Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu Đ6 . Đột biến nhân tạo I. Mục đích yêu cầu : Qua bài học này, học sinh phải: - Nêu đợc các tác nhân gây đột biến và đặc điểm của từng tác nhân. - Giải thích cơ chế gây đột biến của từng loại tác nhân. - Nêu đợc phơng pháp chung để tạo đợc đột biến. - Trình bày đợc những thành tựu về chọn giống đột biến ở vi sinh vật, động vật và thực vật. - Hình thành ở học sinh lòng tin vào khoa học. II.Đồ dùng dạy học: Hình 1 SGV (đột biến giao tử, đột biến tiền phôi, ĐB xoma) để giảng về sử dụng tác nhân đột biến ở những pha nào trong quá trình phát triển cá thể . Tranh ,hình vẽ, su tầm về đột biến gen gây bệnh hồng cầu hình lỡi liềm khi trình bày cơ chế tác dụng của tác nhân hoá học gây đột biến. Tranh, ảnh mẫu vật về một số giống cây trồng tạo ra bằng đột biến nhân tạo (nếu có ) III.Tiến trình bài giảng : 1- ổn định, kiểm diện lớp: 2- Kiểm tra bài cũ : - Đặc điểm của ngành chọn giống hiện đại - Các dạng đột biến , nguyên nhân đột biến. 3- Nội dung bài mới Để chọn giống đạt kết qủa tốt thì nguồn biến dị phải phong phú Làm cách nào để tạo biến dị, trong lúc các biến dị nảy sinh ngẫu nhiên là cá biệt, không nhiều, nhất là các biến dị có ý nghĩa kinh tế Đ6 Các nhân tố mà con ngời đã sử dụng để gây ĐB đó là: tác nhân vật lý, tác nhân hoá học. Các tác nhân vật lý, hoá học tác động nh thế nào đến cấu trúc của vật chất DT? Sử dụng từng tác nhân nh thế nào để có hiệu quả? Chúng ta sẽ cùng nghiên cứu sách giáo khoa và hoàn thành phiếu học tập sau: Đọc sgk, tìm ý điền tiếp vào các cột trống cho phù hợp: Tác nhân ĐB Loại tác nhân Các tia phóng xạ Tia tử ngoại Sốc nhiệt Chất hóa học Loại tác nhân Cơ chế Ng.tắc sử dụng Trang 30 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu I. Gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân vật lý 1. Các loại tia phóng xạ Học sinh đọc SGK - Loại tác nhân gây ĐB? - Tia X, tia , tia , chùm nơron. - Thế nào là tia X, tia , tia , chùm nơron? Tia X và là các tia sóng điện từ không mang điện. Tia tích điện dơng 2e. Tia có 2 loại, 1 loại tích điện âm 1e và 1 loại tích điện dơng 1e. Học sinh sẽ đợc học về các tia này 1 cách cụ thể trong sách vật lý 12, phần quang phân tử. - Cơ chế tác dụng của tác nhân? - Cơ chế: Các tia phóng xạ gây ĐBG, ĐB NST thông qua kích thích và ion hoá các nguyên tử khi chúng đi xuyên qua mô sống (t/đ trực tiếp). Hoặc các phân tử ADN, ARN trong TB chịu tác dụng của các tia phóng xạ thông qua quá trình tác dụng lên các phân tử nớc trong TB (t/đ gián tiếp qua phân tử nớc) T/đ trực tiếp Tia phóng xạ ADN, ARN ĐB t/đ gián tiếp qua ptử H 2 O H 2 O ARN,ADN ĐB Kích thích và ion hoá các nguyên tử gây ĐBG, ĐB NST - Nguyên tắc sử dụng loại tác nhân này nh thế nào? - Nguyên tắc sử dụng : Chiếu xạ với cờng độ và đủ lên hạt, định sinh trởng, hạt phấn, bầu nhuỵ. - Vì sao lại tác động vào những pha này ở SV? Treo tranh: hình 1(sgv) ĐB tiền phôi ĐB Xôma Hợp tử Phôi NP TB sinh dỡng(2n) thụ tinh GP ĐB giao tử Giao tử ở các pha này TB hoặc chuẩn bị phân chia hoặc đang Trang 31 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu phân chia hiệu quả tác động lớn L u ý : Cờng độ phóng xạ tuy nhỏ nhng tích luỹ qua thời gian sẽ gây hại.Một liều nhỏ tia phóng xạ có thể cha ảnh hởng tới chức năng sinh dục nhng gây đột biến trong TB sinh dục vì thế khi sử dụng các tia phóng xạ chúng ta cần đặc biệt lu ý. Thời kỳ phôi rất nhạy cảm với phóng xạ, đặc biệt lúc thai mới đợc 2-6 tuần là lúc đang hình thành các cơ quan vì thế các bà mẹ mang bầu, nhất là ở g/đ sớm cần phải giữ gìn hết sức. 2. Tia tử ngoại Học sinh đọc SGK - Loại tác nhân gây ĐB là gì? - Tia tử ngoại: =1-4àm,nằm phía ngoài tia tím trong quang