Tạo GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ tế bào 4 cấp độ

CHUYÊN ĐỀ II TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO A KIẾN THỨC LÍ THUYẾT Cơng nghệ tế bào quy trình cơng nghệ dùng để tạo tế bào có kiểu nhân mới, từ tạo thể với đặc tính mới, hình thành thể khơng sinh sản hữu tính mà thơng qua phát triển tế bào soma nhằm nhân nhanh giống vật nuôi, trồng Tạo giống thực vật a Nuôi cấy hạt phấn - Các tế bào đơn bội (n) ni cấy mơi trường dinh dưỡng thích hợp có khả phân chia tạo dịng tế bào đơn bội Các dịng có gen đơn bội (n) nên alen lặn biểu thành kiểu hình, cho phép chọn lọc in vitro (trong ống nghiệm) mức tế bào dịng có đặc tính mong muốn - Các dòng đơn bội qua chọn lọc lưỡng bội hóa hai cách: ▪ Tế bào đơn bội � Tế bào lưỡng bội � Nuôi cấy mô sẹo lưỡng bội � Cây lưỡng bội ▪ Tế bào đơn bội � Cây đơn bội � Gây đột biến đa bội � Cây lưỡng bội  - Ứng dụng: ▪ Tạo dịng chủng, vậỵ tính trạng chọn lọc ổn định ▪ Chọn giống có đặc tính tốt chịu lạnh, chịu phèn, chịu hạn, kháng bệnh, bệnh, Ví dụ: - Để tạo giống lúa Chiêm chịu lạnh, người ta lấy hạt phấn lúa chiêm nuôi cấy môi trường nhân C Dòng chịu lạnh mọc, dịng khác khơng mọc tạo điều kiện lạnh  10� b Nuôi cấy tế bào thực vật in vitro tạo mơ sẹo - Từ nhóm tế bào, ni cấy điều kiện thích hợp phát triển thành; hoàn chỉnh, mang đầy đủ đặc tính giống - Cơ sở khoa học cơng nghệ dựa vào: ▪ Tính tồn tế bào: Mỗi tế bào chứa vật chất di truyền, số lượng gen giống loài, từ tế bào mọc thành hồn chỉnh với đầy đủ đặc tính giống ▪ Hiện tượng phân hóa: Từ tế bào phơi, có khả biệt hóa - phân hóa thành loại tế bào với nhiệm vụ khác ▪ Hiện tượng phản phân hóa: Là tượng, tế bào biệt hóa với đặc tính cụ thể, chức định điều khiển trở lại trạng thái phơi sinh ban đầu - Quy trình: ▪ Chọn vật liệu ni cấy: Cây có suất cao, phẩm chất tốt; ▪ Xử lý mẫu vật: cắt nhỏ, khử trùng ▪ Nuôi cấy: Đưa vào môi trường nuôi cấy, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, hoocmon thích hợp Các tế bào nguyên phân liên tiếp tạo khối mơ gọi mơ sẹo ▪ Biệt hóa: Sử dụng hoocmon khác để kích thích tăng trưởng khối mơ sẹo tạo rễ, sau tạo chồi hình thành hồn chỉnh ống nghiệm ▪ Đứa ngồi mơi trưởng: Cây lớn lên, chuyển ngồi nhà kính để thích nghi, lớn đến độ tuổi định chuyển đồng ruộng đưa vào sản xuất - Ứng dụng: ▪ Nhân nhanh số lượng giống trồng có đặc tính di truyền giống nhau, bảo tồn đặc tính tốt giống ▪ Có ý nghĩa bảo tồn giống quý hiếm, loài có nguy tuyệt chủng c Tạo giống chọn dịng tế bào soma có biến dị - Trong q trình ngun phân tế bào soma có khả tạo đột biến biến dị cấp độ tế bào Các biến dị có lợi có hại tùy vào điều kiện sống cụ thể.  - Quy trình: ▪ Từ tế bào sinh dưỡng (2n) ▪ Nuôi cấy môi trường nhân tạo dòng tế bào mang biến dị khác ▪ Chọn lọc dòng tế bào mang biến dị theo mong muốn - Ứng dụng ▪ Tạo giống có kiểu gen khác từ giống ban đầu Ví dụ: - Giống lúa CR203 giống lúa suất cao, nhiên không chịu nóng miền trung Ni cấy tế bào soma giống lúa phịng thí nghiệm, đưa nhiệt độ ni cấy lên cao Các tế bào có khả nằng sống sau xử lý có khả chịu nhiệt Sử dụng phương pháp nuôi cấy mô sẹo để nhân giống lúa có khả chịu nhiệt d Dung hợp tế bào trần - Dung hợp tế bào trần phép lai hai dòng tế bào sinh dưỡng khác loài để tạo tế bào lai chứa nhiễm sắc thể hai loài, phát triển thành thể lai tổ hợp đặc điểm di truyền lồi mà lai hữu tính khơng thực - Quy trình: ▪ Từ dịng tế bào (2n) loài khác ▪ Loại bỏ thành xenlulozo, màng tế bào � tế bào trần ▪ Dung hợp tế bào trần có nguồn gốc khác � tế bào lai ▪ Nuôi cấy tế bào mơi trường ni dưỡng thích hợp � lai - Ứng dụng ▪ Tạo lai từ hai lồi khác nhau, mà lai hữu tính khơng thực Thậm chí thực vật động vật Ví dụ: - Đã tạo thành cơng lai cà chua khoai tây, gọi pomato Tạo giống động vật a Cấy truyền phôi - Trong giai đoạn phôi sớm, tế bào phôi giữ đựợc đầy đủ đặc tính tế bào phơi ban đầu mà chưa bị biệt hóa gen Do vậy, giai đoạn - tế bào dùng thủ thuật, tách phơi bào phôi dâu, tế bào cấy vào tử cung giai đoạn sinh lý, tiếp tục phân bào tạo thành phôi dâu phát triển thành bào thai hồn chỉnh Có thể lặp lại bước nhiều lần để tạo lượng lớn phơi bào giống - Quy trình: ▪ Lấy phôi từ động vật cho phôi chia cắt phôi thành nhiều phần cấy phôi vào tử cung động vật nhận tạo nhiều vật có kiểu gen giống ▪ Phối hợp hai hay nhiều phôi tạo khảm từ hợp tử khác � cấy phôi vào động vật nhận tạo vật ni khác lồi ▪ Làm biến đổi thành phần tế bào phơi phát triển theo hướng có lợi cho người phôi mong muốn cấy phôi vào động vật nhận tạo vật nuôi - Ứng dụng: ▪ Tăng sinh sản động vật (đặc biệt lọai khả sinh sản chậm) ▪ Bảo tồn nhấn nhanh số lồi thú q Ví dụ: Cấy truyền phơi bị sữa b Nhân vơ tính động vật - Trong phương pháp này, thành cơng điển hình việc tạo cừu Dolly (1997) - Quy trình tạo cừu Dolly gồm bước sau:  ▪ Tách lấy tế bào tuyến vú cừu cho nhân (cừu mặt trắng) ni phịng thí nghiệm ▪ Tách lấy tế bào trứng cừu khác (cừu mặt đen), sau loại bỏ nhân tế bào trứng ▪ Chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng bị bỏ nhân ▪ Nuôi cấy môi trường nhân tạo cho trứng phân cắt thành phôi ▪ Chuyển phôi vào tử cung cừu mẹ (cừu mặt đen) để mang thai Sau thời gian mang thai giống tự nhiên, cừu mẹ sinh cừu (cừu Dolly) giống y hệt cừu cho nhân (cừu mặt trắng) - Thành công chứng tỏ, thực nghiệm, động vật có vú nhân từ tế bào soma Hiện có nhiều lồi vật nhân vơ tính thành cơng: chuột, khỉ, bị, dê, - Ứng dụng: ▪ Nhân nhanh giống quý tăng suất chăn nuôi ▪ Ứng dụng y học: tạo giống động vật mang gen người nhằm cung cấp quan nội tạng cho việc thay thế, ghép nội quan cho người bệnh mà không bị hệ miễn dịch người đào thải B CÁC DẠNG