DNA损伤 细胞分裂过程的改变 突变的后果 DNA合成修复酶系的作用
一、DNA损伤
1、碱基损伤
一、DNA损伤
1、碱基损伤
烷化剂是指化学性质活泼，能提供烷基使蛋白质和DNA 等大分子物质发生烷基化的一类化合物。
烷化剂种类很多，如硫芥，氮芥，环氧乙烷等。 烷化剂引起基因突变的机制较复杂，既可引起碱 基置换，又可引起移码突变，其致突变性很强。 烷化剂引起突变的主要方式： 1. 改变碱基配对的专一性（碱基改造剂作用） 2. 引起 DNA 脱嘌呤
3、染色体与基因有着平行的关系
“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水平的的 日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造” 美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后所生的孩 子一定会像她一样的美丽吗？
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第六章 食品中化学毒物的致突变作用
化学毒物致突变的类型 化学毒物致突变作用的机制及后果
研究化学毒物致突变作用的方法
第一节 化学毒物致突变的类型
基因突变 染色体畸变 非整倍体和多倍体
基因突变
突变 染色体数目变化
染色体畸变
碱基置换 移码突变 密码子插入或丢失 非整倍体
转换
碱基插入
多倍性
颠换
碱基丢失
缺失、断片 重复 倒位 易位 ……
一、基因突变
一、基因突变
一、基因突变
根据碱基置换产生的后果不同（即对多肽链上氨基 酸序列产生的影响不同），又可分为：
1. 非整倍体是由于正常细胞未分裂而产生的。原因是由于细 胞在第一次减数分裂时同源染色体不分离，或在第二次减 数分裂或有丝分裂过程中，姐妹染色单体不分离而形成。
2.
多倍体涉及整个染色体组。在有丝分裂过程中，若染色
第六章 食品中化学毒物的致突 变作用
一些基本概念
大南瓜 高产大豆
太空椒（左）
有 利 的 突 变
高产青霉菌株
畸
白
形
化
的
玉
雏 鸭
大多数基因有害 突变对生物体米 苗
是有害的，只有的 少数是有利的，
人有些既无害也无突变 益。
类
白
的
化
多
病
指
患
者
致突变作用：是外来因素，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 这种改变可随同细胞的分裂过程而遗传。(诱 变作用) 突变是致突变作用的后果。 能引起突变的物质叫致突变物。
3.4Å
AT G C 解链 GC AT
A G 嵌入 G A
A G
嵌入 G A 模板链
A
AT
G
GC
A 插入一个
G
G C 碱基
A
AT
AT
GC
G
缺失一个
AT
碱基
一、DNA损伤
1、碱基损伤
碱基类似物取代 与碱基非常相似的化学物，称碱基类似物。 碱基类似物能在S期中可与天然碱基竞争，并
取代其位置。如：5-溴尿嘧啶(5BU)的氢键特 性与 T 相同，故可替代T与A 配对。A＝T → A＝5BU
DNA ···ACG··· ···ATG··· ···AAG···
转录
mRNA ···UGC··· ···UAC··· ···UUC···
翻译
蛋白质 半胱氨酸
酪氨酸 苯丙氨酸
无义突变：由于碱基置换，使mRNA上的一个密码子变成终止 密码子（无义密码子），若这个密码子出现在基因中间，就 不能继续为氨基酸编码，使翻译过程到此终止，肽链的延长 提前结束。
一、DNA损伤
1、碱基损伤
致突变物改变或破坏碱基的化学结构 ①有些化学物可对碱基产生氧化作用，从而破 坏或改变碱基的结构，有时还引起链断裂。 ②有些化学物质可在体内形成有机过氧化物或 自由基，可间接使嘌呤的化学结构破坏，容易 出现DNA链断裂。
碱基化学结构改变后，使碱基配对异常，导致碱基置 换。
同义突变 错义突变 无义突变 终止密码突变
同义突变：当三联密码子中的一个碱基被另一个碱基置换 后，密码子的意义没有改变，在合成多肽链时仍插入相同 的氨基酸，即虽有碱基的改变，但不伴随氨基酸的变化， 此种变化成为同义突变。
一个氨基酸一般有2～6个密码子，丝氨酸有4个。
DNA ···AGC··· ···AGT··· ···AGA··· ···AGG···
终止密码子：UAG，UAA，UGA
DNA ···ATT··· ···ATG···
转录
mRNA ···UAA··· ···UAC···
翻译
蛋白质 终 止

酪氨酸
···ACT··· ···ACC···
···UGA··· ···UGG···
终止
色氨酸
一、基因突变
二、染色体畸变
三、非整倍体与多倍体
第二节 化学毒物致突变作用的机制及后果
转录
mRNA ···UCG··· ···UCA··· ···UCU··· ···UCC···
翻译
蛋白质 丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
错义突变：当三联密码子中的一个碱基被另一个碱基置换 后，密码子的意义发生了改变，在合成多肽链时编码出了 另一个氨基酸。即由于碱基置换使某一氨基酸的密码子变 成了另一个氨基酸的密码子，此种变化为错义突变。
一、DNA损伤
1、碱基损伤
平面大分子嵌入DNA链 有些大分子能以静电吸附形式嵌入DNA单链的 碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻多核苷酸链 之间，称为嵌入剂。 平面大分子嵌入DNA链造成移码突变。
嵌入物：具有嵌入 DNA 双螺旋结构中相邻多核苷酸链之间 或 DNA 单链之间的结构特性的物质。
常见的嵌入物：多环芳烃的环氧化物，吖啶（ādì ng）类化合物，联苯胺等。其共同的结构特征为：平面多 环状结构，一般是三个环，长度极为相似约 6.8Å。
终止密码子：UAG，UAA，UGA
DNA ···ACC··· ···ACT···
转录
mRNA ···UGG··· ···UGA···
翻译
蛋白质 色氨酸
翻译终止
···ATG··· ···ATT··· ···UAC··· ···UAA···
酪氨酸 翻译终止
终止密码突变：碱基置换使mRNA上的终止密码子变成一个氨 基酸密码子，其结果是使合成的肽链延长到第二个终止密码 时才结束。
常见的碱基改造剂有：羟胺，亚硝酸盐，烷化剂
如：在亚硝酸盐作用下氧化脱氨基
C→U
A → HX (次黄嘌呤)
如：C 在羟胺作用下，可生成 6-羟胺基胞嘧啶(C*)， 而 6-
羟胺基胞嘧啶的氢键特性与 T 相同，故可替代 T 与 A 配对。
A＝T → A＝C*
2、DNA链受损
二、细胞分裂过程的改变
非整倍性和多倍体的产生是由于染色体分离异常所至