Bài 19. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào

Kiểm tra bài cũ
Trả lời các câu hỏi sau:
1). Ưu thế lai: khái niệm, cơ sở di truyền, phương pháp tạo ưu thế lai? Tại sao không dùng con lai F1 làm giống?
2). Nêu vai trò của các đột biến?
3). Cơ chế gây đột biến của cônsixin trong gây đột biến?
4). Đặc điểm cơ thể song nhị bội về mặt di truyền và sinh sản?
BÀI MỚI
BÀI 19:
TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
1- Khái niệm
- Là phương pháp tạo giống mới mà con người chọn lọc hoặc lai tạo các nguồn biến dị là các đột biến nhân tạo.
- Con người sử dụng các tác nhân đột biến với liều lượng, cường độ thích hợp tác động lên sinh vật để chủ động tạo ra các biến dị có lợi cho chọn giống.
2- Các tác nhân gây đột biến:
Tác nhân vật lý: tia phóng xạ, tia tử ngoại, sốc nhiệt.
Tác nhân hoá học: Các hoá chất: 5BU, EMS, NMU, Cônsixin …
3- Quy trình:
- Bước 1: Xử lý mẫu vật bằng tác nhân đột biến.
- Bước 2: Chọn lọc các cá thể có kiểu hình mong muốn.
- Bước 3: Tạo dòng thuần chủng.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
4- Cơ chế gây đột biến
* Tác nhân vật lý:
- Tia phóng xạ: Tia X, α, β, chùm nơtron:
+ Gây kích thích, ion hóa các nguyên tử khi đi qua mô sống, làm cho khả năng kết hợp của các nguyên tử thay đổi  tác động trực tiếp đến ADN hoặc tác động gián tiếp qua phân ly nước  gây đột biến gen, đột biến NST.
+ Sử dụng: Chiếu xạ lên các bộ phận đang phân bào mạnh với liều lượng, cường độ phù hợp.
- Tia tử ngoại: có bước sóng từ 1000- 4000Ao
+ Chỉ gây kích thích, không gây ion hóa; không có khả năng xuyên sâu.
+ Sử dụng: chiếu tia tử ngoại lên bào tử, hạt phấn, vi sinh vật.
* Tác nhân hóa học:
- Bao gồm các hóa chất: 5BU, NMU, EMS, DES, acridin, 2aminopurin, conxixin
- Cơ chế: Gây các dạng đột biến gen khi ADN nhân đôi; conxixin ức chế sự hình thành thoi vô sắc gây đột biến đa bội.
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
- Sử dụng: Ngâm hạt khô, hạt nảy mầm vào dung dịch hóa chất
Tiêm dd hóa chất vào bầu nhụy
Quấn bông tẩm dd hóa chất vào đỉnh sinh trưởng
Dùng hóa chất ở dạng hơi
Dùng NMU tác động lên tinh hoàn
5. Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống. Thành tựu
- Chọn giống vi sinh vật: là phương pháp chủ yếu
+ Gây đột biến + chọn lọc bậc thang  nâng cao dần hoạt tính kháng sinh.
Ví dụ: Xử lý bào tử nấm penixillium và chọn lọc các dạng đột biến nhiều lần, tạo chủng đột biến có hoạt tính penixillin tăng 200 lần.
+ Tạo chủng đột biến có năng suất Pr cao bằng gây đột biến ngăn trở sinh tổng hợp Pr
Ví dụ: asp ------------> homo xerin: ngăn cản
Lyzin: tăng 300 lần
+ Tạo chủng đột biến sinh trưởng nhanh để lấy sinh khối. Ví dụ: Nấm men
+ Tạo chủng đột biến không gây bệnh có vai trò kháng nguyên để sản xuất vắc xin.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
- Chọn giống thực vật
+ Gây đột biến + chọn lọc  giống đột biến
+ Gây đột biến + lai tạo các thể đột biến  giống mới
+ Gây đột biến đa bội thể  giống đa bội, sử dụng trực tiếp.
Nhiều giống: táo Gia Lộc, Các giống tứ bội, tam bội không hạt, nhiều lá: cam, Nho, Dưa hấu, Hồng, rau muống, dâu tằm…

Chọn giống động vật: Sử dụng hạn chế, vì động vật có hệ thần kinh, nhạy cảm với các nhân tố gây đột biến nên thường tạo ra các đột biến có hại. Ví dụ: Hàu tam bội…
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Dưa hấu tam bội không hạt
Táo Gia Lộc đột biến cho 2 vụ quả/năm
Cà chua không hạt
Cam tam bội không hạt
Nho tam bội không hạt
Hàu tam bội
Nấm penicillium đột biến
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
? Hoàn thành bảng sau về công nghệ tế bào thực vật.
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

