突变类型与修复要点
这是一种无遗传意义的突变。
这种突变不能引起氨基酸序列的改变。
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碱基置换造成多肽链中一个氨基酸的改变, 但该氨基酸不能影响多肽链的正常功能, 因此不改变微生物的遗传性状。
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移码突变是在DNA分子上的密码子中添加 或丢失一个或几个碱基,其结果造成从改 变的碱基开始所有其后的密码子碱基都往 后移动,使密码子杂乱而重新编组,使多 肽链上的氨基酸序列发生很大的改变,并 出现明显的遗传性状变异。
错义突变通常在第一或第二个碱基发生变 化时,容易引起氨基酸种类改变。
决定某氨基酸的密码子被终止密码子 (UAG)代替,因而mRNA翻译多肽链 过程中出现句号,使翻译工作中途停止, 难以完成一条完整的多肽链的合成,这种 肽链是没有活性的。
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指DNA分子上的遗传密码由于置换而成为 新的密码子,但是这种新密码子构成的氨 基酸与原有密码子所构成的氨基酸相同。
最典型的是营养缺陷型,它从野生型基因突变形成。其特点是 由于突变而失去合成某种代谢物质的能力,如氨基酸、维生素 等,当环境中缺乏这种物质它就不能生长繁殖。反之,只有给 它补充了这种物质,才能具有正常的生命活动。
还有糖类分解发酵突变株、色素形成突变株及有益代谢产物生 产能力突变株。
突变体形成的三个步骤:
缺陷型
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形态突变型 生化突变型 条件致死突变型 致死突变型 抗性突变型
形态突变是一种可见突变,包括:
菌落——形状大小、颜色、表面结构、孢子 数量和颜色;
细胞形态——鞭毛、荚膜、菌体形状、大小、 孢子形态和大小;
细胞结构——细胞膜透性等; 噬菌体——噬菌斑形状、大小及清晰度等。
(suppressor tRNA)。 抑制tRNA不是细胞对无义突变应答的产物,而是自发
突变或诱变的结果。
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思考:
突变的tRNA校正基因是否会影响正常的终止?
(1)校正基因识别的终止密码子不一定和正常终止的密码 子相同。有时正常终止位点有两个连续的终止密码子, 而且结构不同,如UAG-UAA;
突变类型和修复要点
第一节 突变与表型 第二节 回复突变和抑制突变 第三节 突变的修复
突变的表型效应 突变体的概念及其形成过程 抑制突变的种类和机制 光修复、切补修复、重组修复和SOS修复
系统的修复过程与机理
基因内抑制突变、基因间抑制突变 光修复、切补修复、重组修复和SOS修复
系统的修复过程与机理
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正向突变(forward mutation):
是指改变野生型性状的突变。
回复突变(back mutation或reverse mutation) :
突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复,这 种第二次突变叫做回复突变。
抑制突变(suppressor mutation):
真正的原位回复突变很少,而大多数是第二位点突变,即原来 位点的突变依然存在,而它的表型效应被基因组中第二位点的 突变所抑制,因而又称为抑制突变。
条件致死突变(conditional lethal mutation)是一 类遗传学分析最有用的突变型,它们的生命分界 线由某种条件决定。这种突变体在允许条件下存 活,在限制条件下致死。
温敏突变型,它们在一定温度下致死,在另一种温度 下表现正常的生命活动。
脱敏突变,又称抑制敏感突变(sensitivity restricting mutation),在抑制基因存在时能生长繁殖,而抑制基 因消失时就停止生长繁殖。
一、突变的表型效应
碱基置换引起的
无义突变(引起遗传性状改变) 错义突变(引起遗传性状改变)
沉默突变(不引起遗传性状改变) 同义突变(不引起遗传性状改变)
移码突变引起的(引起遗传性状改变) 易位突变引起的(不一定引起遗传性状改变) 突变的表型效应
当DNA分子上密码子中的碱基被置换,新 密码子编写的氨基酸与原来的密码子不相 同,使多肽链的氨基酸排列顺序发生变化。
诱变剂与DNA接触 突变发生 突变体形成
表型延迟
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(1)诱变剂与DNA接触 (2)突变发生 (3)突变体形成
诱变剂需经过以下途径才能与DNA接触: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体
DNA处于复制状态有利于突变的发生
并且不是所有的突变都能形成突变体(突 变要经复制才能形成突变体)
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发生在正向突变的基因之中。 错义突变和移码突变都可被基因内另一位
点的突变所抑制。 有些基因内抑制突变表现为温度敏感型。 移码突变的回复突变几乎全是基因内抑制
突变。
基因间无义抑制突变 基因间错义抑制突变 基因间移码抑制突变 温度敏感抑制突变和抑制增强突变
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无义密码子(琥珀密码子UAG)使肽链合成终止。 突变的tRNA反密码子与无义密码子互补。 能抑制正向突变表型的突变了的 tRNA称为抑制tRNA
突变可能被修复
表型延迟(phenotype lag)现象是指微生 物通过自发突变或人工诱变而产生新的基 因型个体所表现出来的遗传特性不能在当 代出现,其表型的出现必须经过2代以上 的繁殖复制。
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当突变发生在多核细胞中的某一个核 原有基因产物的影响
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正向突变、回复突变和抑制突变 基因内抑制突变 基因间抑制突变 基因间间接抑制突变
突变使多肽链完全丧失活性,引起致死, 尤其是染色体畸变更易造成这种现象。
显性致死(杂合状态) 隐性致死(纯合状态)
抗性突变(resistance mutation) 最为常见 包括
抗药突变 抗噬菌体突变 抗高温突变 抗辐射突变
可引起生化代谢的变化的突变称为生化突变 (biochemical mutation)。
突变不一定能产生遗传效应 即使产生了遗传效应,也不一定就能直观
看出
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同义突变和沉默突变 变异后合成新的氨基酸没有影响多肽的正
常功能
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纯合体显性基因突变:AA、aa 纯合体隐性基因突变:AA、aa 杂合体显性基因突变:Aa 杂合体隐性基因突变:Aa
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突变后的个体被环境淘汰,如个体死亡 环境条件不适合时表型不体现,如氨基酸