突变

什么是突变

突变是生物体遗传物质发生的突然改变，若发生在产生配子的细胞中，便可能遗传给后代。突变是所有新等位基因的根本来源，因为它为种群创造出以前不存在的遗传变异。

基因突变与染色体突变

• 基因突变，单一基因内DNA碱基序列的改变，通过一个或多个碱基的替换、插入或缺失发生，可能改变该基因所编码的蛋白质。
• 染色体突变，染色体结构的改变，或细胞中染色体总数的改变，一次影响许多基因，而不只是一个。
• 染色体突变的一个著名例子是唐氏综合征，由第21号染色体多出一条（21三体）所引起。

突变的成因

突变可以自发产生，作为DNA复制过程中罕见的自然错误，也可以由诱变剂，增加突变速率的物理或化学因子，所诱发。常见的诱变剂包括紫外线、X射线等电离辐射，以及香烟烟雾与某些工业物质中所含的特定化学物质。

突变的影响与本主题的考查方式

若突变破坏了正常功能所需的基因，便可能有害；若它恰好产生有助于生物体存活或繁殖的性状，便可能有益；若对表现型完全没有明显影响，则为中性。SPM试题常要求你区分基因突变与染色体突变，说出诱变剂的名称并解释它们如何提高突变速率，或指出唐氏综合征是涉及第21号染色体的染色体突变的例子。

考试风格例题

题目。一名园丁在播种前，将一批种子暴露于高剂量紫外线下，另取一批相同的种子不做处理作为对照。

由处理过的种子长成的部分幼苗，出现了未处理批次或母株身上都未曾见过的异常叶形。对其中一株幼苗进行基因检测，发现某一基因内的一个碱基被替换为另一碱基，而其染色体的数目与结构均未受影响。

(a) 说出这株处理过的幼苗所描述的突变类型，并根据基因检测结果给出理由。(b) 说出最可能导致这种突变的诱变剂。

(c) 说明这种突变是否会遗传给该幼苗自身的后代，并解释你的答案。(d) 就这种叶形变化对植物的影响，提出一种可能的分类方式。

参考答案。(a) 这是基因突变，因为只有一个基因内的一个碱基发生改变，而染色体的数目与结构均未受影响。

(b) 紫外线，因为种子在播种前被特意暴露于紫外线下。(c) 只有当突变发生在产生配子的细胞中，它才会被遗传；若突变发生在种子萌发前后自身的细胞中，仍可能影响成熟植株的生殖细胞，在这种情况下便会遗传给下一代。

(d) 这种变化可能是有益的，如果新的叶形提高了采光效率或减少了水分流失；可能是有害的，如果它降低了植物的光合作用能力；也可能是中性的，如果它对植物的存活或繁殖没有实际影响。

练习题

试一试。一名育种者饲养了一大批基因完全相同、仅以扦插方式繁殖的假设开花植物。

某一年，这批植物中的一株突然开出了新颜色的花，尽管它得到的照料、土壤与阳光与其他每一株完全相同。为这一现象提出解释，并说明假如这株植物原本被安置在会释放电离辐射的工业机械旁，可能是哪一种诱变剂导致了这种变化。

考试提示

重点术语

以下术语与突变直接相关：

• DNA，以碱基序列储存遗传信息的分子，突变会改变其序列。
• 基因，编码某一性状的DNA片段；基因突变改变其内部的碱基序列。
• 染色体，由紧密卷曲的DNA构成、携带众多基因的结构；染色体突变改变其结构或数目。
• 等位基因，某一基因的一种版本；新的等位基因只能通过突变产生。

来源:SRC-DSKP-EN

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