突变机制

  突变一般包括染色体数目变化、染色体结构的变化和染色体局部座位内的变化三种情况。

1、染色体数目的变化

  生物细胞内染色体数目是恒定的，多一条或少一条都可能引起生物表型的变化。原核微生物只有一条DNA，若从外源获得一段DNA，且与细胞的部分DNA同源.叫称为部分双倍体。与染色体结构变化同属于染色体变。

2、染色体结构的变化

  这是一种大段DNA变化(损伤)现象，它包括染色体缺失、插入、重复、倒位和易位，大段DNA的变化会造成染色体配对时，形成特定的电子显微镜下可见的结构改变。

3、染色体局部座位内的变化

  即基因突变，因为突变只发生在一个基因座位内，所以又称点突变。基因突变可分为碱基置、换移码突变、缺失和插入四种形式。基因突变与染色体畸变的区别在于基因突变仅仅是DNA链中一对或少数几对碱基发生了变化。

  正常DNA双链中的某一碱基对转变成另一碱基对的现象称为碱基置换。碱基置换又有两种情况:原来链上是嘧啶(或嘌呤)碱基的位置上置换成另一嘧啶(或嘌呤)碱基则称为转换，若原来链上是嘧啶(或嘌呤)碱基的位置上置换成另一嘌呤(或嘧啶)碱基则称为颠换。颠换现象较为少见。

  当碱基置换后会出现下列几种情况：

  （1）错义突变 使所表达的蛋白质中一种氨基酸的位置上，变成另一种氨基酸；

  （2）无义突变 正常翻译为氨基酸的碱基置换后变成UAG(琥珀突变)、UAA (赫石突变)或UGA (乳石突变)等终止密码子，造成多肽链合成的中止；

  （3）同义突变 碱基发生了置换，但由于遗传密码子的简并性，而并没有影响原来的氨基酸顺序，如密码子GCU置换成GCC后，它们都是丙氨酸的密码子；

  （4）沉默突变 碱基置换造成多肽链中一个氨基酸的改变，但该氨基酸对蛋白质的结构和功能没有多大的影响，并没引起细胞表型变化。

  一对或少数几对邻接的核酸的增加或减少，将造成这一位置以后一系列密码子发生移位错误的现象称为移码突变。移码突变有两种情况：

  （1）如果增加或减少的核苷酸数目为3或3的倍数，那么，它只改变某一部位的一个或几个氨基酸，其他氨基酸未变，有可能保持原有的蛋白质性质，这取决于这些氨基酸在蛋白质中的重要性。

  （2）如果增加或减少的核酸数目不是3或3的倍数，那么，这会改变整个蛋白质的氨基酸顺序，其影响可能很大。

  如果一次移码突变后，再发生一次移码突变，则有可能会造成回复突变。

  基因座位中的缺失或插入与移码突变只是程度不同，基因突变中的缺失或插入涉及的核甘酸数量比移码突变多，很难用移码突变来回复，但与染色体畸变中的缺失或插入相比，它们所变化的范围要小得多。

  染色体数目的变化对生物的影响很大，对于微生物来讲，往往是致命的；而染色体大片段的改变对微生物的影响次之。这两种遗传物质的变化都可以通过细胞遗传学的方法，借助显微镜观察到。而基因座位内的变化，无法通过显微镜观察到，很多情况下，它只造成微生物遗传性状发生变化，但不会引起菌体死亡，所以，它是诱变选育高产突变菌株的主要机制。

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