致突变试验综合分析及评价(毒理学教研室20150507)
毒理学 第七章-致突变
单体型——45,x 41
减数分裂中染色体不分离
a 同源染色体不分离;b 姐妹染色单体不分离
42
21三体导致先天愚型(Down氏综合征) Down综合征与母亲年龄 43
2.多倍体 (euploid)
正常是2n 染色体数目以染色体组为单位成倍增加, 如形成三倍体(triploid): 3n为69条染色体 四倍体(tetroploid)等: 4n为92条染色体。
50
2. 平面大分子嵌入DNA链
以非共价结合(静电吸附)形式嵌入DNA 的碱基之间,造成碱基对的缺失或者额外碱基 对的增加,引起移码突变
a:臂内倒位
b:臂间倒位
31
染色体倒位可能会导致自然流产、不 孕不育、畸胎等不良妊娠结局
32
4) 易位(translocation)
一个染色体片段的位置改变了 染色体发生断裂,断裂片段接到非同源染色体上
相互易位
33
慢性粒细胞白血病, 人第22号染色体和第 14号染色体易位
34
缺失 重复 倒位 易位
鸟嘌呤(G)6位氧(O6)上的烷化,不与胞嘧啶(C)配 对,而是与胸腺嘧啶(T)配对。烷化剂引起的DNA碱基 对的改变G:C-A:T
鸟嘌呤脱落,留下无嘌呤或无嘧啶(AP)位点,其他碱 基配上,引起突变
49
碱基脱落
鸟嘌呤甲基化后脱落,留下AP位点
鸟嘌呤N7位烷化作用的后果有( ) A鸟嘌呤脱落 B脱嘌呤 C作用碱基缺失 D移码突变 E以上都是
错义突变:突变后引起氨基酸序列改变 无义突变:突变成终止密码子,使肽链合
成提前终止(UAG,UAA,UGA) 同义突变:突变后不引起氨基酸序列改变
环境化学物的特殊毒性及其评价
环境化学诱变剂的分类
毒作用效应谱
死亡 中毒,患病 亚临床变化 体内过量负荷 致突变作用 致癌作用 致畸作用
二、遗传损伤的分类
1. 基因突变(gene mutation) 2. 染色体突变(chromosome mutation) 3. 基因组突变(genomic mutation)
DNA突变的后果
致癌作用可能的进展剂
多阶段致癌的形态学和生物学特征
三、化学致癌物的分类
• 按化学性质分类 • 按致癌机制分类 • 按作用结果分类
化学致癌物的种类
类 别 烷化剂类 直接烷化剂 间接烷化剂 多环芳烃类 芳香胺类 金属和类金属 亚硝胺及亚硝酰胺 霉菌和植物毒素 结晶硅及石棉 嗜好品 食物的热裂解产物 药物(含某些激素) 化学物举例 芥子气、氯甲甲醚、环氧乙烷、硫酸二乙酯 氯乙烯、苯、丁二烯、抗癌烷化药物 苯并芘、二甲基苯蒽、二苯蒽、三甲基胆蒽、煤焦油、沥青 联苯胺、乙萘胺、4–氨基联苯、4–硝基联苯 镍、铬、镉、铍、砷 二甲基亚硝胺、二乙基亚硝胺、亚硝酰胺 黄曲霉毒素、苏铁素、黄樟素 结晶硅及石棉 吸烟、嚼烟、槟榔、鼻烟、过量的酒精饮料 杂环胺类、2–氨–3–甲基–咪唑喹啉、2–氨–3,4–甲基–咪唑喹啉 环磷酰胺、噻替派、乙烯雌酚
促长剂本身不能诱发肿瘤,通常是非致突变物, 通常具有阈剂量,其剂量反应关系呈S形曲线。促 长剂通过启动细胞选择性生长优势或抑制正常细胞 生长,或两者兼而有之,使启动细胞克隆扩增。
促癌剂致癌作用的靶器官
3.进展阶段
从引发细胞群(癌前病变、良性肿瘤)转变成恶 性肿瘤的过程。尽管在演变过程中基因组在分子水 平上不断发生多种改变,但基本上可概括为核型不 稳定以及表型的异质性。 兼有引发剂、促长剂和进展剂作用的化学致癌 物可称为完全致癌物。
药物进行致突变实验评价流程
药物进行致突变实验评价流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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致突变试验的概念
致突变试验的概念引言突变试验是一种重要的实验方法,用于研究有机生物体遗传物质的突变现象。
通过此类试验,我们能够更好地了解突变的发生原理、频率和遗传效应等。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨突变试验的概念及其重要性。
什么是突变试验突变试验是一种人工诱发或检测自然发生突变的实验方法。
通过这种方法,我们可以观察到一种或多种突变体形成的频率以及其对有机生物体的遗传特性造成的影响。
突变试验有助于研究突变与遗传的关系,并在诸多领域中有着广泛的应用。
突变试验的重要性突变试验在科学研究中具有重要作用:1. 突变频率研究通过突变试验,我们能够确定特定条件下突变发生的频率。
这对于评估化学物质、辐射等因素对基因组的影响至关重要。
突变频率研究有助于评估环境中的潜在危害物质,为人类健康和环境保护提供科学依据。
2. 突变机理研究突变试验可以帮助我们探索突变机理。
无论是通过人工诱发突变还是检测自然突变,我们都能够分析突变的形成原因和过程,从而更好地理解基因组的稳定性和突变的遗传效应。
3. 新物种培育突变试验也被广泛应用于农业和畜牧业领域。
通过诱发或筛选出特定突变体,我们可以培育出具备重要经济价值的新品种。
比如在小麦育种中,突变试验为生产高产量、耐逆性强的种子提供了有效的方法。
4. 肿瘤治疗研究突变试验在肿瘤治疗研究中发挥着关键作用。
通过检测肿瘤细胞的突变特征,我们可以选择最有效的治疗方案。
突变试验为个体化治疗提供了基础,有助于提高肿瘤治疗的准确性和疗效。
突变试验的类型突变试验可以分为几类,每一类都有其特定的目的和应用:1. 诱变试验诱变试验是通过外界因素的诱导来诱发一定范围内的突变。
例如,使用化学物质或辐射来处理基因组样本,观察突变频率和类型的变化。
诱变试验常用于评估新药物、新材料等的遗传毒性以及评估环境中的突变危险性。
2. 随机突变试验随机突变试验是在自然条件下观察和检测突变。
通过对大量有机生物样本的遗传物质进行分析,我们可以获取突变的频率和类型信息。
