Ảnh hưởng của Tia phóng xạ đối với thực vật

Hình minh họa: Ảnh hưởng của Tia phóng xạ đối với thực vật. Thực Vật

(Nguồn ảnh: Internet)

Ảnh hưởng của Tia phóng xạ đối với thực vật

Trong giới tự nhiên có tồn tại chất phóng xạ thiên nhiên, ngoài ra còn có sự bức xạ của tia Vũ Trụ, vì vậy mà con người và tất cả động, thực vật đều bị các tia phóng xạ chiếu vào, nhưng với lượng rất nhỏ. Người ta thường dùng đơn vị Rơn-ghen làm liều lượng phóng xạ. Ví dụ hằng ngày, con người chịu các tia phóng xạ chỉ có 0,004 - 0,0016 Rơn-ghen, tia phóng xạ này vô hại với con người.

Nếu cao hơn là không thể được. Còn đối với thực vật, dùng tia phóng xạ X cường độ 100 Rơn-ghen chiếu vào hạt giống tiểu mạch khô có thể thúc đẩy sự sinh trưởng của tiểu mạch; dùng 600 Rơn- ghen thì sự sinh trưởng sẽ bị ức chế, dùng 20000 - 30000 Rơn-ghen thì sẽ làm mầm cây chết, một phần cây còn sống sẽ xảy ra biến dị, khi dùng 50000 - 60000 Rơn-ghen thì toàn bộ đều chết, đó là nói chung thực vật có trạng thái sinh lí khác nhau, phản ứng với tia phóng xạ cũng khác nhau, ví dụ với hạt giống, loại có hàm lượng nước càng cao, phản ứng với tia phóng xạ càng mạnh, thông thường tốc độ sinh trưởng nhanh nhưng sức chịu đựng kém.

Căn cứ vào nhu cầu gây giống, sự biến hoá trong cây trồng càng nhiều thì hi vọng tạo ra giống cây mới càng lớn. Ở đây nảy sinh một mâu thuẫn: liều lượng thấp biến dị ít, liều lượng cao lại chết nhiều, cho nên nhiều người cho rằng dùng liều lượng một nửa sẽ xử lí cây tương đối thích hợp. Hay nói cách khác, dùng liều lượng sao cho đủ để khiến cho thực vật tồn tại được một nửa số lượng và chết một nửa số lượng. Nói chung, có thể dùng 20000 - 30000 Rơn-ghen cho các hạt giống nhỏ như tiểu mạch và lúa, dùng 15000 Rơn-ghen cho bông thì đạt được hiệu quả chiếu xạ tốt hơn.

Mọi người đều biết, mã điện báo là do từng nhóm bốn con số tập hợp thành. Người ta dùng 10 chữ số ả Rập 0, 1, 2, 3... 9 lấy ra trong đó 4 con số để tạo ra một chữ (trong chữ Hán). Ví dụ 0001 biểu đạt chữ "một", 6153 biểu đạt chữ "mời", cứ như vậy, các chữ thường dùng đều biểu thị bằng mã điện báo. Rõ ràng là sau khi bưu cục đối phương nhận được bức điện đó còn phải giải mã, dịch ra chữ rồi mới gửi cho người nhận.

Điều kì lạ là tính trạng di truyền của giới sinh vật cũng giống như đánh điện báo vậy, nhờ vào sự truyền dẫn mật mã đặc biệt để thực hiện, người ta gọi mật mã đặc biệt này là mã di truyền. Hơn nữa còn có một quyển mã di truyền giống như quyển mã điện báo để dịch, mã di truyền bạn thấy có gì lạ không? Vậy mã di truyền là gì? Hiện nay, người ta đã biết được, chất di truyền tồn tại trong axit nucleic của tế bào. Axit này có hai loại lớn, một là axit rebonucleic gọi tắt là ARN, một loại là axit deoxyribonucleic, axit này gọi tắt là ADN, đường trong phân tử ADN ít hơn đường trong phân tử ARN một nguyên tử oxi. Từ giới thực vật xanh cho đến các loài động vật, kể cả con người đều lấy chất axit deoxyribonucleic làm chất di truyền.

Bất kì chất ARN hay ADN đều do nhiều axit nucleotit tổ chức hợp thành, cứ một axit nucleotit xếp liên tiếp với một axit nucleotit khác thành hai chuỗi dài vòng về phía bên phải thành kết cấu hình xoắn kép. Trong axit nucleotit của ADN có 4 loại gốc kiềm khác nhau: Adenin (vitamin B4, gọi tắt là A); guanine (gọi tắt là G); Xitozin (gọi tắt là X hoặc C); timin (gọi tắt là T).

Tại sao sinh vật về mặt di truyền lại có tính riêng biệt và tính đa dạng, điều này có liên quan mật thiết với sự hợp thành của gốc kiềm thích kết hợp ba axit lại với nhau tạo nên một phân tử axit amin. Vì vậy ba axit nucleotit kết hợp lại giống như một "mô hình" axit amin. Do vậy, cứ bốn loại axit nucleotit gốc kiềm mỗi lần lấy ra ba cái, được 43 = 64 "mô hình", thì có thể đại biểu cho hầu hết hơn 20 loại axit amin. Trong tế bào có mấy chục nghìn đến mấy trăm nghìn chất protein đều là do hơn 20 loại axit amin sắp xếp theo một trật tự khác nhau tạo thành, cũng chính là sự tổ hợp các"mô hình" axit nucleotit gốc kiềm. Thêm vào đó, sự truyền dẫn qua lại của ARN có thể sản sinh ra bất kì một loại protein riêng biệt nào, do đó đạt được mục đích di truyền. Ví dụ chúng ta coi bốn loại axit nucleotid gốc kiềm là chữ cái của một loại mật mã nào đó, axit amin được coi là mật mã do ba chữ cái tạo thành, còn chất protein giống như điện báo viên chuyển điện.

