食品中外源外源化学物致突变作用
毒理学考试重点
答：
15、致畸试验动物选择？P129
答：致畸试验中动物的选择，除参照毒性试验中选择动物的一般原则，即食性和对受试物代谢过程与人类相似、体型小、容易饲养和繁殖以及价廉外，还应特别注意妊娠期较短而一致、产仔数多和胎盘结构与人类接近且发畸形率较低等特点，一般选用两种哺乳动物，首先为大鼠，此外可采用小鼠或家兔。
24、生殖毒性：指外源化学物对雄性和磁性生殖功能或能力以及对后代产生的不良效应。
25、致畸物：能引起妊娠的人或试验动物产生畸胎的外源化学物。
26、致畸试验：指检查受试外源化学物能否通过妊娠母体引起胚胎毒性或后代畸形的动物试验。
27、致畸指数：母体LD50与胎仔最小致畸作用剂量之比。
28、胚胎毒性作用：指外源化学物对母体子宫内发育的胚胎或胎儿产生的毒性作用。
11、急性毒性试验观察指标有致死剂量或浓度，症状观察、病理学检查和其它指标观察（中毒症状、死亡与死亡时间、体重、其它指标）。
12、LD50的计算方法有寇氏法及改进寇氏法，概率单位-对数图解法，霍恩法。
三、简答题
1、反映毒作用终点的观察指标有哪几类，各自有何优缺点？ P24
答：反映毒性作用终点的观察指标可分为两类：一类是特异指标，优点是这类指标的出现于特定外源化学物之间有着明确的因果关系，常有助于中毒机制的阐明，不足之处是这样的指标在完成系统的毒理学研究之前常难以确定，而且由于指标的多种多样，无法对不同外源化学物的毒性大小进行比较；另一类是死亡指标，优点是该指标简单、客观、易于观察，可作为衡量不同作用部位和作用机制的外源化学物毒性大小的标准，缺点是不能反映毒作用的本质。
29、基因突变：也称点突变，是组成一个染色体的一个或几个基因中DNA序列发生的变化。
外源化学物致突变作用2
补产生的缺口；⑤DNA连接酶封闭，恢复原有
DNA序列。
（四）双链断裂修复
未修复的双链断裂启动DNA损伤反应
系统，使细胞阻滞于周期的某一期或诱发
细胞凋亡。
不是修复，是一种耐受过程，以容忍 损伤继续存在和高突变率情况来换取细胞 继续生存的耐受过程。
（五）交联修复：
一个突变，突变的菌株必需依赖外源性的组氨酸才能生长，
而在无组氨酸的选择性培养基上不能存活。致突变物可使 其基因发生回复突变，使它在缺乏组氨酸的培养基上也能 生长。计算诱发的回复菌落数即可判断化学毒物的致突变 性。
2. 常用菌株：鼠伤寒沙门菌组氨酸缺陷型突变株为指示 微生物。目前推荐使用 TA100 TA102 TA97 TA98
当细胞内发生DNA链内交联，会造成
双链的断裂，机体启动无误交联修复或易
误交联修复。
小结
修复的结果不全是有益的。
修复的途径是多种。
修复与突变不可分。
损伤－修复－突变
二、遗传因素对致突变作用的影响
（一）代谢酶遗传多态性
1、氧化代谢酶
芳烃羟化酶：催化多环芳烃等致癌物活化。
2、酯酶
环氧水化酶：活化酶，参与苯并（a）比代谢为终致癌物。
遗传学终点。
包括：基因突变，染色体畸变，染色体组畸变，DNA
原始损伤
（二）成套观察项目
1.原则
① 选择的遗传毒性试验应包括每一类型的遗传学 终点。 ② 应包括多种进化程度不同的物种,如原核细胞, 低等和高等真核细胞。 ③ 体内试验与体外试验配合。
2. HIC(1997)对于药品的遗传毒性评价 建议的实验组合为：
为增强对诱变物的敏感性加入一些附加突变：
食品毒理学名词解释
食品毒理学概念:研究食品中外源化学物的性质、来源与形成,它们的不良作用与可能的有益作用及其机制,并确定这些物质的安全限量和评定食品的安全性的一门学科。
作用:从毒理学的角度,研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理,检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围,从而达到确保人类的健康目的。
外源化学物:是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质,又称为“外源生物活性物质”。
食品安全性或安全食品的定义?食品中不应含有可能损害或威胁人体健康的有毒、有害物质或因素,从而导致消费者急性或慢性毒害或感染疾病,或产生危及消费者及其后代健康的隐患。
毒物:在一定条件下,以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质称为毒物。
毒素:是毒物的一种,特指由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。
中毒:毒物进入机体后,引起相应的病理过程(组织结构和功能损害、代谢障碍)叫中毒。
毒性:是指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力。
某种物质对生物机体损害能力越大,说明其毒性(毒力)也越大。
选择毒性:指一种化学物质只对某种生物产生损害作用,而对其他种类生物无害;或只对机体内某一组织器官发挥毒性,而对其他组织器官不具毒作用。
