Bài giảng môn Sinh học - Tiết 20: Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào

Tiết 20: Tạo giống bằng phương phỏp gõy đột biến và cụng nghệ tế bàoI. Tạo giống bằng phương phỏp gõy đột biếncơ sở khoa học của việc gây đột biến để tạo giống mớiMỗi một kiểu gen nhất định của giống chỉ cho một năng suất nhất định. Mỗi giống cụ thể sẽ cho một năng suất tối đa nhất định trong điều kiện canh tác hoàn thiện nhất. Mỗi giống có một mức trần về năng suất. - Để có năng suất cao hơn mức trần hiện có của giống, cần gây đột biến bằng việc sử dụng các tác nhân vật lí và hoá học, làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật, chọn lọc từ các thể đột biến những cá thể có đặc tính mong muốn. Nghiờn cứu mục I.1, em hóy cho biết:- Gõy đột biến là gỡ?Quy trỡnh gõy đột biến?Đối tượng ỏp dụng?* Khỏi niệm: Gõy đột biến là đổi mới vật liệu ditruyền của giống cũquy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây đột biến Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến cần lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, Tìm hiểu liều lượng và xác định thời gian xử lí tối ưub) Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốnTại sao lại phải tiến hành lựa chọn các thể đột biến thích hợp ? c) Tạo dòng thuần chủng Chọn lọc cỏc thể đột biến là 1 cụng việc khú khăn và tốn nhiều cụng sức vỡ ĐB thường khụng cú hướng, tỏc nhõn ĐB gõy ra rất nhiều loại ĐB khỏc nhau, trong đú chỉ cú một phần rất nhỏ là loại ĐB mà người chọn giống quan tõm. Đối với vi sinh vật, cỏc nhà khoa học thường hay dựng mụi trường khuyết dưỡng về một chất nào đú để phỏt hiện cỏc thể đột biến.* Đối tượng thớch hợp chủ yếu là: vi sinh vật và thực vật.Vi sinh vật sinh sản bằng cỏch phõn đụi nờn khụng thể tạo BDTH, BDDT ở vi sinh vật chủ yếu được tạo ra nhờ đột biến. vsv cú tốc độ sinh sản nhanh nờn chọn lọc và nhõn cỏc thể đột biến dễ dàng hơnThực vật: thớch hợp với việc khai thỏc cỏc sản phẩm là cơ quan sinh dưỡng như; rễ, thõn, lỏ, hoa,.. để tạo giống đa bội. Cũn cõy lấy hạt thỡ khụng thể tạo ra đa bội vỡ cõy đa bội thường bị giảm khả năng sinh sản hoặc bất thụ.Động vật bậc thấp; cú thể gõy đột biến, vớ dụ; ruồi giấm, tằm,..Động vật bậc cao thỡ khụng ỏp dụng phương phỏp này vỡ; hệ gen của chỳng rất phức tạp, phần lớn cỏc đột biến đều làm mất cõn bằng hệ gen dẫn đờn những rối loạn về sinh lớ nờn giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản, thậm chớ cũn gõy chết2. Một số thành tựu tạo giống ở Việt NamGõy đột biến bằng tỏc nhõn vật lớ:Giống lỳa Mộc tuyền đột biến  MT1 cú nhiều đặc tớnh quớ (chớn sớm nờn rỳt ngắn thời gian cach tỏc), thấp và cứng cõy, chịu chua và phốn nờn cú thể trồng ở nhiều vựng khỏc nhau, năng suất tăng 15-25%. Tạo giống Ngụ DT6: chớn sớm, năng suất cao, hàm lượng Pr tăng 1,5%..-Gõy ĐB bằng tỏc nhõn hoỏ học:Tỏo gia lộc xử lớ bằng NMU (nitrụ mờtyl urờ) tỏo mỏ hồng cho 2 vụ quả/năm, khối lượng quả tăng cao và thơm ngon.Cõy dõu tằm (3n) cú nhiều đặc tớnh quớ: bản lỏ dày, năng suất cao.Dưa hấu và nho (tam bội) đều khụng cú hạt và nõng cao hàm lượng đường Dưa hấu tam bội Thể tứ bội ở dõu tõyVới kiến thức đó học, em hóy đề xuất cỏch thức nhận biết sơ bộ cỏc cõy tứ bội trong số cỏc cõy lưỡng bội?II. Tạo giống bằng cụng nghệ tế bàoCông nghệ tế bàoCông nghệ tế bào ở thực vật Công nghệ tế bào ở động vậtNuôi cấy hạt phấn Dung hợp tế bào trần Nuôi cấy mụCông nghệ tế bàoThực vật1. Cụng nghệ tế bào