Bài 3 trang 94 sgk Sinh học 12 nâng cao: Trình bày quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến.
Lời giải:
- Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến:
+ Để gây đột biến có hiệu quả cao, cần lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, sử dụng liều lượng và thời gian xử lí tối ưu mới tạo được các thể đột biến mong muốn.
+ Xử lí không đúng tác nhân hoặc liều lượng không thích hợp thì cá thể sinh vật có thể bị chết hoặc giảm sức sống và khả năng sinh sản.
- Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn:
+ Do đột biến có thể tạo ra các thể đột biến có hại, có lợi hoặc trung tính nên cần chọn lọc các thể đột biến mong muốn trong số các thể đột biến được tạo thành.
+ Có thể mỗi thể đột biến chỉ cho một tính trạng có lợi nào đó của sản phẩm giống, nên cần chọn lọc tất cả các thể đột biến này rồi cho lai với nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng mang tất cả các đặc tính mong muốn của giống.
+ Chọn lọc các thể đột biến mong muốn bằng cách dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết được để tách chúng với các cá thể khác.
- Tạo dòng thuần chủng: để củng cố và nhân nhanh thể đột biến có lợi.
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Sinh Học 9 – Bài 33: Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:
– Tại sao các tia phóng xạ có khả năng gây đột biến?
– Người ta sử dụng tia phóng xạ để gây đột biến ở thực vật theo những cách nào?
– Tại sao tia tử ngoại thường được dùng để xử lí các đối tượng có kích thước bé?
– Sốc nhiệt là gì? Tại sao sốc nhiệt cũng có khả năng gây đột biến? Sốc nhiệt chủ yếu gây ra loại đột biến nào?
Trả lời:
– Các tia phóng xạ khi xuyên qua các mô, chúng tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên ADN trong tế bào gây ra đột biến gen hoặc làm chấn thương NST gây ra đột biến NST.
– Người ta sử dụng tia phóng xạ để gây đột biến ở thực vật theo những cách: chiếu xạ với liều lượng và cường độ thích hợp vào hạt nảy mầm, đỉnh sinh trưởng của thân và cành, hạt phấn, bầu nhụy, vào mô thực vật nuôi cấy.
– Tia tử ngoại không có khả năng xuyên sâu như tia phóng xạ nên dùng để xử lí các đối tượng có kích thước bé.
– Sốc nhiệt là sự tăng hoặc giảm nhiệt độ môi trường một cách đột ngột. Sốc nhiệt làm cho cơ chế tự bảo vệ sự cân bằng của cơ thể không kịp điều chỉnh nên gây chấn thương trong bộ máy di truyền hoặc làm tổn thương thoi phân bào gây rồi loạn sự phân bào, thường phát sinh đột biến NST.
– Tại sao khi thấm vào tế bào một số hóa chất lại gây đột biến? Trên cơ sở nào mà người ta hi vọng có thể gây ra những đột biến theo ý muốn?
– Tại sao dùng consixin có thể gây ra các thể đa bội?
– Người ta đã dùng tác nhân hóa học để tạo ra các đột biến bằng những phương pháp nào?
Trả lời:
– Khi thấm vào tế bào một số hóa chất sẽ tác động trực tiếp đến ADN gây ra hiện tượng thay thế cặp nucleotit này bằng cặp nucleotit khác, gây ra mất hoặc thêm cặp nucleotit. Trên cơ sở có những hóa chất chỉ tác động đến một loại nucleotit xác định nên người ta hi vọng có thể gây ra các đột biến mong muốn.
– Consixin làm cản trở quá trình hình thành thoi phân bào làm cho NST không phân li nên có thể tạo ra các thể đa bội.
– Phương pháp: ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm tại những thời điểm nhất định, tiêm hóa chất vào bầu nhụy, quấn bông có tẩm dung dịch hoá chất vào đỉnh sonh trưởng của thân hoặc chồi. Đối với động vật, có thể cho hóa chất tác động đến tinh hoàn hoặc buồng trứng.
– 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?