毒作用分类(1)速发或迟发性作用(2)局部或全身作用(3)可逆或不可逆作用(4)对形态或功能的影响(5)过敏性反应(6)特异体质反应损害作用:所致的机体生物学改变是持久的,可逆或不可逆的,造成机体功能容量,如进食量、体力劳动负荷能力等涉及解剖、生理、生化和行为等方面的指标的改变,维持体内的稳态能力下降,对额外应激状态的代偿能力降低以及对其他环境有害因素的易感性增高,使机体正常形态、生长发育过程受到影响,寿命缩短。
非损害作用:所致机体发生的一切生物学变化都是暂时和可逆的,应在机体代偿能力范围之内,不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变,不降低机体维持稳态的能力和对额外应激状态代偿的能力,不影响机体的功能容量的各项指标改变,也不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。
外源性化学物的致突变作用
真核生物染色体的特点
一．非重复序列 二．中度重复序列 三．高度重复序列—卫星DNA 四．多基因家族 五．中断基因：一个蛋白质的基因组成是由
许多不连续的基因外显子组成
蛋白质的合成
一．mRNA与遗传 密码
二．tRNA的结构和 功能
的失活
抗突变物在细胞内发生作用是十分复杂的，是个多
层次、多环节共同作用的结果，往往是多种机制在 抗突变的发生上都起着很重要的作用，因此，其抗
小
结
突变的发生需要从多个角度进行综合考虑。
考虑问题的主 要角度：
添加标题
待研究物对前体的代谢抑制
添加标题
待研究物对细胞膜的稳定作用
添加标题
待研究物对细胞染色体的稳定作用
1直接的抗自由基作用 作用于与自由基有关的酶：GSH，
UDPGA，SOD以及
抗突变剂对抗自由基的 作用
考虑问题的 主要角度：
01
修复已经发生的突变
02
提高细胞间的信息传递
对体细胞而言是造成肿瘤，衰老，动脉硬化的原因
五、突变的遗传 学终点
DNA完整性改变（形成 加合物，断裂，交联）
DNA重排或交换 DNA碱基序列改变 染色体完整性改变 染色体分离异常
六、基因突 变的分类和 检测
碱基置换：野生型P53转变为突变型 P53 检验 TA100
移码突变：TA98
三．核糖体
突变的物质基础
•突变的概念： •突变一般情况对机体是有害的 •基因组与基因组计划：人类只有一个基因组，大约有５－１０万个基因。人类基因组计划是美国科学家于１９ ８５年率先提出的，旨在阐明人类基因组３０亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位 置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于１９９０年正式启动1999年， 中国获准加入人类基因组计划，承担1%也就是３号染色体上的３０００万个碱基对的测序任务，成为参与这一 计划的惟一发展中国家。 总召集人:杨焕明 南方组:陈竺,北方组:强伯勤
食品毒理学知识要点
名词解释1、食品毒理学：研究食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用于可能的有益作用和机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
2、外源化学物：指存在于人类生活的外界环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质。
3、毒物：在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。
4、毒性：指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，包括损害正在发育的胎儿（致畸胎）、改变遗传密码（致突变）或引发癌症（致癌）的能力等。
5、选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害，而对其它种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其它组织器官无毒性作用，这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
6、靶器官：外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织称为该物质的靶器官。
7、效应器官：机体与外源化学物接触后引起毒性效应的器官。
8、生物学标志：指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定指标。
9、剂量：指给予机体或机体接触的毒物的数量，它是决定外源化学物对机体造成损害作用的最主要因素。
10、致死剂量：指某种外源化学物能引起机体死亡的剂量。
11、阈剂量：也称最小有作用剂量，在一定时间内，一种外源化学物按一定方式或途径与机体接触，并使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或是机体开始出现损害作用所需的最低剂量。
12、最大无作用剂量：指某种外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后，根据现有认识水平，用最为灵敏的试验方法和观察指标，未能观察到对机体造成任何损害作用或使机体出现异常反应的最高剂量，也称为未观察到损害作用剂量。
13、毒作用带：指阈剂量作用下限与致死毒作用上限之间的距离，它是一种根据毒性和毒性作用特点综合评价外来化合物危险性的常用指标。
14、每日允许摄入量（ADI）：指允许正常成人每日由外环境摄入体内的特定外源化学物的总量。
第七章外源化学物致突变作用详解演示文稿
第二十七页，共100页。
染色体插入和重复示意图
染色体的臂间倒位
第二十八页，共100页。
染色体相互易位示意图
第二十九页，共100页。
三、非整倍体和多倍体 (aneuploidy and polyloid) 细胞的染色体数目不同于正常的染 色体数目。 或称为基因组突变（genomic mutation) 即基 因组中染色体数目的改变 • 染色体数目异常以二倍体细胞为标准进行命 名。 • 非整倍体指增加或减少一条或几条染色体； • 多倍体指以染色体组为单位的增加。
变作用。这项研究结果不但有助于研究基因的本 质和基因如何控制代谢作用及个体发育，有利于 通过突变基因进行染色体结构分析研究，而且在 诱变育种发展农业生产方面也有重要意义。
1946年获诺贝尔
生理学医学奖。
第五页，共100页。
突变作用的研究史
20世纪50年代，Watson 和Crick阐明了DNA的结构，为研 究突变机理开辟了一条新的途径。
指染色体结构改变，它是指遗传物质大的改变。一般可用 光学显微镜检查适当有丝分裂中期的染色体来发现。分染 色单体型畸变和染色体型畸变。
结构异常:缺失 (deletion)
重复 (duplication) 倒位 (inversion)
易位 (translocation)
第二十六页，共100页。
染色体缺失及环状染色体的形成图
产生原因：基因重组、基因突变、染色体成分 改变、细胞质变化。
• 突变（Mutation）遗传物质自身发生改变 及其引起的变异。分为自发突变和诱发突 变
第九页，共100页。
• 遗传毒理学 (genetic toxicology) 属毒理学下属三级学科,是研究化学性和 放射性物质对机体遗传物质的损害作用 （致突变作用）及可能引起的健康效应。
8第七章外源化学物致突变作用8-1
意义：遗传使物种保持相对稳定，变异使物种不断进化。
3.突变(mutation)：发生频过率程低长，
遗传物质本身的变化及引起的变异。
自发突变：物种进化
突变 诱发突变
物理、化学、生物等环境因素引起。
新品种培育、选择、改良 人类健康危害
1.概念： 基因中DNA序列的变化。亦称点突变，是组成一个染色 体的一个或几个基因发生改变，不能用光学显微镜直接 观察。
2.类型： （1）根据基因结构的改变分类：
碱基置换、移码突变
（一）碱基置换（base substitution）
某一碱基配对性能改变或 脱落所致的突变。 转换：同类碱基间的取代。 颠换 ：不同类碱基间的取 代。
非整倍体(aneuploidy)：指增 加或减少一条或几条染色体; 如单 体、三体、四体、缺体等，由于有 丝分裂或减数分裂过程中染色体不 分离造成。
多倍体(polyploidy ) 指染色体数目成倍 增加。三倍体、四 倍体，由于细胞核 分裂和细胞分裂不 同步所致。
染色体数目异常的基本类型
类型
公式
基因突变的案例
——多毛症
丹尼一家五代人都患有这种“狼 人综合征”，他和26岁的哥哥拉里 从小便被当成“怪物”，被关进笼 子中四处展出。
多毛症基因曾是人类身 上的一种“失传基因”。当远 古时代的人类还是长满毛发的 灵长类动物时，身上就存在着 这种基因，但当人类渐渐进化 后，这种基因变得不再需要， 就开始发生突变而“关闭”。 然而丹尼的家族不知何故，他 们体内被“关闭”的多毛症基 因现在又被“打开来了”。 “狼人综合征”非常罕 见，患病概率只有100亿分之 一，且没有根治办法。
食品毒理学名词解释
食品毒理学名词解释一、基础毒理学1.外源性化合物 (Xenobiotics):人类生活的外界环境中，可与机体接触后进入体内，并且有生物活性，导致一定生物学作用的化学物质，2.毒物：一般认为，在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生有害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
3.毒性：是指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力。
选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害作用，而对其他种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其他组织器官无毒性作用，这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
毒性作用：是指外源化学物对生物体的损害作用。
*速发性毒作用：某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用称为速发性毒作用。
*迟发性毒作用：在一次或多次接触某种外源化学物后，经一定时间间隔才出现的毒性作用称为迟发性毒作用。
