I/ Quy trình tạo giống: - Tạo nguồn nguyên liệu là các biến dị di truyền Biến dị tổ hợp, biến dị đột biến và ADN tái tổ hợp- Chọn các tổ hợp gen kiểu gen mong muốn- Tạo dòng thuần chủng
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 4: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC PHẦN I HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC
Trang 2I/ Quy trình tạo giống:
- Tạo nguồn nguyên liệu là các biến dị di truyền (Biến dị tổ hợp, biến dị đột biến và ADN
tái tổ hợp)
- Chọn các tổ hợp gen (kiểu gen) mong muốn
- Tạo dòng thuần chủng về các tổ hợp gen mong muốn
II/ Có các phương pháp tạo giống sau:
1/ Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp:
- Áp dụng đối với vật nuôi và cây trồng
2/ Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến:
- Áp dụng chủ yếu đối với vi sinh vật và một số loài thực vật
3/ Tạo giống bằng công nghệ tế bào
4/ Tạo giống nhờ công nghệ gen
2
Tạo giống nhờ công
nghệ gen
Tạo động vật chuyển
gen
Tạo dòng vsv biến
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
Tạo giống bằng
công nghệ tế bào
Công nghệ tế bào
(Soma)
Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn
chưa thụ tinh
Công nghệ tế bào động vật
Nhân bản vô tính
Cấy truyền phôi Nuôi cấy mẩu mô (hoặc tế bào thực vật)
Trang 3PHẦN II NỘI DUNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VÀ TRỌNG TÂM
Bài 18: Chọn gống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
* Nguồn biến dị di truyền cung cấp cho chọn giống: Đột biến; biến di tổ hợp; ADN tái tổ hợp
1 Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp: Cho các giống lai với nhau để tạo ra
nguồn biến dị tổ hợp; tiến hành chọn lọc; sau đó cho giao phối cận huyết hoặc tự thụ phấn
để tạo giống thuần chủng
2 Tạo giống lai có Ưu thế lai cao
- Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các dạng bố mẹ
- Tạo ưu thế lai bằng cách cho lai khác dòng tạo ra F1 có kiểu gen dị hợp về tất cả các cặp gen Khi lai hai dòng thuần với nhau thì đời con có thể có ưu thế lai hoặc không (phép lai thuận có ưu thế lai nhưng phép lai nghịch lại không có ưu thế lai)
- Ưu thế lai được biểu hiện cao nhất ở F1, sau đó giảm dần ở các đời kế tiếp
Bài 19: Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến và công nghệ tế bào 1 Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
- Có 3 bước để tạo gống thuần bằng gây ĐB (Xử lí mẫu vật bằng tác nhân ĐB; chọn lọc các thể ĐB có lợi; nhân lên thành dòng thuần)
- Tác nhân gây đột biến gồm có: tia phóng xạ; tia tử ngoại; các hoá chất; Muốn gây đột biến gen thì phải dùng tác nhân tác động vào pha S của chu kì tế bào, muốn gây đột biến
số lượng NST thì phải tác động vào pha G2 của chu kì tế bào
- Giống dâu tằm tam bội (3n) được các nhà khoa học Việt Nam tạo ra bằng cách gây đột biến tứ bội (4n), sau đó cho 4n lai với 2n để tạo 3n
2 Tạo giống bằng công nghệ tế bào
Trang 4- Lai tế bào sinh dưỡng (dung hợp tế bào trần) sẽ tạo ra tế bào lai có bộ NST của hai loài (thể song nhị bội)
- Nuôi cấy hạt phấn (hoặc túi phôi) tạo dòng đơn bội, sau đó gây lưỡng bội hoá thì sẽ thu được cây thuần chủng về tất cả các cặp gen
- Nhân giống bằng nuôi cấy mô sẽ tạo ra hàng ngàn cây con có kiểu gen hoàn toàn giống nhau và giống cây mẹ (không tạo được giống mới)
- Chuyển nhân của tế bào sinh dưỡng vào tế bào trứng (trứng đã bị mất nhân), sau đó cấy vào tử cung của cơ thể cái để phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh; cơ thể này sẽ có kiểu gen và giới tính giống với cơ thể cho nhân (gọi là nhân bản vô tính)
- Từ một phôi (phôi có nhiều tế bào) được tách ra thành nhiều nhóm tế bào, mỗi nhóm tế bào được cấy vào tử cung của 1 cơ thể cái để phát triển thành 1 cơ thể Các cơ thể này có kiểu gen và giới tính giống nhau
Bài 20: Tạo giống bằng công nghệ gen
- Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới
- Khi chuyển gen phải tiến hành theo 3 bước: Tạo ADN tái tổ hợp; đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận; phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp Dùng xung điện cao áp hoặc muối CaCl2 để đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
- ADN tái tổ hợp gồm thể truyền và gen cần chuyển Thể truyền là một phân tử ADN (thể truyền là plasmit hoặc ADN virut)
- Plasmit là một phân tử ADN dạng vòng, có trong tế bào chất của vi khuẩn, có khả năng nhân đôi độc lập với ADN của NST
- - Tạo ADN tái tổ hợp theo 3 bước là: (1) tách chiết thể truyền và gen cần chuyển; (2) dùng enzim cắt giới hạn (restrictaza) để mở vòng thể truyền và cắt gen cần chuyển; (3) nối gen cần chuyển vào thể truyền bằng enzim ligaza
- Sinh vật biến đổi gen là những sinh vật mà hệ gen của nó có thêm gen lạ, có gen bị biến đổi,
* Các thành tựu của công nghệ gen: Tạo cừu sản xuất sữa có protein của người; chuột nhắt mang gen chuột cống; cây bông mang gen chống sâu bệnh; giống lúa gạo vàng; cà chua chịn muộn; vi khuẩn sản xuất hooc môn của người
Trang 5ÔN TẬP ỨNG DỤNG DI TRUYỀN
PHẦN III CÁC DẠNG CÂU HỎI
Câu 1: Xác định câu đúng, sai
(1) Nhiều khi trong cùng một tổ hợp lai, phép lai thuận có thể không cho ưu thế lai nhưng
phép lai nghịch lại có thể cho ưu thế lai và ngược lại
(2) Trong một số trường hợp, lai giữa hai dòng nhất định thu được con lai không có ưu
thế lai, nhưng nếu cho con lai này lai với dòng thứ ba thì đời con lại có ưu thế lai
→ Chỉ có một số tổ hợp lai giữa các cặp bố mẹ nhất định mới có thể cho ưu thế lai
(3) Ưu thế lai thường biểu hiện cao nhất ở F1; các thế hệ sau giảm dần (do tỉ lệ kiểu gen dị hợp giảm, nên ưu thế lai giảm)
→ con lai F1 không được dùng làm giống, chỉ được dùng làm sảm phẩm
(4) Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất trong lai khác loài
(5) Phương pháp chủ yếu để tạo ra biến dị tổ hợp trong chọn giống vật nuôi, cây trồng là lai giống
(6) Khi lai giữa hai cá thể thuộc cùng một dòng thuần chủng thì F1 có thể có ưu thế lai
Câu 2: Xác định câu đúng, sai
(1) Phương pháp gây đột biến nhân tạo nhằm mục đích tạo nguồn biến dị cung cấp cho
quá trình chọn giống
(2) Sử dụng cônsixin để gây đột biến đa bội nhằm tạo giống mới đem lại hiệu quả kinh tế
cao nên được sử dụng phương pháp gây đột biến đa bội đối với những cây trồng sử dụng
cơ quan sinh sản làm sản phẩm như: cây lúa, lúa đại mạch, cây đậu tương, cây ngô,
(3) Sử dụng cônsixin để tạo ra được các giống cây dâu tằm tứ bội Sau đó lai nó với dạng
lưỡng bội (2n) được dạng cây tam bội (3n) có năng suất cao, dùng trong chăn nuôi tằm
(4) Cônsixin gây ra đột biến thể đa bội là do nó cản trở sự hình thành thoi phân bào
Câu 3: Xác định câu đúng, sai
(1) Ưu điểm của nuôi cấy mô là nhân nhanh các giống cây trồng quý hiếm, tạo nên quần
thể cây trồng có kiểu gen đồng nhất
(2) Cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô, tế bào được dựa trên cơ chế nguyên phân Do vậy
phương pháp nuôi cấy mô được sử dụng để tạo nguồn biến dị tổ hợp
(3) Lai tế bào xôma tạo được các giống cây mang đặc điểm di truyền của cả hai loài
Trang 6(4) Ý nghĩa của nhân bản vô tính và cấy truyền phôi là tạo được nhiều vật nuôi có kiểu
gen giống nhau (kiểu gen đồng nhất)
Câu 4: Xác định câu đúng, sai
(1) Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến có thể tạo ra biến dị tổ hợp mới
(2) Tạo giống bằng công nghệ tế bào động vật bao gồm “ nhân bản vô tính, cấy truyền
phôi”
(3) Nhờ có thể truyền plasmit mà gen cần chuyển được nhân lên trong tế bào nhận
(4) Trong kĩ thuật chuyển gen, người ta sử dụng hai loại enzim là: Enzim nối ligaza và
enzim cắt restrictaza
(5) Người ta thường sử dụng vi khuẩn E coli làm tế bào nhận là do E.coli sinh sản nhanh,
dễ nuôi
Trong công nghệ sinh học, đối tượng thường được sử dụng làm “ nhà máy ” sản xuất các
sản phẩm sinh học là vi khuẩn E coli.
