影響化學誘變效應的因素有哪些

1. 化學怎樣誘變育種

利用化學葯劑，誘發果樹遺傳物質發生變異，從中選擇培育新品種的方法。這種化學葯劑稱為化學誘變劑。

化學誘變劑種類及其作用

化學誘變劑的種類繁多，其中主要的有烷化劑、鹼基類似物、抗生素和中草葯等。烷化劑在誘變育種中的應用最為廣泛，這一類物質帶有一個或多個活潑的烷基，其誘變作用是通過烷基置換其它分子的氫原子，即烷化作用。鹼基類似物是一些與DNA鹼基相類似的化合物，偶然被滲入到DNA分子中，導制DNA復制時發生配對上的錯誤。此外，還有些化合物如N-甲基化羥基嘌呤等，使染色體產生斷裂。抗生素也具有破壞DNA及核酸的能力，而造成染色體斷裂。中草葯如長春花鹼能阻止細胞紡錘體的形成，使分裂中期停止，抑制核糖體DNA的產生。

化學誘變劑對染色體的損傷較小，引起的染色體斷裂局限於某些部位，多數出現在異染色質位置上。某些化學誘變劑能產生大量的可見突變，如用乙烯亞胺和環氧乙烷處理，比輻射誘變出現有價值的突變多，因此有「超誘變劑」之稱。但化學誘變劑的效應比較遲緩，誘發的斷裂保持較長的潛伏期，染色體的斷片較多，而不同染色體間重組較少。但有的認為化學誘變效果不如電離輻射，尤其對植物的營養體部分，誘變作用不明顯。其原因可能是化學誘變劑不易滲入分生組織，或者葯劑處理的細胞發育期不適，未能達到預期效果。但隨著化學誘變處理在植物組織和細胞培養中的應用，其誘變效果將會大大提高。

誘變處理的方法

通常用誘變劑浸泡種子或枝芽，使誘變劑吸入組織內部產生誘變作用。在浸泡前要使大部分細胞進入水合階段，這時對烷化劑的處理最敏感，其染色體的畸變率最高。葯劑處理一般宜在低溫下進行。葯液pH值大小會影響誘變效果，如烷基磺酸水解後產生強酸，顯著提高生理損傷，因此要使用緩沖液。用生長素溶液浸泡材料可以提高化學誘變劑的效應。處理時加入二甲亞礬或增大2～5個大氣壓，可提高誘變劑的穿透作用。

誘變劑使用的劑量和處理的持續時間，與處理的溫度關系密切。一些烷化劑對蘋果接穗、桃和甜櫻桃的發芽種子，最適濃度為0.5%左右，處理時間24小時；香蕉小苗，最適濃度為0.01～1%，處理時間0.5～3小時。葯劑處理後的材料必須用清水漂洗，使誘變劑殘留量降低到不顯著的水平，並立即種植為宜，以免繼續增加損傷。

突變體的培育和選擇

在誘變育種中如何發現突變體，使扇形突變體（見嵌合體）擴大並得到表現是誘變育種的關鍵。通常採用分離繁殖法、修剪法或組織培養法，促進內部變異體組織的暴露。突變體後代的選擇，根據多年生果樹的特點，一般著重M1代的選擇，並進行後代鑒定和系統比較試驗。

2. 化學誘變劑使用注意事項及防護常識，望各位不吝賜教

對人體危害甚大，有一定的致癌作用。操作時，要嚴密防護，切勿讓葯劑沾到皮膚。用過的工具，也要嚴格收藏隔離，以防失誤

二、常用化學誘變劑的種類及作用機制

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（一）烷化劑

是栽培作物誘發突變的最重要的一類誘變劑。葯劑帶有一個或多個活潑的烷基。通過烷基置換，取代其它分子的氫原子稱為"烷化作用"所以這類物質稱烷化劑。
烷化劑分為以下幾類：
1. 烷基磺酸鹽和烷基硫酸鹽
代表葯劑：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES）
2. 亞硝基烷基化合物
代表葯劑：亞硝基乙基脲（NEH）、N-亞硝基-N-乙基脲烷（NEU）
3. 次乙胺和環氧乙烷類
代表葯劑：乙烯亞胺（EI）
4. 芥子氣類
氮芥類、硫芥類
烷化劑的作用機制--烷化作用 作用重點是核酸，導致DNA斷裂、缺失或修補。