*局部毒性作用：是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。
*全身毒性作用：是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用。
4.*可逆作用：是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。
*不可逆作用：是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚至对机体造成的损害作用可进一步加深。
5.*外源化学物对形态的作用：是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。
6.*外源化学物对功能性的作用：通常是指外源化学物引起靶器官功能的可逆性变化。
7.过敏性反应：也称为变态反应或超敏反应，是指机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答。
8.*特异体质反应：通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。
9.靶器官：外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶器官。
10.生物学标志：是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定标准，可分为接触生物学标志，效应生物学标志和易感性生物学标志。
五章外源化学物质突变作用
1、复制前修复 光复活：
胸最腺常嘧见啶的形紫成外二线聚对体D。NA的损伤：相邻2个 修复：在长波紫外线或短波可见光诱导
下，光裂合酶可催化嘧啶二聚体进行单体 化。在人类未得到充分证明。 “适应性”反应
低剂量烷化剂可诱导一种专一蛋白质（酶） 的合成，这种酶称为烷基转移酶或烷基受 体蛋白。
可将结合到碱基上（鸟嘌呤）的烷基转移 到酶本身的半光氨酸-SH基上，恢复嘌呤本 身的结构。
类 型
转换(transition) 颠换(transvertion)
它包括转换和颠换两种情况： 原来的嘌呤被另一嘌呤置换或原来
的嘧啶被另一嘧啶置换，我们称之为转 换(transition）； 若原来的嘌呤被嘧啶置换或原来的嘧 啶被嘌呤置换，我们则称之为颠换 (transversion）。 无论是转换还是颠换都只涉及一对碱 基，其结果可造成一个三联体密码子的 改变, 可能出现同义密码、错义密码和 终止密码。由于错义密码所编码的氨基 酸不同，表达的蛋白质可能发生改变； 如果错义密码为终止密码，可使所编码 的蛋白质的肽链缩短。
总之，任何DNA损伤，只要修复 无误，突变就不会发生；如果修 复错误或未经修复，损伤就得以 固定(fixed)下来,于是发生突变。 因此诱发突变是一个受控制的过 程，失控才真正发生突变。一般 来说从DNA损伤到损伤固定需要 几次细胞分裂周期才能形成。
四、突变的不良后果
突
突变的不良后果
变
的发生在生殖细胞，无论其发生
在任何阶段，都存在对后代影响的可能性， 其影响后果可分为致死性和非致死性两种。 致死性影响可能是显性致死和隐性致死。显 性致死即突变配子与正常配子结合后，在着 床前或着床后的早期胚胎死亡。隐性致死要 纯合子或半合子才能出现死亡效应。 如果生殖细胞突变为非致死性，则可能 出现显性或隐性遗传病，包括先天性畸形。 在遗传性疾病频率与种类增多时，突变基因 及染色体损伤，将使基因库负荷增加。 基因库(gene pool)是指一种物种的群体中 生殖细胞内具有的、并能传给后代的基因总 和。 遗传负荷(genetic load)系一种物种群体中 每一个体携带的可遗传给后代的有害基因的 水平。
《食品毒理学》课程标准
《食品毒理学》课程标准一、课程的地位与任务食品毒理学是研究食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用与可能的有益作用和机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
食品毒理学的作用就是从毒理学角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者健康的危害，检测和评价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而达到确保人类健康的目的。
食品毒理学研究的内容有：食品安全性评价原理的基本概念和食品外源化学物与机体相互作用的一般规律；食品外源化学物毒理学安全性评价程序和危险度评价的概念和内容；食品中各主要外源化学物（天然物、衍生物、污染物、添加剂）在机体的代谢过程中对机体毒性危害及机理。
食品毒理学的研究方法分为微观方法和宏观方法两类。
微观方法包括生物化学、细胞病理学、细胞生物学、分子生物学等方法；宏观方法主要是通过研究人的整体以至于人的群体与毒物相互作用的关系等方法。
本课程要求学生掌握食品毒理学的概念，研究的内容，了解并能够掌握食品中外源化学物的来源、分布、形态及其进入人体的途径与代谢规律，影响中毒发生和发展的各种条件；化学物在食品中的安全限量；食品中化学物的急性和慢性毒性等。
