物理誘變劑作用原理是什麼

❶ DNA凝膠電泳實驗中EB的作用EB即溴化乙錠，DNA誘變劑，作用機理是什麼

1溴化乙錠是一種高度靈敏的熒光染色劑，用於觀察瓊脂糖和聚丙烯醯胺凝膠中的DNA。

2溴化乙錠可以嵌入鹼基分子中,導致錯配。許多人認為溴化乙錠是強誘變劑,具有高致癌性。

溴化乙錠用標准302nm 紫外光透射儀激發並放射出橙紅色信號，可用Polaroid 底片或帶CCD 成像頭的凝膠成像處理系統拍攝。

溴化乙錠含有一個可以嵌入DNA堆積鹼基之間的一個三環平面基團。它與DNA的結合幾乎沒有鹼基序列特異性。在高離子強度的飽和溶液中，大約每2.5個鹼基插入一個溴化乙錠分子。當染料分子插入後，其平面基團與螺旋的軸線垂直並通過范德華力與上下鹼基相互作用。這個基團的固定位置及其與鹼基的密切接近，導致與DNA結合的染料呈現熒光，其熒光產率比游離溶液中染料有所增加。DNA吸收254nm處的紫外輻射並傳遞給染料，而被結合的染料本身吸收302nm和366nm的光輻射。這兩種情況下，被吸收的能量在可見光譜紅橙區的590nm處重新發射出來。由於溴化乙錠-DNA復合物的熒光產率比沒有結合DNA的染料高出20-30倍，所以當凝膠中含有游離的溴化乙錠（0.5ug/ml）時，可以檢測到少至10ng的DNA條帶。

❷ 什麼是誘變育種常用的誘變劑有哪些

用各種物理、化學的因素人工誘發基因突變進行的篩選，稱為誘變育種 誘變劑：物理：紫外，X射線，β射線，快中子等 化學：硫酸二乙酯（EDS），亞硝基胍等

❸ 誘變劑是什麼東西科學家用它做什麼

誘變劑
關鍵詞：物理誘變、化學誘變、誘變育種
凡是能引起生物體遺傳物質發生突然或根本的改變，使其基因突變或染色體畸變達到自然水平以上的物質，統稱為誘變劑。當各種誘變劑被人為地強加於地球環境中之後，生物基因的情報系統由於誘變劑的作用受到損傷而發生紊亂，不能正確地傳遞遺傳信息，具體地說就是發生了突變。那麼這類誘變劑則被認為是環境誘變劑。未經人工處理而發生的突變稱為自發突變；經過人工處理而發生的突變稱為誘發突變。

❹ 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。

❺ 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。

❻ 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。

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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。

❼ 雜交育種與誘變育種的區別

一、操作不同

雜交育種：雜交育種是將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中一起，再經過選擇和培育，獲得新品種。

誘變育種：誘變育種是利用物理或化學因素來處理生物，使生物產生基因突變，利用這些變異育成新品種。

二、原理不同

雜交育種：雜交育種的原理是基因重組。通過基因重組產生新的基因型，從而產生新的優良性狀。

誘變育種：誘變育種的原理是基因突變。

三、優點不同

雜交育種：雜交育種的優點是可以將兩個或多個優良性狀集中在一起。

誘變育種：誘變育種的優點是可以在較短時間內獲得更多的優良性狀。

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誘變育種的誘變劑種類：

1、物理誘變劑主要為各種射線，如紫外線、X射線、α射線、β射線、γ射線和超聲波等，其中以紫外線應用最廣。

2、化學誘變劑的種類較多，常用的有甲基磺酸乙酯(EMS)、亞硝基胍、亞硝酸、氮芥等。它們作用於微生物細胞後，能夠特異地與某些基團起作用，即引起物質的原發損傷和細胞代謝方式的改變，失去親株原有的特性，並建立起新的表型。

誘變劑的選擇主要是根據已經成功的經驗，誘變作用不但決定於誘變劑，還與菌種的種類和出發菌株的遺傳背景有關。一般對遺傳上不穩定的菌株，可採用溫和的誘變劑，或採用已見效果的誘變劑。

