食品毒理学(致突变)
食品毒理学
绪论第一章1、食品毒理学研究方法:(1)体内试验;(2)体外实验;(3)人个体实验;(4)流行病学研究。
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)或引起癌症(致癌)的能力等。
3、除了剂量外,接触条件如接触途径、接触期限、速率和频率等因素对外源化学物的毒性及性质也有影响。
4、在一定条件下,外源化学物对机体的毒性作用具有一定的选择性。
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具有损害作用,或者只对生物体内某一组器官产生毒性,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选择毒性。
受到损害的生物或组织器官称为靶生物或靶器官,未受损害的即为非靶生物或非靶器官。
外源化学物在靶器官中的浓度并不一定是机体中的最高浓度部位。
例如,甲基汞由于亲脂性而易于透过血脑屏障进入脑组织,从而对神经系统产生毒性作用,它的靶器官是中枢神经系统,但甲基汞在脑组织中的浓度却远低于肝脏和肾脏。
5、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。
如氰化钾和硫化氢等引起的急性中毒。
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。
如某些有些有机磷类化合物具有迟发性神经毒病作用。
6、外源化学物进入机体后,对体内各器官的毒作用并不一样,往往有选择性,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。
如脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官。
毒作用的强弱,主要取决于该物质在靶器官中的浓度。
但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所。
例如。
铅浓集在骨中但其毒性则由于铅对造血系统、神经系统等其它组织的作用所致。
同样DDT在脂肪中的浓度最高,但并不对脂肪组织产生毒作用。
在全身毒作用中常见的靶器官有神经系统,血液和造血系统、肝、肾、肺等。
机体与外源化学物接触后引起毒性效应的器官称为效应器官。
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。
食品毒理学重点
第0章1、食品毒理学的定义食品毒理学是大毒理学的一个分支学科,是研究食品中的有毒有害化学物质的性质、来源及对人体的损害作用和机制,评价其安全性,并确定其安全限值,以及提出预防管理措施的一门学科。
2、食品毒理学的研究方法有哪些?3、如何理解毒理学既是“科学”,也是“艺术”?Science 科学,是毒理学研究中观察和收集资料,即获得论据和事实。
Art 艺术,是指如何应用这些毒性资料(事实和数据),来预测对人群、动物和其他环境生物的潜在危害从而形成假说和外推,即从动物外推到人体,从人体外推到群体的过程。
第一章1、基本概念:毒物、毒性、毒作用、毒效应谱、选择毒性、靶器官、半数致死剂量、NOAEL 、阈剂量、每日允许摄入量(ADI )一般认为,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称为“毒物”。
毒物一词的概念实际上很模糊,因为毒物与非毒物之间并没有绝对的界限,条一般毒性试验 特殊毒性试验微生物试验哺乳动物试验致突变 致癌 致畸器官水平 组织水平 细胞水平 亚细胞水平 分子水平件的不同、剂量的不同,二者之间通常可以转化。
毒性:外源化学物与机体接触,或进入人体内的易感部位后,能引起损害作用的固有能力。
毒性作用:也称为毒效应,是指外源化学物对生物体的损害作用。
外源化学物与机体接触后引起毒效应,效应的范围从微小的生理生化正常值的异常改变到明显的临床中毒表现,直至死亡。
毒效应随着剂量的增加而产生一系列的性质与强度的变化,称之为毒效应谱。
不同外源化学物对机体产生的损害作用可能是不同的,这就是选择毒性外源化学物可以直接发挥毒效应的器官或组织就称为该物质的靶器官半数致死剂量/浓度(median lethal dose, LD50/LC50):指化学物质引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量或浓度。
NOAE也称为最大无作用剂量(maximal no-effect level,MNEL)、未观察到有作用剂量(no observed effect level,NOEL),是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,根据目前现有认识水平,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,阈值(threshold)为一种物质使机体(人或试验动物)开始发生效应的剂量或浓度,即低于阈值时效应不发生,而达到阈值时效应发生。
食品安全性毒理学评价
(2)致突变试验
① 目的:对受试物是否具有致癌作用的可能性进 行筛选。
② 试验项目:包括体外试验与整体试验。体外试 验中Ames试验为必做项目。在整体试验中,可在 微核试验和骨髓细胞染色体畸变分析试验中任选 一项;在显性致死试验和睾丸生殖细胞染色体畸 变分析试验中任选一项。
③ 结果判定:
如三项试验均为阳性,则表示受试物很可能具有
体外试验中Ames试验为必做项目。
订预防措施和卫生标准提供理论依据。 大于或等于3,则可进入以下的试验。
为慎重起见,凡LD50在1O倍左右时,应进行重复试验,或用另一种方法进行验证。 用两种性别大鼠和/或小鼠。
2、有关的法律法规 《食品安全性毒理学评价程序》 《农药安全性毒理学评价程序》 《新药(西药)毒理学研究指导原则》 《化妆品安全性评价程序和方法》 《食品功能毒理学评价程序和检验方法》 《食品毒理学实验室操作规范》
LD50,联合Leabharlann 性毒性。 第二阶段:遗传毒性试验、传统致畸试验、
短期喂养试验。遗传毒性试验的组合必须考 虑原核细胞和真核细胞、生殖细胞与体细胞 、体内与体外试验相结合的原则。