二、课程主要内容与基本要求第一章绪言介绍食品毒理学的概况，研究内容、方法、任务及其与食品安全性的关系，并介绍国外食品安全评价概况等。
本章重点讲述食品毒理学的研究的内容及与食品安全性的关系。
要求学生掌握食品毒理学研究内容任务，与食品安全性关系。
第二章食品毒理学的基本概念食品毒理学中涉及的一些重要术语及定义，剂量、剂量—效应关系，剂量—反应关系，表示毒性的常用指标，安全限值等内容。
重点讲述食品毒理学的重要术语定义，要求学生掌握毒物、毒性、剂量、毒性常用指标、安全限值的一些定义和内容。
第三章外源化学物在体内的生物转运介绍外源化学物生物转运、被体内吸收过程，在体内分布情况及机体排泄外源化学物的器官及途径，着重讲述外源物从体外到体内并排出体外生物转运的一系列过程。
第六章_外源化学物致突变作用
基因(gene)：是DNA分子中最小的完整功能单位。
基本作用是决定蛋白质的一级结构，即每个基因 决定一条多肽链或一种酶。基因是生物遗传信息 的携带者。 基因组(genome)：生物体的一套完整单体的遗传
物质。
二、遗传学基础
2. 染色质与染色体
在分裂间期细胞核中，光镜下可见一种能被碱性染料着色 的物质，即染色质(chromatin)。染色质由DNA、蛋白、及 少量的RNA组成，形似串珠状的复合体。 在间期细胞核中，一般没有染色体结构，只有在细胞分裂 时，染色质才螺旋化并折叠成染色体(chromosome)，故染 色质与染色体的物质组成是相同的。 将体细胞的全部染色体按大小形态等方式排列起来即构成 细胞的核型。每一个生物种属的核型是固定的。
（一）碱基损伤
2. 平面大分子嵌入DNA链
嵌入剂以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA 双螺旋结构的相邻核苷酸链之间。 吖啶分子多数是多环的平面结构，特别是三环结构，其 长度是680nm，恰好是DNA单链相邻碱基距离的两倍。 它能够结合到DNA分子上，插入相邻的碱基对，使它们 分开，产生两个重组子，一个碱基对增多，一个碱基对 减少，即造成碱基对的缺失或者额外碱基对的插入。通 常引起移码突变。
碱基臵换的分类
转换(transition)：指原来的嘌呤被另一个嘌呤 所取代或原来的嘧啶被另一个嘧啶所取代。 颠换(transvertion)：指原来的嘌呤被另一个嘧 啶所取代或原来的嘧啶被另一个嘌呤所取代。
一、基因突变
2.移码突变 (frameshift mutation)
发生一对或几对（3对除外）碱基减少或增加，以
毒理学
绪论1.毒理学的相关概念毒理学——研究毒物的科学。
主要用于对外源性物质的安全性评价和危险性评估。
毒物与剂量毒物与非毒物之间没有严格的界限外源化学物——外界环境中存在的,可能与机体接触并进入生物体呈现特定作用的化学物质。
内源化学物——机体内已经存在或在新陈代谢过程中形成的中间产物或终产物。
食品毒理学——研究食物中的毒物（外源化学物）及其作用机制的科学。
2.食品毒理学的研究主要借助动物模型模拟引起人体中毒的各种条件来进行研究。
研究方法：动物试验（外推到人）、人体试验（志愿者，是受控的临床研究）、人群调查（流行病学调查统计，可将动物实验结果在人体上验证）。
动物试验包括体内试验和体外试验3.剂量-反应（效应）关系：毒物剂量与引起生物学作用的发生率（作用强度）之间的关系。
通常，随着剂量的增加，其导致的生物学作用发生率或作用强度随之增加或减少。
重要概念，其存在支持外源物与机体损伤之间存在因果关系第一章1.食品中外源化学物的来源2. ADME过程的概念机体对外源化学物的处置从外源化学物接触机体开始，经过吸收、分布、代谢、排泄四个过程，该四过程称之ADME过程。
它也是外源化学物在体内的动态变化过程，也称为毒物动力学，因此毒物动力学常写成ADME过程。
3.生物转运：指毒物动力学中外源化学物的吸收、分布和排泄过程，即为外源化学物在机体内量的改变过程。
4.生物转化：指外源化学物经酶催化后化学结构和性质发生改变的代谢过程，即为外源化学物在机体内质改变的过程。
5.6.生物转化的概念及过程外源化学物在机体内经酶催化发生的化学结构变化的过程称生物转化，又称代谢转化。
生物转化分两步：Ⅰ相反应：氧化、还原、水解反应使多数毒物灭活Ⅱ相反应：结合反应使毒物极性、水溶性增加，随尿液排出7.生物膜与生物转运的概念毒物在体内的转运过程是其多次通过生物膜的过程。
由于化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理，都是反复多次通过生物膜的过程，故统称生物转运。
第八章外源化学物致突变作用ppt课件
二、致突变试验中的一些问题
1. 阴性和阳性对照的设立 2. 体外试验的活化系统 S9 3. 致突变试验与致癌试验的关系
4.试验结果在毒理学安全性评价中的 作用。
质量控制 a）阴性对照组和阳性对照组的设立 b）盲法观察； c）资料处理； d）实验结果重现性。 阴性结果判定条件 阳性结果判定条件
三、常用的致突变试 验方法
受试组回变菌落数≥阴性对照组回变菌落 数的2倍,并有剂量反应关系或至少某一测试 点有可重复的并有统计学意义的阳性反应.
