- Giải thích được cơ chế phát sinh và vai trò của đột biến trong qúa trình tạo nguyên liệu VLDT - Trình bày được 1 số quy trình và thành tựu tạo giống thực vật bằng công nghệ tế bào - Tr[r]
Trang 1Ngày soạn:
Tiết 13,14,15,16
ễN TẬP CHUYấN ĐỀ ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
I Mục tiờu.
1.Kiến thức
- Biết được nguồn vật liệu cho chọn giống từ tự nhiờn và nhõn tạo
- Vai trũ của BDTH trong chọn giống vật nuụi và cõy trồng
- Biết cỏch tạo ƯTL và sử dụng ƯTL
- Hiểu được cơ sở khoa học nguồn vật liệu cho chọn giống từ việc gõy đột biến tạo
nguồn vật liệu cho chọn giống vật nuụi và cõy trồng
- Giải thớch được cơ chế phỏt sinh và vai trũ của đột biến trong qỳa trỡnh tạo nguyờn liệu( VLDT)
- Trỡnh bày được 1 số quy trỡnh và thành tựu tạo giống thực vật bằng cụng nghệ tế bào
- Trỡnh bày được kỹ thuật nhõn bản vụ tớnh ở động vật và nờu ý nghĩa thực tiễn của phương phỏp này
- Hiểu được bản chất cỏc khỏi niệm cụng nghệ gen
- Nắm được quy trỡnh chuyển gen
-Nờu được khỏi niệm sinh vật biến đổi gen và cỏc ứng dụng của cụng nghệ gen trong việc tạo ra cỏc giống sinh vật biến đổi gen
2 Kỹ năng.
- Nõng cao kỹ năng phỏt triển hiện tượng qua chọn tạo giống mới từ cỏc nguồn
biến dị
II Tiến trỡnh tổ chức dạy học.
1 ổn định tổ chức.
- Kiểm tra sĩ số.
- Kiểm tra bài tập về nhà
2 ễn tập.
Giỏo viờn và học sinh ụn lại kiến thức đó học thuộc phần ứng dụng di truyền học
Giỏo viờn giới thiệu về nguồn biến dị cho
chọn giống
I Giới thiệu về nguồn gen tự nhiên và nhân tạo
1 Nguồn gen tự nhiên
-Là các dạng có trong tự nhiên về 1 vật nuôi hay cây trồng nào đó
- Các giống địa phơng có tổ hợp nhiều gen thích nghi tốt với điều kiện môi trờng nơi chúng sống
2 Nguồn gen nhân tạo
- Là các kết quả lai giống của 1 tổ chức nghiên cứu giống cây trồng, vật nuôI đợc cất giữ, bảo quản trong 1 “Ngân hàng gen”
Trang 2Gv: Ghi cỏc cõu hỏi lờn bảng và gọi cỏc học
sinh lờn trỡnh bày.
GV: Cõu 1: Em hãy nêu quy trình chọn giống
từ nguồn biến dị tổ hợp?
- HS: Lờn bảng trỡnh bày
- GV: Chỉnh sửa và chuẩn húa kiến thức
GV:-Xét phép lai : P: AaBb x AaBb
-Viết kq KG KH có ở F1 ?
HS: F1: 16 tổ hợp với 4 nhóm KH, 9 nhóm
KG
GV:Em có nhận xét gì vè số lợng tổ hợp KG
và KH ?
GV:Biến dị tổ hợp là gì ? vai trò ?
GV:Tại sao BDTH lại có vai trò đặc biệt quan
trọng trong việc tạo giống mới ?
HS: ĐBG chỉ làm xuất hiện 1 gen mới ở 1 cá
thể riêng lẻ nào đó.Qua giao phối gen này
đ-ợc phát tán trong QT, nếu là gen trội thì sẽ
biểu hiện ngay thành KH, nếu là gen lặn thì
khi gặp tổ hợp đồng hợp tử mới biểu hiện
thành KH.Các tổ gen mới có KH mới này
chính là nguồn nguyên liệu cho chọn giống.
Chúng sẽ đợc nhân lên thành tập đoàn giống
cây trồng vật nuôi
GV:- Dòng thuần là gì?
- Phơng pháp tạo dòng thuần ? ý nghĩa ?
GV:P:đực(ĐB)AAbbCCDD x cái(lang
hồng)aaBBccdd
F1: (lai KT) AaBbCcDd
GV: F1 có đặc điểm gì về KG và KH so với
P?
GV:Thế nào là u thế lai ?
II Chọn giống từ nguồn biến dị tổ hợp
- BDTH xuất hiện do sự tổ hợp lại VCDT của bố mẹ qua quá trình giao phối
- BDTH là nguyên nhân của sự đa dạng
về KG, phong phú về KH của giống
1.Tạo giống thuần dựa trờn nguồn biến
dị tổ hợp.
- Cho tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết để tạo ra các tổ hợp gen mong muốn ( dũng thuần )
- Sau đó cho lai giống và chọn lọc các tổ hợp gen mong muốn
VD:
Hình: 22 - SGK : Tạo dòng thuần AabbCC
2.Tạo giống lai cú ưu thế lai cao.
-Khỏi niệm :Là hiện tượng con lai cú
năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng phỏt triển cao vượt trội so với cỏc
dạng bố mẹ.Biểu hiện rõ nhất ở lai khác dòng.
