8第七章外源化学物致突变作用81.ppt

8第七章外源化学物致突变作用81n n一般毒性作用一般毒性作用一般毒性作用一般毒性作用n n特殊毒性作用特殊毒性作用特殊毒性作用特殊毒性作用 （致畸、致突变、致癌）（致畸、致突变、致癌）（致畸、致突变、致癌）（致畸、致突变、致癌）“三致三致三致三致”作用作用作用作用 致突变作用致突变作用-造就了造就了“蜘蛛侠蜘蛛侠”？2 2公斤重的太空茄公斤重的太空茄公斤重的太空茄公斤重的太空茄经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变 现实生活中现实生活中现实生活中现实生活中目的要求目的要求目的要求目的要求n n掌握：遗传毒理学相关概念；化学毒物致突变类型；观察化学致突变物作用的基本方法。掌握：遗传毒理学相关概念；化学毒物致突变类型；观察化学致突变物作用的基本方法。掌握：遗传毒理学相关概念；化学毒物致突变类型；观察化学致突变物作用的基本方法。掌握：遗传毒理学相关概念；化学毒物致突变类型；观察化学致突变物作用的基本方法。n n熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果.n n了解：机体对致突变作用的影响了解：机体对致突变作用的影响了解：机体对致突变作用的影响了解：机体对致突变作用的影响.第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述案例案例案例案例 1 1 食品的致突变性食品的致突变性食品的致突变性食品的致突变性n n人类的食物中存在某些致突变的化合物。在这些化合物中，除了本来就存在食品中外，有相人类的食物中存在某些致突变的化合物。在这些化合物中，除了本来就存在食品中外，有相人类的食物中存在某些致突变的化合物。在这些化合物中，除了本来就存在食品中外，有相人类的食物中存在某些致突变的化合物。在这些化合物中，除了本来就存在食品中外，有相当一部分是在烹调加工过程中形成的。当一部分是在烹调加工过程中形成的。当一部分是在烹调加工过程中形成的。当一部分是在烹调加工过程中形成的。n n氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺类物质。氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺类物质。氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺类物质。氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺类物质。n n单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可形成致突变物。单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可形成致突变物。单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可形成致突变物。单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可形成致突变物。n n烹调加工食品致突变物的形成与烹调方法、烹调条件、食品成分和类型等多种因素有关。烹调加工食品致突变物的形成与烹调方法、烹调条件、食品成分和类型等多种因素有关。烹调加工食品致突变物的形成与烹调方法、烹调条件、食品成分和类型等多种因素有关。烹调加工食品致突变物的形成与烹调方法、烹调条件、食品成分和类型等多种因素有关。油油油油煎食品的致突变性最大。其次是烘制和烤制的食品，煮、炖和生食食品的致突变性最小。煎食品的致突变性最大。其次是烘制和烤制的食品，煮、炖和生食食品的致突变性最小。煎食品的致突变性最大。其次是烘制和烤制的食品，煮、炖和生食食品的致突变性最小。煎食品的致突变性最大。其次是烘制和烤制的食品，煮、炖和生食食品的致突变性最小。n n烹调用油烹调用油烹调用油烹调用油能够提供致突变物的能够提供致突变物的能够提供致突变物的能够提供致突变物的前体物质及前体物质及前体物质及前体物质及N N N N杂环等。杂环等。杂环等。杂环等。n n蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形成许多蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形成许多蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形成许多蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形成许多含含含含氮的杂环物质，提供了致突变物的前体。