致突变作用食品毒理学
第四页,编辑于星期三:五点 三十三分。
? (二)染色体畸变 (chromosome aberration)
1、 指染色体的结构改变 –染色单体型畸变 (chromatid-type aberration)
–染色体型畸变 (chromosome aberration)
染色体畸变
裂 断 缺 断 微 无 环 双 倒 易 重插 辐
10、小鼠特异基因座试验
? 特异基因座试验 (SLT) 是利用两种品系的 小鼠,一种为 T型,其有几个与毛色、眼
色和耳型有关的隐性突变基因的纯合子
;另一种为 3H1或C57BL系,不具有这些 基因的野生型,使后一种小鼠接触受试 物,使之与 T系交配。如果受试物未能使
相应位点发生突变,则杂交一代为杂合
加一条或几条染色体。缺失一条染色体时称为单体 (monosome) ,增加一条染色体时称为三体 (trisome) 。
染色体数目的改变会导致基因平衡的失调,可能影响
细胞的生存或造成形态及功能上的异常。如 21三体导 致先天愚型 (Down氏综合征 )。 –(2) 整倍体 整倍体 (euploid) 指染色体数目的异常 是以染色体组为 单位的增 减, 如形成三倍体 (triploid) 、四倍体 (tetroploid) 等。在人体, 3n 为 69条染色体, 4n为92 条染色体。在肿瘤细胞及人类自 然流产的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。发生于
第十五页,编辑于星期三:五点 三十三分。
? 8、非程序性 DNA合成试验( USD试验)
? 原理
正常情况下,于细胞有丝分裂周期中,仅
S期是DNA合成期。当 DNA受损伤时,损伤修 复的 DNA合成主要在其他细胞周期,称程序外 DNA 合成,即 UDS ,因此发现 UDS增高,即表 明DNA 发生过损伤。
第六章致突变作用及其评价
第六章致突变作用及其评价一、物理致突变作用物理致突变作用包括辐射和高温等。
辐射致突变作用主要有电离辐射和非电离辐射两类。
电离辐射直接作用于DNA分子,产生切割和离子化,导致碱基的改变和突变;非电离辐射通过激发态分子产生自由基,再与DNA发生反应,引起碱基缺失、骨架断裂等突变。
高温致突变作用主要通过破坏DNA的双螺旋结构,导致碱基的改变和突变。
评价物理致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和克隆肥大度等。
突变频率是指单位时间和单位器官细胞中突变细胞的比例,可以通过突变频率实验来测定。
突变谱则是指突变细胞中各类突变的比例,可以通过分子生物学技术和测序方法来分析。
克隆肥大度是指突变细胞在培养基上形成的克隆的大小和数量,可以通过克隆形成试验来测定。
二、化学致突变作用化学致突变作用包括化学射击和化学诱变剂两类。
化学射击是指化学物质直接与DNA发生反应,引起碱基改变和突变。
化学诱变剂则是通过诱导DNA产生加合法或错配法复制,导致突变。
常见的化学诱变剂有碱基类似物、交联剂和DNA切割剂等。
评价化学致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和鉴定突变基因等。
突变频率的测定方法与物理致突变作用的评价方法相同。
突变谱的分析和鉴定突变基因的方法则需要借助生物学、分子生物学和遗传学等多种技术手段,如突变谱分析和基因克隆。
三、生物致突变作用生物致突变作用是指生物体内的内源性或外源性因素引起的突变。
内源性因素包括细胞自身的突变机制和DNA复制错误等,外源性因素则包括病毒、细菌和真菌等微生物的感染。
评价生物致突变作用的方法主要有突变频率、突变谱和鉴定突变基因等。
突变频率和突变谱的测定方法与物理致突变作用和化学致突变作用的评价方法相似。
鉴定突变基因的方法则需要借助生物学、分子生物学和遗传学等多种技术手段,如基因进行克隆和功能验证。
综上所述,对致突变作用的评价可以通过突变频率、突变谱和鉴定突变基因等多种方法来进行。
不同的致突变作用可能对生物体产生不同的影响,因此在评价致突变作用时需要综合考虑不同评价指标的结果。
致突变作用及检测方法解析
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2、染色体畸变
指染色体的结构或数目的改变,是遗传物质 大的改变,一般可用光学显微镜检查。
染色单体型畸变:畸变涉及复制染色体中两条中的一条。 染色体型畸变:畸变涉及复制染色体中的两条。
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(1)染色体结构异常类型
•断裂:产生无着丝点片断
•缺失:染色体上丢失了一个片段 •倒位:一个染色体片段被颠倒了 臂间倒位:包括着丝点 臂内倒位:不包括着丝点
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五、常用致突变实验方法
1、观察项目的选择
2、常用的致突变实验
3、致突变实验中的一些问题
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一、观察项目的选择
1、观察效应终点的类型 •基因突变实验
•染色体畸变实验
•DNA损伤实验 遗传终点(genetic endpoint): 试验观察到的现象所反映的各种事件。
宿主原因。
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一、DNA损伤的修复
1、光修复
2、“适应性”反应
3、切除修复
4、双链断裂修复
5、交联修复
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1、光修复