- Tách mô.
- Cho mô (TB) vào ống nghiệm
- Tái sinh thành các cây hoàn chỉnh.
- Nhân giống  quần thể cây trồng đồng nhất về kiểu gen.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
Nuôi cấy mô:
Là PP tái sinh cây con
từ tế bào, mô của cây mẹ
Quy trình:
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
a. Nuôi cấy mô.
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
Nuôi cấy mô.
Thành tựu nuôi cấy mô.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Đặc điểm:
+ Là PP nhân giống, 1 khâu trong PP tạo giống.
+ Cây con giống hoàn toàn cây mẹ, tạo ra quần thể cây đồng nhất về kiểu gen.
+ Giúp nhân nhanh các giống cây quý hiếm, sạch bệnh.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
a. Nuôi cấy mô
b. Lai tế bào sinh dưỡng ( Lai cà chua với khoai tây)
Là PP tạo ra cơ thể mới mang bộ gen của 2 loài bằng PP lai sinh dưỡng các tế bào khác loài.
Quy trình:
Cây lai Pomato
72 NST (24+48)
TB lai
72 NST (24+48)
Dung hợp 2 tế bào trần
Loại bỏ thành xenlulozơ
Cây lai mang đặc điểm di truyền của cả hai loài, sinh sản được.
Nuôi cấy tế bào lai
1
2
3
4
5
? Ưu thế nổi bật của lai tế bào sinh dưỡng là:
Tạo Ưu thế lai.
Tạo con lai có khả năng sinh sản
Có thể tổ hợp nguồn gen của các loài xa nhau trong hệ thống sinh giới
Có thể thành công khi lai tế bào của 2 loài bất kỳ
Đặc điểm:
+ Tạo ra giống mới
+ Cây lai hữu thụ, mang đặc điểm của 2 loài vì mang 2 bộ NST lưỡng bội của 2 loài
+ Có thể tổ hợp nguồn gen của các loài xa nhau trong hệ thống phân loại. ( So sánh với PP lai xa và đa bội hóa)
- Thành tựu: cây lai giữa cà chua-khoai tây, cây lai giữa 2 loài thuốc lá.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
a. Nuôi cấy mô
b. Lai tế bào sinh dưỡng
c. Nuôi cấy hạt phấn, noãn
Cây lưỡng bội
Có kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen
Tách các bao phấn
Nuôi cấy hạt phấntrên
môi trường
Mô đơn bội
Loại bỏ chỉ nhị
Mô lưỡng bội
Cônsixin
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
a. Nuôi cấy mô
b. Lai tế bào sinh dưỡng
c. Nuôi cấy hạt phấn, noãn
- Là PP tạo ra giống cây mới bằng nuôi cấy hạt phấn, noãn chưa thụ tinh.
- Quy trình:
+ Tách hạt phấn, noãn
+ Nuôi cấy trong môi trường thích hợp  mô đơn bội
+ Lưỡng bội hóa  mô lưỡng bội
+ Nuôi cấy mô  cây lưỡng bội
- Đặc điểm: Cây con đồng hợp về tất cả các gen, tạo giống cây thuần chủng hoàn toàn.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
2- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
a- Nhân bản vô tính
- Là PP tạo tạo ra cá thể mới từ tế bào sinh dưỡng của ĐV.
- Quy trình:
B1: - Lấy trứng của ĐV cho TB trứng ra khỏi cơ thể
- Lấy các TB tuyến vú của ĐV cho TB tuyến vú
B2: Lấy nhân của TB tuyến vú đưa vào TB trứng đã loại bỏ nhân
B3: Nuôi trứng đã được cấy nhân trong ống nghiệm tạo phôi sớm.
B4: Cấy phôi vào con thứ 3 để phôi phát triển va sinh ở bình thường.
Dolly là 1 con cừu cái được sinh ra bằng kỹ thuật nhân bản vô tính một tế bào sinh dưỡng. Nó có 3 bà mẹ: mẹ cho nhân ( hệ gen); Mẹ cho tế bào chất; Mẹ mang thai. Để Dolly ra đời, đã có 277 thử nghiệm chuyển nhân, được 29 phôi ( tỷ lệ thành công 12%).Năm 2003, Dolly chết vì viêm phổi nặng.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
2- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
a- Nhân bản vô tính
Đặc điểm:
+ Là PP tạo giống mới không dùng PP sinh sản hữu tính
+ Con vật sinh ra mang đặc điểm của con cho nhân tế bào.
+ Có thể khôi phục các giống vật nuôi quý hiếm không qua sinh sản hữu tính.
- Thành tựu: Cừu Đôly ( 1996-2003), các giống vật nuôi khác...
Con Người?
THÀNH TỰU NHÂN BẢN VÔ TÍNH
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/. TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN
II/. TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
1- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
2- CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
a- Nhân bản vô tính
b- Cấy truyền phôi:
Bò cho phôi
Tách phôi, phân cắt phôi
Cấy phôi cho các bò nhận
Sinh ra hàng loạt các con có KG giống nhau. Rút ngắn thời gian nhân giống.
BÀI 19: TẠO GIỐNG MỚI BẰNG GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
TỔNG KẾT
BÀI TẬP