❽ 什麼是物理誘變

用物理因子使基因發生突變的過程。
物理誘變劑主要有紫外線，X—射線，γ-射線，快中子，激光，微波，離子束等。
1紫外線
我們知道，DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很強的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在260nm，因此波長260nm的紫外輻射是最有效的誘變劑.對於紫外線的作用已有多種解釋,但研究的比較清楚的一個作用是使DNA分子形成嘧啶二聚體,即兩個相鄰的嘧啶共價連接，二聚體出現會減弱雙鍵間氫鍵的作用,並引起雙鏈結構扭曲變形,阻礙鹼基間的正常配對,從而有可能引起突變或死亡.另外二聚體的形成,會妨礙雙鏈的解開,因而影響DNA的復制和轉錄.總之紫外輻射可以引起鹼基轉換、顛換、移碼突變或缺失等[1]。
2γ-射線
γ-射線屬於電離輻射,是電磁波.一般具有很高的能量,能產生電離作用,因而能直接或間接地改變DNA結構.其直接效應是,脫氧核糖的鹼基發生氧化,或脫氧核糖的化學鍵和糖-磷酸相連接的化學鍵斷裂,使得DNA的單鏈或雙鏈鍵斷裂.其間接效應是電離輻射使水或有機分子產生自由基,這些自由基與細胞中的溶質分子起作用,發生化學變化,作用於DNA分子而引起缺失和損傷.此外,電離輻射還能引起染色體畸變,發生染色體斷裂,形成染色體結構的缺失、易位和倒位等[2].
3激光
激光在微生物誘變育種方面的研究與開發應用比較晚。激光誘變育種技術研究始於20世紀60年代,經過世界各國40多年的開發應用研究,不僅證明激光和普通光在本質上都是電磁波,它們發光的微觀機制都與組成發光物質的原子、分子能量狀態和變化密切相關。激光是一種與自然光不同的輻射光,它具有能量高度集中、顏色單一、方向性好、定向性強等特性。激光通過光效應、熱效應和電磁效應的綜合作用,能使生物的染色體斷裂或形成片斷,甚至易位和基因重組[3]。
4微波
微波輻射屬於一種低能電磁輻射,具有較強生物效應的頻率范圍在300MHz~300GHz,對生物體具有熱效應和非熱效應。其熱效應是指它能引起生物體局部溫度上升,從而引起生理生化反應;非熱效應指在微波作用下,生物體會產生非溫度關聯的各種生理生化反應。在這兩種效應的綜合作用下,生物體會產生一系列突變效應。因而,微波也被用於多個領域的誘變育種,如農作物育種、禽獸育種和工業微生物育種,並取得了一定成果[4]。
5離子束
離子注入是20世紀80年代初興起的一項高新技術,主要用於金屬材料表面的改性。1986年以來逐漸用於農作物育種,近年來在微生物育種中逐漸引入該技術。離子注入誘變是利用離子注入設備產生高能離子束(40~60keV)並注入生物體引起遺傳物質的永久改變,然後從變異菌株中選育優良菌株的方法。離子束對生物體有能量沉積(即注入的離子與生物體大分子發生一系列碰撞並逐步失去能量,而生物大分子逐步獲得能量進而發生鍵斷裂、原子被擊出位、生物大分子留下斷鍵或缺陷的過程)和質量沉積(即注入的離子與生物大分子形成新的分子)雙重作用,從而使生物體產生死亡、自由基間接損傷、染色體重復、易位、倒位或使DNA分子斷裂、鹼基缺失等多種生物學效應。因此,離子注入誘變可得到較高的突變率,且突變譜廣,死亡率低,正突變率高,性狀穩定[5]。

❾ 誘變的物理誘變

物理誘變劑主要有紫外線，X—射線，γ-射線，快中子，激光，微波，離子束等。 常壓室溫等離子體（Atmospheric and Room Temperature Plasma）的簡稱，（縮寫為ARTP）能夠在大氣壓下產生溫度在25-40 °C之間的、具有高活性粒子（包括處於激發態的氦原子、氧原子、氮原子、OH自由基等）濃度的等離子體射流。按照熱力學平衡狀態，等離子體可分為三種：完全熱力學平衡等離子體（也稱高溫等離子體，其電子溫度（Te）、離子溫度（Ti）和中性粒子溫度（Tn）完全一致），局部熱力學平衡等離子體（也稱熱等離子體，Te≈Ti≈Tn=3×10~3×10），以及非熱力學平衡等離子體（也稱冷等離子體，其Te≥Ti，Ti≈Tn）。
大氣壓輝光放電（Atmospheric Pressure Glow Discharge，APGD）是一個被廣泛使用的、用來描述大氣壓條件下各種氣體放電冷等離子體的總稱。在各種大氣壓非平衡放電等離子體源中，採用裸露金屬電極結構的大氣壓射頻輝光放電（Radio Frequency Atmospheric Pressure Glow Discharge，RF APGD）等離子體源是近幾年提出的一種新的大氣壓輝光放電冷等離子體源。為了從生物技術應用的角度突出這種等離子體源的特點，採用常壓室溫等離子體即ARTP來代表這種RF APGD等離子體源。
科學研究表明，等離子體中的活性粒子作用於微生物，能夠使微生物細胞壁/ 膜的結構及通透性改變，並引起基因損傷，進而使微生物基因序列及其代謝網路顯著變化，最終導致微生物產生突變。與傳統誘變方法相比，採用ARTP能夠有效造成DNA多樣性的損傷，突變率高，並易獲得遺傳穩定性良好的突變株；
ARTP是常壓室溫等離子體（Atmospheric and Room Temperature Plasma）的簡稱，能夠在大氣壓下產生溫度在25-40 °C之間的、具有高活性粒子（包括處於激發態的氦原子、氧原子、氮原子、OH自由基等）濃度的等離子體射流。