常用化學誘變劑的種類及作用機制
（壹）烷化劑
是栽培作物誘發突變的最重要的壹類誘變劑。藥劑帶有壹個或多個活潑的烷基。通過烷基置換，取代其它分子的氫原子稱為"烷化作用"所以這類物質稱烷化劑。
烷化劑分為以下幾類：
1. 烷基磺酸鹽和烷基硫酸鹽
代表藥劑：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES）
2. 亞硝基烷基化合物
代表藥劑：亞硝基乙基脲（NEH）、N-亞硝基-N-乙基脲烷（NEU）
3. 次乙胺和環氧乙烷類
代表藥劑：乙烯亞胺（EI）
4. 芥子氣類
氮芥類、硫芥類
烷化劑的作用機制--烷化作用 作用重點是核酸，導致DNA斷裂、缺失或修補。
（二）核酸堿基類似物
這類化合物具有與DNA堿基類似的結構。
代表藥劑：
5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR） 為胸腺嘧啶（T）的類似物
2-氨基嘌呤（AP） 為腺嘌呤（A）的類似物
馬來酰肼（MH） 為尿嘧啶（U）的異構體
作用機制：作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去，使DNA復制時發生配對錯誤，從而引起有機體變異。
（三）其它誘變劑
亞硝酸 能使嘌呤或嘧啶脫氨，改變核酸結構和性質，造成DNA復制紊亂。HNO2還能造成DNA雙鏈間的交聯而引起遺傳效應。
疊氮化鈉(NaN3) 是壹種呼吸抑制劑，能引起基因突變，可獲得較高的突變頻率，而且無殘毒。
以下是具體的使用方法，希望對妳有點作用！！！！！！！！！！
化學誘變劑的劑量主要決定於其濃度和處理時間。
化學誘變劑都具毒性，其中90%以上是致癌物質或極毒藥品，使用時要格外小心，不能宜接用口吸，避免與皮膚直接接觸，不僅要註意自身安全，也要防上汙染環境，造成公害。
壹、堿基類似物
用於誘發突變的堿基類似物有5-BU、5-FU、BUdr、5－IU等他們是胸腺嘧啶的結構類似物，AP、6-MP是腺嘌呤的給、結構類似物。最常用是5－BU和AP。
當將這類物質加人到培養基中，在繁殖過程中可以摻人到細菌DNA分子中，不影響DNA的復制。它們的誘變作用是取代核酸分子中堿基的位置，再通過DNA的復制，引起突變，困此，也叫摻人誘變劑。顯然這壹類誘變劑要求微生物細胞必頓處在代謝的旺盛期，才能獲得最佳的誘變效果。
（壹）堿基類似物的誘變機制
正常的堿基存在著同分異構體，互變異構現象在嘧啶分子中以酮式和烯醇式的形式出現，而嘌呤分子中以氨基和亞氨基互為變構的形式出現、壹般互變異構現象在堿基類似物中比正常DNA堿基中頻率更高。
5-BU 導致A：T堿基對轉換為GC堿基
2-氨基嘌呤也可以誘發DNA分子中A：T－ G：C或G：C－ A：T的轉換。
（二）堿基類似物的誘變處理方法（以5-BU為例）
1．單獨處理
將微生物液體培養到對數期．離心除去培養液，加入生理鹽水或緩沖液．饑餓培養8-10h，消耗其體內的貯存物質、將5-BU加入到經饑餓培養的培養液中，處理濃度為25-40ug／ml，溫合均勻．取0.1-0.2ml菌懸液加人到瓊脂培養基上塗布培養。在適宜溫度下，使之在生長過程中誘變處理。培養後挑取單菌落，進行篩選。如果是處理真菌、放線菌孢子，則要提高5-BU的濃度，常處理濃度為 0.1mg／ml。
2．與輻射線復合處理
據報道；如果菌體先用5-BU等堿基類似物進行處理，使它們首先滲人到DNA分予中，然後用輻射線照射，誘變效果會比單獨使用射線要好。因此堿基類似物也是壹種輻射誘變的增敏劑。從而提高突變率。
二、烷化劑
（壹）烷化劑的作用機制
烷化劑分單功能烷化劑和雙功能或多功能烷化劑兩大類。前者僅壹個烷化基團，對生物毒性小，誘變效應大。後者具有兩個或多個烷化基團，毒性大，致死率高，誘變效應較差。主要原因是雙功能烷化劑有硫芥、氮芥。
烷化劑主要是通過烷化基團使DNA分子上的堿基及磷酸部分烷化，DNA復制時導致堿基配對錯誤而引起突變，堿基中容易發生烷化作用的是嘌呤類。其中鳥嘌呤N7是最易起反應的位點，幾乎可以和所有烷化劑起烷化作用；此外，DNA分子中比較多的烷化位點是鳥嘌呤O6和胸腺嘧啶O4，這些可能都是引起突變的主要位點。其次引起烷化的位點是鳥嘌呤N3、腺嘌呤N2，腺嘌呤N7和胞嘧啶N3。這些位點引起堿基置換的僅占烷化作用的10％左右。因此，由這些位點改變所引起的突變僅是少數。
烷化劑也能造成磷酸和核糖之間的***價鍵斷裂，而造成突變。
（二）烷化劑的性質
溶液烷化劑的性質比較活潑，不太穩定，在水溶液中容易發生分解。它們大部分半衰期很短，其長短與溫反、溶液PH關系很大。因此，化學誘變劑要現用現配還要避光。配制烷化劑時，要采用合適的出緩沖液。 有毒！！！！
（三）常用的烷化劑
亞硝基胍（NTG）
黃色晶體物質，性質不穩定，容易光解，黃色變為綠色時，誘變效應際低。
有超誘變劑之稱，常用緩沖溶液有磷酸緩沖液和Tri緩沖液。
誘變處理方法：
①用壹定值的磷酸緩沖液或Tri緩沖液洗制成菌懸液。②NTG母液：配制需加助溶劑甲酰胺或丙酮少許，然後加緩沖液，其比例為緩沖液9ml：NTG丙酮溶液lml，濃度為NTG 1mg/ml ；使用時取母液0.2ml + 菌懸液1.8ml，NTG終濃度為100ug/ ml。壹般隨菌種不同而異，細菌壹般為100-1000 ug/ ml，放線菌、真菌為l000-3000 ug/ ml。③放線菌在生長適宜的溫度下培養，（細菌30-35℃、真菌25-28℃、放線菌30-32℃）處理若幹時間，壹般細菌20-60min,孢子90-120 min④終止反應。冷的生理鹽水50倍稀釋處理，或經過離心洗滌處理，作壹定稀釋度分離於平皿。如果是細菌，把後培養基按壹定濃度加入到菌體沈澱物中，振蕩培養1.5-2h，經2-3次細胞分裂，再塗平皿。
處理完畢後，馬上把接觸過NTG的器皿用NaOH浸泡處理。
NTG除以上直接以溶液處理外，還可以按以下方法誘變處理，搖瓶振蕩處理：在接菌後的培養基中加人5-10 ug/ ml NTG．並加幾滴吐溫60或吐溫80，使成乳化狀（註意吐溫對該菌生長是否有影響）；在平皿上生長過程處理：如果將NTG、瓊脂和菌體混合制成平板，NTG濃度為10-50 ug/ ml。或將瓊脂培養基制成平板．然後將NTG和菌體混合塗抹平析，此時NTG濃度為10-20 ug/ ml。
經後培養的培養液．除部分進行平皿分離外。剩余的培養液可以加人適量的藥物，保存於冰箱內數天。如日本有人把經過NTG處理後的大腸桿菌培養液，用50％甘油（最終濃度為12.5％）於-40℃、-80℃保存。在以後數天內隨時可取出融化，稀釋分離，突變體死亡很少。
據報道．無論是用輻射處理，還是用化學誘變劑處理後的菌懸液或後增養液，浸在冰浴中2-3h，試驗的重復性很好。認為在大腸桿菌、枯草桿菌和放線菌等可以采取這壹措施來提高誘變效果。
NTG是壹種強烈致癌物質，操作時要帶橡皮手套，穿工作服，帶口罩，用稱量瓶稱量，最好在通風櫥中進行。凡接觸過NTG的器皿必須及時、單獨處理，例用自來水大量沖洗或用1-2N的NaOH浸泡過夜，洗凈。
2．甲基磺酸乙酯（簡稱EMS）
甲基磺酸乙酯是磺酸酯類中誘變效果較好的壹種烷基化合物，外觀呈粉末狀或無色液體，難溶於水，不穩定，易水解成無活性物質。
EMS的誘變處理方法：
① EMS 母液的配制：為了安全和防上失效，配制前將需用的器皿，置冰箱內預冷，然後在冰浴中進行配制。取0.5ml EMS原液，加人到10 ml pH7.2磷酸緩沖液中，加蓋，並輕輕轉動試管。由於在水溶液中易失效，故盡可能低溫保藏，並要現用現配。
②取新鮮的菌體，經前培養至對數期．離心洗滌，用緩沖液制成8 ml菌懸液（107-108ml-1）。對於絲狀菌孢子，則前培養至萌動期，懸液含 106 ml-1。
③取EMS母液2ml，加人到以8ml的菌懸液中。在適宜溫度下處理壹定時間（根據預實驗緒果確定）。處理的最終濃度為0 .lmol／L。對於真菌孢子，則為0.2-0.5rnol／L。
④EMS處理壹定時間後，用50倍生理鹽水稀釋或加入壹定量的2%NaS2O3溶液或多次離心、洗滌，以終止反應。
EMS是劇毒的誘變劑，在整個誘變過程，包括配制藥品、操作處理、保存等都要嚴守安全，不能接觸皮膚，所有接觸過EMS的器皿，單獨用大量水沖洗洗滌，或用10％NaS2O3溶液浸泡過夜，再用清水沖洗幹凈。
三、脫氨劑
亞硝酸是壹稀常用的誘變劑，毒性小．不穩定，易揮發．其鈉鹽易在酸性緩沖液中產生NO和NO2
（壹）亞硝酸的誘變機制
脫去堿基中的氨基變成酮基，引起轉換而發生變異。A→H，C→U，G→X。 A：T→G：C和G：C→A：T。亞硝酸的誘變也可以發坐回復突變。
亞硝酸除了脫氨基作用外，還可引起DNA交聯作用，DNA復制，從而導致奕變。
（二）亞硝酸的處理方法
1．試劑的配制
（1）1mol／L pH4.5醋酸緩沖液
（2）0.1mol／L亞硝酸鈉溶液
（3）0.07mol／L pH8.6磷酸氫二鈉溶液
以上試劑用前均要滅菌。
2．處理方法
取孢子懸液1 ml，pH4.5醋酸緩沖液2ml及硝酸鈉溶液lml，最後處理濃度為0.025 mol／L ；25-26℃保溫10-20min，加入的磷酸氫二鈉溶液 20 ml，使出下降至pH 6. 8左右，以終止反應。稀釋分離於平板。
如果是處理細菌，亞硝酸最後濃度以0.05 mol／L。
在亞硝酸處理菌體或孢子時要嚴格控制好溫度，否則會影響誘變效果。
四、移碼誘變劑
移碼誘變劑與DNA相互結合引起堿基增添或缺失而造成突變。它們主要包括吖啶黃、吖啶橙、ICR－171、ICR-191等。移碼誘變劑對噬菌體有強烈的誘變作用，誘發細菌、放線菌的質粒脫落比其他誘變劑效果更為顯著。如某些產生抗生素的放線菌。用處理後，發現產量明顯下降，主要就是由於控制抗生素合成的質粒脫落造成的。
吖啶黃的性質和使用方法：
淡黃色晶體，微溶於熱水，溶於乙醇和乙醚，不穩定，見光易分解。
使用時，先用少許乙醇溶解，配成壹定濃度的母液。通常處理方法是特它們加入培養基中，使最後濃度為10-50ug/ml，混合後制成平板，適溫培養，在生長過程中處理。另外還可將吖啶黃加人到培養液中，濃度為10-20 ug/ml ，在適溫條件下，振蕩培養過程中處理。
五、羥化劑以羥胺為例
羥胺的簡稱HA，常以鹽酸羥胺形式存在，為白色晶體，溶於水，不穩定易分解，具腐蝕性。
1.羥胺的誘變機制
當羥胺濃度為0.1-1.0mol／L pH6.0時，主要與胞嘧啶反應，使羥化的C與A配對，在0.1-1.0mol／L pH9.0，羥胺可以與鳥嘧啶反應，10-3 mol／L時，羥胺可以與胸腺嘧啶、鳥嘌呤和尿嘧啶起反應。但據分析，羥胺與T、G反應的是它的產物，而不是它本身。此外，羥胺有時還能和細胞中其他物質作用產生過氧化氯，也具有誘變作用。
2．羥胺的處理方法
常用濃度為0.1％-5％，可直接在溶液中處理，時間1-2h，然後分離培養。但壹般都加到瓊脂平板或振蕩培養基中。然後接入孢 子或細菌，在適溫下培養，生長過程中處理．所用濃度比直接處理時低些。
六、金屬鹽類
用於誘變育種的金屬鹽類主要有氯化鋰、硫酸錳等。其中氯化理比較常用，與其他誘變劑復合處理，效果相當顯著。
氯化鋰稱之為助誘變劑，氯化鋰是白色粉末，易溶於水，使用時通常加到培養基中。
為了速免受破壞．倒平板時，當培養基溫度冷卻到50-60℃時才加入制成平板，然後把細菌或孢子塗布分離，處理終濃度為0.3％-1.5%。
七、其他化學誘變劑
1．秋水仙素
秋水仙堿是誘發細胞染色休多倍體的誘變劑。秋水仙堿的主要作用是破壞細胞有絲分裂過程中紡錘絲的形成。導致多倍體的產生。
2．抗生素
作為誘變劑的抗生素主要有鏈黑黴素、爭光黴素、絲裂黴素、放線菌素、光輝黴素和阿黴素等。這些抗生素都是抗癌藥物，它們在微生物育種中雖有應用，但效果不如烷化劑等誘變劑顯著，應用並不廣泛。壹般不單獨使用，常與其他誘變劑壹起復合使用。
八、直視化學誘變劑的操作安全
化學誘變劑多數是極毒的致癌藥品，在進行誘變操作後的處置以及誘變劑的保藏等方面的安全防護都是極其重要的。如有疏忽，就可能對健康和環境帶來惡果，萬萬不可麻痹。