中的缺失或插入與移碼突變只是程度不同，基因突變中的缺失或插入涉及的核甘酸數量比移碼突變多，很難用移碼突變來(lái)回復，但與染色體畸變中的缺失或插入相比，它們所變化的范圍要小得多。

  染色體數目的變化對生物的影響很大，對于微生物來(lái)講，往往是致命的；而染色體大片段的改變對微生物的影響次之。這兩種遺傳物質(zhì)的變化都可以通過(guò)細胞遺傳學(xué)的方法，借助顯微鏡觀(guān)察到。而基因座位內的變化，無(wú)法通過(guò)顯微鏡觀(guān)察到，很多情況下，它只造成微生物遺傳性狀發(fā)生變化，但不會(huì )引起菌體死亡，所以，它是誘變選育高產(chǎn)突變菌株的主要機制。

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