氮的杂环物质，提供了致突变物的前体。氮的杂环物质，提供了致突变物的前体。氮的杂环物质，提供了致突变物的前体。案例案例案例案例2 2 化妆品的致突变性化妆品的致突变性化妆品的致突变性化妆品的致突变性n n由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊用途化妆由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊用途化妆由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊用途化妆由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊用途化妆品。由于配方中含有特殊的功效成分如品。由于配方中含有特殊的功效成分如品。由于配方中含有特殊的功效成分如品。由于配方中含有特殊的功效成分如育发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺，育发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺，育发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺，育发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺，这些物这些物这些物这些物质在体现功效的同时，常具有强致突变性，其安全性日益收到重视。卫生部对特殊用途化妆质在体现功效的同时，常具有强致突变性，其安全性日益收到重视。卫生部对特殊用途化妆质在体现功效的同时，常具有强致突变性，其安全性日益收到重视。卫生部对特殊用途化妆质在体现功效的同时，常具有强致突变性，其安全性日益收到重视。卫生部对特殊用途化妆品的安全性评价有明确规定，品的安全性评价有明确规定，品的安全性评价有明确规定，品的安全性评价有明确规定，AmesAmes试验是试验组合中的必做项目。试验是试验组合中的必做项目。试验是试验组合中的必做项目。试验是试验组合中的必做项目。问题问题问题问题n n上述两个案例对学习化学致突变作用有什么样的启发？上述两个案例对学习化学致突变作用有什么样的启发？上述两个案例对学习化学致突变作用有什么样的启发？上述两个案例对学习化学致突变作用有什么样的启发？n n如何检测食品中的致突变物？需要注意什么问题？如何检测食品中的致突变物？需要注意什么问题？如何检测食品中的致突变物？需要注意什么问题？如何检测食品中的致突变物？需要注意什么问题？n nAmesAmes试试试试验的原理及应用价值？验的原理及应用价值？验的原理及应用价值？验的原理及应用价值？DNADNA转录转录转录转录 翻译翻译翻译翻译 复制复制复制复制 逆转录逆转录逆转录逆转录 RNARNA复制复制复制复制 RNARNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质为什么子女与父母非常相像？为什么子女与父母非常相像？为什么子女与父母非常相像？为什么子女与父母非常相像？1.1.1.1.遗传遗传遗传遗传(heredity)(heredity)(heredity)(heredity)：生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间生命的延续生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间生命的延续生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间生命的延续生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间生命的延续,这个过程就是这个过程就是这个过程就是这个过程就是遗传。遗传。遗传。遗传。2.2.2.2.变异变异变异变异(variation)(variation)(variation)(variation)：亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异,称为变异。称为变异。称为变异。称为变异。意义：遗传使物种保持相对稳定，变异使物种不断进化。意义：遗传使物种保持相对稳定，变异使物种不断进化。意义：遗传使物种保持相对稳定，变异使物种不断进化。意义：遗传使物种保持相对稳定，变异使物种不断进化。