辐射生物效应复习题 (1)
《辐射生物效应》复习题
一、名词解释（每题3分）
●生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。
●组织：在个体发育中，具有相同来源的同一类型，或不同类型的细胞组成的结构和功能
单位
●硝化作用：氨基酸脱下来的氨，在有氧的条件下，经过亚硝化细菌和硝化细菌的作用转
化为硝酸的过程。
●灭菌：通过超高温或其他物理、化学手段将所有微生物的营养细胞和所有芽孢和孢子全
部杀死。
●新陈代谢——微生物从外界环境中不断摄取营养物质，经过一系列生物化学反应，转变
成细胞组分，同时产生废物并排泄到体外的过程。
●菌株(strain)：从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的
一个菌株。
●生物固氮：常温常压下，固氮生物在体内固氮酶的催化作用下将大气中的分子态N2还
原成为NH4＋的过程。生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。
●原始生殖细胞: 产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞。
●辐射诱变育种：生物的种类、形态、性状，均受其自身的遗传信息所控制。辐射育种
（radioactive breeding techniques）是利用射线处理动植物及微生物，使生物体的主要遗传物质—脱氧核糖核酸（DNA）产生基因突变或染色体畸变，导致生物体有关性状的变异，然后通过人工选择和培育使有利的变异遗传下去，使作物（或其它生物）品种得到改良并培育出新品种。这种利用射线诱发生物遗传性的改变，经人工选择培育新的优良品种的技术就称为辐射育种。
●相对生物效应RBE：由于各种辐射的品质不同，在相同吸收剂量下，不同辐射的生物效
应是不同的，反映这种差异的量称为相对生物效应（relative biological
effectiveness, RBE）。相对生物效应是引起相同类型相同水平生物效应时，参考辐射的吸收剂量比所研究辐射所需剂量增加的倍数。
●微小剂量辐射的兴奋效应：发现累积剂量在0.5Gy以下的单次或持续低剂量率的X线、
γ线辐射，可以诱导产生与大剂量辐射明显不同的效应。证明低于该剂量水平的辐射
可以刺激动物的生长发育、延长动物寿命、提高生育能力，还可以增强动物和人体的免疫功能，降低肿瘤发生率等。这些现象称为兴奋效应（hormesis）。
●微小剂量辐射的适应性反应：经微小剂量（如50～75mGy）辐射预处理的细胞、脏器或
整体动物，当它相继接受较大剂量辐射时，能够对损伤产生抗性，尤其在增强DNA的修复能力和减轻染色体损伤等方面表现更为明显。这种现象称之为适应性反应（adaptive response）。
●表达序列标签：(expressed sequence tag,EST)通过互补DNA克隆分析获得的短序列。
是cDNA的3端或5端的序列。
●生物监测：是指利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应，从生物学
角度对环境污染状况进行监测、评价和预警。
●指示生物：又叫做生物指示物（bioindicator），指那些在一定地区范围内，能通过其
特性、数量、种类或群落等变化，指示环境或某一环境因子特征的生物。
●生物标志物(Biomarker)：是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细
胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标，是以研究污染物作用下生物体内各种指标的变化为特征的。
●生物修复：广义的生物修复通常是指利用各种生物（包括微生物，动物和植物）的特性，
吸收、降解、转化环境中的污染物，使受污染的环境得到改善的治理技术。狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。
●生物吸附：生物体特别是微生物菌体对重金属的吸附作用。
●超富集植物：是指那些能够超量积累重金属等污染物的植物，通常指对重金属等污染物
的吸收量超过一般植物 10～500 倍以上的植物。
二、简答题（每题10分）
1．简述植物减数分裂的生物学意义。
答：减数分裂具有重要的生物学意义。减速数分裂是与植物的有性生殖相联系的，它发生在特殊的细胞中，通过减数分裂导致了有性生殖细胞的染色体数目减速半，而在以后发生有性生殖时，二个配子相结合，形成合子，合子的染色体重新恢复到亲本的数目。这样周而复始，使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目和类型。因此，减速数分裂是有性生殖的前提，是保持物种稳定性的基础。同时，在减速数分裂过程中，由于同源染色体发生联会、交叉和片断互换，从而使同源染色体上父母本的基因发生重组，双而产生了新类型的单倍体细胞，这就是有性生殖能使子代产生变异的原因。
2.植物的种子在萌发前为什么要经过“休眠”这一相对静止阶段？
答：种子在萌发前经过休眠是因为以下几方面的原因：A 由于种皮阻碍了种子对水分和空气的吸收，或是种皮过于坚硬，使胚不能突破种皮外伸长；B 由于种子内胚尚未成熟，或种子的后熟作用。C 由于某些抑制性物质的存在，阻碍了种子的萌发。
3．简述哺乳动物的分类。
答：现代哺乳动物的特征是具有毛发、乳腺、特化的牙齿、三个中耳听小骨等。大部分学者认为白垩纪中期的哺乳类分化为2个亚纲：原兽亚纲和兽亚纲；兽亚纲下属3个次纲：鸟子宫次纲、后兽次纲和真兽次纲；而真兽次纲下属12个目，其中包含了绝大部分现代哺乳动物，如食肉目、灵长目、偶蹄目、奇蹄目、啮齿目、贫齿目、兔型目等。
4. 简述辐射生物学效应分类。
答：机体受辐射作用时，根据照射剂量、照射方式以及效应表现的情况，在实际工作中常将生物效应分类表述。
按照射方式分：外照射与内照射；局部照射和全身照射
按照射剂量率分：急性效应，慢性效应
按效应出现时间分：早期效应，远期效应
按效应表现的个体分：躯体效应，遗传效应
按效应的发生和照射剂量的关系分：确定性效应、随机性效应
5. 简述影响辐射生物学效应的因素.
