常用的物理诱变因子有哪些
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 20:17:08
常用的物理诱变因子有哪些
常用的物理诱变因子有哪些
常用的物理诱变因子有哪些
物理诱变
物理诱变剂主要有紫外线,X—射线,γ-射线,快中子,激光,微波,离子束等.
1紫外线
我们知道,DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在260nm,因此波长260nm的紫外辐射是最有效的诱变剂.对于紫外线的作用已有多种解释,但研究的比较清楚的一个作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接,二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响DNA的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失等[1].
2γ-射线
γ-射线属于电离辐射,是电磁波.一般具有很高的能量,能产生电离作用,因而能直接或间接地改变DNA结构.其直接效应是,脱氧核糖的碱基发生氧化,或脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键断裂,使得DNA的单链或双链键断裂.其间接效应是电离辐射使水或有机分子产生自由基,这些自由基与细胞中的溶质分子起作用,发生化学变化,作用于DNA分子而引起缺失和损伤.此外,电离辐射还能引起染色体畸变,发生染色体断裂,形成染色体结构的缺失、易位和倒位等[2].
3激光
激光在微生物诱变育种方面的研究与开发应用比较晚.激光诱变育种技术研究始于20世纪60年代,经过世界各国40多年的开发应用研究,不仅证明激光和普通光在本质上都是电磁波,它们发光的微观机制都与组成发光物质的原子、分子能量状态和变化密切相关.激光是一种与自然光不同的辐射光,它具有能量高度集中、颜色单一、方向性好、定向性强等特性.激光通过光效应、热效应和电磁效应的综合作用,能使生物的染色体断裂或形成片断,甚至易位和基因重组[3].
4微波
微波辐射属于一种低能电磁辐射,具有较强生物效应的频率范围在300MHz~300GHz,对生物体具有热效应和非热效应.其热效应是指它能引起生物体局部温度上升,从而引起生理生化反应;非热效应指在微波作用下,生物体会产生非温度关联的各种生理生化反应.在这两种效应的综合作用下,生物体会产生一系列突变效应.因而,微波也被用于多个领域的诱变育种,如农作物育种、禽兽育种和工业微生物育种,并取得了一定成果[4].
5离子束
离子注入是20世纪80年代初兴起的一项高新技术,主要用于金属材料表面的改性.1986年以来逐渐用于农作物育种,近年来在微生物育种中逐渐引入该技术.离子注入诱变是利用离子注入设备产生高能离子束(40~60keV)并注入生物体引起遗传物质的永久改变,然后从变异菌株中选育优良菌株的方法.离子束对生物体有能量沉积(即注入的离子与生物体大分子发生一系列碰撞并逐步失去能量,而生物大分子逐步获得能量进而发生键断裂、原子被击出位、生物大分子留下断键或缺陷的过程)和质量沉积(即注入的离子与生物大分子形成新的分子)双重作用,从而使生物体产生死亡、自由基间接损伤、染色体重复、易位、倒位或使DNA分子断裂、碱基缺失等多种生物学效应.因此,离子注入诱变可得到较高的突变率,且突变谱广,死亡率低,正突变率高,性状稳定[5].
X射线，伽玛射线，激光，低温等