Câu 5: Cho các ví dụ xác định câu đúng, sai về tạo giống bằng phương pháp gây đột biến
(1) Tạo giống dâu tằm tứ bội
(2) Tạo ra giống dưa hấu tam bội không có hạt, hàm lượng đường cao
(3) Tạo ra giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen
(4) Tạo ra cừu Đôly (Dolly)
Câu 6: Cho các ví dụ xác định câu đúng về tạo giống bằng công nghệ gen
(1) Tạo chủng vi khuẩn E coli sản xuất insulin của người
(2) Tạo ra giống bông và giống đậu tương mang gen kháng thuốc diệt cỏ của thuốc lá
cảnh Petunia
(3) Tạo ra giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt
(4) Tạo ra giống cừu sản sinh prôtêin huyết thanh của người trong sữa
(5) Tạo ra giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β – carôten (tiền chất tạo vitamin
A) trong hạt
(6) Tạo chuột nhắt sản sinh hoocmon sinh trưởng của chuột cống
II Câu điền khuyết
Câu 1: Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất trong phép lai ………
Câu 2: Cho cây có kiểu gen AaBbDd tự thụ phấn qua nhiều thế hệ Nếu các cặp gen này
nằm trên các cặp nhiễm sắc thể khác nhau thì sẽ tạo ra tối đa ……… dòng thuần về cả ba cặp gen
Câu 3: Để tăng năng suất cây trồng, người ta có thể tạo ra các giống cây tam bội Loài cây
……… là phù hợp nhất cho việc tạo giống theo phương pháp tạo giống bằng phương pháp này
Trang 7Câu 4: Nuôi cấy hạt phấn của một cây lưỡng bội có kiểu gen AaBb để tạo nên các mô đơn
bội Sau đó xử lí các mô đơn bội này bằng cônsixin gây lưỡng bội hoá và kích thích chúng phát triển thành cây hoàn chỉnh Các cây này có thể có kiểu gen là………
Câu 5: Trong kĩ thuật chuyển gen, người ta sử dụng enzim ………… để nối gen cần
chuyển và thể truyền
Câu 6: Nhờ ……… tạo ra được giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β-carôten
(tiền chất tạo ra vitamin A) trong hạt
III Câu trắc nghiệm
1 Câu hỏi mức độ 1:
Câu 1: Trong chọn giống, người ta sử dụng phương pháp giao phối cận huyếtvà tự thụ phấn chủ yếu để A cải tiến giống có năng suất thấp.
B.củng cố các đặc tính tốt, tạo dòng thuần chủng.
C kiểm tra kiểu gen của giống cần quan tâm D tạo giống mới.
Câu 2: Giao phối cận huyết được thể hiện ở phép lai nào sau đây?
Câu 3: Trong chọn giống, người ta tiến hành cho thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết nhằm A tăng tỉ lệ dị hợp B tăng biến dị tổ hợp
C giảm tỉ lệ đồng hợp D tạo dòng thuần.
Câu 4: Giao phối gần không dẫn đến hiện tượng
A tăng thể đồng hợp B giảm thể dị hợp C thoái hoá giống D.ưu thế lai Câu 5: Phương pháp nào sau đây có thể tạo ra giống có ưu thế lai ?
