吖啶橙染色剂的性质-吖啶橙ph值对染色效果的影响

硫化镉表面带什么电荷，适合降解什么染料

在水溶液中能形成有色正离子的一类碱性染料。适用于酸改性聚丙烯腈（腈纶）纤维的着色。正离子染料按其正电荷在分子中所处部位，分为以下三种类型：

隔离型 分子结构与分散染料相似，只是另外具有与发色团共轭体系相隔离而定域的正电荷，这个正电荷能与酸改性纤维相吸附，例如：

□此类染料耐晒，其色泽、强度和坚牢度与分散染料相似，但色泽的鲜艳程度和着色的强度则远不如三苯甲烷染料。

共轭型 正电荷与发色团共轭体系共轭而离域，也就是共轭键中□电子离域，例如：

□此类染料色泽最鲜艳，着色力也最高，其具体结构为□嗪、三芳甲烷、氮杂菁、多次甲基、多氮杂次甲基等类型。

胺盐型 分子结构为吖啶橙类的染料，在中性或碱性介质中不带形式正电荷，唯有在酸性介质中才因质子化而带正电荷。此类染料在酸性介质中可染丙烯酸系纤维；用于混纺纤维时，能导致羊毛、尼龙、聚酯等纤维的严重沾色，例如：

□此类染料的水溶性随负离子不同而异。这一特性常在染料合成过程中加以利用，使染料易于析出而得精制产品。举例：选用染料EMB红 色光：蓝光红

PH值：一般酸性染料上染锦纶的PH值应控制在4.5-4.8之间。

温度：酸性染料上染锦纶起始温度一般在30℃，升至98℃再保温30min。

浴比：一般浴比控制在1：25。

电解质的量（电解质在于PH值低于等电点时起缓染作用）

（电解质在于PH值高于等电点时起促染作用）

处方： EMB红 X

始染PH值 4.8

染色温度 98

浴比 1：25

工艺流程:30℃(放布)→98℃(加酸)→保温30min→取出水洗

吖啶橙的物化性质

Hp的诊断方法有多种主要分为两大类：直接法和间接法。

1、细菌的直接检查

用培养、PCR、组织学方法直接检测胃黏膜内的Hp

(1)培养法：通过胃镜钳取胃窦黏膜作Hp培养是最精确的诊断方法，可作为验证其他诊断性试验的金标准。此外，还可提供细菌的药物敏感试验，指导临床选用药物，尤其是治疗失败者或生活在Hp耐药性很高的国家与地区。Hp培养法特点是特异性高但敏感性居中操作技术难，耗费时间较长，培养需3～6天，即使是有经验的实验师操作，培养成功率也仅达75%～95%。影响Hp生长，造成假阴性结果的因素有许多，如培养标本不含Hp；胃镜检查时吞咽表面；活检钳污染；或最近使用过抗生素或铋剂，这些均能抑制细菌生长。此外标本接种时间与分离培养基是否新鲜也有关。

最近报道从人的粪便中也可培养出Hp，但需在微氧的环境下离心，浓缩细菌而获得，因为只能在50%Hp定植患者的粪便中检出，所以对此非侵袭方法尚需作进一步研究。

(2)组织切片法：另一种Hp的直接检查法，能提供组织形态学的信息因为Hp定居在人胃黏液的黏液下层上皮细胞表面，正常情况下该部位不存在其他细菌，因此根据在组织切片上的形态特点和分布特征 (在胃黏液和胃腔之间存在螺旋杆菌状物)，即可诊断Hp感染，是较可靠的方法组织学检查特点是敏感性高，可同时做病理检查，并可永久保存资料。染色方法很多包括HE染色、Gram染色、碳酸复红染色、W-S(Warthin-Starry)染色、Giemsa(吉姆萨)染色等。革兰染色，因检出率低几乎已不用；标准HE染色能检出Hp但也不是可靠的方法，W-S银染是很好的技术，尽管价格和技术要求高，由于检测有效临床应用较为普遍，吉姆萨染色费用较少，一些作者认为此方法在质量上与W-S银染相等。

除常规的组织学检查外，还有免疫化学和免疫荧光方法但需使用免疫荧光镜和免疫抗体，使检查变得更昂贵，且又不能提供常规组织学发现以外的信息，因而不能常规使用，多用于实验室研究。

(3)直接涂片染色：用相差显微镜直接检查涂于玻片上的胃黏液中Hp。可用吖啶橙染色革兰染色Giemsa染色

(4)PCR（聚合酶联反应）：PCR是检测Hp是否存在另一种方法，特点是即能快速检测到新鲜胃黏液标本中的Hp，也能检测石蜡包埋的活检样本。PCR的引物对所有Hp菌株是特异的故具有高度特异性。和快速尿素酶、培养法和组织学比较，PCR又具有高度敏感性。但一些隐匿的因素能影响此高度的敏感性和特异性如内镜和活检钳清洗消毒不严导致DNA污染，使特异性降低，使敏感性降低的因素有细菌在胃黏膜的斑块状定植或PCR抑制因素的存在PCR可用于Hp感染的临床诊断，流行病学调查，Hp的分子遗传学研究