（二）核酸鹼基類似物

這類化合物具有與DNA鹼基類似的結構。
代表葯劑：
5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR） 為胸腺嘧啶（T）的類似物
2-氨基嘌呤（AP） 為腺嘌呤（A）的類似物
馬來醯肼（MH） 為尿嘧啶（U）的異構體
作用機制：作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去，使DNA復制時發生配對錯誤，從而引起有機體變異。

（三）其它誘變劑

亞硝酸 能使嘌呤或嘧啶脫氨，改變核酸結構和性質，造成DNA復制紊亂。HNO2還能造成DNA雙鏈間的交聯而引起遺傳效應。
疊氮化鈉(NaN3) 是一種呼吸抑制劑，能引起基因突變，可獲得較高的突變頻率，而且無殘毒。

3. 誘變育種,存在蘫色體變異

誘變育種(mutation breeding; selection by mutation)在人為的條件下，利用物理、化學等因素，誘發生物體產生突變，從中選擇，培育成動植物和微生物的新品種。

物理、化學誘變的方法及其機理如下述。
物理誘變
應用較多的是輻射誘變，即用α射線、β射線、γ射線、Χ射線、中子和其他粒子、紫外輻射以及微波輻射等物理因素誘發變異。當通過輻射將能量傳遞到生物體內時，生物體內各種分子便產生電離和激發，接著產生許多化學性質十分活躍的自由原子或自由基團
。它們繼續相互反應，並與其周圍物質特別是大分子核酸和蛋白質反應，引起分子結構的改變。由此又影響到細胞內的一些生化過程，如 DNA合成的中止、各種酶活性的改變等，使各部分結構進一步深刻變化，其中尤其重要的是染色體損傷。由於染色體斷裂和重接而產生的染色體結構和數目的變異即染色體突變，而DNA分子結構中鹼基的變化則造成基因突變。那些帶有染色體突變或基因突變的細胞，經過細胞世代將變異了的遺傳物質傳至性細胞或無性繁殖器官，即可產生生物體的遺傳變異。
誘變處理的材料宜選用綜合性狀優良而只有個別缺點的品種、品系或雜種。由於材料的遺傳背景和對誘變因素的反應不同，出現有益突變的難易各異，因此進行誘變處理的材料要適當多樣化。由於不同科、屬、種及不同品種植物的輻射敏感性不同，其對誘變因素反應的強弱和快慢也各異。如十字花科白菜的敏感性小於禾本科的水稻、大麥，而水稻、大麥的敏感性又小於豆科的大豆。另外，輻射敏感性的大小還同植物的倍數性、發育階段、生理狀態和不同的器官組織等有關。如二倍體植物大於多倍體植物，大粒種子大於小粒種子，幼齡植株大於老齡植株，萌動種子大於休眠種子，性細胞大於體細胞等。根據誘變因素的特點和作物對誘變因素敏感性的大小，在正確選用處理材料的基礎上，選擇適宜的誘變劑量是誘變育種取得成效的關鍵（表 1）。適宜誘變劑量是指能夠最有效地誘發作物產生有益突變的劑量，一般用半致死劑量（LD50）表示。不同誘變因素採用不同的劑量單位。Χ、γ射線線吸收劑量以拉德(rad）或戈瑞（GY）為單位，照射劑量以倫琴（R）為單位，中子用注量表示。同時要注意單位時間的照射劑量（劑量率、注量率）以及處理的時間和條件。
輻照方法分外照射和內照射兩種，前者指被照射的植物接受來自外部的γ射線源、Χ射線源或中子源等輻射源輻照，這種方法簡便安全，可進行大量處理。後者指將放射性物質(如32P、35S等）引入植物體內進行輻照，此法容易造成污染，需要防護條件，而且被吸收的劑量也難以精確測定。干種子因便於大量處理和便於運輸、貯藏，用於輻照最為簡便。
化學誘變
化學誘變除能引起基因突變外，還具有和輻射相類似的生物學效應，如引起染色體斷裂等，常用於處理遲發突變，並對某特定的基因或核酸有選擇性作用。化學誘變劑主要有：①烷化劑。這類物質含有1個或多個活躍的烷基，能轉移到電子密度較高的分子中去，置換其他分子中的氫原子而使鹼基改變。常用的有甲基磺酸乙酯(EMS）、乙烯亞胺（EI）、亞硝基乙基脲烷（NEU）、亞硝基甲基脲烷（NMU）、硫酸二乙酯（DES）等。②核酸鹼基類似物。為一類與DNA鹼基相類似的化合物。滲入DNA後，可使DNA復制發生配對上的錯誤。常用的有5-溴尿嘧啶(BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR）等。③抗生素。如重氮絲氨酸、絲裂毒素C等，具有破壞DNA和核酸的能力，從而可造成染色體斷裂。
化學誘變主要用於處理種子，其次為處理植株。種子處理時，先在水中浸泡一定時間，或以干種子直接浸在一定濃度的誘變劑溶液中處理一定時間，水洗後立即播種，或先將種子乾燥、貯藏，以後播種。植株處理時，簡單的方法是在莖稈上切一淺口，用脫脂棉把誘變劑溶液引入植物體，也可對需要處理的器官進行注射或塗抹。應用的化學誘變劑濃度要適當（表 2）。處理時間以使受處理的器官、組織完成水合作用和能被誘變劑所浸透為度。化學誘變劑大都是潛在的致癌物質，使用時必須謹慎。