①细菌致突变试验:鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒 体酶试验为首选试验,必要时可另选和加选其它 试验。
②小鼠骨髓微核率测定或骨髓细胞染色体畸变分析 。
(3)凡属已知的化学物质,世界卫生组织对其已公 布每人每日允许摄入量(ADI)的,同时申请单 位又有资料证明我国产品的质量规格与国外产品 一致,则可先进行第一、第二阶段试验。如果产 品质量或试验结果与国外资料一致,一般不要求 进行进一步的毒性试验,否则应进行第三阶段试 验。
(4)农药、食品添加剂、食品新资源和新资源食品 、辐照食品、食品工具及设备用清洗消毒剂的安 全性毒理学评价试验的选择。
简述食品毒理学研究内容。
简述食品毒理学研究内容食品毒理学是研究食品中有害物质对人类健康的影响,以及如何控制和预防食品污染的一门科学。
其研究内容主要包括以下七个方面:1.食品中有害物质的来源和种类食品中有害物质的来源非常广泛,包括添加物、农药、兽药、重金属、真菌毒素等。
其中,添加物如防腐剂、色素、香料等,农药和兽药如有机磷、有机氯等,重金属如铅、汞等,真菌毒素如黄曲霉毒素等,都可能对人体产生危害。
2.有害物质在人体内的吸收、分布、代谢和排泄有害物质在人体内的吸收通常通过口腔、呼吸道、皮肤等途径实现。
一旦进入体内,有害物质会随着血液流通至全身,并可能蓄积在某些器官或组织中。
有害物质的代谢和排泄过程受到许多因素的影响,如物质的性质、摄入量、个体差异等。
了解有害物质的吸收、分布、代谢和排泄过程,有助于预防和控制食品污染。
3.有害物质对机体的毒性作用及其机制有害物质对机体的毒性作用主要表现在急性毒性(如食物中毒)和慢性毒性(如致癌、致畸、致突变)两个方面。
其机制可能包括干扰细胞正常生理功能、破坏细胞结构、抑制酶的活性等。
研究有害物质对机体的毒性作用及其机制,有助于评估食品的安全性,并为制定相应的控制措施提供依据。
4.有害物质的安全性评价和毒理学风险评估安全性评价是食品毒理学的重要内容之一,主要是通过动物实验和人体试验,评估食品中有害物质对人体的危害程度。
毒理学风险评估则是将安全性评价的结果与人群暴露评估相结合,为制定食品质量控制标准、食品安全政策等提供科学依据。
5.有害物质对环境和食品的污染及控制有害物质对环境和食品的污染主要是由工业废水、农业污水、生活垃圾等污染源造成的。
这些污染物可能会进入农作物和水体中,进而影响食品安全。
为控制有害物质对环境和食品的污染,需要采取综合性的措施,如加强污染源的管理、推广环保技术、提高污水和垃圾处理率等。
6.有害物质对食品加工过程的影响及控制有害物质在食品加工过程中可能产生或污染食品。
为了控制这种污染,应当了解有害物质在加工过程中的变化和影响因素,并采取相应的预防措施。
食品毒理学总结(山农大,全)
名词解释:1.毒物:指在一定条件下,以较小剂量进入机体能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时的或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质。
2.中毒:指生物体受到毒物作用而引起的功能性或器质性的疾病状态。
3.毒性:化学物质能够造成机体损失的能力。
4.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,而对其他组织器官无毒作用。
5.毒作用:是化学作用对生物体的损害作用,又称毒性作用。
6.毒效应谱:指机体接触外源化学物后,由于外源化合物的性质和剂量不同可引起机体多种变化。
7.(1)损害作用:是指影响机体行为的生物化学变化,功能紊乱或病理损害或降低对外界环境应激的反应能力。
(2)非损害作用:机体所发生的一切生物学变化应在机体的代偿能力范围内,机体对其他外界不利因素的影响易感性也不改变。
8.靶器官:外源化合物可以直接发挥毒作用的器官称为该物质的靶器官。
9.生物学标志:指针对通过生物学屏障进入组织或体内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。
可分为:接触生物学标志、效应生物学标志、易感性生物学标志。
10.吸收:指外源化合物从机体接触部位透过生物膜进入血液的过程。
11.分布:指外源化合物吸收后,随血液或淋巴液流动分散到全身组织细胞的过程。
12.肝脏的首过效应:是指经胃肠道吸收的外源化合物都要汇入肝门静脉到达肝脏之后再进入体循环,由于肝脏具有代谢外源化合物的功能,未被代谢的原型和代谢产物离开肝脏随体循环分布到全身,这种未到体循环就被肝脏代谢的现象称为首过效应。
13.血脑屏障:是由毛细血管内皮细胞和聚集包围毛细血管的星形角质细胞的软脑膜组成的一种特殊的功能结构。
14.胎盘屏障:由分割母体和胎儿血液循环的一层或几层细胞构成。
15.结合反应(二相反应):进入机体的外源化学物在代谢过程中与其他内源性化学物或基因发生的生物结合反应。
16.蓄积作用:当化学毒物与机体发生多次接触,将反复进入机体,而且当进入机体的速度或总量超过代谢转化的速度和派出的速度或总量时,化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮存,这种现象称化学毒物的蓄积作用。
《食品毒理学》课程教学大纲
《食品毒理学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程名称:食品毒理学英文名称:Food Toxicology课程类别:专业基础选修时:32 学学分:2.0适用对象:生物科学专业(生物安全与检验检疫)考核方式:考试,平时成绩占总成绩30,。
先修课程:生物化学、生物统计学、仪器分析二、课程简介食品毒理学是食品质量与安全控制的重要组成部分,是食品质量与安全专业的专业基础课,为考试课。
本课程的目的任务和基本要求是通过课堂讲授和学生的自学与讨论等多种形式的教学活动,要求学生掌握或熟悉本学科的基本理论、基本知识和基本技能。
在教学过程中,尽可能扩展学生知识的广度和深度,以及介绍本学科的发展动向。
