遗传学常用诱变方法有哪些

① 诱导基因突变有哪些方式在现代遗传学研究中为何常通过诱发基因突变的形式来研究基因的功能

物理刺激，化学刺激，生物刺激以及紫外线照射等。

② 微生物育种的化学诱变

2.1.1 烷化剂
烷化剂能与一个或几个核酸碱基反应，引起DNA 复制时碱基配对的转换而发生遗传变异，常用的烷化剂有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍、乙烯亚胺、硫酸二乙酯等。
甲基磺酸乙酯（ethylmethane sulphonate,EMS) 是最常用的烷化剂，诱变率很高。它诱导的突变株大多数是点突变，该物质具有强烈致癌性和挥发性，可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。
N- 甲基- N'- 硝基- N- 亚硝基胍（NTG) 是一种超诱变剂，应用广泛，但有一定毒性，操作时应该注意。在碱性条件下，NTG 会形成重氮甲烷（CH2N2），它是引起致死和突变的主要原因。它的效应很可能是CH2N2 对DNA 的烷化作用引起的[2]。
硫酸二乙酯（DMS) 也很常用，但由于毒性太强，目前很少使用。乙烯亚胺，生产的较少，很难买到。使用浓度0.0001%~0.1%，高度致癌性，使用时需要使用缓冲液配置。
2.1.2 碱基类似物
碱基类似物分子结构类似天然碱基，可以掺入到DNA 分子中导致DNA 复制时产生错配，mRNA 转录紊乱，功能蛋白重组，表型改变。该类物质毒性相对较小，但负诱变率很高，往往不易得到好的突变体。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 对产色素菌（分枝杆菌T17- 2- 39） 细胞进行诱变，生物量平均提高22.5%.
2．1.3 无机化合物
诱变效果一般，危险性较小。常用的有氯化锂，白色结晶，使用时配成0.1%~0.5%的溶液，或者可以直接加到诱变固体培养基中，作用时间为30min～2d。亚硝酸易分解，所以现配现用。常用亚硝酸钠和盐酸制取，将亚硝酸钠配成0.01~0.1mol/L 的浓度，使用时加入等浓度等体积的盐酸即可。
2.1.4 其他
盐酸羟胺，一种还原剂，作用于C 上，使G- C 变为A- T。也较常用,使用浓度为0.1%～0.5%，作用时间60min～2h。
此外，诱变时将两种或多种诱变因子复合使用，或者重复使用同一种诱变因子，效果更佳。顾正华等[7]以谷氨酸棒杆菌ATCC- 13761 为出发菌株，经DMS 和NTG 多次诱变处理，获得一株L- 组氨酸产生菌。
2、诱变剂
2.1 诱变剂的选择
在选择诱变剂时，需要注意诱变剂的专一性，即某一诱变剂或诱变处理优先使基因组的某些部分发生突变而别的部分即使有也很少发生突变。对诱变剂专一性的分子基础不十分了解万尽管有关的修复途径必定对此有影响，但它们的关系并不那么简单，其它各种因素，包括诱变处理的环境条件也能影响突变类型。
工业遗传学家很难正确地预言改良某一菌种时需要何种类型的分子水平的突变。因此，为了产生类型尽可能多的突变体，最适当的方法是采用几种互补类型的诱变处理。远紫外无疑是所有诱变剂中最为合适的，似乎可以诱导所有已知的损伤类型。采取有效、安全的预防方法也很容易。在化学诱变剂中，液体试剂比粉末试剂更易进行安全操作。的另一个不利因素是它有产生紧密连锁的突变丛的趋势，尽管这种效应在某些体系中能成为有利条件。最后，必须认识到可能某些特异菌系用某些诱变剂是不能被诱变的。当然这一点通过测定易检出的突变体，如抗药性突变体或原养型回复突变体的诱变动力学可以相当容易地得到验证。[8]
2.2 诱变剂的剂量
从随机筛选的最佳效果看，诱变剂的最适剂量就是在用于筛选的存活群体中得到最高比例的所需要的突变体，因为这会使在测定效价的阶段更省力。
因此在菌株改良以前，为了决定所用诱变剂的最适剂量，并为突变性的增强技术打下基础，聪明的做法通常是测定不同诱变剂处理不同菌种时的突变动力学。用高单位突变本身来测定最适剂量有时是不可能的，因为这种突变的检测很困难。但如使用容易检出的标记如耐药标记，只要估计到方法的局限性，还是可以提供一些有价值的资料的。[9]

③ 怎样遗传育种呢

遗传育种就是应用遗传学的理论和方法来为育种服务。育种学是创造新品系的学科，也是遗传学的应用科学。遗传学是育种学最重要的一个科学基础，因为育种学的首要任务就是改造农业动物和植物的遗传性，创造新品种，以提高农业产品的数量和质量。

遗传学中的杂种优势理论是育种的理论基础。50年代我国广东的科技工作者首先选育出水稻“矮脚南特”，接着通过杂交途径开展矮化育种，并于1959年育成了耐肥、抗倒、高产的水稻良种“广六矮”，随后又培育出50多个矮秆良种。这是我国水稻育种史上的第一次突破。