2、细菌的间接检查

利用细菌的生物特性，特别是Hp水解尿素的能力而产生呼气试验，尿素酶试验。血清学因不能提供细菌当前是否存在的依据，故不能用于感染的诊断，主要用于筛选或流行病学调查。对临床医师来说根据医院的条件选择合适的方法用于病人是重要的，主要采用联合方法诊断。

（1）快速尿素酶试验：因Hp是人胃内惟一能够产生大量尿素酶的细菌，故可通过检测尿素酶来诊断Hp感染尿素酶分解胃内的尿素生成氨和二氧化碳，使尿素浓度降低，氨浓度升高。基于此原理，已发展了多种检测方法。

胃黏膜活检组织快速尿素酶试验为临床应用最广泛的一种方法，具有简便、实用快速灵敏等优点但受细菌数量影响，活检组织中Hp数量很少时，易出现假阴性；在使用铋剂氨苄西林甚至H2受体拮抗药治疗后尿素酶试验的敏感性明显降低，故此方法主要用于最初检测Hp感染。所用的方法有如下两种。

①pH指示剂法：试剂中含有尿素和pH指示剂（如酚红pH 6.8时为黄棕色pH 8.4时为粉红色）。从胃内取出的标本通常呈酸性（pH＜6.0），一般情况下试剂的颜色不变，如果胃内有Hp感染，当黏膜标本放入试剂中，Hp所产生的尿素酶则分解尿素产生氨使pH值升高，试剂变为粉红色。

②分析化学法：采用分析化学原理检测Hp尿素酶的最终产物由于阳性显色反应不是取决于试剂中pH改变，可以避免一些影响pH的因素所致的假阴性。福建三强生化有限公司生产的CPUT试剂盒属于这种方法，可半定量指示Hp感染的程度。

（2）呼气试验：用核素标记尿素，口服后测定呼气中标记的CO2量，能间接反映尿素酶的量，属非侵入性检查。呼气试验具有快速、可靠、安全无痛苦的优点，适合大规模流行病学调查表明是否有Hp感染，而不是曾否有过感染，因此优于血清学检查有研究发现服用胶态次枸橼酸铋剂2h后即可见14CO2量明显降低，因此用于疗效观察是一种较敏感的指标，也是随访的一种理想方法呼气试验根据标记物的不同，分为13C-尿素呼气试验(breath test)和14C-尿素呼气试验

（3）13C-尿素呼气试验：受试者口服13C-尿素5mg/kg，随后每10min收集一次呼气标本，连续3h。如果胃内有Hp感染，口服的13C-尿素溶液在尿素酶的作用下分解成13CO2经胃肠道吸收后呼出。收集的气体标本用质谱仪分析，计算13CO2含量。有Hp感染者在口服试液后20min即出现13CO2升高，在100min内持续升高，而无Hp感染者无13CO2呼出13C为稳定性核素，无放射性，可反复检查。但13CO2测定较为复杂，需用质谱仪，费用昂贵，多数医院尚不能开展

（4）14C-尿素呼气试验：为了克服13C-尿素呼气试验操作复杂、费用昂贵的缺点用14C-尿素取代13C-尿素，得到同样满意的效果。检测14C用液体闪烁计数器即可，因而更为实用。其缺点是14C有一定的放射性，不适合于孕妇及儿童。

影响呼气试验精确性因素：假阴性结果最常见原因是用抗生素、铋剂或奥美拉唑不久后做的呼气试验（一般要求在治疗结束后至少1个月再进行）；其次是尿素从胃排空过快或样本收集太迟。假阳性结果为体内存在或口腔内存在有尿素酶活性的细菌。

但呼气试验仅能提供Hp存在的信息，而不能区分消化道疾病，无法代替胃镜检查，不能作为有上消化道症状儿童的最初评价方法。

（5）血清学检查：Hp的血清学诊断是非侵袭和间接的方法主要用于流行病学或筛选，不能单纯作为Hp感染最初的诊断工具，除非和其他方法联合应用。血清学检查的基础是Hp具有诱导机体局部和全身产生免疫反应的能力，用细菌凝集、补体结合和ELISA三种方法能检测到Hp抗体，ELISA由于操作简单，诊断快速，价格便宜和敏感性高等因素，故临床应用较多。

ELISA方法有2种：

①定性试验：以阴或阳性表示，不仅用于血清，也可用于唾液、牙龈分泌物特别适用儿童，缺点是假阳性率高，故阳性结果常需补充另一个肯定方法。

②定量试验：由机器测试，结果更精确还可用于治疗后的随访检查。

血清学试验由于为非侵入性且简单，是一个理想的筛选试验，小儿中由于Hp感染比成人少。阳性发现较成人更有助于诊断，文献报道小儿中IgG抗体含量与细菌的多少或胃炎组织学严重程度之间有一定相关性。但血清学不能作为单一的诊断试验用且因Hp根除后抗体下降缓慢，故也不能用于抗菌治疗后的即刻随访

血Hp免疫印迹法：Hp-IgG抗体、cagA、vacA蛋白抗体，可用于区分感染的菌株的类型，但价格昂贵。

Hp诊断检测方法的比较。

正电荷的染料有哪些？

橙色粉末。溶于水、乙醇。溶液为橙**带绿色荧光。pH值为8.4～10.4则无荧光。能镶嵌于两个相邻的碱基对之间，使部分双螺旋DNA松开，该两个碱 基对的距离拉大一倍。这样的DNA复制过程中，会使DNA链增加或缺失一个碱基，造成移码突变。

