環(huán)境生物學(xué)污染物生物效應(yīng)檢測(cè)

1、環(huán)境生物學(xué) 污染物生物效應(yīng)檢測(cè)提綱第一節(jié)生物測(cè)試及方法第二節(jié)一般毒性試驗(yàn)第三節(jié)生物的分子和細(xì)胞水平檢測(cè)第四節(jié)生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測(cè)第五節(jié)微宇宙法第一節(jié)生物測(cè)試及方法生物測(cè)試的定義生物測(cè)試的方式生物測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化1.1 生物測(cè)試的定義生物測(cè)試（Bioassay）系統(tǒng)地利用生物的反應(yīng)測(cè)定一種或多種環(huán)境污染物或環(huán)境因素單獨(dú)或聯(lián)合存在時(shí)，所導(dǎo)致的影響或危害注釋1：所利用的生物反應(yīng)包括分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)各級(jí)水平上的反應(yīng)。注釋2：生物測(cè)試不同于常規(guī)的物理、化學(xué)檢測(cè)。前者能夠測(cè)定污染物對(duì)生物機(jī)體的影響，而后者只能測(cè)定污染物的濃度。短期生物測(cè)試（Short Term Bi

2、oassays）主要用于測(cè)定LC50、IC50、EC50，用來(lái)快速估計(jì)污染物的毒性，評(píng)定幾種不同毒物或廢物對(duì)某種生物的相對(duì)毒性或評(píng)定不同生物對(duì)不同條件如溫度、pH的相對(duì)敏感性等。多數(shù)采用靜止式。中期生物測(cè)試（Intermediate Term Bioassays）時(shí)間為8d到90d，多數(shù)情況下為流動(dòng)式。長(zhǎng)期生物測(cè)試（Long Term Bioassays）包括全部生活史的生物測(cè)試（Complete Lifecycle Bioassays）和部分生活史的生物測(cè)試（ Partial Lifecycle Bioassays ）目的是要測(cè)定出在持續(xù)情況下不造成有害效應(yīng)的毒物最大濃度或最大允許毒物濃度（

3、MATC）只能采用流動(dòng)式，要保證試驗(yàn)的環(huán)境條件和自然界的季節(jié)變化相符合。1.2 生物測(cè)試的方式1.2 生物測(cè)試的方式測(cè)試氣體（液體）的給予方式靜止式生物測(cè)試流動(dòng)式生物測(cè)試（重復(fù)循環(huán)式、更新式）被測(cè)試生物的種類單物種多物種模擬生態(tài)系統(tǒng)生物測(cè)試1.2 生物測(cè)試的方式受試生物選擇對(duì)試驗(yàn)毒物具有敏感性有廣泛地理分布和足夠的數(shù)量是生態(tài)系統(tǒng)重要組成，有重大生態(tài)學(xué)價(jià)值實(shí)驗(yàn)室內(nèi)易于培養(yǎng)和繁殖已有較豐富的生物學(xué)背景資料對(duì)試驗(yàn)毒物的反應(yīng)能夠被測(cè)定具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、旅游價(jià)值，考慮與人類食物鏈的關(guān)系個(gè)體大小、生活史長(zhǎng)短、曾經(jīng)受污染情況1.3 生物測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化影響生物測(cè)試結(jié)果的主要因素受試生物：受試生物的年齡、生活階

4、段、尺寸大小、季節(jié)、食物等都會(huì)影響生物對(duì)毒物的敏感性試驗(yàn)條件：溫度、水體pH、試驗(yàn)裝置、材料實(shí)驗(yàn)室：人員操作水平、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)準(zhǔn)化1.3 生物測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)增加數(shù)據(jù)精確度測(cè)試可被其他實(shí)驗(yàn)室重復(fù)各種人員容易進(jìn)行該測(cè)試方便進(jìn)行數(shù)據(jù)比較可為環(huán)境管理、環(huán)境立法提供可靠數(shù)據(jù)缺點(diǎn)僅能回答普遍性關(guān)注的某些問題，對(duì)非常見的污染物、易分解污染物和混合污染物等，目前還難于進(jìn)行。第二節(jié)一般毒性試驗(yàn)生物毒性的基本概念急性毒性試驗(yàn)亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)蓄積毒性試驗(yàn)2.1 生物毒性的基本概念毒物：毒物與非毒物之間不存在絕對(duì)的界限，通常一種物質(zhì)只有達(dá)到中毒劑量時(shí)才是毒物。中毒：機(jī)體受毒物作用而表現(xiàn)出的疾病

