能夠引起突變的化學物質，已知的有烷化劑、堿基類似物(base analog)、羥胺(hydroxylamine)、吖啶色素等。烷化劑帶有一個或多個活潑的烷基。通過烷基置換，取代其它分子的氫原子稱為"烷化作用"所以這類物質稱烷化劑；堿基類似物可以作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去，使DNA復制時發生配對錯誤，從而引起有機體變異；

通過對上千種化學物質的誘變作用進行研究，發現從簡單的無機物到復雜的有機物，金屬離子、生物堿、生長刺激素、抗生素、農藥、滅菌劑、色素、染料等都可以誘發突變。根據化學誘變劑對DNA作用方式的不同，可以將它們分為以下三類。（一）是能夠改變DNA化學結構的誘變劑，如亞硝酸和烷化劑等。亞硝酸具有氧化脫氨作用，它能使腺嘌呤（A）脫去氨基變成次黃嘌呤（H），胞嘧啶（C）脫去氨基變成尿嘧啶（U）。在DNA分子第一次復制時，H與C配對，U與A配對。第二次復制時，C與G配對，A與T配對。于是，經過兩次復制，原來的A—T堿基對就變成了G—C堿基對，而G—C堿基對卻變成了A-T堿基對。常見的烷化劑有硫酸二乙酯、乙烯亞胺、甲基磺酸乙二酯、亞硝基甲基脲等。烷化劑有一個或幾個不穩定的烷基，能夠與DNA分子的堿基發生化學反應，置換其中某些基團的氫原子，從而改變堿基的化學結構，使DNA分子復制時出現堿基配對的差錯，最終導致基因突變。（二）是堿基類似物，它們的分子結構與DNA分子中的堿基十分相似。在DNA分子復制時，這些堿基類似物能夠以假亂真，作為DNA的組成成分加入到DNA分子中，從而引起基因突變。常見的堿基類似物有5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤等。還有一類是吖啶類化合物，它們可以插入DNA分子結構中，使DNA分子在復制或轉錄時出現差錯而導致突變。（三）生物誘變因素這類因素很簡單，一些逆轉錄病毒，如乙肝病毒將其自身的DNA導入到人細胞DNA 中，引起基因突變。

生活中會造成基因突變的化學因素有：亞硝酸、黃曲霉素、堿基類似物等。常見的類似物有5-溴尿嘧啶和2-氨基嘌呤。這些化學物質會改變生物體內核酸的堿基，從而誘發基因突變。原理如下：亞硝酸能夠作用于腺嘌呤(A）的氨基而使它變為次黃嘌呤(HX）；可以作用于胞嘧啶（c）而使它變為尿嘧啶（U）。這兩種氨基到酮基的變化帶來堿基配對關系的改變，從而通過 DNA復制而造成A∶T→G∶C或者 G∶C→A∶T置換。所以生活中盡量少吃泡菜。5-溴尿嘧啶（BU）是胸腺嘧啶的結構類似物，首先在DNA復制過程中酮式的BU代替了胸腺嘧啶T而使A:T堿基對變為A:BU，在下一次DNA復制中烯醇式的BU*和鳥嘌呤G配對而出現G∶BU堿基對，最后在又一次復制中鳥嘌呤G和胞嘧啶C配對而終于出現G:C堿基對，完成了堿基的置換。這里BU所起的作用是促成這一置換，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較多地出現烯醇式的嘧啶。

