第六章环境化学物的特殊毒性及其评价遗传毒性课件

第六章环境化学物的特殊毒性及其评价遗传毒性第六章环境化学物的特殊毒性及其评价遗传毒性1一般毒性和特殊毒性急性毒性亚慢性毒性慢性毒性蓄积毒性局部毒性致突变作用致癌作用生殖和发育毒性一般毒性特殊毒性安全性评价一般毒性和特殊毒性致突变作用一般毒性特殊毒性安全性评价3.污染物致突变作用机理

4.污染物致突变的不良后果5.污染物致突变作用的评价2.遗传损伤的类型第一节环境化学物的致突变性及其评价小鼠骨髓细胞微核实验环境毒理学实验

1.引言3.污染物致突变作用机理4.污染物致突变的不良后果5.

突变(mutation)是一种遗传状态、可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。遗传变异1.父、母DNA重组2.基因突变3.染色体组成或细胞质变化突变自发突变诱发突变1.引言突变(mutation)是一种遗传状态、可以通过复制而遗1.1环境致突变作用(environmentalmutagenesis)化学物质及其他环境因素导致生物体遗传机构的改变，可以导致人类的某些遗传性疾病且与癌症的发生有关1.引言自发突变(spontaneousmutation)：自然条件下发生，概率极低，生物进化的基础诱发突变(inducedmutation)：人为地或由各种因素诱发产生化学因素环境致突变作用物理因素生物因素1.1环境致突变作用(environmentalmuta1.引言时间事件作者1904发现X射线可以改变生殖细胞的遗传物质deVries一些氧化剂对细菌和真菌诱变作用的研究Franz&Elizabeth1927用X射线照射发现可以引起果蝇基因突变Müller1942发现芥子气可诱发果蝇基因和染色体畸变Charlotte&Robson1943发现氨基甲酸乙酯有诱变性Franzoechlkers1946-48发现环氧乙烷、乙烯亚胺、重氮甲烷、缩水甘油等具有诱变性Rapoport1969成立国际环境诱变剂学会1.2环境致突变作用研究简史1.引言时间事件作者1904发现X射线可以改变生殖细胞的遗遗传毒理学(GeneticToxicology)

化学性和放射性因素的致突变作用和机理、对人类接触致突变物引起的健康效应和预防措施的科学。研究内容潜在的致突变作用致突变作用机制建立新的检测方法评价致突变物对人类健康的威胁遗传毒理学(GeneticToxicology)1.引言1.3环境致突变剂(EnvironmentalMutagen）分组特点类别第一组

人工合成，仅在一定条件下应用的诱变剂1.药品：抗癌药、抗菌素、麻醉剂和避孕药等2.农药：杀虫剂、灭鼠剂、除锈剂、除霉剂及其残留物3.食品添加剂4.化妆品5.生物污染第二组

工业生产中应用或生产的环境诱变剂1.工业烷化剂2.有机溶剂及有机金属化合物3.水体污染物4.空气污染物5.重金属及其化合物第三组

自然诱变剂与食品加工过程中产生的诱变剂1.生物碱2.微生物代谢产物3.食品加工中产生的诱变剂1.引言1.3环境致突变剂(Environmental-9-2.遗传损伤的类型机制以DNA为靶不以DNA为靶基因突变染色体结构畸变染色体数目畸变细胞水平分子水平损伤牵涉范围显微镜可见度基因突变染色体突变基因组突变碱基置换移码突变大段损伤染色体数目畸变染色体结构畸变-9-2.遗传损伤的类型机制以DNA为靶不以DNA为靶基因DNA链中正常的碱基配对A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶C:胞嘧啶G:鸟嘌呤DNA链中正常的碱基配对A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶C:胞嘧啶A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶G:鸟嘌呤C:胞嘧啶2.遗传损伤的类型2.1基因突变基因突变(genemutation)：基因中DNA序列的改变，又称为点突变。碱基置换转换

