夜雨聆风
【Ai赋能】基因突变模拟器及使用说明
说明：
1. 本模拟器在制作过程中，参考了袁红兵老师的作品，在此感谢！
2. 把下面的链接粘贴到电脑或手机浏览器中可免费使用：
https://ciyk5nb5.html2web.com（电脑端）
https://4qqv3hd5.html2web.com（手机端）
如需源文件，可点击文末的“阅读原文”获取。
《基因突变模拟器》使用说明
工具简介
本模拟器可通过碱基替换、碱基增添、碱基缺失的操作，帮助快速理解同义突变、错义突变、无义突变、移码突变、整码突变等不同的基因突变类型，适合高中生物基因突变知识点的学习。
附：不同突变类型及结果解读：
1．碱基替换：仅单个碱基位点改变，后续碱基整体位置不变。常见以下几种结果：
（1）同义突变：碱基改变后，密码子编码的氨基酸未发生变化（密码子简并性），无性状影响。
（2）错义突变：单个碱基改变，导致对应位置一个氨基酸被替换。
（3）无义突变：突变后直接生成终止密码子，翻译提前终止，蛋白质大幅缩短、彻底失活。
2．碱基增添或缺失：某位置插入或缺失1~多个碱基，可导致移码突变或整码突变：
（1）整码突变：在两个密码子之间的位置插入或缺失3的倍数个碱基，会导致控制合成的氨基酸的数目增加或减少，其后的氨基酸的种类不会发生改变。
（2）移码突变：其它情况下的碱基插入或缺失，会导致后续密码子全乱，蛋白序列彻底改变，常提前终止。
界面说明
手机端界面：
1．突变前（野生型）：展示未发生任何改变的原始DNA、mRNA、正常翻译出的氨基酸标准序列。
说明：本序列仅为基因编码区片段；mRNA上虚线白色方框内依次对应起始密码子与终止密码子；翻译从起始密码子启动，到终止密码子结束。
2．突变后（突变型）：实时展示修改碱基后，新转录的mRNA、改变后的氨基酸翻译结果。
3．突变类型：点击下拉菜单可切换3大类基因突变。
（1）碱基替换：单个碱基被另一种碱基替换；
（2）碱基插入：在指定位置插入新碱基（可插入1个到多个碱基）；
（3）碱基缺失：删除指定位置的原有碱基（可删除1个到多个碱基）。
4．突变位置：输入2~19之间的数字，指定你要进行突变操作的碱基位点。
说明：1号碱基和20号碱基位于起始密码子和终止密码子外，所以超出数值2~19范围的碱基改变导致的突变为“非编码区突变”。
5．输入碱基：填写A/T/C/G四种碱基之一，作为替换、增添或缺失的目标碱基。
6．功能按钮
（1）应用突变：执行突变运算，自动生成突变后全部序列与氨基酸结果。
（2）重置序列：恢复为原始序列，重新开始模拟。
7．突变分类：系统自动显示突变类型：未突变、同义突变、错义突变、无义突变、移码突变、整码突变等。
操作步骤
1．查看原始碱基和氨基酸序列，熟悉正常转录、翻译的对应关系。
2．下拉选择本次想要模拟的【突变类型】：碱基替换、碱基插入、碱基缺失。
3．在【突变位置】输入需要改动的碱基序号：碱基替换和碱基缺失输入2~19之间的数字，碱基插入输入3~19之间的数字。
4．在【输入碱基】栏填写目标碱基：碱基替换只能输入1个碱基，碱基插入或缺失可输入1~多个碱基。（注意：碱基缺失输入的碱基要与DNA模板对应位置的碱基相同，否则会报错。）
5．点击【应用突变】，系统自动更新突变后DNA模板链，重新转录生成新mRNA序列，重新进行密码子翻译，输出全新氨基酸链，并自动判定本次突变的生物学分类。
6．对比突变前后氨基酸序列的差异，理解突变造成的蛋白质改变。
7．如需重新测试其他突变，点击【重置序列】恢复初始状态。
实操案例
案例1：同义突变
1．突变类型：选择碱基替换
2．突变位置：输入7
3．输入碱基：把原本的T，替换为G
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：第7位T→G
● 对应mRNA密码子：CGA → CGC
● 氨基酸：仍然是精氨酸，完全不变
● 突变类型：同义突变
案例2：错义突变
1．突变类型：选择碱基替换
2．突变位置：输入6
3．输入碱基：原本C，替换为G
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：第6位C→G
● 对应mRNA密码子：CGA→CCA
● 氨基酸：精氨酸→脯氨酸，单个氨基酸替换
● 突变类型：错义突变
案例3：无义突变
1．突变类型：选择碱基替换
2．突变位置：输入16
3．输入碱基：原本A，替换为T
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：第16位A→T
● 对应mRNA密码子：UAU→UAA
● 氨基酸：丝氨酸→终止密码子，翻译直接在此位置提前结束
● 突变类型：无义突变
案例4：碱基插入→整码突变
1．突变类型：选择碱基插入
2．突变位置：输入11
3．输入碱基：ACG
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第11位增加ACG
● 对应mRNA密码子：突变后从第11位增加1个整密码子UGC
● 氨基酸：原4号位增加1个半胱氨酸，其4号位及其后的氨基酸后移一位但没有发生改变。
● 突变类型：整码突变
案例5：碱基插入→移码突变（1）
1．突变类型：选择碱基插入
2．突变位置：输入12
3．输入碱基：ACG
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第12位增加ACG
● 对应mRNA密码子：突变后从第12位增加UGC且其后的碱基全部改变
● 氨基酸：增加1个氨基酸，且从原4号位开始，后续氨基酸序列全部改变。
● 突变类型：移码突变
案例6：碱基插入→移码突变（2）
1．突变类型：选择碱基插入
2．突变位置：输入12
3．输入碱基：AC
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第12位增加AC
● 对应mRNA密码子：突变后从第12位增加UG且其后的碱基序列全部改变
● 氨基酸：增加多个氨基酸（肽链延长），从原4号位开始后后续氨基酸序列全部改变。
● 突变类型：移码突变
案例7：碱基缺失→整码突变
1．突变类型：选择碱基缺失
2．突变位置：输入8
3．输入碱基：GAG
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第8~10位的碱基GAG缺失
● 对应mRNA密码子：突变后从第8位减少1个整密码子CUC
● 氨基酸：原3号位亮氨酸缺失，原肽链减少1个氨基酸，其后的氨基酸向前移一位但没有发生改变。
● 突变类型：整码突变
案例8：碱基缺失→移码突变
1．突变类型：选择碱基缺失
2．突变位置：输入6
3．输入碱基：CTG
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第6~8位的碱基CTG缺失
● 对应mRNA密码子：突变后从第6位减少GAC
● 氨基酸：原2号位之后的氨基酸序列全部发生改变。
● 突变类型：移码突变
案例9：碱基缺失→移码突变
1．突变类型：选择碱基缺失
2．突变位置：输入8
3．输入碱基：G
4．点击【应用突变】
突变前后对比
● DNA模板链：突变后第8位减少G
● 对应mRNA密码子：突变后从第8位减少C且其后的碱基序列全部改变
● 氨基酸：原3号位开始后续氨基酸序列全部改变。
● 突变类型：移码突变
除此以外，碱基插入或缺失还会导致终止密码子提前或延后，翻译的氨基酸序列变短或变长。
附：操作视频
演示地址
电脑端：课堂教学中可把下面的链接粘贴到电脑浏览器中即可免费使用（需网络）。
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手机端：课后复习时可把下面的链接粘贴到手机浏览器中可免费使用。
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软件获取
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