A Tự thụ phấn B Nuôi cấy hạt phấn C Giâm cành D Lai khác dòng Câu 6: Trong phép lai giữa các dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau, ưu thế lai
thường biểu hiện cao nhất ở thế hệ A F4 B F3 C F2 D F1
Câu 7: Nhằm củng cố những tính trạng mong muốn ở cây trồng, người ta thường sử dụng
phương pháp
A tự thụ phấn B lai khác thứ C lai khác dòng đơn D lai khác dòng kép.
Câu 8: Các giống cây trồng thuần chủng
A có thể được tạo ra bằng phương pháp lai khác thứ qua vài thế hệ.
B.có tất cả các cặp gen đều ở trạng thái dị hợp tử.
C có thể được tạo ra bằng phương pháp tự thụ phấn qua nhiều đời.
D có năng suất cao nhưng kém ổn định.
Câu 9: Theo giả thuyết siêu trội, phép lai có thể tạo ra F1 có ưu thế lai cao nhất là
Trang 8A AABbdd× AAbbdd B aabbdd ×AAbbDD.
Câu 10: Trong chọn giống vật nuôi, phương pháp thường được dùng để tạo ra các biến dị
tổ hợp là A gây đột biến bằng sốc nhiệt B gây đột biến bằng cônsixin.
Câu 11: Trong chọn giống, người ta ít sử dụng phương pháp gây đột biến bằng các tác
nhân vật lý, hoá học đối với
A vi sinh vật, vật nuôi B vi sinh vật, cây trồng C vật nuôi, cây trồng D.vật nuôi Câu 12: Để chọn tạo các giống cây trồng lấy thân, lá, rễ có năng suất cao, trong chọn
giống người ta thường sử dụng phương pháp gây đột biến
Câu 13: Phương pháp gây đột biến nhân tạo thường ít được áp dụng ở
A động vật bậc cao B vi sinh vật C nấm D thực vật.
Câu 14: Trong chọn giống cây trồng, hoá chất thường được dùng để gây đột biến đa bội
Câu 15: Trong chọn giống vật nuôi, người ta thường không tiến hành
A lai khác giống B gây đột biến nhân tạo.
C tạo các giống thuần chủng D lai kinh tế.
Câu 16: Loại tác nhân đột biến đã được sử dụng để tạo ra giống dâu tằm đa bội có lá to và
dày hơn dạng lưỡng bội bình thườnglà
A tia tử ngoại B cônsixin C tiaX D EMS (êtyl mêtansunfonat) Câu 17: Trong chọn giống cây trồng, phương pháp gây đột biến tạo thể đa bội lẻ thường không được áp dụng đối với các giống cây trồng thu hoạch chủ yếu về
Câu 18: Trong tạo giống bằng công nghệ tế bào, người ta có thể tạo ra giống cây trồng
mới mang đặc điểm của hai loài khác nhau nhờ phương pháp
A dung hợp tế bào trần. B nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo.
C chọn dòng tế bào xôma có biến dị D nuôi cấy hạt phấn.
Câu 19: Cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô, tế bào được dựa trên
A sự nhân đôi và phân li đồng đều của các nhiễm sắc thể trong nguyên phân và giảm
phân
B.quá trình phiên mã và dịch mã ở tế bào con giống với tế bào mẹ.
C sự nhân đôi và phân li đồng đều của các nhiễm sắc thể trong nguyên phân.
D sự nhân đôi và phân li đồng đều của các nhiễm sắc thể trong giảm phân.
Câu 20: Khi nói về nuôi cấy mô và tế bào thực vật, phát biểu nào sau đây không đúng?
Trang 9A Phương pháp nuôi cấy mô tiết kiệm được diện tích nhân giống.
B.Phương pháp nuôi cấy mô được sử dụng để tạo nguồn biến dị tổ hợp.
C Phương pháp nuôi cấy mô có thể tạo ra số lượng cây trồng lớn trong một thời gian
ngắn
D Phương pháp nuôi cấy mô có thể bảo tồn được một số nguồn gen quý hiếm có nguy
cơ tuyệt chủng
Câu 21: Một trong những ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô ở thực vật là
A tạo ra các cây con có ưu thế lai cao hơn hẳn so với cây ban đầu.
B.tạo ra giống cây trồng mới có kiểu gen hoàn toàn khác với cây ban đầu.
C tạo ra các dòng thuần chủng có kiểu gen khác nhau.
D nhân nhanh các giống cây trồng quý hiếm, tạo ra các cây đồng nhất về kiểu gen.