熔点:165℃

相对密度:-

溶解性:soluble

现在常用的核酸染料有哪几种

正离子染料

cationic dyes

在水溶液中能形成有色正离子的一类碱性染料。适用于酸改性聚丙烯腈（腈纶）纤维的着色。正离子染料按其正电荷在分子中所处部位，分为以下三种类型：

隔离型 分子结构与分散染料相似，只是另外具有与发色团共轭体系相隔离而定域的正电荷，这个正电荷能与酸改性纤维相吸附，例如：

□此类染料耐晒，其色泽、强度和坚牢度与分散染料相似，但色泽的鲜艳程度和着色的强度则远不如三苯甲烷染料。

共轭型 正电荷与发色团共轭体系共轭而离域，也就是共轭键中□电子离域，例如：

□此类染料色泽最鲜艳，着色力也最高，其具体结构为□嗪、三芳甲烷、氮杂菁、多次甲基、多氮杂次甲基等类型。

胺盐型 分子结构为吖啶橙类的染料，在中性或碱性介质中不带形式正电荷，唯有在酸性介质中才因质子化而带正电荷。此类染料在酸性介质中可染丙烯酸系纤维；用于混纺纤维时，能导致羊毛、尼龙、聚酯等纤维的严重沾色，例如：

□此类染料的水溶性随负离子不同而异。这一特性常在染料合成过程中加以利用，使染料易于析出而得精制产品。举例：选用染料EMB红 色光：蓝光红

PH值：一般酸性染料上染锦纶的PH值应控制在4.5-4.8之间。

温度：酸性染料上染锦纶起始温度一般在30℃，升至98℃再保温30min。

浴比：一般浴比控制在1：25。

电解质的量（电解质在于PH值低于等电点时起缓染作用）

（电解质在于PH值高于等电点时起促染作用）

处方： EMB红 X

始染PH值 4.8

染色温度 98

浴比 1：25

工艺流程:30℃(放布)→98℃(加酸)→保温30min→取出水洗

基因突变

常用的核酸染料有:

1、EB染料

EB属于核酸分子嵌入剂，通常用于分子遗传学、DNA和染色质结构分析等研究中，特别是国内很多实验室仍在使用EB进行凝胶核酸电泳实验的染色。

EB是极易渗透细胞膜与胞内DNA嵌合的小分子，它具有平面共轭大环结构，是典型的DNA

分子插入试剂，菲啶环插入到DNA分子的碱基对之间，与DNA嵌合形成稳定的复合物，并影响DNA

的复制，破坏正常的遗传生理现象。EB作为诱变性的化合物，它在人体中诱导突变的机制是不可逆转的。

2、GoldView染料

GoldView(GV)是一种可代替溴化乙锭（EB）的新型核酸染料，其灵敏度与EB相当，使用方法与之完全相同。在紫外透射光下双链DNA呈现绿色荧光，也可用于RNA染色。

实质上，所谓的Goldview就是吖啶橙，也就是传说中的AO，有一种传统的细胞凋亡试验，采用的染料正是吖啶橙，也就是AO/EB染色试验，EB无法穿透完整的细胞膜，而AO可以穿过细胞膜染上细胞核，以此来区分凋亡和未凋亡的细胞。

3、GelRed 和 GelGreen染料

GelRed

和GelGreen

是两种集高灵敏、低毒性和超稳定于一身的极佳的荧光核酸凝胶染色试剂。其水溶染色剂通过美国环保局安全认定，废弃物可直接倒入下水道，而不会造成任何环境污染。

GelRed

和 GelGreen

的特殊化学结构使其难以穿透细胞膜进入细胞，正是这一特性降低了染料的细胞毒性。不过也正是因为如此，其价格大约是GoldView的十倍左右。

扩展资料

核酸染料的科研应用：

1、免疫分析

荧光标记的单克隆抗体技术为流式细胞仪在研究细胞膜和细胞内各种功能性抗原、肿瘤基因蛋白等领域扩展了无限的应用空间。

荧光探针可以通过蛋白质交联剂共价结合在单克隆抗体上。免疫荧光标记最常用的染料有异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)、藻红蛋白（PE）以及AlexaFluor系列染料等。

2、核酸检测

核酸荧光染料对细胞核染色后定量测量细胞所发出的荧光强度，就可以确定细胞核中DNA、RNA的含量，并可以对细胞周期和细胞的增殖状况进行分析。

有多种荧光染料可以对细胞中的DNA或RNA染色，常用的DNA染料包括碘化丙啶(PI)、DAPI、Hoechst 33342等，RNA染料有噻唑橙、吖啶橙等。

百度百科-荧光染料

吖啶橙染色怎么用于细胞自噬

基因突变

科技名词定义中文名称：基因突变 英文名称：gene mutation 定义：由于核酸序列发生变化，包括缺失突变、定点突变、移框突变等，使之不再是原有基因的现象。 应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；基因表达与调控（二级学科）

基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

基因突变（gene mutation）是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因，也指具有这一突变基因的个体。

基因突变通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，基因突变也是生物进化的重要因素之一，所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型，为育种工作提供素材，所以它还有科学研究和生产上的实际意义。