突变突变突变突变诱发突变诱发突变诱发突变诱发突变自发突变：物种进化自发突变：物种进化自发突变：物种进化自发突变：物种进化人类健康危害人类健康危害人类健康危害人类健康危害新品种培育、选择、改良新品种培育、选择、改良新品种培育、选择、改良新品种培育、选择、改良发生过程长，频率发生过程长，频率发生过程长，频率发生过程长，频率低低低低发生过程短，频率高；可为人类利发生过程短，频率高；可为人类利发生过程短，频率高；可为人类利发生过程短，频率高；可为人类利用，也可能对人有害用，也可能对人有害用，也可能对人有害用，也可能对人有害物理、化学、生物等环境因素引起。物理、化学、生物等环境因素引起。物理、化学、生物等环境因素引起。物理、化学、生物等环境因素引起。3.3.3.3.突变突变突变突变(mutation)mutation)：遗传物质本身的变化及引起的变异。遗传物质本身的变化及引起的变异。遗传物质本身的变化及引起的变异。遗传物质本身的变化及引起的变异。4.4.4.4.遗传毒理学遗传毒理学遗传毒理学遗传毒理学（genetic toxicologygenetic toxicology）n n研究化学、物理因素及生物因素等对研究化学、物理因素及生物因素等对研究化学、物理因素及生物因素等对研究化学、物理因素及生物因素等对DNADNADNADNA及活细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物及活细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物及活细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物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效应。可能引起的健康效应。可能引起的健康效应。可能引起的健康效应。n n研究内容研究内容研究内容研究内容 研究致突变作用机理研究致突变作用机理研究致突变作用机理研究致突变作用机理 寻找敏感检测系统发现和探究致突变物寻找敏感检测系统发现和探究致突变物寻找敏感检测系统发现和探究致突变物寻找敏感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提出评价致突变物健康危害的方法提出评价致突变物健康危害的方法提出评价致突变物健康危害的方法n n突变是致突变作用的后果。突变是致突变作用的后果。突变是致突变作用的后果。突变是致突变作用的后果。n n致突变物致突变物致突变物致突变物（mutagenmutagen）：）：）：）：能引起突变的物质，又称诱变剂能引起突变的物质，又称诱变剂能引起突变的物质，又称诱变剂能引起突变的物质，又称诱变剂n n遗传毒性遗传毒性遗传毒性遗传毒性（genetic toxicigy genetic toxicigy）：）：）：）：对基因组的损伤能力，包括对基因组的毒作用引起的致突变性及其他各种不同的效应，如原对基因组的损伤能力，包括对基因组的毒作用引起的致突变性及其他各种不同的效应，如原对基因组的损伤能力，包括对基因组的毒作用引起的致突变性及其他各种不同的效应，如原对基因组的损伤能力，包括对基因组的毒作用引起的致突变性及其他各种不同的效应，如原发性发性发性发性DNADNA损伤等。损伤等。损伤等。损伤等。n n致突变性致突变性致突变性致突变性（mutagenicitymutagenicity）：）：）：）：引起遗传物质发生突变的能力。引起遗传物质发生突变的能力。引起遗传物质发生突变的能力。引起遗传物质发生突变的能力。n n二者既有联系又有区别。二者既有联系又有区别。二者既有联系又有区别。二者既有联系又有区别。案例案例案例案例3 3 镰刀型细胞贫血病镰刀型细胞贫血病镰刀型细胞贫血病镰刀型细胞贫血病n n镰刀型细胞贫血病是一种血液红细胞为镰刀状的严重疾病。其特点使患者的血红蛋白镰刀型细胞贫血病是一种血液红细胞为镰刀状的严重疾病。其特点使患者的血红蛋白镰刀型细胞贫血病是一种血液红细胞为镰刀状的严重疾病。其特点使患者的血红蛋白镰刀型细胞贫血病是一种血液红细胞为镰刀状的严重疾病。其特点使患者的血红蛋白-亚基亚基亚基亚基N N端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。n n正常的血液红细胞为光滑圆形，他们能顺利通过血管，运送氧到全身各个部位。正常的血液红细胞为光滑圆形，他们能顺利通过血管，运送氧到全身各个部位。正常的血液红细胞为光滑圆形，他们能顺利通过血管，运送氧到全身各个部位。正常的血液红细胞为光滑圆形，他们能顺利通过血管，运送氧到全身各个部位。n n镰刀状细胞在血液中不易移动，并且变硬和有黏性，易形成块而引起血管堵塞。血管堵塞可镰刀状细胞在血液中不易移动，并且变硬和有黏性，易形成块而引起血管堵塞。血管堵塞可镰刀状细胞在血液中不易移动，并且变硬和有黏性，易形成块而引起血管堵塞。血管堵塞可镰刀状细胞在血液中不易移动，并且变硬和有黏性，易形成块而引起血管堵塞。