第七章+化学毒物的致突变作用
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第七章外源化学物致突变作用(共56张PPT)
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
特点：它主要含有混合功能氧化酶(MFO)，是国内常规应用于体外致突变试验的代谢活化系统。
第四节
机体对致突变作用的影响
对标准致突变实验组合的结果进一步研究时，可以 缺点：S9随实验动物种属或器官不同而有差异；
有些中药能够抗突变作用，而其他一些则具有诱导突变的作用，如抗肿瘤药山慈菇能诱导小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率增加；
过程。
碱基切除修复是细胞对碱基氧化损伤的主 要防御系统。
（三）核苷酸切除修复
使细胞具有从DNA上移除较大损伤。
所有生物体最常见的修复机制。基本可以修复所有种
类的DNA损伤。 过程：内切酶， ①损伤识别；②损伤两侧切除
损伤链；③切除寡聚核苷酸；④修复合成填补产 生的缺口；⑤DNA连接酶封闭，恢复原有DNA序列。
骨髓细胞微核试验的不足
某些化ห้องสมุดไป่ตู้物在骨髓难以达到有效浓度。
骨髓中的SCE是动态平衡，其不断成熟为红细胞
，红细胞又衰老死亡。 化学物毒物主要在肝脏活化，其活化中间产物可
能在到达骨髓之前消失。
仅观察体细胞其结果外推其他组织应慎重。
微核实验进展
体外微核试验：中国仓鼠肺细胞/中国仓鼠卵巢细胞/中国仓
检测化学物的致突变性的目的：
3、谷胱甘肽硫转移酶 缺点：S9随实验动物种属或器官不同而有差异；
鉴定生殖细胞和体细胞的致突变物； －基因突变和染色体畸变的检测可直接反映外源化学物的致突变性，是评价化学物致突变性唯一可靠的方法。
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
特点：它主要含有混合功能氧化酶(MFO)，是国内常规应用于体外致突变试验的代谢活化系统。
第四节
机体对致突变作用的影响
对标准致突变实验组合的结果进一步研究时，可以 缺点：S9随实验动物种属或器官不同而有差异；
有些中药能够抗突变作用，而其他一些则具有诱导突变的作用，如抗肿瘤药山慈菇能诱导小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率增加；
过程。
碱基切除修复是细胞对碱基氧化损伤的主 要防御系统。
（三）核苷酸切除修复
使细胞具有从DNA上移除较大损伤。
所有生物体最常见的修复机制。基本可以修复所有种
类的DNA损伤。 过程：内切酶， ①损伤识别；②损伤两侧切除
损伤链；③切除寡聚核苷酸；④修复合成填补产 生的缺口；⑤DNA连接酶封闭，恢复原有DNA序列。
骨髓细胞微核试验的不足
某些化ห้องสมุดไป่ตู้物在骨髓难以达到有效浓度。
骨髓中的SCE是动态平衡，其不断成熟为红细胞
，红细胞又衰老死亡。 化学物毒物主要在肝脏活化，其活化中间产物可
能在到达骨髓之前消失。
仅观察体细胞其结果外推其他组织应慎重。
微核实验进展
体外微核试验：中国仓鼠肺细胞/中国仓鼠卵巢细胞/中国仓
检测化学物的致突变性的目的：
3、谷胱甘肽硫转移酶 缺点：S9随实验动物种属或器官不同而有差异；
鉴定生殖细胞和体细胞的致突变物； －基因突变和染色体畸变的检测可直接反映外源化学物的致突变性，是评价化学物致突变性唯一可靠的方法。
第二次--第七章 外源性化学物致突变作用
点试法：用作定性试验，适用于短期大量筛选
表层培养基＋指示菌±S9 受试物10μl
阳性
培养48小时
阴性
39
平板掺入法：用作定量测定
表层培养基＋指示菌±S9＋受试物 阳 性
培养48小时
阴 性
40
Ames试验结果判断
阳性结果判定： ①平均每皿回变菌落数为对照(自发回变菌落数)的2倍及 以上 ②可重复性，用一个相应菌株重复 (阴性全套菌株重复)； ③有剂量－反应关系。
（二）成套的观察项目 没有一种致突变试验能涵盖所有的遗传学 终点，故需用一组试验配套进行检测。
31
成套的观察项目中试验可入选原则：
一组可靠的试验系统应包括： 每一类型的遗传学终点 包括几个进化程度不同的物种：包括原核细胞
和真核细胞。 体内试验与体外试验相结合，体外实验要有活
化系统 生殖细胞和体细胞
（2）检测外源性化学物对哺乳动物生殖细胞的遗 传毒性，预测其对人类的遗传危险性。
（3）各种遗传毒物的监测和评价，为化学物的可 使用性研究和卫生标准制定提供依据。
21
基本原理： 将化学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 标病及的毒哺、乳改细动变菌物，、等真以菌判、定植物其、是昆否虫、具培有养致的哺突乳变动性物细。胞 凡• 能昆虫使生果物蝇、测蟾试蜍系等 统发生突变的化合物， 即• 可哺乳认动为物具细胞有株致（突C变HO作、用V79。、人类淋巴细胞等）
58
59
(五)果蝇伴性隐性致死试验 (sex-linked recessive lethal test，SLRL ）
1、光修复（光 裂合酶）：
修复由紫外线 损伤产生的胸 腺嘧啶二聚体。
2.“适应性”反应
第七章外源化学物致突变作用
掌握：遗传毒理学相关概念；化学毒物致 突变类型；观察化学致突变物作用的基本 方法。
熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果. 了解：机体对致突变作用的影响.
