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致突变作用的研究及其实验方法
李相军
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遗传毒理学是用遗传学方法研究化学因素及物理因素对遗传物质的损害及其毒理效应的遗传学分支学科。
生殖毒理学是研究化学因素及物理因素对男(雄)性和女(雌)性生殖系统有害生物效应的一门毒理学分支科学。生殖毒性可导致男(雄) 性或女(雌) 性***官、相关内分泌系统、性周期和性行为以及生育力和妊娠后果的改变。
发育毒理学是研究生物体孕前、出生前、和/或出生后直至性成熟暴露各种因素对发育过程影响的一门分支学科。发育毒性包括导致发育生物体从受精卵到成体之前生存、生长发育、形态结构、行为功能的有害影响,包括胚胎期和胎儿期诱发或显示的影响,以及在出生后诱发和显示的影响。
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第一节突变作用研究简史
年份
事件
作者
1910
1927
1928
1943
1953
1951
1966
1969
1971 ~
1983
遗传学的染色体理论—突变率
用X射线照射发现可以诱发果蝇基因突变
用X射线照射发现可以诱发玉米基因突变
发现芥子气可诱发果蝇基因和染色体畸变
DNA双螺旋结构
用X射线可诱发小鼠突变
化学物可诱发小鼠突变
国际环境诱变剂学会( EMS )—遗传毒理学
国际癌症研究中心(IARC)— 90%致癌剂为致突变剂;100多种检测手段
中国遗传学会环境诱变剂专业委员会
Muller
Muller
Stadler
Auerbach &Robson
Watson & Crick
Russed
Guttanach
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第二节突变作用的基本概念
突变(mutation)
生物体遗传物质发生急剧的遗传学变化,导致可遗传的表型变异,其表型变异为不可逆的。可分为基因突变和染色体畸变。其结果可造成细胞/机体的死亡,或细胞/机体结构形态/功能的改变。
致突变物(drug mutagen)
凡能引起生物体发生突变的物质(药物)。
直接致突变物(direct mutagen)
间接致突变物(indirect-acting mutagen)
一、基本概念
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基因突变(gene mutation)
组成一个染色体的一个或几个基因发生变化。——不能用光学显微镜直接观察到
点突变(point mutation):碱基取代
转换型(transition): A—G/C—T
颠换型(tyransversion):嘌呤—嘧啶
移码突变(frameshift mutation)
一、基本概念
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染色体畸变(chromosome aberration)
染色体结构/数目发生变化
数目畸变:
整倍体(polyploid)
非整倍体(aneuploid)
结构畸变:
缺失(deficiency)
重复(duplication)
倒位(inversion)
易位(translocation)
一、基本概念
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基因组(genome)
单一个体的全部基因
人类基因库(gene pool)
人群生殖细胞所具有的能传给下一代的全部基
因总和
遗传负荷/突变负荷(ic/mutation load)
人群中每个个体新携带的有害基因的平均水平
一、基本概念
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二、致突变因素
物理性
生物性
化学物质
自发突变
毒理学观点:不论突变后果如何,应将致突变作用视为外来化合物(药物)毒性作用的一种表现。
正常DNA
DNA损伤
DNA修复过程
未修复的DNA
损伤表达
断裂的DNA分子
染色体结构异常
基因突变
细胞死亡
非整倍体
多倍体
重组事件
 SCE
有丝分裂性交换
染色体分离异常
细胞屏障
遗传毒物
无误修复
易错修复
细胞分裂
突变发生中的事件及遗传学终点的关系
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三、突变的后果
(一)对人类基因库的影响
诱变物
生殖细胞
单个突变
反复性突变
回复突变
遗传负荷