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

Tiết 20:
Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào
I. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
Tại sao lại phải tạo ra giống mới bằng phương pháp gây đột biến?
Nếu không làm có được không?
cơ sở khoa học của việc gây đột biến
để tạo giống mới
Mỗi 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.
Nghiên cứu mục I.1, em hãy cho biết:
- Gây đột biến là gì?
Quy trình gây đột biến?
Đối tượng áp dụng?
* Khái niệm: Gây đột biến là đổi mới vật liệu di
truyền của giống cũ
quy 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 ưu
b) Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn
T?i sao lại phải tiến hành lựa chọn các thể đột biến thích hợp ?
c) Tạo dòng thuần chủng

Chọn lọc các thể đột biến là 1 công việc khó khăn và tốn nhiều công sức vì ĐB thường không có hướng, tác nhân ĐB gây ra rất nhiều loại ĐB khác nhau, trong đó chỉ có một phần rất nhỏ là loại ĐB mà người chọn giống quan tâm.
* Đối tượng thích hợp chủ yếu là: vi sinh vật và thực vật.
Vi sinh vật sinh sản bằng cách phân đôi nên không thể tạo BDTH, BDDT ở vi sinh vật chủ yếu được tạo ra nhờ đột biến. vsv có tốc độ sinh sản nhanh nên chọn lọc và nhân các thể đột biến dễ dàng hơn
Thực vật: thích hợp với việc khai thác các sản phẩm là cơ quan sinh dưỡng như; rễ, thân, lá, hoa,.. để tạo giống đa bội. Còn cây lấy hạt thì không thể tạo ra đa bội vì cây đa bội thường bị giảm khả năng sinh sản hoặc bất thụ.
Động vật bậc thấp; có thể gây đột biến, ví dụ; ruồi giấm, tằm,..
Động vật bậc cao thì không áp dụng phương pháp này vì; hệ gen của chúng rất phức tạp, phần lớn các đột biến đều làm mất cân bằng hệ gen dẫn đên những rối loạn về sinh lí nên giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản, thậm chí còn gây chết
2. Một số thành tựu tạo giống ở Việt Nam

Gây đột biến bằng tác nhân vật lí:
Giống lúa Mộc tuyền đột biến  MT1 có nhiều đặc tính quí (chín sớm nên rút ngắn thời gian cach tác), thấp và cứng cây, chịu chua và phèn nên có thể trồng ở nhiều vùng khác nhau, năng suất tăng 15-25%.
Tạo giống Ngô DT6: chín sớm, năng suất cao, hàm lượng Pr tăng 1,5%..
-Gây ĐB bằng tác nhân hoá học:
Táo gia lộc xử lí bằng NMU (nitrô mêtyl urê) táo má hồng cho 2 vụ quả/năm, khối lượng quả tăng cao và thơm ngon.
Cây dâu tằm (3n) có nhiều đặc tính quí: bản lá dày, năng suất cao.
Dưa hấu và nho (tam bội) đều không có hạt và nâng cao hàm lượng đường
Dưa hấu tam bội
Thể tứ bội ở dâu tây
Với kiến thức đã học, em hãy đề xuất cách thức nhận biết sơ bộ các cây tứ bội trong số các cây lưỡng bội?
II. Tạo giống bằng công nghệ tế bào
1. Công 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 d?ng nh?t v? ki?u 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 trần
Hai 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 (sinh du?ng) 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 chua th? 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 (x? lớ hoỏ ch?t cụnsixin)? cõy lu?ng b?i ho�n ch?nh, cú KG d?ng h?p t? v? t?t c? cỏc gen.
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.
2. Công nghệ tế bào động vật
a. Nhân bản vô tính động vật

Thành 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.
Nhân bản vô tính ở Đv có nhiều ứng dụng: ví dụ, nếu ta có 1 con
giống có nhiều đặc điểm quí thì ta có thể tạo ra nhiều con vật có
kiểu gen như vậy. Tuy nhiên nhân bản vô tính động vật mới đang
trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm ở 1 số loài động vật. và
ngày nay vẫn đang tiếp tục được hoàn thiện và áp dụng cho nhiều
loài động vật khác nhau. Kĩ thuật này đặc biệt có ý nghĩa trong
việc nhân bản động vật biến đổi gen
b. Cấy truyền phôi
Nguyên tắc chung của phương pháp: dựa vào sự phát triển của phôi từ 1 tế bào ban đầu (hợp tử)
Nuôi cấy hợp tử.
Kỹ thuật chuyển
Cấy truyền phôi
Nhân giống đột biến
Câu 1: Chia cắt một phôi động vật thành nhiều phôi, rồi cấy vào tử cung của các con cái khác nhau từ đó nhanh chóng tạo ra hàng loạt con có kiểu gen giống nhau được gọi là phương pháp:


các tế bào xôma tự do được tách ra từ mô sinh dưỡng
các tế bào đã được xử lí làm tan màng sinh chất
các tế bào đã được xử lí làm tan thành tế bào
các tế bào khác loài đã hoà nhập để trở thành tế bào lai
Câu 2:Trong kĩ thuật lai tế bào, các tế bào trần là:

tạo nguồn biến dị cho công tác chọn giống
làm tăng khả năng sinh sản của cá thể
làm tăng năng suất vật nuôi, cây trồng
a, b, c
Câu 3: Mục đích của việc gây đột biến ở vật nuôi và cây trồng là: