遺傳學常用誘變方法有哪些

① 誘導基因突變有哪些方式在現代遺傳學研究中為何常通過誘發基因突變的形式來研究基因的功能

物理刺激，化學刺激，生物刺激以及紫外線照射等。

② 微生物育種的化學誘變

2.1.1 烷化劑
烷化劑能與一個或幾個核酸鹼基反應，引起DNA 復制時鹼基配對的轉換而發生遺傳變異，常用的烷化劑有甲基磺酸乙酯、亞硝基胍、乙烯亞胺、硫酸二乙酯等。
甲基磺酸乙酯（ethylmethane sulphonate,EMS) 是最常用的烷化劑，誘變率很高。它誘導的突變株大多數是點突變，該物質具有強烈致癌性和揮發性，可用5%硫代硫酸鈉作為終止劑和解毒劑。
N- 甲基- N'- 硝基- N- 亞硝基胍（NTG) 是一種超誘變劑，應用廣泛，但有一定毒性，操作時應該注意。在鹼性條件下，NTG 會形成重氮甲烷（CH2N2），它是引起致死和突變的主要原因。它的效應很可能是CH2N2 對DNA 的烷化作用引起的[2]。
硫酸二乙酯（DMS) 也很常用，但由於毒性太強，目前很少使用。乙烯亞胺，生產的較少，很難買到。使用濃度0.0001%~0.1%，高度致癌性，使用時需要使用緩沖液配置。
2.1.2 鹼基類似物
鹼基類似物分子結構類似天然鹼基，可以摻入到DNA 分子中導致DNA 復制時產生錯配，mRNA 轉錄紊亂，功能蛋白重組，表型改變。該類物質毒性相對較小，但負誘變率很高，往往不易得到好的突變體。主要有5- 氟尿嘧啶（5- FU) 、5- 溴尿嘧啶（5- BU) 、6- 氯嘌呤等。程世清等[25]用5- BU 對產色素菌（分枝桿菌T17- 2- 39） 細胞進行誘變，生物量平均提高22.5%.
2．1.3 無機化合物
誘變效果一般，危險性較小。常用的有氯化鋰，白色結晶，使用時配成0.1%~0.5%的溶液，或者可以直接加到誘變固體培養基中，作用時間為30min～2d。亞硝酸易分解，所以現配現用。常用亞硝酸鈉和鹽酸製取，將亞硝酸鈉配成0.01~0.1mol/L 的濃度，使用時加入等濃度等體積的鹽酸即可。
2.1.4 其他
鹽酸羥胺，一種還原劑，作用於C 上，使G- C 變為A- T。也較常用,使用濃度為0.1%～0.5%，作用時間60min～2h。
此外，誘變時將兩種或多種誘變因子復合使用，或者重復使用同一種誘變因子，效果更佳。顧正華等[7]以谷氨酸棒桿菌ATCC- 13761 為出發菌株，經DMS 和NTG 多次誘變處理，獲得一株L- 組氨酸產生菌。
2、誘變劑
2.1 誘變劑的選擇
在選擇誘變劑時，需要注意誘變劑的專一性，即某一誘變劑或誘變處理優先使基因組的某些部分發生突變而別的部分即使有也很少發生突變。對誘變劑專一性的分子基礎不十分了解萬盡管有關的修復途徑必定對此有影響，但它們的關系並不那麼簡單，其它各種因素，包括誘變處理的環境條件也能影響突變類型。
工業遺傳學家很難正確地預言改良某一菌種時需要何種類型的分子水平的突變。因此，為了產生類型盡可能多的突變體，最適當的方法是採用幾種互補類型的誘變處理。遠紫外無疑是所有誘變劑中最為合適的，似乎可以誘導所有已知的損傷類型。採取有效、安全的預防方法也很容易。在化學誘變劑中，液體試劑比粉末試劑更易進行安全操作。的另一個不利因素是它有產生緊密連鎖的突變叢的趨勢，盡管這種效應在某些體系中能成為有利條件。最後，必須認識到可能某些特異菌系用某些誘變劑是不能被誘變的。當然這一點通過測定易檢出的突變體，如抗葯性突變體或原養型回復突變體的誘變動力學可以相當容易地得到驗證。[8]
2.2 誘變劑的劑量
從隨機篩選的最佳效果看，誘變劑的最適劑量就是在用於篩選的存活群體中得到最高比例的所需要的突變體，因為這會使在測定效價的階段更省力。
因此在菌株改良以前，為了決定所用誘變劑的最適劑量，並為突變性的增強技術打下基礎，聰明的做法通常是測定不同誘變劑處理不同菌種時的突變動力學。用高單位突變本身來測定最適劑量有時是不可能的，因為這種突變的檢測很困難。但如使用容易檢出的標記如耐葯標記，只要估計到方法的局限性，還是可以提供一些有價值的資料的。[9]

