外源性化学物致突变作用

1、1毒理学基础现代毒理学教育部重点实验室生殖医学国家重点实验室234567第七章 外源性化学物致突变作用（Chemical Mutagenesis）第一节、概述第二节、外源化学物致突变的类型第三节、外源化学物致突变作用的机制及后果第四节、机体对致突变作用的影响第五节、观察外源化学物致突变作用的基本方法89掌握外源化学物的致突变作用掌握机体对致突变作用的影响熟悉致突变作用评价方法了解致突变作用的遗传学基础【目的要求】10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、染色体结构异常、染色体数目异常【内容】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

2、响致突变试验第一节 概 述1112突变（mutation）：是指遗传物质本身的变化及其引起的变异。一、基本概念 即生物体的遗传物质发生了突然的、根本的、 遗传的变化，因为这种变化起源于基因和染色体，因此，是可遗传的变异。1901年De Vries 首次提出突变这一术语。1909年摩尔根发现在红眼果蝇中有白眼果蝇。孟德尔的豌豆杂交实验为现代遗传学奠定了基础。摩尔根(Morgan)以黑腹果蝇为材料所进行的一系列实验，导致了遗传学的许多重大发现。由于在染色体遗传理论上的贡献，摩尔根于1933年获诺贝尔生理学或医学奖，这是遗传学领域的第一个诺贝尔奖。1314摩尔根和他的学生利用果蝇作了大量的研究。19

3、26年出版基因论，建立了著名的基因学说。 Thomas Hunt Morgan （18661945）摩尔根在基因论中绘制了果蝇基因位置图，首次完成了当时最新的基因概念的描述；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。 15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。16确立并发展了染色体的遗传理论。 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）决定了生物的遗传。但是，基因究竟在细胞内的什么地方？摩尔根以

4、果蝇为试验对象回答了这一问题，基因在染色体上。 1718基因与染色体1920自发突变(spontaneous mutation):是由于普遍存在的未知因素作用下，在自然条件下发生的突变。特点：发生过程长、频率很低，与物种进化有关。从发生原因上，突变可分为：21诱发突变(induced mutation)：是指人为地造成突变。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。22突变研究简史年份事 件作者1904发现X射线可以改变生殖细胞的遗传物质De Vries1927用X射线照射发现可以引起基因突变Muller1943发现芥子气可诱发基因和染色体畸变Averbach & Rob

5、son1951用X射线可诱发小鼠突变1966化学物可诱发小鼠突变Russed1969成立国际环境诱变剂学会Guttanach致突变作用 (mutagenesis)：是指外来因素，特别是化学物引起细胞核遗传物质发生改变的能力，且该改变可随同细胞分裂过程而传递。遗传毒理学 (genetic toxicology)：它是研究化学、物理因素及生物因素等对遗传物质（DNA）及活细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物可能引起健康效应的学科。 2324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。遗传毒物 (genotoxic agent)：由于致突变物

6、能损伤遗传物质，因此致突变物又称为遗传毒物。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。第二节 化学毒物致突变的类型基因突变染色体畸变染色体数目改变26从遗传学角度或突变角度分为：27从机理角度分为：以DNA为靶的损伤（包括基因突变和染色体畸变）不以DNA为靶的损伤（染色体数目异常）28基因突变（genetic mutation)：是指基因在结构上发生了碱基对组成和排列序列的改变，也称为点突变

7、（point mutation)。 可分为碱基置换和移码突变两种类型 。 一、基因突变突变基因：基因内存在突变的基因；野生型基因：没有发生突变的基因。(一) 碱基置换（base subsititution)29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碱基置换是某一碱基配对性能改变或脱落而引起的突变。30A G T C腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 胞嘧啶 31Transitions are more common than transversions. AG TCAG TCtransistionsG TCG Ctr