▲ 点试法: 如受试物点样纸片周围长出较多密集的回
变菌落,与阴性对照组相比有明显区别.
结果报告(平板掺入法) 阳性结果至少重复试验共3次,阴性结果
至少重复试验共2次,才能作出判断.
2.多倍体 ——细胞染色体数目成倍增加。 (三倍体,四倍体等)
第三节 化学毒物致突变作用的
机制及后果
一、机制
（一）引起DNA突变
1.碱基损伤 1）碱基错配 2）碱基类似物的取代 3）碱基的结构改变或破坏 4）平面大分子嵌入DNA链
2。DNA链受损 1）二聚体的形成 2）DNA加合物形成 3）DNA-蛋白质交联物形成
毒理学基础
第八章 外源化学物的致突变作用
第一节 概述
一、基本概念
1. 变异(variation)-----由于遗传物质在自我复 制过程 中的偶而失误,或由于个体发育与 生存受到变化的内外环境条件的影响,一 种物种在个体或历代间的性状出现不同 程度的差异.
2. 突 变 （ mutation ） ——因遗传结构本 身的改变及其引起的变异（可遗传的 变异)。
本试验使用的TK座位杂合子(TK+/-)细胞， 它单步正相突变就会形成TK+/-表型，失去 TK活性，获得TFT抗性，即能像杂合子一 样利用从头合成途径在普通培养基中生长， 又能在TFT选择性培养基中存活，此时存 活的即为自发或致突变的TK+／-集落．
食品毒理之致突变作用
补充
根据突变后基因产物功能的改变，基 因突变可分为正向突变及回复突变。正 向突变(forward mutation)是导致基 因产物正常功能丧失的突变，回复突变 (reverse mutation)则指使基因产物的 功能恢复的突变。
二、染色体畸变
指染色体结构异常，它是指遗传物质 大的改变，是由染色体或染色单体断裂所 致。当断端不发生重接或虽重接而不在原 处，即可出现染色体结构异常。
鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验 GB15193.4－2003
色氨酸营养缺陷型大肠杆菌（E. coli）
原理
鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在某 个调控组氨酸合成的基因发生了点突变，丧失合 成组氨酸的能力，突变的菌株必须依赖外源性组 氨酸才能生长。而在无组氨酸的选择性培养基上 不能存活，致突变物可使其基因发生回复突变， 使它在缺乏组氨酸的培养基上也能生长成可见的 菌落。通过选择性培养基上回变菌落数的变化来 判定受试物是否有致突变性。
断裂：同裂隙，但无染色质区域的大小大于染色单体的 宽度。
环状染色体：染色体两条臂均发生断裂后，带有着丝粒 部分的两端连接起来形成环状。通常伴有一对无着丝 点的断片。
补充
微小体：中间缺失形成的断片有时很小，成圆点状。 无着丝点环：无着丝粒的染色体或染色单体断片连在一
起呈环状。
a.染色单 体断裂 b. 三辐 射体 c. 染色体 断片 d. 双着 丝点染色 体 e. 环状染 色体 f. 无着丝 点断片
体外哺乳类细胞（V79/HGPRT）基因突变试验 GB15193.12－2003
正向突变试验可检测座位内的碱基置换、缺失、移 码和重排等点突变。
（三）微核试验
微核与染色体损伤有关。经致突变作用后，染色 体或染色单体的无着丝点断片或因纺锤体受损伤而 丢失的整个染色体在细胞有丝分裂的后期不能进入 子代细胞的细胞核中，而在间期的子代细胞浆内形 成一个或几个规则的次核，因比主核小，故称微核。
食品毒理学 考试复习资料
1、外源化学物：存在于人类生活的外界环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定生物学作用的一些化学物质。
如食品添加剂、药物等。
2、内源化学物：机体内原已存在的和代谢过程中形成的产物或中间产物。
如激素(肾上腺激剩、神经递质(乙酞胆碱)和细胞代谢产物等。
3、食品毒理学：是借用毒理学的基本原理和方法，研究食品中外源化学物的性质、来源与形成，以及它们的不良作用和可能的有益作用和机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
4、危险度：在特定的接触条件下终生接触某环境因素引起个体或群体产生有害效应的预期频率。
5、现代食品安全性的六大问题：①营养失控②微生物致病③自然毒素④环境污染物⑤人为加入食物链的有害化学物⑥其他不确定的饮食风险6、毒物：一定条件下，较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。
7、毒性：外源化学物质与机体接触或者进入机体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，包括一般性的损害及致畸，致突变和致癌的能力等。
8、选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害，而对其他种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其它组织器官无毒性作用。
9、毒效应谱：机体接触外源化学物后，根据外源化学物的性质和剂量，可引起多种变化，称为毒效应谱。
10、靶器官：化学物质被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官，但直接发挥作用的部位往往只限于一个或多个组织器官，该类组织器官就称为靶器官。
8、生物学标志：指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物、以及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标。
分为接触生物学标志、效应生物学标志和易感性生物学标志三类。
9、量反应：反应属于计量资料，有强度和性质的差别，可以某种测量数值表示。
主要用于表示化学物质在个体中引起的毒性效应强度的变化。
10、质反应：反应属于计数资料，没有强度的差别，不能以具体数值表示，而只能以“阴性或阳性”、“有或无”表示。
