外源化學(xué)物致突變作用及檢測(cè)方法市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

第六章外源化學(xué)物致突變

作用及檢測(cè)方法衛(wèi)生毒理學(xué)教研室第1頁(yè)第一節(jié)概述

一.基本概念1.遺傳(heredity)：生物物種能夠經(jīng)過(guò)各種繁殖方式來(lái)確保世代間生命延續(xù),這個(gè)過(guò)程就是遺傳。2.變異(variation)：親子之間或子代個(gè)體之間出現(xiàn)不一樣程度差異,稱為變異。第2頁(yè)生物變異原因：父母本雜交產(chǎn)生子體,因?yàn)橹亟M而發(fā)生基因突變而發(fā)生生物染色體組成或細(xì)胞質(zhì)發(fā)生改變而帶來(lái)第3頁(yè)3.突變(mutation)：遺傳結(jié)構(gòu)本身改變及引發(fā)變異。1)自發(fā)突變(spontaneousmutation)2)誘發(fā)突變(inducedmutation)4.遺傳毒理學(xué)(genetictoxicology):它是研究化學(xué)性和放射性物質(zhì)突變作用以及人類接觸致突變物可能引發(fā)健康效應(yīng)。第4頁(yè)5.致突變作用(mutagenesis):廣義概念是外來(lái)原因,尤其是化學(xué)因子引發(fā)細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變能力,而且此種改變可隨同細(xì)胞分裂過(guò)程而傳遞。6.致突變物(mutagen):能夠引發(fā)突變物質(zhì)。第5頁(yè)第二節(jié)化學(xué)毒物致突變類型

一、基因突變1.概念：基因突變是指基因中DNA序列改變.因基因突變限制在一特定部位,故稱為點(diǎn)突變。2.基因突變種類：(1)堿基置換:指DNA核苷酸鏈上出現(xiàn)錯(cuò)誤配對(duì)，某一堿基被另一堿基所致取代。轉(zhuǎn)換：同類堿基間取代。顛換：不一樣類堿基間取代。

第6頁(yè)（2）移碼突變(frameshiftmutation)在DNA堿基序列中，插入或丟失一對(duì)或幾對(duì)堿基,以致從受損點(diǎn)開始?jí)A基序列完全改變,形成錯(cuò)誤密碼,并轉(zhuǎn)譯成為不正常氨基酸。二、染色體畸變?nèi)旧w畸變(chromosomeaberration)

指染色體結(jié)構(gòu)改變,它是指遺傳物質(zhì)大改變,普通可用光學(xué)顯微鏡檢驗(yàn)適當(dāng)細(xì)胞有絲分裂中期染色體來(lái)發(fā)覺。第7頁(yè)第8頁(yè)

內(nèi)互換正常末端缺失中間缺失著絲點(diǎn)環(huán)和斷片無(wú)著絲點(diǎn)環(huán)臂間倒位

間互換正常雙著絲點(diǎn)和斷片對(duì)稱交換染色體畸變第9頁(yè)三、非整倍體和多倍體

非整倍體和多倍體細(xì)胞染色體數(shù)目是不一樣于正常細(xì)胞染色體數(shù)目。

非整倍體(aneuploidy)：指增加或降低一條或幾條染色體;

多倍體(polyploidy)：指染色體數(shù)目成倍增加。第10頁(yè)第11頁(yè)第三節(jié)化學(xué)毒物致突變作用機(jī)理及后果

一.引發(fā)突變DNA改變

(一)堿基損傷

1.堿基錯(cuò)配2.平面大分子嵌入DNA鏈3.堿基類似物取代4.堿基化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞

第12頁(yè)1.二聚體形成2.DNA加合物形成3.DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)物形成