遗传学上把遗传物质的偶然变化叫突变，但需要说明的是只有少数突变是有益的。由于自然突变频率低，所以在育种上可采用诱发突变的方法。现在在生产抗菌素的菌种和其他工业微生物(如酵母菌)的育种中，都已广泛利用诱变方法，取得了良好效果。在植物方面，用X射线、γ射线等处理水稻、小麦种子曾得到一些有益的突变。另外，化学育种、多倍体育种等都是在诱发突变的基础上形成的新的育种方法。

现在的遗传工程研究将为育种开辟一条崭新的途径。人们想从豆科植物细胞中提取某一片段DNA，用遗传工程的方法把它接入到非豆科植物中，产生出符合要求的重组DNA，形成可以省下氮肥的新品种。目前这一研究正在进行之中。

一方面，遗传学的理论和方法被应用来为育种服务；另一方面，育种方面的一些实践反过来也会丰富遗传育种理论。人们通过遗传育种把可遗传的变异选择下来，可创造出能适应新的环境、满足人们需要的新的生物类型。

④ 定点诱变技术经历了几个阶段目前最理想的定点诱变方法是什么叙述其操作过程。

定点诱变：可将病毒的随机突变纳入人们的规划之中，这一技术可将DNA基因组或RNA基因组的cDNA任何既定部位的核苷酸替换，或者使之缺失，或者插入另一段核苷酸。[1]
编辑本段方法
为达到这一目的，一般用分子杂交技术，即将含有特定位点变异的寡核苷酸通过分子杂交，导入载体DNA，再转化到载体中扩增杂交DNA，最后根据设计的分子标记，在一定条件下筛选突变株。由于PCR及核苷酸测序技术的日益普及，定点诱变在病毒学的应用更为方便，它可用于确定病毒基因的致病作用，也可用于研制具有免疫学标记的弱毒病毒疫苗等，受到普遍重视。许多病毒还可作为定点诱变所需的载体，根据不同目的可选用痘病毒、腺病毒、疱疹病毒、乳头瘤病毒、披膜病毒等。
在事先不了解特定核苷酸序列功能的情况下，通过定点诱变产物的分析，推测该序列编码的蛋白质性质及功能，这种利用基因序列资料反过来研究动物体内的遗传学效应的手段，称之为 反求遗传学，广泛应用于病毒的遗传变异研究。

⑤ 诱导基因突变有哪些方式在现代遗传学研究中为何常通过突变的形式来研究基因

诱发基因突变的方式有，物理因素如射线，化学因素，病毒因素，通过诱发基因突变可以改变生物性状。

⑥ 高中生物中常见的育种方法有哪些

高中生物中常见的育种方法：
1、诱变育种：（mutation breeding; selection by mutation）在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。诱变育种是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株/个体，进而培育成新的品种或种质的育种方法。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。
2、杂种优势育种：作物和家畜生产能力和强健性等一些对人类有利的性状，通过利用提高杂种优势，来对栽培作物和饲养动物的杂种进行育种称为杂种优势育种。由于杂种优势并不是牢固的，所以一般必须通过杂交来制备杂种。因此在杂种优势育种中，具备优良组合能力的亲本品种的培育，选定它们的组合，以及有效的杂种生产方法等就成为主要的课题。在杂交中，除人工杂交外，可以有效地利用雄性不育、自交不亲和性及雌性系等方法。根据亲本的组合方法，可以分成品种间杂交、自交系间杂交（单杂交、三系杂交、双杂交、多系杂交）品种和自交系之间的杂交（顶交）几种。美国的玉米，日本的蚕等都是利用杂种优势育种取得成果的代表性例子。
3、基因工程育种：随着 DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。
4、单倍体育种：单倍体育种（haploid breeding）是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（如用秋水仙素处理），从而使植物恢复正常染色体数。单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。
5、多倍体育种：多倍体（polyploid）是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体育种（polyploid breeding）利用人工诱变或自然变异等，通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料，用以选育符合人们需要的优良品种。
6、细胞融合：细胞融合(cell fusion)，细胞遗传学名词，是在自发或人工诱导下，两个不同基型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。细胞融合可作为一种实验方法被广泛适用于单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究。
7、核移植：核移植是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活、分裂并发育，让核供体的基因得到完全复制。培养一段时间后，在把发育中的卵母细胞移植到人或动物体内的方法。核移植的细胞来源主要分为：供体细胞来源和受体细胞的来源两种。核移植主要用于细胞移植和异种器官移植，细胞移植可以治疗由于细胞功能缺陷所引起的各种疾病。