Trả lời:
– Người ta sử dụng các thể đột biến trong chọn giống vi sinh vật và cây trồng theo những hướng: chọn các cá thể đột biến tạo ra chất có hoạt tính cao, chọn các cá thể đột biến sinh trưởng mạnh để tăng sinh khối ở nấm men và vi khuẩn, chọn các cá thể đột biến giảm sức sống không còn khả năng gây bệnh mà đóng vai trò một kháng nguyên gây miễn dịch ổn định cho vật chủ chống chịu được loại vi sinh vật đó.
– Người ta ít sử dụng phương pháp gây đột biến trong chọn giống vật nuôi vì: cơ thể động vật dễ bị tác động bởi những tác động bất thường dẫn đến giảm sức sống hoặc chết.
Lời giải:
Mỗi tác nhân có tác dụng gây đột biến khác nhau. Tùy thuộc vào đối tượng và mục đích sử dụng mà người ta chọn các tác nhân khác nhau như tia phóng xạ có sức xuyên sâu vào các mô dễ gây đột biến gen và đột biến NST, tia tử ngoại sức xuyên kém nên dùng xử lí các vật liệu có kích thước nhỏ, mỗi loại hóa chất có tác động riêng biệt, đặc thù đối với loại nuclêôtit nhất định của gen… Chính vì vậy người ta phải chọn tác nhân cụ thể khi gây đột biến.
Lời giải:
* Xử lí đột biến bằng tác nhân vật lí:
– Các tia phóng xạ được chiếu xạ với cường độ và liều lượng thích hợp vào hạt nảy mầm hoặc đỉnh sinh trưởng của thân và cành hoặc phấn, bầu nhuỵ, vào mô thực vật nuôi cấy.
– Tia tử ngoại dùng để xử lí vi sinh vật, bào tử và hạt phấn gây đột biến gen.
– Sốc nhiệt: làm thay đổi đột ngột nhiệt độ của môi trường làm chấn thương bộ máy di truyền hoặc làm tổn thương thoi phân bào gây rối loạn sự phân bào gây đột biến số lượng NST.
* Xử lí đột biến bằng tác nhân hoá học:
– Đối với cây trồng người ta ngâm hạt khô hay hạt nảy mầm ở thời điểm nhất định trong dung dịch hoá chất có nồng độ thích hợp; tiêm dung dịch hoá chất vào bầu nhuỵ; quấn bông có tẩm dung dịch hoá chất vào đỉnh sinh trưởng của thân hoặc chồi. Ở vật nuôi người ta cho hoá chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng.
Lời giải:
Một vài thành tựu của việc sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống động vật, thực vật và vi sinh vật là:
– Đối với động vật: sử dụng phương pháp chọn giống đột biến chỉ được sử dụng ở nhóm động vật bậc thấp, có thể cho hóa chất tác động vào tinh hoàn hoặc buồng trứng…
– Đối với thực vật: tạo giống lúa tám thơm đột biến từ giống lúa tám thơm Hải Hậu khắc phục tình trạng khan hiếm gạo tám thơm trong các tháng 6 – 11. Hay sử dụng các thể đa bội ở dâu tằm, dương liễu, dưa hấu… để tạo ra các giống cây trồng đa bội có năng suất cao, phẩm chất tốt…
– Đối với vi sinh vật: đã tạo được chủng nấm pênixilin có hoạt tính cao hơn gấp 200 lần dạng ban đầu; tạo ra thể đột biến sinh trưởng mạnh để tăng sinh khối ở nấm men và vi khuẩn…
- lý thuyết
- trắc nghiệm
- hỏi đáp
- bài tập sgk
Các câu hỏi tương tự
- Toán lớp 12
- Ngữ văn lớp 12
- Tiếng Anh lớp 12
Đề bài
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 lại sử dụng ít phương pháp gây đột biến trong chọn giống vật nuôi?
Lời giải chi tiết
* Người ta sử dụng các thể đột biến nhân tạo vi sinh vật theo các hướng:
- Chọn ra các thể đột biến có hoạt tính cao
- Chọn các thể đột biến sinh trường mạnh để tạo ra sinh khối lớn ở nấm men và vi khuẩn
- Chọn các thể đột biến giảm sức sống, không còn khả năng gây bệnh để sản xuất vacxin
* Người ta sử dụng các thể đột biến trong chọn giống cây trồng theo các hướng
- Chọn các giống đột biến rút ngắn thời gian sinh trưởng.