第一节 概述
案例 1 食品的致突变性
人类的食物中存在某些致突变的化合物。 在这些化合物中，除了本来就存在食品中 外，有相当一部分是在烹调加工过程中形 成的。
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。
蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大 量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形 成许多含氮的杂环物质，提供了致突变物 的前体。
案例2 化妆品的致突变性
由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健 美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊 用途化妆品。由于配方中含有特殊的功效 成分如育发剂中含有氮芥、染发剂中含有 邻苯二胺，这些物质在体现功效的同时， 常具有强致突变性，其安全性日益收到重 视。卫生部对特殊用途化妆品的安全性评 价有明确规定，Ames试验是试验组合中的 必做项目。
第七章 外源化学物致突变作用
一般毒性作用 特殊毒性作用
（致畸、致突变、致癌）——“三致”作用
致突变作用---造就了“蜘蛛侠”？
现实生活中……
2公斤重的太空茄
经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。 太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变
目的要求
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
熟悉：化学毒物的致突变作用及其后果. 了解：机体对致突变作用的影响.
第一节 概述
案例 1 食品的致突变性
人类的食物中存在某些致突变的化合物。 在这些化合物中，除了本来就存在食品中 外，有相当一部分是在烹调加工过程中形 成的。
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。
蛋白质含量最高的肉类在烹调时可形成大 量致突变物。这是由于蛋白质热解时可形 成许多含氮的杂环物质，提供了致突变物 的前体。
案例2 化妆品的致突变性
由于育发、染发、烫发、脱发、美乳、健 美、除臭、祛斑和防晒的化妆品属于特殊 用途化妆品。由于配方中含有特殊的功效 成分如育发剂中含有氮芥、染发剂中含有 邻苯二胺，这些物质在体现功效的同时， 常具有强致突变性，其安全性日益收到重 视。卫生部对特殊用途化妆品的安全性评 价有明确规定，Ames试验是试验组合中的 必做项目。
第七章 外源化学物致突变作用
一般毒性作用 特殊毒性作用
（致畸、致突变、致癌）——“三致”作用
致突变作用---造就了“蜘蛛侠”？
现实生活中……
2公斤重的太空茄
经历过太空遨游的辣椒种子，经宇宙射线照射大多发生了遗传性基因突变。 太空椒的培育利用了可遗传的变异：基因突变
目的要求
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
化学毒物致突变作用
据估计我国目前大约有60万以上的21三体综合征患儿，按目前的出 生率我国平均20分钟就有一例21三体综合征患儿出生，全国每年出生的 唐氏综合征患儿将达27000例左右。
47,XY,+21 单纯三体，男性 。Down综合征
第三节 化学毒物致突变作用的 机制及后果
在实验动物中，用化学物质可诱导基因突变、染色体畸变、 非整倍体和多倍体。在已检出的致突变物中，大多数学物可对碱基产生氧化作用，从而破坏或改变碱基的结构， 有时还引起链断裂。
例如，亚硝酸根能使腺嘌呤和胞嘧啶发生氧化性脱氨，相应变为 次黄嘌呤和尿嘧啶。羟胺能使胞嘧啶C-6位的氨基变成羟氨基。这些 改变都会造成转换型碱基置换。但是亚硝酸虽然也能使鸟嘌呤变为黄 嘌呤，但是由于黄嘌呤的配对性能与鸟嘌呤一致，故并不发生碱基置 换。
第七章 化学毒物致突变作用 (1)
Mutagenesis of Toxicants
化学毒物的生殖毒性作用
生殖过程一般是指从配子形成直到胎儿娩出的整个过程。生 殖过程是很广泛的，它包括精子的发生、卵的形成和发育、配子 的释放、受精、卵裂和胚泡发育、着床、胚胎发生、胎儿发育、 分娩。而胎儿的娩出也并不意味着胎儿发育成熟的终止。从广义 上讲还应包括胎儿娩出后的新生儿期、哺乳期、直到性成熟的整 个过程。
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。突变的生殖细胞根据其在二倍体中的表达，分为显性或隐 性。显性突变无论纯合子，还是杂合子均会出现表型异常；隐性突 变如为纯合子，将出现表型异常，若为杂合子，则为表型正常的携 带者。
4.基因型与表型 基因型系指控制生物性状的基因组成，它是生物体的遗传组
利用来培育和选择新种或良种。另一方面，突变也会引起人类健 康的危害。致突变作用(mutagenesis)的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。突变是致突变作用的后果， 其中包括从一个或几个DNA碱基对的改变，即基因突变(gene mutation)到染色体的结构及数目改变，
47,XY,+21 单纯三体，男性 。Down综合征
第三节 化学毒物致突变作用的 机制及后果
在实验动物中，用化学物质可诱导基因突变、染色体畸变、 非整倍体和多倍体。在已检出的致突变物中，大多数学物可对碱基产生氧化作用，从而破坏或改变碱基的结构， 有时还引起链断裂。
例如，亚硝酸根能使腺嘌呤和胞嘧啶发生氧化性脱氨，相应变为 次黄嘌呤和尿嘧啶。羟胺能使胞嘧啶C-6位的氨基变成羟氨基。这些 改变都会造成转换型碱基置换。但是亚硝酸虽然也能使鸟嘌呤变为黄 嘌呤，但是由于黄嘌呤的配对性能与鸟嘌呤一致，故并不发生碱基置 换。
