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种自发的突变率因不同的生物种类而异,有人估计由几万分之一到几百万分之一,已知的外环境影响,如射线和化学物质能增加突变率,但引 起突变的机理和发生条件,一直在吸引着人们进行深入的研究。 生物的突变既能偶然又必然,同时既有害又有利。但是在绝大多数的情况下,突变对生物机体是有害的。突变型往往也是生物所携带的隐 性基因的暴露.当它成为纯合时,将是致命的的或是有害的,例如小鼠的先天性脑积水。Gu©brg认为,小鼠的先天性脑积水是由于在小鼠 发育中多源效应的单个基因h所致,该益因的出现是一个自发的突变,这是最初在研究小鼠的早期发奇能影响软骨形成中发现的,带有这种纯 合基因的小鼠,生下时是活的,但因肺脏不能影张而死亡,同时亦能发现其它明显的不正常现象,如头领。额和脸部长得不成比例,大脑半球 隆起一个大水泡,里面充满液体,这是因为头骨不正常而只有皮肤盖着额的结果。眼睛常开着,面部的触须异常,陶骨异常,含有少量骨质或 不形成胸骨,这些异常现象在胚胎期第13天就已发生,这种多源效应可以追索到一个单一的起因,就是软骨的形成不正常。各种骨略的异常是 直接发生的,而生理学的干扰是继发的。单一的最初反应是由该突变基因所控制的, 由于各种生物的形成都经过了长期进化的历史过程,它所处的环境条件已形成了高度的协调而平衡统一,环境条件的变化可能促进生物选 传物质发生变化,是为了适应新的环境而生存下去,因而形成了现在地球上干干万万的生物种类,并且还在不断地继续进化之中, 生物在长期繁殖的过程中,子代突然发生变异,其变异的遗传基因等位点可以速传下去,或即使没有明确的遗传基因等位点,但经过淘汰 的选拔后,能维持稳定的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基因的特性的品系,称之为突变品系,也就是指正常染色体的基因发生了变异 的、具有各种遗传缺陷的动物。在小鼠和大鼠中,通过自然突变和人工定向突变,已培育出很多的突变系动物,如目前国际上已发现的小鼠突 变基因有648个,培育的突变系小鼠有350多个品系,大鼠有50多个品系。特别象无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的“宠 儿”,并披广泛地应用于肿摇等研究。 第二节突变品系的模型性状 一、模型动物 ,如果能留种成突变品系供某项特殊研究之用, 模型动物 一泛突破的 为 科学工作者提供了极为 能在人体身上进行, 不仅肿 动 则更是 好的 如肥 变品东 肉菱缩症小 与人类有相似 自身免疫 则与人 的自身免疫性溶血症和红狼 更作用,特 更用 据(小鼠通讯) 的材 变基因648个 (其中有毛色突变基因1 内分泌271 白个补体个等并有出7许许多多有性状的突品系动 个 皮肪 免缺15个,肌肉9个,血 已知的的小突变品系就有146个 二、疾病种类 许多突变品系动物具有与人类相似的疾病或缺损,各种突变品系动物(即各种动物模型)是研究人类疾病,尤其是研究遗传性疾病、免疫 性疫病和肿瘤性疾病的主要试验材料。突变系动物的遗传性疾病主要有代谢病和分子病两在类。 (一)代谢病 代谢病是特异代谢过程的改变,导致正常代谢的生化过程被阻新,如确缺乏,则由A→B的生化过程被阻断,此种代谢病表现确下降,使 A部分的新陈代谢产生堆集,或B部分的代谢物减少. A-B-C 酶酶 如苯丙氨酸代谢障得时出现以下代谢病, I.苯相尿症(Phenvlketonuria) 2.白化症《Albinism) 3.呆小症(Cretinism) 4.酪氨酸代谢症(Tyros1 nosis) 5.黑酸尿症(Alkaptonuria) (二)分子病 直接作用于分子,多数与确关系不大 1.血红蛋白病(Hem0 globinpathy):透传学上测定由于血红蛋白分子结构改变而引起血液学的异常,致有临床上的特殊症状和血液化学 上的异常,常出现明显的贫血。这种血红蛋白异常的特殊表现为球蛋白多肽链组成关系的改变,即α,B、、δ改变或这些链的氢基酸组成的排 列顺序被改变,或者把它们从分子中适宜的位置上披去掉了。例如正常情况下:种自发的突变率因不同的生物种类而异,有人估计由几万分之一到几百万分之一。已知的外环境影响,如射线和化学物质能增加突变率,但引 起突变的机理和发生条件,一直在吸引着人们进行深入的研究。 生物的突变既能偶然又必然,同时既有害又有利。但是在绝大多数的情况下,突变对生物机体是有害的。突变型往往也是生物所携带的隐 性基因的暴露。当它成为纯合时,将是致命的的或是有害的,例如小鼠的先天性脑积水。