它通过酶切下DNA上嘧啶二聚体, 将毗连的嘧啶接回原结构上,依赖光裂 合酶,是一种依赖光的过程,主要针对 紫外线损伤产生的胸腺嘧啶二聚体的修 复机制。广泛存在于原核生物和真核生 物体内。
3、生物的染色体组成或细胞质发生变化而产生。
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突变(mutation):遗传结构本身的变化及
其引起的变异称为突变。
突变是遗传物质的一种可遗传的变异。 自发突变 诱发突变
1、培育和选择新种或良种。 2、引起人类健康危害。
(中山毒理课件)致突变试验方法(预防)
TJMC 11
三、重要的致突变试验
(一)Ames试验 (鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验)
1. 原理: 是利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株 发生回复突变的性能来检测物质致突变性的方法。常用的组 氨酸缺陷型沙门氏菌,均各含有控制组氨酸合成的基因,当 培养基中不含有组氨酸时它们不能生长。但在受到某些致突 变物作用时,菌体内DNA 特定部位发生基因突变而回复为野 生型菌,此时,培养基中不含组氨酸该菌也能够生长。 2. 常用菌株:目前推荐使用
五、突变的后果
TJMC 2
第二节 致突变试验方法
一、致突变试验的基本问题
定义:确定化合物是否具有致突变作用的试验。 目的:检测化合物是否具有致突变作用 用以推测是否具有致癌、致畸等的可能性 为化合物的可使用性研究和卫生标准制定提供依据 基本原理:将化合物与生物测试系统接触,然后观察该生物 系统是否发生致突变性检测指标的改变,以判定其是否具有 致突变性。凡能使生物测试系统发生突变的化合物,即可认 为具有致突变作用。
第七章 外源化学物致突变作用
公共卫生学院卫生毒理学系
toxicology@
TJMC 1
第一节 致突变作用
一、基本概念 二、致突变的因素 三、突变的类型 四、致突变作用机制
第二节 致突变试验方法
一、致突变试验的基本问题 二、致突变试验的分类
三、重要的致突变试验
四、致突变试验方法的选择 利用
由于形成的园形或杏形结构较正常核小(小于正常间期 核的1/3~1/5,红细胞直径的1/20~1/5),故称为微核。
2. 方法
3. 结果分析 每个剂量组至少观察5000个细胞 细胞微核率(‰)
TJMC 20
微核嗜Leabharlann 染细胞TJMC 21(四)显性致死突变试验
致突变杂质评估解析
致突变杂质评估解析英文回答:Mutation is a common occurrence in various biological systems, including human DNA. These mutations can lead to the introduction of impurities or variations in the genetic material, known as mutant impurities. Evaluating and analyzing these mutant impurities is crucial in understanding their potential effects and implications.One important aspect of assessing mutant impurities is determining their origin. Mutations can arise spontaneously or be induced by external factors such as radiation or chemicals. For example, exposure to UV radiation can cause DNA damage and lead to the formation of mutant impurities. By identifying the source of these impurities, scientists can better understand the mechanisms behind their formation and devise strategies to prevent or mitigate their impact.Another key consideration in mutant impurity assessmentis their potential impact on the organism or system under study. Some mutations may have no discernible effect, while others can have significant consequences. For instance, a mutation in a gene responsible for regulating cell growth can lead to uncontrolled cell division and the development of cancer. Therefore, it is crucial to evaluate the functional implications of mutant impurities and their potential to disrupt normal biological processes.Furthermore, the frequency of mutant impurities is an important factor to consider. If a mutation occurs frequently in a population, it