答：辐射因素：辐射类型、剂量和剂量率、照射方式
机体因素：种系差异、性别、年龄、生理状态、健康状况
介质因素：辐射防护剂、辐射增敏剂
6. 简述辐射诱变育种的基本原理及其应用。
答：辐射育种是采用人工创造新的变异类型，具有打破性状连锁、实现基因重组、突变频率高、突变类型多、变异性状稳定快、方法简便且缩短育种年限等特点。
辐射育种是核技术在农业中的最主要的应用，中国在这一领域居世界领先地位。全球通过辐射育种方式培育了2376个品种，我国建立了完整的辐射育种程序，培育了645个，占全球的四分之一以上。与此同时，创造出两千多份优异突变新种质、新材料，其中相当一部分已被作为原始材料用于新品种选育，为确保我国粮食安全提供了可靠保障。辐射诱变良种作物每年为中国增产粮食近40亿公斤、棉花约1.8亿公斤、油量0.75亿公斤。
7. 电离辐射对生物大分子作用的基本原理
答：电离辐射对生物分子的作用包括直接和间接作用。前者指辐射直接在生物分子上沉积能量，引起分子和原子的电离和激发，导致分子结构的改变和生物活性的丧失。也就是说，吸收能量和出现损伤发生于同一分子上。
若吸收能量的是某一分子而受损伤的却是另一分子，这就是间接作用。换言之，辐射吸
收的原初过程发生于损伤分子的“环境”中。这个环境物质可以是同它紧邻的其它生物分子，也可以是作为介质的水。辐射能被“环境”物质吸收后，通过分子间能量传递，或通过释放可扩散的高活性自由基(包括水的辐解产物和生物分子自由基)再攻击生物大分子，从而间接地引起损伤。
8. 电离辐射引起DNA分子损伤的类型
答：电离辐射可导致生物DNA发生各种损伤，主要包括碱基损伤、链断裂和交联。
（1）碱基变化（DNA base change）：有下列几种：碱基环破坏；碱基脱落丢失；碱基替代，即嘌呤碱被另一嘌呤碱替代，或嘌呤碱被嘧啶碱替代；形成嘧啶二聚体等。
（2）DNA链断裂（DNA molecular breakage）：是辐射损伤的主要形式。磷酸二酯键断裂，脱氧核糖分子破坏，碱基破坏或脱落等都可以引起核苷酸链断裂。双链中一条链断裂称单链断裂(single-strand breaks, SSBs)，两条链在同一处或相邻处断裂称双链断裂(double-strand breaks, DSBs)。双链断裂常并发氢键断裂。
（3）DNA交联（DNA cross-linkage）：DNA分子受损伤后，在碱基之间或碱基与蛋白质之间形成了共价键，而发生DNA-DNA交联和DNA-蛋白质交联。
9. 简述生物监测的特点及优势？
答：(1)能够监测污染物毒性。物理化学监测技术只能检测污染物的种类和浓度，无法反映污染物的毒性及对其生物风险进行评价。(2)具备实时在线监测的功能。(3)操作简单、成本较低。物理化学监测技术往往需要定点定时进行采样分析，难以做到实时在线监测及预先报警的功效。与物理化学监测技术相比，生物早期预警系统不需要化学试剂，运行和维护费用都比较低，更容易普及。因此、生物监测具有敏感性、长期性、连续性、经济性、非破坏性和综合性等优势，目前已在生态系统环境监测、总量控制、环境风险评价、环境污染早期预警、突发事件监测和环境标准制定等领域取得了广泛应用。
10. 简述转录图谱意义
答：可以了解基因的精确位置和功能；可以了解不同时间不同基因的表达情况；可以了解不同组织中基因的表达情况；可以了解正常情况与不正常情况下基因的表达情况；遗传图谱、物理图谱、序列图谱一起成为破译基因这部天书，了解生命的真谛的基石
11. 简述HGP 可能给人类带来的隐患
答：主要体现在社会平等与基因歧视、科技进步与基因技术滥用、社会公正与基因成果利益的均等分配、技术的不确定性和基因安全等几个方面，具体表现为基因武器、基因歧视、基因掠夺、基因专利、基因伦理等。
12. 简述植物修复技术的定义和主要修复机理。
答：植物修复技术是利用植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程。由于污染物的理化特性和环境行为不同，加之植物新陈代谢的各异，植物修复污染物的作用机理也不尽相同，总体上可分为：植物提取、植物挥发、植物转化、植物稳定和植物根际过滤。
三、论述题（每题16分）
1、植物修复铀污染土壤的影响因素。
答：就铀污染土壤的植物修复技术而言，影响植物修复效率的因素主要有植物种类、土壤理化特性、土壤微生物、土壤改良剂、铀的化学形态和农业施肥措施。
不同植物对铀吸收能力与累积模式存在很大差异，如向日葵和印度芥菜相比其他植物积累较多的铀，被认为是铀富集植物。同一植物的不同器官对铀的累积也不同，草本植物的地上部分吸收较多铀，而木本植物铀主要累积于根部。
土壤理化性质，如质地、有机质、土壤水分、pH 值等对铀在土壤中的移动性和生物有效性有重要影响。土壤粘滞性强、有机质含量高、水分含量低、过高或过低的土壤pH通常会降低铀的生物有效性，抑制植物对铀的吸收。
微生物作为植物根部的共生体，通过增加根际产生的CO2、释放有机酸等螯合物、降解矿石、分解有机物等途径，会间接影响着土壤中铀的形态，从而影响植物对铀的吸收。如丛枝菌根（AMF）可以促进植物对铀的吸收。
向土壤中添加土壤改良剂（如柠檬酸）能够大幅度提高铀的植物有效性，增加铀从污染土壤向植物的迁移量，从而强化植物对铀提取。
土壤pH显著影响铀的化学形态，铀的化学形态影响植物对铀的吸收。
施肥可改变土壤的理化特征，增加土壤中铀核素的植物可利用性。
2. 比较传统固化方法、生物吸附富集对放射性废物处理优缺点。
在中低放放射性废水处理中，目前主要采用传统污水处理方法，如蒸发、还原沉淀、凝结、气浮、吸附、离子交换、反渗、电渗析、膜过滤和溶剂萃取等。但这些方法在处理低放废水存在能耗高、成本高、去除效率低、对核素离子的选择性低、会产生大量的二次有毒泥浆等缺点。当废水中离子浓度低于1-100 mg/L时，这种情况尤为突出。生物吸附效率高，成本低，耗能少，离子选择性高，可以再生利用，金属离子可回收，而且没有二次污染物等优点。利用微生物处理放射性废物正日益引起人们的关注，是对现有放射性废水处理方法和核素固化方法的补充及探索，有极大应用前景。通过微生物对核素的吸附富集作用，还可以实现放射性废物的减量化目标。
3.真核生物与原核生物的区别？
辐射生物效应复习题 (1)
《辐射生物效应》复习题 一、名词解释（每题3分） 生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。 组织：在个体发育中，具有相同来源的同一类型，或不同类型的细胞组成的结构和功能单位 硝化作用：氨基酸脱下来的氨，在有氧的条件下，经过亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸的过程。 灭菌：通过超高温或其他物理、化学手段将所有微生物的营养细胞和所有芽孢和孢子全部杀死。 新陈代谢——微生物从外界环境中不断摄取营养物质，经过一系列生物化学反应，转变成细胞组分，同时产生废物并排泄到体外的过程。 菌株(strain)：从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株。 生物固氮：常温常压下，固氮生物在体内固氮酶的催化作用下将大气中的分子态N2还原成为NH4＋的过程。生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。 原始生殖细胞: 产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞。 辐射诱变育种：生物的种类、形态、性状，均受其自身的遗传信息所控制。辐射育种（radioactive breeding techniques）是利用射线处理动植物及微生物，使生物体的主要遗传物质—脱氧核糖核酸（DNA）产生基因突变或染色体畸变，导致生物体有关性状的变异，然后通过人工选择和培育使有利的变异遗传下去，使作物（或其它生物）品种得到改良并培育出新品种。这种利用射线诱发生物遗传性的改变，经人工选择培育新的优良品种的技术就称为辐射育种。 相对生物效应RBE：由于各种辐射的品质不同，在相同吸收剂量下，不同辐射的生物效应是不同的，反映这种差异的量称为相对生物效应（relative biological
辐射生物学效应分类和影响因素