8、ansversionsAG TCAG TCTAA3233同义突变(synonymous mutation)：指没有改变基因产物氨基酸序列的改变。Synonymous (silent) mutation. Since the codons GGG and GGA encode for the same amino acid (glycine, Gly,甘氨酸), this represents a silent mutation. 后果错义突变(missense mutation)：指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变。3435致死突变：发生在必需基因上，严重影响蛋白质功能的错义突变。渗漏

9、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。错 义 突 变无义突变(nonsense mutation)：指某个碱基的改变使代表某个氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子，导致多肽链在成熟之前终止合成的改变。3637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变而为氨基酸编码，结果产生过长的肽链的现象。终止密码突变38酪氨酸天冬氨酸天冬酰胺组氨酸半胱氨酸苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸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

10、。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。39（二）移码突变（frameshift mutation)40THE DOG BIT THE CARTHE DOB ITT HEC ARTHE DOA GBI TTH ECA RTHE DOT BIT THE CAR错义突变插入缺失碱基置换移码突变4142是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。使读码框架改变，其中某一点形成无义密码，于是产生一个无功能的肽链片段。移码较易成为致死性突变 。结果43碱基置换移码突变44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

11、少或增加一个氨基酸，其后果与碱基置换相似，与移码突变不一样，不包括在移码突变范畴 。注意：化学毒物致突变的类型45基因突变基因中DNA序列的改变，分为碱基置换和移码突变。染色体畸变染色体数目改变二、染色体畸变(chromosome aberration)46染色体畸变（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。光学显微镜检查有丝分裂中期。47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。48染色体畸变又可分为：染色体型畸变（chromosome-type

12、 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)：指畸变涉及复制染色体中两条染色单体中的一条。(1) 无着丝粒断片和缺失（deletion)49一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。50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。(3) 倒位(invers

13、ion)：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。如颠倒的片段包括着丝点，称为臂间倒位(pericentric inversion)；如不包括着丝点则称为臂内倒位(paracentric inversion)。 51(2) 重复(duplication): 在一套染色体里，一个染色体片段出现不止一次。(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。52染色体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，即可出现染色体结构异常。5354三、染色体数目异常Normal human Karyotype:

14、46, XY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）。染色体数目异常可能表现为整倍性畸变和非整倍性畸变。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条或多条染色体(2n+1, 2n-1)。5556整倍性畸变57非整倍性畸变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，我国有60万，每20分钟生一个； （2）18-

15、三体，即Edward综合征； （3）13-三体，即Patau综合征。 5859类型公式染色体组整倍体单倍体n(ABCD)二倍体2n(ABCD) (ABCD)三倍体3n(ABCD) (ABCD) (ABCD) 四倍体4n(ABCD) (ABCD) (ABCD) (ABCD) 非整倍体单体2n-1(ABCD) (ABC)三体2n+1(ABCD) (ABCD) (A)四体2n+2(ABCD) (ABCD) (AA) 双三体2n+1+1(ABCD) (ABCD) (AB) 缺体2n-2(ABC) (ABC)注：A、B、C、D代表非同源染色体染色体数目异常的基本类型第三节 化学毒物致突变作用的机制及后果

16、6061（一）碱基损伤1.碱基错配烷化剂(alkylating agent):是指对DNA和蛋白质具有强烈烷化作用的物质。一般情况下甲基化乙基化高碳烷基化 烷化剂所致甲基化易产生碱基错配一、引起突变的DNA变化目前认为最常受到烷化的是：鸟嘌呤的N7位，其次是O6位腺嘌呤的N1、N3和N7也易烷化62腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 胞嘧啶 63AP位点（apurinic or apyrimidinic site)：是指丢失碱基的DNA留下了一个无嘌呤或无嘧啶的位点。嵌入剂（intercalating agent)：指能以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻多核苷酸链之间的物质。