BÀI TẬP A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Câu 1: Công nghệ tế bào là: A ngành kỹ thuật quy trình ứng dụng phương pháp ni cấy tế bào mô để tạo quan thể hồn chỉnh B ngành kỹ thuật quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào mô để tạo quan thể hoàn chỉnh C ngành kỹ thuật quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào mô để tạo quan D ngành kỹ thuật quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào để tạo quan thể hoàn chỉnh Câu 2: Để tạo thể mang nhiễm sắc thể hai lồi khác mà khơng thơng qua sinh sản hữu tính, người ta sử dụng phương pháp A Lai tế bào B Đột biến nhân tạo C Kĩ thuật di truyền D Chọn lọc cá thể Câu 3: Phương pháp sau dùng để nhân cá thể động vật quý hiếm? A Lai tế bào sinh dưỡng B Lai hữu tính C Cấy truyền phơi, lai hữu tính D Nhân vơ tính, cấy truyền phơi Câu 4: Trong quy trình nhân vơ tính cừu Đơly, tế bào sử dụng nhân A Tế bào soma B Tế bào tuyến sinh dục C Tế bào tuyến vú D Tế bào động vật B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Câu 1: Cây pomato - lai khoai tây cà chua tạo phương pháp A Cấy truyền phôi B Nuôi cấy tế bào thực vật in Vitro tạo mô sẹo C Dung hợp tế bào trần D Nuối cấy hạt phấn Câu 2: Ý không với vai trị nhân vơ tính động vật? A Mở khả chủ động cung cấp quan thay cho bệnh nhân bị hỏng quan tương ứng B Tạo quan nội tạng động vật từ tế bào động vật chuyển gen người C Có triển vọng nhân nhanh nguồn gen động vật quý có nguy tuyệt chủng D Để cải tạo giống tạo giống Câu 3: Điều khơng với quy trình dung hợp tế bào trần thực vật? A Loại bỏ thành tế bào B Cho dung hợp tế bào trần môi trường đặc biệt C Cho dung hợp trực tiếp tế bào môi trường đặc biệt D Nuôi cấy tế bào lai môi trường đặc biệt để chúng phân chia, tái sinh thành lai khác loài Câu 4: Khi ni cấy hạt phấn hay nỗn chưa thụ tinh mơi trường nhân tạo mọc thành A Các giống trồng chủng B Các dòng tế bào đơn bội C Các giống trồng đa bội D Cầy trồng đột biến nhiễm sắc thể Câu 5: Ưu điểm bật phương pháp chọn giống nuối cấy hạt phấn noãn chưa thụ tinh là: A Tạo dịng chủng, tính trạng chọn lọc ổn định B Tạo giống quý, bảo tồn nguồn gen không bị tuyệt chủng C Tạo dòng biến dị soma, lai tạo giống trồng D Tạo giống chất lượng bảo tồn nguồn gen quý Câu 6: Ở Gấc dòng đơn bội, tính trạng lặn biểu kiểu hình nào? A Biểu thể mang alen lặn B Biểu trạng thái đồng hợp C Biểu trạng thái đồng hợp lặn D Không biểu Câu 7: Để nhân nhanh giống quý từ có kiểu gen quý tạo nên quần thể trồng đồng kiểu gen người ta dùng công nghệ tế bào nào? A Nuôi cấy hạt phấn B Nuôi cấy tế bào C Tạo giống chọn dòng tế bào soma có biến dị D Dung hợp tế bào trần C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Câu 1: Để hai tế bào sinh dưỡng dung hợp thành tế bào thống nhất, điều quan trọng gì? A Ni cấy mơi trường thích hợp B