基因突变首先由T.H.摩尔根于1910年在果蝇中发现。H.J.马勒于1927年、L.J.斯塔德勒于1928年分别用X射线等在果蝇、玉米中最先诱发了突变。1947年C.奥尔巴克首次使用了化学诱变剂，用氮芥诱发了果蝇的突变。1943年S.E.卢里亚和M.德尔布吕克最早在大肠杆菌中证明对噬菌体抗性的出现是基因突变的结果。接着在细菌对于链霉素和磺胺药的抗性方面获得同样的结论。于是基因突变这一生物界的普遍现象逐渐被充分认识，基因突变的研究也进入了新的时期。1949年光复活作用发现后，DNA损伤修复的研究也迅速推进。这些研究结果说明基因突变并不是一个单纯的化学变化，而是一个和一系列酶的作用有关的复杂过程。

1958年S.本泽发现噬菌体T4的rⅡ基因中有特别容易发生突变的位点──热点，指出一个基因的某一对核苷酸的改变和它所处的位置有关。

1959年E.佛里兹提出基因突变的碱基置换理论，1961年F.H.C.克里克等提出移码突变理论（见遗传密码）。随着分子遗传学的发展和DNA核苷酸顺序分析等技术的出现，现在已能确定基因突变所带来的DNA分子结构改变的类型，包括某些热点的分子结构，并已经能够进行定向诱变。

不论是真核生物还是原核生物的突变，也不论是什么类型的突变，都具有随机性、低频性和可逆性等共同的特性。

普遍性

基因突变在自然界各物种中普遍存在。

随机性

T.H.摩尔根在饲养的许多红色复眼的果蝇中偶然发现了一只白色复眼的果蝇。这一事实说明基因突变的发生在时间上、在发生这一突变的个体上、在发生突变的基因上，都是随机的。以后在高等植物中所发现的无数突变都说明基因突变的随机性。在细菌中则情况远为复杂。在含有某一种药物的培养基中培养细菌时往往可以得到对于这一药物具有抗性的细菌，因此曾经认为细菌的抗药性的产生是药物引起的，是定向的适应而不是随机的突变。S.卢里亚和M.德尔布吕克在1943年首先用波动测验方法证明在大肠杆菌中的抗噬菌体细菌的出现和噬菌体的存在无关。J.莱德伯格等在1952年又用印影接种方法证实了这一论点。方法是把大量对于药物敏感的细菌涂在不含药物的培养基表面，把这上面生长起来的菌落用一块灭菌的丝绒作为接种工具印影接种到含有某种药物的培养基表面，使得两个培养皿上的菌落的位置都一一对应。根据后一培养基表面生长的个别菌落的位置，可以在前一培养皿上找到相对应的菌落。在许多情况下可以看到这些菌落具有抗药性。由于前一培养基是不含药的，因此这一实验结果非常直观地说明抗药性的出现不依赖于药物的存在，而是随机突变的结果，只不过是通过药物将它们检出而已。

稀有性

在第一个突变基因发现时，不是发现若干白色复眼果绳而是只发现一只，说明突变是极为稀有的，也就是说野生型基因以极低的突变率发生突变（一些有代表性的基因突变率见表）。在有性生殖的生物中，突变率用每一配子发生突变的概率，也就是用一定数目配子中的突变型配子数表示。在无性生殖的细菌中，突变率用每一细胞世代中每一细菌发生突变的概率，也就是用一定数目的细菌在分裂一次过程中发生突变的次数表示。据估计，在高等生物中，大约10^5~10^8个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变。虽然基因突变的频率很低，但是当一个种群内有许多个体时，就有可能产生各种各样的随机突变，足以提供丰富的可遗传的变异。

可逆性

野生型基因经过突变成为突变型基因的过程称为正向突变。正向突变的稀有性说明野生型基因是一个比较稳定的结构。突变基因又可以通过突变而成为野生型基因，这一过程称为回复突变。从表中同样可以看到回复突变是难得发生的，说明突变基因也是一个比较稳定的结构。不过，正向突变率总是高于回复突变率，这是因为一个野生型基因内部的许多位置上的结构改变都可以导致基因突变，但是一个突变基因内部只有一个位置上的结构改变才能使它恢复原状。

少利多害性

一般基因突变会产生不利的影响，被淘汰或是亡，但有极少数会使物种增强适应性。

不定向性

例如控制黑毛A基因可能突变为控制白毛的a+或控制绿毛的a-基因。

有益性

一般基因突变是有害的，但是有极为少数的是有益突变。例如一只鸟的嘴巴很短，突然突变变种后，嘴巴会变长，这样会容易捕捉食物或水。

一般，基因突变后身体会发出抗体或其他修复体进行自行修复。可是有一些突变是不可回转性的。突变可能导致立即亡，也可以导致惨重后果，如器官无法正常运作，DNA严重受损，身体免疫力低下等。如果是有益突变，可能会发生奇迹，如身体分泌中特殊变种细胞来保护器官，身体，或在一些没有受骨骼保护的部位长出骨骼。基因与DNA就像是每个人的身份证，可他又是一个人的先知，因为它决定着身体的衰老、病变、亡的时间。