4. 物理因素 化學因素 生物因素引起基因突變的機理分別是什麼

都是使基因結構發生根本性改變。物理因素（射線等）會在細胞分裂染色體復制時影響復制進程，輻射嚴重時甚至可能損傷基因結構，導致細胞死亡。
化學因素基於對染色體復制相關酶活性的影響而對復制進程造成影響，造成基因結構的改變。
生物因素則是病毒等的遺傳物質為自我的復制更新而通過反轉錄等整合到宿主基因鏈上，造成基因突變。

5. 誘變育種的基本原理是什麼

誘變育種的基本原理是基因突變，主要包括染色體畸變和基因突變。誘變育種是利用各種被稱為誘變劑的物理因素和化學試劑處理微生物細胞，提高基因突變頻率，再通過適當的篩選方法獲得所需要的高產優質菌種的育種方法。

誘變育種存在的主要問題是有益突變頻率仍然較低，變異的方向和性質尚難控制。因此提高誘變效率，迅速鑒定和篩選突變體以及探索定向誘變的途徑。

(5)影響化學誘變效應的因素有哪些擴展閱讀：

誘變育種是指用物理、化學因素誘導動植物的遺傳特性發生變異，再從變異群體中選擇符合人們某種要求的單株/個體，進而培育成新的品種或種質的育種方法。它是繼選擇育種和雜交育種之後發展起來的一項現代育種技術。

應用較多的是輻射誘變，即用α射線、β射線、γ射線、Χ射線、中子和其他粒子、紫外輻射以及微波輻射等物理因素誘發變異。當通過輻射將能量傳遞到生物體內時，生物體內各種分子便產生電離和激發，接著產生許多化學性質十分活躍的自由原子或自由基團。

它們繼續相互反應，並與其周圍物質特別是大分子核酸和蛋白質反應，引起分子結構的改變。由此又影響到細胞內的一些生化過程，如 DNA合成的中止、各種酶活性的改變等，使各部分結構進一步深刻變化，其中尤其重要的是染色體損傷。

由於染色體斷裂和重接而產生的染色體結構和數目的變異即染色體突變，而DNA分子結構中鹼基的變化則造成基因突變。那些帶有染色體突變或基因突變的細胞，經過細胞世代將變異了的遺傳物質傳至性細胞或無性繁殖器官，即可產生生物體的遺傳變異。

6. 化學誘變劑的誘變機理是什麼為保證誘變效果應注意掌握哪些環節

誘變育種是指用物理、化學因素誘導動植物的遺傳特性發生變異，再從變異群體中選擇符合人們某種要求的單株/個體，進而培育成新的品種或種質的育種方法。它是繼選擇育種和雜交育種之後發展起來的一項現代育種技術。

方法
物理、化學誘變的方法及其機理如下述。
物理誘變
應用較多的是輻射誘變，即用α射線、β射線、γ射線、Χ射線、中子和其他粒子、紫外輻射以及微波輻射等物理因素誘發變異。當通過輻射將能量傳遞到生物體內時，生物體內各種分子便產生電離和激發，接著產生許多化學性質十分活躍的自由原子或自由基團。它們繼續相互反應，並與其周圍物質特別是大分子核酸和蛋白質反應，引起分子結構的改變。由此又影響到細胞內的一些生化過程，如 DNA合成的中止、各種酶活性的改變等，使各部分結構進一步深刻變化，其中尤其重要的是染色體損傷。由於染色體斷裂和重接而產生的染色體結構和數目的變異即染色體突變，而DNA分子結構中鹼基的變化則造成基因突變。那些帶有染色體突變或基因突變的細胞，經過細胞世代將變異了的遺傳物質傳至性細胞或無性繁殖器官，即可產生生物體的遺傳變異。 誘變處理的材料宜選用綜合性狀優良而只有個別缺點的品種、品系或雜種。由於材料的遺傳背景和對誘變因素的反應不同，出現有益突變的難易各異，因此進行誘變處理的材料要適當多樣化。由於不同科、屬、種及不同品種植物的輻射敏感性不同，其對誘變因素反應的強弱和快慢也各異。如十字花科白菜的敏感性小於禾本科的水稻、大麥，而水稻、大麥的敏感性又小於豆科的大豆。另外，輻射敏感性的大小還同植物的倍數性、發育階段、生理狀態和不同的器官組織等有關。如二倍體植物大於多倍體植物，大粒種子大於小粒種子，幼齡植株大於老齡植株，萌動種子大於休眠種子，性細胞大於體細胞等。根據誘變因素的特點和作物對誘變因素敏感性的大小，在正確選用處理材料的基礎上，選擇適宜的誘變劑量是誘變育種取得成效的關鍵（表 1）。適宜誘變劑量是指能夠最有效地誘發作物產生有益突變的劑量，一般用半致死劑量（LD50）表示。不同誘變因素採用不同的劑量單位。Χ、γ射線線吸收劑量以拉德(rad）或戈瑞（GY）為單位，照射劑量以倫琴（R）為單位，中子用注量表示。同時要注意單位時間的照射劑量（劑量率、注量率）以及處理的時間和條件。 輻照方法分外照射和內照射兩種，前者指被照射的植物接受來自外部的γ射線源、Χ射線源或中子源等輻射源輻照，這種方法簡便安全，可進行大量處理。後者指將放射性物質(如32P、35S等）引入植物體內進行輻照，此法容易造成污染，需要防護條件，而且被吸收的劑量也難以精確測定。干種子因便於大量處理和便於運輸、貯藏，用於輻照最為簡便。
化學誘變
化學誘變除能引起基因突變外，還具有和輻射相類似的生物學效應，如引起染色體斷裂等，常用於處理遲發突變，並對某特定的基因或核酸有選擇性作用。化學誘變劑主要有：①烷化劑。這類物質含有1個或多個活躍的烷基，能轉移到電子密度較高的分子中去，置換其他分子中的氫原子而使鹼基改變。常用的有甲基磺酸乙酯(EMS）、乙烯亞胺（EI）、亞硝基乙基脲烷（NEU）、亞硝基甲基脲烷（NMU）、硫酸二乙酯（DES）等。②核酸鹼基類似物。為一類與DNA鹼基相類似的化合物。滲入DNA後，可使DNA復制發生配對上的錯誤。常用的有5-溴尿嘧啶(BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR）等。③抗生素。如重氮絲氨酸、絲裂毒素C等，具有破壞DNA和核酸的能力，從而可造成染色體斷裂。 化學誘變主要用於處理種子，其次為處理植株。種子處理時，先在水中浸泡一定時間，或以干種子直接浸在一定濃度的誘變劑溶液中處理一定時間，水洗後立即播種，或先將種子乾燥、貯藏，以後播種。植株處理時，簡單的方法是在莖稈上切一淺口，用脫脂棉把誘變劑溶液引入植物體，也可對需要處理的器官進行或塗抹。應用的化學誘變劑濃度要適當（表 2）。處理時間以使受處理的器官、組織完成水合作用和能被誘變劑所浸透為度。化學誘變劑大都是潛在的致癌物質，使用時必須謹慎。