第二阶段：遗传毒性试验、传统致畸试验和短期喂养试验。遗传毒性检验的首要目的是确定被检化学物质诱导受试物发生突变的可能性。以致突变试验来定性表明受试物是否有突变作用或潜在的致癌作用。致突变试验一般首选鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验，即Ames试验。
鼠伤寒沙门氏菌的突变型（即组氨酸缺陷型）菌株在无组氨酸的培养基上不能生长，在有组氨酸的培养基上可以正常生长。但如在无组氨酸的培养基中有致突变物存在时，则沙门氏菌突变型可回复突变为野生型（表现型），因而在无组氨酸培养基上也能生长，故可根据菌落形成数量，检查受试物是否为致突变物。