毒理學(xué)第七章 外源化學(xué)物致突變作用

外源化學(xué)物致突變作用

chemicalmutagenesis【目的要求】掌握外源化學(xué)物致突變類(lèi)型掌握外源化學(xué)物致突變后果掌握遺傳學(xué)終點(diǎn)及常用致突變?cè)囼?yàn)原理熟悉致突變作用評(píng)價(jià)方法了解致突變作用機(jī)制2概述

種瓜得瓜、種豆得豆

一娘生九子，連娘十個(gè)樣遺傳（heredity）保持生物種族特性的根本

變異（variation）生物物種推陳出新的來(lái)源3概述突變（mutation）遺傳物質(zhì)本身的變化及引起的變異可遺傳的變異4概述突變

自發(fā)突變spontaneousmutation

誘發(fā)突變inducedmutation

發(fā)生過(guò)程長(zhǎng)、發(fā)生率極低，與物種進(jìn)化有關(guān)發(fā)生過(guò)程短、發(fā)生率高，對(duì)人類(lèi)有利有弊5概述1927年—電離輻射引起基因突變1947年—化學(xué)物導(dǎo)致基因突變研究各種因素的致突變作用和作用機(jī)制，及人類(lèi)接觸致突變物可能引起的健康效應(yīng)遺傳毒理學(xué)（genetictoxicology）6概述致突變作用（mutagenesis）化學(xué)物質(zhì)和其他環(huán)境因素引起生物體遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的能力，且該改變過(guò)程可隨細(xì)胞分裂過(guò)程而傳遞突變的發(fā)生及其過(guò)程7概述致突變物mutagen

能夠引起突變的物質(zhì)或因子

直接致突變物direct-actingmutagen間接致突變物indirect-actingmutagen不需代謝活化，其原型即具有致突變作用

本身不能引起突變，須經(jīng)代謝活化后才具有致突變作用89基因突變（genemutation）

染色體畸變（chromosomeaberration）

整倍體和非整倍體（polyloid

andaneuploidy）外源化學(xué)物致突變類(lèi)型*

10基因突變基因突變（geneticmutation）：基因中DNA序列變化，也稱(chēng)為點(diǎn)突變（pointmutation）基因突變分為堿基置換和移碼突變兩種類(lèi)型

11基因突變堿基置換（basesubstitution）：某一堿基配對(duì)性能改變或脫落所致突變（某一種堿基被另一種堿基所取代）轉(zhuǎn)換（transition）顛換（transversion）12基因突變堿基置換結(jié)果同義突變錯(cuò)義突變無(wú)義突變終止密碼突變UCG絲氨酸UCU絲氨酸CCC脯氨酸CUC亮氨酸基因產(chǎn)物無(wú)影響對(duì)基因產(chǎn)物功能有影響或無(wú)活性基因產(chǎn)物UCG絲氨酸UCC終止密碼基因產(chǎn)物不完全或無(wú)功能UCG絲氨酸UCC終止密碼基因產(chǎn)物出現(xiàn)新功能13基因突變移碼突變（frameshiftmutation）：發(fā)生一對(duì)或幾對(duì)（3或3的倍數(shù)對(duì)除外）堿基減少或增加，從受損點(diǎn)開(kāi)始?jí)A基序列完全改變，形成錯(cuò)誤密碼，并轉(zhuǎn)譯為不正確的氨基酸氨基酸序列改變無(wú)功能肽鏈片斷致死性突變14基因突變移碼突變后果15基因突變?nèi)绻麥p少或增加的堿基對(duì)剛好是3對(duì)或3的倍數(shù)對(duì)，稱(chēng)為密碼子插入或缺失基因產(chǎn)物的肽鏈中僅增加或減少一個(gè)或幾個(gè)氨基酸，此部位之后的氨基酸序列沒(méi)有改變，其后果與堿基置換相似16染色體畸變

染色體畸變（chromosomeaberration）

染色體結(jié)構(gòu)改變?nèi)旧w型畸變（chromosome-typeaberration）染色單體型畸變（chromatid-typeaberration）

化學(xué)物引起染色體型畸變還是染色單體型畸變，主要取決于該化學(xué)物性質(zhì)及接觸該化學(xué)物時(shí)細(xì)胞所處周期

17染色體畸變?nèi)旧w型畸變

染色單體型畸變

18染色體畸變斷裂是染色體結(jié)構(gòu)異常的基礎(chǔ)19染色體畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)異常類(lèi)型染色體畸變裂隙斷裂斷片缺失微小體