17、如丫啶类染料分子多数是多环的平面结构，特别是三环结构，其长度为6.8102nm，恰好是DNA单链相邻碱基距离的两倍。通常引起移码突变。642.平面大分子嵌入DNA链65有些化学物的结构与碱基非常相似，称碱基类似物。它们能在S期中可与天然碱基竞争，并取代其位置。例如5溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）能取代胸腺嘧啶；2氨基嘌呤(2-AP）能取代鸟嘌呤3.碱基类似物取代 化学物可对碱基产生氧化作用，从而破坏或改变碱基的结构，进而引起链断裂。有些化学物质可在体内形成有机过氧化物或自由基，如甲醛、氨基甲酸乙酯和乙氧咖啡碱等，可间接使嘌呤的化学结构破坏，容易出现DNA链断裂。664.碱基的化学结构的改变或破坏

18、（二）DNA链受损671.二聚体的形成：紫外线 环丁烷嘧啶和 4-6光产物 阻止DNA复制 引起细胞死亡68活性化学物质与细胞大分子之间通过共价键形成的稳定复合物如生物毒素、多环芳烃和芳香胺类致癌物可使DNA形成大加合物，使DNA的立体构象发生明显变化，阻断受损部位的半保留复制和转录。2.DNA加合物形成69它是致突变物对生物大分子物质的一种重要遗传损害, 也是一种稳定的共价结合物。如烷化剂、苯并(a)芘、砷化合物、醛类化合物如甲醛及一些重金属（如镍,铬）等, 均可引起DNA-蛋白质交联物。 3.DNA-蛋白质交联（DNA-protein crosslinks, DPC） ：二、引起突变的细胞

19、分裂过程改变70a是中心粒，b是纺锤丝，c是染色体，d是着丝点。纺锤丝把着丝点（内部已经一分为二）拉开，复制过的染色体就一分为二了。 细胞的生长、发育、衰老和死亡是生命得以维持和延续的基本条件，细胞增殖是生命的重要特征。细胞通过细胞周期，完成分裂，进行增殖以繁衍后代。 细胞周期大致可分为4个时相。细胞周期的不同时相高度精确地协调着，细胞必须在完成上一次时相后才能进入下一个时相。细胞周期的完成，不仅仅是细胞数量上的一分为二，还意味着能够准确无误地把不同染色体遗传给分裂出的子细胞。这一过程的任何缺陷都将导致遗传信息的改变，最终导致癌变。7172一些化学物能作用于纺缍体、中心粒或核内其他细胞器，从而

20、干扰细胞有丝分裂过程；诱发这种作用的物质称为有丝分裂毒物，又称干扰剂。73无论纺缍体是部分或完全受抑制，都称为有丝分裂效应；完全抑制时细胞分裂完全抑制，细胞停滞于细胞分裂中期。74秋水仙碱是典型的引起细胞分裂完全抑制的物质，因此这种效应又称秋水仙碱效应或细胞有丝分裂效应；有些干扰剂仅使细胞群体的有丝分裂数减少，被称之为抗有丝分裂剂。75引起非整倍性的原因不分离（nondisjunction)一种是同源染色体在第一次减数分裂中联会复合中不分离（可能联会复合体受损）；另一种是姊妹染色单体在有丝分裂中或第二次减数分裂中因着丝粒受损未纵裂而不分离。76不分裂的结果是纺锤体的一极接受了同源或两个染色单体

21、，而另一极则没有。77只有一条染色体或一对染色体不分离，在子细胞中将多出一条或一对染色体，而在另一个子细胞中将少一条或一对染色体。78染色体丢失（chromosome loss)纺缍体形成的不完全障碍或着丝粒受损使细胞分裂过程中个别染色体行动滞后没有进入子细胞核；联会复合体形成障碍和第一次减数分裂时着丝粒早熟分离而产生非整倍性79引起整倍体的原因核内复制（endoreduplication)第一次有丝分裂染色体及其着丝粒虽已完成正常复制，但纺缍体形成受到完全的障碍，全部姊妹染色单体不能分开，细胞也不能进行分裂，形成间期四倍体细胞核。第二次有丝分裂：恢复正常的复制和分开，中期便可见每四条染色单体

22、整齐排列的现象。801、在细胞增殖过程，细胞周期正常染色体复制，但在接下来的有丝分裂期，染色体分裂时，染色单体不能分离，产生一个4倍体细胞。812、由于接受分裂错误，配子为2倍体，而不是单倍体，所以会产生一个多倍体的受精卵。非整倍体和多倍体是由于染色体分离异常而产生的8283(二）不以DNA为靶的损伤机制1.对DNA合成和修复有关的酶系统的作用一些氨基酸类似物可使与DNA合成有关的酶系统遭受破坏从而诱发突变，脱氧核糖核苷三磷酸在DNA合成时的不平衡也可诱发突变；铍和锰除可直接与DNA相互作用外，还可与酶促防错修复系统相作用而产生突变 。841.与微管蛋白二聚体结合 2.与微管上的巯基结合3.已

23、组装好的微管受损4.中心粒移动受阻5.其他作用非整倍体和多倍体是由于染色体分离异常而产生。主要涉及细胞分裂过程的改变。 85四、突变的后果突变的后果取决于化学毒物所作用的靶细胞体细胞：其影响仅能在直接接触该物质的个体身体上表现出来，不可能遗传到下一代（肿瘤）生殖细胞：其影响有可能遗传到下一代（遗传性疾病）86DNA损伤修复的效率体细胞突变生殖细胞突变良性肿瘤恶性转化细胞衰老未分化的胚胎细胞分化的胚胎细胞受损显性致死隐性致死存活突变动脉硬化未知疾病癌变老化出生缺陷（流产/死胎）癌变出生缺陷（功能或结构畸形）流产死产出生缺陷基因负荷先天性疾病化学物和遗传危害示意图1.生殖细胞突变的后果（1）致死性

24、突变：显性致死：精子不能受精，或突变配子与正常配子结合后，在着床前或着床后的早期胚胎死亡。基因的致死作用在杂合子中即可表现的称为显性致死。 隐性致死：需要纯合子或半合子才能出现死亡效应，杂合子则不出现死亡。8788（2）非致死性突变（可遗传的改变）致死性突变将导致死胎，它影响后代的数量而非质量。非致死性突变主要影响后代的质量。先天畸形等遗传性疾病遗传易感性改变生物个体生殖细胞发生突变或染色体畸变后，有些可能会在世代传递、选择过程中在人群中固定下来，增加人类的遗传负荷。遗传负荷（genetic load)：指人群中每个个体所携带有害基因或致死基因的平均水平 892.体细胞突变的后果（1）癌变：体

25、细胞突变是细胞癌变的重要基础，在许多肿瘤中，都可观察到癌基因的活化和抑癌基因的失活，并存在缺失、易位、倒位等染色体畸变。909192（2）致畸胎：致突变物可透过胎盘作用于胚胎体细胞引起畸胎，所以致畸作用不完全是亲代生殖细胞突变的后果；（3）其他不良后果：动脉粥样硬化、衰老。常染色体异常Down syndrome (trisomy 21):先天愚型或唐氏综合征 9394湖北籍智障指挥家舟舟舟舟，原名胡一舟，1978年4月1日，出生在中国的武汉，这一天正是愚人节。他是个先天性愚型儿。智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂，像真正的指挥一样，直到

26、曲终。Patau syndrome (trisomy 13):serious eye, brain, circulatory defects as well as cleft palate. Children rarely live more than a few months. 95Edwards syndrome (trisomy 18):almost every organ system affected. Children with full Trisomy 18 generally do not live more than a few months. 96性染色体不分离（X和Y染色

27、体）Klinefelter syndrome: 47, XXY males. Male sex organs; unusually small testes, sterile. Breast enlargement and other feminine body characteristics. Normal intelligence. 9747, XYY males: Individuals are somewhat taller than average and often have below normal intelligence. Trisomy X: 47, XXX females

