Học chăm – Thư viện tài liệu học tập miễn phí dành cho học sinh
Để hiểu về cách tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào, bài học này chúng tôi sẽ đưa cho các bạn những khái niệm cơ bản của tạo giống bằng phương pháp gây đột biến…
A. Lý thuyết về tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào
I. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
1. Khái niệm
Gây đột biến tạo giống mới là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí và hóa học, nhằm làm thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để phục vụ cho lợi ích của con người
Quy trình
a. Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến
– Xử lí mẫu vật bằng các tác nhân đột biến: với liều lượng và thời gian xử lí thích hợp nếu không sinh vật sẽ chết hay giảm khả năng sinh sản và sức sống.
b. Chọn lọc cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn
– Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn, ta phải tìm cách nhận biết ra chúng trong các sinh vật bình thường cũng như các thể đột biến khác.
c. Tạo dòng thuần chủng
– Tạo ra dòng thuần chủng: cho các thể đột biến được chọn sinh sản để nhân lên thành dòng thuần.
2. Một số thành tựu tạo giống ở Việt Nam
a. Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí
Các loại tia tử ngoại, tia phóng xạ hay sốc nhiệt đều gây nên đột biến gen hoặc đột biến NST, tạo ra các thể đột biến khác nhau. Những thể đột biến có lợi được chọn lọc và trực tiếp nhân thành giống mới hoặc được dùng làm bố mẹ để lai giống
b. Gây đột biến bằng các tác nhân hóa học
Một số hóa chất khi thấm vào tế bào sẽ gây đột biến gen như: 5-BU, EMS. Các tác nhân này gây ra sự sao chép nhầm lẫn hoặc làm biến đổi cấu trúc của gen
II. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1. Công nghệ tế bào thực vật
– Nuôi cấy hạt phấn
Các hạt phấn đơn bội có thể mọc trên môi trường nuôi nhân tạo thành các dòng tế bào đơn bội. Các dòng này có kiểu gen đơn bội nên alen lặn được biểu hiện thành kiểu hình cho phép chọn lọc in vitro những dòng có các đặc tính mong muốn. Sau đó có thể lưỡng bội hóa để tạo dòng thuần
– Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo
Nhờ tìm ra môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hormone sinh trưởng như auxin, giberelin, xitokinin… người ta có thể nuôi cấy nhiều loại tế bào thực vật tạo mô sẹo
– Tạo giống bằng chọn dòng tế bào soma có biến dị
Nuôi cấy tế bào 2n trên môi trường nhân tạo, chúng sinh sản thành nhiều dòng tế bào có các tổ hợp NST khác nhau, các biến dị này gọi là biến dị dòng tế bào soma.
– Dung hợp tế bào trần
Hai tế bào trần có khả năng dung hợp với nhau tạo thành các dòng tế bào khác nhau và phát triển thành giống mới
Các kỹ thuật trên có hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có khả năng: kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn, kháng bệnh.. hoặc sự dung hợp tế bào giữa các mô của cùng một loài hay của các loài khác nhau tạo ra cây lai soma giống như cây lai lưỡng tính.
2. Công nghệ tế bào động vật
– Cấy truyền phôi
Là thao tác chuyển phôi từ cơ thể động vật cho sang các cơ thể động vật nhận.
+ Từ một phôi có thể tách và cho phát triển thành nhiều phôi khác nhau
+ Có thể phối hợp hai hay nhiều phôi thành một thể khảm, có ý nghĩa trong tạo ra loài mới
+ Có thể làm biến đổi thành phần của tế bào phôi theo hướng có lợi cho con người
– Nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển gen
Đã thành công trong việc tạo ra cừu Dolly 1997
Nhân bản vô tính có thể nhân nhanh các giống vật nuôi quí hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi.
B: Bài tập:
Bài 1. Giả sử có một giống cây cà chua có gen A quy định một tính trạng không mong muốn (dễ mắc bệnh X). Hãy nêu quy trình tạo thể đột biến có kiểu gen aa có khả năng kháng bệnh X.
Trả lời:
Có thể dùng phương pháp gây đột biến bằng tia phóng xạ. Ví dụ, xử lí hạt giống bằng tia phóng xạ để gây đột biến rồi sau đó gieo hạt lên thành cây và cho các cây con nhiễm tác nhân gây bệnh. Sau đó chọn lọc ra các cây có khả năng kháng bệnh. Những cây có khả năng kháng bệnh cho lai với nhau hoặc cho tự thụ phấn để tạo ra các dòng thuần.
Bài 2. Có hai giống lúa, một giống có gen quy định khả năng kháng bệnh X và một giống có gen quy định khả năng kháng bệnh Y. Bằng cách gây đột biến người ta có thể tạo ra giống mới có cả hai gen kháng bệnh X và Ỵ được không? Giải thích cách tiến hành thí nghiệm. Biết rằng gen quy định bệnh X và gen quy định bệnh Y nằm trên hai NST tương đồng khác nhau.
Trả lời:
Có thể lai hai giống cây với nhau rồi sau đó xử lí con lai bằng tác nhân đột biến nhằm tạo ra các đột biến chuyển đoạn nhiễm sắc thể chứa cả hai gen có lợi.
Bài 3. Trình bày quy trình tạo giống cây khác loài bằng phương pháp lai tế bào xôma.
Trả lời:
Lai tế bào xôma hay dung hợp tế bào trần, cũng là một kĩ thuật hiện đại góp phần tạo nên giống lai khác loài ở thực vật. Để cho hai tế bào thực vật 2n (tế bào sinh dưỡng) có thể dung hợp với nhau thành một tế bào thống nhất, người ta cần phải loại bỏ thành tế bào trước khi đem lai. Sau đó cho các tế bào đã mất thành tế bào (tế bào trần) của hai loài vào trong môi trường đặc biệt để chúng dung hợp với nhau.
Cho tế bào lai vào nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy đặc biệt cho chúng phân chia và tái sinh thành cây lai khác loài.
Bài 4. Giải thích quy trình nhân bản vô tính ở động vật và nêu ý nghĩa thực tiễn của phương pháp này.
Trả lời:
Trong tự nhiên, khi một hợp tử trong những lần phân chia đầu tiên vì một lí do nào đó lại tách ra thành nhiều phôi riêng biệt. Sau đó, những phôi này phát triển thành những cá thể giống nhau.
Bài 5. Hãy chọn một loài cây thích hợp trong số loài cây nêu dưới đây để có thể áp dụng chất cônsixin nhằm tạo giống mới đem lại hiệu quả kinh tế cao.
A. Cây lúa B. Cây đậu tương
C. Cây củ cải đường D. Cây ngô
Trả lời: C
Bài viết trên đã tóm gọn lý thuyết cùng một số bài tập áp dụng. Chúc các bạn học tập hiệu quả!