第七章 化学毒物致突变作用 (1)
Mutagenesis of Toxicants
化学毒物的生殖毒性作用
生殖过程一般是指从配子形成直到胎儿娩出的整个过程。生 殖过程是很广泛的，它包括精子的发生、卵的形成和发育、配子 的释放、受精、卵裂和胚泡发育、着床、胚胎发生、胎儿发育、 分娩。而胎儿的娩出也并不意味着胎儿发育成熟的终止。从广义 上讲还应包括胎儿娩出后的新生儿期、哺乳期、直到性成熟的整 个过程。
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。突变的生殖细胞根据其在二倍体中的表达，分为显性或隐 性。显性突变无论纯合子，还是杂合子均会出现表型异常；隐性突 变如为纯合子，将出现表型异常，若为杂合子，则为表型正常的携 带者。
4.基因型与表型 基因型系指控制生物性状的基因组成，它是生物体的遗传组
利用来培育和选择新种或良种。另一方面，突变也会引起人类健 康的危害。致突变作用(mutagenesis)的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。突变是致突变作用的后果， 其中包括从一个或几个DNA碱基对的改变，即基因突变(gene mutation)到染色体的结构及数目改变，
第七章 外源化学物致突变作用
• 遗传负荷（genetic load）
是指在一种物种群体中每一个携带的可遗传给下一代的有 害基因的平均水平。 突变负荷：是指由于基因的致死突变或有害基因突变产生 而降低了适合度，给群体带来的负荷。 分离负荷：是指由于杂合子（Aa）和杂合子（Aa） 之间的婚配，后代中必将分离而产生一部分适合 度降低的纯合子（aa），因而导致群体的适合度
突变作用的研究史
美国遗传学家。1911～1916年间，马 勒是摩尔根果蝇小组的一个重要成员，他的 主要工作是研究果蝇的遗传交换这是染色体 遗传学说的重要基础，其内容已概括在果蝇 小组成员合写的《孟德尔式遗传的机制》 (1923)一书中。1927年，他发现了 X射线 的诱变作用。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 Hermann Joseph Muller 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 (1890～1967) 面也有重要意义。
• 颠换 (transversion)嘌呤取代嘧啶；嘧啶取代嘌呤。
• 移码突变 (frameshift mutation) 指发生一对或几对（3对除外）的碱基减少或增加，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。
• 基因突变的特点： 1 是具有一定发生概率的偶发事件；
• 致突变作用 (Mutagenesis) 外来因素（化学物）引起细胞核中遗传 物质发生改变的能力，且此种改变可随 细胞分裂过程而传递。
• 遗传毒性 (genetic toxicity) 指对基因组的损害能力，包括对基因组 的毒作用引起的致突变性及其他各种不 同效应。 • 致突变性 (Mutagenicity) 是精确的概念，指引起遗传物质发生突 变的能力，在一个实验群体中突变率可 以定量检测。 二者既有联系又有区别
外源化学物致突变作用
遗传毒理学 (genetic toxicology)：研究化学、物理因素及生 物因素等对遗传物质（DNA）及活细胞遗传过程的作用， 以及人类接触致突变物可能引起的健康损伤效应。
遗传毒理学主要研究内容： 致突变作用及机制； 应用检测系统发现和探究致突变物； 提出评价致突变物健康危害的方法。
32
Mismatch (about 1/1000 base additions)
A A C T GG C Wild type
T T GA CCG
A A C T GG C
AACT AGC
3'
5'
A A C T GG C
T T GA TC G
MUTANT T T GA T CG
DNA replication
30
一、基因突变
基因突变（gene mutation）：指基因中DNA序列的变化。因为 基因突变限制在一个特定的部位，故称为点突变(point mutation)。
突变基因：存在突变的基因 野生型基因：没有发生突变的基因
基因突变可分为两种类型： 碱基置换(base substitution) 移码突变 (frame shift mutation)
普遍存在的未知因素作用下，自然条件下发生的突变。 特点：发生过程长，频率极低 , 与物种的进化有关。
诱发突变 (induced mutation)
人为的造成突变 。它已被农、林、牧、渔业和园艺学家利用 来培育和选择新种或良种。
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。
29
突变的分类
基因突变 (gene mutation)： 一个或几个DNA 碱基对的改变。用光学显微镜观察不 到，必须通过生长发育、生化、形态等表型改变来判断。
遗传毒理学主要研究内容： 致突变作用及机制； 应用检测系统发现和探究致突变物； 提出评价致突变物健康危害的方法。
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Mismatch (about 1/1000 base additions)
A A C T GG C Wild type
T T GA CCG
A A C T GG C
AACT AGC
3'
5'
A A C T GG C
T T GA TC G
MUTANT T T GA T CG
DNA replication
30
一、基因突变
基因突变（gene mutation）：指基因中DNA序列的变化。因为 基因突变限制在一个特定的部位，故称为点突变(point mutation)。
突变基因：存在突变的基因 野生型基因：没有发生突变的基因