phổ. Tia tử ngoại <Tia cực tím 0,4 àm < tia đỏ 0,75 àm< tia hồng ngoại Tia tử ngoại có bớc sóng ngắn tần số lớn không có khả năng xuyên sâu - Cơ chế tác dụng của tác nhân? - Cơ chế: Kích thích nguyên tử nhng không gây ion hoá Đặc biệt bớc sóng 2570 A o đợc ADN hấp thụ nhiều nhất gây ĐBG, ĐB NST - Nguyên tắc sử dụng loại tác nhân này nh thế nào? - Nguyên tắc sử dụng: Xử lý VSV, bào tử và hạt phấn. - Vì sao loại tác nhân này chỉ đợc sử dụng để xử lý VSV, bào tử và hạt phấn mà không dùng để xử lý trên các đối tợng khác nh cơ quan sinh sản ĐV? (Vì đặc điểm của loại tác nhân này là không có khả năng xuyên sâu) 3. Sốc nhiệt : Học sinh đọc SGK - Loại tác nhân gây ĐB là gì? - Nhiệt độ - Cơ chế tác dụng của tác nhân? - Cơ chế tác dụng: - Nhiệt độ MT tăng hoặc giảm đột ngột làm cơ chế nội cân bằng của cơ thể bị ảnh hởng gây chấn thơng bộ máy DTđột biến. - Nguyên tắc sử dụng loại tác nhân này nh thế nào? - Nguyên tắc sử dụng: Tăng hoặc giảm nhiệt độ MT một cách đột ngột. Trang 32 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu Cơ chế nội cân bằng của cơ thể: Là khả năng thích ứng, tự điều hoà của cơ thể khi MT thay đổi. Tuy nhiên, khi MT tăng hoặc giảm nhiệt độ MT một cách quá đột ngộtgen điều hoà khởi động không kịpgây ảnh h- ởng bộ máy DTĐB II.Gây ĐB nhân tạo bằng các tác nhân hoá học: Học sinh đọc SGK - Loại tác nhân gây ĐB là gì? - Các hoá chất. - Cơ chế tác dụng của tác nhân? - Cơ chế: + Gây ĐBG: Một số hoá chất khi thấm vào TB sẽ làm thay thế hoặc mất nucleotit của ADN gây ĐBG - Cho VD? + VD1:Do tác nhân ĐB, 5 Brôm Uraxin thay thế T làm biến đổi cặp TA thành cặp GX : A-T A-5BU G-5BU G-X + VD2: EMS (Etyl metan sunfhonat) thay G bằng X hoặc T làm biến đổi cặp G-X sang X-G hoặc T-A + Gây ĐBNST: nh dung dịch consixin thấm vào mô đang phân bào gây cản trở sự hình thành thoi tơ vô sắc NST không phân ly tạo thể đa bội Trong các bài tập biến dị do ĐBSLNST, khi muốn đa bội hoá TB lỡng bội ngời ta dùng dung dịch consixin - Nguyên tắc sử dụng loại tác nhân này nh thế nào? - Nguyên tắc sử dụng: + Đối với TV: Ngâm hạt vào dung dịch hoá chất có nồng độ thích hợp, hoặc tiêm dung dịch vào bầu nhuỵ, hay quấn bông có tẩm dung dịch hoá chất vào đỉnh sinh trởng thân hay chồi + Đối với ĐV : Cho hoá chất tác dụng lên tinh hoàn hoặc buồng trứng. L u ý :Các hoá chất gây đột biến cũng có tác dụng tích luỹ. Nhiều loại thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, khá nhiều loại dợc phẩm đã đợc phát hiện là tác nhân gây ĐB. Một số chất thải CN hoá chất chứa các muối kim loại nặng cũng có t/d gây đột biến . Những loại chất trên thờng lẫn Trang 33 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu vào thức ăn, nớc uống với số lợng nhỏ nên khó phát hiện nhng t/d của chúng sẽ tích luỹ và gây hại không kém tr- ờng hợp tiếp xúc một lần với hoá chất mạnh. III. Sử dụng ĐB nhân tạo trong chọn giống: Gây ĐB nhân tạo chỉ là nguồn nhiên liệu để chọn lọc. Từ lúc nhận đợc một thể ĐB có lợi đến khi có đợc một giống mới để đa vào SX là cả một qúa trình rất công phu.Vậy trong công tác chọn giống chúng ta đã có đợc những thành tựu nào nhờ sử dụng ĐB nhân tạo? 1. Trong chọn giống VSV - Cách sử dụng ĐB nhân tạo trong CG VSV là nh thế nào? - Cách sử dụng: Gây ĐB Chọn lọcNhân giống. Trong 3 khâu trên, đối với CG VSV thì khâu nào là quan trọng hơn? (Khâu gây ĐB bằng phơng pháp nào và chọn lọc là đóng vai trò quan trọng hơn vì VSV sinh sản nhanh , dễ nhân giống). - Trong CG VSV chúng ta đã gặt hái đợc những thành tựu gì ? - Thành tựu : + Đối tợng xử lý ĐB? (bào tử nấm pênilium) + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? (tia phóng xạ) + Kết quả? (chủng pênicilin hoạt tính tăng gấp 200 lần) + Xử