血管堵塞可引起疼痛、严重感染和器官损害引起疼痛、严重感染和器官损害引起疼痛、严重感染和器官损害引起疼痛、严重感染和器官损害。n n镰刀状细胞贫血是遗传性疾病，并伴随终生。患者从双亲遗传了两个镰状细胞基因。如果双镰刀状细胞贫血是遗传性疾病，并伴随终生。患者从双亲遗传了两个镰状细胞基因。如果双镰刀状细胞贫血是遗传性疾病，并伴随终生。患者从双亲遗传了两个镰状细胞基因。如果双镰刀状细胞贫血是遗传性疾病，并伴随终生。患者从双亲遗传了两个镰状细胞基因。如果双亲遗传的基因一个是正常基因，一个是镰状细胞基因，则称为镰状细胞特征。与贫血患者一亲遗传的基因一个是正常基因，一个是镰状细胞基因，则称为镰状细胞特征。与贫血患者一亲遗传的基因一个是正常基因，一个是镰状细胞基因，则称为镰状细胞特征。与贫血患者一亲遗传的基因一个是正常基因，一个是镰状细胞基因，则称为镰状细胞特征。与贫血患者一样，可传给下一代。样，可传给下一代。样，可传给下一代。样，可传给下一代。n n发生率发生率发生率发生率8/10000008/1000000，仅在某些人种中有较高的发生率，例如非洲裔的美国人为，仅在某些人种中有较高的发生率，例如非洲裔的美国人为，仅在某些人种中有较高的发生率，例如非洲裔的美国人为，仅在某些人种中有较高的发生率，例如非洲裔的美国人为1/6001/600。问题问题n n镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？n n突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变有什么样的后果？突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变有什么样的后果？突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变有什么样的后果？突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变有什么样的后果？第二节第二节第二节第二节 外源化学物的致突变类型外源化学物的致突变类型外源化学物的致突变类型外源化学物的致突变类型 遗传物质损伤的性遗传物质损伤的性遗传物质损伤的性遗传物质损伤的性质和程度：质和程度：质和程度：质和程度：n n基因突变基因突变n n染色体结构改变染色体结构改变n n染色体数目改变染色体数目改变从机理角度分为：从机理角度分为：从机理角度分为：从机理角度分为：n n以以DNADNA为靶的损伤（包括基因突变和染色为靶的损伤（包括基因突变和染色体畸变）体畸变）n n不以不以DNADNA为靶的损伤为靶的损伤(染色体数目异常）染色体数目异常）突变的类型突变的类型突变的类型突变的类型一、基因突变（一、基因突变（一、基因突变（一、基因突变（gene mutationgene mutation）1.1.1.1.概念：概念：概念：概念：基因中基因中基因中基因中DNADNA序列的变化序列的变化序列的变化序列的变化。亦称点突变，是组成一个染色体的一个或几个基因发生改变，不能。亦称点突变，是组成一个染色体的一个或几个基因发生改变，不能。亦称点突变，是组成一个染色体的一个或几个基因发生改变，不能。亦称点突变，是组成一个染色体的一个或几个基因发生改变，不能用光学显微镜直接观察。用光学显微镜直接观察。用光学显微镜直接观察。用光学显微镜直接观察。2.2.2.2.类型：类型：类型：类型：（1 1 1 1）根据基因结构的改变分类：）根据基因结构的改变分类：）根据基因结构的改变分类：）根据基因结构的改变分类：碱基置换、移码突变碱基置换、移码突变碱基置换、移码突变碱基置换、移码突变 （一）碱基置换（一）碱基置换（一）碱基置换（一）碱基置换（base substitutionbase substitution）错误配对的碱基在下一次错误配对的碱基在下一次错误配对的碱基在下一次错误配对的碱基在下一次DNADNADNADNA复制时按正常规律配对，于是原来的碱基对被错误碱基对所置复制时按正常规律配对，于是原来的碱基对被错误碱基对所置复制时按正常规律配对，于是原来的碱基对被错误碱基对所置复制时按正常规律配对，于是原来的碱基对被错误碱基对所置换。换。换。换。某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。转换：同类碱基间的取代。转换：同类碱基间的取代。转换：同类碱基间的取代。转换：同类碱基间的取代。颠换颠换颠换颠换 ：不同类碱基间的取代。：不同类碱基间的取代。：不同类碱基间的取代。：不同类碱基间的取代。碱基置换的结果（补充）碱基置换的结果（补充）碱基置换的结果（补充）碱基置换的结果（补充）n n造成一个三联体密码子的改变。取决于替代的特定氨基酸及其蛋白质一级结构中所处的位置。