Title Bài 16. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO.pdf ✅

Trang 1 BÀI 16: TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Mục tiêu ❖ Kiến thức + Nêu được quy trình tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và một số thành tựu. + Phân biệt được các phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật; phân biệt được công nghệ lai với công nghệ nuôi tế bào. + Trình bày được quy trình của một số công nghệ tế bào động vật và thành tựu. ❖ Kĩ năng + Kĩ năng đọc và phân tích vấn đề. + So sánh, tổng hợp, khái quát hoá - hệ thống hoá. + Quan sát tranh hình, xử lí thông tin.
Trang 2 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến 1.1. Các bước tiến hành • Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến (sử dụng các tác nhân gây đột biến khác nhau tạo nguồn biến dị đa dạng). • Chọn lọc cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn. • Tạo dòng thuần chủng. • Tạo ra dòng thuần chủng: cho các thể đột biến được chọn sinh sản để nhân lên thành dòng thuần. 1.2. Cách phân lập dòng tế bào có đột biến Dùng môi trường khuyết dưỡng. 1.3. Thành tựu Sử dụng tia phóng xạ hay hóa chất tạo được các chủng vi sinh vật, giống cây tròng (lúa, đậu tương,...) có nhiều đặc điểm quý. 2. Công nghệ tế bào 2.1. Công nghệ tế bào thực vật 2.1.1. Công nghệ nuôi tế bào a. Nuôi tế bào hạt phấn • Quy trình: + Bước 1: nuôi các tế bào hạt phấn trong môi trường nuôi cấy nhân tạo để tạo các dòng đơn bội có kiểu gen khác nhau. + Bước 2: chọn lọc trong ống nghiệm những dòng có kiểu gen mong muốn. + Bước 3: lưỡng bội hóa các dòng đơn bội thành cây lưỡng bội bằng 2 cách: Cách 1: từ dòng đơn bội cho tái sinh thành cây n sau đó lưỡng bội hóa cây n thành cây 2n bằng cônsixin. Cách 2: từ dòng n dùng cônsixin thành dòng 2n rồi cho tái sinh thành cây 2n. • Kết quả: tạo được những quần thể cây trồng có kiểu gen đồng hợp và đặc tính di truyền ổn định (vì được lưỡng bội hoá từ dòng đơn bội). • Lưu ý: phương pháp này có hiệu quả đối với thực vật có khả năng kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn. • Kết luận: tạo được những dòng thuần có các tính trạng chọn lọc ổn định vì chúng được lưỡng bội hoá từ những dòng tế bào (n) trong điều kiện bất lợi. b. Nuôi tế bào trong ống nghiệm • Nguyên tắc: dựa vào tính toàn năng của tế bào và khả năng biệt hóa và phản biệt hóa của tế bào. • Điều kiện: cần có môi trường nuôi cấy chuẩn (các điều kiện lí, hóa,... tối ưu) và các hoocmôn sinh trưởng. Mô sẹo là nhóm tế bào chưa biệt hóa, có khả năng sinh trưởng mạnh.
Trang 3 • Quy trình: + Bước 1: từ tế bào: lá, thân, hoa,... nuôi trong môi trường nuôi cấy chuẩn để tạo mô sẹo. + Bước 2: điều khiển mô sẹo biệt hóa thành các mô khác nhau. + Bước 3: cho các mô tái sinh thành cây trưởng thành. • Kết quả: tạo được quần thể cây có kiểu gen đồng nhất; là phương pháp bảo tồn và nhân nhanh nguồn gen của một số giống quý khỏi nguy cơ tuyệt chủng. • Ứng dụng: nhân nhanh giống cây trồng quý hiếm và sạch bệnh, tạo ra nhiều cá thể mới có kiểu gen giống với cá thể ban đầu. • Ý nghĩa: bảo tồn được nguồn gen quý. c. Nuôi và chọn lọc biến dị • Khái niệm: biến dị dòng tế bào là những tế bào có số lượng NST khác nhau (2n + 1; 2n - 1,...) • Cơ sở: tần số biến dị cao hơn mức bình thường trong điều kiện môi trường nuôi cấy nhân tạo. • Quy trình: + Bước 1: nuôi tế bào 2n trong môi trường nhân tạo để chúng sinh sản thành các dòng tế bào có bộ NST khác nhau (biến dị dòng tế bào xôma). + Bước 2: chọn lọc những dòng biến dị có kiểu gen mong muốn. + Bước 3: nhân các dòng biến dị đã qua chọn lọc thành các giống có kiểu gen khác nhau. • Kết quả: từ một giống ban đầu tạo được nhiều giống mới có kiểu gen khác nhau. + Ví dụ: DR2 được chọn ra từ dòng tế bào xôma biến dị của giống CR203. 