5、狀態(tài)。中毒是各種毒性作用的綜合表現(xiàn)，包括急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒。毒性：毒物引起機(jī)體易感部位產(chǎn)生有害作用 的能力。 效應(yīng)（Effect）也稱為作用，指接觸一定劑量化學(xué)物后，使機(jī)體產(chǎn)生的生物學(xué)改變。效應(yīng)是對(duì)個(gè)體而言的，這種改變可用一定的計(jì)量單位表示。反應(yīng)（Response）指接觸一定劑量化學(xué)物后，產(chǎn)生某種效應(yīng)并達(dá)到一定強(qiáng)度的個(gè)體在群體中所占的比例。反應(yīng)是對(duì)群體而言的，用百分率或比值來(lái)表示，如發(fā)病率、死亡率等。劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系以劑量為橫坐標(biāo)，以表示效應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算單位或表示反應(yīng)的百分率或比值為縱坐標(biāo)繪制散點(diǎn)圖所得到的曲線，即為劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系曲線。不同的化學(xué)物或同一化學(xué)物在

6、不同條件下，其劑量與效應(yīng)或反應(yīng)的相關(guān)關(guān)系不同，可呈現(xiàn)不同類型的曲線劑量效應(yīng)關(guān)系和劑量反應(yīng)關(guān)系曲線圖劑量10050反應(yīng)強(qiáng)度（）劑量反應(yīng)曲線（直線型）劑量10050死亡率（）劑量反應(yīng)曲線（拋物線型）對(duì)數(shù)劑量10050死亡率（）劑量反應(yīng)曲線（S形線型）死亡率（概率單位）對(duì)數(shù)劑量10050劑量反應(yīng)曲線表示毒性的常用參數(shù)致死劑量（LD）或致死濃度（LC）絕對(duì)致死劑量（濃度）LD100（LC100）:引起被測(cè)試生物全部死亡的最低劑量（濃度）半致死劑量（濃度）LD50（LC50）:引起被測(cè)試生物50%全部死亡的劑量（濃度）最小致死劑量（濃度）MLD（MLC）:僅引起被測(cè)試生物個(gè)別死亡的最高劑量（濃度）最大耐

7、受致死劑量（濃度）LD0（LC0）:不能引起被測(cè)試生物發(fā)生死亡的最高劑量（濃度），但發(fā)生了其它中毒癥狀表示毒性的常用參數(shù)最大無(wú)作用劑量:用于制定最高容許濃度和最高人體每日攝入量最小有作用劑量（MEL）:中毒閾劑量毒作用帶急性毒作用帶=（LD50/急性MEL），值越大，引起死亡的危險(xiǎn)性越小。慢性毒作用帶=（急性MEL/慢性MEL），值越大，引起慢性毒性中毒的可能性越大。半數(shù)效應(yīng)濃度（EC50）半數(shù)抑制濃度（IC50）2.2 急性毒性試驗(yàn)哺乳動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)資料檢索類似試驗(yàn)的LD50（LC50）根據(jù)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)，得到LD100（LC100）和LD0（LC0）繼續(xù)縮小范圍試驗(yàn)，得到LD50（LC50