独立性

某一基因位点的一个等位基因发生突变，不影响另一个等位基因，即等位基因中的两个基因不会同时发生突变。

①隐性突变：当代不表现，F2代表现。

②显性突变：当代表现，与原性状并存，形成镶嵌现象或嵌合体。

重演性

同一生物不同个体之间可以多次发生同样的突变。

种类

基因突变可以是自发的也可以是诱发的。自发产生的基因突变型和诱发产生的基因突变型之间没有本质上的不同，基因突变诱变剂的作用也只是提高了基因的突变率。

按照表型效应，突变型可以区分为形态突变型、生化突变型以及致突变型等。这样的区分并不涉及突变的本质，而且也不严格。因为形态的突变和致的突变必然有它们的生物化学基础，所以严格地讲一切突变型都是生物化学突变型。

根据碱基变化的情况，基因突变一般可分为碱基置换突变（base substitution和移码突变（frameshift mutation）两大类。

碱基置换突变

指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，也称为点突变（point mutation）。点突变分转换和颠换两种形式。如果一种嘌呤被另一种嘌呤取代或一种嘧啶被另一种嘧啶取代则称为转换（transition）。嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤的突变则称为颠换（transversion）。由于DNA分子中有四种碱基，故可能出现4种转换和8种颠换（见上图）。在自然发生的突变中，转换多于颠换。

碱基对的转换可由碱基类似物的掺入造成。例如，5-溴尿嘧啶(5-bromouracil，BU）是一种与胸腺嘧啶类似的化合物，具有酮式和烯醇式两种结构，且两者可以互变，一般酮式较易变为烯醇式。当DNA复制

时，酮式BU代替了T，使A-T碱基对变为A-BU；第二次复制时，烯醇式BU能和G配对，故出现G-BU碱基对；第三次复制时，G和C配对，从而出现G-C碱基对，这样，原来的A-T碱基对就变成G-C碱基对（见左图）。

碱基对的转换也可由一些化学诱变剂诱变所致。例如，亚硝酸类能使胞嘧啶（C）氧化脱氨变成尿嘧啶（U），在下一

次复制中，U不与G配对，而与A配对；复制结果C-G变为T-A（见右图）。又如，烷化剂中的芥子气和硫酸二乙酯可使G发生乙基化，成为烷基化鸟嘌呤（mG），结果，mG不与C配对，而与T配对，经过复制，G-C变为A-T。

移码突变

指DNA片段中某一位点插入或丢失一个或几个（非3或3的倍数）碱基对时，造成插入或丢失位点以后的一系列编码顺序发生错位的一种突变。它可引起该位点以后的遗传信息都出现异常。发生了移码突变的基因在表达时可使组成多肽链的氨基酸序列发生改变，从而严重影响蛋白质或酶的结构与功能。吖啶类诱变剂如原黄素、吖黄素、吖啶橙等由于分子比较扁平，能插入到DNA分子的相邻碱基对之间。如在DNA复制前插入，会造成1个碱基对的插入；若在复制过程中插入，则会造成1个碱基对的缺失，两者的结果都引起移码突变。

缺失突变

基因也可以因为较长片段的DNA的缺失而发生突变。缺失的范围如果包括两个基因，那么就好象两个基因同时发生突变，因此又称为多位点突变。由缺失造成的突变不会发生回复突变。所以严格地讲，缺失应属于染色体畸变。

插入突变

一个基因的DNA中如果插入一段外来的DNA，那么它的结构便被破坏而导致突变。大肠杆菌的噬菌体Mu-1和一些插入顺序（IS）以及转座子（见转座因子）都是能够转移位置的遗传因子，当它们转移到某一基因中时，便使这一基因发生突变。许多转座子上带有抗药性基因，当它们转移到某一基因中时，一方面引起突变，另一方面使这一位置上出现一个抗药性基因。插入的DNA分子可以通过切离而失去，准确的切离可以使突变基因回复成为野生型基因。这一事件的出现频率并不由于诱变剂的处理而提高。

影响同义突变

无论是碱基置换突变还是移码突变，都能使多肽链中氨基酸组成或顺序发生改变，进而影响蛋白质或酶的生物功能，使机体的表型出现异常。碱基突变对多肽链中氨基酸序列的影响一般有下列几种类型。

⑴同义突变（same sense mutation）：碱基置换后，虽然每个密码子变成了另一个密码子，但由于密码子的简并性，因而改变前、后密码子所编码的氨基酸不变，故实际上不会发生突变效应。例如，DNA分子模板链中GCG的第三位G被A取代，变为GCA，则mRNA中相应的密码子CGC就变为CGU，由于CGC和CGU都是编码精氨酸的密码子，故突变前后的基因产物（蛋白质）完全相同。同义突变约占碱基置换突变总数的25﹪。

错义突变

错义突变（missense mutation）：碱基对的置换使mRNA的某一个密码子变成编码另一种氨基酸的密码子的突变称为错义突变。错义突变可导致机体内某种蛋白质或酶在结构及功能发生异常，从而引起疾病。如人类正常血红蛋白β链的第六位是谷氨酸，其密码子为GAA或GAG，如果第二个碱基A被U替代，就变成GUA或GUG，谷氨酸则被缬氨酸所替代，形成异常血红蛋白HbS，导致个体产生镰形细胞贫血，产生了突变效应。

