第八章外源化學(xué)物致突變作用

1、第第8 8章章 外源化學(xué)物的致突變作用外源化學(xué)物的致突變作用 v1 1 概述概述v2 2 致突變作用致突變作用 類型類型v3 3 致突變作用致突變作用 機制與后果機制與后果v4 4 機體對致突變作用的影響機體對致突變作用的影響v5 5 致突變作用致突變作用 研究方法研究方法 1 1 概述概述v1.1 1.1 基本概念基本概念v1.2 1.2 遺傳學(xué)基礎(chǔ)遺傳學(xué)基礎(chǔ)遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及引起的變異。遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及引起的變異。突變實際上是遺傳物質(zhì)的一種可遺傳的突變實際上是遺傳物質(zhì)的一種可遺傳的變異。變異。突突 變變自發(fā)突變自發(fā)突變（spontaneous mutation） 是指在自然條件下發(fā)生

2、的突變。是指在自然條件下發(fā)生的突變。 誘發(fā)突變誘發(fā)突變（induced mutation） 是指人為地造成突變是指人為地造成突變 。有利突變有利突變 中性突變中性突變有害突變有害突變1.1 1.1 基本概念基本概念1 1 概述概述概 述有利突變有利突變中性突變中性突變小麥耐鹽突變小麥耐鹽突變不影響或基不影響或基本不影響蛋本不影響蛋白質(zhì)的活性，白質(zhì)的活性， 不表現(xiàn)出明不表現(xiàn)出明顯的性狀變顯的性狀變化化人類、動物、植物的白化突變?nèi)祟?、動物、植物的白化突變有害突變有害突變?述遺傳機構(gòu)改變遺傳機構(gòu)改變遺 傳 性 疾 病遺 傳 性 疾 病癌癥癌癥動脈粥樣硬化動脈粥樣硬化糖尿病糖尿病衰老衰老環(huán)境因素環(huán)境

3、因素 連續(xù)分裂的細胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲連續(xù)分裂的細胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個過程。分裂完成所經(jīng)歷的整個過程。1.2 1.2 細胞周期與細胞分裂細胞周期與細胞分裂M期（細胞分裂期）期（細胞分裂期）體細胞與生殖細胞體細胞與生殖細胞體細胞：多是二倍體細胞，含有兩組完全相同的染色體，其體細胞：多是二倍體細胞，含有兩組完全相同的染色體，其 遺傳損傷不會遺傳給下一代。遺傳損傷不會遺傳給下一代。生殖細胞：是單倍體，其染色體改變及突變可傳給下一代。生殖細胞：是單倍體，其染色體改變及突變可傳給下一代。生殖細胞的成熟過程生殖細胞的成熟過程2 2 致突變作用致突變作用 類型

4、類型v基因是基因是DNADNA鏈上的片段序列。鏈上的片段序列。v化學(xué)毒物引起基因突變作用的類型有：化學(xué)毒物引起基因突變作用的類型有：v2.1 2.1 基因突變基因突變v2.2 2.2 染色體畸變?nèi)旧w畸變v2.3 2.3 染色體數(shù)目異常染色體數(shù)目異常2.1 2.1 基因突變基因突變v包括三種類型包括三種類型: :v堿基置換堿基置換v移碼移碼v大段損傷大段損傷堿基對替換（堿基置換、堿基取代）堿基對替換（堿基置換、堿基取代）指指DNA分子中一個或幾個堿基對被另一個或幾個堿基對替換。分子中一個或幾個堿基對被另一個或幾個堿基對替換。轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 （實線，對角線）（實線，對角線）顛換顛換 （虛線，縱橫線）（

5、虛線，縱橫線）堿基對替換（堿基置換、堿基取代）堿基對替換（堿基置換、堿基取代）指指DNA分子中一個或幾個堿基對被另一個或幾個堿基對替換。分子中一個或幾個堿基對被另一個或幾個堿基對替換。TTA GGG GAC GCG CAT GAAAAT CCC CTG CGC GTA CTTTTA GAG GAC GCG CAT GAAAAT CTC CTG CGC GTA CTTTTA GGG GAC GCG CAT TAAAAT CCC CTG CGC GTA ATT轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換顛換顛換堿基對替換產(chǎn)生的后果堿基對替換產(chǎn)生的后果同義突變同義突變錯義突變錯義突變無義突變無義突變延長突變（終止密碼突變）延長突變（終