⑦ 体细胞遗传学的方法

细胞融合
用灭活的病毒 （如仙台病毒）或化学药物（如聚乙二醇、葡聚糖）等处理细胞，可以促使细胞间发生融合而获得不同的细胞杂种。例如含有两个以上同种细胞核的同型核细胞、含有两个以上异种细胞核的异核细胞、含有由同种（或异种）细胞核融合成一个细胞核的种内（或种间）合核细胞、由不含细胞核的胞质体和完整细胞融合成的胞质杂种细胞以及由一种细胞的胞质体同另一种细胞的不含细胞质的核体融合成的重组细胞等。这些通过无性过程获得的细胞杂种除可以用以研究细胞核和细胞质对遗传信息的传递和表达所起作用以及肿瘤发生的机理等，还可在植物中用来克服远缘杂交的困难。
诱变
用诱发突变可研究突变机制，并可为细胞融合提供选择性标记。已经建立的突变细胞株的性状包括营养缺陷、温度敏感、抗辐射、抗病毒和抗药物等，在植物中还可以通过体细胞诱变进行育种。
融合细胞的选择方法
细胞融合和基因突变同属稀有事件，所以必须具备特定的选择方法才能从大量没有融合的细胞中分离已经融合的细胞。在动物细胞中最早出现而且应用最广泛的是HAT选择法。在这一方法中，一个亲本细胞株为次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶缺陷型（HGPRT-）；另一个亲本细胞株为胸腺嘧啶核苷激酶缺陷型（TK-），在含有次黄嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）、胸腺嘧定核苷（T）的HAT选择培养液中，上述亲本细胞都无法生存，只有融合以后的杂种细胞才能生长，因此可以有效地选择出杂种细胞。HAT选择法的原理是因为核酸合成有两条途径：①全合成途径，从一些小分子物质先合成嘌呤、嘧啶，最后合成核酸；②应急途径，通过HGPRT（次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转换酶）的催化作用把次黄嘌呤转化成次黄嘌呤核苷-磷酸（IMP），通过TK（胸腺嘧啶核苷激酶）的催化把胸腺嘧啶核苷转化成脱氧胸腺嘧啶核苷-磷酸（dTMP），再进一步合成核酸。HAT培养液中的氨基蝶呤（A）能阻断全合成途径，所以两个亲本细胞都不能在HAT培养基中生长，而只有经细胞融合后得到的杂种细胞同时具有了HGPRT和TK的酶活性才能利用培养液中的次黄嘌呤（H）和胸腺嘧啶核苷（T）通过应急途径合成核酸（见图）。同理，任何其他方法，只要具备能使两种亲本细胞不能单独生存而只有融合以后才能生存的条件，都可以用来进行融合细胞的选择。
排除或保留某一亲本染色体的方法
对于都是长期传代培养的小鼠和大鼠细胞株的融合细胞来讲，在传代过程中被不断排斥的是大鼠的染色体；小鼠和人的融合细胞中被排斥的则是人的染色体。可是如果用人体细胞株的细胞与未经长期传代培养的小鼠细胞进行融合，则融合细胞首先排斥小鼠染色体。在植物中，培养九个月以后的大豆和烟草杂种细胞株中大豆染色体全部保留，烟草染色体则被排除了一半。
根据染色体上某些基因的特性，可以得到选择性地排除某一染色体的杂种细胞，例如在人的第5号染色体上有一个白喉毒素受体蛋白基因，它使人体的杂种细胞对白喉毒素敏感。小鼠细胞中没有这一基因，所以能抗这种毒素。把人体和小鼠细胞的融合细胞培养在含有白喉毒素的培养液中，就能选择性地除去带有人体第5号染色体的杂种细胞。相反地也可以使融合细胞选择性地保留某一染色体。例如HGPRT基因位于人的X染色体上，所以能在HAT培养液中生长的融合细胞必定保留有人的X染色体。
染色体基因或细胞核的转移
把遗传物质引入某种生物的细胞是体细胞遗传学研究中的常用手段。外源遗传物质直接转化受体细胞的效率不高。把待转移的遗传物质用病毒、血影细胞、微细胞、脂质体等装载后则能提高引入受体细胞的效率。此外，也可以用极细的玻璃管把DNA直接注射到受体细胞的细胞核中。对于除去细胞壁后的植物细胞的原生质体来讲，也可以用上述种种方法引入DNA分子、噬菌体颗粒和细胞器等。除了转移染色体或染色体片段以外，有时需要转移整个细胞核，显微注射也是转移细胞核的常用方法。

⑧ 研究人类遗传学常用的方法有哪些

1.系谱法
2、双生子法
3、跟踪调查法
4、数据统计法
5、锡细胞遗传学方法
6、生物化学方法
7、种族差异
比较法
8、关联分析法
9、免疫学法
10、DNA分析法

⑨ 请介绍人工产生突变的各种方法，并举例说明突变在分子遗传学研究中的重要作用

物理方法：射线（紫外线、X光线、Y射线，中子线），激光微束，离子束，微波，超声波，热力等
化学诱变常用方法：浸渍法、涂抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。化学诱变剂（碱基类似物、烷化剂，移码诱变剂，硫酸二乙酯（DFS）、5-溴尿嘧 啶（5－BU）、氮芥（Nm）、N'广甲基N'亚硝基胍（NTG））。

生物方法：空间条件处理诱变，病原微生物诱变，转基因诱变
剪辑。