无义突变

无义突变（nonsense mutation）：某个编码氨基酸的密码突变为终止密码，多肽链合成提前终止，产生没有生物活性的多肽片段，称为无义突变。例如，DNA分子中的ATG中的G被T取代时，相应mRNA链上的密码子便从UAC变为UAA，因而使翻译就此停止，造成肽链缩短。这种突变在多数情况下会影响蛋白质或酶的功能。

终止密码

终止密码突变（terminator codon mutation）：基因中一个终止密码突变为编码某个氨基酸的密码子的突变称为终止密码突变。由于肽链合成直到下一个终止密码出现才停止，因而合成了过长的多肽链，故也称为延长突变。例如，人血红蛋白α链突变型Hb Constant Spring比正常人α珠蛋白链多了31个氨基酸。

影响因素外因

物理因素：x射线、激光、紫外线、伽马射线等。

化学因素：亚硝酸、黄曲霉素、碱基类似物等。

生物因素：某些病毒和细菌等。

内因

DNA复制过程中，基因内部的脱氧核苷酸的数量、顺序、种类发生了局部改变从而改变了遗传信息

编辑本段应用

对于人类来讲，基因突变可以是有用的也可以是有害的。

诱变育种

通过诱发使生物产生大量而多样的基因突变，从而可以根据需要选育出优良品种，这是基因突变的有用的方面。在化学诱变剂发现以前，植物育种工作主要采用辐射作为诱变剂；化学诱变剂发现以后，诱变手段便大大地增加了。在微生物的诱变育种工作中，由于容易在短时间中处理大量的个体，所以一般只是要求诱变剂作用强，也就是说要求它能产生大量的突变。对于难以在短时间内处理大量个体的高等植物来讲，则要求诱变剂的作用较强，效率较高并较为专一。所谓效率较高便是产生更多的基因突变和较少的染色体畸变。所谓专一便是产生特定类型的突变型。以色列培育“彩色青椒”关键技术就是把青椒种子送上太空，使其在完全失重状态下发生基因突变来育种。

害虫防治

用诱变剂处理雄性害虫使之发生致的或条件致的突变，然后释放这些雄性害虫，便能使它们和野生的雄性昆虫相竞争而产生致

的或不育的子代。

诱变物质的检测

多数突变对于生物本身来讲是有害的，人类的癌症的发生也和基因突变有密切的关系，因此环境中的诱变物质的检测已成为公共卫生的一项重要任务。

检测方法

从基因突变的性质来看，检测方法分为显性突变法、隐性突变法和回复突变法三类。①显性致突变法，用待测物质处理雄性小鼠，使处理的雄鼠和未处理的雌鼠交配，观察母鼠子宫中的胎数，胎数愈多则说明诱发的显性致突变愈多。这一方法适用于慢性处理，其优点是可靠性较大，而且测试对象是哺乳动物。缺点是不能区别出药物对遗传物质的诱变作用和对于胚胎发育的其他毒理效应。②隐性突变法，一般采用某些隐性突变基因呈杂合状态的动植物作为测试对象，如果经某种药物处理后出现这一隐性性状，便说明这一药物诱发了这一隐性突变。小鼠中有多个隐性突变基因呈杂合状态的品系，可以用它来同时测定几个座位上诱发的基因突变。这一方法的优点是所测得的是哺乳动物中的基因突变，缺点是灵敏度较低，而且必须具备特殊的动植物品系，实验周期也较长。CIB法是用果蝇作为测试对象的一种检测方法。主要用来检测X染色体上发生的隐性致突变。果蝇的生活周期较短，所以这一方法的实验周期也较短。③回复突变法，一种根据回复突变诱发频率检测诱变物质的方法，由B.艾姆斯在1973年所首创，又称艾姆斯测验。测试对象是鼠伤寒沙门氏菌的几个组氨酸缺陷型菌株，包括碱基置换突变型和移码突变型。在检测系统中还包括大鼠的肝脏微粒体活化系统(S9），其中的酶能使一些前诱变剂转变为诱变剂。虽然在这里测试对象是细菌，而不是哺乳动物，但是由于这一检测系统简便易行，灵敏度较高，所以常用来作为诱变物质检测初步筛选的短期测试系统，用这种方法已经对几百种物质进行了测试，发现大约90%的致癌物质具有诱变作用。④中间宿主扩散盒法，为了能使回复突变法更接近于哺乳动物活体中的情况，有人把测试的细胞放在一种特制的小盒中，小盒的膜只允许溶液通过。把这种小盒埋藏在动物腹腔内，用待测物质处理动物，经过一定的时间后把小盒取出，测定小盒中被诱发回复突变的细胞数。

除了用来检测基因突变的许多方法以外，还有许多用来检测染色体畸变和姐妹染色单体互换的测试系统。当然对于药物的致癌活性的最可靠的测定是哺乳动物体内致癌情况的检测。但是利用微生物中诱发回复突变这一指标作为致癌物质的初步筛选，仍具有重要的实际意义（见毒理遗传学）。

诱发机制碱基置换突变

可以通过两个途径即碱基结构类似物的参入和诱变剂或射线引起的化学变化来进行。

①　类似物的参入　5-溴尿嘧啶(BU）是胸腺嘧啶的结构类似物。它只是在第5位碳原子上以溴原子代替了胸腺嘧啶的甲基（─GH3），并且因此更易以烯醇式出现（图2）。基因突变