③ 怎樣遺傳育種呢

遺傳育種就是應用遺傳學的理論和方法來為育種服務。育種學是創造新品系的學科，也是遺傳學的應用科學。遺傳學是育種學最重要的一個科學基礎，因為育種學的首要任務就是改造農業動物和植物的遺傳性，創造新品種，以提高農業產品的數量和質量。

遺傳學中的雜種優勢理論是育種的理論基礎。50年代我國廣東的科技工作者首先選育出水稻「矮腳南特」，接著通過雜交途徑開展矮化育種，並於1959年育成了耐肥、抗倒、高產的水稻良種「廣六矮」，隨後又培育出50多個矮稈良種。這是我國水稻育種史上的第一次突破。

遺傳學上把遺傳物質的偶然變化叫突變，但需要說明的是只有少數突變是有益的。由於自然突變頻率低，所以在育種上可採用誘發突變的方法。現在在生產抗菌素的菌種和其他工業微生物(如酵母菌)的育種中，都已廣泛利用誘變方法，取得了良好效果。在植物方面，用X射線、γ射線等處理水稻、小麥種子曾得到一些有益的突變。另外，化學育種、多倍體育種等都是在誘發突變的基礎上形成的新的育種方法。

現在的遺傳工程研究將為育種開辟一條嶄新的途徑。人們想從豆科植物細胞中提取某一片段DNA，用遺傳工程的方法把它接入到非豆科植物中，產生出符合要求的重組DNA，形成可以省下氮肥的新品種。目前這一研究正在進行之中。

一方面，遺傳學的理論和方法被應用來為育種服務；另一方面，育種方面的一些實踐反過來也會豐富遺傳育種理論。人們通過遺傳育種把可遺傳的變異選擇下來，可創造出能適應新的環境、滿足人們需要的新的生物類型。

④ 定點誘變技術經歷了幾個階段目前最理想的定點誘變方法是什麼敘述其操作過程。

定點誘變：可將病毒的隨機突變納入人們的規劃之中，這一技術可將DNA基因組或RNA基因組的cDNA任何既定部位的核苷酸替換，或者使之缺失，或者插入另一段核苷酸。[1]
編輯本段方法
為達到這一目的，一般用分子雜交技術，即將含有特定位點變異的寡核苷酸通過分子雜交，導入載體DNA，再轉化到載體中擴增雜交DNA，最後根據設計的分子標記，在一定條件下篩選突變株。由於PCR及核苷酸測序技術的日益普及，定點誘變在病毒學的應用更為方便，它可用於確定病毒基因的致病作用，也可用於研製具有免疫學標記的弱毒病毒疫苗等，受到普遍重視。許多病毒還可作為定點誘變所需的載體，根據不同目的可選用痘病毒、腺病毒、皰疹病毒、乳頭瘤病毒、披膜病毒等。
在事先不了解特定核苷酸序列功能的情況下，通過定點誘變產物的分析，推測該序列編碼的蛋白質性質及功能，這種利用基因序列資料反過來研究動物體內的遺傳學效應的手段，稱之為 反求遺傳學，廣泛應用於病毒的遺傳變異研究。

