【正确答案】依据中心法则,DNA→mRNA→蛋白质。蛋白质的表达是生物的性状,其最终是由DNA控制的,要通过一定的诱变因素的作用,使得生物体产生变异,常用的诱变因素有物理诱变因素、化学诱变因素和生物诱变因素等,这些诱变因素的诱变机理各不相同,且诱变因素的剂量与诱变效果具有一定的相关性,但对于每种生物甚至组织器官而言均具有其特异性。并且各种生物个体中均存在有复杂的修复系统,以保证性状遗传的稳定性。所以诱变因素与修复系统的对立作用,很难产生预期的定向突变结果,另外,突变导致了密码子的改变,而一个碱基的变化,可以引起三种作用效果,同义突变、无义突变或错义突变等三种情况,所以很难确定其变异方向。
但是,随着重组DNA技术、DNA序列分析技术、寡聚核苷酸合成技术以及其他分子生物学技术的不断完善和发展,人们能够在离体条件下,有目的地制造位点特异性突变,即离体定向诱发突变,如定向地制造特异性的缺失、插入、碱基替换或移码突变等各种突变。然后用一定方法导入生物体,观察和分析其表型。
利用人工合成的寡聚核苷酸在离体条件下制造任何部位的位点特异性突变的技术通常称为定点突变(site-directe dmutagenesis)或称定点诱变。在蛋白质工程和基因的表达和调控机制的研究方面具有重要意义。
如果我们希望改变某个DNA克隆的某一个特定碱基,则基本步骤如下:首先人工合成一条包括靶碱基及其附近序列的寡核苷酸(一般长15~20bp,使靶碱基置于其中央),这条寡核苷酸除了要替换的靶碱基外,其余的序列与野生型DNA分子的相应序列完全相同。将它与单链噬菌体M13所携带的DNA克隆的互补单链混合进行分子杂交,在DNA聚合酶IKlenow片段的作用下合成完整的互补链;在用DNA连接酶连接后,将此双链DNA导入到宿主E.coli中,经修复和DNA复制后就可得到稳定遗传的突变的DNA分子克隆;在产生的子代DNA中大约有10%~15%为所需要的突变的DNA分子(预期应为50%)。然后通过等位基因替换(或其他)的方法将突变基因送回细胞内原来的基因组中,在生理条件下检测和研究突变效应。这项技术与传统的诱变程序相比有以下优点:①获得所要求的突变体的比例很高;②生物体没有别的基因是突变的,这样所有希望能保留下来的特性都可保留下来。
【答案解析】