6、止密碼突變）同義突變同義突變 是指沒有改變基因產(chǎn)物氨基酸的序列。是指沒有改變基因產(chǎn)物氨基酸的序列。堿基對替換產(chǎn)生的后果堿基對替換產(chǎn)生的后果錯義突變錯義突變是指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸序列的改變。是指堿基序列的改變引起了產(chǎn)物氨基酸序列的改變。堿基對替換產(chǎn)生的后果堿基對替換產(chǎn)生的后果甘氨酸甘氨酸精氨酸精氨酸無義突變（鏈終止突變）無義突變（鏈終止突變）是指某個堿基的改變使代表某個氨基酸的密碼子變是指某個堿基的改變使代表某個氨基酸的密碼子變?yōu)榈鞍踪|(zhì)合成的終止密碼子，導(dǎo)致多肽鏈在成熟之為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子，導(dǎo)致多肽鏈在成熟之前終止合成的一類突變。前終止合成的一類突變。堿基對替換產(chǎn)生的后果堿基對

7、替換產(chǎn)生的后果亮氨酸亮氨酸延長突變（終止密碼突變）延長突變（終止密碼突變）是指終止密碼子因突變而為氨基酸編碼，結(jié)果產(chǎn)生是指終止密碼子因突變而為氨基酸編碼，結(jié)果產(chǎn)生過長的肽鏈的現(xiàn)象。過長的肽鏈的現(xiàn)象。堿基對替換產(chǎn)生的后果堿基對替換產(chǎn)生的后果遺傳毒性的類型正常、圓餅形正常、圓餅形異常、鐮刀形異常、鐮刀形鐮刀形細胞貧血癥鐮刀形細胞貧血癥移碼突變（移碼框突變）移碼突變（移碼框突變）指發(fā)生一對或幾對（指發(fā)生一對或幾對（3對除外）的堿基減少或增加，以致從受對除外）的堿基減少或增加，以致從受損點開始堿基序列完全改變，形成錯誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯成為不損點開始堿基序列完全改變，形成錯誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯成為不正常的氨基

8、酸。正常的氨基酸。遺傳毒性的類型基因突變大段損傷（大段損傷（DNA重排）重排）指指DNA序列上有較長的一段序列的重排分布，包括大段（一個堿序列上有較長的一段序列的重排分布，包括大段（一個堿基至數(shù)千個堿基）的插入、缺失、取代、復(fù)制、放大和倒位?；翑?shù)千個堿基）的插入、缺失、取代、復(fù)制、放大和倒位。遺傳毒性的類型一、基因突變一、基因突變二、染色體畸變二、染色體畸變?nèi)⑷旧w數(shù)目異常三、染色體數(shù)目異常四、四、DNA損傷損傷遺傳毒性的類型由于染色體或染色單體斷裂，造成染色體或染色單體缺失，由于染色體或染色單體斷裂，造成染色體或染色單體缺失，或引起各種重排，從而出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常的稱為或引起各種重排，從

9、而出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常的稱為染色體畸染色體畸變或染色體結(jié)構(gòu)畸變變或染色體結(jié)構(gòu)畸變?；兩婕霸谌旧珡?fù)制體中兩條染色單?；兩婕霸谌旧珡?fù)制體中兩條染色單體中的一條，稱為體中的一條，稱為染色單體型畸變?nèi)旧珕误w型畸變，而涉及兩條染色單體，而涉及兩條染色單體，稱為稱為染色體型畸變?nèi)旧w型畸變。染色體畸變?nèi)旧w畸變chromosome aberration 遺傳毒性的類型染色體畸變?nèi)旧w畸變chromosome aberration 分類：分類： 缺缺 失失 重重 復(fù)復(fù) 倒倒 位位 易易 位位遺傳毒性的類型貓叫綜合征貓叫綜合征成因成因: : 5 5號染色體短臂部分或全部缺失號染色體短臂部分或全部缺失2.3