8、）2.2 急性毒性試驗(yàn)哺乳動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)微囊藻對(duì)小白鼠的LD50=50500mg/kg2.2 急性毒性試驗(yàn)水生生物急性毒性試驗(yàn)魚類毒性試驗(yàn)藻類急性毒性試驗(yàn)水蚤類急性毒性試驗(yàn)2.3 亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)亞慢性毒性試驗(yàn)在動(dòng)物生命周期1/30-1/20的時(shí)間內(nèi)所進(jìn)行的毒性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：與急性和慢性試驗(yàn)中的動(dòng)物品系相同，健康，年幼染毒劑量：最高劑量不引起大量致死；最低劑量無(wú)任何中毒反應(yīng) 中間劑量介于上述二者之間；設(shè)置對(duì)照組染毒途徑：模擬人類在環(huán)境中的染毒方式觀察與評(píng)價(jià)：初步評(píng)估靶器官、最大無(wú)作用濃度等2.3 亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)慢性毒性試驗(yàn)哺乳動(dòng)物的慢性毒性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：與亞慢性試驗(yàn)中的動(dòng)物品系相同

9、，但年齡更小染毒劑量：在LD50的1/1001/20中取3-4個(gè)劑量染毒途徑：模擬人類在環(huán)境中的染毒方式觀察與評(píng)價(jià)：最終確定最大無(wú)作用濃度2.4 蓄積毒性試驗(yàn)蓄積毒性作用：低于中毒閾劑量的外來(lái)化合物，反復(fù)多次與機(jī)體持續(xù)接觸，經(jīng)一定時(shí)間后使機(jī)體出現(xiàn)明顯中毒的表現(xiàn)物質(zhì)蓄積：污染物進(jìn)入機(jī)體的量大于排出的量，量的積累功能蓄積：污染物反復(fù)作用于機(jī)體，最終致病，效的積累2.4 蓄積毒性試驗(yàn)試驗(yàn)方法蓄積系數(shù)法蓄積系數(shù)固定劑量每天連續(xù)染毒法劑量定期遞增染毒法2.4 蓄積毒性試驗(yàn)試驗(yàn)方法20天蓄積試驗(yàn)法每天染毒劑量停止染毒7天后的癥狀與判斷1/20LD50出現(xiàn)死亡，且其它組有劑量效應(yīng)關(guān)系強(qiáng)蓄積1/10LD501

10、/5LD501/2LD50無(wú)死亡，且其它組無(wú)劑量效應(yīng)關(guān)系無(wú)明顯蓄積作用02.4 蓄積毒性試驗(yàn)試驗(yàn)方法受試生物半減期測(cè)定法方法：機(jī)體接觸受試物后，在一定間隔時(shí)間內(nèi)分別 測(cè)定血液、尿液或器官組織中該物質(zhì)的量。第三節(jié)生物的分子和細(xì)胞水平檢測(cè)生物致死前，其行為、生理、生化已發(fā)生反應(yīng)。因此，可選擇分子和細(xì)胞水平的指標(biāo)測(cè)定污染物對(duì)生物的影響。常進(jìn)行的檢測(cè)：加合物測(cè)定、一般代謝酶的活性測(cè)定、解毒系統(tǒng)酶類誘導(dǎo)作用的檢測(cè)、抗氧化防御系統(tǒng)檢測(cè)這些指標(biāo)都具有測(cè)定周期短、靈敏度高的特點(diǎn)，故可以對(duì)污染物的環(huán)境影響進(jìn)行更為準(zhǔn)確有效的預(yù)報(bào)。3.1 加合物的測(cè)定DNA加合物外界物質(zhì)進(jìn)入生物體后，經(jīng)過生物體內(nèi)酶的作用，轉(zhuǎn)化形成

