基因突变的作用机理基因突变是由于 DNA 分子中核苷酸序列的改变,随之基因作用改变,最后导致个体表型的改变。引起基因突变的理化因素很多,但每种诱变因素的诱变机理各有其特异性。(一)紫外线诱变机理紫外线的波长范围是 136~390nm,其中对诱变有效的范围是 200~300nm,而260nm 效果最好,它能使原子中的内层电子提高能量,而成为活化分子,由于紫外线带有大约 3~5ER 的能量(能量很少,穿透力弱不足以引起物质的电离,属非电离射线),它足以引起一个分子中某些化学键发生断裂、交联而产生化学变化,其主要效应是形成胸腺嘧啶二聚体。DNA 中嘧啶对紫外线诱变的敏感性要比嘌呤大 10 倍左右,常见 T—T 二聚体以共价键在相邻的二个碱基间联结而成的嘧啶二聚体,是发生在 DNA 的同一条链上的两个相邻的胸腺嘧啶残基间形成 TT 聚体,也可形成 TC 或 CC 二聚体。大剂量的紫外线照射,能引起DNA 双螺旋的局部变性,可使两条互补链上的两个嘧啶残基互相靠近而形成二聚体,从而引起交联。当 DNA 复制时,两链间的交联会阻碍双链的分开与复制,同一条链上相邻胸腺嘧啶之间二聚体的形成,则会阻碍碱基的正常配对,这样,不是导致复制的突然停止,就是导致在新形成的链上诱发一个改变了基因序列。(二) X 射线的诱变机理人体接受的辐射中,X 射线能将原子中的电子激发而形成正离子,它属于电离辐射,经 X 射线处理后的 DNA 分子,发现有核酸碱基的化学变化,氢键的断裂,单链或双链的断裂,双链之间的交联,不同 DNA 分子之间的交联,以及 DNA 和蛋白质之间的交联而诱发突变,同时电离辐射的能量被水分子所吸收,水分子失去电子变成正离子,电子若被另一个水分子捕获,这个水分子就变成水的负分子:H2O+e-→H2O-刚形成而不稳定的离子立刻分解,形成 H°和 OH°自由基,当这些自由基和细胞中溶解的氧发生反应后,生成过氧基 HO°2,这种氧化物质转移到核苷酸双链中去,能引起DNA 分子结构形式的改变,形成碱基类似物,导致碱基置换发生突变。一般来说,辐射所含的能量愈大,可使原子轨道上的电子变化以及分子共振态的改变也愈强,因而诱变的效率更高。除 X 射线外,γ 射线也是能量极高的辐射,能使轨道上的电子完全离开原子,而造成电离。(三)热的作用机理从分子运动学说来分析,在一般情况下,温度升高 10℃,化学反应的速率加快 1~2倍,由于温度上升后,碰撞得更加频繁,同时也由于分子变成活化态,...