- Tăng năng suất và chất lượng
- Chống sâu bệnh chống chịu được với các điều kiện bất lợi
=> Người ta sử dụng các thể đột biến trong chọn giống vi sinh vật và cây trồng theo các hướng đó nhằm mục đích nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế và tạo ra các sản phẩm có giá trị cao
+ Người ta ít sử dụng phương pháp đột biến trong chọn giống vật nuôi vì động vật bậc cao cơ quan sinh sản nằm sâu bên trong cơ thể, khó áp dụng. Cơ thể động vật bậc cao có quá trình tiến hóa lâu dài để hoàn thiện các cơ quan, hệ thần kinh phát triển nên thể đột biến thường có sức sống yếu và gây chết => nên không có ý nghĩa trong chọn giống.
Loigiaihay.com
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 9 - Xem ngay
I. ĐỘT BIẾN VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO ĐỘT BIẾN
- Khái niệm đột biến sinh học
- Đột biến là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử [ADN, gen] hoặc cấp độ tế bào [nhiễm sắc thể], dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể di truyền cho các đời sau.
- Đột biến là quá trình xảy ra đột ngột, riêng rẽ, ngẫu nhiên, không định hướng ở cơ thể sống trong điều kiện tự nhiên.
- Đa số là đột biến gen lặn và có hại, một số ít có lợi và có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tiến hóa và chọn giống.
- Tạo đột biến bằng việc sử dụng các tác nhân vật lí
- Tạo đột biến bằng các tác nhân hóa học
- Tạo giống bằng phương pháp sốc nhiệt
- Vi sinh vật : Phương pháp tạo giống sinh vật bằng gây đột biến đặc biệt hiệu quả vì tốc độ sinh sản của chúng rất nhanh nên chúng nhanh chóng tạo ra các dòng đột biến
- Thực vật : Phương pháp gây đột biến được áp dụng đối với hạt khô, hạt nảy mầm, hoặc đỉnh sinh trưởng của thân, cành, hay hạt phấn, bầu nhụy của hoa.
- Động vật: Phương pháp gây đột biến nhân tạo chỉ được sử dụng hạn chế ở một số nhóm động vật bậc thấp, khó áp dụng cho các nhóm động vật bậc cao vì cơ quan sinh sản của chúng nằm sâu trong cơ thể nên rất khó xử lý. Chúng phản ứng rất nhạy và dễ bị chết khi xử lý bằng các tác nhân lí hóa.
- Cơ sở khoa học của chọn giống bằng phương pháp đột biến
- Mỗi một kiểu gen nhất định của một giống chỉ cho một năng suất nhất định. Trong điều kiện nuôi trồng tối ưu thì thì mỗi giống chỉ cho một năng suất tối đa nhất định [mức phản ứng của kiểu gen].
- Để thu được năng cao hơn thì phải thay đổi vật chất di truyền của giống do đó ta sử dụng các tác nhân vật lí, hóa học tác động vào bộ máy di truyền để gây đột biến.
