第八章外源化学物的毒作用表现课件.pptx

第八章外源化学物的毒作用表现1第1页，此课件共108页哦外源化学物外源化学物毒作用毒作用一般毒性作用一般毒性作用致突变作用致突变作用生殖发育作用生殖发育作用致癌作用致癌作用2第2页，此课件共108页哦一般毒一般毒性作用性作用急性毒性急性毒性作用作用蓄积毒性蓄积毒性作用作用亚慢性和亚慢性和慢性毒性慢性毒性作用作用一、一般毒性一、一般毒性3第3页，此课件共108页哦一、一般毒性一、一般毒性 一般毒性是指外源化学物在一般毒性是指外源化学物在一定剂量、一一定剂量、一定接触时间定接触时间和和接触方式接触方式下对试验动物产生的综下对试验动物产生的综合毒效应。合毒效应。一般毒性与特殊毒性相对应一般毒性与特殊毒性相对应 特殊毒性：致癌作用、致突变作用、致畸和特殊毒性：致癌作用、致突变作用、致畸和生殖毒性。生殖毒性。分类：分类：一次性大剂量染毒一次性大剂量染毒长时间低剂量重复长时间低剂量重复染毒染毒4第4页，此课件共108页哦一、一般毒性一、一般毒性重要性：化学品安全性评价和危险性评价重要性：化学品安全性评价和危险性评价的重要组成部分。的重要组成部分。目的：发现外源化学物毒作用的靶器官，为目的：发现外源化学物毒作用的靶器官，为靶器官毒理研究提供基础。靶器官毒理研究提供基础。5第5页，此课件共108页哦一、一般毒性一、一般毒性靶器官靶器官 毒性毒性血液毒理学血液毒理学免疫毒理学免疫毒理学生殖毒理学生殖毒理学神经系统和行为毒理学神经系统和行为毒理学呼吸毒理学呼吸毒理学肝脏毒理学肝脏毒理学肾脏毒理学肾脏毒理学心血管毒理学心血管毒理学皮肤毒理学皮肤毒理学6第6页，此课件共108页哦一、一般毒性一、一般毒性接触毒物接触毒物时间时间急性毒性急性毒性蓄积性（重复剂）毒性蓄积性（重复剂）毒性亚慢性毒性亚慢性毒性慢性毒性慢性毒性7第7页，此课件共108页哦急性毒性概述急性毒性概述 指机体（实验动物或人）一次或指机体（实验动物或人）一次或24h24h内多内多次接触外源化学物后在短期内次接触外源化学物后在短期内(最长到最长到1414天天)所所产生的毒性效应。产生的毒性效应。毒性效应包括一般行为、外观改变、大毒性效应包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。体形态变化以及死亡效应。8第8页，此课件共108页哦急性毒性概述急性毒性概述急性接触次数：急性接触次数：一次或一次或24h多次多次“一次一次”：经口和经注射途径染毒是指瞬间给予：经口和经注射途径染毒是指瞬间给予实验动物染毒，经呼吸道与皮肤染毒时，则指在实验动物染毒，经呼吸道与皮肤染毒时，则指在一段规定的时间内使持续接触毒物的过程一段规定的时间内使持续接触毒物的过程“多次多次”：当一次最大染毒剂量不能达到以充分：当一次最大染毒剂量不能达到以充分了解该毒物急性毒性作用的目的，从而在了解该毒物急性毒性作用的目的，从而在24h内内分分次染毒。次染毒。9第9页，此课件共108页哦急性毒性概述急性毒性概述中毒效应出现时间中毒效应出现时间瞬间死亡：瞬间死亡：氰化钾、煤气等氰化钾、煤气等迟发毒效应和死亡：有机磷农药迟发毒效应和死亡：有机磷农药快速和剧烈的毒效应后恢复快速和剧烈的毒效应后恢复轻微症状轻微症状恢复恢复严重中毒严重中毒死亡（毒菇）死亡（毒菇）714d中毒效应的强度：一般行为、外观、大体形态、死亡中毒效应的强度：一般行为、外观、大体形态、死亡10第10页，此课件共108页哦急性毒性试验目的急性毒性试验目的试验目的：试验目的：求出致死剂量以及求出致死剂量以及LDLD5050，通过，通过LDLD5050进行毒性分级进行毒性分级评价外源性化学物的毒效应特征、靶器官、剂量评价外源性化学物的毒效应特征、靶器官、剂量-反应（效应）关系和对人体产生损害的危险性。反应（效应）关系和对人体产生损害的危险性。为其它毒理试验研究提供接触剂量和观察指标为其它毒理试验研究提供接触剂量和观察指标选择的依据选择的依据为毒理学机制研究提供线索为毒理学机制研究提供线索11LD50：使受试动物半数死亡的毒物：使受试动物半数死亡的毒物剂量剂量LC50：使受试动物半数死亡的毒物：使受试动物半数死亡的毒物浓度浓度第11页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点实验动物的选择和要求实验动物的选择和要求毒性反应与人近似毒性反应与人近似易于饲养、操作方便易于饲养、操作方便繁殖和生育能力强，能保障供给繁殖和生育能力强，能保障供给价格低易于获得价格低易于获得大鼠大鼠小鼠小鼠豚鼠豚鼠家兔家兔12第12页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点年龄和体重年龄和体重通常要求选择刚成年动物进行试验，而且须是未曾通常要求选择刚成年动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例如：大鼠交配和受孕的动物。