造成一个三联体密码子的改变。取决于替代的特定氨基酸及其蛋白质一级结构中所处的位置。造成一个三联体密码子的改变。取决于替代的特定氨基酸及其蛋白质一级结构中所处的位置。造成一个三联体密码子的改变。取决于替代的特定氨基酸及其蛋白质一级结构中所处的位置。同义突变：同义突变：同义突变：同义突变：一个氨基酸可有一个氨基酸可有一个氨基酸可有一个氨基酸可有2-62-62-62-6种密码子，当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子种密码子，当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子种密码子，当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子种密码子，当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子的意义可以没有改变，即为同义突变。的意义可以没有改变，即为同义突变。的意义可以没有改变，即为同义突变。的意义可以没有改变，即为同义突变。错义突变：错义突变：错义突变：错义突变：当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子的意义改变，成为另一种氨基酸当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子的意义改变，成为另一种氨基酸当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子的意义改变，成为另一种氨基酸当密码子的一个碱基被另一种碱基取代时，密码子的意义改变，成为另一种氨基酸的密码子。的密码子。的密码子。的密码子。无义突变：无义突变：无义突变：无义突变：碱基取代的结果，碱基取代的结果，碱基取代的结果，碱基取代的结果，使使使使mRNAmRNA上的密码子转为终止密码上的密码子转为终止密码上的密码子转为终止密码上的密码子转为终止密码UAGUAG、UAAUAA、UGAUGA，出现无，出现无，出现无，出现无义突变，使翻译过程终止，肽链的延长提前结束。义突变，使翻译过程终止，肽链的延长提前结束。义突变，使翻译过程终止，肽链的延长提前结束。义突变，使翻译过程终止，肽链的延长提前结束。终止密码突变：终止密码突变：终止密码突变：终止密码突变：碱基取代的结果，使碱基取代的结果，使碱基取代的结果，使碱基取代的结果，使mRNAmRNA上的终止密码转变成某种氨基酸密码，合成的肽链上的终止密码转变成某种氨基酸密码，合成的肽链上的终止密码转变成某种氨基酸密码，合成的肽链上的终止密码转变成某种氨基酸密码，合成的肽链将延长到出现第二个终止密码才结束。将延长到出现第二个终止密码才结束。将延长到出现第二个终止密码才结束。将延长到出现第二个终止密码才结束。Tyrosine(Tyr)Tyrosine(Tyr)酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸Serine(Ser)Serine(Ser)丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸 在在在在DNADNA碱基序列中，发生一对或几对（碱基序列中，发生一对或几对（碱基序列中，发生一对或几对（碱基序列中，发生一对或几对（3 3对除外）对除外）对除外）对除外）碱基减少或增加碱基减少或增加碱基减少或增加碱基减少或增加,以致从受损点开始碱基序列完全改变以致从受损点开始碱基序列完全改变以致从受损点开始碱基序列完全改变以致从受损点开始碱基序列完全改变,形成错误的密码形成错误的密码形成错误的密码形成错误的密码,并转译成为不正常的氨基酸并转译成为不正常的氨基酸并转译成为不正常的氨基酸并转译成为不正常的氨基酸。后果：产生无义密码，易形成致死性突变。后果：产生无义密码，易形成致死性突变。后果：产生无义密码，易形成致死性突变。后果：产生无义密码，易形成致死性突变。（二）移码突变（二）移码突变（二）移码突变（二）移码突变(frameshift mutation)(frameshift mutation)注注注注 意意意意n n 如果减少或增加的碱基对刚好是如果减少或增加的碱基对刚好是如果减少或增加的碱基对刚好是如果减少或增加的碱基对刚好是3 3对，对，对，对，称为密码子的缺失或插入，基因产物的肽链中仅称为密码子的缺失或插入，基因产物的肽链中仅称为密码子的缺失或插入，基因产物的肽链中仅称为密码子的缺失或插入，基因产物的肽链中仅减少或增加一个氨基酸，其后果与碱基置换相似。减少或增加一个氨基酸，其后果与碱基置换相似。减少或增加一个氨基酸，其后果与碱基置换相似。减少或增加一个氨基酸，其后果与碱基置换相似。）