2.1.2. Công nghệ lai tế bào • Khái niệm: là dung hợp các tế bào trần lưỡng bội của các cây cùng loài hoặc khác loài, khác chi hoặc khác họ để tạo giống mới. Tế bào trần là tế bào đã bóc bỏ thành xenlulôzơ. • Quy trình: + Bước 1: tạo tế bào “trần”: dùng enzim hoặc vi phẫu để phá bỏ thành xenlulôzơ. + Bước 2: tạo tế bào “lai”: trộn các tế bào trần trong môi trường có bổ sung một số yếu tố làm tăng độ kết dính. + Bước 3: tạo cơ thể “lai”: kích thích tế bào lai phát triển → cây lai rồi chọn lọc. • Ứng dụng: tạo ra các cây lai khác loài mang đặc điểm của cả 2 loài nhưng không cần phải trải qua sinh sản hữu tính, tránh hiện tượng bất thụ của con lai. 2.2. Công nghệ tế bào động vật 2.2.1. Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân • Quy trình: + Bước 1: tách tế bào trứng và loại bỏ nhân của tế bào trứng; tách tế bào tuyến vú để lấy nhân của tế bào tuyến vú. + Bước 2: truyền nhân vào tế bào trứng vào hợp tử → cho hợp tử phát triển thành phôi.
Trang 4 + Bước 3: cấy phôi vào tử cung vật nuôi mẹ → sinh ra con giống mẹ cho nhân. • Thành tựu: nhân bản thành công ở chuột, khỉ, bò, dê, lợn,... • Ứng dụng: + Nhân và bảo tồn nguồn gen của các giống quý hiếm. + Tăng năng suất chăn nuôi. + Tạo động vật mang gen người cung cấp nội tạng để ghép cho người bệnh mà không bị hệ miễn dịch của người loại thải. 2.2.2. Cấy truyền phôi • Quy trình: Phôi ban đầu của mẹ cho phôi → cắt phôi thành nhiều phôi riêng → cấy vào tử cung các vật nuôi mẹ → cho mang thai và phát triển các con vật giống nhau về kiểu gen. • Vai trò: Tạo ra quần thể có kiểu gen giống nhau. Câu hỏi hệ thống kiến thức: • Xử lí mẫu như thế nào để có hiệu quả? Để xử lý mẫu có hiệu quả, tránh gây chết, giảm sức sống và khả năng sinh sản của sinh vật, cần phải: + Chọn tác nhân thích hợp. + Xác định liều lượng, thời gian xử lý tối ưu. • Chọn lọc thể đột biến được tiến hành như thế nào? + Nguyên tắc: Dựa vào một số đặc điểm có thể nhận biết được để tách chúng ra khỏi các cá thể khác. Đối với vi khuẩn dùng môi trường khuyết dưỡng (môi trường nuôi cấy nhưng thiếu một chất dinh dưỡng nào đó). + Cách tiến hành: đối với chủng vi khuẩn không có khả năng tổng hợp chất A nên vi khuẩn sẽ chết nếu môi trường không được bổ sung chất A. Bước 1: gây đột biến → quần thể mẫu (có khả năng tổng hợp chất A). Bước 2: chuyển quần thể vi khuẩn mẫu vào môi trường khuyết dưỡng chất A. Bước 3: nhận biết những thể nào sống và phát triển được thì đó là thể đột biến cần chọn. • Phương pháp gây đột biến có hiệu quả đối với đối tượng nào? Vì sao? + Phương pháp gây đột biến có hiệu quả đối với vi sinh vật. Vì vi sinh vật sinh sản nhanh nhờ trực phân; hệ gen là 1 phân tửADN → đột biến nhanh chóng nhân lên và biểu hiện. + Ở thực vật: gây đột biến ở một số bộ phận nhất định. + Ở động vật: chỉ sử dụng đối với động vật bậc thấp như ruồi, tằm; ở vật nuôi thì khó vì cơ quan sinh dục nằm sâu trong; hệ thần kinh nhạy cảm nên dễ tử vong. • Thế nào là môi trường chuẩn? Mô sẹo là gì?