11、親電活性中間產(chǎn)物，該產(chǎn)物與DNA鏈上特異位點(diǎn)結(jié)合形成共價(jià)化合物，即稱DNA加合物。最早關(guān)于DNA加合物的研究是Brooks和Lawley于1964年在Nature上關(guān)于多環(huán)芳烴與DNA形成加合物的報(bào)道。 DNA加合物在生物體內(nèi)含量的多少一定程度上反映了化學(xué)物質(zhì)對(duì)遺傳物質(zhì)DNA的損傷程度，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)DNA加合物可以直接造成DNA單鏈斷裂、雙鏈斷裂或交聯(lián)；(2)可以影響DNA的復(fù)制過程。3.1 加合物測(cè)定DNA加合物測(cè)定要在大量的正常堿基中檢測(cè)到含量極低的異常堿基比較困難。伴隨分子生物學(xué)的發(fā)展和儀器分析高新技術(shù)的應(yīng)用，高靈敏度的加合物檢測(cè)方法越來(lái)越多。主要測(cè)定方法：色譜/質(zhì)譜法

12、免疫法熒光法32P后標(biāo)記法3.1 加合物測(cè)定免疫法基本原理是抗原與抗體的反應(yīng)，用抗DNA加合物的抗體（單克隆或多克隆抗體）來(lái)檢測(cè)靶組織中相應(yīng)的加合物。免疫法最早用來(lái)檢測(cè)DNA加合物是在1988年，Santella等用自己創(chuàng)建的酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)了鑄造工人外周血白細(xì)胞中苯并(a)芘的終代謝產(chǎn)物二氫二醇環(huán)氧苯并(a)芘與DNA形成的加合物。用免疫法檢測(cè)DNA加合物的方法有競(jìng)爭(zhēng)性放射免疫測(cè)定(RIA)、固相競(jìng)爭(zhēng)或非競(jìng)爭(zhēng)性酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)、超敏酶促放射免疫測(cè)定(USERIA)等。其檢測(cè)限一般為1個(gè)加合物107-8核苷酸，目前已有幾十種單克隆抗體可供使用。3.1 加合物測(cè)定熒

13、光測(cè)定法方法以多環(huán)芳烴(PAH)為代表的一些具有較強(qiáng)共軛電子結(jié)構(gòu)的化學(xué)物所形成的DNA加合物，在光照后可發(fā)射熒光，利用這一特性使用熒光法可對(duì)DNA加合物定量。熒光法主要包括同步熒光色譜法、激發(fā)-發(fā)射熒光法、低溫激光法、熒光標(biāo)記法等。其中，Vahakangas等人（1985年）發(fā)展出的同步熒光色譜法（SFS）應(yīng)用最為普遍，這種方法的靈敏度為3-10個(gè)加合物/108核苷酸。優(yōu)缺點(diǎn)熒光法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)不需破壞DNA鏈，且可確定加合物不同的立體異構(gòu)體及DNA鏈上不同位點(diǎn)的加合物，還可以研究DNA加合物形成和切除與時(shí)間之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。然而這種方法所需DNA樣品量較大（1001000g），并且使用面窄（許

14、多DNA加合物無(wú)熒光性），所以常與其他方法聯(lián)用。3.1 加合物測(cè)定32P后標(biāo)記法32P后標(biāo)記法是目前應(yīng)用最廣泛的方法，它由Randerath和Gupta等在1981年首先建立。其基本步驟是：將含有加合物的完整DNA降解為脫氧3-單核苷酸；消除正常核苷酸，富集被加合的核苷酸；在T4多聚核苷酸激酶的作用下，將32P標(biāo)記到被單核苷酸的5羥基端，使之形成3,5-二磷酸核苷；多向薄層層析(TLC)分離出32P標(biāo)記的加合物；通過放射自顯影測(cè)定加合物的含量。從標(biāo)準(zhǔn)法建立以后，為了提高靈敏度，又針對(duì)第二步陸續(xù)發(fā)展出一系列新的富集方法，如限量ATP法、丁醇富集法、核酸酶P1/S1富集法、HPLC富集法、二核苷酸