may indicate a higher likelihood of adverse effects. On the other hand, rare mutations may have limited impact due to their low occurrence rate. By studying the frequency of mutant impurities, scientists can gain insights into their potential prevalence and the associated risks they pose.In addition to assessing the origin, impact, and frequency of mutant impurities, it is also essential to consider their stability and potential for propagation. Some mutations may be stable and persist over multiplegenerations, while others may be transient and disappear over time. Understanding the stability of mutant impurities is crucial in predicting their long-term effects and determining appropriate measures for their management.In conclusion, evaluating and analyzing mutant impurities is a critical step in understanding their potential effects and implications. By considering factors such as origin, impact, frequency, stability, and propagation, scientists can gain valuable insights into the nature of these impurities and develop strategies to prevent or mitigate their impact. Through continued research and analysis, we can further our understanding of mutant impurities and their role in biological systems.中文回答:突变是各种生物系统中常见的现象,包括人类的DNA。
致突变作用及其试验方法与评价
③环状染色体(ring chromosome) 染色体两臂各发生一次断裂,其带有着丝粒 的节段的两断端连接形成一个环时,称为环 状染色体。
④倒位(inversion) 当某一染色体发生两次 断裂后,其中间节段倒 转180再重接,称为 倒
二、突变类型
遗传毒理学家主要关注两类遗传学损伤: 基因突变
染色体畸变
端粒
着丝粒
姊 妹 染 色 单 体
端粒
染色体畸变 染色体的结构及数目改变。
组 蛋 白
基因突变 一个或几个DNA碱基对的改变。
碱基对
双 螺 旋
这些损伤多因DNA受损所致,也可能因DNA
以外的靶组织受损所致。
基因突变、染色体畸变及染色体数目变化的本
无误 修复
染色体分 离异常
重组事件 SCE 有丝分裂性交换
染色体结 构异常
基因 突变
细胞 死亡
非整倍体 多倍体
常用的致突变试验
1、细菌回复突变试验 (Ames试验) 2、哺乳动物细胞基因突变 试验 3、果蝇伴性隐性致死试验 4、染色体畸变分析 7、显性致死试验 8、小鼠可遗传易位试验
9、细菌DNA修复试验
4、细胞周期、有丝分裂与减数分裂
细胞周期指细胞一次分裂结束,并开始生长,到下一次分裂
终了所经历的过程。
G0 :DNA合成前期; G1 :DNA合成期;
S:完成DNA复制;
G2:为有丝分裂做准备;
M:有丝分裂期
有丝分裂过程
有丝分裂指细胞核分 裂的过程,一个细胞 由此生成两个子细胞,
第五章环境化学物的特殊毒性及其评价
有着丝粒的部分称为缺失,缺失有末端缺失和中间 缺失。
(4) 微小体(minute body) 中间缺失如断片很小,小于染色单体宽度,
呈圆点状,称为微小体。
(5)无着丝粒环(acentric ring) 一条较长的无着丝粒断片的两端连接,就形成无
(二)非整倍体及整倍体的诱发 非整倍体畸变的原因:
(1) 不分离: 同源染色体在第一次减数分裂中不分离; 姐妹染色体在第二次减数分裂或有丝分裂中不分离。 (2)染色体丢失
由于纺锤体形成不完全或着丝粒受损使得染色体在分离 过程中没有进入任一个子细胞核中。
整倍体诱发的原因
1、纺锤体受损,有丝分裂染色体 组不分离,形成四倍体; 2、减数分裂异常使配子形成二倍 体,若二倍体的配子受精,可形成 多倍体受精卵; 3、一个卵子被多个精子受精,形 成多倍体。
碱基切除修复:
A:六边型表示错误的碱基 B:DNA糖基化酶切除错误的碱基 C:AP内切核酸酶及AP裂解酶切除 磷酸二酯链及糖基 D:DNA聚合酶填补单一核苷酸。 E:DNA连接酶封闭 缺口
错配碱基修复(mismatch base repair)是一种特殊的切除修复形式 ,通过该机制可去除不正确的碱基配对,如G:T和A:C。
180再重接,称为倒位。 臂间倒位:颠倒的是具有中间着丝粒的中间节段 臂内倒位:颠倒的是长臂或短臂内的一段
(9)易位(translocation) 两个非同源染色体断裂后,从某个染色体断下的节