AGTC颠换

AorGCorT同义突变：未改变基因产物氨基酸序列错义突变：引起产物氨基酸序列改变无义突变：使蛋白质合成中止A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶2.遗传损伤的类型2.1基因突2.1基因突变移码突变：从mRNA到蛋白质翻译过程中遗传密码子读码顺序的突变。使基因产物发生大的改变，引起明显的表型效应，常导致致死性突变2.1基因突变移码突变：从mRNA到蛋白质翻译过程中遗传密大段损伤：DNA序列上有较长的一段序列的重排分布，也叫DNA重排。2.1基因突变大段损伤：DNA序列上有较长的一段序列的重排分布，也叫DNA2.2染色体突变染色体突变(chromosomalmutation)：染色体结构的改变，又称为染色体畸变。断裂剂(clastogen)：能引起染色体畸变的外源化学物。染色单体型畸变染色体型畸变2.2染色体突变染色体突变(chromosomalmuta染色单体断裂b三辐射体c.染色体断片d.双着丝点染色体e.环状染色体f-g.无着丝点断片2.2染色体突变a染色单体断裂b三辐射体c.染色体断片d.双着丝点染2.3基因组突变基因组突变(genomicmutation)：基因组中染色体数目的改变，又称为染色体数目畸变。类型公式染色体组整倍体单倍体二倍体三倍体四倍体非整倍体单体三体四体双三体缺体n2n3n4n2n-12n+12n+22n+1+12n-2(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABC)(ABCD)(ABCD)(A)(ABCD)(ABCD)(AA)(ABCD)(ABCD)(AB)(ABC)(ABC)2.3基因组突变基因组突变(genomicmutatio(1)大加合物代表物：多环芳烃、生物毒素、黄曲霉毒素B和芳香胺类后果：DNA的立体构象发生明显变化，阻断受损部位DNA的半保留复制和转录。2.化合物的致突变机理2.1DNA加合物和交联分子的形成苯并(a)芘芳香胺黄曲霉毒素B(2)小加合物代表物：烷化剂、亚硝基化合物后果：对DNA的构象影响较小，易导致碱基错误配对。

DNA甲基化、乙基化(1)大加合物2.化合物的致突变机理2.1DNA加合物和交2.1DNA加合物和交联分子的形成(3)DNA-DNA交联：DNA分子上一条链的碱基与互补链上的相应碱基形成共价连接.代表物：如亚硝酸、丝裂霉素C、氮和硫的芥子气、各种铂的衍生物

后果：DNA在复制中不能解链，螺旋局部形成，DNA复制和转录完全停止，细胞死亡丝裂霉素C2.1DNA加合物和交联分子的形成(3)DNA-DNA交碱基类似物：与天然碱基的结构非常相似的外源化合物

后果：引发碱基替代突变2.2碱基类似物在DNA复制时的掺入碱基类似物：与天然碱基的结构非常相似的外源化合物2.2碱基亚硝基引起的氧化脱氨反应

NH2OH的致突变作用

作用机制复杂，不同PH、NH2OH浓度，产物不同

烷化剂的致突变作用

硫酸二甲酯、甲基磺酸乙酯、乙基磺酸乙酯、MNNG2.3DNA分子上碱基的化学修饰亚硝基引起的氧化脱氨反应2.3DNA分子上碱基的化学修2.4嵌合剂的致突变作用原黄素丫啶橙代表物：丫啶橙、原黄素等丫啶类染料分子方式：以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻核苷酸之间后果：移码突变2.4嵌合剂的致突变作用原黄素丫啶橙代表物：丫啶橙、原化合物的致突变机理1.碱基损伤

致突变物改变或破坏碱基的正常结构。

(1)碱基错配

(2)平面大分子嵌入DNA链

(3)碱基类似物取代

(4)碱基化学结构改变或破坏

2.DNA链结构损伤

(1)形成嘧啶二聚体

(2)形成DNA加合物和DNA—蛋白质交联物3.影响细胞分裂过程4.对修复酶的影响化合物的致突变机理1.碱基损伤3.影响细胞分裂过程4.对激活原癌基因或灭活抑癌基因化学、物理、生物因素

原癌基因点突变原癌基因扩增染色体易位与基因重排原癌基因抑制解除抑癌基因缺失原癌基因抑癌基因癌基因致突变因素激活原癌基因或灭活抑癌基因化学、物理、生物因素原癌基因点突机体对突变的修复DNA修复直接修复切除修复O6甲基鸟嘌呤甲基转移酶二聚体光解酶错配碱基修复碱基切除修复核苷酸切除修复复制后修复呼救性修复嘌呤插入酶DNA连接酶机体对突变的修复DNA修复直接修复切除修复O6甲基鸟嘌呤甲基遗传毒性的后果及其形成机制致突变作用体细胞突变生殖细胞突变

良性肿瘤恶性转化细胞衰老分化的胚胎细胞受损

未分化的胚胎细胞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遗传毒性的后果及其形成机制致突变作用体细胞突变生殖细胞突变3.遗传毒性检测实验2染色体畸变试验哺乳动物细胞染色体畸变试验微核试验显性致死试验小鼠遗传易位试验3DNA损伤与重组试验细菌DNA修复试验程序外DNA合成试验姊妹染色单体交换(SCE)试验