例如：大鼠180180240g240g、小鼠、小鼠181825g25g、家兔、家兔2 22.5kg2.5kg、豚鼠、豚鼠200200250g250g、狗、狗101015kg15kg。同一批试验动物体重变异范围不应超过该批动同一批试验动物体重变异范围不应超过该批动物平均体重的物平均体重的2020。13第13页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点性别性别除特殊要求外，一般急性毒性试验对动物性别要除特殊要求外，一般急性毒性试验对动物性别要求为求为雌雄各半雌雄各半。如果在预试验时发现化学毒物。如果在预试验时发现化学毒物(如如农药农药)对雌、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，对雌、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分别求出雌性与雄性动物各自的则应单独分别求出雌性与雄性动物各自的LD50LD50。如果试验是为致畸试验作准备，如果试验是为致畸试验作准备，也可仅作也可仅作雌性雌性动物的动物的LD50LD50测试。测试。针对胚胎发针对胚胎发育畸形情况育畸形情况14第14页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点适应环境，减少环境和生理的变化对实验结果适应环境，减少环境和生理的变化对实验结果的影响的影响筛选健康动物，发现异常者应放弃筛选健康动物，发现异常者应放弃雌雄分笼饲养，防止交配和受孕雌雄分笼饲养，防止交配和受孕15第15页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点禁食禁食经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食大鼠、小鼠大鼠、小鼠隔夜禁食；或染毒前禁食隔夜禁食；或染毒前禁食4h大动物大动物每日上午喂食前染毒每日上午喂食前染毒染毒后继续禁食染毒后继续禁食24h，但在禁食时要保障饮水，但在禁食时要保障饮水16第16页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点受试前了解受试物的理化性质和毒性资料受试前了解受试物的理化性质和毒性资料受试物配制受试物配制水溶液水溶液经口用蒸馏水或去离子水，注射用生理盐水；经口用蒸馏水或去离子水，注射用生理盐水；混悬液混悬液0.5%羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、10%阿拉伯乳糖、阿拉伯乳糖、植物油，临用前配制。植物油，临用前配制。17第17页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较受试物的性质和途径受试物的性质和途径评价程序的要求评价程序的要求常见：经口、经呼吸道、经皮及经注射途径。常见：经口、经呼吸道、经皮及经注射途径。18第18页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点剂量选择剂量选择化学结构及理化特性化学结构及理化特性查阅文献（寻找经验）查阅文献（寻找经验）用少量动物，以较大的剂量间隔染毒，找出用少量动物，以较大的剂量间隔染毒，找出1090%（0100%）的致死剂量范围，然后可设计）的致死剂量范围，然后可设计正式试验的剂量和分组。正式试验的剂量和分组。19第19页，此课件共108页哦急性毒性试验要点急性毒性试验要点LDLD5050计算计算可用来进行急性毒性分级可用来进行急性毒性分级获得信息有限获得信息有限仅是近似值，不准确仅是近似值，不准确不足以对化学物安全进行评价不足以对化学物安全进行评价动物使用量多动物使用量多局限性局限性20第20页，此课件共108页哦急性毒性分级急性毒性分级级别级别大鼠口服大鼠口服LDLD5050（mg/kgmg/kg）相当于人的致死剂量相当于人的致死剂量mg/kg g/mg/kg g/人人极毒极毒115000150005000005000005000500021第21页，此课件共108页哦蓄积毒性作用蓄积毒性作用基本概念：基本概念：化学毒物进入机体后，经过生物转化以代谢产物或化学毒物进入机体后，经过生物转化以代谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学毒物化学物原型排出体外。但是，当化学毒物反复多次反复多次给给动物染毒，化学毒物动物染毒，化学毒物进入机体的速度进入机体的速度(或总量或总量)超过超过代代谢转化的速度和排泄的速度谢转化的速度和排泄的速度(或总量或总量)时，化学毒物时，化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留增加并贮留，这种现象称为化学毒物的这种现象称为化学毒物的蓄积作用。蓄积作用。22第22页，此课件共108页哦 外源性化学物外源性化学物排出体外排出体外机体机体直接直接代谢物代谢物储存库储存库血浆蛋白血浆蛋白脂肪组织脂肪组织肝脏肝脏肾脏肾脏骨骼骨骼物物质质蓄蓄积积功功能能蓄蓄积积基本概念基本概念基本概念：基本概念：能用化学方法测得体内存在该能用化学方法测得体内存在该化学物的母体或其代谢物化学物的母体或其代谢物测不出该化学物的原形或其代谢测不出该化学物的原形或其代谢产物，却出现慢性毒性作用产物，却出现慢性毒性作用23第23页，此课件共108页哦研究目的研究目的化学毒物的蓄积作用是形成慢性中毒的物质基础，因化学毒物的蓄积作用是形成慢性中毒的物质基础，因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学毒物能此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一，也是卫生标准制订否引起潜在慢性毒性的依据之一，也是卫生标准制订过程选择安全系数的主要依据。过程选择安全系数的主要依据。24第24页，此课件共108页哦1、了解外源化学物的蓄积毒性及其强弱；、了解外源化学物的蓄积毒性及其强弱；2、评价外源化学物是否具能引起慢性毒性，为毒性、评价外源化学物是否具能引起慢性毒性，为毒性试验提供参考；试验提供参考；研究目的研究目的3、为制定外源化学物在食品中的限量的安全系数提供、为制定外源化学物在食品中的限量的安全系数提供依据；依据；4、确定外源化学物能否用于食品，人类长期食用是否、确定外源化学物能否用于食品，人类长期食用是否安全。安全。25第25页，此课件共108页哦研究方法研究方法蓄积系数法蓄积系数法将将多次多次染毒使半数动物出现染毒使半数动物出现效应（或死亡效应（或死亡）的蓄积剂量与）的蓄积剂量与一次一次染毒使染毒使半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量的比值。半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量的比值。K=ED50（n）ED 50（1）K蓄积毒性分级蓄积毒性分级1高度蓄积高度蓄积1明显蓄积明显蓄积3中等蓄积中等蓄积5轻度蓄积轻度蓄积26第26页，此课件共108页哦研究方法研究方法蓄积系数法蓄积系数法K值越小，表示化学毒物的蓄积性越大值越小，表示化学毒物的蓄积性越大K=1：化学毒在动物体内全部蓄积或每次染毒后毒效应是叠：化学毒在动物体内全部蓄积或每次染毒后毒效应是叠加的。加的。K5：蓄积毒性极弱：蓄积毒性极弱27第27页，此课件共108页哦研究方法研究方法生物半减期法生物半减期法用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内的蓄积作用。用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内的蓄积作用。化学毒物在体内化学毒物在体内蓄积的速度和量与机体单位时间内吸收该物质蓄积的速度和量与机体单位时间内吸收该物质的速度以及清除速度有关的速度以及清除速度有关。即使化学毒物以相等的时间间距恒。即使化学毒物以相等的时间间距恒速地吸收入血液，该物质在一定剂量范围内在机体的蓄积量也速地吸收入血液，该物质在一定剂量范围内在机体的蓄积量也不呈直线无限地增加，而是呈曲线形上升并有一定的极限。这不呈直线无限地增加，而是呈曲线形上升并有一定的极限。这是因为化学物质吸收进入机体的同时体内也发生着代谢转化及是因为化学物质吸收进入机体的同时体内也发生着代谢转化及清除的过程。当化学毒物的吸收过程与代谢转化清除的过程。当化学毒物的吸收过程与代谢转化清除的过程达清除的过程达到平衡时，其蓄积量基本上不再增加。到平衡时，其蓄积量基本上不再增加。28第28页，此课件共108页哦 T 一种化学物以一种化学物以T 相等的时间间矩染毒，其在体内经过相等的时间间矩染毒，其在体内经过6个个T 的接触就可以基本上达到蓄积的上限。的接触就可以基本上达到蓄积的上限。T 短，达到蓄积极限所需要的时间短短，达到蓄积极限所需要的时间短 T 长，达到蓄积极限所需要的时间长长，达到蓄积极限所需要的时间长研究方法研究方法生物半减期法生物半减期法29第29页，此课件共108页哦亚慢性毒性和慢性毒性亚慢性毒性和慢性毒性亚慢性毒性：亚慢性毒性：指实验动物指实验动物连续接触较长时间、较大剂量连续接触较长时间、较大剂量的外源化合物所引起的毒性效应。的外源化合物所引起的毒性效应。慢性毒性：慢性毒性：指实验动物指实验动物长期（甚至终生）反复接触低剂量长期（甚至终生）反复接触低剂量的化学毒物所产生的毒性效应。的化学毒物所产生的毒性效应。16个月个月一般指一般指2年年30第30页，此课件共108页哦常年抽烟引起肺癌常年抽烟引起肺癌饮用假酒导致失明饮用假酒导致失明大鼠饮用三聚氰胺大鼠饮用三聚氰胺30天后产生组织坏死天后产生组织坏死现象现象慢性毒性作用慢性毒性作用急性毒性作用急性毒性作用亚慢性毒性作亚慢性毒性作用用31第31页，此课件共108页哦研究目的研究目的研究受试物亚慢性研究受试物亚慢性毒性剂量毒性剂量-反应关系反应关系，提出安全限量参，提出安全限量参考值。考值。观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和靶器官观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和靶器官探索受试物的毒作用机制探索受试物的毒作用机制观察长期接触受试物所致毒性作用和可逆性观察长期接触受试物所致毒性作用和可逆性观察不同动物对受试物的毒效应差异，为确定安全系数观察不同动物对受试物的毒效应差异，为确定安全系数提供依据提供依据32第32页，此课件共108页哦研究设计研究设计实验动物选择实验动物选择 亚慢性毒性试验亚慢性毒性试验 年龄：年龄：大鼠大鼠80100g 狗狗 812月月 小鼠小鼠1015g数量：数量：小动物小动物20 大动物大动物6性别：性别：雌雄各半雌雄各半 慢性毒性试验慢性毒性试验年龄：年龄：大鼠大鼠 5070g 狗狗 8月月 小鼠小鼠 初断乳初断乳数量：数量：小动物小动物40 大动物大动物8性别：性别：雌雄各半雌雄各半33第33页，此课件共108页哦研究设计研究设计剂量选择和分组剂量选择和分组3个剂量组（高剂量、中剂量、低剂量）和一个阴性个剂量组（高剂量、中剂量、低剂量）和一个阴性（溶剂）对照组。（溶剂）对照组。高高-引起明显毒性并且不发生死亡（或小于引起明显毒性并且不发生死亡（或小于10%）；）；中中-产生轻微的中毒效应；产生轻微的中毒效应；低低-无中毒反应，相当于未观察到有害作用剂量设一个中无中毒反应，相当于未观察到有害作用剂量设一个中间剂量组，最好是相当于观察到有害作用的最低剂量。间剂量组，最好是相当于观察到有害作用的最低剂量。34第34页，此课件共108页哦研究设计研究设计染毒方式染毒方式尽量选择和人类接触途径相似的方式。一般采用口染毒方尽量选择和人类接触途径相似的方式。一般采用口染毒方式。式。染毒时间染毒时间亚慢性毒性染毒亚慢性毒性染毒13个月；个月；慢性毒性染毒慢性毒性染毒6个月个月2年。年。35第35页，此课件共108页哦研究观察研究观察染毒方式染毒方式外观外观生长发育生长发育行为功能行为功能毒性体征毒性体征最终体重最终体重脏器湿重脏器湿重脏脏/体比体比亚慢性、慢性亚慢性、慢性毒性试验过程毒性试验过程活杀解剖活杀解剖器官器官/组织组织大体尸解大体尸解固定固定/染色染色显微镜检查显微镜检查生物体液生物体液血液学血液学血清血清-化学化学-生化学生化学尿分析尿分析生物学标志生物学标志酶酶内源性成分内源性成分胆汁胆汁尿尿脏器系数脏器系数36第36页，此课件共108页哦研究观察研究观察染毒方式染毒方式一般毒性指标一般毒性指标动物体重和进食量：反映动物健康状况最基本的灵敏指标之一动物体重和进食量：反映动物健康状况最基本的灵敏指标之一食物利用率：比较食物利用率，有助于了解化学物的毒性效应食物利用率：比较食物利用率，有助于了解化学物的毒性效应中毒症状：有助于判断化学毒物损害机体的部位和程度中毒症状：有助于判断化学毒物损害机体的部位和程度实验室检查实验室检查生理、生化指标检查有助于进一步认识和研究毒作用靶器官、毒物生理、生化指标检查有助于进一步认识和研究毒作用靶器官、毒物体内代谢、独立机制。体内代谢、独立机制。37第37页，此课件共108页哦研究观察研究观察染毒方式染毒方式解剖病理组织学检查解剖病理组织学检查为进一步研究毒作用的靶器官提供线索和方向为进一步研究毒作用的靶器官提供线索和方向1、脏器系数减小，表明脏器可能出现萎缩、退化等、脏器系数减小，表明脏器可能出现萎缩、退化等2、病理组织学：从组织和细胞水平深入研究毒性作用性质、病理组织学：从组织和细胞水平深入研究毒性作用性质、程度、靶器官和靶细胞；程度、靶器官和靶细胞；3、电镜超微结构：从亚细胞水平、分子水平揭示毒作用的本质。、电镜超微结构：从亚细胞水平、分子水平揭示毒作用的本质。