lý bào tử nấm pênilium bằng tia phóng xạ Chọn lọc chủng pênicilin hoạt tính tăng gấp 200 lần . + Đối tợng xử lý ĐB? + Kết quả? + Xử lý trên nấm men, VK thể ĐB sinh trởng mạnh để SX sinh khối. + Đối tợng xử lý ĐB? + Kết quả? + Xử lý VSV để tạo vacxin phòng bệnh 2. Trong chọn giống cây trồng - Cách sử dụng ĐB nhân tạo trong chọn giống cây trồng là gì? - Cách sử dụng: gây ĐB chọn lọc trực tiếp nhân thành giống mới dùng làm dạng bố mẹ để lai tạo giống - Đối với CG cây trồng thì trong các khâu trên, Trang 34 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu khâu nào là quan trọng ?(Tất cả các khâu vì các ph- ơng pháp gây ĐB khác nhau có thể cho kết quả khác nhau cần chọn lọc. Và để nhân đợc 1 cá thể mang ĐB có lợi thành một giống mới là cả 1 quá trình rất công phu) - Trong CG VSV chúng ta đã gặt hái đợc những thành tựu gì ? - Thành tựu : + Đối tợng xử lý ĐB? + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? + Kết quả? + Xử lý lúa Mộc tuyền bằng tia chọn lọc giống lúa MT1 chín sớm, thấp và cứng cây, chịu phân , chịu chua, năng suất tăng 15-25%. + Đối tợng xử lý ĐB? + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? + Kết quả? + Xử lý táo Gia lộc = NMU chọn lọc giống táo "má hồng" NS 2 vụ/năm, quả tròn, ngọt, giòn, thơm, kích thớc trung bình 50-60 quả/kg. + Đối tợng xử lý ĐB? + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? + Kết quả? + Từ giống ngô M1, gây ĐB tạo 12 dòng ĐB lai tạo giống có chọn lọc giống ngô DT6: chín sớm, NS cao, hàm lợng Pr tăng 1.5%, tinh bột giảm 4%. + Đối tợng xử lý ĐB? (cây lấy gỗ, lấy sợi, cây rau) + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? (hoá chất consixin) + Kết quả? (thể đa bội cho NS cao) + Các cây lấy gỗ, lấy sợi, cây rau: xử lý theo hớng tạo thể đa bội cho NS cao VD: Cây dâu tằm (3n) lá to, dày hơn. Dơng liễu (3n) : lớn nhanh , gỗ tốt. Da hấu (3n) : quả to , ngọt, không hạt. Rau muống (4n) lá, thân to,SL300tạ /ha Ngày nay để tăng hiệu quả, ngời ta thờng phối hợp tác nhân vật lý với tác nhân hoá học, hoặc dùng thể ĐB để lai tạo. Những thành tựu theo hớng này ngày càng phong phú. + Đối tợng xử lý ĐB? + Loại tác nhân ĐB đợc sử dụng là gì? + Xử lý lúa NN 5 , NN8 bắng tia và NMUnhiều hạt, hạt ít rụng, chín Trang 35 Đ 6.Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu + Kết quả? sớm. 3. Đối với vật nuôi: - Cách sử dụng ĐB nhân tạo trong CG vật nuôi là nh thế nào? - Cách sử dụng: Chỉ đợc sử dụng hạn chế ở một số ĐV bậc thấp , khó áp dụng đối với ĐV bạc cao vì cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể phản ứng nhạy, dễ bị chết khi xử lý - Vì sao ĐB nhân tạo đợc sử dụng chủ yếu trong chọn giống VSV và thực vật, còn ĐV thì hạn chế? (Các tác nhân lý hoá dễ tác động thẳng vào ADN, NST của VSV đơn bào. Cơ quan sinh sản của đa số loài thực vật thờng lộ ra ngoài, dễ tác động bằng các tác nhân lý hoá (gây ĐB ở hạt phấn, noãn hạt)) 4. Củng cố kiến thức : - Tóm tắt nội dung ghi thành bảng sau: Tác nhân và hiệu quả Đối tợng Vi sinh vật Thực vật Động vật Tác nhân gây ĐB Hiệu quả gây ĐB - Vì sao ĐV bậc cao lại khó áp dụng các biện pháp gây ĐB? 5. H ớng dẫn học tập : - Su tầm tài liệu về đặc điểm của từng tác nhân vật lý, hoá học để hiểu sâu kiến thức bài này - Su tầm tài liệu và các hình vẽ về hiệu quả gây ĐB để minh hoạ - Xây dựng nội dung cho buổi ngoại khoá về thành tựu chọn giống trên thế giới và trong nớc. Trang 36 . Đ 6. Đột biến nhân tạo - Biên soạn: Nguyễn Văn Vu 6 . Đột biến nhân tạo I. Mục đích yêu cầu : Qua bài học này, học sinh phải: - Nêu đợc. về chọn giống đột biến ở vi sinh vật, động vật và thực vật. - Hình thành ở học sinh lòng tin vào khoa học. II.Đồ dùng dạy học: Hình 1 SGV (đột biến giao