SGK Sinh Học 8 - Bài 33. Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống

Bài 33. GÀY ĐỘT BIẾN NHÂN TẠO TRONG CHỌN GIỐNG
Trong chọn giông, đặc biệt là chọn giông cây trồng, người ta đã sử dụng các đột biến tự nhiên nhưng không nhiều vì những đột biến này chỉ chiếm ti lệ 0,1 - 0,2%. Từ những năm 20 của thê kĩ XX, người ta đã gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân vật lí và hoá học đê tăng nguồn biên dị cho quá trình chọn lọc.
I - Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lí
Tác nhân vật lí dùng đê gây đột biến gồm 3 loại chính : các tia phóng xạ, tia tử ngoại và sốc nhiệt.
Các tia phóng xạ
Tia X, tia gamma, tia anpha, tia bêta... khi xuyên qua các mô, chúng tác động trực tiêp hoặc gián tiếp lên ADN trong tế bào gây ra đột biến gen hoặc làm chân thương NST gây ra đột biến NST.
Trong chọn giông thực vật, người ta đã chiếu xạ với cường độ và liều lượng thích họp vào hạt nảy mầm, đinh sinh trưởng của thân và cành, hạt phấn, bầu nhuỵ. Gần đây, người ta còn chiếu xạ vào mô thực vật nuôi cấy.
Tia tử ngoại
Tia tử ngoại không có khả năng xuyên sâu như tia phóng xạ nên chỉ dùng đê xử lí vi sinh vật, bào tử và hạt phân, chủ yếu dùng để gây các đột biến gen.
Sốc nhiệt
Sốc nhiệt là sự tăng hoặc giám nhiệt độ môi trường một cách đột ngột làm cho cơ chế tự bảo vệ sự cân bằng của cơ thê không kịp điều chỉnh nên gây chấn thương trong bộ máy di truyền hoặc làm tổn thương thoi phân bào gây rối loạn sự phân bào, thường phát sinh đột biến số lượng NST.
Hãy trả lời các câu hỏi sau :
Tại sao các tia phóng xạ có khả năng gây đột biến ?
Người ta sử dụng tỉa phóng xạ để gây đột biến ở thực vật theo những cách nào ?
Tại sao tia tử ngoại thường được dùng đê xử lí các đối tượng có kích thước bé ?
Sốc nhiệt là gì ? Tại sao sốc nhiệt cũng có khả năng gây đột biến ? Sôc nhiệt chủ yếu gây ra loại đột biến nào ?
n - Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hoá học
Những hoá chất dùng đê tạo đột biên gen khi vào tê bào chúng tác động trực tiếp lên phân tử ADN gây ra hiện tượng thay thế cặp nuclêôtit này bằng cặp nuclêôtit khác ; gây ra mất hoặc thêm cặp nuclêôtit.
Có những loại hoá chất chỉ tác động đến một loại nuclêôtit xác định. Điều này hứa hẹn khả năng chù động gây ra các loại đột biến mong muôn.
Ngày nay, người ta đã phát hiện được những hoá chất có hiệu quả gây đột biến vượt cả các tác nhân vật lí, được gọi là siêu tác nhân đột biến như : êtyl mêtan sunphônat (EMS), nitrôzô mêtyl urê (NMU), nitrôzô êtyl urê (NEU)...
Để gây đột biên bằng tác nhân hoá học ở cây trồng, người ta có thể ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm ở thời điểm nhất định trong dung dịch hoá chất có nồng độ thích họp ; tiêm dung dịch vào bầu nhuỵ ; quấn bông có tẩm dung dịch hoá chất vào đỉnh sinh trưởng của thân hoặc chồi. Đối với vật nuôi, có thể cho hoá chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng.
Người ta thường dùng dung dịch cônsixin để tạo thể đa bội. Khi thâm vào mô đang phân bào, cônsixin cản trở sự hình thành thoi phân bào làm cho NST không phân li.
Các hoá chất gây đột biến đều có tính độc cao, nguy hiểm đôi với người sử dụng nên khi dùng cần đeo khẩu trang và mang găng tay cao su, mặc quần áo bảo hộ lao động,...
/77y trả lời các câu hỏi sau :
Tại sao khi thấm vào tế bào, một số hoá chất lại gây đột biến gen ? Trên cơ sở nào mà người ta hi vọng có thê gây ra những đột biến theo ý muốn ?