SOS显色试验(SOSchromotest)1基因突变试验原核细胞微生物试验真核微生物试验昆虫试验哺乳动物体细胞体外试验小鼠基因突变试验3.遗传毒性检测实验2染色体畸变试验3DNA损伤与重组试3.1原核细胞微生物试验(Ames试验)

利用鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型突变株，根据受试物是否诱发沙门氏菌突变型(his－)回复为野生型(his＋)的形成菌落的能力，测定受试物。正向突变回复突变野生型his+突变型his—±代谢活化系统(S-9mix)受试物

3.1原核细胞微生物试验(Ames试验)利用鼠伤寒沙门Ames试验方法沙门氏菌突变型(his－)受试物大鼠肝微粒体酶(S-9)顶层琼脂培养基混匀37℃,48h低剂量中剂量高剂量对照组Ames试验方法沙门氏菌突变型(his－)受试物大鼠肝微粒体Ames试验标准菌株和敏感性标准菌株

TA97

移码突变

TA98

移码突变

TA100

碱基置换突变

TA102碱基置换突变、对醛类、过氧化物及DNA交链剂比较敏感脂多糖突变(rfa)

增加细胞壁的通透性uvrB缺失

DNA损伤后修复力降低R因子增高诱变率Ames试验标准菌株和敏感性标准菌株脂多糖突变(rfa)增哺乳动物细胞（正向）突变试验细胞株：小鼠淋巴瘤细胞(L5178Y)

中国仓鼠肺细胞(V79)

中国仓鼠卵巢(CHO)

人成纤维细胞或淋巴细胞哺乳动物细胞野生型BrDU死亡哺乳动物细胞野生型BrDU正向突变受试物生长（抗药性）3.2

哺乳动物体细胞致突变体外试验哺乳动物细胞（正向）突变试验细胞株：哺乳动物细胞野生型BrD3.3染色体畸变试验

细胞受到诱变剂的作用后，染色体数目和较大范围的结构改变。在细胞分裂中期，利用光学显微镜下直接观察到这些变化。体外实验中国仓鼠卵巢细胞中国仓鼠肺细胞外周血淋巴细胞体内实验小鼠骨髓细胞染色体畸变试验小鼠睾丸细胞*细胞分裂周期原理3.3染色体畸变试验细胞受到诱变剂的作用后，染色体数目染色体畸变试验方法急性试验染毒一次亚急性试验连续染毒5天慢性实验连续染毒3个月淋巴细胞培养细胞中期相细胞受试物培养基染色体数目结构秋水仙素阻止纺垂丝形成处死前2-4h腹腔注射体外实验哺乳动物经口或腹腔注射骨髓，睾丸细胞体内实验染色体畸变试验方法急性试验染毒一次淋巴细胞中期相细胞受试物染色体畸变染色体结构异常裂隙、断裂、缺失、微小体、着丝点环、无着丝点环等数目异常多倍体或非整倍体染色体畸变染色体结构异常3.4

微核试验

在致突变剂作用下，染色体损伤产生的无着丝点染色体断片和环，在细胞分列时不能定向移动进入细胞核，残留在细胞质中。微核的着色和细胞核相同，比正常细胞核小。本试验可以检测受试物的染色体断裂作用和非整倍体诱变作用。3.4微核试验在致突变剂作用下，染色体损伤产生的无着丝微核试验方法腹腔注射受试物骨髓嗜多染RBC微核出现率(1/1000)小鼠24h外周血淋巴细胞微核试验细胞培养微核试验植物细胞非哺乳类动物细胞微核试验方法腹腔注射受试物骨髓微核出现率(1/1000)小3.5显性致死试验雄鼠

连续染毒5天从染毒第一天起经过一个精子发育周期（大鼠60天，小鼠35天）未交配过的雌鼠同笼5天妊娠12~14天剖腹检查活胎数、早死胎数、晚死胎数染毒后交配时期1w输精管和附睾中的精子2w精子后期3w精子前期4w精母细胞后期5w精母细胞前期6w精原细胞以小鼠为例3.5显性致死试验雄鼠连续染毒5天未交配过的雌鼠同笼5天3.6姊妹染色单体交换试验（SCE)SCE是指一个同源染色体内，两个染色单体之间DNA复制产物发生互相交换，可能与染色体断裂和重接有关。判断受试物是否具有DNA损伤作用。3.6姊妹染色单体交换试验（SCE)SCE是指一SCE试验原理示意图第一次细胞分裂BrDUBrDU掺入到新合成的DNA链第二次细胞分裂BrDU掺入到新合成的DNA链SCE交换BrDUSCE试验原理示意图第一次BrDUBrDU掺入到新合成的DN遗传毒理学试验可信性评价