大肠杆菌在含有BU的培养基中培养后，细菌的 DNA中的一部分胸腺嘧啶被BU所取代，并且最后在培养物中可以发现有少数突变型细菌出现，取代BU的量愈大则突变型愈多。突变型细菌在不含有BU的培养基中长久培养时，不改变它的突变型性状，可是把突变型细菌在含有BU的培养基中培养后，又可以发现少数由于发生回复突变而出现的野生型细菌。BU的诱变作用可以表示。首先在DNA复制过程中酮式的BU代替了胸腺嘧啶T而使A:T碱基对变为A:BU，在下一次DNA复制中烯醇式的BU*和鸟嘌呤G配对而出现G∶BU碱基对，最后在又一次复制中鸟嘌呤G和胞嘧啶C配对而终于出现G:C碱基对，完成了碱基的置换。这里BU所起的作用是促成这一置换，起促成作用的原因是由于嘧啶的 5位上溴原子代替了甲基后便较多地出现烯醇式的嘧啶。

同一理论还可以用来说明 BU是怎样诱发 的置换突变或者突变型的回复突变（图4)

2-氨基嘌呤等其他碱基结构类似物同样具有诱变作用。

②药物或射线引起的化学变化　亚硝酸能够作用于腺嘌呤(A）的氨基而使它变为次黄嘌呤(HX）；可以作用于胞嘧啶（c）而使它变为尿嘧啶（U）。这两种氨基到酮基的变化带来碱基配对关系的改变，从而通过 DNA复制而造成A∶T→G∶C或者 G∶C→A∶T置换。

羟胺只和胞嘧啶发生专一性的反应，所以它几乎只诱发置换而不诱发置换。此外，pH值低或高温都可以促使DNA分子失去碱基特别是嘌呤，导致碱基置换。

紫外线的照射使 DNA分子上邻接的碱基形成二聚体，主要是胸腺嘧啶二聚体T-T。二聚体的形成使DNA双链呈现不正常的构型（见DNA损伤修复），从而带来致效应或者导致基因突变，其中包括多种类型的碱基置换。

移码突变

诱发移码突变的诱变剂种类较少，主要是吖啶类染料（图6）。这些染料分子能够嵌入DNA分子中，从而使DNA复制发生差错而造成移码突变。

定向诱变

利用重组DNA技术使DNA分子在指定位置上发生特定的变化，从而收到定向的诱变效果。例如将DNA分子用某一种限制性核酸内切酶处理，再用分解DNA单链的核酸酶S1处理，以去除两个粘性末端的单链部分，然后用噬菌体T4连接酶将两个平头末端连接起来，这样就可得到缺失了相应于这一限制性内切酶的识别位点的几个核苷酸的突变型。相反地，如果在四种脱氧核苷三磷酸(dNTP）存在的情况下加入 DNA多聚酶Ⅰ，那么进行互补合成的结果就得到多了相应几个核苷酸的两个平头末端。在T4接连酶的处理下，便可以在同一位置上得到几个核苷酸发生重复的突变型。

在指定的位置上也可以定向地诱发置换突变。诱变剂亚硫酸氢钠能够使胞嘧啶脱氨基而成为尿嘧啶，但是这种作用只限于 DNA单链上的胞嘧啶而对于双链上的胞嘧啶则无效。用识别位点中包含一个胞嘧啶的限制性内切酶处理DNA分子，使粘性末端中的胞嘧啶得以暴露（例如HindⅢ的识别位点是，经限制酶HindⅢ处理后得到粘性末端，中间的这一胞嘧啶便暴露了）。经亚硫酸氢钠处理后胞嘧啶（c）变为尿嘧啶（U)。通过DNA复制原来的碱基对C∶G便转变成为 T∶A。这样一个指定位置的碱基置换突变便被诱发。

还可以把人工合成的低聚核苷酸片段引入基因组中，以一定的方式改变某一基因等。

自发突变

所谓自发突变是指未经诱变剂处理而出现的突变。从诱变机制的研究结果来看，自发突变的原因不外乎以下几种。①背景辐射和环境诱变。短波辐射在宇宙中随时都有，实验说明辐射的诱变作用不存在阈效应，即任何微弱剂量的辐射都具有某种程度的诱变作用，因此自发突变中可能有一小部分是短波辐射所诱发的突变，有人估计果蝇的这部分突变约占自发突变的 0.1%。此外，接触环境中的诱变物质也是自发突变的一个原因。②生物自身所产生的诱变物质的作用。过氧化氢是一种诱变剂。在用过氧化氢作诱变处理时加入过氧化氢酶可以降低诱变作用，如果同时再加入氰化钾(KCN）则诱变作用又重新提高。这是因为KCN是过氧化氢酶的抑制剂。另外又发现在未经诱变处理的细胞群体中加入KCN时，可以提高自发突变率，说明细胞自身所产生的过氧化氢是一部分自发突变的原因。在一些高等植物和微生物中曾经发现一些具有诱变作用的物质，在长久储藏的洋葱和烟草等种子中也曾经得到具有诱变作用的抽提物。③碱基的异构互变效应。天然碱基结构类似物5-溴尿嘧啶所以能诱发碱基置换突变，是因为5位（图2）上的溴原子促使BU较多地以烯醇式结构出现。在正常的情况下酮式和烯醇式之间的异构互变也以极低的频率发生着，它必然同样地造成一部分并不起源于环境因素的自发突变。此外，推测氨基和亚氨基之间的异构互变同样是自发突变的一个原因。严格地讲，这才是真正的自发突变。核苷酸还可以有其他形式的异构互变，它们同样可能是自发突变的原因。