15、/5-單磷酸法。這些方法中以丁醇富集法和核酸酶P1富集法最為常用，它們的區(qū)別在于，在第二步中，丁醇富集法采用正丁醇提取加合的核苷酸，而核酶P1富集法則用核酸酶P1將正常的3-單核苷酸去磷酸化，使之不受T4激酶催化，從而僅讓加合的核苷酸獲得標(biāo)記。兩種方法的靈敏度都可以達(dá)到1個(gè)加合物/109-10核苷酸，樣品用量則只需要110g。DNA加合物常用檢測(cè)方法比較方法靈敏度(加合物/108核苷酸)每次分析所需DNA量(g)熒光法 同步熒光法310501000 低溫激光法10100100 激發(fā)發(fā)射熒光法10100100色譜質(zhì)譜法 色譜質(zhì)譜法1 502000 加速器質(zhì)譜法 0.01免疫法免疫法1010025

16、60放射免疫法110505000 競(jìng)爭(zhēng)性酶聯(lián)免疫法10 50 非競(jìng)爭(zhēng)性酶聯(lián)免疫法101001超敏酶促放射免疫法1 255032P后標(biāo)記法32P后標(biāo)記法 110（據(jù)常平，1995、姚群峰等，2000整理）3.1 加合物測(cè)定3.1 加合物測(cè)定蛋白質(zhì)加合物測(cè)定各種蛋白質(zhì)也可作為大分子形成化學(xué)物質(zhì)加合物，且形成量與特定化合物的接觸程度有關(guān)。外周血蛋白（血紅蛋白Hb、血清白蛋白）的加合物研究最多。Hb-加合物最常用檢測(cè)方法有色譜-質(zhì)譜法和免疫法。靈敏度因化學(xué)物質(zhì)和選用方法不同而異。Hb的生存期在120天左右，因而其加合物可作為中長(zhǎng)期暴露的指標(biāo)。一般代謝酶的活性測(cè)定乙酰膽堿酯酶（AChE）用于指示有機(jī)磷農(nóng)

17、藥當(dāng)20%乙酰膽堿酯酶被抑制說明暴露作用存在，如超過50%則會(huì)威脅生存。測(cè)定方法：典型的酶學(xué)方法(比色)。腺三磷酶（ATPase）其活性高低代表了生命活動(dòng)能量的大小測(cè)定方法：用鉬藍(lán)發(fā)測(cè)定經(jīng)酶水解釋放的無(wú)機(jī)磷。3.3 解毒系統(tǒng)酶類誘導(dǎo)作用的檢測(cè)混合功能氧化酶的誘導(dǎo)作用谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶3.4 抗氧化防御系統(tǒng)檢測(cè)過氧化氫酶（Ct）谷胱甘肽過氧化酶（GPx）第四節(jié)生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測(cè)致突變效應(yīng)致畸效應(yīng)致癌效應(yīng)4.1 致突變效應(yīng)突變：遺傳物質(zhì)發(fā)生了基因結(jié)構(gòu)的變化（致突變作用、致突變物）基因突變?nèi)旧w畸變致突變物作用于生殖細(xì)胞的效應(yīng)顯性致死突變引起后代的先天性遺傳缺陷4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)

18、體外（In vitro）基因突變?cè)囼?yàn)Ames試驗(yàn)哺乳動(dòng)物體細(xì)胞株突變?cè)囼?yàn)細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)微核試驗(yàn)體內(nèi)（In vivo）基因突變?cè)囼?yàn)顯性致死突變?cè)囼?yàn)果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)DNA損傷試驗(yàn)姐妹染色單體交換試驗(yàn)DNA修復(fù)合成試驗(yàn)4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)體外基因突變?cè)囼?yàn)Ames試驗(yàn)（鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動(dòng)物微粒體酶試驗(yàn)法）野生鼠沙門氏菌突變鼠沙門氏菌能夠自己合成組氨酸不能自己合成組氨酸污染物誘導(dǎo)回復(fù)突變Ames試驗(yàn)原理同一種微生物的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變型菌株與受試物接觸，若此化學(xué)物質(zhì)具有致突變性，可使突變型微生物再發(fā)生一次突變，重新成為野生型微生物。這種突變叫做回復(fù)突變。鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動(dòng)物