按照突变的方向分类（补充）按照突变的方向分类（补充）按照突变的方向分类（补充）按照突变的方向分类（补充）（）正向突变（）正向突变（）正向突变（）正向突变改变了野生型性状的突变。是导致基因产物正常功能丧失的突变改变了野生型性状的突变。是导致基因产物正常功能丧失的突变改变了野生型性状的突变。是导致基因产物正常功能丧失的突变改变了野生型性状的突变。是导致基因产物正常功能丧失的突变 。（）回复突变（）回复突变（）回复突变（）回复突变 突变体可以通过第二次突变恢复失去的野生型性状。这种第二次突变称为回复突变。使基突变体可以通过第二次突变恢复失去的野生型性状。这种第二次突变称为回复突变。使基突变体可以通过第二次突变恢复失去的野生型性状。这种第二次突变称为回复突变。使基突变体可以通过第二次突变恢复失去的野生型性状。这种第二次突变称为回复突变。使基因产物的功能恢复的突变。因产物的功能恢复的突变。因产物的功能恢复的突变。因产物的功能恢复的突变。3 3）根据突变的后果分类）根据突变的后果分类）根据突变的后果分类）根据突变的后果分类n n同义突变同义突变同义突变同义突变n n错义突变错义突变错义突变错义突变n n无义突变无义突变无义突变无义突变基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例白化病白化病白化病白化病n n突变突变突变突变-黑色素生成缺陷黑色素生成缺陷黑色素生成缺陷黑色素生成缺陷-眼、毛发色素缺乏眼、毛发色素缺乏眼、毛发色素缺乏眼、毛发色素缺乏n n发病率，发病率，发病率，发病率，2/10002/1000n n常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传n n全色盲，双色盲，全色盲，双色盲，全色盲，双色盲，全色盲，双色盲，色弱（红绿蓝三原色）色弱（红绿蓝三原色）色弱（红绿蓝三原色）色弱（红绿蓝三原色）n n发病率，男性发病率，男性发病率，男性发病率，男性7%7%，女性女性女性女性0.49%0.49%n nX X染色体隐性遗传染色体隐性遗传染色体隐性遗传染色体隐性遗传n n尚无有效的治疗方法尚无有效的治疗方法尚无有效的治疗方法尚无有效的治疗方法（色盲矫正隐形眼镜，（色盲矫正隐形眼镜，（色盲矫正隐形眼镜，（色盲矫正隐形眼镜，改善色觉改善色觉改善色觉改善色觉,提高色调分提高色调分提高色调分提高色调分辨能力）辨能力）辨能力）辨能力）基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例色盲症色盲症色盲症色盲症基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例基因突变的案例多毛症多毛症多毛症多毛症 多毛症基因曾是人类身上的一种多毛症基因曾是人类身上的一种多毛症基因曾是人类身上的一种多毛症基因曾是人类身上的一种“失传基因失传基因失传基因失传基因”。当远古时代的人类还是长。当远古时代的人类还是长。当远古时代的人类还是长。当远古时代的人类还是长满毛发的灵长类动物时，身上就存在着满毛发的灵长类动物时，身上就存在着满毛发的灵长类动物时，身上就存在着满毛发的灵长类动物时，身上就存在着这种基因，但当人类渐渐进化后，这种这种基因，但当人类渐渐进化后，这种这种基因，但当人类渐渐进化后，这种这种基因，但当人类渐渐进化后，这种基因变得不再需要，就开始发生突变而基因变得不再需要，就开始发生突变而基因变得不再需要，就开始发生突变而基因变得不再需要，就开始发生突变而“关闭关闭关闭关闭”。然而丹尼的家族不知何故，。然而丹尼的家族不知何故，。然而丹尼的家族不知何故，。然而丹尼的家族不知何故，他们体内被他们体内被他们体内被他们体内被“关闭关闭关闭关闭”的多毛症基因现在的多毛症基因现在的多毛症基因现在的多毛症基因现在又被又被又被又被“打开来了打开来了打开来了打开来了”。“狼人综合征狼人综合征狼人综合征狼人综合征”非常罕非常罕非常罕非常罕 见，患病概率只有见，患病概率只有见，患病概率只有见，患病概率只有100100亿分之亿分之亿分之亿分之 一，且没有根治办法。一，且没有根治办法。一，且没有根治办法。一，且没有根治办法。丹尼一家五代人都患有这种丹尼一家五代人都患有这种丹尼一家五代人都患有这种丹尼一家五代人都患有这种“狼人综合征狼人综合征狼人综合征狼人综合征”，他和，他和，他和，他和2626岁的哥哥拉里从小便被当成岁的哥哥拉里从小便被当成岁的哥哥拉里从小便被当成岁的哥哥拉里从小便被当成“怪物怪物怪物怪物”，被关进笼子中四处展出。被关进笼子中四处展出。被关进笼子中四处展出。被关进笼子中四处展出。点突变点突变-镰刀型红细胞贫血镰刀型红细胞贫血正常红细胞正常红细胞正常红细胞正常红细胞镰刀型红细胞镰刀型红细胞镰刀型红细胞镰刀型红细胞血红蛋白基因发生碱基对置换，导致红细胞形状改变。