第六單元 化學毒物致突變作用
考試要點
①基本概念②化學毒物致突變的類型；③化學毒物致突變的作用機製；④突變的不良後果；⑤化學致突變物的檢測。
重點、難點、疑點解析
1．基本概念
遺傳物質發生可遺傳的變異稱為突變。突變可分為自發突變和誘發突變。自發突變的發生率極低，物種的進化與自發突變有密切關係。誘發突變是指環境因素造成的突變，它已被用來培育新種；另一方麵，突變也會引起人類健康的危害。突變的發生及其過程即為致突變作用。能夠引起突變的物質稱為致突變物。
遺傳毒理學是研究化學性和放射性物質的致突變作用及其機製，研究人類接觸致突變物可能引起的健康效應。
2.化學毒物致突變的類型
根據遺傳物質損傷能否用光學顯微鏡直接進行觀察將其分為染色體畸變和基因突變。光學顯微鏡分辨率的極限為0．2ttm。這一長度的染色體約含有4．7×108對核苷酸，在這一長度的以下的改變不能用光學顯微鏡直接觀察，要依靠對其後代的生理、生化、結構等的表型改變來判斷突變的發生。遺傳物質損傷能用光學顯微鏡直接觀察的稱為染色體畸變，否則稱為基因突變。
①基因突變。基因突變即遺傳物質在分子水平的改變，有堿基置換、移碼和大段損傷。堿基置換是某一堿基配對性能改變或脫落而引起的突變。大段損傷是DNA鏈大段缺失或插入。
②染色體畸變，染色體畸變包括染色體結構異常和染色體數目異常。
3．化學毒物致突變的作用機製
①直接以DNA為靶的誘變：有些化學物結構與堿基非常相似，它們能在s期中可與天然堿基競爭，並取代其位置。如5一溴脫氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶，2一氨基嘌呤取代鳥嘌呤。對DNA和蛋白質有強烈烷化作用的物質如烷基硫酸脂、N一亞硝基化合物、氮芥和硫芥等可對多核苷酸鏈上的全部氧和氮原子，除連接戊糖的氮以外，均能在中性環境產生烷化作用。已知N一亞硝基化合物主要與氧反應，而烷基硫酸脂幾乎完全與氮反應。
②不以DNA為靶的間接誘變：化學物質的間接誘變可能是通過對紡錘體作用或幹擾與DNA合成和修複有關的酶係統所致。
4．突變的不良結果
①體細胞突變的後果：最受人注意的是致癌問題，其次胚胎體細胞突變可能導致畸胎、流產與死胎，另外體細胞突變還是衰老的起因，也可能與動脈粥樣硬化症有關。
②生殖細胞突變的後果：生殖細胞突變的影響可分為致死性和非致死性兩類，致死性影響可能是顯性致死或隱性致死。非致死性影響則可能是顯性或隱性遺傳性疾病，包括先天畸形，突變的基因和染色體損傷，將使基因庫的遺傳負荷增加。
5.化學致突變物的檢測
有許多致突變試驗所觀察到的現象並不能反映基因突變和染色體畸變，而僅反映誘發突變過程中的其他現象。常將試驗觀察到的現象所反映的事件稱為遺傳學終點。現把遺傳學終點分為DNA完整性改變、DNA重排或交換、DNA堿基序列改變、染色體完整性改變和染色體分離改變五類。選擇配套致突變試驗的中心原貝就是遺傳學終點齊全。常用致突變試驗的原理與評定如下：
（1）常用的致突變試驗
①Ames試驗：Ames試驗應用在缺乏組氨酸的培養基上不能正常生長的鼠傷寒沙門菌的組氨酸營養缺陷型突變菌株。經受試物誘變後回複突變。變成為在缺乏組氨酸的培養基上能夠生長的野生型的特性對受試物誘發堿基置換和移碼的能力進行檢測。
②哺乳動物細胞正向突變試驗：此實驗使正常基因座誘發突變性狀，如基因座因受試物失活，細胞中HPRT活性大為下降，能在足以導致HPRT活性水平正常細胞死亡的嘌呤類似物存在下生長。
③果蠅伴性隱性致死試驗：其原理是利用隱性基因在伴性遺傳中的交叉遺傳特征，雄蠅接觸受試物後x染色體主要隱性致死突變，在F；代雌蠅中不表達，在F2代雄蠅中表達使F2代雄蠅數目比雌蠅少一半。
④染色體畸變分析：染色體畸變分析主要是在顯微鏡下觀察染色體形態結構和數目的改變。
◎微核試驗：在細胞質中的微核來源於在細胞分裂後期不能定向移動，遺留在細胞質中的無著絲粒染色體環或染色體斷片。為方便準確觀察，隻對骨髓中多染紅細胞進行計數和觀察。
⑥姐妹染色單體交換試驗：姐妹染色單體交換試驗利用5一溴脫氧尿嘧啶經2個細胞分裂周期的滲入產生的差示顯色特征，在DNA單鏈發生斷裂後並在修複過程中發生重排，就在第2周期可見到姐妹染色單體同位節段的相互交換。
⑦顯性致死試驗t使雄性大鼠或小鼠接觸受試物，然後與未染毒雌性動物交配，通過觀察胚胎死亡情況了解精細胞DNA損傷情況。
⑧程序外DNA合成試驗：在不處於正在增殖的細胞或用羥基脲等阻斷S期DNA合成後測定DNA修複合成過程中3H胸苷摻入胞核的量這一摻入量可反映DNA損傷後修複合成的量。
⑨精子畸形試驗：通過檢查精子頭部和尾部的形態異常，檢測化學物質誘發精子畸形的能力。
（2）致突變試驗結果的評定
①在評定陽性或陰性結果之前，應首先檢驗實驗的質量控製情況。
②陽性結果應當具有劑量反應關係。
③判定陽性結果時最高劑量應包括受試物溶解度許可或灌胃量許可的最大劑量，各劑量的組間差距不應過大。
④無論陽性還是陰性結果都要有重現性，即重複試驗能得到相同結果。
⑤反映不同遺傳學終點的試驗得到陽性結果，雖都可表明受試物具有致突變性，但其含義並不一致。
第七單元 化學致癌作用
考試要點
①概念；
②化學致癌機製；
③化學致癌物分類；
④化學毒物致癌性的判別。
重點、難點、疑點解析
1．概念
化學致癌物是指具有誘發腫瘤形成能力的化學物質。WH0指出機體對致癌物可能的反應為：
①與對照組相比，相同類型的腫瘤發生率增加；
②發生對照組未出現的腫瘤類型；
③與對照組相比，腫瘤的潛伏期縮短；
④與對照組相比平均腫瘤數增高。
2．化學致癌機製
（1）化學致癌物的代謝活化，直接致癌物和間接致癌物