致突变作用
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❖ 生殖细胞突变：可影响下代和遗传。根据对 人类影响程度分：对机体无影响；对机体健 康无影响的遗传学变异；遗传易感性改变； 遗传性疾病；致死性突变。
4 机体对致突变作用的影响
❖ 机体对突变DNA具有修复机制。 ❖ 机体对致突变作用的影响相当复杂,其中重要的因
素是遗传因素，包括代谢酶遗传多态性和修复功能 的个体差异。 ❖ 4.1 DNA损伤的修复 ❖ 4.2 遗传因素对致突变作用的影响
第7章 外源化学物的致突变作用
❖ 1 概述 ❖ 2 致突变作用 类型 ❖ 3 致突变作用 机制与后果 ❖ 4 机体对致突变作用的影响 ❖ 5 致突变作用 研究方法
1 概述
❖ 1.1 基本概念 ❖ 1.2 遗传学基础 ❖ 1.2.1 DNA与基因结构（自习） ❖ 1.2.2 染色质与染色体（自习） ❖ 1.2.3 体细胞与生殖细胞（自习） ❖ 1.2.4 细胞周期与细胞分裂
RNA、蛋白质和其它物质。 ❖ M期（有丝分裂期）：进行有丝分裂，一个细胞分裂成二个
子细胞。
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。
移码
❖ 移码是DNA中增加或减少了一对或几对不等 于3的倍数的碱基对(三联密码错误)所造成的 突变。
1.2.4 细胞周期与细胞分裂
❖ 细胞增殖周期是细胞从一次分裂结束到下次细胞分裂完成的 这段时间。
❖ G1期（DNA合成前期）：mRNA、蛋白质、酶合成旺盛， 为DNA的复制作准备。此期约占增殖周期一半的时间。
❖ S期（DNA合成期）：进行DNA复制，为胞分裂作准备。 ❖ G2期（DNA合成后期）：此期继续合成与有丝分裂有关的
4.1 DNA损伤的修复
❖ 直接修复 ❖ 切除修复 ❖ 错配修复 ❖ 双链断裂修复 ❖ 交联修复
直接修复
❖ 其一是通过光裂合酶切下DNA上紫外线损伤 产生的嘧啶二聚体。
❖ 其二是通过烷基转移酶将O-6位烷化而易造 成碱基错配的鸟嘌呤的烷基转给蛋白质，使 鸟嘌呤恢复正常。
切除修复
❖ 它是一个多步骤的修复过程。有以下两种： ❖ 核苷酸切除修复：首先在内切酶作用下打开受损
1.1 基本概念
❖ 变异：是物种在遗传过程中出现的个体和各代间种种不同程 度的差异。
❖ 突变：是遗传物质的一种可遗传的变异。 ❖ 突变方式：
自发突变：物种在自然繁衍过程中出现的突变； 诱发突变：是人为造成的突变。 ❖ 致使突变物（诱变物、遗传毒物）：能诱发遗传物质损伤而 发生突变的物质。 ❖ 致突变作用：引起遗传物质损伤，其改变随细胞分裂而传递 的过程。 ❖ 突变作用的结果：基因突变（点突变）和染色体畸变。
3.2 不以DNA为靶的损伤机制
❖ 2.1 影响DNA合成与修复的酶：DNA合成酶。 ❖ 2.2 对纺锤体的损害： ❖ 与微管蛋白二聚体结合，妨碍微管组装； ❖ 与微管上巯基结合，影响微管作用； ❖ 破坏已组装的微管； ❖ 妨碍中心粒移动，影响有丝分裂。
3.3 突变的后果
❖ 体细胞突变：引起个体病变如肿瘤、畸形、 动脉粥样硬化、糖尿病、衰老、高血压等， 但不影响下代 。
❖ 染色体畸变是染色体结构异常。 ❖ 是因为染色体或染色体单体断裂不发生重接或重接
而不在原处所致（染色体型畸变或染色体单体型畸 变）。 ❖ 畸变类型包括： ❖ 倒位：断裂后中间节段倒转180度重接。 ❖ 缺失：染色体丢失一个片段。 ❖ 重复：在一套染色体中增加染色体片段。 ❖ 易位：断裂下的片段接到另一染色体上。 ❖ 裂隙、断裂、环状染色体。