段接到另一染色体上称为易位。 两条染色体同时断裂,相互交换断片并重接——相
互易位 仅一个染色体节段连接到另一染色体上——单方易
2、与DNA分子共价结合形成加合物
许多亲电子性化学物可与DNA作用形成加合物( adduction)。不同诱变剂与DNA作用的碱基位置不同,可 引起不同类型的突变。
6-4 化学致突变物的检测
第四节化学致突变物的检测一、致突变试验(一) 基因突变试验1.鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验又称Ames试验,检测受试物诱发鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型突变株(his-)回复突变成野生型(his+)的能力。
试验菌株都有组氨酸突变(his-),不能自行合成组氨酸,在不含组氨酸的最低营养平皿上不能生长,回复突变成野生型后能自行合成组氨酸,可在最低营养平皿上生长成可见菌落。
计数最低营养平皿上的回变菌落数来判定受试物是否有致突变性。
标准试验菌株有四种:TA97和TA98检测移码突变、TA100检测硷基置换突变、TA102对醛、过氧化物及DNA交联剂较敏感。
这四个试验菌株除了含有his-突变,还有一些附加突变,以提高敏感性。
试验方法有点试验(预试验)和掺入试验(标准试验)两种。
在掺入试验中,受试物最高剂量为5mg/皿或出现毒性及沉降的剂量,至少有五个剂量点,并有阴性(溶剂)对照和阳性对照。
将受试物、试验菌株培养物和S9混合液加到顶层培养基中,混匀后铺在最低营养平皿上,37℃培养48小时,计数可见菌落数。
判断阳性结果的标准是,如每皿回变菌落数为阴性对照的每皿回变菌落数的两倍以上,并有剂量-反应关系,即认为此受试物为鼠伤寒沙门氏菌的致突变物。
S9混合液是用多氯联苯诱导的大鼠肝匀浆9000Xg上清液(S9)加上NADP及葡萄糖-6-磷酸等辅助因子,作为代谢活化系统。
如不加S9混合液得到阳性结果,说明受试物是直接致突变物;加S9混合液才得到阳性结果,说明该受试物是间接致突变物。
只要在一种试验菌株得到阳性结果,即认为受试物是致突变物;仅当四种试验菌株均得到阴性结果,才认为受试物是非致突变物。
2.哺乳动物细胞基因突变试验哺乳动物体外培养细胞的基因正向突变试验常用的测试系统有小鼠淋巴瘤L5178Y细胞,中国仓鼠肺V79细胞和卵巢CHO细胞的三个基因位点的突变,即次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)、胸苷激酶(TK)及Na+/K+ATP酶(OUA)位点。
外源化学物的致突变作用及检测方法
a
12
(二) 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
a
13
二. 引起突变的细胞分裂过程的改变
生化机理研究情况: 1.与微管蛋白二聚体结合 2.与微管蛋白二聚体结合 3.已组装好的微管的破坏 4.中心粒移动受阻 5.其它作用
a
14
三. 其它的改变 四. 突变的后果
a
4
5.致突变作用(mutagenesis):广义概念是外来因素,特别是 化学因子引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力,而且 此种改变可随同细胞分裂过程而传递。
6.致突变物(mutagen):能够引起突变的物质。
a
5
第二节 化学毒物致突变的类型
一、基因突变
1.概念:基因突变是指基因中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。
a
31
二、染色体畸变
染色体畸变(chromosome aberration ) 指染色体的 结构改变,它是指遗传物质大的改变, 一般可用光学显微 镜检查适当细胞有丝分裂中期的染色体来发现。
a
7
a
8
正常
内 互 换
染色体畸变
末端缺失 中间缺失 着丝点环 无着丝点 臂间倒位 和断片 环
正常
间 互 换
双着丝点 和断片
2.基因突变的种类:
(1)碱基置换:指DNA核苷酸链上出现错误配对,某一碱基 被
另一碱基所致取代。
➢ 转换:同类碱基间的取代。
a
6
➢ 颠换 :不同类碱基间的取代。
(2)移码突变(frameshift mutation)在DNA碱基序列 中,插入或丢失一对或几对碱基,以致从受损点开始碱基 序列完全改变,形成错误的密码,并转译成为不正常的氨基 酸。
化学毒物致突变作用及其评价
倒位(inversion)
倒位的细胞学效应和遗传学效应
• 细胞学效应:倒位杂合体在减数分裂同源染 色体配对时,形成倒位环。
• 遗传学效应:倒位区内重组,形成不可育配 子。被称为“抑制重组。”
易位 (translocation)
易位的细胞学和遗传学效应
易位是指染色体片段的转移,既可发生在 非同源染色体间,亦可发生在同一条染色 体的不同位置。 易位往往造成基因移位或断裂,影响基因 功能。
化学毒物致突变作用及其评价
基本概念
• 变异(variation)--亲代之间或子代个体之间出 现不同程度的差异,这种差异称为变异
• 突变(Mutation)--遗传物质的结构改变而引起的 遗传信息改变,均可称为突变。
• 按突变原因分为自发突变和诱发突变,自发突变 与物种的进化有关;诱发突变指人为的造成突变。
T
A
G
C
转换
颠换
基因突变------转换与颠换示意图
基因突变—— 碱基置换 (错配)
原 DNA
A
T
GC
T
GGC
T
A
CGA
CCG
颠换 转换
A
c
GT
T
GGC
T
G
CA
A
CCG
A
T
GC
A
CTG
T
A
CG
T
G AC
基因突变—— 框移突变( frame-shift mutation )
移码突变(frameshift mutation):指改变从mRNA到蛋白质翻译过程 中遗传密码子读码顺序的改变。如图:
