一个或几个碱基对被置换replacement):(2插入(insertion)一个或几个碱基对：(3)一个或多 个碱基对缺失(deletion)。置换和插入的变化是可逆的，缺失则是不可逆的。最常见的突变 形式是碱基对的置换。嘌吟碱之间或嘧啶碱之间的置换称为转换(transition),嘌吟和嘧啶之 间的置换称为颠换transversion)。突变有自发突变和诱发突变。自发突变的机率很低。据 估计在DNA的合成中，大约每1O个碱基对发生一次突变。然而，逆转录酶合成的DNA保 真度差，错配碱基的出现率要比真核生物或大肠杆菌的高1~3个数量级，所以各种RNA肿 瘤病毒具有很高的自发突变频率。诱发突变可以由物理因素或化学因素引起，物理因素如 电离福射和紫外光等均可以诱发突变。在农业技术上常利用辐射诱变进行育种。化学因系 如脱氨剂和烷化试剂均可诱发突变。亚硝酸为强脱氨剂，可使腺嘌吟转变为次黄嘌吟，鸟 嘌吟转变为黄嘌岭，胞嘧啶转变为尿嘧啶，而导致碱基配对错误。烷化剂如硫酸二甲酯 (DMS)可使鸟嘌吟的N位氮原子甲基化，使之成为带一个正电荷的季铵基团，减弱N位上 的N糖苷键，致使脱氧核糖苷键不稳定，发生水解而丢失嘌吟碱，以后可被其他碱基取代 或引起DNA链断裂。 2.DNA的损伤修复 某些物理化学因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等，都能引起生物突变和致死 因为它们均能作用于DNA,造成其结构和功能的破坏。例如X射线可以在DNA链上形成缺 口(ik):高剂量的紫外辐射则使DNA链上嘧啶碱基，特别是胸腺嘧啶的环乙烯键活化， 使同股相邻或不同股的胸腺嘧啶环乙烯键之间形成新的共价键，连结成一个环丁烷，产生 二聚体，在双螺旋区产生变形。构象的政变必将阻碍DNA的复制和转绿，引起错股合成， 最终细胞死亡。 胸腺嘧啶二聚体 目前己知有四种修复途径：光复活、切除修复、复组修复和诱导修复。 ()光复活这是一种高度专一的修复形式，其机制是：利用光能（最有效波长为400m 左右)激活光复活酶高等哺乳动物缺乏该系统)，切除嘧啶二聚体之间的CC键，而恢复原 来的状态。光修复机制只作用于紫外线照射所形城的产物。 (2)切除修复如果DNA损伤较为严重，则必须进行切除修复，即在一系列酶的作用下， 将DNA分子中受损伤部分切除掉，并以完整的一股链为模板，合成出切去的部分，使DNA 恢复正常。这是一种较普遍的修复机制图11-9)。参与的酶主要有对DNA损伤专一的DNA 内切酶、DNA聚合酶I(或DNA聚合酶Ⅱ)和DNA连接酶。此外还可以由糖苷化酶切除受损 伤的碱基造成无碱基的AP位点(apurinic或apyrimidinic),此位点可被AP核酸内切酶识别， 将损伤的DNA链切开。 280 280 一个或几个碱基对被置换(replacement)；(2)插入(insertion)一个或几个碱基对；(3)一个或多 个碱基对缺失(deletion)。置换和插入的变化是可逆的，缺失则是不可逆的。最常见的突变 形式是碱基对的置换。嘌呤碱之间或嘧啶碱之间的置换称为转换(transition)，嘌呤和嘧啶之 间的置换称为颠换(transversion)。突变有自发突变和诱发突变。自发突变的机率很低。据 估计在DNA的合成中，大约每109个碱基对发生一次突变。然而，逆转录酶合成的DNA保 真度差，错配碱基的出现率要比真核生物或大肠杆菌的高1～3个数量级，所以各种RNA肿 瘤病毒具有很高的自发突变频率。诱发突变可以由物理因素或化学因素引起，物理因素如 电离辐射和紫外光等均可以诱发突变。在农业技术上常利用辐射诱变进行育种。化学因素 如脱氨剂和烷化试剂均可诱发突变。亚硝酸为强脱氨剂，可使腺嘌吟转变为次黄嘌呤，鸟 嘌呤转变为黄嘌呤，胞嘧啶转变为尿嘧啶，而导致碱基配对错误。烷化剂如硫酸二甲酯 (DMS)可使鸟嘌呤的N7位氮原子甲基化，使之成为带一个正电荷的季铵基团，减弱N9位上 的N-糖苷键，致使脱氧核糖苷键不稳定，发生水解而丢失嘌呤碱，以后可被其他碱基取代 或引起DNA链断裂。 2． DNA的损伤修复 某些物理化学因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等，都能引起生物突变和致死。 因为它们均能作用于DNA，造成其结构和功能的破坏。例如X射线可以在DNA链上形成缺 口(nick)；高剂量的紫外辐射则使DNA链上嘧啶碱基，特别是胸腺嘧啶的环乙烯键活化， 使同股相邻或不同股的胸腺嘧啶环乙烯键之间形成新的共价键，连结成一个环丁烷，产生 二聚体，在双螺旋区产生变形。构象的改变必将阻碍DNA的复制和转录，引起错股合成， 最终细胞死亡。 目前已知有四种修复途径：光复活、切除修复、复组修复和诱导修复。 (1)光复活 这是一种高度专一的修复形式，其机制是：利用光能(最有效波长为400nm 左右)激活光复活酶(高等哺乳动物缺乏该系统)，切除嘧啶二聚体之间的C-C键，而恢复原 来的状态。光修复机制只作用于紫外线照射所形成的产物。 (2)切除修复 如果DNA损伤较为严重，则必须进行切除修复，即在一系列酶的作用下， 将DNA分子中受损伤部分切除掉，并以完整的一股链为模板，合成出切去的部分，使DNA 恢复正常。这是一种较普遍的修复机制(图11-9)。参与的酶主要有对DNA损伤专一的DNA 内切酶、DNA聚合酶I(或DNA聚合酶Ⅱ)和DNA连接酶。此外还可以由糖苷化酶切除受损 伤的碱基造成无碱基的AP位点(apurinic或apyrimidinic)，此位点可被AP核酸内切酶识别， 将损伤的DNA链切开。 HN C N C C C O O C C N C NH C O O R R CH3 CH3 H H 胸腺嘧啶二聚体