8第七章外源化学物致突变作用8-1
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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 多含氮的杂环物质，提供了致突变物的前体。
案例2 化妆品的致突变性
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育 发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺， 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 殊用途化妆品的安全性评价有明确规定， Ames试验是试验组合中的必做项目。
有什么样的后果？
第二节 外源化学物的致突变类型
突变的类型
遗传物质损伤的性 质和程度：
基因突变 染色体结构改变 染色体数目改变
从机理角度分为：
以DNA为靶的损伤（包 括基因突变和染色体 畸变）
不以DNA为靶的损伤( 染色体数目异常）
一、基因突变（gene mutation）
1.概念： 基因中DNA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，不能用光学显微镜直接 观察。
突变是致突变作用的后果。 致突变物（mutagen）：能引起突变的物质，
又称诱变剂
遗传毒性（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， 如原发性DNA损伤等。 致突变性（mutagenicity）：
引起遗传物质发生突变的能力。
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。
熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果. 了解：机体对致突变作用的影响.
第一节 概述
案例 1 食品的致突变性
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。
问题
上述两个案例对学习化学致突变作用有什么 样的启发？
如何检测食品中的致突变物？需要注意什么 问题？
Ames试验的原理及应用价值？
为什么子女与父母非常相像？
复制
RNA复制
转录
DNA
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
1.遗传(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,这个过程就是遗传。
－无义突变：碱基取代的结果，使mRNA上的密码子转为终止密码
UAG、UAA、UGA，出现无义突变，使翻译过程终止，肽链的延长 提前结束。
－终止密码突变：碱基取代的结果，使mRNA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。
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
2.变异(variation)：亲子之间或子代个体之间出现不同程 度的差异, 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。
3.突变(mutation)：
发生过程长， 频率低
遗传物质本身的变化及引起的变异。
自发突变：物种进化
突变 诱发突变
物理、化学、生物等环境因素引起。
新品种培育、选择、改良 人类健康危害
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 患者一样，可传给下一代。
发生率8/1000000，仅在某些人种中有较高的 发生率，例如非洲裔的美国人为1/600。
问题
镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？ 突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变
2.类型： （1）根据基因结构的改变分类：
碱基置换、移码突变
（一）碱基置换（base substitution）
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。 颠换 ：不同类碱基间的取 代。
错误配对的碱基在下一次DNA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。
氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺 类物质。
单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可 形成致突变物。
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。
烹调用油能够提供致突变物的前体物质及N－ 杂环等。
第七章 外源化学物致突变作用
一般毒性作用 特殊毒性作用
（致畸、致突变、致癌）——“三致”作用
致突变作用---造就了“蜘蛛侠”？
现实生活中……
2公斤wk.baidu.com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。 太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变
目的要求
二者既有联系又有区别。
案例3 镰刀型细胞贫血病
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β亚基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。
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。
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。
碱基置换的结果（补充）
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：一个氨基酸可有2-6种密码子，当密码子的一个碱基
被另一种碱基取代时，密码子的意义可以没有改变，即为同义突变。
－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，成为另一种氨基酸的密码子。
无义突变
同义突变
错义突变
DNA TAC→TAA , TAG TAC → TAT TAC→ TCC
↓↓↓↓ ↓ ↓ ↓
↓
RNA UAC UAA UAG UAC UAU UAC UCC
发生过程短，频率高； 可为人类利用，也可
能对人有害
4.遗传毒理学（genetic toxicology）
研究化学、物理因素及生物因素等对DNA及活 细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变 物可能引起的健康效应。
研究内容 －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 －提出评价致突变物健康危害的方法
案例2 化妆品的致突变性
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育 发剂中含有氮芥、染发剂中含有邻苯二胺， 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 殊用途化妆品的安全性评价有明确规定， Ames试验是试验组合中的必做项目。
有什么样的后果？
第二节 外源化学物的致突变类型
突变的类型
遗传物质损伤的性 质和程度：
基因突变 染色体结构改变 染色体数目改变
从机理角度分为：
以DNA为靶的损伤（包 括基因突变和染色体 畸变）
不以DNA为靶的损伤( 染色体数目异常）
一、基因突变（gene mutation）
1.概念： 基因中DNA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，不能用光学显微镜直接 观察。
突变是致突变作用的后果。 致突变物（mutagen）：能引起突变的物质，
又称诱变剂
遗传毒性（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， 如原发性DNA损伤等。 致突变性（mutagenicity）：
引起遗传物质发生突变的能力。
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。
熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果. 了解：机体对致突变作用的影响.
第一节 概述
案例 1 食品的致突变性
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。
问题
上述两个案例对学习化学致突变作用有什么 样的启发？
如何检测食品中的致突变物？需要注意什么 问题？
Ames试验的原理及应用价值？
为什么子女与父母非常相像？
复制
RNA复制
转录
DNA
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
1.遗传(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,这个过程就是遗传。
－无义突变：碱基取代的结果，使mRNA上的密码子转为终止密码
UAG、UAA、UGA，出现无义突变，使翻译过程终止，肽链的延长 提前结束。
－终止密码突变：碱基取代的结果，使mRNA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。
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
2.变异(variation)：亲子之间或子代个体之间出现不同程 度的差异, 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。
3.突变(mutation)：
发生过程长， 频率低
遗传物质本身的变化及引起的变异。
自发突变：物种进化
突变 诱发突变
物理、化学、生物等环境因素引起。
新品种培育、选择、改良 人类健康危害
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 患者一样，可传给下一代。
发生率8/1000000，仅在某些人种中有较高的 发生率，例如非洲裔的美国人为1/600。
问题
镰刀型细胞贫血病发生的原因是什么？ 突变的特点是什么？突变有哪些类型？突变
2.类型： （1）根据基因结构的改变分类：
碱基置换、移码突变
（一）碱基置换（base substitution）
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。 颠换 ：不同类碱基间的取 代。
错误配对的碱基在下一次DNA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。
氨基酸通过热解作用可产生致突变的杂环胺 类物质。
单糖、游离氨基酸及肌酸或肌酸酐热解也可 形成致突变物。
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。
烹调用油能够提供致突变物的前体物质及N－ 杂环等。
第七章 外源化学物致突变作用
一般毒性作用 特殊毒性作用
（致畸、致突变、致癌）——“三致”作用
致突变作用---造就了“蜘蛛侠”？
现实生活中……
2公斤wk.baidu.com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。 太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变
目的要求
二者既有联系又有区别。
案例3 镰刀型细胞贫血病
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β亚基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。
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。
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。
碱基置换的结果（补充）
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：一个氨基酸可有2-6种密码子，当密码子的一个碱基
被另一种碱基取代时，密码子的意义可以没有改变，即为同义突变。
－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，成为另一种氨基酸的密码子。
无义突变
同义突变
错义突变
DNA TAC→TAA , TAG TAC → TAT TAC→ TCC
↓↓↓↓ ↓ ↓ ↓
↓
RNA UAC UAA UAG UAC UAU UAC UCC
发生过程短，频率高； 可为人类利用，也可
能对人有害
4.遗传毒理学（genetic toxicology）
研究化学、物理因素及生物因素等对DNA及活 细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变 物可能引起的健康效应。
研究内容 －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 －提出评价致突变物健康危害的方法