無(wú)著絲點(diǎn)環(huán)環(huán)狀染色體

雙著絲點(diǎn)染色體

倒位易位插入重復(fù)輻射體

20染色體畸變

染色體缺失及環(huán)狀染色體插入重復(fù)相互易位

臂間倒位

21染色體畸變穩(wěn)定型染色體畸變：裂隙、缺失、倒位、重復(fù)等非穩(wěn)定型染色體畸變：雙著絲點(diǎn)染色體、無(wú)著絲點(diǎn)斷片、環(huán)狀染色體等光學(xué)顯微鏡觀察有絲分裂中期相細(xì)胞染色體判斷是否有染色體畸變發(fā)生22非整倍體和多倍體

非整倍體：增加或減少一條或幾條染色體細(xì)胞在第一次減數(shù)分裂時(shí)同源染色體不分離第二次減數(shù)分裂或有絲分裂過(guò)程中，姐妹染色單體不分離整倍體：以染色體組為單位的增減23非整倍體和多倍體染色體數(shù)目異常的基本類(lèi)型類(lèi)型公式染色體組整倍體單倍體n(ABCD)二倍體2n(ABCD)(ABCD)三倍體3n(ABCD)(ABCD)(ABCD)四倍體4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)非整倍體單體2n-1(ABCD)(ABC)三體2n+1(ABCD)(ABCD)(A)四體2n+2(ABCD)(ABCD)(AB)雙三體2n+1+1(ABCD)(ABCD)(AA)缺體2n-2(ABC)(ABC)24外源化學(xué)物致突變類(lèi)型基因突變

染色體畸變

非整倍體和整倍體

光學(xué)顯微鏡

可見(jiàn)

不可見(jiàn)

可見(jiàn)

25外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制

基因突變

染色體畸變

非整倍體和整倍體

以DNA為靶公認(rèn)的致突變機(jī)制DNA損傷-修復(fù)-突變模式

不以DNA為靶26外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制以DNA為靶的直接誘變（一）堿基損傷

堿基錯(cuò)配平面大分子嵌入DNA鏈堿基類(lèi)似物取代堿基化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞27外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—堿基錯(cuò)配烷化劑提供甲基或乙基等烷基與DNA共價(jià)結(jié)合鳥(niǎo)嘌呤N-7位、O-6位和腺嘌呤N-8位容易接受烷化基團(tuán)，引起堿基錯(cuò)配28外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制GC

AT29外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—堿基錯(cuò)配烷化劑引起DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)改變烷化劑烷化鳥(niǎo)嘌呤N-7上氨基，造成堿基與脫氧核糖連接鍵不穩(wěn)定，致使堿基喪失，喪失堿基的DNA留下一個(gè)無(wú)嘌呤或無(wú)嘧啶的位點(diǎn)（AP位點(diǎn)），不正確的堿基插入AP位點(diǎn)，引起突變30外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—平面大分子嵌入DNA鏈

具有平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)物以非共價(jià)結(jié)合方式嵌入核苷酸鏈之間或堿基之間嵌入到模板鏈兩堿基間，使互補(bǔ)鏈插入一個(gè)多余堿基嵌入到新合成的互補(bǔ)鏈上，使之缺失一個(gè)堿基移碼突變31外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—平面大分子嵌入DNA鏈嵌入劑（intercalatingagent）能嵌入DNA鏈上的化學(xué)物

9-氨基吖啶

吖啶橙

32外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—堿基類(lèi)似物取代

33外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA合成期，5-BrU與T競(jìng)爭(zhēng)取代摻入DNA鏈中，下次DNA復(fù)制時(shí)，5-BrU與A配對(duì)。但由于溴原子帶的負(fù)電荷比甲基強(qiáng)，5-BrU發(fā)生異構(gòu)互變，由酮式變?yōu)橄┐际?，DNA復(fù)制時(shí)，5-BrU不與A配對(duì)，而與G配對(duì)，導(dǎo)致TA到CG轉(zhuǎn)換

34外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—堿基化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞

有些化學(xué)物可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，破壞或改變堿基結(jié)構(gòu)，引起堿基置換或鏈斷裂，其作用與DNA復(fù)制無(wú)關(guān)35外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制堿基損傷—堿基化學(xué)結(jié)構(gòu)改變或破壞有些化學(xué)物在體內(nèi)形成有機(jī)過(guò)氧化物或自由基，破壞嘌呤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致鏈斷裂36外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制以DNA為靶的直接誘變（二）DNA鏈?zhǔn)軗p