食品毒理学名词解释
食品毒理学名词解释1，毒物：一般认为，在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生有害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
2，毒性：是指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力。
3，选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害作用，而对其他种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其他组织器官无毒性作用，这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
4，毒性作用：是指外源化学物对生物体的损害作用。
5，*速发性毒作用：某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用称为速发性毒作用。
6，*迟发性毒作用：在一次或多次接触某种外源化学物后，经一定时间间隔才出现的毒性作用称为迟发性毒作用。
7，*局部毒性作用：是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。
8，*全身毒性作用：是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用。
9，*外源化学物的可逆作用：是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。
10，*不可逆作用：是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚至对机体造成的损害作用可进一步加深。
11，*外源化学物对形态的作用：是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。
12，*外源化学物对功能性的作用：通常是指外源化学物引起靶器官功能的可逆性变化。
13，过敏性反应：也称为变态反应或超敏反应，是指机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答。
14，*特异体质反应：通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。
15，靶器官：外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶器官。
16，生物学标志：是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定标准，可分为接触生物学标志，效应生物学标志和易感性生物学标志。
17，*接触生物学标志：是测定组织，体液或排泄物中吸收的外源化学物，其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于接触外源化学物的信息。
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直接致突变物：
➢具有很高的化学活性，其原型就可引起生物
体突变的物质。
间接致突变物：
➢本身不能引起突变，必须在体内经过 代谢活化，才具有致突变性的物质。
7
回顾
DNA
脱氧核糖
﹢ 磷酸根 ﹢ 碱基
∥
核苷酸
8
O3P
base
脱氧核苷酸
9
多聚脱氧核苷酸链
10
基因（gene)
是带有一定遗传信息并能产生某种功能产物的 DNA分子片段。是DNA分子中具有完整功能的最小单 位。
指DNA序列上的某个碱基被其他碱基所 取代。
转换(transition) 颠换(transvertion)
19
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
碱基置换后果
１.同义突变
密码子的兼并性 密码发生突变，但所编码的氨基酸不变，
即表型相同的基因型突变。
发生同义突变对机体无影响。
20
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
物质没有发生变化。
3
突 变(mutation)
遗传结构本身的变化及其引起的变异称为突变。
自发突变(spontaneous mutation):是由 于普遍存在
的未知因素作用下，在自然条件下发生的突变。
特点：发生过程长、频率很低，高等生物的自发突变率为1×10—10～
1×10—5，即每一世代在10万到100亿个配子中可能有一个突变发生 。
5
致突变作用
(mutagenesis)
是指外来因素特别是化学因子引起细胞核中的遗 传物质发生改变，而且此种改变可随同细胞分裂过程 而传递。简单地说突变的发生及其过程即称为致突变 作用。
致突变物
(mutagen)
凡能引起生物体遗传物质发生改变的化学物质或 任何环境因子称为致突变物或诱变物，也称遗传毒物 。
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
一、基因突变(gene mutation)
1．碱基置换(base substitution)
2．移码突变 (frame shift mutation) 3. 三核苷酸重复：特定三联核苷酸重复排列(不明
第九章 食品中外源外源化学物 致突变作用
1
主 要 内 容
一
基本概念
二
三 四
化学毒物致突变的类型
致突变作用机制和后果 化学毒物致突变作用的研究方法
2
变异(variation)
一 基 本 概 念
生物有机体的属性之一，表现为亲代 与子代的差别。
可遗传的变异：遗传物质变化引起
的变异。
不遗传的变异：由环境引起的，遗传
密码子
三个碱基构成的三联密码叫密码子，体现了一 个氨基酸信息； …..TTA GGG GAC GCG CAT GAA… …..AAT CCC CTG CGC GTA CTT….
