生态遗传学（ecogenetics）的主要研究对象是除药物以外的其他潜在环境化学因子。生态遗传学研究群体中具有不同遗传基础的个体对各种环境因子的特殊反应方式和适应特点。

1．乙醇中毒

乙醇在体内经乙醇脱氢酶（alcoholdehydrogenase, ADH）和乙醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase, ALDH）两个酶的作用最后形成乙酸。

乙醇代谢生成的乙醛可刺激肾上腺素、去甲肾上腺素的分泌，从而引起面红耳赤、皮温升高、心率加快等症状。乙醇中毒症状的强弱，与体内乙醛量的多少呈正比。

乙醇中毒的遗传基础如下：

①乙醇脱氢酶（ADH）：对乙醇代谢起主要作用的是Ⅰ型ADH。Ⅰ型ADH由α、β、γ三种多肽亚基中的任意2个组成。编码α、β、γ多肽亚基的基因ADH1、ADH2、ADH3定位于4q22。其中ADH2 和ADH3基因具有多态性。

野生型ADH2基因编码β1亚基，突变后（G143A）产生β2亚基。β1亚基参与构成典型ADH，β2亚基参与构成非典型ADH。非典型ADH（特别是β2β2）比典型ADH活性更高。大多数白种人具有典型ADH，而90%的黄种人具有非典型ADH。

野生型ADH3基因编码γ1亚基，突变后（G1048A）编码γ2亚基，γ2亚基会降低ADH的酶活性。黄种人ADH3突变等位基因的频率低于白种人。

②乙醛脱氢酶（ALDH）：乙醛的主要代谢酶是ALDH2。ALDH2基因定位于12q24.2，具有遗传多态性。ALDH2基因突变后可形成无功能的ALDH2，不能有效代谢乙醛。

③乙醇敏感型：具有非典型ADH及ALDH2缺失者对乙醇最敏感；具有典型ADH及ALDH2缺失者次之；具有典型ADH及ALDH2者最不敏感。

2．吸烟与肺癌

①烟草的致癌途径：

烟多环芳烃类的苯蒽衍生物（弱致癌物）7,8-二羟基-9,10-环氧芘（强致癌物）肺癌发生

芳烃羟化酶（aryl hydrocarbon hydroxylase,AHH）促进烟的致癌性，同时苯蒽衍生物又是AHH的诱导剂，能提高AHH活性。

②AHH可诱导性的个体差异：细胞色素P450亚家族成员CYP1A1具有AHH活性，是多环芳烃等前致癌物的主要代谢酶。CYP1A1的可诱导性在人群中呈多态性分布，可区分为高、中、低3个诱导活性组，高诱导活性可增加肺癌发病的相对危险度，与吸烟有协同作用。CYP1A1基因定位于15q22，具有遗传多态性。

3．α1-抗胰蛋白酶缺乏症

α1-抗胰蛋白酶缺乏症（α1-antitrypsin deficiency, α1-AT缺乏症）是由于α1-AT遗传性缺乏所引起的疾病，属常染色体隐性遗传病。它与肺气肿和慢性阻塞性肺病密切相关。

α1-AT具有遗传多态性。α1-AT基因（PI）定位于14q32.1。其正常等位基因主要有M1（Ala213）、M1（Val213）、M2和M3等4种，人群中绝大多数人为MM型，其酶活性为100%。导致α1-AT酶活性降低的基因突变型最常见的是S突变型（264位密码子由GAA→GTA）和Z突变型（342位密码子由GAG→AAG），S突变型较Z突变型更常见。SS型个体α1-AT水平约为正常人的60%，发生肺气肿和COPD的危险性不大；ZZ型个体α1-AT水平约为正常人的10%～15%，易患肺气肿和COPD。α1-AT缺乏症约95%是由Z突变型引起的（ZZ型）。

当吸烟或由于其他原因刺激肺部巨噬细胞和中性粒细胞大量释放弹性蛋白酶时，ZZ型个体由于α1-AT活性降低不能有效地抑制弹性蛋白酶，弹性蛋白酶可分解肺泡壁弹性纤维，使肺泡破坏、融合、呼吸面积减少，从而导致肺气肿和COPD。