thực vật  Nuôi cấy tế bào (Mụ)Dựa vào khả năng tạo mô sẹo là mô gồm nhiều tế bào chưa biệt hoá, có khả năng sinh trưởng mạnh từ đó điều khiển cho tế bào biệt hoá thành các mô khác nhau (rễ, thân, lá...) và tái sinh thành cây trưởng thành. Dựa vào việc tìm ra môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các chất hoocmôn sinh trưởng như auxin, giberilin, xitokinin...Kĩ thuật này cho phép nhân nhanh các giống cây trồng đồng nhất về kiểu gen có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái nhất định, chống chịu bệnh tật ... Dung hợp tế bào trầnHai tế bào đã loại vỏ xenlulôzơ của 2 loài khác nhau có khả năng dung hợp.Tế bào chất và 2 khối nhân đều hợp nhất thành một.Lai tế bào xôma đặc biệt có ý nghĩa vì giống mới mang đặc điểm của cả hai loài mà bằng cách lai hữu tính không thể thực hiện được. Nuôi cấy hạt phấn (noãn chưa thụ tinh) Hạt phấn có thể "mọc" trên môi trường nuôi nhân tạo thành dòng tế bào đơn bội. Sự đa dạng của các giao tử do giảm phân tạo ra cho phép chọn lọc được các dòng tế bào có bộ gen đơn bội khác nhau dựa vào sự biểu hiện thành kiểu hình của các alen lặn. Để có giống cây trồng cho canh tác thì cần lưỡng bội hoá các dòng đơn bội này dựa vào gây đột biến đa bội các thể đơn bội thành thể lưỡng bội. ưu điểm nổi bật của phương pháp là các giống cây trồng nhận được đều thuần chủng Ví dụ tạo giống lúa chiêm chịu lạnh người ta trực tiếp nuôi hạt phấn ở môi trường lạnh. Khả năng chịu lạnh của hạt phấn có thể do gen đột biến, do tổ hợp gen mới.Công nghệ tế bào động vậtNhõn bản vụ tớnh Cấy truyền phụi2. Cụng nghệ tế bào động vật a. Nhõn bản vụ tớnh động vậtThành công này chứng tỏ, trong thực nghiệm, động vật có vú có thể được nhân bản từ tế bào xôma, không cần có sự tham gia của nhân tế bào sinh dục, chỉ cần chất tế bào của một noãn bào. Nhằm nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi. Kĩ thuật này còn cho phép tạo ra các giống động vật mang gen người, nhằm cung cấp cơ quan nội tạng của người cho việc thay thế, ghép nội tạng cho người mà không bị hệ miễn dịch của người loại thải.Nhõn bản vụ tớnh ở Đv cú nhiều ứng dụng: vớ dụ, nếu ta cú 1 con giống cú nhiều đặc điểm quớ thỡ ta cú thể tạo ra nhiều con vật cú kiểu gen như vậy. Tuy nhiờn nhõn bản vụ tớnh động vật mới đang trong giai đoạn nghiờn cứu thử nghiệm ở 1 số loài động vật. và ngày nay vẫn đang tiếp tục được hoàn thiện và ỏp dụngcho nhiều loài động vật khỏc nhau. Kĩ thuật này đặc biệt cú ý nghĩa trong việc nhõn bản động vật biến đổi genNhân nhanh giốngCải biến phẩm chất của giống Các giống đồng nhất về kiểu genCấy truyền phụib. Cấy truyền phụiNguyờn tắc chung của phương phỏp: dựa vào sự phỏt triển của phụi từ 1 tế bào ban đầu (hợp tử)Nuụi cấy hợp tử.Kỹ thuật chuyểnCấy truyền phụiNhõn giống đột biếnCõu 1: Chia cắt một phụi động vật thành nhiều phụi, rồi cấy vào tử cung của cỏc con cỏi khỏc nhau từ đú nhanh chúng tạo ra hàng loạt con cú kiểu gen giống nhau được gọi là phương phỏp:cỏc tế bào xụma tự do được tỏch ra từ mụ sinh dưỡngcỏc tế bào đó được xử lớ làm tan màng sinh chấtcỏc tế bào đó được xử lớ làm tan thành tế bàocỏc tế bào khỏc loài đó hoà nhập để trở thành tế bào laiCõu 2:Trong kĩ thuật lai tế bào, cỏc tế bào trần là:tạo nguồn biến dị cho cụng tỏc chọn giốnglàm tăng khả năng sinh sản của cỏ thểlàm tăng năng suất vật nuụi, cõy trồnga, b, cCõu 3: Mục đớch của việc gõy đột biến ở vật nuụi và cõy trồng là: