Question

请回答下列与基因突变有关的问题：

(1)基因突变在没有外来因素影响时，也可在细胞分裂的间期由于______________发生错误而自发产生。

(2)基因突变不一定导致性状发生改变，原因之一是密码具有________现象。

(3)若基因突变导致蛋白质分子结构改变，但氨基酸数目不变，则引起该突变的原因最可能是DNA分子中发生了__________________。

(4)为探究突变基因结构发生改变的原因，某科研小组利用DNA分子杂交技术(如图3－8－4所示)进行了以下实验：

图3－8－4

步骤：①用放射性同位素标记原基因，突变后的基因不做标记；②加热上述两种基因的DNA片段使之成为单链，然后进行DNA分子杂交；③制片、染色，用电镜观察由一条标记链和一条未标记链组成的杂交DNA分子。

请预测结果及结论：

预测一：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

预测二：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

预测三：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer

(1)DNA分子复制 (2)简并 (3)碱基对的替换

(4)预测一：若杂交DNA分子在标记链和未标记链中均出现游离的单链区，则该基因结构的改变是由碱基对的替换引起的

预测二：若杂交DNA分子只在标记链中出现游离的单链区，则该基因结构的改变是由碱基对的缺失引起的

预测三：若杂交DNA分子只在未标记链中出现游离的单链区，则该基因结构的改变是由碱基对的增添引起的

【解析】(1)在没有外来因素影响，基因突变是在DNA分子复制时发生，随着复制的进行，子链碱基不断插入，可能会有错误的碱基(不配对的碱基)插入，那么子代DNA分子就产生了基因突变。(2)性状是由蛋白质决定的，一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性。(3)氨基酸数目不变说明碱基数目不变，而蛋白质空间结构发生改变，很可能是因为碱基对的替换。(4)用DNA分子杂交技术检测，用放射性同位素标记的原基因与待测基因杂交，观察出现游离单链区的情况，若单链区出现在原基因说明原基因片段更长，即待测基因片段有所缺失(或碱基对缺失)，若单链区出现在待测基因说明待测基因片段更长，即待测基因片段有所增添(或碱基对增添)，若待测基因和原基因都有游离单链区出现，说明杂交DNA分子中有部分片段不能相互配对，故为碱基对替换引起的。