II. QUY TRÌNH TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
Quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây độ biến gồm các bước :
Bước 1: Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến
Bước 2: Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn
Bước 3: Tạo dòng thuần chủng
1. Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến
| Loại tác nhân | Cơ chế tác động | Đối tượng | Cách sử dụng |
| Các loại tia phóng xạ [ tia X, tia gama, tia bêta, chùm nơtrôn...] | Kích thích và iôn hóa các nguyên tử khi chúng đi xuyên qua các mô sống. Các phân tử ADN, ARN trong tế bào chịu tác động trực tiếp của các tia phóng xạ hoặc chịu tác động gián tiếp của chúng qua quá trình tác động lên các phân tử nước trong tế bào [đặc biệt là các gốc OH- và H2O2 sinh ra có tác dụng ôxi hóa rất mạnh] làm thay đổi cấu trúc phân tử ADN gây ra đột biến gen và đột biến NST. | Tác động vào hạt khô, hạt nảy mầm, hoặc đỉnh sinh trưởng của thân, cành, hay hạt phấn, bầu nhụy của hoa gây ra đột biến gen và đột biến NST. | Chiếu xạ với cường độ và liều lượng thích hợp lên đỉnh sinh trưởng của thân, cành hoặc hạt phấn, bầu nhụy, mô thực vật nuôi cấy. |
| Tia tử ngoại | Không có khả năng xuyên sâu và ion hóa các nguyên tử mà chỉ có khả năng kích thích, nhưng khi được tế bào hấp thu nó cũng gây ra đột biến gen và đột biến NST. | Các tế bào vi sinh vật, bào tử hoặc hạt phấn ở thực vật để gây đột biến gen và đột biến NST. | |
| Nhiệt độ | Tăng giảm nhiệt độ đột ngột [sốc nhiệt] làm cơ chế nội cân bằng của cơ thể không khởi động kịp gây chấn thương bộ máy di truyền | Gây đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể | Thay đổi nhiệt đôi môi trường cách đột ngột |
| Loại tác nhân | Cơ chế tác động | Đối tượng và cách sử dụng |
| 5BU[5 brôm uraxin] | Thay thế T, chuyển đổi cặp A-T thành G-X qua nhân đôi ADN : A-T => A-5BU => G-5BU => G-X. | Thực vật : * Tiêm dung dịch hóa chất vào bầu nhụy, hoặc quấn bông có tẩm hóa chất vào điểm sinh trưởng ở thân, chồi cây. *Quấn bông tẩm hóa chất vào đỉnh sinh trưởng của thân hoặc chồi * Dùng hóa chất dạng hơi để phun Động vật : Dùng hóa chất tác dụng lên tinh hoàn, buồng trứng. |
| Etyl metal sunfonat [EMS] | Gây đột biến thay thế cặp G-X thành cặp A-T | |
| NMU | Thay thế G –X thành X- G hoặc A-T | |
| Acridin | Gây đột biến mất hoặc thêm cặp Nu, nếu được chèn vào mạch khuôn cũ gây đột biến thêm cặp Nu | |
| Côsixin | Rối loạn hình thành thoi vô sắc dẫn đến rồi loạn phân li cặp nhiễm sắc thể |
2. Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn
Khi trong quần thể giống xuất hiện các đột biến, dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết để tách các cá thể mang đột biến có lợi ra khỏi quần thể giống.
3. Tạo dòng thuần chủng
Sau khi nhận biết được thể đột biến mong muốn, ta cho chúng sinh sản để nhân lên thành dòng thuần chủng theo đột biến tạo được.
III. THÀNH TỰU CỦA PHƯƠNG PHÁP TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN .
- Trong chọn giống vi sinh vật
Tạo được chủng nấm penicilium đột biến có hoạt tính penicilin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu. Tạo được chủng vi khuẩn đột biến có năng suất tổng hợp lizin cao gấp 300 lần dạng ban đầu.
- Trong chọn giống thực vật
- Hướng tạo thể đa bội được chú trọng nhiều đối với các giống cây trồng thu hoạch chủ yếu về thân, lá, củ như cây lấy gỗ, cây lấy sợi, cây rau...
Ví dụ : Rau muống 4n có lá và thân to, sản lượng 30 tạ/ha. Dương liễu 3n lớn mạnh, cho gỗ tốt, dưa hấu, nho tam bội không hạt ; dâu tằm tứ bội
- Xử lý giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gama tạo ra giống lúa MT1 chín sớm, cây thấp và cứng, chịu phân, chịu chua, năng suất tăng 15-25%. Lai giống có chọn lọc giữa 12 dòng đột biến từ giống ngô M1 tạo thành giống ngô DT6 chín sớm, năng suất cao, hàm lượng prôtêin tăng 1,5%, tinh bột giảm 4%.
- Táo gia lộc xử lí NMU → táo má hồng cho năng suất cao
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Sinh lớp 12 - Xem ngay
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.