第6讲外源化学物致突变作用.ppt

现实生活中…… 自然界中的自发突变 转基因的动、植物（红薯，蓝色玫瑰） 各种有害因素引起的突变（物理，生物，化学） 外源性化学物致突变作用 第一节 概 述 1909年摩尔根(Morgan)发现在红眼果蝇中有白眼果蝇 因发现了果蝇白眼突变的性连锁遗传，提出了基因在染色体上直线排列以及连锁互换定律，摩根于1933年被授予诺贝尔奖。 1946年，摩根的学生，被誉为“果蝇的突变大师”的米勒，证明Ｘ射线能使果蝇的突变率提高150倍，因而成为诺贝尔奖获得者. 基因与染色体 生物界都知道是遗传因子（即基因）决定了生物的遗传。但是，基因究竟在细胞内的什么地方？ 摩尔根以果蝇为试验对象回答了这一问题，基因在染色体上。 摩尔根在《基因论》中绘制了果蝇基因位置图，首次完成了当时必威体育精装版的基因概念的描述： 基因是在染色体上呈线性排列的遗传单位，它不仅是决定性状的功能单位，也是一个突变单位和交换单位。 至此，人们对基因概念的理解更加具体和丰富了。 摩尔根果蝇遗传实验具有划时代意义 ◆人类第一次把基因与染色体联系起来，认为基因是一种物质，是染色体上的一个特定的区段。 ◆确立并发展了染色体的遗传理论。 致突变作用（mutagenesis)：是指外来因  素特别是化学因子引起细胞核中的遗传  物质发生改变的能力，而且此种改变可 随同细胞分裂过程而传递。 遗传毒理学(genetic toxicology)：研究化学性和放射性物质的致突变作用以及人类接触致突变物可能引起的健康效应的科学。 环境中的致突变因素 1. 化学物质 天然存在的致突变物：如黄曲酶毒素、亚硝酸盐等 人工合成的致突变物 抗癌药物：如环磷酰胺等 烷化剂：如环氧乙烷、氮芥、硫芥等 有毒金属：如六价铬、有机汞等 农药：如乐果、敌百虫等 食品添加剂：如奶油黄、胭脂红、食用蓝1号和2号等 其他：如多氯联苯、氯乙烯、苯等 第二节 化学毒物致突变的类型 从遗传学角度或突变角度分为： 基因突变 染色体结构改变 染色体数目改变 (一) 碱基置换（base subsititution) 错义突变(missense mutation)：指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变 无义突变(nonsense mutation)：指某个碱基的改变使代表某个氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子，导致多肽链在成熟之前终止合成的改变。 指发生一对或几对不等于3的倍数的碱基减少或增加，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译为不正常的氨基酸。 由于碱基序列所形成的一系列三联体密码子相互间并无标点符号，于是从受损位点开始密码子的阅读框架完全改变。 基因突变的案例——白化病 突变--黑色素生成缺陷 --眼、毛发色素缺乏 发病率，2/1000 常染色体隐性遗传 基因突变的案例——色盲症 全色盲，双色盲，色弱（红绿蓝三原色） 发病率，男性7%，女性0.49% X染色体隐性遗传（交叉遗传） 尚无有效的治疗方法（色盲矫正隐形眼镜，改善色觉,提高色调分辨能力） 基因突变的案例——多毛症 23岁的墨西哥男子丹尼·出生后就患有一种罕见的多毛症，全身都被浓厚的黑色毛发覆盖，看起来就像传说中的恐怖“狼人”。 据悉，丹尼一家五代人都患有这种“狼人综合征”，他和26岁的哥哥拉里从小便被当成“怪物”，被关进笼子中四处展出。 祖母携带这种变异基因，将它传给了后代。哥哥拉里、堂姐妹莉莉和卡拉、亲妹妹贾米、6岁侄女丹尼拉等 ‘狼人综合征’和月亮以及狼没有任何联系，而是与基因有关。　 多毛症基因曾是人类身上的一种“失传基因”。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“关闭”。然而丹尼的家族不知何故，他们体内被“关闭”的多毛症基因现在又被“打开来了”。 “狼人综合征”非常罕见，患病概率只有100亿分之一，且没有根治办法。 二、染色体畸变(chromosome aberration) 染色体结构异常（畸变）（structural chromosome aberration)：是指由于染色体或染色单体断裂，造成染色体或染色单体缺失或引起各种重排，从而出现染色体结构异常。 断裂剂：凡能引起染色体断裂的物质。 (1) 缺失（deletion)：染色体上丢失了一个片段。 一个染色体发生一次或多次断裂而不重接，就会出现一个或多个无着丝粒断片和一个缺失了部分染色质并带有着丝粒的异常染色体。 (2) 重复：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