Lý thuyết Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống Sinh học 9

 Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống

Trong chọn giống, đặc biệt là chọn giống cây trồng, người ta đã sử dụng các đột biến nhưng không nhiều vì những đột biến này chỉ chiếm tỉ lệ 0.1 – 0.2%.

I. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lí

Tác nhân vật lí dùng để gây đột biến nhân tạo gồm 3 loại chính: các tia phóng xạ, tia tử ngoại và sốc nhiệt. 

a. Các tia phóng xạ (tia X, α, β, γ) 

- Chiếu các tia → các tia xuyên qua màng, mô (xuyên sâu) →tác động lên ADN →

 đột biến gen, chấn thương, đột biến NST.

- Ứng dụng:

+ Chiếu xạ vào hạt nảy mầm, đỉnh sinh trưởng với liều lượng và cường độ nhất định.

+ Dùng nuôi cấy mô thực vật: dùng trong khử trùng buồng cấy (dùng tia cực tím).

b. Tia tử ngoại

 - Không có khả năng xuyên sâu như tia phóng xạ.

- Gây đột biến gen.

- Ứng dụng: xử lí vi sinh vật, bào tử và hạt phấn.

c. Sốc nhiệt

- Khái niệm: tăng giảm nhiệt độ môi trường một cách đột ngột.

- Hậu quả:

+ Mất cơ chế tự bảo vệ sự cân bằng.

+ Gây tổn thương thoi phân bào →rối loạn quá trình phân bào → đột biến số lượng NST.

II. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hóa học

- Các tác nhân hóa học thường dùng là:

+ Etyl metan sunphonat (EMS).

+ Nitrozo metyl ure (NMU).

+ Nitrozo etyl ure (NEU).

+ Consixin.

- Phương pháp thực hiện:

+ Đối với cây trồng:

. Ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm vào dung dịch hóa chất.

. Tiêm dung dịch hóa chất vào bầu nhụy.

. Quấn bông có tẩm dung dịch hóa chất vào đỉnh sinh trưởng của thân hoặc chồi.

+ Đối với vật nuôi: cho hóa chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng.

- Consixin → thấm vào mô tế bào → cản trở sự hình thành thoi phân bào → NST không phân li → thể đa bội.

- Khi thấm vào tế bào một số hóa chất có thể gây nên đột biến gen vì dung dịch hóa chất → tác động lên ADN → đột biến gen (thay thế, mất hoặc thêm một cặp nu) → gây ra những đột biến theo ý muốn.

- Các hóa chất gây đột biến đều có tính độc cao, gây nguy hiểm cho con người sử dụng → cần đeo khẩu trang và mang găng tay cao su, mặc quần áo bảo hộ lao động, … khi sử dụng.

III. Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống

- Chọn giống vi sinh vật:

+ Chọn các thể đột biến tạo ra chất có hoạt tính cao.

+ Chọn thể đột biến sinh trưởng mạnh → tăng sinh khối ở nấm men và vi khuẩn.

+ Chọn các thể đột biến giảm sức sống, không còn khả năng sinh sản 

→ sản xuất vaccine.

+ Thành tựu: xử lý bào tử nấm peniclin bằng tia phóng xạ → chủng penicilin có hoạt tính cao hơn 200 lần chủng ban đầu.

- Chọn giống cây trồng:

+ Chọn các đột biến rút ngắn thời gian sinh trưởng, tăng năng suất và chất lượng, chống sâu bệnh, chịu được với điều kiện bất lợi → nhân lên hoặc sử dụng lai tạo kết hợp với chọn lọc → giống mới.

+ Thành tựu: sử dụng các thể đa bội ở dâu tằm, dương liễu, dưa hấu, … → tạo giống cây trồng đa bội → năng suất cao, phẩm chất tốt hơn.           

- Chọn giống vật nuôi: ít sử dụng, chỉ sử dụng với một số động vật bậc thấp khó áp dụng cho động vật bậc cao vì động vật bậc cao cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể (thường tác động lên tinh hoàn và buồng trứng), dễ gây chết khi xử lí bằng các tác nhân lí hóa. 

• Hãy trả lời các câu hỏi sau: Tại sao các tia phóng xạ lại có khả năng gây đột biến?
• Hãy trả lời các câu hỏi sau: Tại sao khi thấm vào tế bào, một số hóa chất lại gây ra đột biến gen? Trên cơ sở nào mà người ta hy vọng có thể gây ra những đột biến gen theo ý muốn?
• 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?
• Bài 1 trang 98 SGK Sinh học 9
• Bài 2 trang 98 SGK Sinh học 9
• Bài 3 trang 98 SGK Sinh học 9

• Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hóa học
• Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống
• Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lí