Food Toxicology is a required course for students majoring in Food Quality and Safety and the elective course for those of Food Science. The students are required to have acquired knowledge of Food Biochemistry before they study the course. The aim of the course is to teach students the fundamental theories and techniques from thetoxicological point of view. Students are also required to grasp the direction of the discipline. The course attends to train the students the ability of analyzing concrete conditions in real life and make solid foundation for their future work.三、课程性质与教学目的1.了解食品毒理学的性质、内容、任务和地位。
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。
食品毒理学重点
食品毒理学一1、毒性:内剂量、外剂量、生物学标志物有哪些分别的意义1接触剂量,外剂量:是指外源化学物与机体如人、指示生物、生态系统的接触剂量,可以是单次接触或某浓度下一定时间的持续接触;2吸收剂量,内剂量:是指外源化学物穿过一种或多种生物屏障,吸收进入体内的剂量;3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或其代谢产物、以及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标,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三类;1接触标记:可检查在细胞、组织或体液内某些致癌物的含量,用以衡量接触的水平;这类标记测定结果只说明机体接触情况,不说明所接触物质对机体,特别是靶细胞是否已起作用; 2生物效应标记:反应致癌物对于靶子或相类似部位所造成的损害,这些损害可能与肿瘤有关;3敏感性标记:是一类衡量致癌物反应性个体差异的标记;可用于检查出肿瘤高危个体; 以上三类生物标记在化学致癌研究中常用于三个方面:1病因学研究确立某种因素与某种肿瘤之间的因果关系;2用于危险度评价使用生物有效剂量衡量PAH的危险度比其他接触参数更为直接;比利用肿瘤发生率作为观察指标更为敏感,更有利于是危险度评价应用于预防;3用于干预试验中临床流行病学观察;2、靶器官外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质的靶器官;许多化学物质有特定的靶器官,另有一些则作用于同一个或同几个靶器官;在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质,其作用机制可能不同;某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因; 3、剂量-反应关系剂量-量反应关系:化学物质的剂量与个体发生量反应强度之间的关系;剂量-质反应关系:化学物质的剂量与某一群体反应发生率之间的关系;在毒理学研究中,剂量-反应关系的存在被视为受试物与机体损伤之间存在因果关系的证据; 4、LD50LD50:指引起一组受试动物半数死亡的剂量或浓度;5、首过效应首过效应:除口腔和直肠外,从胃和肠吸收到局部血管的物质都要汇入肝门静脉到达肝脏之后再进入体循环;由于肝脏具有代谢外源化学物的功能,这种未到体循环就被肝脏代谢和排泄的现象称first-pass effect;现在,将在吸收部位发生代谢后再进入体循环的现象都理解为首过效应;6、生殖毒性生殖毒性:外源化学物对雄性和雌性生殖功能或能力,以及对后代产生的不良效应;发生于生殖细胞、受精卵、胚胎形成期,也可发生于妊娠、分娩和哺乳期7、代谢活化代谢活化:外源化学物经生物转化其毒性被增强的现象,甚至产生致突变、致癌和致畸作用; 化学物无毒性→活性中间产物毒性→产物无毒;生成亲电子剂;生成自由基;生成亲核剂;生成氧化还原剂;8、畸形畸形:发育生物体解剖学上形态结构的缺陷; 严重;轻微9、相加、协同、拮抗、抑制、独立作用相加作用:相加作用:各化学物低于无作用水平时也可发生联合毒作用协同作用:多种化学物同时存在时的毒效应超过各单个化学物分别作用时毒物效应的总和,即毒性增强拮抗作用:多种化学物同时存在时的毒效应低于各化合物分别作用时毒效应的总和功能性拮抗、化学性拮抗、配置性拮抗、受体性拮抗加强、抑制作用:若一种化学物对某器官或系统并无毒性或毒性很强,而与另一种化学物同时或先后暴露时可增强或降低另一种化学物的毒效应;独立作用:各化学物低于无作用水平时联合作用为零二1、急性毒性实验的目的;处理时间;慢性毒性试验的目的、评价参数一急性毒性试验定义、处理时间:24小时内一次或多次染毒;急性毒性是指机体人或试验动物一次接触或24小时内多次接触化学物后在短期最长到14天内所发生的毒性效应,包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应;目的:①测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量以LD50表示以及其它的急性毒性参数,了解急性毒作用强度;②通过观察动物中毒表现和死亡情况,了解急性毒作用性质、可能的靶器官和致死原因,提供化学毒物的急性中毒资料、初步评价对人体产生损害的危险性;③探求化学物急性毒性的剂量-反应关系与中毒特征;④为亚慢性、慢性毒性作用试验的染毒剂量设计提供参考依据;⑤研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施;⑥为毒理学机制研究提供线索;二慢性毒性试验定义:在3个月以上的重复染毒;是指人或实验动物长期甚至终生反复接触低剂量的化学毒物所产生的毒性效应;目的:确定受试物亚慢性和慢性毒性的效应谱,对在急性及亚急性毒性试验中发现的毒作用提供新的信息,并发现在急性及亚急性毒性试验中未发现的毒作用;②研究受试物亚慢性和慢性毒作用的靶器官;③研究受试物亚慢性和慢性毒性剂量-反应效应关系,确定其观察到有害作用的最低剂量LOAEL和未观察到有害作用的剂量NOAEL,提出此受试物的安全限量参考值;④研究受试物亚慢性和慢性毒性损害的可逆性;⑤亚慢性毒性试验为慢性毒性试验的剂量设计及观察指标选择提供依据;⑥确定不同动物物种对受试物亚慢性和慢性毒效应的差异,为将毒性研究结果外推到人提供依据;观察指标:1.