基因突变可分为两种类型： 碱基置换(base substitution) 移码突变 (frame shift mutation)
普遍存在的未知因素作用下，自然条件下发生的突变。 特点：发生过程长，频率极低 , 与物种的进化有关。
诱发突变 (induced mutation)
人为的造成突变 。它已被农、林、牧、渔业和园艺学家利用 来培育和选择新种或良种。
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。
29
突变的分类
基因突变 (gene mutation)： 一个或几个DNA 碱基对的改变。用光学显微镜观察不 到，必须通过生长发育、生化、形态等表型改变来判断。
第七章__化学毒物致突变作用(1)
能引起妊娠的人或试验动物产生畸胎的外源化学物称为致畸 物。它通过胎盘直接作用于发育的胚胎和胎儿而产生后果。通过
动物试验和体外致畸试验方法，可检测外源化学物能否引起胚胎
毒性或后代畸形。
第一节
一、基本概念
概
述
生物在世代繁衍中存在着遗传与变异，它是普遍存在于生物界
的生命现象。在亲子之间或子代个体之间出现不同程度的差异，这
而涉及两条染色单体，称为染色体型畸变(chromosome-type
aberration)。
染色体结构异常的类型：
(1)缺失(deletion)：染色体上丢失了一个片段。
(2)重复(duplication)：在一套染色体里，一个染色体片段出现 不止一次。 (3)倒位(inversion)：一个染色体片段被颠倒了，如颠倒的片段 包括着丝点，称为臂间倒位(pericentric inversion)；如不包 括着丝点则称为臂内倒位(paracentric inversion)。
酸，形成双螺旋结构。基因
(gene)是DNA分子中最小的完整功能单位基因的基本作用在于决 定蛋白质的一级结构，即每个基因决定一条多肽链或者说一个基 因决定一种酶。基因是生物遗传信息的携带者，细胞或生物体的 一套完整单体的遗传物质称基因组(genome)。 2.染色质与染色体 在间期细胞的细胞核中，通过光镜可见一种能被碱性染料着 色的物质，即染色质(chromatin)。它由DNA、组蛋白、非组蛋白 及少量的RNA组成，形似串珠状的复合体。
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(meiosis)指通过两个细胞周期使染色体数目减少一
半的细胞分裂方式。它是一种特殊的有丝分裂。其细胞核分裂两
次，而染色体只复制一次，经过分裂后染色体数目减少一半，变 成单倍体(haploid)。
8第七章外源化学物致突变作用8-1
2.变异(variation)：亲子之间或子代个体之间出现不同 程度的差异, 称为变异。
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。
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。
毒理学基础：第7章 外源化合物致突变作用
突变的类型
遗传
基因突变 染色体结构改变 染色体数目改变
机理 以DNA为靶的损伤：
基因突变 染色体畸变 不以DNA为靶的损伤 染色体数目改变
1.本质相同，损伤的程度不同 2.基因突变在光学显微镜下不能观察 3.染色体畸变（结构、数目）可在光 学显微镜下观察
1.基因突变
Genetic mutation：指基因在结构上发生 了碱基对组成和排列序列的改变 两种：碱基置换、移码突变
突变是致突变作用的后果 致突变物（mutagen）：能引起突变的物质，又称诱变剂 遗传毒物（genotoxic agent）：因致突变物能引起遗传物质损伤，又称
其为遗传毒物 遗传毒性：对基因组的损伤能力，包括对基因组的毒作用引起的致突
变性及其他各种不同效应。 致突变性：引起遗传物质发生突变的能力。在一个实验群体中突变率
无义密码子：UAA，UAG ，UGA
Tyrosine (Tyr) 酪氨酸 Serine (Ser)丝氨酸
移码突变（frameshift mutation）
√指发生一对或几对不等于3的倍数的碱基减少或 增加，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成 错误的密码，并转译为不正常的氨基酸
√因为碱基序列所形成的一系列三联体密码子相互 间无标点符号，于是从受损位点开始密码子的阅读 框完全改变
3.染色体数目异常
动物正常体细胞染色体数目2n为标准 异常：整倍性畸变—单倍体、三倍体、四倍体
非整倍性畸变—比二倍体多或少一条或多 条染色体
Down 综合征-为21-三体syndrome
发病率：1/800，1.25‰ 以13亿人口计
1.25‰x13亿=162.5万。
体征：智力发育不全，发育迟缓，面容呆滞，眼 距宽。
关于化学毒物致突变作用课件
减数分裂(meiosis)指通过两个细胞周期使染色体数目减少一 半的细胞分裂方式。它是一种特殊的有丝分裂。其细胞核分裂两 次，而染色体只复制一次，经过分裂后染色体数目减少一半，变 成单倍体(haploid)。
第二节 化学毒物致突变的类型
有三类遗传学损伤，即基因突变、染色体畸变及染色体数目 改变。这些损伤多因DNA受损所致，也可能因DNA以外的靶组织受 损。通常以光学显微镜的分辨率0.2 µm，来区分基因突变和染色 体畸变。因突变是用光学显微镜观察不到，须通过生长发育、生 化、形态等表型改变来判断，而染色体畸变和数目变化可用光学 显微镜进行观察。
即染色体畸变(chromosome aberration)。简单地说，突变的发 生及其过程即为致突变作用。能够引起突变的物质称为致突变物 (mutagen)。 二、遗传学基础 1.DNA与基因
在真核细胞中，遗传信息储存在核内的DNA链上，DNA是大分 子物质，由脱氧核糖、磷酸及碱基组成，其基本成分为四种核苷 酸，形成双螺旋结构。基因