其他指标其他指标可逆性观察可逆性观察38第38页，此课件共108页哦研究要点研究要点 长期毒性试验由于消耗时间长，人力、物力、财力消长期毒性试验由于消耗时间长，人力、物力、财力消耗很大。所以对试验质量的控制是试验成功的先决条件。耗很大。所以对试验质量的控制是试验成功的先决条件。要点：要点：1、重视试验项目管理，排除外部因素的干扰；、重视试验项目管理，排除外部因素的干扰；2、重视试验合理性，准确设计剂量；、重视试验合理性，准确设计剂量；3、控制试验环境；对不同试验动物的不同环境因素把控；、控制试验环境；对不同试验动物的不同环境因素把控；4、检测条件的控制。、检测条件的控制。39第39页，此课件共108页哦研究结果研究结果对生物膜的损害：对生物膜的损害：膜通透性、流动性、和膜表面电荷膜通透性、流动性、和膜表面电荷对细胞钙稳态的影响：对细胞钙稳态的影响：破坏正常生命活动所需的由第一信破坏正常生命活动所需的由第一信使刺激而产生的短暂的钙瞬变，危及细胞器和功能和骨使刺激而产生的短暂的钙瞬变，危及细胞器和功能和骨架的结构，最终激活不可逆的细胞分解代谢。架的结构，最终激活不可逆的细胞分解代谢。40第40页，此课件共108页哦研究结果研究结果机体内生物大分子的氧化损伤：机体内生物大分子的氧化损伤：化学毒物在机体内代谢化学毒物在机体内代谢（主要是氧化还原反应）产生自由基（主要是氧化还原反应）产生自由基脂质过氧化损伤：脂质过氧化损伤：细胞器和细胞膜结构破坏细胞器和细胞膜结构破坏 引起细胞毒性引起细胞毒性 对对DNA的影响（氧化和加合）的影响（氧化和加合）41第41页，此课件共108页哦研究结果研究结果蛋白质氧化损伤：蛋白质氧化损伤：引起蛋白质凝集、交联、降解、断裂，出现引起蛋白质凝集、交联、降解、断裂，出现生理功能受损生理功能受损核酸的氧化损伤：核酸的氧化损伤：DNA断裂，缺失突变断裂，缺失突变 启动修复系统，如修复功能受启动修复系统，如修复功能受 损，引起突变损，引起突变 活化癌基因活化癌基因42第42页，此课件共108页哦43本节重点本节重点什么是一般毒性作用？按照时间长短，可分为哪几种？什么是一般毒性作用？按照时间长短，可分为哪几种？蓄积性、蓄积性、急性、亚慢性、慢性毒性急性、亚慢性、慢性毒性的的特点是什么？特点是什么？第43页，此课件共108页哦二、致突变作用二、致突变作用一、基本概念一、基本概念二、突变类型二、突变类型三、突变的发生与机制三、突变的发生与机制四、致突变试验与致突变作用评定四、致突变试验与致突变作用评定44第44页，此课件共108页哦基本概念基本概念遗传物质发生变化引起遗传信息的改变，并产生新的表型效遗传物质发生变化引起遗传信息的改变，并产生新的表型效应。应。突变发生原因分为：突变发生原因分为：自发突变：在自然条件下发生的突变，其发生过程长、发自发突变：在自然条件下发生的突变，其发生过程长、发生频率低，对物种的进化有重要作用。生频率低，对物种的进化有重要作用。诱发突变：人为或受各种因素诱发产生的突变，发生过程短、诱发突变：人为或受各种因素诱发产生的突变，发生过程短、频率高，可能会对物种的生存产生危害。频率高，可能会对物种的生存产生危害。45第45页，此课件共108页哦突变类型突变类型46第46页，此课件共108页哦突变类型突变类型 基因突变：基因突变：是指基因在结构上发生了碱基对组成和排列序列的改是指基因在结构上发生了碱基对组成和排列序列的改变。变。1 1碱基置换碱基置换 指指DNADNA序列上的某一碱基被其他碱基所取代。序列上的某一碱基被其他碱基所取代。转换：嘌呤与嘌呤碱基、嘧啶与嘧啶碱基之间的置换转换：嘌呤与嘌呤碱基、嘧啶与嘧啶碱基之间的置换颠换：嘌呤与嘧啶碱基之间的置换颠换：嘌呤与嘧啶碱基之间的置换2 2移码突变移码突变 指发生一对或几对（指发生一对或几对（三对除外三对除外）的碱基发生增加或减少，以致从受损）的碱基发生增加或减少，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译成为不正常的氨点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译成为不正常的氨基酸。基酸。3个相邻的碱基（个相邻的碱基（1个密码个密码子）决定一个氨基酸子）决定一个氨基酸47第47页，此课件共108页哦突变类型突变类型 3 3缺失或插入缺失或插入 指指DNADNA链中增加或减少的碱基对为一个或几个密码子，此时基因产物多肽链中链中增加或减少的碱基对为一个或几个密码子，此时基因产物多肽链中会增加或减少一个或几个氨基酸，此部位之后的氨基酸序列无改变。会增加或减少一个或几个氨基酸，此部位之后的氨基酸序列无改变。