⑤ 誘導基因突變有哪些方式在現代遺傳學研究中為何常通過突變的形式來研究基因

誘發基因突變的方式有，物理因素如射線，化學因素，病毒因素，通過誘發基因突變可以改變生物性狀。

⑥ 高中生物中常見的育種方法有哪些

高中生物中常見的育種方法：
1、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。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。
2、雜種優勢育種：作物和家畜生產能力和強健性等一些對人類有利的性狀，通過利用提高雜種優勢，來對栽培作物和飼養動物的雜種進行育種稱為雜種優勢育種。由於雜種優勢並不是牢固的，所以一般必須通過雜交來制備雜種。因此在雜種優勢育種中，具備優良組合能力的親本品種的培育，選定它們的組合，以及有效的雜種生產方法等就成為主要的課題。在雜交中，除人工雜交外，可以有效地利用雄性不育、自交不親和性及雌性系等方法。根據親本的組合方法，可以分成品種間雜交、自交系間雜交（單雜交、三系雜交、雙雜交、多系雜交）品種和自交系之間的雜交（頂交）幾種。美國的玉米，日本的蠶等都是利用雜種優勢育種取得成果的代表性例子。
3、基因工程育種：隨著 DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，特別是當人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉錄表達的以後，生物學家不再僅僅滿足於探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。如果將一種生物的 DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的願望，設計出新的遺傳物質並創造出新的生物類型，這與過去培育生物繁殖後代的傳統做法完全不同。這種做法就像技術科學的工程設計，按照人類的需要把這種生物的這個「基因」與那種生物的那個「基因」重新「施工」，「組裝」成新的基因組合，創造出新的生物。這種完全按照人的意願，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就稱為「基因工程」，或者說是「遺傳工程」。
4、單倍體育種：單倍體育種（haploid breeding）是植物育種手段之一。即利用植物組織培養技術（如花葯離體培養等）誘導產生單倍體植株，再通過某種手段使染色體組加倍（如用秋水仙素處理），從而使植物恢復正常染色體數。單倍體是具有體細胞染色體數為本物種配子染色體數的生物個體。
5、多倍體育種：多倍體（polyploid）是指由受精卵發育而來並且體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。多倍體育種（polyploid breeding）利用人工誘變或自然變異等，通過細胞染色體組加倍獲得多倍體育種材料，用以選育符合人們需要的優良品種。
6、細胞融合：細胞融合(cell fusion)，細胞遺傳學名詞，是在自發或人工誘導下，兩個不同基型的細胞或原生質體融合形成一個雜種細胞。基本過程包括細胞融合形成異核體(heterokaryon)、異核體通過細胞有絲分裂進行核融合、最終形成單核的雜種細胞。細胞融合可作為一種實驗方法被廣泛適用於單克隆抗體的制備，膜蛋白的研究。
7、核移植：核移植是將供體細胞核移入去核的卵母細胞中，使後者不經精子穿透等有性過程即可被激活、分裂並發育，讓核供體的基因得到完全復制。培養一段時間後，在把發育中的卵母細胞移植到人或動物體內的方法。核移植的細胞來源主要分為：供體細胞來源和受體細胞的來源兩種。核移植主要用於細胞移植和異種器官移植，細胞移植可以治療由於細胞功能缺陷所引起的各種疾病。