19、微粒體酶試驗(yàn)法方法原理：在動(dòng)物體外將待測(cè)物經(jīng)肝微粒體酶系活化后，檢測(cè)其所誘發(fā)的沙門氏菌回變菌落數(shù)，即由不能自行合成組氨酸的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變菌株（his），回復(fù)為能自行合成組氨酸的（his）菌落數(shù)。突變率誘發(fā)回復(fù)突變菌落數(shù) / 自發(fā)回復(fù)突變的菌落數(shù)（對(duì)照）當(dāng)突變率大于時(shí)，為陽(yáng)性結(jié)果。4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)體外基因突變?cè)囼?yàn)哺乳動(dòng)物體細(xì)胞株突變?cè)囼?yàn)正常的細(xì)胞株突變細(xì)胞株不能耐受嘌呤堿類似物耐受嘌呤堿類似物污染物誘導(dǎo)回復(fù)突變V79、CHO4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)正常細(xì)胞株顯微鏡檢污染物接觸秋水仙素4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)微核試驗(yàn)：微核是在細(xì)胞的染色

20、體發(fā)生斷裂后,細(xì)胞進(jìn)入下一次分裂時(shí),染色體片段不能隨有絲分裂進(jìn)入子細(xì)胞,而在細(xì)胞質(zhì)中形成直徑小于主核的,嗜色與主核一致,完全與主核分開的圓形或橢圓形核。 正常細(xì)胞株顯微鏡檢污染物接觸蠶豆浸種催芽染毒恢復(fù)培養(yǎng)固定染色鏡檢蠶豆根尖微核試驗(yàn)已列入我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)保法規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)體內(nèi)基因突變?cè)囼?yàn)顯性致死突變?cè)囼?yàn)雄鼠雌鼠解剖妊娠雌鼠染毒4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)體內(nèi)基因突變?cè)囼?yàn)果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)雄蠅XY雌蠅XXF1雌蠅XXF1雄蠅XYF2雄蠅XY:XY=1:14.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)DNA損傷試驗(yàn)姐妹染色體單體交換試驗(yàn)BrduBrdu深色淺色深色淺色很多化學(xué)突變

21、物能夠大幅度提高姐妹染色單體的交換率Brdu 胸腺嘧啶核苷的類似物4.1 致突變效應(yīng)致突變?cè)囼?yàn)DNA損傷試驗(yàn)DNA修復(fù)合成試驗(yàn)細(xì)胞懸液計(jì)數(shù)同位素合成的DNA劑量染毒，羥基脲同位素標(biāo)記的脫氧胸腺嘧叮核苷，羥基脲羥基脲可抑制正常的半保留復(fù)制合成，那么剩下的只有修復(fù)合成4.2 致畸效應(yīng)致畸作用：致畸物通過母體作用于胚胎而引起 胎兒畸形的現(xiàn)象?；瘜W(xué)致畸作用機(jī)理：突變引起胚胎發(fā)育異常對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)分化較為重要的酶類受到抑制母體正常代謝過程被破壞細(xì)胞分裂受阻致畸作用的毒理學(xué)特點(diǎn)不同發(fā)育階段的胚胎的敏感性不同種屬差異較為明顯4.2 致畸效應(yīng)試驗(yàn)方法動(dòng)物選擇劑量分組受試動(dòng)物的處理受試動(dòng)物的剖檢胚仔外部檢查胚仔骨