嘧啶二聚體形成DNA加合物形成DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)物形成37外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA鏈?zhǔn)軗p—嘧啶二聚體形成

機(jī)體或細(xì)胞受到紫外線(xiàn)刺激時(shí)，DNA發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生嘧啶二聚體和4-6光產(chǎn)物，這些改變阻止DNA復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)胞死亡TT、CC、CT38外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA鏈?zhǔn)軗p—嘧啶二聚體形成

DNA鏈間氫鍵減弱DNA結(jié)構(gòu)局部變形影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄突變39外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA鏈?zhǔn)軗p—DNA加合物形成

一些化學(xué)誘變劑或其活化產(chǎn)物可與DNA等生物大分子中的親核基團(tuán)共價(jià)結(jié)合形成加合物，使DNA立體構(gòu)象改變，阻斷受損部位復(fù)制和轉(zhuǎn)錄

DNA加合物形成是誘變作用的重要事件

40外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制B(a)P-DNAadduct7,8-環(huán)氧-B(a)P

7,8-二氫二醇-B(a)P

7,8-二氫二醇-9,10-B(a)P

DNA鏈局部扭曲和二級(jí)結(jié)構(gòu)紊亂

41外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA鏈?zhǔn)軗p—DNA加合物形成

一般化學(xué)或生物學(xué)方法難使其解離

活化癌基因、影響抑癌基因表達(dá)42外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA鏈?zhǔn)軗p—DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)物形成

DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)物（DNA-proteincrosslink,DPC）是一種穩(wěn)定的共價(jià)結(jié)合物，是致突變物對(duì)生物大分子的一種重要遺傳損害，DPC形成對(duì)DNA構(gòu)象與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響（如突變），因?yàn)榕cDNA交聯(lián)的是核蛋白43外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制DNA-DNA交聯(lián)（DNA-DNAcrosslinkage，DDC）是DNA分子一條鏈上堿基與互補(bǔ)鏈上相應(yīng)堿基形成共價(jià)連接DDC在DNA復(fù)制中不能解離，引起DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄終止，導(dǎo)致細(xì)胞死亡44外源化學(xué)物致突變作用機(jī)制不以DNA為靶的間接誘變

（一）紡錘體抑制與微管蛋白二聚體結(jié)合與微管蛋白巰基結(jié)合破壞已組裝完成的微管中心粒移動(dòng)受阻其他作用（二）對(duì)酶促過(guò)程的作用作用于DNA復(fù)制過(guò)程的酶作用于DNA修復(fù)過(guò)程的酶45致突變后果

體細(xì)胞生殖細(xì)胞影響接觸致突變物的個(gè)體影響可遺傳到下一代靶細(xì)胞致突變物46致突變后果體細(xì)胞突變后果

腫瘤、衰老、動(dòng)脈粥樣硬化以及新生兒畸形、死胎、發(fā)育遲緩、流產(chǎn)等

47致突變后果生殖細(xì)胞突變后果

顯性隱性致死性非致死性不能受精或受精卵死亡純合子和半合子死亡下一代遺傳病發(fā)病率增加或新病種出現(xiàn)增加下一代基因庫(kù)遺傳負(fù)荷群體中每個(gè)個(gè)體攜帶的可遺傳給下一代的有害基因的平均水平48致突變后果49機(jī)體修復(fù)DNA損傷1、損傷耐受機(jī)制2、修復(fù)機(jī)制DNA修復(fù)直接修復(fù)切除修復(fù)O6甲基鳥(niǎo)嘌呤修復(fù)光修復(fù)錯(cuò)配堿基修復(fù)堿基切除修復(fù)核苷酸切除修復(fù)復(fù)制后修復(fù)呼救性修復(fù)機(jī)體對(duì)致突變作用影響

遺傳因素對(duì)致突變作用影響

1、代謝酶遺傳多態(tài)性2、修復(fù)功能個(gè)體差異

50觀察化學(xué)物致突變作用基本方法

致突變?cè)囼?yàn)是通過(guò)檢測(cè)遺傳學(xué)終點(diǎn)或檢測(cè)導(dǎo)致某一終點(diǎn)的DNA損傷過(guò)程伴隨的現(xiàn)象，確定化學(xué)物致突變性的能力致突變?cè)囼?yàn)的觀察終點(diǎn)稱(chēng)為遺傳學(xué)終點(diǎn)（geneticendpoint）