Gruneberg认为,小鼠的先天性脑积水是由于在小鼠 发育中多源效应的单个基因ch所致,该基因的出现是一个自发的突变,这是最初在研究小鼠的早期发育能影响软骨形成中发现的。带有这种纯 合基因的小鼠,生下时是活的,但因肺脏不能膨胀而死亡,同时亦能发现其它明显的不正常现象,如头颅、额和脸部长得不成比例,大脑半球 隆起一个大水泡,里面充满液体。这是因为头骨不正常而只有皮肤盖着额的结果。眼睛常开着,面部的触须异常,胸骨异常,含有少量骨质或 不形成胸骨,这些异常现象在胚胎期第13天就已发生。这种多源效应可以追索到一个单一的起因,就是软骨的形成不正常。各种骨骼的异常是 直接发生的,而生理学的干扰是继发的。单一的最初反应是由该突变基因所控制的。 由于各种生物的形成都经过了长期进化的历史过程,它所处的环境条件已形成了高度的协调而平衡统一。环境条件的变化可能促进生物遗 传物质发生变化,是为了适应新的环境而生存下去,因而形成了现在地球上千千万万的生物种类,并且还在不断地继续进化之中。 生物在长期繁殖的过程中,子代突然发生变异,其变异的遗传基因等位点可以遗传下去,或即使没有明确的遗传基因等位点,但经过淘汰 的选拔后,能维持稳定的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基因的特性的品系,称之为突变品系,也就是指正常染色体的基因发生了变异 的、具有各种遗传缺陷的动物。在小鼠和大鼠中,通过自然突变和人工定向突变,已培育出很多的突变系动物,如目前国际上已发现的小鼠突 变基因有648个,培育的突变系小鼠有350多个品系,大鼠有50多个品系。特别象无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的“宠 儿”,并被广泛地应用于肿瘤等研究。 第二节 突变品系的模型性状 一、模型动物 遗传突变的动物,如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用,这就成为很有科学价值的“模型动物”。本世纪最先而且最广泛突破的是 培养了多种肿瘤的模型动物,为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。因为很多研究工作不能在人体身上进行,而且 不仅肿瘤是这样,其它疾病也是这样。有的突变品系动物与人的疾病一样或近似,则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠,它与人类有相似的肥 胖病和糖尿病;肌肉萎缩症小鼠,它与人类有相似的肌肉萎缩症,自身免疫小鼠;则与人类的自身免疫性溶血症和红斑狼疮相似。因此,对突 变品系模型性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作用,特别是对研究人类疾病的发病机制更有用处。 根据《小鼠通讯》(《Mouse News Letter》No.58,1978)公布的材料,在小鼠中已发现的突变基因648个(其中有毛色突变基因130 个,神经系统113个,蛋白质44个,皮肤与毛发82个,内分泌27个,红细胞生成24个,淋巴细胞同种抗原19个,免疫缺陷15个,肌肉9个,血红 蛋白5个,补体5个等)。并且培育出了许许多多具有模型性状的突变品系动物,已知的的小鼠突变品系就有146个。 二、疾病种类 许多突变品系动物具有与人类相似的疾病或缺损,各种突变品系动物(即各种动物模型)是研究人类疾病,尤其是研究遗传性疾病、免疫 性疫病和肿瘤性疾病的主要试验材料。突变系动物的遗传性疾病主要有代谢病和分子病两在类。 (一)代谢病 代谢病是特异代谢过程的改变,导致正常代谢的生化过程被阻断。如α酶缺乏,则由A→B的生化过程被阻断。此种代谢病表现α酶下降,使 A部分的新陈代谢产生堆集,或B部分的代谢物减少。 A→ |B→ |C α酶 β酶 如苯丙氨酸代谢障碍时出现以下代谢病。 1.苯酮尿症(Phenylketonuria) 2.白化症(Albinism) 3.呆小症(Cretinism) 4.酪氨酸代谢症(Tyrosinosis) 5.黑酸尿症(Alkaptonuria) (二)分子病 直接作用于分子,多数与酶关系不大。 1.血红蛋白病(Hemoglobinpathy):遗传学上测定由于血红蛋白分子结构改变而引起血液学的异常,致有临床上的特殊症状和血液化学 上的异常,常出现明显的贫血。这种血红蛋白异常的特殊表现为球蛋白多肽链组成关系的改变。即α、β、γ、δ改变或这些链的氨基酸组成的排 列顺序被改变,或者把它们从分子中适宜的位置上被去掉了。例如正常情况下:
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