Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Как в природе, так и в опытах мутации возникают под влиянием различных воздействий, называемых мутагенными факторами, или мутагенами. Применяемые для искусственного получения' мутаций мутагены делятся на физические и химические. К физическим мутагенам относятся: радиация, высокая' и низкая темпе-
ратура, механические воздействия, ультразвук. В качестве химических мутагенов используют различные органические и неорганические соединения.
Физические мутагены. К ним относятся радиационные излучения, все виды которых можно разделить на две категории: электромагнитные, или волновые, и корпускулярные.
Электромагнитные излучения возникают в результате перехода электронов с орбиты на орбиту в пределах внешней •оболочки атома (ультрафиолетовые лучи) или перемещения электронов между внутренними оболочками или внутренними и внешними оболочками (лучи Рентгена и гамма-излучение). Лучи Рентгена имеют длину волны 0,000005—0,001 мкм, гамма-излучение — менее 0,000005 мкм, и поэтому проникающая способность их выше. Электромагнитные излучения представляют собой дискретные частицы— фотоны высокой энергии, распространяющиеся со скоростью света (300 000 км/с).
Лучи Рентгена получают путем торможения быстрых электронов в аноде рентгеновской трубки. Для облучения используют медицинские или специальные промышленные рентгеновские аппараты. Для гамма-излучения используют специальные передвижные или стационарные установки. В качестве источника радиации в них чаще всего используют изотопы 60Со или 137Cs. При больших масштабах работы и необходимости изучения действия гамма-излучения в разные фазы роста растений создают так называемые гамма-поля.
Гамма-поле (рис. 80) представляет собой участок чаще всего в форме окружности, в центре которого в стальном передвижном
Рис. 80,. Общий вид гамма-поля. В центре в стальном цилиндре находится источник излучения 60Со (кобальтовая пушка).
Убывание длины волн
Увеличение размера
Электромагнитные излучения
Радиоволны Свет
Лучи Рентгена Y-лучи
Корпускулярные излучения
Катодные, или электронные, частицы (р-частицы)
Протоны (а-частицы) и нейтроны
Инфракрасные лучи Видимый свет Ультрафиолетовый свет
Ионизирующие излучения
цилиндре помещается источник излучения 60Со (кобальтовая пушка) с дистанционным управлением. При включении установки источник облучения поднимается над поверхностью, при выключении— опускается глубоко под землю. Интенсивность облучения регулируется величиной расстояния объекта от источника облучения.
Ультрафиолетовые лучи относятся к электромагнитным колебаниям, но ионизации они не производят, их действие на организм связано с образованием в облученных тканях возбужденных молекул и атомов. Возбуждение представляет собой процесс поглощения энергии, сопровождающийся перемещением электронов с ближней на более далекую от ядра атома оболочку. Длина волны ультрафиолетовых лучей во много раз больше, чем у гамма-лучей и лучей Рентгена, она составляет 0,2—0,4 мкм. Поэтому ультрафиолетовые лучи обладают меньшей энергией и проникающей способностью: не могут проникать через ткани животных* окружающие гонады; неэффективно и ультрафиолетовое облучение семян. Но при облучении пыльцы, бактерий и спор грибов ультрафиолетовые лучи вызывают большое число мутаций, частота которых особенно сильно возрастает в диапазоне с длиной волны 0,25—0,28 мкм, соответствующей спектру поглощения ДНК-В качестве источника ультрафиолетовых лучей для получения мутаций обычно используют ртутные лампы.
Эффективность ультрафиолетового облучения возрастает в сочетании его с химическими мутагенами.
Корпускулярные излучения распространяются со скоростью меньшей, чем скорость света. Они возникают в результате естественной или искусственной радиоактивности (юс-частицы, электроны — р-частицы, протоны, дейтроны, нейтроны).
Для облучения нейтронами используют специальные камеры ядерных реакторов. Так как нейтроны лишены заряда и поэтому не взаимодействуют с электронной оболочкой атомов, их воздействие на живую материю носит более сложный характер. Обладая огромной энергией, они проникают в ядра атомов вещества и выбивают из них положительно заряженные частицы — протоны (ядра атомов водорода), которые являются сильно ионизирующи-
Mir частицами: благодаря большой массе они обеспечивают глубоко проникающую и очень плотную ионизацию. Она приблизительно в 25 раз выше, чем у лучей Рентгена и гамма-лучей, которые относят к излучениям с низкой линейной потерей энергии (ЛПЭ); нейтроны — излучения с высокой ЛПЭ.
Дозы излучения и поглощения. Действие радиации на живые организмы определяется количеством энергии, поглощаемой клетками облучаемых тканей. Поэтому необходимо измерять дозу излучения, падающую на облучаемый объект, и дозу энергии, поглощенной тканями организма. Величина их различна. Доза излучения измеряется величиной ионизации воздуха. Единица дозы облучения — один рентген (Р)*. Рентген — количество излучения, вызывающее образование в 1 см3 сухого воздуха (0,001293 г) при 0°С и давлении 760 мм ртутного столба около .двух миллиардов (2,1-Ю9) пар ионов.
