07第7章致突变作用(精)

遗传毒理学 (genetic toxicology)：研究化学、物理因素及生 物因素等对遗传物质（DNA）及活细胞遗传过程的作用， 以及人类接触致突变物可能引起的健康损伤效应。
遗传毒理学主要研究内容： 致突变作用及机制； 应用检测系统发现和探究致突变物； 提出评价致突变物健康危害的方法。
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Mismatch (about 1/1000 base additions)
A A C T GG C Wild type
T T GA CCG
A A C T GG C
AACT AGC
3'
5'
A A C T GG C
T T GA TC G
MUTANT T T GA T CG
DNA replication
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一、基因突变
基因突变（gene mutation）：指基因中DNA序列的变化。因为 基因突变限制在一个特定的部位，故称为点突变(point mutation)。
突变基因：存在突变的基因 野生型基因：没有发生突变的基因
基因突变可分为两种类型： 碱基置换(base substitution) 移码突变 (frame shift mutation)
普遍存在的未知因素作用下，自然条件下发生的突变。 特点：发生过程长，频率极低 , 与物种的进化有关。
诱发突变 (induced mutation)
人为的造成突变 。它已被农、林、牧、渔业和园艺学家利用 来培育和选择新种或良种。
特点：发生过程短，频率高，既可被人类利用，也可能对人 类产生危害。
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突变的分类
基因突变 (gene mutation)： 一个或几个DNA 碱基对的改变。用光学显微镜观察不 到，必须通过生长发育、生化、形态等表型改变来判断。

染色体畸变
裂
断
缺断
微
无
环
双
倒
易
重插
辐
隙
裂
失片
小
着
状
着
位
位
复入
射
体

点
环
体
染
色
体
和
和
(insertion) (duplication) (translocation) (inversion)
(minute body) (fragment) (deletion) (break) (gap)
染色体缺失及环状染色体的形成图
DNA TAC TAA, AAG TAC TAT TAC TCC RNA UAC UAA UAG UAC UAU UAC UCC
AA Tyr Och Amb Tyr Tyr
Tyr Ser
无义突变
同义突变
错义突变
一、基因突变(gene mutation)
根据基因结构的改变分类
1．碱基置换(base—pair substitution) 指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。 • 转换(transition) • 颠换(transvertion)
2．整倍体 整倍体(euploid)指染色体数目的异常是以染色体组为单位的 增减，如形成三倍体(triploid)、四倍体(tetroploid)等。在人 体，3n为69条染色体，4n为92条染色体。
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2015/11/12
不同物种动物的染色体数目
2015/11/12
第六章
外源化学物的致突变作用
食品学院 柳春红 liuch@
•第一节 基本概念 •第二节 化学毒物致突变的类型 •第三节 致突变作用机制和后果 •第四节 致突变作用的评价方法

代谢酶遗传多态性
氧化代谢酶：如CYP1A1高诱导型与肺癌的发
生密切相关。 酯酶：如环氧水化酶不同表型，其细胞内的 分布和作用不同，它既是毒物活化酶，也是 解毒酶。 谷胱甘肽硫转移酶（GST）：它是重要的解毒 酶，其也存在多态性。其中GSTμ缺乏与肺癌 密切相关。
修复功能的个体差异
O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶（MGMT）：
5.3 致突变应注意的问题
4.3.1
体外试验的活化系统 4.3.2 对照 4.3.3 结果判断
5.3.1 体外试验的活化系统
由于体外试验缺乏体内试验的代谢系统，一
些需在体内代谢活化的致突变物质往往被漏 检。 因此，体外试验需要建立合适的代谢活化系 统。 如可采用与物质代谢细胞（肝细胞）同时进 行培养或S9混合液（含代谢酶的细胞匀浆 液）。

错配修复（mismach repair）
是一种性质截然不同的切除修复，其特征是
可以识别并除去在DNA复制时错配的碱基对如 G： T和 A： C。
双链断裂修复
它实际不是修复，而是一种耐受过程。是一
种以容忍损伤继续存在和高突变率情况来换 取细胞继续生存的耐受过程。 其通过同源重组或者非同源性末端连接机制 使断裂的DNA双链被修复。
2 致突变作用 类型
基因是DNA链上的片段序列。
化学毒物引起基因突变作用的类型有： 2.1
基因突变 2.2 染色体畸变 2.3 染色体数目异常
2.1 基因突变
包括三种类型: 碱基置换 移码
大段损伤
碱基置换
碱基置换是DNA链上某一碱基配对性能发生变
化，使其在复制时DNA互补链配上错误的碱基。 包括： 转换：原来的嘌呤或嘧啶被另一种嘌呤或嘧 啶置换。 颠换：是原来的嘌呤被嘧啶置换或嘧啶被嘌 呤置换。

能引起妊娠的人或试验动物产生畸胎的外源化学物称为致畸 物。它通过胎盘直接作用于发育的胚胎和胎儿而产生后果。通过
动物试验和体外致畸试验方法，可检测外源化学物能否引起胚胎
毒性或后代畸形。
第一节
一、基本概念
概
述
生物在世代繁衍中存在着遗传与变异，它是普遍存在于生物界
的生命现象。在亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异，这
而涉及两条染色单体，称为染色体型畸变(chromosome-type
aberration)。
染色体结构异常的类型：
(1)缺失(deletion)：染色体上丢失了一个片段。
(2)重复(duplication)：在一套染色体里，一个染色体片段出现 不止一次。 (3)倒位(inversion)：一个染色体片段被颠倒了，如颠倒的片段 包括着丝点，称为臂间倒位(pericentric inversion)；如不包 括着丝点则称为臂内倒位(paracentric inversion)。
酸，形成双螺旋结构。基因
(gene)是DNA分子中最小的完整功能单位基因的基本作用在于决 定蛋白质的一级结构，即每个基因决定一条多肽链或者说一个基 因决定一种酶。基因是生物遗传信息的携带者，细胞或生物体的 一套完整单体的遗传物质称基因组(genome)。 2.染色质与染色体 在间期细胞的细胞核中，通过光镜可见一种能被碱性染料着 色的物质，即染色质(chromatin)。它由DNA、组蛋白、非组蛋白 及少量的RNA组成，形似串珠状的复合体。
每个子细胞各具有与亲代细胞完全相同的染色体。
减数分裂(meiosis)指通过两个细胞周期使染色体数目减少一
半的细胞分裂方式。它是一种特殊的有丝分裂。其细胞核分裂两
次，而染色体只复制一次，经过分裂后染色体数目减少一半，变 成单倍体(haploid)。