Dùng hoocmon thích hợp để dung hợp C Loại bỏ thành tế bào D Dùng xung điện cao áp để kích thích Câu 2: Ứng dụng công nghệ tế bào tạo giống mang đặc điểm lồi? A Ni cấy tế bào, mơ thực vật B Cấy truyền phôi C Nuôi cấy hạt phấn D Dung hợp tế bào trần Câu 3: Những trình sau không tạo biến dị di truyền? A Chuyển gen từ tế bào thực vật vào tế bào vi khuẩn B Cho lai hữu tính cá thể có kiểu gen khác C Dung hợp tế bào trần, ni cấy hạt phấn sau lưỡng bội hóa D Cấy truyền phơi nhân vơ tính động vật Câu 4: Trong tạo giống trồng, phương pháp cho phép tạo lưỡng bội đồng hợp tử tất gen? A Lai hai dòng cố kiểu gen khác B Lai tế bào soma khác lồi C Ni hạt phấn ống nghiệm tạo mô đơn bội, sau xử lí consixin D Tự thụ phấn bắt buộc giao phấn Câu 5: Điều sau khơng với vai trị nhân giống vơ tính ống nghiệm trồng? A Tạo số lượng trồng lớn thời gian ngắn, đáp ứng yêu cầu sản xuất B Bảo tồn số nguồn gen thực vật quý có nguy tuyệt chủng C Tạo giống D Tiết kiệm diện tích sản xuất giống Câu 6: Thành tựu sau ứng dụng công nghệ tế bào? A Tạo giống cà chua có gen làm chín bị bất hoạt B Tạo giống cừu sản sinh protein huyết người sữa C Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả tổng hợp  - caroten hạt D Tạo giống cầy trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử tất gen Câu 7: Kĩ thuật cấy truyền phôi thường áp dụng với đối tượng nào? A Các loại cảnh quý hiếm, đắt tiền B Các loại rau thực phẩm chủ yếu C Các loài thú quý sinh sản chậm D Các vật ni lấy thịt làm thực phẩm Câu 8: Ưu lai tế bào so với lai hữu tính gì? A Tổ hợp thơng tin di truyền loài khác bậc thang phân loại B Hạn chế tượng thoái hóa giống C Tạo ưu lai tốt D Khắc phục tượng bất thụ lai xa Câu 9: Tại nhiều quần thể tự thụ phấn lại khơng bị thối hóa A Trong mơi trường mà chúng sinh sống có tác nhân gây đột biến B Vi lồi có gen bền vững nên xảy đột biến C CLTN trì quần thể dịng chứa gen có lợi D Quần thể sinh sản khỏe nên bù lại cho số bị chết tự thụ phấn Câu 10: Cùng sống môi trường, không xảy đột biến; loại trồng hạt trồng giâm, chiết cành loại có biến dị phát sinh nhiều A Cây trồng hạt B Cây trồng giâm, chiết cành C Cả loại khơng phát sinh biến dị khơng có đột biến D Cả hai loại phát sinh biến dị với tần số chúng sống mơi trường D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Câu 1: Một ưu điểm phương pháp nuôi cấy mô thực vật A Nhân nhanh giống trồng quý hiếm, tạo đồng kiểu gen B Tạo dịng chủng có kiểu gen khác C Tạo giống trồng có kiểu gen hồn toàn khác với ban đầu D Tạo có ưu lai cao hẳn so với ban đầu Câu 2: Sự nhân vô tính tạo cừu Đồly Tính di truyền cừu Đơly là: A Mang tính di truyền cừu cho tế bào tuyến vú B Mang tính di truyền cừu cho trứng cừu cho tế bào tuyến vú C Mang tính di truyền cừu lấy phơi D Mang tính di truyền cừu cho trứng Câu 3: Cơ quan hay thể hoàn chỉnh