人类23对染色体核型
染色体结构的畸变
致突变杂质评估解析
致突变杂质评估解析英文回答:Mutation is a natural process that occurs in all living organisms. It refers to any change in the DNA sequence of an organism's genes. These changes can be caused by various factors, such as exposure to radiation, chemicals, orerrors during DNA replication. Mutations can have different effects on an organism, ranging from no noticeable impact to severe consequences.One common type of mutation is known as a point mutation, where a single nucleotide base is substituted with another. For example, a C base may be replaced with a T base. This can result in a change in the amino acid sequence of a protein, which can affect its structure and function. Point mutations can be either silent, meaning they have no effect on the protein, or they can be missense or nonsense mutations, which alter the protein's function or lead to premature termination of protein synthesis,respectively.Another type of mutation is a frameshift mutation,where nucleotide bases are either inserted or deleted from the DNA sequence. This shifts the reading frame of the gene, causing a disruption in the translation process and leading to a completely different amino acid sequence. Frameshift mutations often result in non-functional proteins.Mutation assessment and analysis are important in various fields, such as genetics, medicine, and agriculture. In genetics, understanding the effects of mutations helps researchers study the role of specific genes in disease development and progression. For example, mutations in the BRCA1 and BRCA2 genes are associated with an increased risk of breast and ovarian cancer. By analyzing these mutations, doctors can identify individuals who may benefit from preventive measures or targeted therapies.In agriculture, mutation breeding is a technique usedto introduce beneficial mutations in crops. By exposing seeds or plant tissues to mutagenic agents, such asradiation or chemicals, scientists can induce mutationsthat may result in desirable traits, such as increased yield, disease resistance, or improved nutritional content. This method has been used to develop new varieties of crops, such as rice, wheat, and barley.中文回答:突变是所有生物体都会发生的自然过程。
致突变试验
嗜多染红细胞及其微核实例
试验流程图
吸入洁净 空气
吸入SO2 染毒
断颈处死取股骨
取骨髓细胞制涂片
涂片固定染色
镜检:嗜多染红细胞,计数微核率
试验结果分析
12 10
¢ Ë Ê ¨ £ Î º  £ ‰©
细胞屏障 化学物 接触 DNA损伤
无误修复
未修复 修复错误
正常细胞
DNA DNA完 基因 染色体 染色体 整性改变 交换重排 突变 结构异常 数目异常
遗传学终点
常见致突变试验反映的遗传学终点
试 验 DNA完整 性改变 DNA交换 或重排 基因 突变
染色体 结构 异常 染色体 数目 异常
微核