4 4片段突变片段突变 指基因中某些小片段核苷酸序列发生改变，这种改变有时可跨越两个或指基因中某些小片段核苷酸序列发生改变，这种改变有时可跨越两个或数个基因，涉及数以千计的核苷酸。数个基因，涉及数以千计的核苷酸。48第48页，此课件共108页哦突变类型突变类型 染色体畸变：染色体畸变：1 1、染色体结构畸变、染色体结构畸变染色体或染色单体断裂，造成染色体或染色单体缺失或引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，出现染色体结构异常。起各种重排，出现染色体结构异常。2 2、染色体数目畸变、染色体数目畸变基因中染色体数目的改变。基因中染色体数目的改变。体细胞二倍体（2n）；生殖细胞单倍体。正常体细胞染色体数目2n为标准，分整倍性畸变和非整倍性畸变。整倍性畸变指染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，非整倍性畸变系指比二倍体多或少一条或多条染色体。49第49页，此课件共108页哦非整倍体非整倍体 非整倍体指细胞丢失或增加一条或几条染色体。缺失一条染非整倍体指细胞丢失或增加一条或几条染色体。缺失一条染色体时称为单体，增加一条染色体时称为三体。染色体数目的改变会导色体时称为单体，增加一条染色体时称为三体。染色体数目的改变会导致基因平衡的失调，可能影响细胞的生存或造成形态及功能上的异常。致基因平衡的失调，可能影响细胞的生存或造成形态及功能上的异常。如如2121三体导致先天愚型三体导致先天愚型(Down(Down氏综合征氏综合征)。整倍体整倍体 整倍体指染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，如形成三整倍体指染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，如形成三倍体、四倍体等。倍体、四倍体等。在人体，在人体，3n3n为为6969条染色体，条染色体，4n4n为为9292条染色体。在肿瘤细胞及人类自然流产条染色体。在肿瘤细胞及人类自然流产的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。发生于生殖细胞的整倍体改变，的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。发生于生殖细胞的整倍体改变，几乎都是致死性的。几乎都是致死性的。50第50页，此课件共108页哦染色体畸变染色体畸变裂隙裂隙(gap)(gap)断裂断裂(break)(break)断片断片(fragment)(fragment)和和缺失缺失(deletion)(deletion)微小体微小体(minute body)(minute body)无着丝点环无着丝点环环状染色体环状染色体 双着丝点染色体双着丝点染色体 倒位倒位(inversion)(inversion)易位易位(translocation)(translocation)插入插入(insertion)(insertion)和和重复重复(duplication)(duplication)辐射体辐射体 突变类型突变类型51第51页，此课件共108页哦作用机制作用机制直接以直接以DNADNA为靶点的诱变为靶点的诱变 DNADNA加合物形成加合物形成 碱基类似物取代：如碱基类似物取代：如 5 5溴脱氧尿嘧啶核苷能取代胸溴脱氧尿嘧啶核苷能取代胸 腺嘧啶，腺嘧啶，2 2氨基嘌呤氨基嘌呤(2-AP(2-AP）能取代鸟嘌呤）能取代鸟嘌呤 烷化剂的影响：甲基化乙基化高碳烷基化烷化剂的影响：甲基化乙基化高碳烷基化 致突变物改变或破坏碱基的化学结构化学物破坏致突变物改变或破坏碱基的化学结构化学物破坏 或改变碱基的结构，有时还引起链断裂。或改变碱基的结构，有时还引起链断裂。平面大分子嵌入平面大分子嵌入DNADNA链链 DNADNA蛋白质交联物蛋白质交联物 二聚体的形成二聚体的形成52第52页，此课件共108页哦作用机制作用机制不不以以DNADNA为靶的间接诱变（为靶的间接诱变（纺锤体抑制、对酶促过程的作用纺锤体抑制、对酶促过程的作用）化学物的间接诱变可能是通过对纺锤体作用或干扰与化学物的间接诱变可能是通过对纺锤体作用或干扰与DNADNA合成和合成和修复有关的酶系统。修复有关的酶系统。1 1、纺锤体抑制：一些化学物能作用于纺锤体，中心粒或其他纺锤体抑制：一些化学物能作用于纺锤体，中心粒或其他核内细胞器，从而干扰有丝分裂过程。核内细胞器，从而干扰有丝分裂过程。2 2、对酶促过程的作用：对对酶促过程的作用：对DNADNA合成和复制有关的酶系统作用合成和复制有关的酶系统作用也可间接影响遗传物质。也可间接影响遗传物质。