一般综合性观察指标:外观体征、行为活动、体重、食物利用率2. 一般化验指标:3. 系统尸解和病理学检查:1脏器湿重、脏器系数脏/体比值如肝/体比,即全肝湿重/体重1002病理学检查4.特异性指标2、食品毒理学有哪些研究方法1生物试验:采用各种哺乳动物、水生动物、植物、昆虫、微生物等,但常用的仍是哺乳动物,可采用整体动物、离体的动物脏器、组织、细胞、亚细胞甚至DNA进行根据所采用方法的不同可以分为体内实验和体外实验2人群和现场调查:根据已有的动物试验结果和食物的化学特性,采用流行病学的方法,选择适当的指标,观察试食人群的反应及量-效关系;3、食品添加剂的有益、有害作用食品添加剂是指为了改善食品品质、外观、风味和防腐等性质而加入食品中的化学合成物质或天然物质;有益作用:一有利于食品的保藏,防止食品败坏变质防腐剂:防止由微生物引起的食品变质,延长食品保存期抗氧化剂:阻止或推迟食品氧化变质,提高其稳定性和耐藏性二改善食品的感官性状三保持或提高食品的营养价值四增加食品的品种和方便性五有利食品加工操作,适应生产的机械化和自动化六满足其它特殊需要有害作用:(一)食品添加剂本身的危害(二)掺杂作假(三)食品添加剂的毒性:急性和慢性中毒(四)引起变态反应(五)体内蓄积(六)混合反应毒性4、影响外源性化学毒性的因素有哪些化学物因素1、化学结构:取代基的影响、异构体和立体构型、同系物的碳原子数和结构的影响、分子饱和度、与营养物和内源性物质的相似性2、理化性质:溶解性、分散度分子量,颗粒,比重、挥发性和稳定性、血/气分配系数、电离度和荷电性3、不纯物或杂质5、化学致癌物的代谢特点:一、代谢以氧化过程为主二、所形成的终致癌物具有亲电子性三、能与DNA结合造成DNA的损伤四、引起突变,诱发肿瘤6、外源化学物致突变的类型(一)基因突变:碱基置换、移码突变(二)染色体畸变:缺失、重复、倒位、易位(三)染色体数目异常:整数倍、非整数倍三1、Ⅰ、Ⅱ相反应在生物转运或转化中的意义:一Ⅰ相反应:指经过氧化、还原和水解等反应使外源化学物暴露或产生极性基团,如-OH、-NH2、-SH、-COOH等,水溶性增高并成为适合于Ⅱ相反应的底物;促使外源化学物极性增高,脂溶性降低,水溶性增大;反应产物多数失去毒物活性灭活,也有少数化学物经转化后形成有毒理活性的代谢物,个别无毒理活性化学物,经过生物转化后形成活性代谢物,产生作用活化;二Ⅱ相反应:又称为结合作用conjugation;Ⅱ相反应中,毒物原有的功能基因或由I相反应引入暴露的功能基因与内源性辅因子反应;除了甲基化和乙酰化结合反应外,其他Ⅱ相反应显着增加毒物的水溶性,促进其排泄;2、外源化合物对机体毒性的性质和强度受哪些方面的影响5个方面的影响:化学物因素、机体因素、暴露因素、环境因素、化学物的联合作用1化学物因素化学结构:取代基的影响、异构体和立体构型、同系物的碳原子数和结构的影响、分子饱和度、与营养物和内源性物质的相似性理化性质:溶解性、分散度分子量,颗粒,比重、挥发性和稳定性、血/气分配系数、电离度和荷电性不纯物或杂质2机体因素:物种、品系遗传学差异个体遗传学差异其它因素免疫、年龄、性别、营养3暴露因素:暴露剂量与内剂量、暴露途径吸收速度和毒性大小、暴露持续时间、暴露频率、溶剂和助溶剂4环境因素:气象因素、噪声、振动与紫外线、昼夜与季节节律、动物饲养条件5化学物的联合作用:非交互作用:相加作用、独立作用交互作用:协同作用、拮抗作用2、化学致癌物判定需要哪些证据1. 人群流行病学调查:必须具备两项以上由不同研究者在不同地点、不同对象中以不同调查方法获得的结论相符的证据;2.动物实验证据:至少有两项按现行常规设计进行,符合GLPgood laboratory practice,在不同物种动物所得结果一致的动物致癌物鉴定资料;定性判别:该化学物能否致癌;定量判别:进行剂量反应关系分析,推算可接受的危险度的剂量或人体实际可能接触剂的危险度常用的致癌物判断方法:1、短期试验:一致突变试验二恶性转化试验细胞转化试验三哺乳动物短期致癌试验2、动物致癌试验3、人类流行病学调查确定人类致癌物主要根据:①流行病学调查结果能够重复;②有剂量----反应关系;③有动物致癌阳性结果支持;3、评价化学毒物致突变作用的遗传学实验、观察目的、试验入选原则、如何选择(一)试验目的:1)检测外源化学物的致突变性,预测其对哺乳动物及人的致癌性2)检测外源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(二)观察目的:遗传学终点分为4类:1)基因突变2)染色体畸变3)染色体组畸变4)DNA原始损伤(三)入选原则:关于遗传毒理学成套观察项目中,试验可入选的原则有:①选择的遗传毒性试验应包括4种类型的遗传学终点;②通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等;③体内试验与体外试验配合;④包括生殖细胞和体细胞;通常,对于一种受试物应当先用原核细胞或体细胞的体外试验按遗传学终点合理配套进行试验,并对有阳性结果的遗传学终点验证其在体内的真实性,再行选用生殖细胞致突变试验进行遗传危害的评价;(四)化学致突变物的检测:1)基因突变试验:鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验Ames试验、哺乳动物细胞基因突变试验2)染色体畸变试验:染色体分析、微核试验3)DNA损伤试验:姐妹染色单体交换SCE试验、程序外DNA合成试验。
食品毒理学)