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。突变的生殖细胞根据其在二倍体中的表达，分为显性或 隐性。显性突变无论纯合子，还是杂合子均会出现表型异常；隐 性突变如为纯合子，将出现表型异常，若为杂合子，则为表型正 常的携带者。
4.基因型与表型 基因型系指控制生物性状的基因组成，它是生物体的遗传组
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 体是由相同物质组成的；染色体存在于细胞中，通常只有在细胞 分裂时经过特殊染色才能清楚地看到。
染色体与基因有着平行的关系，表现为：①染色体可以在显 微镜下看到，有一定的形态结构。基因是遗传学的单位，每对基 因在杂交中仍保持它们的完整性和独立性。
毒理07化学毒物致突变作用
鼠伤寒沙门菌野生型（原养型）←→组氨酸营养缺陷型突变株（his+） 回复突变 （his）
如果受试物处理组回变菌落数显著超过阴性对照组；并有剂量反应关系，即可判定受试物为鼠伤寒沙门菌的致突变物。
Ames试验中使用的标准菌株为TA97、TA98、TA 100和TA 102。his-突变外，附加突变：①深粗糙型突变（rfa）、②切除修复基因uvrB缺失（△uvrB）和③抗药因子（R因子即抗氨苄青霉素的PKMl01质粒和抗四环素的PAQ1质粒）。
A.遗传负荷增加
B.衰老
C.肿瘤
D.动脉粥样硬化
E.癌症
[答疑编号111070103：针对该题提问]
『正确答案』A
4.微核试验可用于检测（ ）
A.DNA加合物
B.引起核碎的遗传毒物
C.断裂剂
D.引起碱基置换的遗传毒物
A1 型题
1.易位是（ ）
A.当某一染色体发生两次断裂后，其中间节段倒转180°再重接
B.从某个染色体断下的节段接到另一染色体上
C.在同一染色体内染色单体交换
D.在不同染色体间染色单体交换
E.染色体发生一次或多次断裂而不重接
[答疑编号111070101：针对该题提问]
微核是染色体断片或因纺锤体受损伤而迟滞的整个染色体，分裂的后期仍留在子细胞的胞质内。检测断裂剂和有丝分裂毒物。
常用的是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞。在主核排出时微核可留在胞浆中。
3.染色体畸变试验
细胞遗传学检验，即制备中期相染色体标本，在光镜下观察染色体形态结构和数目改变。遗传学终点为染色体畸变。
第七单元 化学毒物致突变作用
答案:隐藏
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如果受试物处理组回变菌落数显著超过阴性对照组；并有剂量反应关系，即可判定受试物为鼠伤寒沙门菌的致突变物。
Ames试验中使用的标准菌株为TA97、TA98、TA 100和TA 102。his-突变外，附加突变：①深粗糙型突变（rfa）、②切除修复基因uvrB缺失（△uvrB）和③抗药因子（R因子即抗氨苄青霉素的PKMl01质粒和抗四环素的PAQ1质粒）。
A.遗传负荷增加
B.衰老
C.肿瘤
D.动脉粥样硬化
E.癌症
[答疑编号111070103：针对该题提问]
『正确答案』A
4.微核试验可用于检测（ ）
A.DNA加合物
B.引起核碎的遗传毒物
C.断裂剂
D.引起碱基置换的遗传毒物
A1 型题
1.易位是（ ）
A.当某一染色体发生两次断裂后，其中间节段倒转180°再重接
B.从某个染色体断下的节段接到另一染色体上
C.在同一染色体内染色单体交换
D.在不同染色体间染色单体交换
E.染色体发生一次或多次断裂而不重接
[答疑编号111070101：针对该题提问]
微核是染色体断片或因纺锤体受损伤而迟滞的整个染色体，分裂的后期仍留在子细胞的胞质内。检测断裂剂和有丝分裂毒物。
常用的是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞。在主核排出时微核可留在胞浆中。
3.染色体畸变试验
细胞遗传学检验，即制备中期相染色体标本，在光镜下观察染色体形态结构和数目改变。遗传学终点为染色体畸变。
第七单元 化学毒物致突变作用
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外源性化学物致突变作用
36
终止密码突变
❖ 链终止突变：指无义突变使肽链过早终止。 ❖ 延长突变：指如果终止密码子因突变而为氨基酸编码，
结果产生过长的肽链的现象。
37
酪氨酸
天冬氨酸
天冬酰胺
组氨酸
半胱氨酸
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸
38
（二）移码突变（frameshift mutation)
➢ 指发生一对或几对不等于3的倍数的碱基减少或增加， 以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码， 并转译为不正常的氨基酸。
➢ 动物正常体细胞染色体数目2n为标准，为二倍体，又称双体 （disomy）。染色体数目异常可能表现为整倍性畸变和非 整倍性畸变。
➢ 整倍性畸变可能出现单倍体、三倍体或四倍体。超过二倍体 的整倍性畸变也统称为多倍体。非整倍性畸变系指比二倍体 多或少一条或多条染色体(2n+1, 2n-1)。
55
整 倍 性 畸 变
➢突变基因：基因内存在突变的基因； ➢野生型基因：没有发生突变的基因。
28
(一) 碱基置换（base subsititution)
碱基置换是某一碱基配对性能改变或脱落而 引起的突变。
➢ 转换(transition)：即嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化 ➢ 颠换(transversion) ：即嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化
51
(4) 易位(translocation)：从某个染色体断下的节段接到另一 染色体上称为易位。