基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w組畸變DNA原始損傷—DNA堿基序列改變

—染色體結(jié)構(gòu)改變—染色體數(shù)目改變—DNA完整性改變DNA重排或交換51觀察化學(xué)物致突變作用基本方法成套觀察項(xiàng)目致突變?cè)囼?yàn)配套組合原則*包括多個(gè)遺傳學(xué)終點(diǎn)試驗(yàn)指示生物包括原核生物和真核生物包括體內(nèi)試驗(yàn)和體外試驗(yàn)體細(xì)胞和生殖細(xì)胞52觀察化學(xué)物致突變作用基本方法細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)微核試驗(yàn)（MNT）染色體畸變?cè)囼?yàn)（CA）姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）顯性致死試驗(yàn)（DLT）果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)（SLRL）程序外DNA合成試驗(yàn)（UDS）單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)（SCGE）小鼠精子畸形試驗(yàn)

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致突變?cè)囼?yàn)常用的致突變?cè)囼?yàn)53觀察化學(xué)物致突變作用基本方法細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)利用營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變體菌株，觀察受試物能否糾正或補(bǔ)償突變體所攜帶的突變改變，判斷其致突變性

組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型鼠傷寒沙門(mén)菌

色氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌54常用的致突變?cè)囼?yàn)

1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）指示微生物：鼠傷寒沙門(mén)菌組氨酸缺陷型突變株原理：人工誘變的突變株在組氨酸操縱子中有一個(gè)突變，突變的菌株必需依賴(lài)外源性組氨酸才能生長(zhǎng)，在無(wú)組氨酸的培養(yǎng)基上不能存活，致突變物可使其基因發(fā)生回復(fù)突變，使它在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上也能生長(zhǎng)，計(jì)數(shù)誘發(fā)的回復(fù)菌落數(shù)判斷化學(xué)物致突變性遺傳學(xué)終點(diǎn)？55常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*鼠傷寒沙門(mén)菌野生型（His＋）

鼠傷寒沙門(mén)菌突變型（His－）

人工誘變回復(fù)突變致突變物試驗(yàn)菌株(His-)56常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*測(cè)試菌株及特性TA97TA98TA100TA102組氨酸需求（His＋）特性脂多糖突變（rfa）特性切除修復(fù)缺失（uvrB）特性抗氨芐青霉素（R因子）特性自發(fā)回變特性57常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*His需求特性Rfa特性Uvrb特性R因子特性自發(fā)回變特性58常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*測(cè)試菌株及特性59常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*代謝活化：S9混合物試驗(yàn)方法：點(diǎn)試法平板摻入法預(yù)培養(yǎng)平板摻入法60常用的致突變?cè)囼?yàn)1、鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）*61常用的致突變?cè)囼?yàn)2、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)

正向突變?cè)囼?yàn)指野生型基因失活的突變，這種突變引起酶和功能蛋白的改變常用細(xì)胞系

小鼠淋巴瘤L5178Y細(xì)胞系中國(guó)倉(cāng)鼠肺（V79）細(xì)胞株常用測(cè)定突變標(biāo)志胸苷激酶（tk）次黃嘌呤鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（hprt）62常用的致突變?cè)囼?yàn)2、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變?cè)囼?yàn)tk和hprt基因編碼產(chǎn)物可催化相應(yīng)核苷的磷酸化反應(yīng)，生成相應(yīng)單核苷酸。核苷類(lèi)似物可作為其底物被磷酸化，磷酸化產(chǎn)物摻入DNA中引起細(xì)胞死亡tk和hprt基因發(fā)生突變，細(xì)胞對(duì)核苷類(lèi)似物產(chǎn)生抗性，在含核苷類(lèi)似物的選擇培養(yǎng)基中細(xì)胞集落形成增加，即可判斷受試物的致突變性63常用的致突變?cè)囼?yàn)ICH將L5178Y/tk基因突變?cè)囼?yàn)作為哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變首選試驗(yàn)我國(guó)將tk基因突變?cè)囼?yàn)列為評(píng)價(jià)食品和保健食品安全性的遺傳毒性試驗(yàn)方法之一64常用的致突變?cè)囼?yàn)3、微核試驗(yàn)（micromucleustest，MNT）*微核形成：染色體或染色單體的無(wú)著絲點(diǎn)斷片或紡錘絲受損傷而丟失的整條染色體，在細(xì)胞分裂后期遺留在細(xì)胞質(zhì)中，末期之后單獨(dú)形成一個(gè)或幾個(gè)規(guī)則的次核，包含在子細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)微核來(lái)源？遺傳學(xué)終點(diǎn)？檢測(cè)微核的細(xì)胞？65常用的致突變?cè)囼?yàn)3、微核試驗(yàn)（micromucleustest，MNT）*蠶豆根尖微核大蒜根尖微核紅細(xì)胞微核淋巴細(xì)胞微核66常用的致突變?cè)囼?yàn)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)