实验方法灵敏性(%)

特异性(%)

准确性(％)

Ames试验

17/19(89%)3/10(30%)20/29(69%)

骨髓细胞染色体畸18/18(100%)2/10(20%)20/28(71%)

变试验或微核试验显性致死试验18/18(100%)8/10(80%)26/28(93%)遗传毒理学试验可信性评价遗传毒性检测实验组合原则

1.应包括每一类型的遗传终点。应能检出基因突变、染色体断裂、重组作用、非整倍体或多倍体改变。Ames试验，微核试验，细菌DNA修复试验，SCE。2.应包括进化程度不同的物种。3.体内外实验配合。体外试验应有体外活化系统。4.应包括生殖细胞和体细胞。

遗传毒性检测实验组合原则1.应包括每一类型的遗传终点。应能USEPA遗传毒性评价试验程序特异座位试验形态学改变生物化学改变体内骨髓细胞遗传学试验染色体畸变试验微核试验Ames试验体外哺乳动物细胞基因突变试验与性腺DNA相互作用的试验显性致死试验可遗传易位试验第三阶段第二阶段第一阶段USEPA遗传毒性评价试验程序特异座位试验体内骨髓细胞遗传学第六章环境化学物的特殊毒性及其评价遗传毒性第六章环境化学物的特殊毒性及其评价遗传毒性42一般毒性和特殊毒性急性毒性亚慢性毒性慢性毒性蓄积毒性局部毒性致突变作用致癌作用生殖和发育毒性一般毒性特殊毒性安全性评价一般毒性和特殊毒性致突变作用一般毒性特殊毒性安全性评价3.污染物致突变作用机理

4.污染物致突变的不良后果5.污染物致突变作用的评价2.遗传损伤的类型第一节环境化学物的致突变性及其评价小鼠骨髓细胞微核实验环境毒理学实验

1.引言3.污染物致突变作用机理4.污染物致突变的不良后果5.

突变(mutation)是一种遗传状态、可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。遗传变异1.父、母DNA重组2.基因突变3.染色体组成或细胞质变化突变自发突变诱发突变1.引言突变(mutation)是一种遗传状态、可以通过复制而遗1.1环境致突变作用(environmentalmutagenesis)化学物质及其他环境因素导致生物体遗传机构的改变，可以导致人类的某些遗传性疾病且与癌症的发生有关1.引言自发突变(spontaneousmutation)：自然条件下发生，概率极低，生物进化的基础诱发突变(inducedmutation)：人为地或由各种因素诱发产生化学因素环境致突变作用物理因素生物因素1.1环境致突变作用(environmentalmuta1.引言时间事件作者1904发现X射线可以改变生殖细胞的遗传物质deVries一些氧化剂对细菌和真菌诱变作用的研究Franz&Elizabeth1927用X射线照射发现可以引起果蝇基因突变Müller1942发现芥子气可诱发果蝇基因和染色体畸变Charlotte&Robson1943发现氨基甲酸乙酯有诱变性Franzoechlkers1946-48发现环氧乙烷、乙烯亚胺、重氮甲烷、缩水甘油等具有诱变性Rapoport1969成立国际环境诱变剂学会1.2环境致突变作用研究简史1.引言时间事件作者1904发现X射线可以改变生殖细胞的遗遗传毒理学(GeneticToxicology)

化学性和放射性因素的致突变作用和机理、对人类接触致突变物引起的健康效应和预防措施的科学。研究内容潜在的致突变作用致突变作用机制建立新的检测方法评价致突变物对人类健康的威胁遗传毒理学(GeneticToxicology)1.引言1.3环境致突变剂(EnvironmentalMutagen）分组特点类别第一组

人工合成，仅在一定条件下应用的诱变剂1.药品：抗癌药、抗菌素、麻醉剂和避孕药等2.农药：杀虫剂、灭鼠剂、除锈剂、除霉剂及其残留物3.食品添加剂4.化妆品5.生物污染第二组