52
➢染色体结构异常是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。
53
三、染色体数目异常
Normal human Karyotype: 46, XY
终止密码突变
❖ 链终止突变：指无义突变使肽链过早终止。 ❖ 延长突变：指如果终止密码子因突变而为氨基酸编码，
结果产生过长的肽链的现象。
37
酪氨酸
天冬氨酸
天冬酰胺
组氨酸
半胱氨酸
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸
38
（二）移码突变（frameshift mutation)
➢ 指发生一对或几对不等于3的倍数的碱基减少或增加， 以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码， 并转译为不正常的氨基酸。
➢ 动物正常体细胞染色体数目2n为标准，为二倍体，又称双体 （disomy）。染色体数目异常可能表现为整倍性畸变和非 整倍性畸变。
➢ 整倍性畸变可能出现单倍体、三倍体或四倍体。超过二倍体 的整倍性畸变也统称为多倍体。非整倍性畸变系指比二倍体 多或少一条或多条染色体(2n+1, 2n-1)。
55
整 倍 性 畸 变
➢突变基因：基因内存在突变的基因； ➢野生型基因：没有发生突变的基因。
28
(一) 碱基置换（base subsititution)
碱基置换是某一碱基配对性能改变或脱落而 引起的突变。
➢ 转换(transition)：即嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化 ➢ 颠换(transversion) ：即嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化
51
(4) 易位(translocation)：从某个染色体断下的节段接到另一 染色体上称为易位。
52
➢染色体结构异常是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。
53
三、染色体数目异常
Normal human Karyotype: 46, XY
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
化学毒物的致突变作用精品课件
亚硝酸、丝裂霉素C等使形成DNA—DNA交联使复制时不 能解链，DNA复制和转录完全停止，细胞死亡。
烷化剂、苯并芘、砷化物、醛类化合物、一些重金属等与 DNA的核蛋白交联形成DNA—蛋白质交联物对DNA构象与 功能造成严重影响。
DNA加合物的形成可活化癌基因，影响调节基因和抑癌基 因的表达。
（二）不以DNA为靶的间接诱变
（1）什么是细菌回复突变试验？ 以营养缺陷型的突变体菌株为指示生
易位（转座）：染色体的某一片段移 接到另一非同源染色体上
缺失：染色体中某 一片段的缺失
重复：染色体中增加了 某一片段
X染色体某一区段的重复，会 导致果蝇由正常的卵圆眼变 为棒状眼的变异，或眼睛更 窄小的“超棒眼”。
卵圆眼
棒状眼
超棒眼
染色体数目异常
§3 பைடு நூலகம்突变的机理
一、DNA的损伤
• 以DNA为靶的直接诱 变
转换 颠换 插入
丢失
突
倒位
变
易位
染色体畸变
缺失
染色体数 目异常
重复
碱基置换
移码
大段损伤
• 大片段损伤是指DNA链大段缺失或插入。 这种损伤有时可跨越两个或数个基因，但 所缺失的片段仍远小于光镜下所能观察到 的染色体变化，故又可称为小缺失。
倒位（逆位）： 染色体在某一片 段的位置颠倒了 180°
§5 化学毒物致突变作用的研究方法
• 基因突变和染色体畸变的检测可直接反映化学毒 物的致突变性，是评价化学毒物致突变性唯一可 靠的方法。还有许多试验所观察到的现象并不反 映基因突变、染色体畸变和染色体分离异常，而 仅反映致突变过程中发生的其他事件。因此将试 验观察到的现象所反映的各种事件称为遗传学终 点。
烷化剂、苯并芘、砷化物、醛类化合物、一些重金属等与 DNA的核蛋白交联形成DNA—蛋白质交联物对DNA构象与 功能造成严重影响。
DNA加合物的形成可活化癌基因，影响调节基因和抑癌基 因的表达。
（二）不以DNA为靶的间接诱变
（1）什么是细菌回复突变试验？ 以营养缺陷型的突变体菌株为指示生
易位（转座）：染色体的某一片段移 接到另一非同源染色体上
缺失：染色体中某 一片段的缺失
重复：染色体中增加了 某一片段
X染色体某一区段的重复，会 导致果蝇由正常的卵圆眼变 为棒状眼的变异，或眼睛更 窄小的“超棒眼”。
卵圆眼
棒状眼
超棒眼
染色体数目异常
§3 பைடு நூலகம்突变的机理
一、DNA的损伤
• 以DNA为靶的直接诱 变
转换 颠换 插入
丢失
突
倒位
变
易位
染色体畸变
缺失
染色体数 目异常
重复
碱基置换
移码
大段损伤
• 大片段损伤是指DNA链大段缺失或插入。 这种损伤有时可跨越两个或数个基因，但 所缺失的片段仍远小于光镜下所能观察到 的染色体变化，故又可称为小缺失。
倒位（逆位）： 染色体在某一片 段的位置颠倒了 180°
§5 化学毒物致突变作用的研究方法
• 基因突变和染色体畸变的检测可直接反映化学毒 物的致突变性，是评价化学毒物致突变性唯一可 靠的方法。还有许多试验所观察到的现象并不反 映基因突变、染色体畸变和染色体分离异常，而 仅反映致突变过程中发生的其他事件。因此将试 验观察到的现象所反映的各种事件称为遗传学终 点。
化学毒物致突变作用及其评价
length
Image Analyses
Evaluation of different parameters:
migration comet length
tail length tail moment % DNA in tail tail inertia length/wide ratio
常用致突变试验