10、2.3 染色體數(shù)目異常染色體數(shù)目異常v正常動物的染色體都是雙倍體（人正常動物的染色體都是雙倍體（人2323對）。對）。v染色體數(shù)目異?？梢员憩F(xiàn)為整倍性畸變和非染色體數(shù)目異?？梢员憩F(xiàn)為整倍性畸變和非整倍性畸變。整倍性畸變。v整倍性畸變整倍性畸變：染色體成對增減。：染色體成對增減。v非整倍性畸變非整倍性畸變：染色體奇數(shù)條增減。：染色體奇數(shù)條增減。3倍體倍體A triploid infant, showing the characteristic enlarged head.21三體綜合征（先天愚型）三體綜合征（先天愚型）trisomy 21 syndrome（Down Syndrome，DS）3.

11、 3. 突變的后果突變的后果v體細胞突變體細胞突變：引起個體病變?nèi)缒[瘤、畸形、：引起個體病變?nèi)缒[瘤、畸形、動脈粥樣硬化、糖尿病、衰老、高血壓等，動脈粥樣硬化、糖尿病、衰老、高血壓等，但不影響下代但不影響下代 。v生殖細胞突變生殖細胞突變：可影響下代和遺傳。根據(jù)對：可影響下代和遺傳。根據(jù)對人類影響程度分：對機體無影響；對機體健人類影響程度分：對機體無影響；對機體健康無影響的遺傳學(xué)變異；遺傳易感性改變；康無影響的遺傳學(xué)變異；遺傳易感性改變；遺傳性疾病；致死性突變。遺傳性疾病；致死性突變。一、體細胞突變的后果一、體細胞突變的后果（一）腫瘤（一）腫瘤 體細胞突變的后果中最受關(guān)體細胞突變的后果中最受關(guān)注

12、的是腫瘤。注的是腫瘤。 體細胞突變是腫瘤發(fā)生的重體細胞突變是腫瘤發(fā)生的重要基礎(chǔ)，在許多腫瘤細胞中，都要基礎(chǔ)，在許多腫瘤細胞中，都同時觀察到基因突變導(dǎo)致的原癌同時觀察到基因突變導(dǎo)致的原癌基因的活化和抑癌基因的失活，基因的活化和抑癌基因的失活，并存在缺失、倒位、易位等染色并存在缺失、倒位、易位等染色體畸變。體畸變。 研究證實化學(xué)物的致突變作研究證實化學(xué)物的致突變作用與其致癌作用存在著較高的相用與其致癌作用存在著較高的相關(guān)性，并且在關(guān)性，并且在DNA損傷修復(fù)缺陷損傷修復(fù)缺陷的人群中，腫瘤的發(fā)生也明顯增的人群中，腫瘤的發(fā)生也明顯增高。高。 一、體細胞突變的后果一、體細胞突變的后果（二）發(fā)育毒性（二）發(fā)

13、育毒性 孕體的體細胞（胚胎細胞）由孕體的體細胞（胚胎細胞）由受精卵起至器官形成期的細胞，因受精卵起至器官形成期的細胞，因外來化合物引起突變，就有可能使外來化合物引起突變，就有可能使新生兒存在外觀或內(nèi)臟的畸形。也新生兒存在外觀或內(nèi)臟的畸形。也可能發(fā)生著床前死亡、流產(chǎn)、死胎可能發(fā)生著床前死亡、流產(chǎn)、死胎和新生兒死亡，而活胎則可能有發(fā)和新生兒死亡，而活胎則可能有發(fā)育遲緩。育遲緩。浙江某藥廠一女工產(chǎn)后浙江某藥廠一女工產(chǎn)后100天的女孩天的女孩只有一個半手指（只有一個半手指（2003）一、體細胞突變的后果一、體細胞突變的后果（三）動脈粥樣硬化（三）動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化是心血管疾病動脈粥樣硬化是心血