28、. healthy and fertile - usually cannot be distinguished from normal female except by karyotype 98Monosomy X (Turners syndrome): the only viable monosomy in humans - women with Turners have only 45 chromosomes! XO individuals are genetically female, however, they do not mature sexually during puberty

29、 and are sterile. Short stature and normal intelligence. (98% of these fetuses die before birth)99染色体结构改变Deletion:cry of the cat A specific deletion of a small portion of chromosome 5; these children have severe mental retardation, a small head with unusual facial features, and a cry that sounds lik

30、e a distressed cat. 100Duplication: Fragile X: the most common form of mental retardation. The X chromosome of some people is unusually fragile at one tip - seen hanging by a thread under a microscope. Most people have 29 repeats at this end of their X-chromosome, those with Fragile X have over 700

31、repeats due to duplications. Affects 1:1500 males, 1:2500 females.101Translocation: cause difficulties in egg or sperm development and normal development of a zygote. Acute Myelogenous Leukemia is caused by this translocation:102103第四节 机体对致突变作用的影响104DNA执行高保真的复制 修复DNA损伤 损伤耐受机制:是指DNA遗传可绕过那些阻止DNA复制的DNA

32、损伤机制修复机制：直接修复和切除修复遗传信息代代相传，并且高度保真 105DNA损伤、修复及后果一、DNA损伤的修复（一）直接修复1.光复活（photoreactivation)：修复紫外线损伤产生的胸腺嘧啶二聚体，广泛存在原核和真核生物体内2.“适应性”反应：主要是O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT)修复鸟嘌呤O6位的烷基化损伤106107108切除修复分为：碱基切除修复（BER)核苷酸切除修复（NER) 双链断裂修复（mismatch repair，MMR)交联修复（二）切除修复109（1）识别：DNA糖基酶识别异常的碱基，随后使异常嘌呤的N-9位或异常嘧啶的N-3位与脱氧核糖之

33、间的键发生水解，形成无嘌呤或嘧啶的位点（apurinic-apyrimidinic site, AP位点）。碱基切除修复（BER）110（2）插入酶将正确碱基插入AP位点（3）DNA聚合酶合成DNA片段，填补空缺（4）DNA连接酶将新合成的补片接上111112核苷酸切除修复（NER)：总基因组修复（GGR)；转录偶联修复（TCR)113114双链断裂修复（mismatch repair，MMR)：一种以容忍损伤继续存在和在高突变率情况下，以换取细胞继续生存的耐受过程。 115DNA双链断裂修复同源重组修复（homology recombination，HR) 非同源末端连接(non-homol

34、ogy end joining，NHEJ)交联修复：无误交联修复 易误交联修复 116二、遗传因素对致突变作用的影响 (一) 代谢酶遗传多态性 解释有些人易受致突变作用，是因为其体内代谢酶与大多数人不同，即代谢酶有遗传多态性。包括：氧化代谢酶、酯酶和谷胱甘肽转移酶 （二）修复功能的个体差异1. O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(MGMT) 2. 2聚(二磷酸腺苷-核糖)多聚酶(PARP) 1171181.DNA损伤不仅可因外源性因素所致，也可因内源性因素所致2.不同类型DNA损伤通过不同的DNA修复途径修复DNA损伤修复的一般特点1193.不同类型DNA损伤修复速度是不同的4.DNA损伤修

35、复机制有些是基本的，有些是可诱导的5.DNA损伤修复功能存在物种和个体差异120突变模式： DNA损伤-修复-突变任何DNA损伤，只要修复无误，突变就不会发生，如果修复错误或未经修复，损伤就固定下来，于是发生突变。121遗传毒物终致突变物+DNA解毒 加合物DNA损伤修复无错易错修复复制后修复细胞死亡、静止状态的细胞DNA复制加合的碱基错配损伤正在复制的DNA 突 变细胞存活细胞存活第五节 观察化学毒物致突变作用 的基本方法122123（1）检测外源化学物的致突变性，预测其对哺乳动物和人的致癌性（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致突变试验的目的124一、