血红蛋白基因发生碱基对置换，导致红细胞形状改变。血红蛋白基因发生碱基对置换，导致红细胞形状改变。血红蛋白基因发生碱基对置换，导致红细胞形状改变。二、染色体畸变二、染色体畸变二、染色体畸变二、染色体畸变(chromosome aberration)(chromosome aberration)1.1.1.1.概念：概念：概念：概念：指染色体的结构改变指染色体的结构改变指染色体的结构改变指染色体的结构改变,由染色体或染色单体发生断裂及断裂的不正确重接所致。由染色体或染色单体发生断裂及断裂的不正确重接所致。由染色体或染色单体发生断裂及断裂的不正确重接所致。由染色体或染色单体发生断裂及断裂的不正确重接所致。一般可用光学显微镜检查适当细胞一般可用光学显微镜检查适当细胞一般可用光学显微镜检查适当细胞一般可用光学显微镜检查适当细胞有丝分裂中期有丝分裂中期有丝分裂中期有丝分裂中期的染色体来发现。细胞学检测可发现染色的染色体来发现。细胞学检测可发现染色的染色体来发现。细胞学检测可发现染色的染色体来发现。细胞学检测可发现染色体断裂及由断裂所致的各种重排。体断裂及由断裂所致的各种重排。体断裂及由断裂所致的各种重排。体断裂及由断裂所致的各种重排。2.2.染色体畸变的分类染色体畸变的分类电离辐射电离辐射DNADNADNADNA复制复制复制复制染色单体型染色单体型畸变畸变染色体型染色体型畸变畸变类类类类 型型型型n n染色体结构异常染色体结构异常染色体结构异常染色体结构异常缺失：缺失：缺失：缺失：染色体上缺失了一个片段。染色体上缺失了一个片段。染色体上缺失了一个片段。染色体上缺失了一个片段。重复：重复：重复：重复：在一套染色体里，同一个染色体片段出现不只一次。在一套染色体里，同一个染色体片段出现不只一次。在一套染色体里，同一个染色体片段出现不只一次。在一套染色体里，同一个染色体片段出现不只一次。倒位：倒位：倒位：倒位：当染色体发生两次不同部位的断裂时，中间片段倒转当染色体发生两次不同部位的断裂时，中间片段倒转当染色体发生两次不同部位的断裂时，中间片段倒转当染色体发生两次不同部位的断裂时，中间片段倒转180180再重接，形成倒位。再重接，形成倒位。再重接，形成倒位。再重接，形成倒位。易位：易位：易位：易位：一个染色体片段的位置改变。一个染色体片段的位置改变。一个染色体片段的位置改变。一个染色体片段的位置改变。内内内内 互互互互 换换换换正常正常正常正常末端缺失末端缺失末端缺失末端缺失中间缺失中间缺失中间缺失中间缺失着丝点环和着丝点环和着丝点环和着丝点环和断片断片断片断片无着丝点环无着丝点环无着丝点环无着丝点环 臂间倒位臂间倒位臂间倒位臂间倒位 间间间间 互互互互 换换换换 正常正常正常正常双着丝点和双着丝点和双着丝点和双着丝点和断片断片断片断片对称互换对称互换对称互换对称互换染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变畸变的后果畸变的后果畸变的后果畸变的后果稳定性染色体畸变：稳定性染色体畸变：稳定性染色体畸变：稳定性染色体畸变：由于仍具有着丝点，能进行有丝分裂，细胞的复制不受影响，畸变可以稳定存在，在机体或由于仍具有着丝点，能进行有丝分裂，细胞的复制不受影响，畸变可以稳定存在，在机体或由于仍具有着丝点，能进行有丝分裂，细胞的复制不受影响，畸变可以稳定存在，在机体或由于仍具有着丝点，能进行有丝分裂，细胞的复制不受影响，畸变可以稳定存在，在机体或细胞群传递。细胞群传递。细胞群传递。细胞群传递。包括缺失、臂间倒位、重复、平衡易位。包括缺失、臂间倒位、重复、平衡易位。包括缺失、臂间倒位、重复、平衡易位。包括缺失、臂间倒位、重复、平衡易位。非稳定性染色体畸变：非稳定性染色体畸变：非稳定性染色体畸变：非稳定性染色体畸变：在细胞分裂过程中容易丢失，导致遗传物质或有丝分裂的机械障碍导致细胞死亡。在细胞分裂过程中容易丢失，导致遗传物质或有丝分裂的机械障碍导致细胞死亡。在细胞分裂过程中容易丢失，导致遗传物质或有丝分裂的机械障碍导致细胞死亡。在细胞分裂过程中容易丢失，导致遗传物质或有丝分裂的机械障碍导致细胞死亡。包括双中心粒染色体、无中心粒片段畸变、环状染色体畸变等。包括双中心粒染色体、无中心粒片段畸变、环状染色体畸变等。包括双中心粒染色体、无中心粒片段畸变、环状染色体畸变等。包括双中心粒染色体、无中心粒片段畸变、环状染色体畸变等。三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体染色体数目异常染色体数目异常染色体数目异常染色体数目异常Normal human Karyotype:46,XYNormal human Karyotype:46,XY三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体三、非整倍体和多倍体 染色体数目染色体数目染色体数目染色体数目的改变，又称基因组突变。