14、管疾病的一個主要病理生理過程。的一個主要病理生理過程。 1973年年Benditt等人根據(jù)有關(guān)等人根據(jù)有關(guān)動脈粥樣硬化斑內(nèi)細胞是單克隆動脈粥樣硬化斑內(nèi)細胞是單克隆性的發(fā)現(xiàn)提出了一種假說，即動性的發(fā)現(xiàn)提出了一種假說，即動脈粥樣硬化斑可被看作動脈壁的脈粥樣硬化斑可被看作動脈壁的一種單克隆的良性贅生物。認為一種單克隆的良性贅生物。認為動脈粥樣硬化起始于某一突變或動脈粥樣硬化起始于某一突變或病毒感染，然后轉(zhuǎn)化單一、分離病毒感染，然后轉(zhuǎn)化單一、分離的平滑肌細胞成為增殖克隆的祖的平滑肌細胞成為增殖克隆的祖細胞。目前已得到間接證據(jù)的支細胞。目前已得到間接證據(jù)的支持。持。一、體細胞突變的后果一、體細胞突變的后

15、果（四）衰老（四）衰老 衰老機制復(fù)雜，涉及面廣。衰老機制復(fù)雜，涉及面廣。目前有遺傳基因說、體細胞突變目前有遺傳基因說、體細胞突變說、差錯積累說等多種學(xué)說，尚說、差錯積累說等多種學(xué)說，尚未形成共識。未形成共識。 支持體細胞突變和衰老兩者支持體細胞突變和衰老兩者之間因果關(guān)系的一個主要論據(jù)是之間因果關(guān)系的一個主要論據(jù)是DNA作為主要信息生物分子的作作為主要信息生物分子的作用和突變的不可逆性，即序列信用和突變的不可逆性，即序列信息的改變。息的改變。二、生殖細胞突變的后果二、生殖細胞突變的后果（一）（一）遺傳病遺傳病 遺傳病是指個體生殖細胞遺傳病是指個體生殖細胞或受精卵的遺傳物質(zhì)發(fā)生突變或受精卵的遺傳物

16、質(zhì)發(fā)生突變所引起的疾病。所引起的疾病。 遺傳病一般可分為染色體遺傳病一般可分為染色體病和基因病。染色體病是由于病和基因病。染色體病是由于染色體畸變引起的疾病，包括染色體畸變引起的疾病，包括染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常而產(chǎn)生染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常而產(chǎn)生的疾病。基因病是由于基因突的疾病。基因病是由于基因突變引起的疾病，包括單基因病變引起的疾病，包括單基因病和多基因病。和多基因病。二、生殖細胞突變的后果二、生殖細胞突變的后果（二）影響遺傳負荷（二）影響遺傳負荷 在人類許多復(fù)雜疾病中，遺傳因素也起著部分作用，在人類許多復(fù)雜疾病中，遺傳因素也起著部分作用，基因突變可增加下一代基因庫的遺傳負荷。基因突變可增加下一代

17、基因庫的遺傳負荷?；驇旎驇熘改骋晃锓N在特定時期中能將遺傳信息傳至下一代指某一物種在特定時期中能將遺傳信息傳至下一代的處于生育年齡的群體所含有的基因總和。的處于生育年齡的群體所含有的基因總和。遺傳負荷遺傳負荷指一種物種的群體中每一個攜帶的可遺傳給下一指一種物種的群體中每一個攜帶的可遺傳給下一代的有害基因的平均水平。代的有害基因的平均水平。二、生殖細胞突變的后果二、生殖細胞突變的后果（二）影響遺傳負荷（二）影響遺傳負荷 根據(jù)基因突變對遺傳負荷的影響，即對后代增加危險性的程度，常根據(jù)基因突變對遺傳負荷的影響，即對后代增加危險性的程度，常將基因突變分為三類：將基因突變分為三類： 第一類為第一類為顯