ni cấy mơ tạo thành lại có kiểu gen giống với gốc vì: A Kiểu gen trì ổn định thông qua trực phân B Kiểu gen trì ổn định thơng qua ngun phân C Kiểu gen trì ổn định thơng qua giảm phân D Kiểu gen trì ổn định thơng qua nguyên phân giảm phân Câu 4: Một lưỡng bội có kiểu gen Aabb Người ta tiến hành ni cấy hạt phấn để tạo nên mơ đơn bội Sau xử lí mơ đơn bội consixin gây lưỡng bội hóa kích thích chúng phát triện thành hồn chỉnh Biết trình giảm phân tạo hạt phấn xảy bình thường Kiểu gen tạo thành là: A AAAb, Aaab B Aabb, abbb C Abbb, aaab D AAbb, aabb Câu 5: Cho phương pháp sau: (1) Tự thụ phấn bắt buộc qua nhiều hệ (2) Dung hợp tế bào trần khác loài (3) Lai dống chủng có kiểu gen khác để tạo F1 (4) Nuôi, cấy hạt phấn tiến hành lựỡng bội hóa dịng đơn bội Các phương pháp cò thể sử dụng để tạo dòng chủng thực vật A B C D Câu 6: Sơ đổ minh họa cho công nghệ tế bào? A AaBb � AB � AABBB B AAbb x DDEE � AbDE � AAbbDDEE C AaBb � AAaaBBbb D AaBb x aaBB � AaBBB Câu 7: Phương pháp lai tế bào sinh dưỡng loài 2n  18 loài 2n '  42 tạo tế bào lai có NST là: A 30 B 84 C 60 D 36 Câu 8: Người ta lấy hạt phấn có kiểu gen AaBbddEe ni cấy sau gây lưỡng bội hóa tạo thành giống khác Giống sau tạo từ trình trên? A AABBDDEE B AabbddEE C aabbddee D aabbddEe HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Câu 1: Chọn đáp án A Câu 2: Chọn đáp án A Câu 3: Chọn đáp án D Câu 4: Chọn đáp án C B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Câu 1: Chọn đáp án C Câu 2: Chọn đáp án D Câu 3: Chọn đáp án C Câu 4: Chọn đáp án B Câu 5: Chọn đáp án A Câu 6: Chọn đáp án A C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Câu 1: Chọn đáp án C Các bước quy trình dung hợp tế bào loài khác là: ▪ Loại bỏ thành xenlulozo, màng tế bào � tế bào trần ▪ Dung hợp tế bào trần có nguồn gốc khác � tế bào lai ▪ Nuôi cấy tế bào mơi trường ni dưỡng thích hợp � lai Câu 2: Chọn đáp án D Ta xét ứng dụng: ▪ Nuôi cấy tế bào, mô thực vật; cấy truyền phôi: dùng để nhân nhanh giống trồng, vật nuôi chúng đồng kiểu gen kiểu hình với giống ban đầu ▪ Ni cấy hạt phấn: Tạo dịng thuần, chọn giống có đặc tính tốt ▪ Dung hợp tế bào trần: Tạo giống mang đặc điểm hai loài khác nhau, mà lai hữu tính khơng thực Câu 3: Chọn đáp án D Cấy truyền phôi nhân vơ tính phương pháp nhằm nhân nhanh giống, không làm biến đổi vật chất di truyền nên không tạo biến dị di truyền Câu 4: Chọn đáp án C Phương pháp tạo lưỡng bội đông hợp tử tất gen ni cấy hạt phấn Ví dụ AaBb (2n) aB (n) lưỡng bội hóa: aaBB (2n) Câu 5: Chọn đáp án C Q trình nhân giống khơng làm biến đổi thơng tin di truyền cây, không tạo giống Câu 6: Chọn đáp án D Các thành tựu A, B, C thành tựu công nghệ gen Tạo giống trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tất gen ứng dụng phương pháp ni cấy hạt phấn, sau lưỡng bội hóa Câu 7: Chọn đáp