⾷品毒理学)绪论⾷品毒理学(food toxicology):是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科学。
外源性化学物(xenobiotics)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,在体内呈现⼀定⽣物学作⽤的⼀些化学物质,⼜称为“外源⽣物活性物质”。
瑞⼠⼈Paracelsus奠定了毒理学的基础。
提出剂量的概念。
第⼀章⾷品毒理学的基本概念毒物:在⼀定条件下,以较⼩剂量进⼊机体即能够对机体产⽣损害作⽤或使机体出现异常反应,引起暂时或永久性的病理改变,甚⾄危及⽣命的外源性化学物称为毒物毒性(toxicity):指外源化学物与机体接触或者进⼊机体内的易感部位后,能起损害作⽤的相对能⼒。
毒作⽤:⼜称毒性效应,毒物对动物有机体产⽣的⽣物学损害作⽤。
毒效应谱:指化学物质对机体引起的毒性作⽤的性质和强度的变化靶器官:是外源化学物直接发挥毒作⽤的器官或组织。
影响毒性的因素①机体因素:与年龄、遗传背景、性别、饮⾷、⽣理和健康状况有关,化学物的剂量、接触途径、接触期限和频度等有密切关系。
a物种和细胞学的差异b化学毒物⽣物转化过程的差异c不同组织器官对化学毒物亲和⼒的差异d不同机体或组织器官对化学毒物所致损伤的修复能⼒存在差异②接触条件接触途径;接触期限;吸收速率;接触频率③外源化学物结构和性质a功能基团与毒性的关系b基团的电荷性与毒性的关系c光学异构与毒性的关系d外源化学物的理化性质(如溶解度、解离度、解离常数(pKa)、旋光度、表⾯张⼒、相对分⼦质量、挥发性和相对密度等。
)⽣物学标志:⼜称为⽣物标志物或⽣物学标记,是指通过⽣物学屏障进⼊组织或体液中的化学物质及其代谢物,以及反映它们所引起的⽣物学效应⽽采⽤的检测指标⽣物学标志的分类:接触⽣物学标志、效应⽣物学标志、易感性⽣物学标志。
剂量(dose)是指⼈为给予机体或机体通过各种⽅式接触到的化学物的数量,它是决定化学物对机体造成损害的最主要因素。
毒理
第一章1 食品毒理学的定义和研究对象借用基础毒理学的基本原理和方法研究食品中有毒有害物质的性质,来源及对人体损害的作用与机制,评价其安全性并确定这些物质的安全限量以及提出预防管理措施的一门学科。
2 食品毒理学的研究任务和内容任务:(1)研究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,阐明影响中毒发生和发展的各种条件;(2)研究食品中化学物的急性和慢性毒性,特别应阐明致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性,提出早期诊断的方法及健康监护措施;(3)研究化学物在食物中的安全限量,评定食品的安全性,制定相关卫生标准.内容:(1)有毒有害物质的来源、理化性质、结构;(2)毒性作用及机制(3)开展毒理学安全性评价(4)开展危险性评估(风险评估)3 食品毒理学的研究方法和手段(1)从方法学来分•微观方法利用生物化学、细胞病理学、细胞生物学、分子生物学从细胞水平甚至分子水平观察到多方面毒作用现象,其中包括一些极微小的毒作用表现。
•宏观方法研究人的整体以至于人的群体与毒物相互作用的关系(2)根据采用的方法不同•体内试验(in vivo test)实验对象采用哺乳动物,例如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠(hamster)、狗和猴等。
检测外源化学物的一般毒性,多在整体动物进行•体外试验(in vitro test)利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行研究,多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。
(3) 从试验对象来分•动物实验•人体试验•人群流行病学研究第二章4 什么是剂量-反应曲线?有哪些类型?剂量-反应关系(quantal dose-response relationship)——表示化学物质的剂量与某一群体中指反应发生率之间的关系。
剂量-反应关系可用曲线表示,不同毒物在不同条件下引起的反应类型是不同的。
剂量-反应曲线类型:(1)S形曲线型:对称S形曲线、非对称S形曲线(2)直线型(3)抛物线型(4)指数曲线型(5)双曲线型(6)受干扰的曲线型第三章第三章1、什么是生物转运?生物转运的方式生物转运:外源化学物在体内的吸收、分布和排泄的过程方式:1.1 简单扩散影响单纯扩散的主要因素:脂/水分配系数:指化学物在含有脂和水的体系中,在分配达到平衡时在脂相和水相的浓度比值。
食品毒理学简答题
简答题1、毒物是怎样被排泄出体外的?2、生物转化的Ⅰ相反应主要包括哪几个反应? 你能写出相应的反应方程式吗?3、影响毒物毒性的环境因素有哪些?4、急性毒性的实验目的是什么?5、如何对慢性毒性实验的结果进行评价?6、化学毒物的致突变类型有哪些?五、简答题2、外来化合物对机体产生的损害作用具有哪些特点?3、化学物质的一般毒性作用机制有哪些?4、急性毒性试验观察的内容有哪些?5、亚慢性毒性试验剂量设计的原则是什么?五、简答题1、食品毒理学研究的内容包括哪些?2.影响外来化合物在胃肠道进行吸收的因素有哪些?3、影响毒物毒性的环境因素有哪些4、蓄积性毒性试验的目的是什么?四、简答题1.什么是细胞内钙稳态?2.何谓慢性毒性及慢性毒性研究的目的?3. 简述影响外来化学物毒作用的因素4.毒物是如何在体内贮存的?五、简答题(本题共5小题,每小题6分,共30分)1、简述发达国家对食品安全卫生控制的两个趋势。
2、简述外源化学物对机体毒性作用的分类。
3、简述机体的屏障作用。
4、Ⅱ相反应主要包括哪些结合作用?5、怎样进行亚慢性和慢性毒性试验设计?名词解释简答1在一定条件下,外源化合物对机体的毒性作用具有一定的选择性。