原理：成紅細(xì)胞發(fā)展為紅細(xì)胞時(shí)，主核排出，成為嗜多染紅細(xì)胞（PCE），細(xì)胞保持嗜堿性約24小時(shí)，成為正染紅細(xì)胞（NCE）并進(jìn)入外周血。在主核被排出時(shí)，微核可留在胞漿中，計(jì)數(shù)骨髓中有微核的PCE數(shù)可判斷受試物的染色體損傷作用

67常用的致突變?cè)囼?yàn)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)

68常用的致突變?cè)囼?yàn)小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)染毒方法缺點(diǎn)69常用的致突變?cè)囼?yàn)其他微核試驗(yàn)方法體外微核試驗(yàn)外周血微核試驗(yàn)細(xì)胞質(zhì)分裂阻斷法微核試驗(yàn)免疫熒光染色法和熒光原位雜交法流式細(xì)胞儀和圖像分析系統(tǒng)自動(dòng)化微核檢測(cè)技術(shù)70常用的致突變?cè)囼?yàn)4、染色體畸變分析試驗(yàn)（CA）光學(xué)顯微鏡觀察停留在分裂中期相細(xì)胞染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目改變遺傳學(xué)終點(diǎn)？缺點(diǎn)試驗(yàn)方法71常用的致突變?cè)囼?yàn)5、姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）染色體同源座位上DNA復(fù)制產(chǎn)物的相互交換，可能與DNA斷裂和重接有關(guān)遺傳學(xué)終點(diǎn)？72常用的致突變?cè)囼?yàn)原理：將5-BrdU加入合成DNA原料中，經(jīng)兩個(gè)細(xì)胞周期后，兩條染色單體中的一條雙股DNA鏈中胸腺嘧啶核苷均被5-BrdU取代，另一條只有一股被取代，雙股含5-BrdU的染色單體著色淺淡，單股含5-BrdU的染色單體著色深濃，光學(xué)顯微鏡下清晰可見(jiàn)5、姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）73常用的致突變?cè)囼?yàn)5、姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）74常用的致突變?cè)囼?yàn)5、姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）試驗(yàn)方法優(yōu)缺點(diǎn)75常用的致突變?cè)囼?yàn)6、果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)（SLRL）利用隱性基因在伴性遺傳中具有交叉遺傳特征，選擇黑腹果蠅為試驗(yàn)動(dòng)物，給予雄蠅受試物，如雄蠅X染色體有突變，傳給F1代雌蠅，再通過(guò)F1代雌蠅傳給F2代雄蠅，使位于X染色體上的隱性基因在半合型雄蠅表現(xiàn)出來(lái)，致死突變不出現(xiàn)，但有明顯標(biāo)記的野生型雄蠅出現(xiàn)

76常用的致突變?cè)囼?yàn)6、果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)（SLRL）檢出小缺失、重排等異常類(lèi)型優(yōu)缺點(diǎn)77常用的致突變?cè)囼?yàn)7、顯性致死試驗(yàn)（DLT）顯性致死指發(fā)育中的精子或卵子發(fā)生遺傳學(xué)損傷，此種損傷不影響受精，但導(dǎo)致受精卵或發(fā)育中的胚胎死亡顯性致死主要是染色體損傷的結(jié)果（結(jié)構(gòu)、數(shù)量）DLT以胚胎早期死亡為觀察終點(diǎn)，檢測(cè)受試物對(duì)動(dòng)物生殖細(xì)胞染色體損傷作用78常用的致突變?cè)囼?yàn)7、顯性致死試驗(yàn)（DLT）僅對(duì)雄性動(dòng)物染毒，與未處理的雌性動(dòng)物交配，觀察胚胎死亡情況為什么不對(duì)雌性動(dòng)物染毒？常用動(dòng)物：成年性成熟小鼠、大鼠優(yōu)缺點(diǎn)79程序性DNA合成常用的致突變?cè)囼?yàn)8、程序外DNA合成試驗(yàn)（UDS）