36、观察项目的选择1.观察效应终点的类型：基因突变;染色体畸变;染色体组畸变;DNA原始损伤。 实际工作中，没有一种致突变试验能涵盖所有的遗传学终点，因此必须用一组试验配套来检测。125致突变性的鉴定；预测潜在的致癌物以及各种遗传毒物的监测及评价。2.遗传毒理学试验的应用目的3.成套的观察项目致突变试验入选原则： 一组可靠的试验系统应包括每一类型的遗传学终点，如基因突变、染色体畸变、非整倍体和DNA损伤等；试验组中的指示生物应包括几个进化阶段，至少要包括原核细胞与真核细胞两个系统；试验组应包括体内试验与体外试验，体外试验（+S9和-S9)和体内试验细胞突变试验为阳性者有必要进行生殖细胞突变试验。

37、126二、常用的致突变试验1.鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（Ames试验）原理：检测受试物诱发鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型突变株(his-)回复突变成野生型(his+)的能力127128129组氨酸突变菌(his-) ：在不含组氨酸的最低营养平皿上不能生长回复突变成野生型(his+)：可在不含组氨酸的最低营养平皿上生长130标准试验菌株有四种：TA97和TA98检测移码突变、TA100检测碱基置换和移码突变、TA102对醛、过氧化物及DNA交联剂较敏感；这四个试验菌株除了含有his-突变，还有一些附加突变，以提高敏感性；中国普遍采用的组合菌株为TA100、TA98、TA97、TA102。只要在

38、一种试验菌株得到阳性结果，即认为受试物是致突变物仅当四种试验菌株均得到阴性结果，才认为受试物是非致突变物131结果判断132不加S9混合液得到阳性结果，说明受试物是直接致突变物加S9混合液才得到阳性结果，说明该受试物是间接致突变物1332.微核试验（micronucleus test，MNT)微核（micronucleus):是指染色体无着丝点断片或因纺锤体受损伤而丢失的整个染色体在细胞分裂的后期仍留在子细胞的胞质内，成为一个或几个规则的次核134135 正常细胞、微核细胞 136 正常细胞、微核细胞和核异常细胞 指示正常细胞； 指示微核细胞； 指示核异常细胞 （2.5100） 常用啮齿类动物

39、骨髓嗜多染红细胞(PCE)做微核试验；PCE是红细胞成熟的一个阶段，此时红细胞的主核已排出，微核容易辩认，PCE胞质含RNA染色与成熟红细胞易于区别，故为骨髓微核试验的首选细胞群；主要可检出DNA断裂剂和非整倍体诱变剂。1373.单细胞凝胶电泳（single cell gel electrophoresis，SCGE)在单细胞水平上定量检测DNA损伤138139原理：在电泳槽中，DNA断片在电场的作用下，由细胞核中移出，并向阳极泳动，经荧光染色后见到细胞核和移出的DNA断片，形成有如彗星一样的彗星头和彗星尾，故又称彗星试验（comet test)140 0.0 mol/L 1.0 mol/L

40、2.5 mol/L 5.0 mol/L 10.0 mol/L NaAsO2染毒SCGE观察细胞DNA损伤彗星图 4、染色体畸变分析chromosome aberration assay观察染色体形态结构和数目改变，又称细胞遗传学试验。将观察细胞停留在细胞分裂中期相，用显微镜检查染色体畸变和染色体分离异常。141一条染色体的两条单体在同一位置发生同源片段的变换，称为姐妹染色单体交换。由于交换是对等的，所以染色体的形成没有改变，但用特殊的培养液和处理方法可以显示出来 1425、姐妹染色单体交换Sister-chromatid exchange, SCE 143SCE的遗传学意义还不完全清楚，是否存在自发的SCE也还有争议，交换的机理尚未完全阐明，但它显然与DNA损伤和修复过程有关。作为一种简便和敏感的遗传学指