影响因素内在因素

突变是一系列变化的结果。影响这一系列变化的任何一个环节的因素都会对于突变型的出现有一定的影响。

诱变剂接触 DNA以前必须首先进入细胞，才能诱发突变。高等植物对于紫外线的诱变作用较不敏感的原因就是因为紫外线不易穿透它的细胞壁。化学药品的渗透和细胞膜的结构有很大的关系。鼠伤寒沙门氏菌有一个改变细胞膜成分的突变型深度粗糙 (rfa），它使细胞膜对于许多药物的渗透性增大，从而提高了细胞对许多化学诱变剂的敏感性。

细胞中的酶可以破坏进入细胞的诱变剂，从而减弱诱变效果。例如，过氧化氢酶可以减弱过氧化氢的诱变效果。一些没有诱变作用的物质也可以因为细胞中的酶的活化作用而使该物质转变成为诱变剂，这些物质称为前诱变剂。例如陆蒽酮本身没有诱变作用，但可以通过肝脏中的羟化酶的作用而转变为诱变剂海蒽酮（图7）。

基因突变

诱变剂接触DNA以后，能使DNA发生局部的损伤，这些损伤如果未经修复，便可阻碍 DNA的复制而造成细胞亡。修复 DNA损伤的机制有两类：一类称为无误修复，它使 DNA恢复原状但不带来突变；另一类称为易误修复或称错误倾向修复，它使DNA复制继续进行，但也常同时带来基因突变。

细胞中有关 DNA损伤修复的酶活性的改变，可以改变细胞对于诱变剂的杀伤作用或诱变作用的反应。由于基因突变而使不论哪一种有关 DNA损伤修复的酶失活时，都必然导致细胞对于紫外线或其他诱变剂的杀伤作用变得更为敏感。可是就诱变结果来讲，则要看这酶是涉及无误修复，还是易误修复。如果属于前者，那么有关的基因发生突变时将使突变更易发生，如果属于后者，那么有关的基因发生突变时将使突变更不易发生，因此这些突变型分别称为增变基因和抗变基因。在大肠杆菌噬菌体T4中，基因43编码 DNA多聚酶。基因43的突变型有两种。一种是增变基因，它的 DNA多聚酶的核酸外切酶活性和多聚酶活性之比小于野生型的 DNA多聚酶；另一种是抗变基因，它的 DNA多聚酶的这两种活性比大于野生型的 DNA多聚酶。在其他生物如大肠杆菌、酵母菌和一些真核生物中也曾发现增变基因。

外界因素

①　温度，基因突变包括一系列生物化学变化，所以温度对于基因突变有一定的影响。在大肠杆菌中，组氨酸缺陷型（his-）在15℃到37℃范围内温度每升高 10℃自发回复突变率提高1～1.5倍，在0℃时不发生自发突变。果蝇的致突变的温度系数也在这范围内。在微生物和果蝇中，较短时间的温度改变，特别是不适宜于生存的较高温度的处理，都可以诱发突变；在果蝇中还有-6℃低温处理诱发突变的报道。②培养基成分，SOS是一种经诱导后才出现的易误修复机制。和诱导酶的合成一样，蛋白质合成是使细菌细胞中出现SOS机制的必要因素，所以培养基中一切影响蛋白质合成的因素都会影响基因突变。③抗变剂和助变剂，能够促进另一诱变剂的作用的物质称为助变剂。例如，色氨酸烧焦后产生两种诱变剂和助变剂。

已经知道亚硝基胍(NTC）是一种高效诱变剂。在一定条件下，NTG的诱变效果能被氯化钴和活体红细胞中的含硫化合物减低，说明氯化钴和红细胞中存在着的某种物质具有抗变作用。这些能够降低自发或诱发突变率的物质称为抗变剂。此外，某些多肽如白肽素等也都被证明是抗变剂。

详见细胞自噬预实验

化学染色法

1、 试验目的

通过化学染料吖啶橙（acridine orange，AO）染色木犀草素处理后的HepG2细胞判断木犀草素是否诱导HepG2细胞发生自噬。

2、 试验原理

3，6－（二甲胺基）吖啶盐酸盐，分子式C17H19N3 · HCl · ZnCl2, 分子量438.12g/mol,是一种荧光色素，其检测激发滤光片波长488nm,阻断滤光片波长515nm。它与细胞中DNA和RNA结合量存在差别，可发出不同颜色的荧光，与DNA结合量少发绿色荧光，与RNA结合量多发桔**或桔红色荧光。该染料具有膜通透性，能透过细胞膜，使核DNA和RNA染色。AO也可以渗透进入酸性细胞器，例如自噬溶酶体，发生自噬的细胞经吖啶橙染色，在荧光显微镜下可观察到红**点状体，称为酸性小体，当PH值较低的时候，AO发出红色荧光，且强度与酸性程度相关。所以在AO标记的细胞中，酸性囊泡细胞器结构可以通过荧光显微镜下观察到。