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。
3.1 以DNA为靶的损伤机制
❖ 形成DNA加合物：亲电子物质可与细胞内DNA分子中的亲 核原子以共价键结合形成加合物。
❖ 平面大分子嵌入DNA链：以静电吸附形式嵌入DNA单链碱 基之间或DAN双螺旋结构相邻多核苷酸链之间。
❖ 形成DNA-蛋白质交联物：DNA与蛋白质分子以共价键结合 成交联物。
❖ 破坏碱基的化学结构。 ❖ DNA分子的碱基被其类似物取代。 ❖ 形成二聚体而影响复制。
2.3 染色体数目异常
❖ 正常动物的染色体都是双倍体（人23对）。 ❖ 染色体数目异常可以表现为整倍性畸变和非
整倍性畸变。 ❖ 整倍性畸变：染色体成对增减。 ❖ 非整倍性畸变：染色体奇数条增减。
3 致突变作用 机制与后果
❖ 3.1 以DNA为靶的损伤机制 ❖ 3.2 不以DNA为靶的损伤机制 ❖ 3.3 突变的后果
❖ 从受损部位开始的碱基序列改变而形成错误 密码，并转译为不正常的氨基酸。其合成的 蛋白质性质也就发生结构和活性变化。
大段损伤
❖ 大段损伤是DNA的大段缺失或插入。 ❖ 它可跨越1个以上的基因。 ❖ 它往往是DNA断裂后重接的结果。有时在减
数分裂过程中发生错误联合和不等交换所引 起。
2.2 染色体畸变
DNA的双链，在解螺旋酶作用下，切除含受损的寡 核苷酸链。随后在修复聚合酶作用下合成新的正常 DNA链填补留下的空隙。最后由DNA连接酶封闭， 恢复原有的DNA系列。 ❖ 碱基切除修复：首先由DNA糖基酶作用于受损的 DNA，切除其受损的碱基。随后由内切酶将DNA 切断。再由聚合酶及连接酶作用完成修复过程。
交联修复
❖ 其包括： ❖ 无误交联修复：通过降解双螺旋，使链内交联转变
为链内二核苷酸加合物连接于双链断裂处，随后连 接体分解而除去二核苷酸交联。 ❖ 易误交联修复：包括整核苷酸切除修复和通过易误 DNA聚合酶进行的修复。
4 机体对致突变作用的影响
❖ 机体对突变DNA具有修复机制。 ❖ 机体对致突变作用的影响相当复杂,其中重要的因
素是遗传因素，包括代谢酶遗传多态性和修复功能 的个体差异。 ❖ 4.1 DNA损伤的修复 ❖ 4.2 遗传因素对致突变作用的影响
第7章 外源化学物的致突变作用
❖ 1 概述 ❖ 2 致突变作用 类型 ❖ 3 致突变作用 机制与后果 ❖ 4 机体对致突变作用的影响 ❖ 5 致突变作用 研究方法
1 概述
❖ 1.1 基本概念 ❖ 1.2 遗传学基础 ❖ 1.2.1 DNA与基因结构（自习） ❖ 1.2.2 染色质与染色体（自习） ❖ 1.2.3 体细胞与生殖细胞（自习） ❖ 1.2.4 细胞周期与细胞分裂
RNA、蛋白质和其它物质。 ❖ M期（有丝分裂期）：进行有丝分裂，一个细胞分裂成二个
子细胞。
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。
移码
❖ 移码是DNA中增加或减少了一对或几对不等 于3的倍数的碱基对(三联密码错误)所造成的 突变。
1.2.4 细胞周期与细胞分裂
❖ 细胞增殖周期是细胞从一次分裂结束到下次细胞分裂完成的 这段时间。
❖ G1期（DNA合成前期）：mRNA、蛋白质、酶合成旺盛， 为DNA的复制作准备。此期约占增殖周期一半的时间。
❖ S期（DNA合成期）：进行DNA复制，为胞分裂作准备。 ❖ G2期（DNA合成后期）：此期继续合成与有丝分裂有关的
4.1 DNA损伤的修复
❖ 直接修复 ❖ 切除修复 ❖ 错配修复 ❖ 双链断裂修复 ❖ 交联修复
直接修复