22、骼檢查胚仔內(nèi)臟檢查致畸試驗(yàn)的目的檢測(cè)環(huán)境污染物能否通過妊娠母體引起胚胎畸形。一般試驗(yàn)動(dòng)物要求其對(duì)化學(xué)物質(zhì)的代謝過程與人相似，胎盤結(jié)構(gòu)也相似，還要求孕期短，產(chǎn)仔多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，如家兔、大鼠、小鼠等。4.2 致畸效應(yīng)致畸作用的評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)綜合分析應(yīng)采用同種動(dòng)物的重復(fù)試驗(yàn)并比較多種動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果的一致性區(qū)分自然畸變和致畸畸變動(dòng)物的種屬差異導(dǎo)致畸變敏感性不同4.3 致癌效應(yīng)化學(xué)致癌作用：化學(xué)物質(zhì)引起腫瘤的過程。化學(xué)致癌物：能誘發(fā)腫瘤的化學(xué)物質(zhì)。化學(xué)致癌物的特點(diǎn)在體內(nèi)也進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，致癌試驗(yàn)一般可見劑量-反應(yīng)關(guān)系；也受受試動(dòng)物種屬品系及環(huán)境因素影響；生物學(xué)效應(yīng)具有持久性和遲發(fā)性；動(dòng)物試驗(yàn)中，劑量

23、相等時(shí)，多次給于比一次效應(yīng)大；機(jī)理上，一般都和細(xì)胞的遺傳物質(zhì)或其它大分子的相互作用有關(guān)。4.3 致癌效應(yīng)細(xì)胞癌變形成的原因體細(xì)胞突變學(xué)說：致癌物使正常體細(xì)胞的DNA發(fā)生突變，造成細(xì)胞功能異常分化障礙學(xué)說：DNA未必突變，但細(xì)胞分化過程的相關(guān)基因調(diào)控受到干擾，使細(xì)胞分化和增殖紊亂癌基因?qū)W說：所有細(xì)胞都有癌基因，正常情況被阻遏，調(diào)節(jié)機(jī)制遭到破壞后，癌基因表達(dá)導(dǎo)致癌變。癌變過程引發(fā)階段促長(zhǎng)階段浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移階段4.3 致癌效應(yīng)試驗(yàn)方法短期篩檢試驗(yàn)（體細(xì)胞突變學(xué)說）各種致突變?cè)囼?yàn)方法長(zhǎng)期動(dòng)物誘癌試驗(yàn)慢性試驗(yàn)方法第五節(jié) 微宇宙法微宇宙法簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙燒杯水生微宇宙室外水生微宇宙土壤核心微宇宙模擬農(nóng)田生

24、態(tài)系統(tǒng)5.1 微宇宙法簡(jiǎn)介微宇宙（Microcosm）法（模擬生態(tài)系統(tǒng)法）研究污染物在生物種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生 物圈水平上的生態(tài)效應(yīng)的一種方法微宇宙是自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分（包含生物和非生物的組成和過程，能提供生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)和功能）；但又不完全等同于自然生態(tài)系統(tǒng)（不包含所有的組成和過程）。微宇宙應(yīng)用于污染生態(tài)系統(tǒng)中，可以研究：污染物對(duì)生物和非生物組成的影響；在生物和非生物組成中的分布；對(duì)生物之間或生物與非生物之間相互關(guān)系的影響；生物和非生物組成及其過程對(duì)污染物生物效應(yīng)的影響。5.1 微宇宙法簡(jiǎn)介微宇宙法分類自然微宇宙：直接來(lái)自自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分人工微宇宙：根據(jù)研究需要組建（開放式、封閉式）陸生微宇宙水生微宇宙（燒杯、河流、池塘等）5.2 標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙3L培養(yǎng)液：10種藻類、4種無(wú)脊椎動(dòng)物、1種細(xì)菌容器：4L沉積物：200g硅砂，0.5g土壤幾丁質(zhì)簡(jiǎn)稱SAM，F(xiàn)rieda Taub及其同事建立。用于在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定有毒物質(zhì)在多物種水平對(duì)淡水生態(tài)系統(tǒng)的影響。試驗(yàn)時(shí)間64天，容器為4L的玻璃廣口瓶，試驗(yàn)生物包括10種藻、4種無(wú)脊椎動(dòng)物、1種細(xì)菌。對(duì)溫度、光照強(qiáng)度、光暗比等理化參數(shù)均有具體要求。設(shè)置6個(gè)平行