Tại sao dùng cônsixin có thể gây ra các thê đa bội ?
Người ta đã dùng tác nhân hoá học để tạo ra các đột biến bằng những phương pháp nào ?
in - Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống
Trong chọn giống vi sinh vật, phương pháp gây đột biến và chọn lọc đóng vai trò chủ yếu. Tuỳ thuộc vào đôi tượng và mục đích chọn giống, người ta chọn lọc theo các hướng khác nhau :
Chọn các thể đột biến tạo ra chất có hoạt tính cao :
Từ thể đột biến cho hoạt tính pênixilin cao, tạo ra bằng chiếu xạ bào tử, người ta đã tạo được chủng nấm pênixilin có hoạt tính cao hon 200 lần dạng ban đầu.
Chọn các thể đột biến sinh trưởng mạnh để tăng sinh khối ở nấm men và vi khuẩn.
Chọn các thể đột biến giảm sức sống (yếu hơn dạng ban đầu) không còn khả năng gây bệnh mà đóng vai trò một kháng nguyên, gây miễn dịch ổn định cho vật chú chống được loại vi sinh vật đó. Trên nguyên tắc này, người ta đã tạo được các vacxin phòng bệnh cho người và gia súc.
Trong chọn giống cây trồng, người ta chú ý tới các đột biến rút ngắn thời gian sinh trưởng, cho năng suất và chất lượng cao, kháng được nhiều loại sâu bệnh, khả năng chông chịu tốt với các điều kiện bất lợi về nhiệt độ và đất đai... (xem thêm bài 37).
Người ta đã trực tiếp sử dụng các thể đột biến từ một giống tốt đang được gieo trồng trong sản xuất để nhân lên với mục đích cải tiến một vài nhược điểm của giống đó đê tạo ra giống mới tốt hơn. Chẳng hạn, từ một thê đột biến không còn cảm ứng với cường độ ánh sáng yếu và thời gian chiếu sáng ngắn (cảm quang) tạo ra bằng thực nghiệm, người ta đã tạo ra giống lúa tám thơm đột biến từ giông lúa tápi thơm Hải Hậu. Giông lúa này trồng được trong vụ xuân, chịu khô hạn khá tốt, thích nghi gieo trổng trên đất cao, nghèo dinh dưỡng ở vùng trung du và miền núi nhưng vẫn giữ được mùi thơm của giống gốc. Điều đó đã góp phần khắc phục tình trạng khan hiếm gạo tám thơm trong các tháng 6-11.
Người ta còn sử dụng các thể đột biến có ưu điểm từng mặt để lai với nhau nhằm tạo ra giống mới (giống lúa A20 là kết quả lai giữa hai dòng đột biến H20 X H30).
Sử dụng các thể đa bội ở dâu tằm, dương liễu, dưa hấu... để tạo ra các giông cây trồng đa bội có năng suất cao, phẩm chất tốt.
Đối với vật nuôi, phương pháp chọn giống đột biến chỉ được sử dụng hạn chế với một sô nhóm động vật bậc thấp, khó áp dụng với nhóm động vật bậc cao.
▼ Hãy trả lời các câu hỏi sau :
Người ta sử dụng các thể đột biến trong chọn giống vi sinh vật và cây trồng theo những hướng nào, tại sao ?
Tại sao người ta ít sử dụng phương pháp gây đột biến trong chọn giống vật nuôi ?
Các tia phóng xạ và các hod chất gây đột biến đểu có thể gãy ra đột bién gen và đột bỉến NST nhung các tác nhăn hoá học hứa hẹn nhiêu khả năng chủ động điêu khỉển huớng đột biến.
Các đột biến nhân tạo đuọc sử dụng làm nguyên lỉệu chọn giống áp dụng chù yếu đốỉ với vi sinh vật và cây trông.
Trong chọn giống cây trồng, nguời ta sù dụng trục tiếp các co thề mang đột biến đề nhăn lên hoặc sù dụng trong các tổ hợp lai kết hợp với chọn lọc đề tạo ra gỉống mới.
(cj âu hói và bài tập
Tại sao người ta cần chọn tác nhân cụ thể khi gây đột biến ?
Khi gây đột biến bằng tác nhân vật lí và hoá học, người ta thường sử dụng các biện pháp nào ?
Hãy nêu một vài thành tựu của việc sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống động vật, thực vật và vi sinh vật.