Tạo giống PP gây ĐB CNTB Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH I Tạo giống phương pháp gây đột biến Cơ sở khoa học việc gây đột biến để tạo giống mới: - Mỗi kiểu gen định giống cho suất định - Mỗi giống cụ thể cho suất tối đa định điều kiện canh tác hoàn thiện Mỗi giống có mức trần suất - Để có suất cao mức trần có giống, cần gây đột biến việc sử dụng tác nhân vật lí hoá học, làm thay đổi vật liệu di truyền sinh vật, chọn lọc từ thể đột biến cá thể có đặc tính mong muốn Khái niệm gây đột biến: Gây đột biến đổi vật liệu di truyền giống cũ Quy trình: Các bước tạo giống phương pháp gây đột biến: - Xử lý mẫu vật tác nhân gây đột biến: cần lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, tìm hiểu liều lượng xác định thời gian xử lí tối ưu - Chọn lọc thể đột biến có kiểu hình mong muốn: Chọn lọc thể đột biến công việc khó khăn tốn nhiều công sức đột biến thường hướng, tác nhân đột biến gây nhiều loại đột biến khác nhau, có phần nhỏ loại đột biến mà người chọn giống quan tâm - Tạo dòng chủng Đối tượng: chủ yếu vi sinh vật thực vật + Vi sinh vật sinh sản cách phân đôi nên tạo biến dị tổ hợp, biến dị tổ hợp vi sinh vật chủ yếu tạo nhờ đột biến Vi sinh vật có tốc độ sinh sản nhanh nên chọn lọc nhân thể đột biến dễ dàng + Thực vật: Thích hợp với việc khai thác sản phẩm quan sinh dưỡng như; rễ, thân, lá, hoa, để tạo giống đa bội Còn lấy hạt tạo đa bội đa bội thường bị giảm khả sinh sản bất thụ + Động vật bậc thấp: gây đột biến, ví dụ; ruồi giấm, tằm, + Động vật bậc cao không áp dụng phương pháp hệ gen chúng phức tạp, phần lớn đột biến làm cân hệ gen dẫn đến rối loạn sinh lí nên giảm sức sống, giảm khả sinh sản, chí gây chết Một số thành tựu tạo giống Việt Nam - Gây đột biến 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 cứng cây, chịu chua phèn nên trồng nhiều vùng khác nhau, suất tăng 15-25% + Tạo giống Ngô DT6: chín sớm, suất cao, hàm lượng Pr tăng 1,5% - Gây ĐB tác nhân hoá học: Táo gia lộc xử lí NMU (nitrô mêtyl urê) thơm ngon Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt táo má hồng cho vụ quả/năm, khối lượng tăng cao Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống PP gây ĐB CNTB Cây dâu tằm (3n) có nhiều đặc tính quí: dày, suất cao Dưa hấu nho (tam bội) hạt nâng cao hàm lượng đường Hình 1.1 Gây đột biến tứ bội dâu tây II Tạo giống công nghệ tế bào Công nghệ tế bào thực vật a Nuôi cấy mô: - Dựa vào khả tạo mô sẹo mô gồm nhiều tế bào chưa biệt hoá, có khả sinh trưởng mạnh từ điều khiển cho tế bào biệt hoá thành mô khác (rễ, thân, ) tái sinh thành trưởng thành - Dựa vào việc tìm môi trường nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng chất hoocmôn sinh trưởng auxin, giberilin, xitokinin Kĩ thuật cho phép nhân nhanh giống trồng kiểu gen có suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái định, chống chịu bệnh tật Quy trình: Mẫu mô, nhóm tế bào → (nuôi cấy) → tái sinh thành → quần thể trồng quý Hình 2.1 Quy trình nuôi cấy mô tế bào thực vật b Dung hợp tế bào trần: Hai tế bào loại vỏ xenlulôzơ loài khác có khả dung hợp Tế bào chất khối nhân hợp thành Lai tế bào xôma (sinh dưỡng) đặc biệt có ý nghĩa giống mang đặc điểm hai loài mà cách lai hữu tính thực - Lai tế bào sinh dưỡng, dung hợp tế bào trần → loại bỏ tế bào trần Phương pháp tạo giống mà lai hữu tính thực Đây phương pháp hứa hẹn tương lai lai hai loài khác xa nguồn gốc Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống PP gây ĐB CNTB c Nuôi cấy hạt phấn, noãn chưa thụ tinh: Hạt phấn "mọc" môi trường nuôi nhân tạo thành dòng tế bào đơn bội Sự đa dạng giao tử giảm phân tạo cho phép chọn lọc dòng tế bào có gen đơn bội khác dựa vào biểu thành kiểu hình alen lặn Quy trình: Nuôi cấy hạt phấn, noãn chưa thụ tinh ống nghiệm → tạo đơn bội Sau xử lý consixin tạo lưỡng bội có gen đồng hợp → loại bỏ không mong muốn → nhân lên Tế bào n → mô đơn bội → lưỡng bội (consixin) Ưu điểm bật phương pháp giống trồng nhận chủng Ví dụ tạo giống lúa chiêm chịu lạnh người ta trực tiếp nuôi hạt phấn môi trường lạnh Khả chịu lạnh hạt phấn gen đột biến, tổ hợp gen Công nghệ tế bào động vật a Nhân vô tính động vật - Trong tự nhiên: Trong lần nguyên phân hợp tử, hợp tử phân chia → nhiều phôi riêng biệt → tạo thành nhiều thể - Winmut (người Scotlen): Nhân vô tính cừu Dolly Các bước nhân vô tính cừu Dolly: + Lấy trứng noãn bào cá thể giống + Rút bỏ nhân trứng + Lấy nhân cá thể khác đưa vào trứng loại nhân + Dùng điện hóa chất kích thích trứng hoạt động → tạo phôi + Phôi đưa vào môi trường sinh học đặc biệt để phát triển thành thai hoàn chỉnh Đặc điểm: Con vật nhân vô tính có cấu trúc di truyền giống với tế bào xoma thể cho nhân Mục đích: + Phục vụ cho lợi ích kinh tế + Thay phận cho người + Phục vụ cho nghiên cứu y học + Khôi phục số loài động vật bị tuyệt chủng, bảo tồn nguồn gen quý, cải thiện chất lượng giống gia súc Hình 2.2 Quy trình nhân vô tính động vật Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống PP gây ĐB CNTB - Thành công chứng tỏ, thực nghiệm, động vật có vú nhân từ tế bào xôma, không cần có tham gia nhân tế bào sinh dục, cần chất tế bào noãn bào - Nhằm nhân nhanh giống vật nuôi quý tăng suất chăn nuôi - Kĩ thuật cho phép tạo giống động vật mang gen người, nhằm cung cấp quan nội tạng người cho việc thay thế, ghép nội tạng cho người mà không bị hệ miễn dịch người loại thải - Nhân vô tính động vật có nhiều ứng dụng: Ví dụ: Nếu ta có giống có nhiều đặc điểm quí ta tạo nhiều vật có kiểu gen Tuy nhiên nhân vô tính động vật giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm số loài động vật ngày tiếp tục hoàn thiện áp dụng cho nhiều loài động vật khác Kĩ thuật đặc biệt có ý nghĩa trongviệc nhân động vật biến đổi gen b Cấy truyền phôi: Nguyên tắc: Dựa vào phát triển phôi từ tế bào ban đầu (hợp tử) Chia cắt phôi động vật thành nhiều phôi → tử cung vật khác → tạo thành vật giống - Người ta phối hợp hai hay nhiều phôi với để tạo thành thể khảm Ý nghĩa: Làm biến đổi thành phần tế bào phôi phát triển theo hướng có lợi cho người Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -