實驗三果蠅誘變開放實驗第一頁，共十二頁，2022年，8月28日果蠅誘變實驗設(shè)計實驗?zāi)康模翰捎梦锢矸?、化學(xué)法、生物法等多種實驗手段，使果蠅發(fā)生誘發(fā)突變，通過其遺傳現(xiàn)象找出突變的規(guī)律和特點。學(xué)會自主設(shè)計實驗，培養(yǎng)獨立思考和團隊合作精神，模擬科研訓(xùn)練。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日實驗材料：黑腹果蠅(Drosophila)第三頁，共十二頁，2022年，8月28日物理誘變劑的種類典型的物理誘變劑是不同種類的射線，常見的有X射線，r射線和中子，此外還有紫外線和β射線。X射線是種波長為1000－100埃的電離射線，是最早的誘變射線。r射線是一種波長更短的電離射線，其波長0.1－1埃，60CO和137CS是目前應(yīng)用最廣的r射線源。中子是不帶電粒子，在加速器或核反應(yīng)堆中得到能量范圍極廣的中子。252Cf自發(fā)裂變中子源可應(yīng)用誘發(fā)突變。β射線是電子或正電子的射線束，由32P和35S等放射性同位素直接發(fā)生的。透過植物組織能力弱，但電離密度大。當同位素溶液進入組織和細胞后作為內(nèi)照射而產(chǎn)生誘變作用。參考資料第四頁，共十二頁，2022年，8月28日誘變機理X射線和r射線都是能量較高的電磁波，能引起物質(zhì)的電離。當物體的某些較易受輻射敏感的部位受到射線的撞擊時，而發(fā)生離子化，可以引起DNA鏈斷裂，當修復(fù)時不能恢復(fù)到原狀就會出現(xiàn)突變。如果射線擊中染色體則可能導(dǎo)致斷裂，在修復(fù)時可能造成缺失、重復(fù)、倒位和易位等染色體畸變。中子不帶電，但當與生物體內(nèi)的原子核撞擊后，使原子核變換產(chǎn)生r射線等能量交換，從而影響DNA和染色體的改變。參考資料第五頁，共十二頁，2022年，8月28日誘變方法一般采用r圃，以60CO源為中心種植多種處理材料，并按材料材料與60CO源中心距離和照射時間來控制照射劑量。這種r圃對于誘變育種的應(yīng)用不是十分合適的，但作為植物對輻照的效應(yīng)以及輻射生物學(xué)等理論研究是十分有意義的。一般設(shè)設(shè)置較小的60CO室進行處理。除了處理植株或植株的局部，也可以處理種子以及花粉。處理花粉的優(yōu)點是產(chǎn)生突變不至于形成嵌合體，但花粉的存活時間短暫不易進行處理。（目前，這個問題似乎可以解決。根據(jù)趙永亮（1998）年花粉離體培養(yǎng)結(jié)果表明，玉米新鮮花粉可在常溫下儲存在液體石蠟油中2.5小時,而對其花粉活力沒有影響。）參考資料第六頁，共十二頁，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑種類早在1948年，Gustafsson等曾用芥子氣處理大麥獲得突變體。1967年Nilan用硫酸二乙酯處理大麥種子育成了矮稈、高產(chǎn)品種Luther。此后化學(xué)誘變劑的以及和應(yīng)用就逐漸發(fā)展起來。目前較公認的最有效和應(yīng)用較多的是烷化劑和疊氮化物兩類。烷化劑中仍以甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES)和乙烯亞胺(EI)等類型的化合物應(yīng)用較多，疊氮化合物則以疊氮化鈉(NaN3)研究和應(yīng)用較多。參考資料第七頁，共十二頁，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑誘變機理烷化劑

指具有烷化功能的化合物,帶有一個或多個活性烷基,該烷基轉(zhuǎn)移到一個電子密度較高的分子上,可置換堿基中的氧原子，堿基被烷化后，DNA在復(fù)制時會導(dǎo)致配對錯誤，產(chǎn)生突變。疊氮化鈉一種動植物的呼吸抑制劑，可使復(fù)制中的DNA的堿基發(fā)生替換，從而導(dǎo)致突變體的發(fā)生，是目前誘變率高而安全的一種誘變劑。參考資料第八頁，共十二頁，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑的處理方法利用化學(xué)誘變劑處理種子較為普遍，其方法是直接把種子浸泡在含有化學(xué)試劑的溶液中，可以誘發(fā)各類體細胞突變。一般來說，玉米種子的處理效果較差，因為成熟的玉米籽粒胚中具有分開的、已定型的雄花和雌穗原基細胞，并且在突變發(fā)生過程中容易產(chǎn)生細胞間的競爭，使突變細胞受到抑制或消亡，被排斥在生殖過程之外。參考資料第九頁，共十二頁，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑的處理方法用含有化學(xué)藥劑的石蠟油處理玉米花粉是目前已知的最有效的方法。以EMS為例，具體的處理方法步驟如下：用EMS與輕質(zhì)石蠟油混合，制備成濃度為0.1-0.2%EMS處理液；在適當?shù)臅r間，收集玉米新鮮花粉，在一個帶蓋的瓶中，把花粉與EMS處理液混合；最后用一把小號毛刷，把被處理花粉涂到選好的雌穗花絲上。參考資料第十頁，共十二頁，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑的特點有：誘發(fā)突變率較高，而染色體畸變較少，并且誘變范圍廣。對處理材料損傷輕，有的化學(xué)誘變劑只限于DNA的某些特定部位發(fā)生變異。大部分有效的化學(xué)誘變劑較物理誘變劑的生物損傷大，容易引起生活力和可育性下降。參考資料第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日誘變育種的一般步驟處理材料的選擇誘變劑量的選擇用60CO-r射線輻照自交系時，劑量為135-190Gy，輻照雜交種時，劑量為200-320Gy為宜。UV處