第四节辐射生物学效应分类和影响因素 、辐射生物学效应分类 机体受辐射作用时，根据照射剂量、照射方式以及效应表现的情况，在实际工作中常将生物效应分类表述 （一）按照射方式分 1．外照射与内照射（external and internal irradiation）：辐射源由体外照射人体称外照射。γ线、中子、X线等穿透力强的射线，外照射的生物学效应强。放射性物质通过各 途径进入机体，以其辐射能产生生物学效应者称内照射。内照射的作用主要发生在放射性物质通过途径和沉积部位的组织器官，但其效应可波及全身。内照射的效应以射程短、电离强的α、β射线作用主。 2．局部照射和全身照射（local and total body irradiation） 当外照射的射线照射身体某一部位，引起局部细胞的反应者称局部照射。局部照射时身体各部位的辐射敏感性依次为腹部＞胸部＞头部＞四肢。 当全身均匀地或非均匀地受到照射而产生全身效应时称全身照射。如照射剂量较小者为小剂量效应，如照射剂量较者（＞1Gy）则发展为急性放射病。大面积的胸腹部局部照射也可发生全身效应，甚至急性放射病。根据照射剂量大小和不同敏感组织的反应程度，辐射所致全身损伤分为骨髓型（bone marrow type）、肠型(gastro- intestinal type)和脑型(central nervous system type)三种类型。 （二）按照射剂量率分 1．急性效应（acute radiation effect）：高剂量率照射，短时间内达到较大剂量，效应迅速表现。 2．慢性效应(chronic radiation effect)：低剂量率长期照射，随着照射剂量增加，效应逐渐积累，经历较长时间表现出来。 （三）按效应出现时间分 1．早期效应(early effect)：照射后立即或小时后出现的变化。
第二节 太阳辐射的生物学效应
第二节 太阳辐射的生物学效应 太阳辐射是来自太阳的电磁波辐射。太阳辐射通过大气层时，约有43％被云层所反射，14％为大气中的尘埃、水蒸气、二氧化碳、臭氧吸收。仅有43％以直射日光和散射日光形式到达地面。 太阳辐射包括红外线、可视线、紫外线、无线电波、X射线、γ射线、宇宙线等。到达地球表面的主要为前三种，波长在760毫微米以上为红外线， 760～390毫微米为可视线，小于390毫微米为紫外线。 太阳辐射强度还受到各种因素的影响，例如太阳的高度角、海拔的高度、大气污染的程度等。太阳的高度角越大，海拔越高，大气污染越轻，太阳的辐射强度越大。在大气层的外界，与太阳光线相垂直的平面一分钟内照射在一平方厘米面积上的太阳辐射热量为1.97卡/厘米2·分，此值称为太阳常数。到达地面的太阳辐射，一部分被土壤吸收变为热能，一部分被反射回大气。各种不同的地表面反射率亦不同，雪的反射率最大可达80～90％，而且对太阳辐射中短波部分反射能力较强。 一、红外线(infrared ray) 红外线占太阳辐射一半以上，而且大部分集中在760～2,000毫微米部分。红外线按波长可分为近红外700～3,000毫微米，中红外3,000～20,000毫微米，远红外20,000～1,000,000毫微米。凡温度高于绝对温度的零度(0°K＝－273.2℃)的物体都是红外线的辐射源。物体的温度越高，其辐射的波长越短。军事上也使用有多种人工红外线辐射源如钨灯、红外线探照灯、弧光灯、红外激光器、电焊等。 红外线对机体的作用与波长有关。红外线照射皮肤时，大部分被吸收。长波红外线被皮肤表层吸收，而短波红外线则被较深层皮肤吸收，使血液及深部组织加热。较强的红外线作用于皮肤，能使皮肤温度升高到40～49℃，而引起一度烧伤。波长600～1,000毫微米的红外线可穿过颅骨，使颅骨和脑髓间的温度达到40～42℃，因而引起日射病。红外线照射于眼睛，可以引起多种损害，如角膜吸收大剂量红外线可致热损伤，破坏角膜表皮细胞，影响视力；长期接触短波红外线还可引起白内障。人对红外线辐射比较敏感,0.02卡/厘米2·分即有热感，1.5卡/厘米2·分有不可耐受的烧灼感， 皮温可升高到40℃以上。南方地区夏季中午前后，太阳辐射可达1.3～1.5卡/厘米2·分，加上气温升高，在军事训练时，应多加注意，防止过热。 人体暴露于太阳辐射下的面积，站立时比坐着时大。站立的人接受太阳辐射可达34千卡/1米2·时，戴草帽则可大大减少曝晒的面积。 干热地区穿着衣服对于防止太阳辐射是很重要的。
电磁辐射生物学效应
