1、第七章外源化学物致突变作用 目的要求 掌握外源化学物的致突变作用 熟悉致突变作用的评价方法 了解致突变作用的遗传学基础第一节第一节 概述概述致突变作用的遗传学基础一、 DNA与基因 生物界遗传与变异现象都与遗传物质 DNA的特殊结构及其精准复制和高保真的修复方式有密切关系 在真核细胞中遗传信息储存在核内的 DNA链上, DNA是大分子物质,由脱氧核糖、磷酸及碱基组成,其基本成分为四种核苷酸,形成双螺旋结构 基因是( gene)是 DNA分子中最小的完整功能单位 基因的基本作用在于决定蛋白质的一级结构,即每个基因决定一条多肽链或者一个基因决定一种酶 基因是生物遗传信息的携带者,细胞或生物体的一套
2、完整单体的遗传物质称基因组( genome)复制与自己相象的下一代 “ 种瓜得瓜,种豆得豆。 ” 这句话概括了遗传的全部内涵 各类生物只能产生同种的后代,并继承前代的基本特征 父母依照自己的模样生儿育女,子女保持和父母亲相同的体形及生理功能特征,而且又按原样传递给子孙,每一代都能复制与自己相象的下一代 生物通过繁殖其物种生命世代连续现象就叫 遗传 遗传基因 携带着父母各自的许多遗传特征给后代使后代兼有父母两者的遗传特征 (如生理特征、生理缺陷或某些疾病 ) 什么是遗传基因? 精子同卵子 ,这两个性细胞各自携带着 23条染色体。受精的卵子就有 46条染色体。每条染色体就像一个由几千个 “珍珠 ”
3、 (基因 )组成的巨大的项链 (脱氧核糖核酸长分子 )就是遗传基因 所有的人都具有 6万 10万个基因,一半来自父亲,一半来自母亲,位置非常准确地分布在 46条染色体上。它们是遗传的信使。一个胚胎,从受孕的那一刻起,到最终长成什么样子,在某种程度上,都是基因在起作用 1865年孟德尔用豌豆作杂交试验发现了孟德尔定律,并解释说性状是由 “遗传因子 ”负责传递的 1909年,丹麦遗传学家约翰逊创造了 “基因 ”这个词,用来表述孟德尔所说的遗传因子,没有提出基因的物质概念 摩尔根对果蝇的研究发现了新的遗传的连锁交换定律,将特定基因与某一条特定染色体上的特定位置联系起来,赋予了基因以物质的内涵遗传基因
4、 基因 (Gene,Mendelian factor),也称为 遗传 因子。 是指携带有遗传信息的 DNA或 RNA序列,是控制性状的基本遗传单位。 基因 通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现 基因有两个特点,一是能忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;二是基因能够 “ 突变 ” , 突变 绝大多数会导致疾病 ,另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料,使生物可以在自然选择中被选择出最适合 自然 的个体 含特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。除某些 病毒 的基因由 核糖核酸 (RNA)构成以外,多数生物的基因由 脱氧核
5、糖核酸 (DNA)构成,并在 染色体 上作线状排列 基因最初是一个抽象的符号,后来证实它是在染色体上占有一定位置的遗传的功能单位。大肠杆菌乳糖操纵子中的基因的分离和离体条件下转录的实现进一步说明基因是实体 今已可以在试管中对基因进行改造 (见重组 DNA技术 )甚至人工合成基因。对基因的结构、功能、重组、突变以及基因表达的调控和相互作用的研究始终是遗传学研究的中心课题基本特性 基因具有 3种特性: 稳定性。 基因的分子结构稳定,不容易发生改变。基因的稳定性来源于基因的精确自我复制,并随细胞分裂而分配给子细胞,或通过性细胞传给子代,从而保证了遗传的稳定 决定性状发育。 基因携带的特定遗传信息转录给信使核糖核酸(mRNA),在核糖体上翻译成多肽链,多肽链折叠成特定的蛋白质。其中有的是结构蛋白,更多的是酶。基因正是通过对酶合成的控制,以控制生物体的每一个生化过程,从而控制性状的发育 可变性。 基因可以由于细胞内外诱变因素的影响而发生突变。突变的结果产生了等位基因和复等位基因。由于基因的这种可变性,才得以认识基因的存在,并增加了生物的 多样性 ,为选择提供更多的机会