果蠅誘變，外文名Drosophila，通過X射線和r射線對果蠅進行試驗，來研究DNA的突變。
基本介紹
- 中文名：果蠅誘變
- 外文名：Drosophila
- 實驗手段：物理法、化學法、生物
- 實驗目的：培養獨立思考和團隊合作精神
實驗目的,實驗材料,誘變機理,誘變方法,
實驗目的
採用物理法、化學法、生物法等多種實驗手段，使果蠅發生誘發突變，通過其遺傳現象找出突變的規律和特點。學會自主設計實驗，培養獨立思考和團隊合作精神，模擬科研訓練。
實驗材料
黑腹果蠅(Drosophila)
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是目前套用最廣的r射線源。
中子是不帶電粒子，在加速器或核反應堆中得到能量範圍極廣的中子。252Cf自發裂變中子源可套用誘發突變。
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後作為內照射而產生誘變作用。
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，而發生離子化，可以引起DNA鏈斷裂，當修復時不能恢復到原狀就會出現突變。如果射線擊中染色體則可能導致斷裂，在修復時可能造成缺失、重複、倒位和易位等染色體畸變。中子不帶電，但當與生物體內的原子核撞擊後，使原子核變換產生r射線等能量交換，從而影響DNA和染色體的改變。
誘變方法
一般採用r圃，以60CO源為中心種植多種處理材料，並按材料材料與60CO源中心距離和照射時間來控制照射劑量。這種r圃對於誘變育種的套用不是十分合適的，但作為植物對輻照的效應以及輻射生物學等理論研究是十分有意義的。一般設設定較小的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。處理花粉的優點是產生突變不至於形成嵌合體，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。根據趙永亮（1998）年花粉離體培養結果表明，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。）
化學誘變劑種類
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、高產品種Luther。此後化學誘變劑的以及和套用就逐漸發展起來。目前較公認的最有效和套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)等類型的化合物套用較多，疊氮化合物則以疊氮化鈉(NaN3)研究和套用較多。
化學誘變劑誘變機理
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,該烷基轉移到一個電子密度較高的分子上,可置換鹼基中的氧原子，鹼基被烷化後，DNA在複製時會導致配對錯誤，產生突變。
疊氮化鈉 一種動植物的呼吸抑制劑，可使複製中的DNA的鹼基發生替換，從而導致突變體的發生，是目前誘變率高而安全的一種誘變劑。
化學誘變劑的處理方法
利用化學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試劑的溶液中，可以誘發各類體細胞突變。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，並且在突變發生過程中容易產生細胞間的競爭，使突變細胞受到抑制或消亡，被排斥在生殖過程之外。
用含有化學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與輕質石蠟油混合，製備成濃度為0.1-0.2%EMS處理液；在適當的時間，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；最後用一把小號毛刷，把被處理花粉塗到選好的雌穗花絲上。
化學誘變劑的特點
誘發突變率較高，而染色體畸變較少，並且誘變範圍廣。
對處理材料損傷輕，有的化學誘變劑只限於DNA的某些特定部位發生變異。
大部分有效的化學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。
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處理？分鐘
在EMS化學誘變處理45分鐘的條件下，以1-2×10－3濃度為宜。
疊氮化鈉10µg/ml
M1、M2、M3突變性狀與選擇