⑦ 體細胞遺傳學的方法

細胞融合
用滅活的病毒 （如仙台病毒）或化學葯物（如聚乙二醇、葡聚糖）等處理細胞，可以促使細胞間發生融合而獲得不同的細胞雜種。例如含有兩個以上同種細胞核的同型核細胞、含有兩個以上異種細胞核的異核細胞、含有由同種（或異種）細胞核融合成一個細胞核的種內（或種間）合核細胞、由不含細胞核的胞質體和完整細胞融合成的胞質雜種細胞以及由一種細胞的胞質體同另一種細胞的不含細胞質的核體融合成的重組細胞等。這些通過無性過程獲得的細胞雜種除可以用以研究細胞核和細胞質對遺傳信息的傳遞和表達所起作用以及腫瘤發生的機理等，還可在植物中用來克服遠緣雜交的困難。
誘變
用誘發突變可研究突變機制，並可為細胞融合提供選擇性標記。已經建立的突變細胞株的性狀包括營養缺陷、溫度敏感、抗輻射、抗病毒和抗葯物等，在植物中還可以通過體細胞誘變進行育種。
融合細胞的選擇方法
細胞融合和基因突變同屬稀有事件，所以必須具備特定的選擇方法才能從大量沒有融合的細胞中分離已經融合的細胞。在動物細胞中最早出現而且應用最廣泛的是HAT選擇法。在這一方法中，一個親本細胞株為次黃嘌呤-鳥嘌呤-磷酸核糖轉移酶缺陷型（HGPRT-）；另一個親本細胞株為胸腺嘧啶核苷激酶缺陷型（TK-），在含有次黃嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）、胸腺嘧定核苷（T）的HAT選擇培養液中，上述親本細胞都無法生存，只有融合以後的雜種細胞才能生長，因此可以有效地選擇出雜種細胞。HAT選擇法的原理是因為核酸合成有兩條途徑：①全合成途徑，從一些小分子物質先合成嘌呤、嘧啶，最後合成核酸；②應急途徑，通過HGPRT（次黃嘌呤-鳥嘌呤-磷酸核糖轉換酶）的催化作用把次黃嘌呤轉化成次黃嘌呤核苷-磷酸（IMP），通過TK（胸腺嘧啶核苷激酶）的催化把胸腺嘧啶核苷轉化成脫氧胸腺嘧啶核苷-磷酸（dTMP），再進一步合成核酸。HAT培養液中的氨基蝶呤（A）能阻斷全合成途徑，所以兩個親本細胞都不能在HAT培養基中生長，而只有經細胞融合後得到的雜種細胞同時具有了HGPRT和TK的酶活性才能利用培養液中的次黃嘌呤（H）和胸腺嘧啶核苷（T）通過應急途徑合成核酸（見圖）。同理，任何其他方法，只要具備能使兩種親本細胞不能單獨生存而只有融合以後才能生存的條件，都可以用來進行融合細胞的選擇。
排除或保留某一親本染色體的方法
對於都是長期傳代培養的小鼠和大鼠細胞株的融合細胞來講，在傳代過程中被不斷排斥的是大鼠的染色體；小鼠和人的融合細胞中被排斥的則是人的染色體。可是如果用人體細胞株的細胞與未經長期傳代培養的小鼠細胞進行融合，則融合細胞首先排斥小鼠染色體。在植物中，培養九個月以後的大豆和煙草雜種細胞株中大豆染色體全部保留，煙草染色體則被排除了一半。
根據染色體上某些基因的特性，可以得到選擇性地排除某一染色體的雜種細胞，例如在人的第5號染色體上有一個白喉毒素受體蛋白基因，它使人體的雜種細胞對白喉毒素敏感。小鼠細胞中沒有這一基因，所以能抗這種毒素。把人體和小鼠細胞的融合細胞培養在含有白喉毒素的培養液中，就能選擇性地除去帶有人體第5號染色體的雜種細胞。相反地也可以使融合細胞選擇性地保留某一染色體。例如HGPRT基因位於人的X染色體上，所以能在HAT培養液中生長的融合細胞必定保留有人的X染色體。
染色體基因或細胞核的轉移
把遺傳物質引入某種生物的細胞是體細胞遺傳學研究中的常用手段。外源遺傳物質直接轉化受體細胞的效率不高。把待轉移的遺傳物質用病毒、血影細胞、微細胞、脂質體等裝載後則能提高引入受體細胞的效率。此外，也可以用極細的玻璃管把DNA直接注射到受體細胞的細胞核中。對於除去細胞壁後的植物細胞的原生質體來講，也可以用上述種種方法引入DNA分子、噬菌體顆粒和細胞器等。除了轉移染色體或染色體片段以外，有時需要轉移整個細胞核，顯微注射也是轉移細胞核的常用方法。

⑧ 研究人類遺傳學常用的方法有哪些

1.系譜法
2、雙生子法
3、跟蹤調查法
4、數據統計法
5、錫細胞遺傳學方法
6、生物化學方法
7、種族差異
比較法
8、關聯分析法
9、免疫學法
10、DNA分析法

⑨ 請介紹人工產生突變的各種方法，並舉例說明突變在分子遺傳學研究中的重要作用

物理方法：射線（紫外線、X光線、Y射線，中子線），激光微束，離子束，微波，超聲波，熱力等
化學誘變常用方法：浸漬法、塗抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。化學誘變劑（鹼基類似物、烷化劑，移碼誘變劑，硫酸二乙酯（DFS）、5-溴尿嘧 啶（5－BU）、氮芥（Nm）、N'廣甲基N'亞硝基胍（NTG））。

生物方法：空間條件處理誘變，病原微生物誘變，轉基因誘變
剪輯。