18、性致死突變顯性致死突變，引起受精卵或胚胎發(fā)生變化，受精卵或胚，引起受精卵或胚胎發(fā)生變化，受精卵或胚胎在胎兒成熟前死亡，顯性致死突變引起的胎兒或受精卵的死亡或不孕，胎在胎兒成熟前死亡，顯性致死突變引起的胎兒或受精卵的死亡或不孕，對基因庫不會有影響；對基因庫不會有影響； 第二類為第二類為顯性存活突變顯性存活突變，這類突變不會引起胚胎死亡，可在子一代，這類突變不會引起胚胎死亡，可在子一代表現(xiàn)出來，也就是通常所說的顯性遺傳，一般連續(xù)幾代，每代都出現(xiàn)患表現(xiàn)出來，也就是通常所說的顯性遺傳，一般連續(xù)幾代，每代都出現(xiàn)患者，男女雙方患病幾率相等，這類突變可傳給后代，能影響基因庫者，男女雙方患病幾率相等，這類突變

19、可傳給后代，能影響基因庫; 第三類為第三類為隱性突變隱性突變，也就是通常說的隱性遺傳，即在雜合子不能表，也就是通常說的隱性遺傳，即在雜合子不能表現(xiàn)出來，必須在純合子時才能出現(xiàn)疾病，如其隱性基因病患者（現(xiàn)出來，必須在純合子時才能出現(xiàn)疾病，如其隱性基因病患者（aa），），同正常人（同正常人（AA）婚配，子女全部是正常表型，但）婚配，子女全部是正常表型，但AA與與Aa各占一半，大各占一半，大大增加人群中致病基因的攜帶者，影響人類素質(zhì)，增加遺傳負荷，影響大增加人群中致病基因的攜帶者，影響人類素質(zhì)，增加遺傳負荷，影響人類基因庫。人類基因庫。遺傳毒性的后果二、生殖細胞突變的后果二、生殖細胞突變的后果（三）

20、生殖毒性（三）生殖毒性 突變還可造成生殖毒突變還可造成生殖毒性，包括生殖器官、相關(guān)性，包括生殖器官、相關(guān)的內(nèi)分泌系統(tǒng)和妊娠結(jié)局的內(nèi)分泌系統(tǒng)和妊娠結(jié)局的改變，表現(xiàn)為對性成熟的改變，表現(xiàn)為對性成熟、配子發(fā)生及其轉(zhuǎn)運、性、配子發(fā)生及其轉(zhuǎn)運、性周期、性行為、受精、著周期、性行為、受精、著床、胚胎形成與發(fā)育、妊床、胚胎形成與發(fā)育、妊娠、分娩和哺乳過程等的娠、分娩和哺乳過程等的不良影響或依賴于生殖系不良影響或依賴于生殖系統(tǒng)完整性的其他功能的改統(tǒng)完整性的其他功能的改變。變。4 4 機體對致突變作用的影響機體對致突變作用的影響v機體機體對突變對突變DNADNA具有修復(fù)機制。具有修復(fù)機制。v機體機體對致突變作用

21、的影響相當(dāng)復(fù)雜對致突變作用的影響相當(dāng)復(fù)雜, ,其中重要的因其中重要的因素是遺傳因素，包括代謝酶遺傳多態(tài)性和修復(fù)功能素是遺傳因素，包括代謝酶遺傳多態(tài)性和修復(fù)功能的個體差異。的個體差異。v4.1 DNA4.1 DNA損傷的修復(fù)損傷的修復(fù)v4.2 4.2 遺傳因素對致突變作用的影響遺傳因素對致突變作用的影響5 5 致突變作用研究方法致突變作用研究方法v5.1 5.1 致突變試驗?zāi)康募爸甘旧镏峦蛔冊囼災(zāi)康募爸甘旧飗5.2 5.2 常用致突變試驗常用致突變試驗v5.3 5.3 致突變應(yīng)注意的問題致突變應(yīng)注意的問題5.1 5.1 致突變試驗?zāi)康募爸甘旧镏峦蛔冊囼災(zāi)康募爸甘旧飗目的：目的：評定外源化

