真核生物基因突变不会影响子代性状的几种情况(3页).doc

-真核生物基因突变不会影响子代性状的几种情况-第 3 页真核生物基因突变不会影响子代性状的几种情况基因突变是指基因内部化学结构的改变，主要包括DNA中碱基对的增添、缺失和替换性改变。自然状态下，突变率是很低的，然而从生物进化的历史长河中考察，基因突变在自然界的生物中又是广泛存在的，因为突变往往伴随着新基因的产生，从基因控制性状上看，可以说，现存生物体的大部分性状的产生，都来自基因突变。但有些情况，发生了基因突变生物的性状没有改变。    日本遗传学家木村资生和美国科学家雅克·金（JLking）、托马斯、朱克斯（THJuKes）分别指出，DNA分子中的基因突变大部分是“中性”的，即这种突变不会影响核酸和蛋白质的功能，即不会导致性状的改变。这种“中性突变”大体分为以下几种情况：（一）在DNA分子中，有的片段并不带有遗传信息，不能表达蛋白质，如真核生物的基因内含子、非编码区、非基因片段等，当然也不会对蛋白质的合成产生效应，这样的片段叫做“非功能性”片段，即没有遗传效应的片段。在“非功能性”DNA片段中，碱基对的增添、缺失或改变不会有遗传效应，即不会引起性状的变异；（二）分子遗传学表明，遗传密码具有兼并性，因而DNA中某些碱基对的改变，对蛋白质结构没有影响。具体地说，在遗传密码的三个碱基中，一个碱基发生替换，往往不会造成氨基酸的改变。比如UUU和UUG都是苯丙氨酸的密码子，G和U之间相互置换，都不改变密码子的功能，还是决定苯丙氨酸。同样，CUC变成UUA，还是决定亮氨酸；UCU变成AGC，也还是决定丝氨酸。木村资生指出，1976年，已经搞清楚了组蛋白IV基因的信使RNA的碱基序列。下列表中把决定组蛋白IV的氨基酸排列的信使RNA进行比较（只一部分），发现有5处核苷酸有变化，而其决定的氨基酸不变。JL金和TH朱克斯认为，这样的突变频率约占碱基对置换总数的四分之一；（三）基因中的一些突变，虽然改变了由它决定的蛋白质分子的氨基酸组成，但并不改变蛋白质原来的主要功能。同一物种的不同个体之间，同一种蛋白质或酶往往有不同的氨基酸组成（这是突变造成的），但它们的生理功能却仍然相同。例如，人体细胞中的乳酸脱氨酶、葡萄糖6磷酸脱氢酶等多种酶，虽然它们的氨基酸组成不同，但功能却相同就是明显的例子。不同物种中的同一种蛋白质，由于突变使氨基酸的组成有差异，但功能却没有因此而改变。以细胞色素C为例，酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位上是亮氨酸，小麦是异亮氨酸；马的细胞色素C肽链的四十三位是亮氨酸，某种蛾则是苯丙氨酸。尽管有这些差异，但它们的细胞色素C的功能却是相同的；（四）隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状变异。若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐形基因，并将该基因传给子代，而子代为杂合子，则隐形性状不会表现出来；（五）体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因，或若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给后代；（六）性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。多数基因突变并不引起生物性状改变原因 1、发生基因突变的碱基位于基因结构的非编码区或发生在真核生物基因结构的内含子内，此基因转录的信使RNA仍未改变（但前体RNA改变），因而合成的蛋白质也不改变，不引起生物性状的改变。2、由于多种密码子决定同样一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起生物性状的改变。例如：UUU和UUG都是苯丙氨酸的密码子，当U和G相互置换时，不会改变密码子的功能，因为决定氨基酸的还是苯丙氨酸。 3、某些突变虽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。例如：由于基因突变使不同生物中的细胞色素c中的氨基酸发生改变，其中酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位上是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素C的功能都是相同的。 4、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，例如在豌豆中，高茎基因D对矮茎基因d是显性；若在基因型为DD的受精卵中，有一个D突变为d，则该受精卵的基因型为Dd，但矮茎基因在杂合状态下，其性状不能表达。 5、由于性状的多基因决定，某基因的改变了，但共同作用于此性状的其他基因未改变，其性状也不会改变。如：香豌豆花冠颜色的遗传。当C合R同时存在时显红花，不同时存在时不显红色。所以由ccrr突变成ccRr时也不引起性状的改变。6、性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。如：dd的豌豆个体突变为Dd，本应出现髙茎的变异，但如果种在贫瘠的土壤中，长成矮茎而不变异。