电磁辐射生物学效应 射频微波电磁辐射生物学效应 引言 电子科学技术的迅速发展，射频微波等电子产品应用日趋广泛，职业和公众受环境电磁辐射污染危害越来越严重。射频微波辐射，特别是高强度的辐射，引起机体致热效应，造成健康危害，是显而易见的。但也有资料表明，人体在反复接触低强度微波照射后，体温虽无上升，但也能造成机体的健康危害，关于这一点目前国际上争论较多。我国的电磁辐射健康影响研究工作开始于六、七十年代，在七十年代即开展射频微波电磁辐射的健康影响调查工作，探讨了相关的安全卫生标准及防护技术，并取得了很大进展。流行病学调查认为，电磁辐射对人体的健康影响比较广泛，能引起神经、生殖、心血管、免疫功能及眼睛等方面的改变。有实验室研究发现，长期低强度射频电磁辐射非致热效应，对动物神经内分泌，膜通透性、离子水平等都有影响，也有报告认为射频微波能引起DNA损伤、染色体畸变等。 中枢神经系统影响 中枢神经系统对射频微波电磁辐射比较敏感，因此受到研究者的重视，尤其是职业人群接触射频微波电磁辐射对神经系统影响的流行病学调查，在我国有很多报道。射频微波电磁辐射的健康危害主要表现为神经衰弱症候群，其症状主要有头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中、抑郁、烦躁等[1-4] 。王少光等[2] 报道对293名脉冲微波职业接触人群进行调查，其接触微波频率为400-9400MHz，功率密度为0.07-0.18mW/cm2，神经衰弱症候群的发生率达40.3%；348名连续微波职业接触者，工作环境微波暴露频率为3400-8600MHz，功率密度为0.06-0.15mW/cm2，其神经衰弱症候群的发生率为37.1%，而对照组仅为5.1%，说明微波电磁辐射能使接触人群神经衰弱症候群症状患者明显增加，进一步的分析结果表明，神经衰弱症候群的发生率与工龄呈正相关。丁朝阳等[1，4]也有类似报道，并认为接触微波使睡眠质量降低。赵清波等[3]报道职业接触微波频率为3500-4200MHz，其场强小于0.050 mW/cm2（通常为0.010-0.030 mW/cm2）时，神经衰弱症候群的发生率为71.8%，即明显高于对照组的13.6%，且与工龄呈正相关。冯养正等[5]报道的一组暴露于0.30 mW/cm2的职业人群，其头痛、脱发的发生率显著高于对照组人群。而头晕、乏力、失眠、记忆力减退等其他症状却无显著性差异。郭保科[6]等认为在脉冲微波场强1.75mW/cm2和连续波场强为0.05mW/cm2的职业接触者，主诉症状全身无力、头痛、头晕、失 眠、多梦等神经衰弱综合症发生率与对照组比较差异无显著性，而对视力、眼晶状体损伤、眼部症状（如：干燥、易疲劳）有显著性影响。
电离辐射对细胞的作用
电离辐射对细胞的作用 第二节电离辐射对细胞的作用网络第二节电离辐 射对细胞的作用一、细胞的辐射敏感性机体各类细胞对辐射的敏感性不一致。Bergonie 和Tribondeau提出细胞的辐射敏感性同细胞的分化的程度成反比，同细胞的增殖能力成正比。Casaret按辐射敏感性由高到低，将人类和哺乳动物细胞分为4类（表3-1）。从总体上说，不断生长、增殖、自我更新的细胞群对辐射敏感，稳定状态的分裂后细胞对辐射有高度抗力。而多能性结缔组织，包括血管内皮细胞，血窦壁细胞，成纤维细胞和各种间胚叶细胞也较敏感，介于表3-1的Ⅱ、Ⅲ类之间。表3-1 哺乳类细胞辐射敏感性分类细胞类型特性举例辐射敏感性Ⅰ增殖的分裂间期细 胞（vegetative intermitosis cells）受控分裂 分化程度最低造血干细胞 肠隐窝细胞 表皮生长细胞高Ⅱ分化的分裂间期细胞（differentiating intermitosis cells）受控分裂 分裂中不断分化幼稚血细胞结缔组织细胞（Conective tissue cells）Ⅲ可逆性分裂后细胞（reverting postmitotic cells）无受控分裂 可变分化肝细胞Ⅳ稳定性分裂后细胞（fixed