引起基因突變的因素主要可以分為以下三大類。物理因素：x射線、激光、紫外線、伽馬射線等；生物因素：某些病毒和細菌等；化學因素：亞硝酸、黃曲霉素、堿基類似物等。　　誘發機制編輯堿基置換突變，可以通過兩個途徑即堿基結構類似物的參入和誘變劑或射線引起的化學變化來進行。　　①　類似物的參入　5-溴尿嘧啶(BU)是胸腺嘧啶的結構類似物。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現(圖2)。基因突變　　大腸桿菌在含有BU的培養基中培養后，細菌的 DNA中的一部分胸腺嘧啶被BU所取代，并且最后在培養物中可以發現有少數突變型細菌出現，取代BU的量愈大則突變型愈多。突變型細菌在不含有BU的培養基中長久培養時，不改變它的突變型性狀，可是把突變型細菌在含有BU的培養基中培養后，又可以發現少數由于發生回復突變而出現的野生型細菌。BU的誘變作用可以表示。首先在DNA復制過程中酮式的BU代替了胸腺嘧啶T而使A:T堿基對變為A:BU，在下一次DNA復制中烯醇式的BU*和鳥嘌呤G配對而出現G∶BU堿基對，最后在又一次復制中鳥嘌呤G和胞嘧啶C配對而終于出現G:C堿基對，完成了堿基的置換。這里BU所起的作用是促成這一置換，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較多地出現烯醇式的嘧啶。　　同一理論還可以用來說明 BU是怎樣誘發 的置換突變或者突變型的回復突變。　　2-氨基嘌呤等其他堿基結構類似物同樣具有誘變作用。　　②藥物或射線引起的化學變化　亞硝酸能夠作用于腺嘌呤(A)的氨基而使它變為次黃嘌呤(HX);可以作用于胞嘧啶(c)而使它變為尿嘧啶(U)。這兩種氨基到酮基的變化帶來堿基配對關系的改變，從而通過 DNA復制而造成A∶T→G∶C或者 G∶C→A∶T置換。　　羥胺只和胞嘧啶發生專一性的反應，所以它幾乎只誘發置換而不誘發置換。此外，pH值低或高溫都可以促使DNA分子失去堿基特別是嘌呤，導致堿基置換。　　紫外線的照射使 DNA分子上鄰接的堿基形成二聚體，主要是胸腺嘧啶二聚體T-T。二聚體的形成使DNA雙鏈呈現不正常的構型(見DNA損傷修復)，從而帶來致死效應或者導致基因突變，其中包括多種類型的堿基置換。　　移碼突變。誘發移碼突變的誘變劑種類較少，主要是吖啶類染料(圖6)。這些染料分子能夠嵌入DNA分子中，從而使DNA復制發生差錯而造成移碼突變。　　定向誘變。利用重組DNA技術使DNA分子在指定位置上發生特定的變化，從而收到定向的誘變效果。例如將DNA分子用某一種限制性核酸內切酶處理，再用分解DNA單鏈的核酸酶S1處理，以去除兩個粘性末端的單鏈部分，然后用噬菌體T4連接酶將兩個平頭末端連接起來，這樣就可得到缺失了相應于這一限制性內切酶的識別位點的幾個核苷酸的突變型。相反地，如果在四種脫氧核苷三磷酸(dNTP)存在的情況下加入 DNA多聚酶Ⅰ，那么進行互補合成的結果就得到多了相應幾個核苷酸的兩個平頭末端。在T4接連酶的處理下，便可以在同一位置上得到幾個核苷酸發生重復的突變型。　　在指定的位置上也可以定向地誘發置換突變。誘變劑亞硫酸氫鈉能夠使胞嘧啶脫氨基而成為尿嘧啶，但是這種作用只限于 DNA單鏈上的胞嘧啶而對于雙鏈上的胞嘧啶則無效。用識別位點中包含一個胞嘧啶的限制性內切酶處理DNA分子，使粘性末端中的胞嘧啶得以暴露(例如HindⅢ的識別位點是，經限制酶HindⅢ處理后得到粘性末端，中間的這一胞嘧啶便暴露了)。經亞硫酸氫鈉處理后胞嘧啶(c)變為尿嘧啶(U)。通過DNA復制原來的堿基對C∶G便轉變成為 T∶A。這樣一個指定位置的堿基置換突變便被誘發。　　還可以把人工合成的低聚核苷酸片段引入基因組中，以一定的方式改變某一基因等。　　自發突變。所謂自發突變是指未經誘變劑處理而出現的突變。從誘變機制的研究結果來看，自發突變的原因不外乎以下幾種。①背景輻射和環境誘變。短波輻射在宇宙中隨時都有，實驗說明輻射的誘變作用不存在閾效應，即任何微弱劑量的輻射都具有某種程度的誘變作用，因此自發突變中可能有一小部分是短波輻射所誘發的突變，有人估計果蠅的這部分突變約占自發突變的 0.1%。此外，接觸環境中的誘變物質也是自發突變的一個原因。②生物自身所產生的誘變物質的作用。過氧化氫是一種誘變劑。在用過氧化氫作誘變處理時加入過氧化氫酶可以降低誘變作用，如果同時再加入氰化鉀(KCN)則誘變作用又重新提高。這是因為KCN是過氧化氫酶的抑制劑。另外又發現在未經誘變處理的細胞群體中加入KCN時，可以提高自發突變率，說明細胞自身所產生的過氧化氫是一部分自發突變的原因。在一些高等植物和微生物中曾經發現一些具有誘變作用的物質，在長久儲藏的洋蔥和煙草等種子中也曾經得到具有誘變作用的抽提物。③堿基的異構互變效應。天然堿基結構類似物5-溴尿嘧啶所以能誘發堿基置換突變，是因為5位(圖2)上的溴原子促使BU較多地以烯醇式結構出現。在正常的情況下酮式和烯醇式之間的異構互變也以極低的頻率發生著，它必然同樣地造成一部分并不起源于環境因素的自發突變。此外，推測氨基和亞氨基之間的異構互變同樣是自發突變的一個原因。嚴格地講，這才是真正的自發突變。核苷酸還可以有其他形式的異構互變，它們同樣可能是自發突變的原因。

如同樓上所說，基因突變可以由許多生物中的物質引起，但這并不是說這些物質就有多么可怕。任何物質發揮作用都需要一定的量，離開了劑量來談突變或者致癌是毫無依據的。因此，即使生活中接觸這些，只要劑量在安全范圍內，就不會有危險。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的生活中那些化学物质可能会造成基因突变，其原理是什么？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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