án C Ứng dụng cấy truyền phôi: ▪ Tăng sinh sản động vật (đặc biệt loài khả sinh sản chậm) ▪ Bảo tồn nhân nhanh số loài thú quý Câu 8: Chọn đáp án A Ưu lai tế bào (dung hợp tế bào trần) so với lai hữu tính tổ hợp thơng tin di truyền lồi khác bậc thang phân loại (thấm chí thực vật động vật) Câu 9: Chọn đáp án C Trong tự nhiên, loài tác động qua lại với điểu kiện mơi trường Nếu thích nghi tồn tại, cịn khơng thích nghi bị đào thải Câu 10: Chọn đáp án A Trong trường hợp môi trường khơng xảy đột biến, giâm, chiết cành (tức dựa sở ngun phân) nên khơng có phát sinh biến dị Còn loại trồng hạt phải trải qua nguyên phân, giảm phân thụ tinh nên phát sinh nhiều biến dị D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Câu 1: Chọn đáp án A Một ưu điểm phương pháp nuôi cấy mô sẹo thực vật nhân nhanh giống trồng quý hiếm, tạo đồng kiểu gen thơng qua q trình ngun phân Ta xét đáp án khác B: Tạo dòng thuần, người ta thường dùng nuôi cấy hạt phấn xong tiến hành lưỡng bội hóa cho tự thụ phấn, giao phối gần qua nhiều hệ C: Tạo giống có kiểu gen khác ban đầu người ta thường dùng cho lai hữu tính, lai tế bào, gây đột biến nhân tạo D: Tạo ưu lai sử dụng phương pháp lai hữu tính Câu 2: Chọn đáp án A Cừu Đôly thành tựu nhân vơ tính Trong đó, cừu mặt trắng cừu cho nhân, cừu mặt đen cừu cho tế bào trứng loại bỏ nhân Do đó, cừu Đôly mang đặc điểm di truyền cừu cho nhân (cừu mặt trắng) Câu 3: Chọn đáp án B Nuôi cấy mô thực vật công nghệ từ hay nhóm tế bào, qua ni cấy điều kiện thích hợp phát triển thành hoàn chỉnh Cây giống với câu gốc kiểu gen lồi trì ổn định thông qua nguyên phân Câu 4: Chọn đáp án D Aabb (2n) Ab ab (n) lưỡng bội hóa: AAbb aabb Câu 5: Chọn đáp án B Các phương pháp dùng để tạo dòng là: ▪ Tự thụ phấn bắt buộc qua nhiều hệ ▪ Nuôi cấy hạt phấn tiến hành lưỡng bội hóa dịng đơn bội Câu 6: Chọn đáp án A Ta xét đáp án: A: Đúng AABB tạo từ phương pháp nuôi cấy hạt phấn B: AAbbDDEE tạo phương pháp lai xa kèm đa bội hóa C: AAaaBBbb tạo cách lưỡng bội hóa D: AaBBB đột biến thể ba gây nên Câu 7: Chọn đáp án C Tế bào lai sau lai có NST 2n  2n '  60 Câu 8: Chọn đáp án C Ta xét đáp án: Khi lưỡng bội hóa khơng cịn kiểu gen dị hợp loại B, D Cây khơng có alen D � loại A ... phân tế bào soma có khả tạo đột biến biến dị cấp độ tế bào Các biến dị có lợi có hại tùy vào điều kiện sống cụ thể.  - Quy trình: ▪ Từ tế bào sinh dưỡng (2n) ▪ Nuôi cấy mơi trường nhân tạo dịng tế. .. thực - Quy trình: ▪ Từ dịng tế bào (2n) lồi khác ▪ Loại bỏ thành xenlulozo, màng tế bào � tế bào trần ▪ Dung hợp tế bào trần có nguồn gốc khác � tế bào lai ▪ Ni cấy tế bào mơi trường ni dưỡng thích... Để nhân nhanh giống quý từ có kiểu gen quý tạo nên quần thể trồng đồng kiểu gen người ta dùng công nghệ tế bào nào? A Nuôi cấy hạt phấn B Ni cấy tế bào C Tạo giống chọn dịng tế bào soma có biến