postmitotic cells）不分裂 高度分化神经细胞 肌肉细胞低二、细胞周期的变化辐射可延长的细胞周期，但不同阶段的辐射敏感性不同（图3-3）。处于M 期的细胞受照很敏感，可引起细胞即刻死亡或染色体畸变（断裂、粘连、碎片等）；可不立刻影响分裂过程，而使下一周期推迟，或在下一次分裂时子代细胞夭折。C1期的早期对辐射不敏感，后期则较为敏感，RNA、蛋白质和酶合成抑制，延迟进入S期。S前期亦较为敏感，直接阻止DNA合成，而在S期的后期敏感性降低，是则于此时已完成DNA合成，即使DNA受损亦可修复之故。G2期是对辐射极敏感的阶段，分裂所需特异蛋白质和RNA合成障碍，因而细胞在G2期停留下来，称“G2阻断”（G2block），是照射后即刻发生细胞分裂延迟主要原因。图3-3 细胞周期各阶段的辐射敏感性三、染色体畸变细胞在分裂过程中染色体的数量和结构发生变化称为染色体畸变（chromosome aberration）。畸变可以自然发生，称自发畸变(spontaneous aberration)。许多物理、化学因素和病毒感染可使畸变率增高。电离辐射是畸变诱发因素，其原因是电离粒子穿透染色体或其附近时，使染色体分子电离发生化学变化而断裂。（一）染色体数量变化照射时染色体发生粘着，在细胞分裂时可能产生染色体不分离现象，致使两个子细胞中染色体不是平均分
(生物科技行业)辐射生物学效应与防护
（生物科技行业）辐射生物学效应与防护
《航空航天生理学》教案首页 第13 次课授课时间2009-03-16 教案完成时间：2009-03-04 课程名称,航空航天生理学,年级,2005年级,专业、层次,空军临床医学专业、5年制本科教员姓名,马进,专业技术职务,教授,授课方式（大、小班）,大班,学时,2 授课题目（章、节）,第六章辐射环境与防护 第三节辐射的生物效应第四节航空航天活动的辐射防护 基本教材或主要参考书,《航空航天生理学》余志斌主编，第四军医大学出版社，2008 教学目的与要求： 目的：1．掌握电离辐射与非电离辐射的生物学效应，了解作用机制 2．掌握电离辐射与非电离辐射的防护 重点：辐射生物学效应航空航天活动中辐射防护方法 大体内容与时间安排，教学方法： 方法：理论讲解、教学幻灯、板书 时间安排 第一节课：第三节辐射的生物效应 第二节课：第四节航空航天活动的辐射防护总结复习：5min 教研室审阅意见： （教学组长签名）年月日 （教研室主任签名） 年月日
基本内容,辅助手段和时间 分配 第三节辐射的生物效应 故事引出辐射生物学效应 辐射与生物体发生作用后，发生生物体吸收能量、引起细胞损伤，直至导致放射病死亡的多种生物效应。对其的认识，是付出生命的代价后逐步获得的，尤其是二次世界大战后（两次原子弹爆炸，长崎与广岛），引起了世界各国的重视，今天对辐射生物效应已经有了较全面的认识。 一．辐射生物效应的分类 （一）按效应出现的范围 分为躯体效应（somaticeffects）与遗传效应（geneticeffects）。 躯体效应指出现在受照者本身的效应，遗传效应指影响受照者后代的效应。 （二）按效应出现的时间 分为近期效应(short-termeffects）与远期效应（long-termeffects）。近期效应又分为急性效应（acuteeffects）与慢性效应（chroniceffects）。急性效应如急性放射病与急性皮肤放射损伤，慢性效应如慢性放射病与慢性皮肤放射损伤。远期效应一般发生在受照射后几年到几十年之间，如辐射所致肿瘤、白内障，以及辐射遗传效应等。 （三）按效应发生规律的性质 分为随机效应（stochasticeffects）与非随机效应（non-stochastic effects）。随机效应是指效应的发生几率与受照射的剂量大小相关，而效应的严重程度与剂量大小无关的一类辐射效应，一般认为它不存在剂量的阈值，但接受的剂量愈低，发生该效应的几率也愈小，
由于电离辐射的两大生物学效应
由于电离辐射的两大生物学效应：确定性效应（具有较大剂量阈值才会发生，且其严重程度取决于受照剂量大小：如辐射导致的白内障）和随机性效应（不存在发生效应的剂量阈值，但发生几率与受照剂量大小有关：如诱发肿瘤与遗传效应）的存在，辐射剂量增加对人体的危害会相应地增加。一般而言，CT 扫描比普通X 射线检查剂量大，照射剂量的增加导致辐射诱发癌症等随机效应的发生几率增加。 2009 年，位于美国洛杉矶的Cedars-Sinai 医疗中心的一名患者在接受CT 神经灌注扫描后出现头发脱落现象。该医院经过调查发现，自2008 年 2 月开始在18 个月内，共206 名患者在CT 过程中被错误施加高达正常剂量值8 倍的辐射剂量。