重复的细胞学和遗传学效应
• 细胞学效应：减数分裂时，同源染色体配 对出现弧状结构。弧状结构是重复的部分。
• 遗传学效应：出现突变，严重时死亡。
染色体缺失
• 中间染色体缺失：ABCDEF ABCD F • 端点染色体缺失：ABCDEF ABCDE • 缺失纯合体： A B C D F
ABCDF • 缺失杂合体： A B C D E F
(二) 对酶促过程的作用： 对DNA合成和复制有关的酶系统作用也可间 接影响遗传物质。
突变后果
一、体细胞突变的后果 1、最受注意的是致癌问题； 2、胚胎体细胞突变可能导致畸胎； 3、致突变物透过胎盘作用于胚胎体细胞导致流产。 二、生殖细胞突变的后果 1、致死性影响：可能是显性致死或隐性致死。 2、非致死性影响：出现显性或隐性遗传性疾病（含先天性畸形）。 3、将使基因库的遗传负荷增加。
– 是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为 原有的天然状态。
修复的主要类型： 光修复 (light repairing) 切除修复(excision repairing) 重组修复(recombination repairing) SOS修复 （SOS repairing）
（一）光修复 UV
光修复酶 (photolyase)
ABCD F
染色体缺失 (deletion)
外源化学物致突变作用
三非整倍体和多倍体42第三节化学物致突变作用的机制及后果43一引起突变的dna变化?碱基损伤?碱基错配?平面大分子嵌入dna链?碱基类似物取代?碱基的化学结构改变或破坏?dna链受损?二聚体的形成?dna加合物形成?dna蛋白质交联物44一碱基损伤?1
第七章 外源化学物致突变作用
1
【目的要求】
掌握外源化学物的致突变作用 熟悉致突变作用评价方法 了解致突变作用的遗传学基础
无义突变：碱基取代的结果是使mRNA上的密码子转变成为终 止密码UAA、UAG、UGA时，出现翻译过程停止，肽链延长提 前结束。基因产物是不完全的或无功能的。
35
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。
DNA replication
T T GA CC G
5'
3'
A A C T GG C
A A C T GG C
Parental DNA
T T GA CC G
Wild type T T GA CCG
First generation progeny
A A C T GG C
Wild type T T GA CCG
19
DNA双螺旋片段 串珠状核小体
染色质纤维 伸展形染色质片段 密集形染色质片段
整个染色体
人类22对染色体及性染色体
性染色体扫描电镜图
21
二、遗传学基础
3. 体细胞和生殖细胞 体细胞 (somatic cell)：多数是二倍体细胞，含有两组完全相同的 染色体，其遗传损伤不会传递给下一代。 生殖细胞(gemcell)：多是单倍体，其染色体改变可以传给下一代。 • 显性突变无论纯合子还是杂合子，均出现表型异常。 • 隐性突变如为纯合子，将出现表型异常，如为杂合子，则为 表型正常的携带者。
第七章 外源化学物致突变作用
1
【目的要求】
掌握外源化学物的致突变作用 熟悉致突变作用评价方法 了解致突变作用的遗传学基础
无义突变：碱基取代的结果是使mRNA上的密码子转变成为终 止密码UAA、UAG、UGA时，出现翻译过程停止，肽链延长提 前结束。基因产物是不完全的或无功能的。
35
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。
DNA replication
T T GA CC G
5'
3'
A A C T GG C
A A C T GG C
Parental DNA
T T GA CC G
Wild type T T GA CCG
First generation progeny
A A C T GG C
Wild type T T GA CCG
19
DNA双螺旋片段 串珠状核小体
染色质纤维 伸展形染色质片段 密集形染色质片段
整个染色体
人类22对染色体及性染色体
性染色体扫描电镜图
21
二、遗传学基础
3. 体细胞和生殖细胞 体细胞 (somatic cell)：多数是二倍体细胞，含有两组完全相同的 染色体，其遗传损伤不会传递给下一代。 生殖细胞(gemcell)：多是单倍体，其染色体改变可以传给下一代。 • 显性突变无论纯合子还是杂合子，均出现表型异常。 • 隐性突变如为纯合子，将出现表型异常，如为杂合子，则为 表型正常的携带者。
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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 大段损伤 所有这些都可以用分子生物学手段，通 过PCR技术后，电泳分出需要的条带，用 内切酶酶切后再电泳，就可以分析DNA 组成，或者直接让公司分析
基因突变的非特异检测手段新 技术 SCGE
蛋白质的合成
1.mRNA与遗传密码 2.tRNA的结构和功能 3.核糖体
突变与癌变
二次突变学说 突变与癌变的相关性
遗传物质的分布
大部分在核内，分布为染色体 小部分在核外细胞器上如：线粒体DNA， 无内含子，是自由基攻击的重点 共同点：都受到膜的保护，因此只有具 有膜通透性或代谢为可以通透膜的物质 才具有遗传毒性
外源性化学物的 致突变作用
本次课程的主要内容
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、遗传物质的结构和功能 二、遗传损伤的分类 三、遗传毒性的形成机制 四、突变的后果 五、突变的遗传学终点 六、基因突变的分类和检测 七、机体对突变的作用： 八、致突变实验的组合实验 九、抗突变研究的进展
一、遗传物质的结构和功能
其他因素的影响