细菌回复突变 姐妹染色单体交换 细菌DNA修复
结果1
¢ Ë Ê ¨ £ Î º  £ ‰©
12 10 8 6 4 2 0
结果2
8 6 4 2 0 Ô é ¶ Õ × þ õ ¯ ò ¾ ¾ é ¶ Ñ » Á È ¶ ×
Ô é ¶ Õ ×
þ õ ¯ ò ¾ ¾ é ¶ Ñ » Á È ¶ ×
结论
结果1 染毒组微核率高于对照组:SO2具有致突变性。
二、重要的致突变试验
(一)微核试验
(二)姐妹染色单体交换试验
(三)细菌回复突变试验 (四)细菌DNA修复试验
(一) 微核试验 (Micronuclei test)
以染色体结构异常和数目异常为遗传学终点, 考察化学物对遗传物质的损伤效应。 ★ 试验原理
★
试验设计
微核试验原理图
小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验
食品中的致突变物质的评估与控制
食品中的致突变物质的评估与控制食品安全一直是人们关注的焦点之一。
随着科技的进步和人们对健康的重视,对食品中的致突变物质的评估与控制也变得越来越重要。
本文将探讨食品中致突变物质的定义、评估方法以及控制措施,以期提高人们对食品安全的认识和保障。
首先,我们来了解一下什么是致突变物质。
致突变物质是指那些可以引起基因突变的化学物质,它们可能对人类健康产生潜在的风险。
这些物质可能存在于食品中,如农药残留、重金属、致癌物质等。
因此,评估和控制这些致突变物质的含量就成为了确保食品安全的重要环节。
对于食品中的致突变物质,评估是必不可少的。
评估的目的是确定致突变物质的暴露水平以及对人体健康的潜在风险。
评估方法主要包括实验室测试和流行病学调查。
实验室测试可以通过对食品样品进行分析,检测出其中的致突变物质含量。
而流行病学调查则通过对人群的调查和统计分析,确定致突变物质对人体健康的影响。
这些评估方法可以相互补充,为食品安全提供科学依据。
在评估的基础上,我们需要采取控制措施来降低食品中致突变物质的含量。
首先,加强食品生产过程的监管是必要的。
农药的合理使用和残留物的检测是保证食品安全的重要环节。
此外,加强对食品添加剂和保鲜剂的监管,确保其使用符合标准和规定。
其次,消费者也应该增强食品安全意识,选择有资质和信誉的食品生产商和供应商,避免购买不合格的食品。
同时,正确存储和烹饪食品也是减少致突变物质摄入的有效方法。
除了评估和控制,食品安全的宣传和教育也是不可忽视的。
政府和媒体可以加大对食品安全的宣传力度,提高公众对致突变物质的认识和了解。
学校和社区可以开展食品安全教育活动,培养公众的食品安全意识和科学素养。
只有通过全社会的共同努力,才能够有效评估和控制食品中的致突变物质,保障人们的健康。
综上所述,食品中的致突变物质的评估与控制是保障食品安全的重要环节。
通过科学的评估方法,我们可以了解食品中致突变物质的含量和潜在风险。
在此基础上,采取有效的控制措施,降低致突变物质的摄入量。
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第六部分: 19. 以上四种实验方法注意事项有哪些? 20. 结合以上四个实验结果,对 96%二氯吡啶酸原药的致突变性进行综合评 价。 21. 如仅小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果为阳性,其余试验结果均为阴性 时,应进一步如何设计试验方案?
讨论方式:①各实验室分成六小组(各实验室组长安排分组) ,每小组同学针对 下述 6 个问题进行讨论,并负责制作其中一个部分的 PPT(独立完成,不重复) 。 ②课堂上从各实验室抽签确定相应组别进行相关内容的 PPT 汇报, 其他同学针对 汇报内容进行提问、 补充和讨论。③课后请学习委员收齐所有小组同学 PPT 交教 研室。 上课时间:5 月 12 日,下周三,4602 教室
表 3 96%二氯吡啶酸原药在 CHL 细胞染色体畸变分析结果 组别 阴性对照 溶剂对照 (DMSO) S9 对照 95%二氯吡 啶酸原药 S9 剂量 (µg/ml) 0 0 0 1250 2500 5000 + + + + + 观 察 细 染色体异 胞 数 常细胞数 (个) (个) 200 11 200 200 200 200 200 200 200 200 200 16 10 17 16 18 15 19 14 16 畸变类型 g 6 8 0 10 6 10 5 9 5 5 b 11 13 10 16 15 15 5 19 11 16 t 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 r 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 m 0 3 0 1 2 3 10 0 3 0 畸变细 其 胞 率 它 (%) 0 5.5 1 0 0 0 0 0 0 0 0 8 5 8.5 8 9 7.5 9.5 7 8
致突变试验综合分析及评价
某单位欲对农药—— 96% 二氯吡啶酸原药,进行致突变试验综合分析及评 价,见相关资料。 现请根据所学知识,查阅资料和文献,思考并讨论以下问题。
第一部分: 1. 为何要进行致突变试验评价? 2. 为何致突变试验要配套进行? 3.我国农药致突变试验是如何配套组合的? 第二部分: 3. 细菌回复突变试验(Ames 试验)的原理和目的是什么? 4. 请设计96%二氯吡啶酸原药的鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验方案? 5. 96%二氯吡啶酸原药的鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验实验结果判断依据? 6. 若本次实验结果为下表1,该选用何种统计学方法处理?如何对结果进行评 价?