22、學(xué)物對生殖細胞及體細胞評定外源化學(xué)物對生殖細胞及體細胞的突變性，對致癌、致畸和遺傳危害的潛在的突變性，對致癌、致畸和遺傳危害的潛在可能作出初步評價?？赡茏鞒龀醪皆u價。v指示生物：指示生物：細菌、病毒、真菌、昆蟲、哺乳細菌、病毒、真菌、昆蟲、哺乳動物及其體外培養(yǎng)細胞和植物。動物及其體外培養(yǎng)細胞和植物。5.2 5.2 常用致突變試驗常用致突變試驗v細菌回復(fù)突變試驗（細菌回復(fù)突變試驗（AmesAmes試驗）試驗）v哺乳動物細胞基因突變試驗哺乳動物細胞基因突變試驗v微核試驗（微核試驗（MNTMNT）v染色體畸變試驗染色體畸變試驗v顯性致死試驗顯性致死試驗v程序外程序外DNADNA合成（合成（UDSUD

23、S）試驗）試驗v姐妹染色單體交換試驗姐妹染色單體交換試驗v果蠅伴性隱性致死試驗果蠅伴性隱性致死試驗v單細胞凝膠電泳（單細胞凝膠電泳（SLRLSLRL）試驗）試驗v熒光原位雜交（熒光原位雜交（FISHFISH）試驗）試驗v轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗細菌回復(fù)突變試驗細菌回復(fù)突變試驗v細菌回復(fù)突變試驗細菌回復(fù)突變試驗是以營養(yǎng)缺陷型的突變體為指示是以營養(yǎng)缺陷型的突變體為指示生物，觀察受試物是否糾正或補償突變體所攜帶的生物，觀察受試物是否糾正或補償突變體所攜帶的突變發(fā)生改變的體外試驗。突變發(fā)生改變的體外試驗。v原理原理是利用鼠傷寒菌的組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株，因是利用鼠傷寒菌的組氨酸營養(yǎng)缺陷型

24、菌株，因其突變喪失合成組氨酸的能力而在無組氨酸培養(yǎng)基其突變喪失合成組氨酸的能力而在無組氨酸培養(yǎng)基中不能存活，若受試物可使該菌發(fā)生回復(fù)突變，則中不能存活，若受試物可使該菌發(fā)生回復(fù)突變，則其該菌在無組氨酸培養(yǎng)基中能存活。說明受試物有其該菌在無組氨酸培養(yǎng)基中能存活。說明受試物有致突變作用。致突變作用。 v菌株中菌株中AT97AT97、AT98AT98可檢測移碼突變，可檢測移碼突變，AT100AT100可檢測可檢測置換突變。置換突變。哺乳動物細胞基因突變試驗哺乳動物細胞基因突變試驗v它是體外培養(yǎng)哺乳動物細胞的野生型基因失它是體外培養(yǎng)哺乳動物細胞的野生型基因失活的正向突變試驗。活的正向突變試驗。v利用培

25、養(yǎng)的哺乳動物細胞系如小鼠淋巴細胞利用培養(yǎng)的哺乳動物細胞系如小鼠淋巴細胞系（系（L5178yL5178y）、中國倉鼠肺細胞株（）、中國倉鼠肺細胞株（V97V97）和）和卵巢細胞株（卵巢細胞株（AS52AS52），觀察接觸受試物后特），觀察接觸受試物后特定基因座位上是否誘變產(chǎn)生突變體。定基因座位上是否誘變產(chǎn)生突變體。微核試驗微核試驗v是觀察受試物是否引起動植物細胞產(chǎn)生微核是觀察受試物是否引起動植物細胞產(chǎn)生微核的試驗。的試驗。v原理是：細胞經(jīng)過突變后，染色體和染色單原理是：細胞經(jīng)過突變后，染色體和染色單體的無著絲點片段或因紡錘絲受損而丟失，體的無著絲點片段或因紡錘絲受損而丟失，使整個染色體在細胞有絲