Điều thú vị hơn là mật mã di truyền không những có "chữ" mà còn có dấu bắt đầu đọc và dấu dừng giống như những kí hiệu dấu câu. Có nghĩa là mật mã di truyền còn có thể báo cho sinh vật thể lúc nào bắt đầu tạo ra chất protein và lúc nào thì dừng.

Chúng ta còn có thể cho rằng: trong một hạt giống cây trồng đã sớm chứa rất nhiều thông tin do mật mã di truyền viết thành từ đời cây bố và cây mẹ để lại. Khi hạt giống vào trong đất, trong những thời gian và điều kiện khác nhau, nó sẽ phát ra các loại tin tức mật mã, chỉ thị cây nảy mầm, ra rễ, phát triển, ra hoa, ra quả... Bạn thấy, sự sinh trưởng của thực vật kì diệu biết bao! Trồng dưa được dưa, trồng đậu được đậu là quy luật cực kì thường thấy trong giới tự nhiên. Tại sao trồng dưa lại không được đậu? Đó là do đặc tính di truyền của sinh vật quyết định.

Đặc trưng di truyền của giới sinh vật cực kì kì diệu, nó ẩn giấu trong nhân tế bào, mắt thường không nhìn thấy, tay không sờ thấy được, đó là do gien quyết định. Vì vậy, chúng ta hãy bắt đầu nói về danh từ "gien".

Gien là một từ tiếng Anh "Gên", do nhà khoa học Đan Mạch Johnson đặt tên, để chỉ chất có khả năng di truyền trong tế bào. Sinh vật nhờ có gien để lưu lại đời sau, không ngừng sinh sôi. Gien chứa đựng trong nhiễm sắc thể của nhân tế bào. Nhiễm sắc thể chỉ có thể nhìn thấy qua kính hiển vi khi tế bào phân chia. Khi tế bào phân chia, trước tiên là phân chia nhiễm sắc thể, rồi nhân tế bào, và tế bào. Nhiễm sắc thể là do hai chất axit deoxyri bonucleic và protein tạo thành. Chất protein ở trong, chất axit deoxyribonucleic ở ngoài, giống như một quả cầu bông bị quấn bởi nhiều sợi thừng rất dài xung quanh.

Chất axit deoxyribonuclêic do các nguyên tố cacbon, hiđro, oxi, nitơ... Tạo thành, có chuỗi phân tử rất dài, hình dáng giống như những chiếc quẩy mà ta thường ăn. Nó giống như Tôn Ngộ Không có phép thuật phân thân biến 1 thành 2, 2 thành 4, 4 thành 8... Từ đó dẫn đến tế bào khôi phục các loại cơ quan như cũ, cho nên sự phân chia nhiễm sắc thể trên thực tế là sự phân chia chất axit deoxyưribonuclêic.

Cái gọi là gien chính là trên chuỗi phân tử deoxyưribonuclêic có những đoạn có khả năng di truyền. Chính nó phát mệnh lệnh từ tế bào chỉ huy sinh vật, phát dục, sinh sôi, già đi, thậm chí chết theo một phương thức nhất định. Ví dụ, một cây ra hoa gì, kết quả gì, lúc nào ra hoa, lúc nào kết quả cũng đều do gien quyết định.

Mặc dù gien có hơi "ngoan cố" một chút nhưng nó vẫn có thể thay đổi, một khi sinh vật chịu ảnh hưởng mạnh hoặc lâu dài của môi trường thì sẽ dẫn đến sự biến đổi nào đó của phân tử axit deoxyribonucleic dẫn đến sự đột biến về gien tạo ra sự thay đổi cơ thể sinh vật, đó là sự biến dị của sinh vật, cũng chính là một quá trình tiến hoá của sinh vật. Từ tế bào đơn đến nhân loại người là kết quả của quá trình biến đổi hàng tỉ năm, qua vô số lần biến dị di truyền.

Trong các tế bào sinh vật khác nhau, hàm lượng gien cũng khác nhau, sinh vật bậc thấp gien ít, sinh vật bậc cao gien nhiều. Nói chung, các vi khuẩn chỉ có vài trăm gien, động, thực vật bậc cao có hàng nghìn hàng vạn gien, con người là nhiều nhất, có hơn 5 vạn gien.

Đối với mọi sinh vật mà nói, gien có thể phân thành hai loại lớn: một là gien kết cấu, nó biểu hiện đặc tính sinh vật, hai là gien khống chế, nó là gien khống chế gien. Ví dụ thực vật ra hoa màu gì, hình dáng như thế nào đều do gien kết cấu quyết định; còn lúc nào ra hoa, thì do gien khống chế quyết định.

Sự phát triển của kính hiển vi điện tử đã giúp mở rộng tầm mắt cho con người, nhận rõ hơn diện mạo chính xác của gien. Kính hiển vi điện tử có thể chụp những bức ảnh gien để cho con người nghiên cứu. Con người không chỉ đã biết được độ dài, to nhỏ, thứ tự sắp xếp và cấu hình không gian của gien, mà còn sử dụng thành công những kĩ thuật cắt lớp và cấy gien, từ đó thay đổi tính di truyền của sinh vật, để giúp sinh vật có thể phục vụ tốt hơn cho con người.

Ảnh hưởng của Tia phóng xạ đối với thực vật || Thực Vật || Khám phá thế giới