基因组（genome)
一个物种或一个细胞中所有基因的整体组成。
染色质（chromatin)
间期细胞的细胞核内由ＤＮＡ、组蛋白、非组蛋 白及少量ＲＮＡ组成的线性复合结构，是间期细胞遗 传物质存在的形式。
染色体（chromosome)
是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染 色质聚缩而成的棒状结构．
12
细胞周期
一 基 本 概 念
细胞从前一次分裂结束起到下一次分 裂结束为止的活动过程，分为间期与分裂
期两个阶段。
G1期：主要合成RNA和蛋白 间期 S期:
主要合成DNA
G2期: 主要合成RNA和蛋白 分裂期 M期: 有丝分裂期
13
末 期
间 期 变 化
蛋 白 质 合 成
DNA(
染 色 质 复 制 )
后期
中期
前期
14
有丝分裂
一 基 本 概 念
指细胞核分裂的过程，一个细胞由此 分裂生成两个子细胞，每个子细胞各具有
与亲代细胞完全相同的染色体。
减数分裂
指通过两次细胞分裂（即两个细胞周 期）使细胞染色体减少一半的一种特殊的
有丝分裂。有性生殖的个体在形成生殖细
诱发突变(induced mutation)：是指人为地造成突变 。
特点：发生过程短、频率高，既可被人类利用，也可能对人类产生危害。
遗传毒理学(Genetic Toxicology)
毒理学的一个分支，是研究外源化学物及其它环境 因素对机体遗传机构的毒性作用的一门新科学。其主要 目的是检测那些能引起DNA损伤的化学、物理等因素， 研究其遗传毒作用的特点及对人类的潜在危害。
胞过程中采用减数分裂方式 。
15
一 基 本 概 念
有丝分裂 减数分裂
16
体细胞(somatic cell)
一 基 本 概 念
体细胞是一个相对于生殖细胞的概念，
最初由受精卵分裂而得到，体细胞多是二倍
体细胞，含有两套完全相同的染色体，其遗 传损伤不会遗传给下一代。
生殖细胞(germ cell)
往往是单倍体，其染色体改变即突变可 传给下一代。
17
从作用机制角度
二 、 化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
基因突变
染色体畸变
染色体数目的改变
18
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
一、基因突变(gene mutation)
基因中DNA序列的变化。因基因突变
限制在一特定的部位，故称为点突变。是
遗传物质在分子水平的改变。
1．碱基置换(base substitution)
换后,变成不编码任何氨基酸的终止密码 。
碱基置换 密码子改变 非编码的终止密码子）
（氨基酸Байду номын сангаас码密码子
蛋白质合成提前结束
基因产物不完全或无功能
一、基因突变(gene mutation)
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
1．碱基置换(base substitution) 2．移码突变 (frame shift mutation) 是DNA中增加或减少了一对或几对不等于 3的倍数的碱基对所造成的突变。 …..TTA GGG GAC GCG CAT GAA… …..AAT CCC CTG CGC GTA CTT…. …..TTA GGG GGA CGC GCA TGA A… …..AAT CCC CCT GCG CGT ACT T…. 发生移码突变后由于所编码的蛋白质的活 性改变较大，故常出现致死性突变（突变造成死 胎、自然流产和出生后天折等，称为致死性突变 ） 。
碱基置换后果
２.错义突变 是编码某种氨基酸的密码子经碱基替 换以后，变成编码另一种氨基酸的密码子， 从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改
变。
碱基置换 编码氨基酸信息的改变 Ｂ氨基酸）
基因产物改变 （Ａ氨基酸 基因产物可能失活
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
碱基置换后果
３.无义突变 是编码某一氨基酸的三联体密码经碱基替