微生物致突变试验与致癌物的确定

4.样品槽模板 5.固定螺丝 6.上贮槽 7.冷凝系统
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电泳装置
染色
成像
凝胶扫描技术：借助薄层扫描仪
对电泳图谱扫描，以迁移率为横坐标， 以吸光度为纵坐标，将电泳条带转换成 峰图。
凝胶成像技术：通过图像采集和
图像分析，利用计算机程序自动识别图 中所有可能条带。
第19章 微生物监测技术的新发展
（℃）
55
22
1
2
3
高温变性 低温退火 适温延伸
DNA 2
Baidu Nhomakorabea
形 成
条变
单性
链
DNA单链
子链延伸 DNA加倍
与引物复性
DNA双螺旋
1
2
3
4
时间（min）
重复1~3步 25~30轮 目的DNA片段 扩增100万倍以上
5
模板DNA 第1轮扩增
P第CR2反轮应扩条增件
PCR过程 PCR的特点
第3轮扩增
Band 19
Band 21
Band 20 Band 22
Band 24
Band 23
Band 26
Band 25 Band 28
Band 27
Band 29
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测 （四）rRNA、rDNA序列分析
（二）方法： 点试法
（三）应用与评价
间接作用；准确性待提高
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第二节 DNA损伤修复试验
四、溶源性细菌试验（原噬菌体诱导试验）
（一）原理：微生物DNA修复能力的检测（重组修复） （二）方法：
点试法（诱导原噬菌体，裂解指示菌）
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测 （二）核酸杂交技术
探针与特定核酸分子互补
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测
（三）核酸多态性技术 微生物群落结构、微生物多样性
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用 一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测
（一）PCR反应（多聚酶链式反应）
Kary B. Mullis
Mullis 的构思
PCR的基本原理
引物
DNA聚合酶
DNA聚合酶
引物
特定DNA片段
PCR的基本原理
94
温
度 72
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第二节 DNA损伤修复试验
一、SOS显色试验
（一）原理：致突变因素诱导细菌SOS修复系统的反应
（二）方法： 检测溶源性大肠杆菌SOS修复的间接最终表现 检测细菌细胞原发直接的SOS反应
（三）应用与评价
准确性与Ames试验相当，比Ames试验简单、快速
（1）DGGE （2）RFLP （3）RAPD （4）ARDRA
Band 2
Band 1
Band 3
Band 6 Band 8 Band 10
Band 4 Band 7
Band 5
Band 9 Band 11
Band 12
Band 14 Band 13
Band 15
BanBda1n8d 17
Band 16
第四篇 微生物监测环境
第18章 污染物致突变性的微生物检测
传统动物实验与人群流行病学调查 短期生物学试验
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第一节 基因突变试验
一、鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验（Ames试验）
（一）原理 正向突变
野生型his+→→→→→→营养缺陷型his回复突变
试验菌株：组氨酸营养缺陷型
第三节 DNA重组试验
酿酒酵母的自发基因重组
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第四节 微生物致突变试验与致癌物的确定
大多数致癌物质（并非全部）都具有致突变作用，大多 数非致癌物质不具有致突变作用。
第四篇 微生物监测环境
第19章 微生物监测技术的新发展
分子生物学在环境微生物监测中的应用 微生物传感器在环境监测中的应用
PCR的基本原理
PCR的环境微生物检测
• 细菌检测 • 毒素检测 • 病毒检测 • 其他
实时荧光定量PCR仪
梯度PCR仪
普通PCR仪
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测 （二）电泳技术
电泳：带电粒子在电场中的定向移动。
电泳仪器 ⑴垂直板电泳仪 ⑵圆盘电泳仪
图1 聚丙烯酰胺凝胶圆盘电泳示意图
(A为正面,B为剖面)
(1)样品胶pH6.7
(2)浓缩胶pH6.7
(3)分离胶pH8.9 (4)电极缓冲液pH8.3
图2 夹心垂直板电泳槽示意图
图3 凝胶模示意图
1.样品槽模板 2.长玻璃板 1.导线接头 2.下贮槽 3.凹形橡胶框
（三）应用与评价 与Ames试验有良好一致性
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第一节 基因突变试验
三、其他基因突变试验
（一）营养缺陷型菌株回复突变
（二）细菌的正向突变试验 突变位点更多
（三）粗糙脉胞菌的正向突变试验 白色菌落（野生型）；紫色菌落（突变体）
（四）构巢曲霉的突变试验 菌落形态或营养要求：蛋氨酸和2-巯基黄嘌呤
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测 （五）基因芯片技术
第19章 微生物监测技术的新发展
第一节 分子生物学在环境微生物监测中的应用
一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测 （六）微生物醌指纹法
哺乳动物微粒体酶：大鼠肝匀浆
（二）试验方法
纸片点试法 平皿渗入法 其他方法
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第一节 基因突变试验
二、发光细菌试验
（一）原理 正向突变
发光细菌 →→→ 暗变异株
回复突变
试验菌株：费氏弧菌等暗变异株
回复原理：DNA损伤
（二）试验方法
液体培养法：发光强度>3x对照管；阳性结果≥3（5）
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第二节 DNA损伤修复试验
二、聚合酶缺陷型菌株试验
（一）原理：比较具有修复能力的菌株与没有修复能力的变异株
（二）方法： 点试法
（三）应用与评价
间接作用；准确性待提高
第18章 污染物致突变性的微生物检测
第二节 DNA损伤修复试验
三、重组缺陷型菌株试验
（一）原理：微生物DNA修复能力的检测（重组修复）