53第53页，此课件共108页哦突变后果突变后果1 1、体细胞突变的后果、体细胞突变的后果 、最受注意的是致癌问题；、最受注意的是致癌问题；、胚胎体细胞突变可能导致畸胎；、胚胎体细胞突变可能导致畸胎；、致突变物透过胎盘作用于胚胎体细胞导致流产。、致突变物透过胎盘作用于胚胎体细胞导致流产。2 2、生殖细胞突变的后果、生殖细胞突变的后果 、致死性影响：可能是显性致死或隐性致死。、致死性影响：可能是显性致死或隐性致死。、非致死性影响：出现显性或隐性遗传性疾病（含先天、非致死性影响：出现显性或隐性遗传性疾病（含先天 性畸形）。性畸形）。、将使基因库的遗传负荷增加。、将使基因库的遗传负荷增加。54第54页，此课件共108页哦试验与评价试验与评价试验目的：试验目的：研究外源化学物引起人体的突变并通过生殖细胞传递给后代研究外源化学物引起人体的突变并通过生殖细胞传递给后代的可能性；基于对体细胞突变与肿瘤发生关系的认识，也可用于的可能性；基于对体细胞突变与肿瘤发生关系的认识，也可用于预测化学物潜在的致癌性。预测化学物潜在的致癌性。试验分类：试验分类：基因突变试验基因突变试验 染色体损伤试验染色体损伤试验 非整倍体试验非整倍体试验 其他反映其他反映DNADNA损伤试验损伤试验55第55页，此课件共108页哦试验与评价试验与评价回复突变试验回复突变试验 1 1 细菌回复突变试验细菌回复突变试验 假如有致突变物存在，则营养缺陷型的细菌回复突变成假如有致突变物存在，则营养缺陷型的细菌回复突变成原养型原养型（失去合成某种（或某些）对该菌株生长必不可少的物质的能失去合成某种（或某些）对该菌株生长必不可少的物质的能力力），），因而能在营养缺乏的培养基上生长形成菌落，根据此判断因而能在营养缺乏的培养基上生长形成菌落，根据此判断受试物是否致突变物。如鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株。受试物是否致突变物。如鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株。营养缺陷型营养缺陷型相应的菌株相应的菌株56第56页，此课件共108页哦哺乳动物细胞正向突变试验哺乳动物细胞正向突变试验 1 1 细菌回复突变试验细菌回复突变试验 由于抗药性是对正常基因座诱发的突变性状，所以称为正向突变由于抗药性是对正常基因座诱发的突变性状，所以称为正向突变试验。试验基于突变集落数，计算突变频率以评价受试物的致突变性。试验。试验基于突变集落数，计算突变频率以评价受试物的致突变性。试验与评价试验与评价57第57页，此课件共108页哦果蝇伴性隐性致死试验果蝇伴性隐性致死试验试验原理：试验原理：是利用隐性基因在伴性遗传中的交叉特征检出各类点突变的试验。是利用隐性基因在伴性遗传中的交叉特征检出各类点突变的试验。隐性基因在伴性遗传中的交叉遗传特征，即雄蝇的隐性基因在伴性遗传中的交叉遗传特征，即雄蝇的X X染色体传给染色体传给F1F1代雌代雌蝇，又通过蝇，又通过F1F1代传给代传给F2F2代雄蝇。代雄蝇。X X染色的隐性突变基因在染色的隐性突变基因在F1F1代雌蝇为杂代雌蝇为杂合体，不能表达，而在合体，不能表达，而在F2F2代雄蝇为半合体，能表达出来。如果雄蝇接着代雄蝇为半合体，能表达出来。如果雄蝇接着受试物后受试物后X X染色体出现隐性致死性突变，结果其染色体出现隐性致死性突变，结果其F2F2代雄蝇数目较少雌蝇少代雄蝇数目较少雌蝇少一半。据此推断致死突变的存在。一半。据此推断致死突变的存在。试验与评价试验与评价58第58页，此课件共108页哦染色体分析染色体分析 观察染色体形态结构和数目变化称为染色体分析。观察染色体形态结构和数目变化称为染色体分析。（1 1）染色体畸变分析）染色体畸变分析 主要观察染色体的结构畸变和数目畸变主要观察染色体的结构畸变和数目畸变 （2 2）微核试验）微核试验 能检察出断裂剂和有丝分裂毒物能检察出断裂剂和有丝分裂毒物 （3 3）姐妹染色体交换试验）姐妹染色体交换试验 现在以广泛用于筛选食品中化学物致突变。现在以广泛用于筛选食品中化学物致突变。试验与评价试验与评价59第59页，此课件共108页哦试验与评价试验与评价多种配伍试验组合多种配伍试验组合 对于化学物致突变试验采用多种实验组合。对于化学物致突变试验采用多种实验组合。（1 1）配伍试验组合）配伍试验组合 体细胞和生殖细胞体细胞和生殖细胞 体内试验和体外试验体内试验和体外试验 等等 （2 2）遗传学终点）遗传学终点 DNADNA完整性的改变完整性的改变 DNADNA重排或交换重排或交换 DNA DNA碱基序列改变碱基序列改变 染色体完整性改变染色体完整性改变 染色体分离改变染色体分离改变60第60页，此课件共108页哦美国美国EPA毒物处提出了一个三阶段的试验方案。