26、分裂后期不能進入使整個染色體在細胞有絲分裂后期不能進入子代細胞的細胞核中，而在間期的子代細胞子代細胞的細胞核中，而在間期的子代細胞漿內(nèi)形成一個或幾個規(guī)則的次核，即微核。漿內(nèi)形成一個或幾個規(guī)則的次核，即微核。染色體畸變試驗染色體畸變試驗v染色體畸變試驗是通過鏡下觀察（設(shè)備有流染色體畸變試驗是通過鏡下觀察（設(shè)備有流式細胞儀）染色體形態(tài)和數(shù)目改變的試驗。式細胞儀）染色體形態(tài)和數(shù)目改變的試驗。v本試驗靈敏度高。本試驗靈敏度高。v染色體形態(tài)改變可見裂隙、斷裂、斷片、無染色體形態(tài)改變可見裂隙、斷裂、斷片、無著絲粒環(huán)、雙或多著絲粒染色體、射體和染著絲粒環(huán)、雙或多著絲粒染色體、射體和染色體破碎。色體破碎。v注

27、意：因其改變具有時相變化，應(yīng)在培養(yǎng)中注意：因其改變具有時相變化，應(yīng)在培養(yǎng)中多次檢測。多次檢測。程序外程序外DNADNA合成試驗合成試驗v是通過觀察培養(yǎng)細胞在細胞增殖周期內(nèi)是通過觀察培養(yǎng)細胞在細胞增殖周期內(nèi)S S期以期以外時相外時相DNADNA合成情況的試驗。合成情況的試驗。v當(dāng)細胞當(dāng)細胞DNADNA受損后，受損后，DNADNA的修復(fù)合成可發(fā)生在的修復(fù)合成可發(fā)生在S S期外時相，即程序外期外時相，即程序外DNADNA合成。因此，該試驗合成。因此，該試驗可反映可反映DNADNA受損情況。受損情況。v具體實驗方法可利用放射自顯影或閃爍計數(shù)具體實驗方法可利用放射自顯影或閃爍計數(shù)法。法。v試驗具有簡便、

28、經(jīng)濟和快速。試驗具有簡便、經(jīng)濟和快速。 在在DNADNA合成期，所有染色體均進行復(fù)制，復(fù)制后形成兩條合成期，所有染色體均進行復(fù)制，復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體。姐妹染色單體交換是一個染色體的兩個姐妹姐妹染色單體。姐妹染色單體交換是一個染色體的兩個姐妹染色單體的同源片段間發(fā)生交換。姐妹染色單體交換可能與染色單體的同源片段間發(fā)生交換。姐妹染色單體交換可能與DNADNA的斷裂和重接有關(guān)，故可間接反映的斷裂和重接有關(guān)，故可間接反映DNADNA損傷。損傷。 同染色體畸變試驗一樣，姐妹染色單體交換試驗可進行同染色體畸變試驗一樣，姐妹染色單體交換試驗可進行體外試驗，也可進行體內(nèi)試驗。體外試驗可用細胞株或人外體

29、外試驗，也可進行體內(nèi)試驗。體外試驗可用細胞株或人外周血淋巴細胞，體內(nèi)試驗可用骨髓細胞或睪丸生殖細胞進行。周血淋巴細胞，體內(nèi)試驗可用骨髓細胞或睪丸生殖細胞進行。姐妹染色單體交換試驗姐妹染色單體交換試驗BrdU：溴化脫氧尿嘧啶核苷溴化脫氧尿嘧啶核苷 果蠅伴性隱性致死試驗果蠅伴性隱性致死試驗v果蠅伴性隱性致死試驗是利用隱性基因在伴性遺傳中具有交果蠅伴性隱性致死試驗是利用隱性基因在伴性遺傳中具有交叉遺傳的特征而進行的試驗。叉遺傳的特征而進行的試驗。v當(dāng)基因發(fā)生點突變、小缺失（當(dāng)基因發(fā)生點突變、小缺失（DNADNA大段損傷）、重組等各類大段損傷）、重組等各類基因突變的隱性致死效應(yīng)，將伴性遺傳傳給基因突變

30、的隱性致死效應(yīng)，將伴性遺傳傳給F1F1雌性動物，再雌性動物，再由其傳給由其傳給F2F2雄性動物。雄性動物。 因因F1F1雌性動物為雜合子，不能表達。雌性動物為雜合子，不能表達。而而F2F2雄性動物為半合子，將表達出來。雄性動物為半合子，將表達出來。v該試驗利用黑腹果蠅試驗，其具有世代周期短、繁殖率高、該試驗利用黑腹果蠅試驗，其具有世代周期短、繁殖率高、飼養(yǎng)方便、經(jīng)濟、判斷終點客觀、不需活化等優(yōu)點。但染毒飼養(yǎng)方便、經(jīng)濟、判斷終點客觀、不需活化等優(yōu)點。但染毒方式與劑量計算與哺乳動物差異較大。方式與劑量計算與哺乳動物差異較大。u利用隱性基因在伴性遺傳中具有交叉遺傳特征，選擇利用隱性基因在伴性遺傳中具