原理:正常細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中僅在S期進(jìn)行DNA復(fù)制合成，當(dāng)DNA受損后，DNA修復(fù)合成可發(fā)生在正常復(fù)制合成期以外的其他時(shí)期程序外DNA合成80常用的致突變?cè)囼?yàn)8、程序外DNA合成試驗(yàn)（UDS）

同步培養(yǎng)將細(xì)胞阻斷于G1期，并將正常DNA半保留復(fù)制阻斷。受試物處理細(xì)胞，并在加有3H-胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)。如果受試物引起DNA損傷，并啟動(dòng)DNA損傷修復(fù)機(jī)制，培養(yǎng)液中3H-胸腺嘧啶核苷就會(huì)摻入到DNA鏈中，測(cè)定DNA放射活性，間接反映DNA損傷程度遺傳學(xué)終點(diǎn)？81常用的致突變?cè)囼?yàn)9、單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)（SCGE）單細(xì)胞水平上檢測(cè)有核細(xì)胞DNA損傷的方法82常用的致突變?cè)囼?yàn)9、單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)（SCGE）原理：DNA損傷時(shí)，斷裂的DNA片斷比大片斷DNA遷移快，電泳后出現(xiàn)彗星狀，既可判斷DNA損傷。DNA受損越嚴(yán)重，產(chǎn)生斷片越多，片段越小，電泳時(shí)遷移DNA量就越大，遷移距離就越長(zhǎng)，熒光顯微鏡下觀察到尾長(zhǎng)增加、尾部熒光密度強(qiáng)度增強(qiáng)，通過(guò)測(cè)定遷移部分光密度和遷移長(zhǎng)度定量測(cè)定單個(gè)細(xì)胞DNA損傷程度83常用的致突變?cè)囼?yàn)9、單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)（SCGE）遺傳學(xué)終點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：檢測(cè)低水平DNA損傷的敏感性高對(duì)樣品細(xì)胞數(shù)要求少適應(yīng)性高、費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便試驗(yàn)需要試劑少完成試驗(yàn)所需時(shí)間短84常用的致突變?cè)囼?yàn)10、小鼠精子畸形試驗(yàn)精子成熟和形態(tài)發(fā)育受基因調(diào)控，基因突變導(dǎo)致精子畸形率增高，通過(guò)檢查精子頭、尾部等形態(tài)學(xué)改變，檢測(cè)化學(xué)物致突變作用

85觀察化學(xué)物致突變作用基本方法觀察方法新進(jìn)展

轉(zhuǎn)基因小鼠致突變檢測(cè)系統(tǒng)：利用穿梭載體于原核和真核間往返轉(zhuǎn)移，攜帶可回收靶基因載體的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物提供哺乳動(dòng)物體內(nèi)基因的檢測(cè)系統(tǒng)，用以測(cè)定自發(fā)和誘發(fā)突變率，分析基因突變的組織專(zhuān)一性和順序變化，以闡明DNA修復(fù)、基因毒性、突變和癌變分子機(jī)制86觀察化學(xué)物致突變作用基本方法觀察方法新進(jìn)展微核自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)

熒光原位雜交技術(shù)

分子生物學(xué)技術(shù)在基因突變檢測(cè)中的應(yīng)用

DNA測(cè)序

PCR-單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析

DNA芯片

87觀察化學(xué)物致突變作用基本方法88觀察化學(xué)物致突變作用基本方法ICH建議的藥品遺傳毒性檢測(cè)試驗(yàn)組合細(xì)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)體外哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)或體外小鼠淋巴細(xì)胞tk試驗(yàn)體內(nèi)嚙齒類(lèi)造血細(xì)胞染色體損傷試驗(yàn)（骨髓細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)或外周血多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)）89致突變?cè)囼?yàn)中一些問(wèn)題

設(shè)立對(duì)照問(wèn)題陰性對(duì)照：空白對(duì)照或溶劑對(duì)照，除了無(wú)處理因素外，其他條件應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組完全相同陽(yáng)性對(duì)照：用某種已知能產(chǎn)生陽(yáng)性反應(yīng)的物質(zhì)作為對(duì)照90致突變?cè)囼?yàn)中一些問(wèn)題體外試驗(yàn)活化系統(tǒng)

1、S9：經(jīng)酶誘導(dǎo)劑處理后制備的肝勻漿，經(jīng)9000g離心分離所得上清夜，加上適