(二)DNA鏈?zhǔn)軗p第13頁(yè)生化機(jī)理研究情況：1.與微管蛋白二聚體結(jié)合2.與微管蛋白二聚體結(jié)合3.已組裝好微管破壞4.中心粒移動(dòng)受阻5.其它作用二.引發(fā)突變細(xì)胞分裂過(guò)程改變第14頁(yè)(一)生殖細(xì)胞突變1.遺傳病2.增加下一代基因庫(kù)遺傳負(fù)荷基因庫(kù):指某一物種在特定時(shí)期中能將遺傳信息傳至下一代處于生育年紀(jì)群體所含有基因總和。遺傳負(fù)荷：指一個(gè)物種群體中每一個(gè)攜帶可遺傳給下一代有害基因平均水平。三.其它改變四.突變后果第15頁(yè)3.生殖毒性:胚胎死亡,畸胎,胚胎功效不全及生長(zhǎng)遲緩

(二)體細(xì)胞突變腫瘤、衰老、動(dòng)脈粥樣硬化及致畸等,最受注意是腫瘤。

第16頁(yè)第四節(jié)機(jī)體對(duì)致突變作用影響

（自學(xué)）第17頁(yè)第五節(jié)致突變作用檢測(cè)方法一.觀察項(xiàng)目標(biāo)選擇1.觀察效應(yīng)終點(diǎn)類型遺傳學(xué)終點(diǎn)(geneticendpoint)：有許多試驗(yàn)所觀察到現(xiàn)象并不反應(yīng)基因突變,染色體畸變和染色體分離異常,而僅反應(yīng)致突變過(guò)程中發(fā)生其它事件，將試驗(yàn)觀察到現(xiàn)象所反應(yīng)各種事件統(tǒng)稱為遺傳學(xué)終點(diǎn)。

第18頁(yè)國(guó)際環(huán)境致突變物致癌物防護(hù)委員會(huì)(ICPEMC)于1983年提出致突變?cè)囼?yàn)遺傳學(xué)終點(diǎn)分為5類:①DNA完整性改變(形成加合物,斷裂,交聯(lián));②DNA重排或交換;③DNA堿基序列改變;④染色體完整性改變;⑤染色體分離改變。其中③實(shí)際上指基因突變,④指染色體畸變。

第19頁(yè)2.

選成套觀察項(xiàng)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)①選擇遺傳毒性試驗(yàn)應(yīng)包含5種類型遺傳學(xué)終點(diǎn)。②應(yīng)包含各種進(jìn)化程度不一樣物種,如原核細(xì)胞,低等和高等真核細(xì)胞。③體內(nèi)試驗(yàn)與體外試驗(yàn)配合。④應(yīng)包含生殖細(xì)胞和體細(xì)胞。

第20頁(yè)二.慣用致突變?cè)囼?yàn)(一)細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))正向突變回復(fù)突變誘變物人工誘變?cè)恚阂吧图?xì)菌(原養(yǎng)型)突變型細(xì)菌(組氨酸缺點(diǎn)型)第21頁(yè)(二)微核試驗(yàn)(micronucleustest,MNT)

原理：第22頁(yè)第23頁(yè)第24頁(yè)(三)染色體畸變分析(chromosomeaberrationanalysis)觀察在受試物作用下，中期相細(xì)胞染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目改變。哺乳動(dòng)物試驗(yàn)小鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)小鼠睪丸細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)體外試驗(yàn)：第25頁(yè)(四)姐妹染色單體交換試驗(yàn)(sister-chromatidexchange,SCE)

指染色體同源座位上DNA復(fù)制產(chǎn)物相互交換,其頻率與DNA斷裂和修復(fù)相關(guān)。第26頁(yè)原理：第27頁(yè)第28頁(yè)姐妹染色單體交換試驗(yàn)方法：體內(nèi)試驗(yàn)體外試驗(yàn)三.致突變?cè)囼?yàn)中一些問(wèn)題

(一)陰性,陽(yáng)性對(duì)照設(shè)置第29頁(yè)(二)體外試驗(yàn)活化系統(tǒng)

1.哺乳動(dòng)物細(xì)胞介導(dǎo)