工业生产中应用或生产的环境诱变剂1.工业烷化剂2.有机溶剂及有机金属化合物3.水体污染物4.空气污染物5.重金属及其化合物第三组

自然诱变剂与食品加工过程中产生的诱变剂1.生物碱2.微生物代谢产物3.食品加工中产生的诱变剂1.引言1.3环境致突变剂(Environmental-50-2.遗传损伤的类型机制以DNA为靶不以DNA为靶基因突变染色体结构畸变染色体数目畸变细胞水平分子水平损伤牵涉范围显微镜可见度基因突变染色体突变基因组突变碱基置换移码突变大段损伤染色体数目畸变染色体结构畸变-9-2.遗传损伤的类型机制以DNA为靶不以DNA为靶基因DNA链中正常的碱基配对A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶C:胞嘧啶G:鸟嘌呤DNA链中正常的碱基配对A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶C:胞嘧啶A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶G:鸟嘌呤C:胞嘧啶2.遗传损伤的类型2.1基因突变基因突变(genemutation)：基因中DNA序列的改变，又称为点突变。碱基置换转换

AGTC颠换

AorGCorT同义突变：未改变基因产物氨基酸序列错义突变：引起产物氨基酸序列改变无义突变：使蛋白质合成中止A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶2.遗传损伤的类型2.1基因突2.1基因突变移码突变：从mRNA到蛋白质翻译过程中遗传密码子读码顺序的突变。使基因产物发生大的改变，引起明显的表型效应，常导致致死性突变2.1基因突变移码突变：从mRNA到蛋白质翻译过程中遗传密大段损伤：DNA序列上有较长的一段序列的重排分布，也叫DNA重排。2.1基因突变大段损伤：DNA序列上有较长的一段序列的重排分布，也叫DNA2.2染色体突变染色体突变(chromosomalmutation)：染色体结构的改变，又称为染色体畸变。断裂剂(clastogen)：能引起染色体畸变的外源化学物。染色单体型畸变染色体型畸变2.2染色体突变染色体突变(chromosomalmuta染色单体断裂b三辐射体c.染色体断片d.双着丝点染色体e.环状染色体f-g.无着丝点断片2.2染色体突变a染色单体断裂b三辐射体c.染色体断片d.双着丝点染2.3基因组突变基因组突变(genomicmutation)：基因组中染色体数目的改变，又称为染色体数目畸变。类型公式染色体组整倍体单倍体二倍体三倍体四倍体非整倍体单体三体四体双三体缺体n2n3n4n2n-12n+12n+22n+1+12n-2(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABC)(ABCD)(ABCD)(A)(ABCD)(ABCD)(AA)(ABCD)(ABCD)(AB)(ABC)(ABC)2.3基因组突变基因组突变(genomicmutatio(1)大加合物代表物：多环芳烃、生物毒素、黄曲霉毒素B和芳香胺类后果：DNA的立体构象发生明显变化，阻断受损部位DNA的半保留复制和转录。2.化合物的致突变机理2.1DNA加合物和交联分子的形成苯并(a)芘芳香胺黄曲霉毒素B(2)小加合物代表物：烷化剂、亚硝基化合物后果：对DNA的构象影响较小，易导致碱基错误配对。

DNA甲基化、乙基化(1)大加合物2.化合物的致突变机理2.1DNA加合物和交2.1DNA加合物和交联分子的形成(3)DNA-DNA交联：DNA分子上一条链的碱基与互补链上的相应碱基形成共价连接.代表物：如亚硝酸、丝裂霉素C、氮和硫的芥子气、各种铂的衍生物

后果：DNA在复制中不能解链，螺旋局部形成，DNA复制和转录完全停止，细胞死亡丝裂霉素C2.1DNA加合物和交联分子的形成(3)DNA-DNA交碱基类似物：与天然碱基的结构非常相似的外源化合物

后果：引发碱基替代突变2.2碱基类似物在DNA复制时的掺入碱基类似物：与天然碱基的结构非常相似的外源化合物2.2碱基亚硝基引起的氧化脱氨反应

NH2OH的致突变作用

作用机制复杂，不同PH、NH2OH浓度，产物不同

烷化剂的致突变作用

硫酸二甲酯、甲基磺酸乙酯、乙基磺酸乙酯、MNNG2.3DNA分子上碱基的化学修饰亚硝基引起的氧化脱氨反应2.3DNA分子上碱基的化学修2.4嵌合剂的致突变作用原黄素丫啶橙代表物：丫啶橙、原黄素等丫啶类染料分子方式：以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻核苷酸之间后果：移码突变2.4嵌合剂的致突变作用原黄素丫啶橙代表物：丫啶橙、原化合物的致突变机理1.碱基损伤