为了规范CT 检查的行为，美国食品药品管理局（FDA）推荐在CT 检查中评估患者的接受的辐射剂量。 中国卫生部于2012 年公布新版《GBZ165-2012 X 射线计算机断层摄影放射防护要求》，首次公布了针对不同人群、不同部位CT 检查的诊断参考水平。新版标准2013 年 2 月 1 日起实施，旧版标准同时废止。根据《防护要求》，典型成年患者X 射线CT 检查头部、腰椎和腹部的诊断参考水平分别为50mGy、35mGy 和25 mGy，0 - 1 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为23 mGy 和25mGy，10 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为26mGy 和28mGy。《防护要求》提出，CT 工作人员应在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。在开展CT 检查时，做好非检查部位的防护，严格控制对诊断要求之外部位的扫描。要禁止用成人的辐射剂量评估标准来评估儿童的辐射剂量。 为了保证临床医生获得剂量相关的信息，我们在每次检查结束之后都会得到图2 这样一张辐射剂量的报告表，在这张表格中，我们可以获得大部分和扫描相关的信息。与辐射剂量相关的参数主要有两个，CTDI vol 和DLP。那么那个是有效辐射剂量，如果不是，患者的有效辐射剂量如何计算呢？ 今天我们就来聊聊辐射剂量的那些事儿。 图2：CT 检查的剂量报告表 2CT 剂量指数（CT Dose Index, CTDI）： CTDI 是指在CT 检查中，受检者接收的射线平面内的辐射剂量，一般是用16cm（代表头部和四肢）和32cm（代表体部）的圆柱状的充水体模进行测量（单位：mGy），1981 年首次由Shope 提出后，先后被FDA、IEC、CEC、IAEA 等多个权威组织所定义并采用，是目前国际上应用最广泛的一种CT 剂量指标，我国国家标准亦采用此概念。 目前国际上对CT 剂量的表征量和测量方法（包括模体种类）未有一致意见，ICRP 亦指出为避免混淆，应明确各种CTDI 定义的区别。 目前公认的CTDI 有以下三个，三个指数并不直接表征各种CT 扫描所致受检者的剂量，但与受检者剂量密切相关。与吸收剂量有相同的量纲，以毫戈瑞（mGy）为单位。 CT 剂量指数100（CTDI 100 ） CTDI 100 是迄今广泛应用的最基本的反映CT 扫描剂量特征的表征量，可用于统一比较CT 机性能。其定义为：CT 旋转一周，将平行与旋转轴（z 轴，即垂直于断层平面）的剂量分布 D (z) 沿Z 轴从-50mm 到+50mm 积分，除以层厚T 与扫描断层数N 的乘积之商。即：
辐射的种类、作用方式及其生物学效应
辐射的种类、作用方式及其生物学效应 （一）辐射的种类 辐射是能量在空间的传播，可分为二大类:一类是电磁辐射，其实质是电磁波;另一类是粒子辐射，它们是一些组成物质的基本粒子或由这些基本粒子构成的原子核。电磁辐射仅有能量而无静止质量，根据频率和波长的不同，又可将其分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线(UV ) } x射线、和Y射线等，其中x射线、Y射线和UV被广泛用于辐射生物学的研究。粒子辐射既有能量，又有静止质量，是一些高速运动的粒子，其中包括电子、质子、a粒子、中子、负二介子和带电重离子等，它们通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。 根据作用方式的不同，又可将辐射分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射又称高能辐射，它与物质相互作用时，不仅能引起分子或原子的激发，而且能引起强烈的电离作用。电离辐射又可分为两类:一类叫带电致电离粒子(直接电离粒子)，它是高速带电粒子如a粒子、目粒子、质子等，能直接引起物质的电离。另一类叫不带电致电离粒子(间接电离粒子)，它能使物质释放出带电电粒子或引起核变化，如x射线、Y射线和中子等。非电离辐射一般不能引起物质分子的电离，只能引起分子的振动、转动或电子能级状态的改变。