31、有交叉遺傳特征，選擇黑腹果蠅為實驗動物，給予雄蠅受試物，如雄蠅的黑腹果蠅為實驗動物，給予雄蠅受試物，如雄蠅的X X染色體有突變，傳給染色體有突變，傳給F1F1代雌蠅，再通過代雌蠅，再通過F1F1代雌蠅傳給代雌蠅傳給F2F2代雄蠅，使位于代雄蠅，使位于X X染色體上的隱性基因在半合型雄染色體上的隱性基因在半合型雄蠅表現(xiàn)出來。即由于致死突變不出現(xiàn)，會有明顯標(biāo)記蠅表現(xiàn)出來。即由于致死突變不出現(xiàn)，會有明顯標(biāo)記的野生型雄蠅出現(xiàn)。的野生型雄蠅出現(xiàn)。 果蠅伴性隱性致死試驗果蠅伴性隱性致死試驗單細胞凝膠電泳試驗單細胞凝膠電泳試驗v單細胞凝膠電泳試驗是用單細胞凝膠電泳試驗是用凝膠電泳的方法觀凝膠電泳的方法觀察細

32、胞察細胞DNADNA受損情況的試驗。受損情況的試驗。v其原理是在其原理是在DNADNA損傷時，斷裂的損傷時，斷裂的DNADNA片段比大片段比大片段片段DNADNA遷移的更快，電泳后出現(xiàn)彗星狀，即遷移的更快，電泳后出現(xiàn)彗星狀，即可判斷可判斷DNADNA損傷。損傷。熒光原位雜交試驗熒光原位雜交試驗v熒光原位雜交試驗熒光原位雜交試驗是一種在保持組織、細胞或染色體原有形是一種在保持組織、細胞或染色體原有形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對其內(nèi)部特殊核苷酸順序進行檢測及定位態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對其內(nèi)部特殊核苷酸順序進行檢測及定位的試驗。的試驗。v熒光原位雜交技術(shù)熒光原位雜交技術(shù)是用生物熒光來標(biāo)記的各類是用生物熒光來標(biāo)記的各

33、類DNADNA和和RNARNA進行進行原位雜交，即可使被觀察的特定原位雜交，即可使被觀察的特定DNADNA序列顯現(xiàn)熒光。序列顯現(xiàn)熒光。v該法具有操作、分析簡便、立體分辨率高、準確迅速、安全該法具有操作、分析簡便、立體分辨率高、準確迅速、安全性高等優(yōu)點。性高等優(yōu)點。轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗v轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗轉(zhuǎn)基因動物致突變試驗是用轉(zhuǎn)基因動物致突變系統(tǒng)是用轉(zhuǎn)基因動物致突變系統(tǒng)來檢測基因突變的試驗。來檢測基因突變的試驗。v轉(zhuǎn)基因動物致突變技術(shù)轉(zhuǎn)基因動物致突變技術(shù)是利用穿梭載體于原核和真是利用穿梭載體于原核和真核之間往返轉(zhuǎn)移，并帶可回收靶基因載體的轉(zhuǎn)基因核之間往返轉(zhuǎn)移，并帶可回收靶基因載體的轉(zhuǎn)基因動物提供哺乳動物體內(nèi)基因的檢測系統(tǒng)。動物提供哺乳動物體內(nèi)基因的檢測系統(tǒng)。v它可在它可在動物整體水平動物整體水平研究突變的器官、組織的特異研究突變的器官、組織的特異性。并可通過從動物基因中重新回收的基因進行基性。并可通過從動物基因中重新回收的基因進行基因突變的組織專一性和順序變化的序列分析研