的改变，又称基因组突变。的改变，又称基因组突变。的改变，又称基因组突变。染色体数目的异常以二倍体细胞为标准进行染色体数目的异常以二倍体细胞为标准进行染色体数目的异常以二倍体细胞为标准进行染色体数目的异常以二倍体细胞为标准进行命名。命名。命名。命名。非整倍体非整倍体非整倍体非整倍体(aneuploidy)(aneuploidy)(aneuploidy)(aneuploidy)：指增加或减少：指增加或减少：指增加或减少：指增加或减少一条一条一条一条或几条或几条或几条或几条染色体染色体染色体染色体;如单体、三体、四体、缺体等，如单体、三体、四体、缺体等，如单体、三体、四体、缺体等，如单体、三体、四体、缺体等，由于有丝分裂或减数分裂过程中染色体不分离造由于有丝分裂或减数分裂过程中染色体不分离造由于有丝分裂或减数分裂过程中染色体不分离造由于有丝分裂或减数分裂过程中染色体不分离造成。成。成。成。多倍体多倍体多倍体多倍体(polyploidy)(polyploidy)指指指指染色体数目成倍增加染色体数目成倍增加染色体数目成倍增加染色体数目成倍增加。三倍体、四倍体，由于细胞核分裂和细胞三倍体、四倍体，由于细胞核分裂和细胞三倍体、四倍体，由于细胞核分裂和细胞三倍体、四倍体，由于细胞核分裂和细胞分裂不同步所致。分裂不同步所致。分裂不同步所致。分裂不同步所致。类型类型类型类型公式公式公式公式染色体组染色体组染色体组染色体组整倍体整倍体整倍体整倍体单倍体单倍体单倍体单倍体n n(ABCD)(ABCD)二倍体二倍体二倍体二倍体2n2n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)三倍体三倍体三倍体三倍体3n3n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)四倍体四倍体四倍体四倍体4n4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)非整倍体非整倍体非整倍体非整倍体单体单体单体单体2n-12n-1(ABCD)(ABC)(ABCD)(ABC)三体三体三体三体2n+12n+1(ABCD)(ABCD)(A)(ABCD)(ABCD)(A)四体四体四体四体2n+22n+2(ABCD)(ABCD)(AA)(ABCD)(ABCD)(AA)双三体双三体双三体双三体2n+1+12n+1+1(ABCD)(ABCD)(AB)(ABCD)(ABCD)(AB)缺体缺体缺体缺体2n-22n-2(ABC)(ABC)(ABC)(ABC)注：注：注：注：A A、B B、C C、D D代表非同源染色体代表非同源染色体代表非同源染色体代表非同源染色体染色体数目异常的基本类型染色体数目异常的基本类型染色体数目异常的基本类型染色体数目异常的基本类型Down Down 综合征：有三条综合征：有三条综合征：有三条综合征：有三条2121染色体，染色体数目为染色体，染色体数目为染色体，染色体数目为染色体，染色体数目为4747条，为非整倍体。条，为非整倍体。条，为非整倍体。条，为非整倍体。唐氏的临床特征为唐氏的临床特征为唐氏的临床特征为唐氏的临床特征为：严重智力低下，独特的面部和身体畸形严重智力低下，独特的面部和身体畸形严重智力低下，独特的面部和身体畸形严重智力低下，独特的面部和身体畸形(如如如如宽眼距，低鼻梁，肌无力，肢体短小，及贯通手等宽眼距，低鼻梁，肌无力，肢体短小，及贯通手等宽眼距，低鼻梁，肌无力，肢体短小，及贯通手等宽眼距，低鼻梁，肌无力，肢体短小，及贯通手等)，先天性心，先天性心，先天性心，先天性心脏病，消化道畸形等，白血病的发病率比一般人要高得多。脏病，消化道畸形等，白血病的发病率比一般人要高得多。脏病，消化道畸形等，白血病的发病率比一般人要高得多。脏病，消化道畸形等，白血病的发病率比一般人要高得多。患者的平均寿命在患者的平均寿命在患者的平均寿命在患者的平均寿命在3030岁左右。岁左右。岁左右。岁左右。第三节第三节第三节第三节 外源化学物致突变作用的机制及后果外源化学物致突变作用的机制及后果外源化学物致突变作用的机制及后果外源化学物致突变作用的机制及后果n n化学物质致突变的靶点化学物质致突变的靶点化学物质致突变的靶点化学物质致突变的靶点 诱导基因突变和染色体畸变的靶分子：诱导基因突变和染色体畸变的靶分子：诱导基因突变和染色体畸变的靶分子：诱导基因突变和染色体畸变的靶分子：DNADNA 诱导染色体数目改变的靶部位：有丝分裂或减数分裂的成分，如纺锤丝。诱导染色体数目改变的靶部位：有丝分裂或减数分裂的成分，如纺锤丝。诱导染色体数目改变的靶部位：有丝分裂或减数分裂的成分，如纺锤丝。诱导染色体数