1.免疫因素的影响 :ß 胡萝卜素提高免疫 了也是其抗肿瘤的机制之一 2. O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶 （MGMT）--DNA修复蛋白 3. DNA的稳态对抗突变非常重要 4.对代谢酶的影响 :促进毒物的代谢，降 低致突变前体的转化，促进自由基的失 活
小
结
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，其抗突变的发生需 要从多个角度进行综合考虑。
抗突变剂对抗自由基的作用
1直接的抗自由基作用 2.作用于与自由基有关的酶：GSH， UDPGA，SOD以及
考虑问题的主要角度：
修复已经发生的突变 提高细胞间的信息传递
细胞信息传递作用在抗突变中 的重要性
1.视黄醛，类胡萝卜素，绿茶成分等有 机成分能增强细胞间隙信息传导 2.金属元素对细胞信息传导的影响
2 染色体畸变 概念：由于染色体或染色单体发生断裂，造成染色体 或单体的缺失、重排，而出现的染色体或染色单体结 构异常，也称为染色体结构畸变 如果一条染色体畸变称为结构杂合体 如果一队同源染色体产生了相同的结构变异，称为结 构纯合体 一般情况下，物质只能诱发DNA单链断裂 （1）断裂 （2）断片或微小的缺失 （3）倒位 （4）形成无着丝粒染色体环 （5）插入和重复 （6）易位 （7）着丝粒融合发生的染色体的畸变 （8）其他情况
新技术
荧光原位杂交（FISH）
七、机体对突变的作用：1修复 突变
光修复 适应性修复 切除修复（糖基化酶，插入酶，聚合酶， 连接酶） 修复后修复 SOS修复
机体对突变的作用：抵抗突变
代谢酶的多态性 研究的比较我的是 CYP1A1，P450系，脱氢酶等 修复功能的个体性差异：MGMT PARP
二、遗传损伤的分类
1基因突变 2 染色体畸变 3染色体数目的异常 4.DNA损伤 5.诱重组效应
1.基因突变 （1）单点突变和多点突变：转换和颠换 （2）移码突变 （3）基因的大片段损伤：也称基因重排 （4）同义、错义和无义突变 （5）正向突变和回复突变： 正向突变 野生型 反向突变 突变型 （6）其他类型的突变：例如发生在内含 子或调节基因编码上的突变（如启动子）
3.染色体数目的异常 多倍体或单倍体
4.DNA损伤 包括 （1）是制DNA分子中一级结构中的碱基、 脱氧核糖和磷酸的改变 （2）二级或三级结构及其构象动态变化 的异常 其中以（1）中的碱基改变最常见，也最 严重
5.诱重组效应 同源DNA序列之间的遗传重组是减数分 裂的一部分，并对构成群体的遗传变异 是必需的，发生在形成配子的过程中
八、致突变实验的组合实验
原因：一种实验往往漏检 一级实验：Ames 实验和一种体外细胞遗 传学实验 二级实验：几种体外实验组合
实验方法的选择和利用
1.对实验的要求： 经费少，周期短，灵敏，特异，重复性 好，结果要好 2.方法比较 基因突变要比染色体损伤敏感些 微生物实验方法不如哺乳动物实验效果 好
三、遗传毒性的形成机制
一.直接以DNA为靶的损伤机制 二.不以DNA为靶的损伤机制
机制研究：碱基损伤
1外源性化学物对DNA的直接攻击，如烷 化剂，可以非特异的攻击DNA 平面大分子嵌入DNA链造成的突变 碱基取代；很多抗癌药物的原理；5-FU 化学物对碱基的化学结构的改变和破坏。
实验方法的选择和利用
3.选择利用的原则 配套实验 先短期实验，后长期实验 先体外实验后体内实验 兼顾基因突变和染色体畸变 生殖细胞和体细胞都要考虑
实验方法的选择和利用
4.结果评价（3组实验） 剂量-反应关系 结果一致时，判定容易 结果不一致时 A：补充实验 B：增加长期实验
染色体数目异常
3倍体 检测手段：核型检查，用普通光学显微 镜，遗传学手段就可以
新技术
转基因鼠：转入鼠一个含有转录起始位点，5`非翻
译区，翻译起始密码子，终止密码子，3`非翻译区和 一个PolyA的基因序列 方法：1原核显微注射法（受精卵直径70μm照射器 0.75μm) 2逆转录病毒感染法 3胚胎干细胞法
四、突变的 后果
对生殖细胞而言：可以遗传给后代，造 成子代的病变或者在子代中潜伏下来， 形成遗传负荷 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
基因、染色体与DNA
DNA，基因和染色体的关系 DNA的复制：是遗传物质的自我复制， 属于半保留复制，其中只有一个母板才 能进行复制 遗传法则 染色体的基本结构：
真核生物染色体的特点
1.非重复序列 2.中度重复序列 3.高度重复序列—卫星DNA 4.多基因家族 5.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
突变实验中需要注意的一些问题
1 对照的设立 2 S9的制备 3 盲法在实验中的应用
九、抗突变研究的进展
机制研究的方法： 先染毒 同时染毒和加研究物 先加待研究物，再染毒
考虑问题的主要角度：
待研究物对前体的代谢抑制 待研究物对细胞膜的稳定作用 待研究物对细胞染色体的稳定作用
机制研究 DNA 链的损伤
对DNA三级结构产生影响，DNA螺旋破坏 与基因中蛋白质共价结合，特别是与组蛋 白共价结合 DNA加合物的形成 氧化损伤使DNA结构断裂
机制研究
对纺锤体的毒作用 对DNA修复的酶的作用（MGMT和PARP） 改变体内微量元素的分布，从而影响 DNA的合成和修复；如铅的遗传毒性 外源性物质对GJIC的影响，1是直接影响 GJIC的功能，二是通过影响细胞的信使 影响GJIC 定标损伤，非定标损伤，旁观 者效应 ，用荧光黄如何设计实验
原理： 观察 目的 可以观察的内容：DNA损伤，DNA结合 细胞调亡
染色体畸变
断裂 倒位 插入和重复 易位 检查方法：微核技术：
微核技术
原理：检测染色单体损伤或纺锤体损伤 观察
姐妹染色体交换技术
程序外DNA合成
也称非程序性DNA合成：当DNA受损 伤时，发生在S期半保留DNA程序合成 之外的DNA合成