致突变物改变或破坏碱基的正常结构。

(1)碱基错配

(2)平面大分子嵌入DNA链

(3)碱基类似物取代

(4)碱基化学结构改变或破坏

2.DNA链结构损伤

(1)形成嘧啶二聚体

(2)形成DNA加合物和DNA—蛋白质交联物3.影响细胞分裂过程4.对修复酶的影响化合物的致突变机理1.碱基损伤3.影响细胞分裂过程4.对激活原癌基因或灭活抑癌基因化学、物理、生物因素

原癌基因点突变原癌基因扩增染色体易位与基因重排原癌基因抑制解除抑癌基因缺失原癌基因抑癌基因癌基因致突变因素激活原癌基因或灭活抑癌基因化学、物理、生物因素原癌基因点突机体对突变的修复DNA修复直接修复切除修复O6甲基鸟嘌呤甲基转移酶二聚体光解酶错配碱基修复碱基切除修复核苷酸切除修复复制后修复呼救性修复嘌呤插入酶DNA连接酶机体对突变的修复DNA修复直接修复切除修复O6甲基鸟嘌呤甲基遗传毒性的后果及其形成机制致突变作用体细胞突变生殖细胞突变

良性肿瘤恶性转化细胞衰老分化的胚胎细胞受损

未分化的胚胎细胞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遗传毒性的后果及其形成机制致突变作用体细胞突变生殖细胞突变3.遗传毒性检测实验2染色体畸变试验哺乳动物细胞染色体畸变试验微核试验显性致死试验小鼠遗传易位试验3DNA损伤与重组试验细菌DNA修复试验程序外DNA合成试验姊妹染色单体交换(SCE)试验

SOS显色试验(SOSchromotest)1基因突变试验原核细胞微生物试验真核微生物试验昆虫试验哺乳动物体细胞体外试验小鼠基因突变试验3.遗传毒性检测实验2染色体畸变试验3DNA损伤与重组试3.1原核细胞微生物试验(Ames试验)

利用鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型突变株，根据受试物是否诱发沙门氏菌突变型(his－)回复为野生型(his＋)的形成菌落的能力，测定受试物。正向突变回复突变野生型his+突变型his—±代谢活化系统(S-9mix)受试物

3.1原核细胞微生物试验(Ames试验)利用鼠伤寒沙门Ames试验方法沙门氏菌突变型(his－)受试物大鼠肝微粒体酶(S-9)顶层琼脂培养基混匀37℃,48h低剂量中剂量高剂量对照组Ames试验方法沙门氏菌突变型(his－)受试物大鼠肝微粒体Ames试验标准菌株和敏感性标准菌株

TA97

移码突变

TA98

移码突变

TA100

碱基置换突变

TA102碱基置换突变、对醛类、过氧化物及DNA交链剂比较敏感脂多糖突变(rfa)

增加细胞壁的通透性uvrB缺失

DNA损伤后修复力降低R因子增高诱变率Ames试验标准菌株和敏感性标准菌株脂多糖突变(rfa)增哺乳动物细胞（正向）突变试验细胞株：小鼠淋巴瘤细胞(L5178Y)

中国仓鼠肺细胞(V79)

中国仓鼠卵巢(CHO)

人成纤维细胞或淋巴细胞哺乳动物细胞野生型BrDU死亡哺乳动物细胞野生型BrDU正向突变受试物生长（抗药性）3.2

哺乳动物体细胞致突变体外试验哺乳动物细胞（正向）突变试验细胞株：哺乳动物细胞野生型BrD3.3染色体畸变试验

细胞受到诱变剂的作用后，染色体数目和较大范围的结构改变。在细胞分裂中期，利用光学显微镜下直接观察到这些变化。体外实验中国仓鼠卵巢细胞中国仓鼠肺细胞外周血淋巴细胞体内实验小鼠骨髓细胞染色体畸变试验小鼠睾丸细胞*细胞分裂周期原理3.3染色体畸变试验细胞受到诱变剂的作用后，染色体数目染色体畸变试验方法急性试验染毒一次亚急性试验连续染毒5天慢性实验连续染毒3个月淋巴细胞培养细胞中期相细胞受试物培养基染色体数目结构秋水仙素阻止纺垂丝形成处死前2-4h腹腔注射体外实验哺乳动物经口或腹腔注射骨髓，睾丸细胞体内实验染色体畸变试验方法急性试验染毒一次淋巴细胞中期相细胞受试物染色体畸变染色体结构异