UV及能量低于UV的所有电磁辐射都属于非电离辐射。 （二）辐射对生物体的作用方式 辐射对生物体的作用方式，包含直接作用和间接作用两种方式。直接作用是指在辐射作用下，某些重要的生物物质(如DNA分子)或结构(如细胞膜、线粒体)本身吸收了辐射能并在它们内部传递或释放而引起损伤的过程。也就是说，吸收能量和出现损伤发生于同一分子或结构内部。直接作用的概念是在靶学说基础上提出的。 根据靶学说，生物体细胞中的DNA分子就是一个靶分子，由于辐射能量的吸收，DNA分子出现了损伤，即辐射的直接作用。但是，这种直接作用只能造成DNA 分子的原初损伤，能否产生生物学效应，还要经过一系列复杂的发展变化，而且与细胞内、外环境密切相关。靶学说通常用单击效应和多击效应分别解释剂量效应曲线。单击效应是指一个生物结构(靶)被射线击中一次即能产生某种所期望的生物学效应，其剂量效应曲线是指数型曲线。多击效应是指靶子需要被射线击中一次以上才能产生效应，如需击中n次，则靶被击中(n-1)次前是无效的。在低剂量时，由于靶中的平均击中数少于n次，剂量效应曲线趋于平缓，随着剂量的增加，击中数达到n次的靶越来越多，曲线会突然变陡，表示产生效应的个体数骤增。随着剂量的增加，曲线又趋于平缓。整个剂量效应曲线呈S型。多击效应又有两种情况，一种是每个结构体积包含n个靶子，必须击中每个靶子才能表现出生物学效应;另一种是每个体积只含一个靶子，若使它表现出效应必须受到n 次击中。这两种不同的多击效应所给出的剂量效应曲线，形状略有不同。 间接作用是指辐射能量的吸收及由该能量造成的损伤发生在不同的生物分子中，即辐射吸收的原初过程发生于损伤的生物分子的“环境”中，这个环境物质可以是与它相邻的其它生物分子，也可以是作为介质的水。其中辐射“激活”的水分子和水溶液中溶质分子间的反应，是造成间接作用的主要方式。 （三）UV作用的研究 UV诱变作为实验室中最简便最常用的微生物诱变方法，不仅诱变频率高，且不易回复突变，不仅过去在微生物遗传学研究和微生物育种中发挥了重要作
辐射生物效应-放射生物学-夏寿萱主编-知识点复习(word文档物超所值)
辐射生物学效应复习 一、名词解释 1.布喇格电离峰P6：粒子的速度控制着能量丧失的速度。快速运动的粒子的电离能力要比慢速运动的小。ɑ粒子质量较大，运动较慢，因此，有足够的时间在短距离内引起较多的电离。当ɑ粒子穿入介质后，随着深度的增加和更多电离事件的发生，能量耗失，粒子运动变慢，而慢速粒子又引起了更多的电离，这样就形成了通常称为的布喇格电离峰。 2.活性氧P24 ：从强调O2对机体不利一面的角度出发，将那些较O2的化学性质更为活跃的O2的代谢产物或自由衍生的含氧物质称为活性氧。 3.靶学说P46 ：靶学说认为辐射生物效应是由于电离粒子包括电磁波击中了某些分子或细胞内的特定结构（靶）的结果。 4.细胞凋亡P178：是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序死亡。既包括生理性的程序死亡，又指由外来因素诱发的细胞自杀。 5. 辐射增敏剂P270：主要指那些能够增加机体或细胞的辐射敏感性的化学物质，临床上用于增强射线对肿瘤的杀伤能力。 6.染色体畸变P319：当人员受到一定剂量的电离辐射作用后，在外周血淋巴细胞和骨髓细胞中早期即可见到染色体的改变，这种变化称之为染色体畸变。 7.辐射的遗传效应P413：辐射对生物体生殖细胞内的遗传物质的损伤，即诱发基因突变和染色体畸变，可能会在子一代（F1）中表达为各种先天性畸形，而且还会在以后的许多世代中出现，这就是辐射的遗传效应。 8. 水的辐解反应P26：辐射可使水分子分解为·OH和·H两种自由基，这一过程与液相中水分子的自发性电解有着明显区别，因此称为水的辐解反应。 9. 细胞坏死P178：通常是由突然及严重的损伤所造成的细胞意外死亡。 10. 电离辐射的直接作用P28：是指来自放射源的能量或粒子直接作用于溶质分子、并造成结构与功能损伤的过程。 11. 电离辐射的间接作用P28：指的是水的辐解反应产物与溶质分子之间发生的可能导致溶质分子结构变化的各种反应。 12. 氧效应：P12:受照射的生物系统或分子的辐射效应随介质中氧浓度的增加而增加，这种现象称为氧效应。