Dexon
50 1.5 10 50
2953±186**
1120±130**
第三部分: 7. 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验(MN 试验)的原理和目的是什么? 8. 请设计 96%二氯吡啶酸原药的小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验方案?
9. 96%二氯吡啶酸原药的小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果判断依据?
10. 若本次实验结果为下表 2,该选用何种统计学方法处理?如何对结果进行评
价?
表 2 96%二氯吡啶酸原药对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率的影响
剂量 组别 (mg/kg) ♀ 阴性对照 0 ♂ ♀ 50 ♂ ♀ 5000 ♂ 性别 (只) (个) 5 5 5 5 5 5 5000 5000 5000 5000 5000 5000 动物数 镜检 PCE 数 含微核的 PCE 数 (个) 5 4 168 162 12 10 1.0 0.8 33.6** 32.4** 3.2 2.8 0.32~2.34 0.20~2.04 23.55~43.65 23.25~41.55 1.24~4.20 0.94~3.68 微核率 (‰) 95%可信限 PCE/NCE ( ±S)
推荐参考资料: 1.农药登记毒理学试验方法,GB15670-1995 2.农药登记资料规定(2008年) 3.农药安全性毒理学评价程序(卫生部/农业部) (1991年) 4.王心如.毒理学基础(第6版).人民卫生出版社.2012 5.王心如.毒理学实验方法与技术.第三版.人民卫生出版社.2012
1.06±0.20 1.09±0.18 1.13±0.29 1.10±0.25 1.07±0.28 1.01±0.21
阳性对照 (环磷酰胺) 95%二氯吡 啶酸原药
第四部分: 11. 体外哺乳动物细胞染色体畸变试验(CA 试验)的原理和目的是什么? 12. 请设计 96%二氯吡啶酸原药在 CHL 细胞染色体畸变实验方案? 13. 96%二氯吡啶酸原药在 CHL 细胞染色体畸变实验结果判断依据? 14. 若本次实验结果为下表 3,该选用何种统计学方法处理?如何对该结果进行 评价?
表 1 96%二氯吡啶酸原药鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验结果
组别 自发对照 阴性对照 剂量 (µ g /皿) 0 0 8 95%二氯吡 啶酸原药 40 200 1000 5000 阳 NaN3 性 2-AF 对 照 1, 8-二羟 基蒽醌 回变菌落数( TA97 - S9 117±13 122±16 123±19 127±16 105±5 122±14 115±8 + S9 121±17 115±10 119±16 112±6 120±5 111±16 120±9 - S9 30±6 34±9 29±4 33±2 34±4 35±3 32±4 TA98 + S9 36±4 32±4 30±3 32±3 30±6 32±6 26±2 - S9 127±7 125±14 149±6 146±26 140±20 132±22 137±18 ) TA100 + S9 119±16 132±9 126±19 115±22 123±23 127±20 127±4 - S9 240±20 247±20 264±20 246±15 238±29 268±29 248±23 785±80** 1015±140** 1139±113** 1157±158** 1167±117** 771±34** TA102 + S9 241±6 252±23 267±11 249±23 247±11 266±24 255±19
MMC 0.5 100 35 5 28 6 0 1 0 35* CP 20 + 100 24 2 26 0 0 1 0 24* 注:g: (间隙)不计入畸变细胞率,单独统计处理;b:断裂、断片和缺失;t:交换;r: 环状染色体;m:多倍体;其它:包括染色体碎裂、无或双着丝点环、微小体等。
第五部分: 15. 哺乳动物细胞基因突变试验的原理和目的是什么? 16. 请设计 96%二氯吡啶酸原药的 TK 基因突变实验方案? 17. 96%二氯吡啶酸原药的 TK 基因突变实验结果判断依据? 18. 若本次实验结果为下表 4,该选用何种统计学方法处理?如何对该结果进 行评价?
表4 组别 阴性对照 DMSO 95% 二 氯 吡啶酸原 药 MMS 剂量 0 0.15% 0.2345625μg/ml 0.4691250μg/ml 0.9382500μg/ml 1.8765000μg/ml 5.0000000μg/ml 96%二氯吡啶酸原药的 TK 基因突变实验结果 PE0 (%) 64.87 48.76 45.98 35.96 27.33 18.85 7.97 PE3 (%) 72.70 57.92 63.06 53.17 47.36 40.77 22.95 RS0 (%) 100.00 75.17 70.88 55.43 42.13 29.06 12.29 RS3 (%) 100.00 79.67 86.74 73.14 65.14 56.08 31.57 TMF (× 10-6) 3.66 6.96 4.76 4.76 7.79 7.79 95.92**