Câu 22: Công nghệ tế bào đã đạt được thành tựu nào sau đây?
A Tạo ra giống lúa có khả năng tổng hợp β-carôten ở trong hạt
B Tạo ra giống dâu tằm tam bội có năng suất lá cao
C Tạo ra chủng vi khuẩn E coli có khả năng sản xuất insulin của người
D Tạo ra cừu Đôly.
Câu 23 Phương pháp nào sau đây có thể tạo ra được nhiều con vật có kiểu gen giống
nhau từ một phôi ban đầu?
A Lai tế bào sinh dưỡng B.Gây đột biến nhân tạo.
Câu 24 Cừu Đôly được tạo ra bằng phương pháp nào sau đây?
A.Nhân bản vô tính B.Cấy truyền phôi C.Gây đột biến D.Dung hợp tế bào
trần
Câu 25 Phương pháp nào sau đây có thể được ứng dụng để tạo ra sinh vật mang đặc điểm của hai loài? A Nuôi cấy hạt phấn B Gây đột biến gen
C Nhân bản vô tính D Dung hợp tế bào trần.
Câu 26: Trong tạo giống cây trồng, phương pháp nào dưới đây cho phép tạo ra cây lưỡng
bội đồng hợp tử về tất cả các gen?
A Lai hai dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
B.Lai tế bào xôma khác loài.
C Nuôi cấy hạt phấn trong ống nghiệm tạo các mô đơn bội, sau đó xử lí bằng cônsixin.
D Tự thụ phấn bắt buộc ở cây giaophấn.
Câu 27: Trong kỹ thuật chuyển gen với mục đích sản xuất các chế phẩm sinh học trên
quy mô công nghiệp, tế bào nhận được dùng phổ biến là vi khuẩn E coli vì
Trang 10A E coli có tần số phát sinh đột biến gây hại cao.
B.môi trường dinh dưỡng nuôi E coli rất phức tạp.
C E coli không mẫn cảm với thuốc kháng sinh.
D E coli có tốc độ sinh sản nhanh.
Câu 28: Những loại enzim nào sau đây được sử dụng trong kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp?
A ADN-pôlimeraza và amilaza B.Restrictaza và ligaza.
C Amilaza và ligaza D ARN-pôlimeraza và peptidaza.
Câu 29: Kỹ thuật chuyển gen hiện nay thường không sử dụng để tạo
A hooc môn sinh trưởng B hooc môn insulin C chất kháng sinh D.thể đa bội Câu 30: Thành tựu nào sau đây là ứng dụng của công nghệ tế bào?
A Tạo ra giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β – carôten (tiền chất tạo vitamin
A) trong hạt
B.Tạo ra giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen.
C Tạo ra giống cừu sản sinh prôtêin huyết thanh của người trong sữa.
D Tạo ra giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt.
Câu 31: Giống cây trồng nào sau đây đã được tạo ra nhờ thành tựu của công nghệ gen?
A Giốnglúa IR22 B Giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β-carôten.
C Giống dâu tằm tam bội D Giống dưa hấu tam bội.
Câu 32: Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học sử dụng thể truyền có gen đánh dấu
để A giúp enzim giới hạn nhận biết vị trí cần cắt trên thể truyền
B nhận biết các tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp
C.tạo điều kiện cho enzim nối hoạt động tốt hơn
D.dễ dàng chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
Câu 33 Trong kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp, enzim nào sau đây được sử dụng để gắn gen
cần chuyển vớiADN thể truyền?
A ADN pôlimeraza B Ligaza C Restrictaza D ARN pôlimeraza
Câu 34 Dòng vi khuẩn E.coli mang gen mã hóa insulin của người được tạo ra nhờ áp
dụng kĩ thuật nào sau đây?
A Chuyển gen B Đột biến C Nhân bản vô tính D Cấy truyền phôi.
Câu 35: Trong kĩ thuật chuyển gen vào vi khuẩn E coli, để nhận biết tế bào chứa ADN tái
tổ hợp hay chưa, các nhà khoa học phải chọn thể truyền có
A Gen đánh dấu B Gen ngoài nhân C Gen điều hoà D Gen cần chuyển Câu 36: Trong kĩ thuật chuyển gen có bước nào sau đây?
A Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận B Xử lí mẫu vật bằng tác nhân đột biến.