选择毒性产生的原因是什么?答:(1)物种和细胞学的差异;(2)不同生物或组织器官对外源化学物或其毒性代谢产物的蓄积能力不同;(3)不同生物或组织器官对外源化学物在体内生物转化过程的差异;(4)不同生物或组织器官对外源化学物所造成损害的修复能力存在差异;2毒性作用分为哪几类?答:毒性作用分为如下6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(变态反映、超敏反应)(6)特异体质反映3表示毒性的常用指标有哪些?答:表示毒性常用指标有(1)致死计量(2)阈计量(3)最大无作用计量(4)毒作用带4被动转用包括哪几种形式?答:被动转用包括简单扩散、过滤和易化扩散(1)简单扩散(脂溶扩散)化学毒物从浓度较高的一侧向浓度较底的一侧经脂质双分子层进行的扩散性转运。
食品毒理学第六章
时能在大肠杆菌宿主中正常生长,形成噬菌斑,但是在
42℃时是致死的。
4
• 遗传毒理学(Genetic Toxicology)
是毒理学的一个分支,研究外源化学物
及其他环境因素对生物体遗传机构的损
害作用及其规律。其主要目的是检测那
些能引起DNA损伤的环境因素,研究其
效应包括有丝分裂相互重组、有丝分裂非相 互交换。
1. In somatic cells 体细胞基因突变
a. 动物体细胞突变:
组织、器官、细胞 体细胞恢复正常功能
DNA损伤(污染的自然环境中)
DNA复制
准确修复
基因突变
癌症、动脉粥样硬化、白内障、慢性病、衰老(突变积累)等
当代 表现
正常细胞的生长增殖由两大基因调控
致突变作用机制及后果 DNA损伤
DNA修复
基因突变 染色体畸变 非整倍体和多倍体
致突变作用机制及后果
一、DNA损伤 (一)碱基损伤 1.碱基错配 2.平面大分子嵌入DNA链 3.碱基类似物取代 4. 碱基的化学结构改变或破坏
eg. 烷化剂:EMS (乙基磺酸乙酯) MMS (甲基磺酸甲酯)
诱变原理:EMS、MMS等烷化剂都带有 1 个或多个活泼的 烷基,这些烷基能够加入核苷酸许多位置。
┯┯┯┯ ATGC TACG ┷┷┷┷
缺失
替换
┯┯┯ AGC TCG ┷┷┷ ┯┯┯┯ ACGC TGCG ┷┷┷┷
基因突变是包括碱基对的替换、增添和缺失三种情况。
高等生物:突变率=
突变型配子数 总配子数 突变型个体数
× 100%
低等生物:突变率=
总个体数
× 100%
食品毒理学·食品中化学毒物的致突变作用
二、染色体畸变:染色体型畸变
5. 插入和重复 插入: 在一个或两个染色体三处断裂的重接中,一个染 色体臂内由发生两处断裂而游离出带两断端的断 片插入到同一染色体另一断裂处或另一染色体的 断裂处。 • 类型:顺向插入、反向插入。 重复: 插入使该染色体有两段完全相同的节段。
二、染色体畸变:染色体型畸变
一、DNA损伤与突变:染色体畸变
(一)染色体畸变 在细胞学上,可分辨的染色体畸变类型有: 断裂、微小体、着丝点环、无着丝点环、倒位、易 位、双着丝点或多着丝点、染色单体互换形成三辐 体、四辐体或多辐体,有时可见染色体粉碎化。 染色体畸变大多伴随基因数量和结构的改变。
第八章
食品中化学毒物的 致突变作用
•主要内容
•化学毒物致突变作用的类型、突
变后果
•常用的遗传毒理学试验及致突变
试验的注意事项
0 概述
•一、基本概念 •二、遗传学基础
一、基本概念
1. 遗传:
生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间 生命的延续,这个过程称为遗传。 遗传的稳定是相对的,一方面生物的遗传物质 在自我复制过程中有可能发生改变;
•③个体中成对的基因一个来自母 本,另一个来自父本。 •④不同对基因形成配子时的分离 与不同对染色体在减数分裂期的分 离,都是独立分配的。
二、遗传学基础
4、基因型与表型基因型
指控制生物性状的基因组成,它是生物体的遗传 组成。 基因型是性状发育的内因,是表型形成的根据。
环境因素对遗传所起的作用必须通过基因型才能 实现。
第二节 化学毒物致突变作用机制和后果
• • • •
一、DNA损伤与突变 二、对DNA合成和修复有关的酶系统作用 三、细胞分裂过程的改变 四、突变的后果
食品毒理学
食品毒理学第一章1、食品毒理学(food toxicology):借用基础毒理学的基本原理和方法,研究食品中有毒有害物质的性质、来源以及对人体损害的作用与机制,评价其安全性并确定这些物质的安全限量以及提出预防管理措施的一门学科,从而达到确保人类的健康目的。
2、目的:任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的,毒理学的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件,阐明剂量一效应(反应)关系,为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。
3、方法:a动物及其组织模型模拟实验,体内试验(整体动物),体外实验(游离器官细胞细胞器)b限定人体观察c群体流行病学调查4、毒理学实验的局限性(课本)5、食品毒理学是食品安全性的基础,毒理是因,安全是果。
第二章1、在一定条件下,一较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久的病理改变,甚至危及生命的化学物质称为毒物(poison)。
2、一种化学物质能够造成机体损害的相对能力,称为该物质的毒性(toxicity)。
3、影响毒性的因素:剂量;接触途径(经静脉、经口、经皮等);接触期限、接触速率和接触频率;(经静脉吸收是最多的,系数为1)4、毒物的毒性分级:剧毒,高毒,中等毒,低毒,实际无毒,无毒5、化学物质的毒作用(toxic effect)又称为毒性反应。
是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变,故又可称为不良效应、损伤作用或损害作用。
是其本身或代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一定时间,与组织大分子成分互相作用的结果。
6、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。
7、剂量:即可知机体接触化学物的量或在实验中给予机体受试物的量8、效应(量反应,effect),即生物学效应,指机体在接触一定剂量的化学物后引起的生物学改变。
通常表示化学物质在个体中引起的毒效应强度的变化。
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。
食品毒理学试题答案
四、简答题1、毒物是怎样被排泄出体外的?答:毒物与其代谢产物从机体排出的主要途径是经肾脏随尿排出和经肝、胆通过肠道随粪排出。
其次,可随各种分泌液如汗液、乳汁和唾液排出。
2、影响毒物毒性的环境因素有哪些?答:(1)、气温、气湿和气压(2)、季节和昼夜节律(3)、生物节律即生物钟是生命进化过程中长期历史形成的基本特征,包括季节和昼夜节律。
(4)、动物笼的形式、每笼装的动物数、垫笼的草和其它因素也能影响某些化学物质的毒性。
(5)、毒物的联合作用指两种或两种以上的外来化合物对机体的交互作用。
3、急性毒性的试验目的是什么?答:(1)、确定受试物使一种或几种试验动物死亡的剂量水平,即定出50,以初步估计该化学物对人类毒害的危急性。
(2)、阐明一种化学物的相对毒性、作用方式和特别毒性表现,找出其剂量—效应和剂量—反应关系。
(3)、确定机体在环境中接触的受试物侵入机体的途径,探讨受试物在机体内的生物转化过程与动力学改变。
(4)、探讨受试物急性中毒的预防和急救治疗措施。
4、如何对慢性毒性试验的结果进行评价?答:(1)、慢性毒性试验所得的最大无作用剂量(以体重计)小于或等于人群的可能摄入量的50倍者,表示毒性较强,应予以放弃。
(2)、在50~100倍之间者,需相关专家共同评议。
(3)、大于或等于100倍者,则可考虑允许运用于食品,并制定卫生标准。
(4)、慢性阈剂量和最大无作用剂量越小,卫生标准要求越严格。
5、食品中的植物性毒素主要有哪些?答:(1)致甲状腺肿物(2)生氰糖苷(3)蚕豆病毒素和山黧豆(4)外源凝集素和过敏原(5)消化酶抑制剂(6)生物碱糖苷(7)血管活性胺(8)自然诱变剂6、简述生物转化的毒理学意义。
答:化学物生物转化是一个连续的动态改变过程,同时具有两重性,既具有减毒灭活作用(2分)又具有增毒和代谢活化作用。
一种化学物对机体损害作用可能是化学物本身,更主要的是其活性中间产物或其代谢产物(1分),由于代谢转化连续性、系统性、困难性,因此评价其毒理作用时必需了解其代谢过程、代谢产物,才能全面评价化学物的毒作用,否则仅在某一时点、仅对化学物本身去探讨和评价其毒作用,就可能得出错误或片面的结论(1分)五、综合题1、平安性评价中须要留意的问题。
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41
42
二、染色体畸变(染色体结构异常)
43
染色体畸变(结构异常)(structural
chromosome aberration):是指由于染 色体或染色单体断裂,造成染色体或染 色单体缺失或引起各种重排,从而出现 染色体结构异常
断裂剂:凡能引起染色体断裂的物质 断裂作用:染色体断裂的发生或过程
数目改变
3
致突变作用机制 突变的后果:生殖细胞突变,体细胞突变 机体对致突变作用的影响 致突变试验
4
第一节 概 述
5
遗传和变异
遗传:亲代能产生与自己相似的后代的现象叫做遗传。 即俗语所说的“种瓜得瓜,种豆得豆”。遗传是保持种 族特性的根本,但遗传的稳定性是相对的。 变异:亲代与子代之间、子代的个体之间,是绝对不会 完全相同的,总是或多或少地存在着差异,这样现象叫 变异。即俗语所说的“一母生九子,九子各不同”。变 异是生物体推陈出新的来源。 可遗传的变异(由遗传结构本身的变化引起的)—突变
25
直接致突变物(direct-acting mutagen):
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(indirect-acting
mutagen): 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
26
第二节 化学毒物致突变的类型
☆从遗传学角度或突变角度分为:
30
(一) 碱基臵换(base subsititution)
碱基臵换是某一碱基配对性能改变或脱 落而引起的突变,简而言之,就是不正 确的碱基取代了正确的碱基。 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
31
Transitions are more common than transversions
不可遗传的变异(由环境因素引起的变化)
孟德尔为现代遗传学奠定了基础
7
孟德尔通过豌豆杂交实验,用抽象的遗传
因子来分析实验结果,揭示了单个性状遗
传的法则:
则: 。
和多个性状遗传的法
8
基因与染色体 在孟德尔的成果获得承认后,生物界 都知道是遗传因子(即基因)决定了 生物性状的遗传。但是,基因究竟在 细胞内的什么地方?摩尔根以果蝇为 试验对象回答了这一问题,基因在染 色体上。
44
染色体畸变又可分为
染色体型畸变(chromosome-type
aberrations):指染色体中两条染色单 体同一位点受损后所产生的结构异常
染色单体型畸变(chromatid-type
aberrations):指畸变涉及复制后的染 色体中两条染色单体中的一条
产生何种畸变取决于损伤发生在染色体复 制前还是复制后。
49
(5) 插入和重复:当同一 对染色体中发生三处断 裂,带有两断端的断片 插入到另一臂或另一染 色体的断裂处重接起来, 称为插入
缺失
插入和重复
倒位
(6)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 位
50
染色体畸变(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 可出现染色体畸变。
51
三、非整倍体和多倍体(染色体数目异常)
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)。
Normal human Karyotype:46,XY
52
染色体数目异常可能表现为:
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
56
染色体分裂过程异常是产生非整倍体和多
倍体的原因!