❖ 其一是通过光裂合酶切下DNA上紫外线损伤 产生的嘧啶二聚体。
❖ 其二是通过烷基转移酶将O-6位烷化而易造 成碱基错配的鸟嘌呤的烷基转给蛋白质，使 鸟嘌呤恢复正常。
切除修复
❖ 它是一个多步骤的修复过程。有以下两种： ❖ 核苷酸切除修复：首先在内切酶作用下打开受损
1.1 基本概念
❖ 变异：是物种在遗传过程中出现的个体和各代间种种不同程 度的差异。
❖ 突变：是遗传物质的一种可遗传的变异。 ❖ 突变方式：
自发突变：物种在自然繁衍过程中出现的突变； 诱发突变：是人为造成的突变。 ❖ 致使突变物（诱变物、遗传毒物）：能诱发遗传物质损伤而 发生突变的物质。 ❖ 致突变作用：引起遗传物质损伤，其改变随细胞分裂而传递 的过程。 ❖ 突变作用的结果：基因突变（点突变）和染色体畸变。
3.2 不以DNA为靶的损伤机制
❖ 2.1 影响DNA合成与修复的酶：DNA合成酶。 ❖ 2.2 对纺锤体的损害： ❖ 与微管蛋白二聚体结合，妨碍微管组装； ❖ 与微管上巯基结合，影响微管作用； ❖ 破坏已组装的微管； ❖ 妨碍中心粒移动，影响有丝分裂。
3.3 突变的后果
❖ 体细胞突变：引起个体病变如肿瘤、畸形、 动脉粥样硬化、糖尿病、衰老、高血压等， 但不影响下代 。
❖ 染色体畸变是染色体结构异常。 ❖ 是因为染色体或染色体单体断裂不发生重接或重接
而不在原处所致（染色体型畸变或染色体单体型畸 变）。 ❖ 畸变类型包括： ❖ 倒位：断裂后中间节段倒转180度重接。 ❖ 缺失：染色体丢失一个片段。 ❖ 重复：在一套染色体中增加染色体片段。 ❖ 易位：断裂下的片段接到另一染色体上。 ❖ 裂隙、断裂、环状染色体。
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。
3.1 以DNA为靶的损伤机制
❖ 形成DNA加合物：亲电子物质可与细胞内DNA分子中的亲 核原子以共价键结合形成加合物。
❖ 平面大分子嵌入DNA链：以静电吸附形式嵌入DNA单链碱 基之间或DAN双螺旋结构相邻多核苷酸链之间。
❖ 形成DNA-蛋白质交联物：DNA与蛋白质分子以共价键结合 成交联物。
❖ 破坏碱基的化学结构。 ❖ DNA分子的碱基被其类似物取代。 ❖ 形成二聚体而影响复制。
2.3 染色体数目异常
❖ 正常动物的染色体都是双倍体（人23对）。 ❖ 染色体数目异常可以表现为整倍性畸变和非
整倍性畸变。 ❖ 整倍性畸变：染色体成对增减。 ❖ 非整倍性畸变：染色体奇数条增减。
3 致突变作用 机制与后果
❖ 3.1 以DNA为靶的损伤机制 ❖ 3.2 不以DNA为靶的损伤机制 ❖ 3.3 突变的后果
❖ 从受损部位开始的碱基序列改变而形成错误 密码，并转译为不正常的氨基酸。其合成的 蛋白质性质也就发生结构和活性变化。
大段损伤
❖ 大段损伤是DNA的大段缺失或插入。 ❖ 它可跨越1个以上的基因。 ❖ 它往往是DNA断裂后重接的结果。有时在减
数分裂过程中发生错误联合和不等交换所引 起。
2.2 染色体畸变
DNA的双链，在解螺旋酶作用下，切除含受损的寡 核苷酸链。随后在修复聚合酶作用下合成新的正常 DNA链填补留下的空隙。最后由DNA连接酶封闭， 恢复原有的DNA系列。 ❖ 碱基切除修复：首先由DNA糖基酶作用于受损的 DNA，切除其受损的碱基。随后由内切酶将DNA 切断。再由聚合酶及连接酶作用完成修复过程。
交联修复
❖ 其包括： ❖ 无误交联修复：通过降解双螺旋，使链内交联转变
为链内二核苷酸加合物连接于双链断裂处，随后连 接体分解而除去二核苷酸交联。 ❖ 易误交联修复：包括整核苷酸切除修复和通过易误 DNA聚合酶进行的修复。