毒物处提出了一个三阶段的试验方案。第一阶段第一阶段测试化学物的遗传毒性，包括体外哺乳动物细胞基因突变试验、体测试化学物的遗传毒性，包括体外哺乳动物细胞基因突变试验、体内骨髓染色体损伤试验；内骨髓染色体损伤试验；第二阶段第二阶段测试对生殖细胞的致突变作用；测试对生殖细胞的致突变作用；第三阶段第三阶段为哺乳动物生殖细胞致突变性标准试验。为哺乳动物生殖细胞致突变性标准试验。试验与评价试验与评价61第61页，此课件共108页哦三、生殖发育毒性三、生殖发育毒性一、基本概念一、基本概念二、生殖毒性与发育毒性二、生殖毒性与发育毒性三、发育毒性与致畸作用的原理及机制三、发育毒性与致畸作用的原理及机制四、生殖与发育毒性的试验及评价四、生殖与发育毒性的试验及评价62第62页，此课件共108页哦基本概念基本概念有些化学毒物虽然不致畸，但却可以引起一系列的与其有些化学毒物虽然不致畸，但却可以引起一系列的与其他生殖有关的损伤，毒物不仅可以通过母体发生作用，他生殖有关的损伤，毒物不仅可以通过母体发生作用，也可以通过损伤父方的精子而损伤后代。也可以通过损伤父方的精子而损伤后代。化学毒物可使生殖与发育各环节遭到损害，而表现出化学毒物可使生殖与发育各环节遭到损害，而表现出生殖和发育毒性。生殖和发育毒性。63第63页，此课件共108页哦基本概念基本概念历史 反应停反应停 (沙利度胺沙利度胺;酞胺哌啶酮酞胺哌啶酮)1957 611957 6164第64页，此课件共108页哦基本概念基本概念65第65页，此课件共108页哦生殖与发育毒性生殖与发育毒性生殖过程生殖过程 生殖细胞的发生形成 交配 受精 合子形成 着床 胚胎形成及发育 分娩 哺乳生殖毒性：生殖毒性：对雄性和雌性生殖功能或能力的损害和对后代的对雄性和雌性生殖功能或能力的损害和对后代的有害影响。有害影响。发生时期：发生时期：生殖毒性既可发生于生殖细胞、受精卵、胚生殖毒性既可发生于生殖细胞、受精卵、胚胎形成期、妊娠期分娩和哺乳期胎形成期、妊娠期分娩和哺乳期毒性表现：毒性表现：表现为外源化学物对生殖过程的影响表现为外源化学物对生殖过程的影响66第66页，此课件共108页哦生殖与发育毒性生殖与发育毒性发育毒性：发育毒性：出生前后接触外源性理化因素引起的在子代的寿命期出生前后接触外源性理化因素引起的在子代的寿命期内出现的任何对发育有害的表现。内出现的任何对发育有害的表现。发育生物体死亡发育生物体死亡生长改变生长改变结构异常（畸形）结构异常（畸形）功能缺陷功能缺陷67第67页，此课件共108页哦生殖与发育毒性生殖与发育毒性发育生物体死亡发育生物体死亡指受精卵未发育即死亡，或胚泡未着床即死亡，或着床后生长发育到一指受精卵未发育即死亡，或胚泡未着床即死亡，或着床后生长发育到一定阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出定阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出(即自然流产即自然流产)，晚期死亡成，晚期死亡成为死胎。为死胎。生长改变：生长改变：即生长迟缓即生长迟缓。能引起胚胎死亡和畸形的毒物多数能引起生长迟缓。能引起胚胎死亡和畸形的毒物多数能引起生长迟缓。一般认为胎儿的生长发育指标比正常对照的均值低一般认为胎儿的生长发育指标比正常对照的均值低2 2个标准差时，即个标准差时，即可定为生长迟缓。豚鼠胸骨及枕骨骨化迟缓及低出生体重等是生可定为生长迟缓。豚鼠胸骨及枕骨骨化迟缓及低出生体重等是生长迟缓的较敏感指标。生长迟缓造成的局部发育不全可视为畸形，长迟缓的较敏感指标。生长迟缓造成的局部发育不全可视为畸形，如脑小畸形和眼小畸形等。如脑小畸形和眼小畸形等。68第68页，此课件共108页哦生殖与发育毒性生殖与发育毒性功能缺陷功能缺陷包括器官系统、生化、免疫等功能的变化。功能缺陷往往要在出生后包括器官系统、生化、免疫等功能的变化。功能缺陷往往要在出生后经过相当时间才能诊断。如听力或视力异常、行为发育迟缓等。经过相当时间才能诊断。如听力或视力异常、行为发育迟缓等。结构异常结构异常指胎儿形态结构异常，即畸形。指胎儿形态结构异常，即畸形。致畸性致畸性是指化学物在胚胎发育期间引起永久的结构与功能异常的性质。是指化学物在胚胎发育期间引起永久的结构与功能异常的性质。致畸物致畸物是指出生前接触，诱发永久的结构与功能异常的物质。是指出生前接触，诱发永久的结构与功能异常的物质。69第69页，此课件共108页哦生殖与发育毒性生殖与发育毒性生殖与发育毒性的特点：生殖与发育毒性的特点：生殖发育器官或生殖发育过程较机体其他系统或功能对生殖发育器官或生殖发育过程较机体其他系统或功能对某些化学物的毒作用更为敏感。某些化学物的毒作用更为敏感。损害作用不仅