57
非 整 倍 性 畸 变
58
第三节 化学毒物致突变作用的 机制及后果
59
一、引起突变的DNA变化(以DNA为靶 的损伤机制) (一)碱基损伤
23
遗传毒性(genotoxicity):遗传毒性是指对基因组的 损害能力,包括对基因组毒作用引起的致突变性及 其他各种不同效应。 遗传毒物(genotoxic agent):具有遗传毒性的化学 物质称为遗传毒物。 遗传毒性和致突变性既有联系又有区别。遗传毒性 包括但不限于致突变性,前者更偏重于对作用机制 的描述,包含的范围更宽泛;后者偏重于对作用后 果的描述,遗传毒性的效应可能转变(固定)为突 变,也可能被修复或表现为其他后果。因此,在实 际运用中两者经常被混淆。 致突变物能引起遗传物质的改变,具有遗传毒性, 属于遗传毒物。
为地造成突变。 如太空育种
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
21
突变研究简史
年份 1904 事 件 作者 发现X射线可以改变生殖细 De Vries 胞的遗传物质 用X射线照射发现可以引起 Muller 基因突变 发现芥子气可诱发基因突变 Averbach & Robson 和染色体畸变 用X射线可诱发小鼠突变
条或多条染色体
53
整 倍 性 畸 变
54
缺体是指缺少一对同源染色体,单体
或三体系指某一对同源染色体相应地 少或多一个,四体则指其比同源染色 体多一对;于是在染色体数目上相应 为2n-2、2n-1,2n+1和2n+2
人类中常见有三种三体:
(1)21-三体,即Down氏综合征; (2)18-三体,即Edward综合征 (3)13-三体,即Patau综合征。
1927年,Muller推测体细胞突变可致癌,直 到60年代,人们才认识到致突变作用和其他遗 传毒性可能给生物体带来各种各样的健康危害, 随之产生了一门新学科:
遗传毒理学(genetic toxicology):研究化
学性和放射性物质的致突变作用以及人 类接触致突变物可能引起的健康效应的 科学
变而为氨基酸编码,结果产生过长 的肽链的现象
37
(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
由于碱基序列所形成的一系列三联体密
码子相互间并无标点符号,于是从受损 位点开始密码子的阅读框架完全改变
基因是在染色体上呈线性排列的遗传 单位,它不仅是决定性状的功能单位, 也是一个突变单位和交换单位。
至此,人们对基因概念的理解更加 具体和丰富了。
11
摩尔根果蝇遗传实验具有划时代意义
◆人类第一次把基因与染色体联系起 来,认为基因是一种物质,是染色体上 的一个特定的区段。 ◆确立并发展了染色体的遗传理论。
38
39
移码突变的结果:严重
使读码框架改变,从原始损伤的密码子
开始一直到信息末端的氨基酸序列完全 改变
若其中某一点形成无义密码,则产生一
个无功能的肽链片段
移码产生严重的大范围的错义或无义密
码,较易成为致死性突变
40
注意:
如果减少或增加碱基对刚好是3对,则
基因产物的肽链中仅减少或增加一个 氨基酸,其后果与碱基臵换相似,与 移码突变不一样,不包括在移码突变 范畴,称为密码子的缺失或插入。
1927
1943 1951
1966
1969
化学物可诱发小鼠突变
成立国际环境诱变剂学会
Russed
Guttanach
22
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 质发生改变的能力,而且此种改变可随同 细胞分裂过程而传递。 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,又称诱变剂。
45
染色体畸变的类型
(1) 裂隙和断裂:都是指染色体上狭窄 的非染色带 过去以带宽超过染色单体宽度为断 裂,不超过者为裂隙
46
(2) 无着丝粒断片和缺失(deletion)
一个染色体发生一次或多次断裂而不 重接,并且这些已断裂的节段远远分 开,就会出现一个或多个无着丝粒断 片和一个缺失了部分染色质并带有着 丝粒的异常染色体,后者称为带着丝 粒断片
外源性化学物致突变作用
(Mutagenesis of Xenobiotics )
1
【目的要求】
掌握致突变作用的概念和突变 的类型
熟悉致突变作用的后果
熟悉致突变作用评价方法 了解致突变作用的遗传学基础
2
【内容】
基本概念:突变、遗传毒理学、致突变作
用、致突变物
致突变的类型:基因突变、畸变、染色体
47
常将无着丝粒断片简称为断片,在下一 次细胞分裂时断片因无着丝粒,故不能 进入分裂的核中而滞留在细胞质中,称
为微核
如断片很小,小于染色单体宽度,则称 为微小体
48
(3) 环状染色体: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)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
34
错义突变
致死突变:发生在必需基因的重要氨基 酸位点上,将严重影响蛋白质功能
渗漏突变:突变的产物仍有部分活性, 表现型介于突变型与野生型之间 中性突变:突变不影响或基本不影响蛋 白质的功能,性状改变不明显
35
无义突变
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
55
染色体数目异常的基本类型
类型 公式 染色体组 整倍体 n (ABCD) 单倍体 2n (ABCD) (ABCD) 二倍体 3n (ABCD) (ABCD) (ABCD) 三倍体 4n (ABCD) (ABCD) (ABCD) (ABCD) 四倍体 非整倍体 2n-1 (ABCD) (ABC) 单体 2n+1 (ABCD) (ABCD) (A) 三体 2n+2 (ABCD) (ABCD) (AA) 四体 2n+1+1 (ABCD) (ABCD) (AB) 双三体 2n-2 (ABC) (ABC) 缺体 注:A、B、C、D代表非同源染色体