- Đặc điểm:Biểu hiện cao nhất ở con lai
F1, sau đó giảm dần qua các thế hệ.Nên k dùng con lai F1 để làm giống mà chỉ
dùng vào mục đích KT
- Nguyên nhân: Giả thuyết siờu trội:
Kiểu gen AaBbCc cú kiểu hỡnh vượt trội sovới AABBCC, aabbcc ,AAbbCC, AABBcc.Khi cho con lai có ƯTL cao tự thụ phấn thì tỉ lệ dị hợp giảm -> ƯTL giảm
- Phương phỏp tạo ưu thế lai.
+ Lai khỏc dũng đơn : Tạo dũng thuần (A, B) bằng tự thụ phấn qua 5-7 thế hệ -> rồi cho A x B -> D
+ Lai khỏc dũng kép:
+ Lai thuận nghịch:
- Để duy trì ƯTL ngời ta dùng p2 lai luân chuyển ở ĐV hoặc cho s2 sinh dỡng ở TV
- Một số thành tựu ở VN.
+ Cây trồng: Ngô : giống LVN 10, LVN
89, HQ 2000
Trang 3GV: Nguyên nhân của ưu thế lai ?
GV: Phương phỏp tạo ưu thế lai ?
GV:Làm thế nào để duy trì ƯTL ?
GV: - Viện lỳa quốc tế IRRI người ta lai khỏc
dũng tạo ra nhiều giống lỳa tốt cú giống lỳa
đó trồng ở việt nam như : IR5 IR8
- Các giống ngô lai: năng suất cao
- Đậu tơng lai: năng suất cao
GV:Quy trỡnh tạo giống mới bằng phương
phỏp gõy đột biến gồm mấy bước?
Hs: Nhớ lại kiến thức và trả lời
Lúa lai F1…
+ Vật nuôi : Con lai F1 ở lợn, bò,dê, gà…
nh bò vàng Thanh Hoá x bò Hônsten Hà lan ; Vịt Cỏ x vịt Bầu …
III Tạo giống bằng phương phỏp gõy đột biến.
- Quy trỡnh: Gồm 3 bước
a) xử lớ mẫu vật bằng tỏc nhõn gõy đột biến.
-Tỏc nhõn vật lớ: tia tử ngoại, tia phúng xạ
và sốc nhiệt
- Tỏc nhõn hoỏ học
+ Hoỏ chất gõy siờu ĐBG :EMS (ờtyl mờtal sunphụnat), NMU(nitrụzụ mờtyl urờ), 5- BU(5-brụm uraxin)
+ Húa chất gõy ĐB (SLNST) đa bội thể :cụnsixin
* Lưu ý: để gõy đột biến cú hiệu quả phải lựa chọn tỏc nhõn, liều lượng và thời gian
xử lớ của cỏc tỏc nhõn gõy đột biến
b) Chọn lọc cỏc thể ĐB cú kiểu hỡnh mong muốn.
- Dựa vào thể đột biến cú lợi trong cỏc thể đột biến tạo thành
- Mỗi thể đột biến chỉ cho một tớnh trạng
cú lợi của sản phẩm giống-> chọn cỏc sản phẩm này rồi cho lai với nhau để tạo ra sản phẩm cuối cựng mang đặc tớnh mong muốn của giống
c) Tạo dũng thuần chủng.
- Để củng cố và nhõn nhanh thể đột biến
cú lợi, tạo ưu thế lai
Trang 4Gv: Gọi 3 học sinh lờn bảng trỡnh bày 3
phương phỏp tạo giống bằng cụng nghệ tế
bào thực vật
Hs: Lờn bảng và trả lời
III Tạo giống cụng nghệ tế bào.
1 Nuụi cấy hạt phấn.
- Mỗi hạt phấn mang tổ hợp gen rất khỏc nhau do biến dị tổ hợp vỡ thế nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn đơn bội ở mụi trường nhõn tạo in vitro ( trong ống nghiệm) tạo các mô đơn bội phát triển thành cây đơn bội cú kiểu hỡnh khỏc nhau chọn lọc Từ các cõy đơn bội nuôi trong ống nghiệm sử
lí hoá chất cônsixin tạo cây lỡng bội hoặc gõy đột biến tạo cõy tứ bội có cùng một kiểu gen
- Phương phỏp cú hhiệu quả cao chọn được cõy cú đặc tớnh như: khỏng thuốc diệt cỏ, chịu hạn, chịu phốn, khỏng bệnh,
… VD: tạo lỳa chiờm chịu hạn,…
2 Nuụi cấy tế bào thực vật intro tạo mụ sẹo.
- Kĩ thuật nuụi cấy tế bào thực vật vitro kết hợp với sử dụng cỏc hooc mụn sinh trưởng auxin, gibờrlin, xitụkinin,… nuụi cấy nhiều loại tế bào tạo mụ sẹo sinh ra cõy trưởng thành
- Nuụi cấy tế bào cho phộp nhõn nhanh cỏc giống cõy trồngcú năng suất cao chất lượng tốt, thớch nghi với điều kiện sinh thỏi, chống chịu bệnh tật,…
- Thành tựu : tạo cõy trồng khoai tõy Dứa, mớa, một số giống cõy trồng quý bảo tồn nguồn gen khỏi nguy cơ tuyệt chủng
3 Tạo giống bằng chọn dũng tế bào xụma cú biến dị.
- Nuụi cấy tế bào 2n sử dụng tạo ra nhiều dũng tế bào mới trong việc tạo ra cỏc cõy trồng mới cú nhiều gen khỏc nhau của cựng một giống ban đầu
- Thành tựu: giống lỳa DR2 chịu hạn, chịu núng năng xuất cao từ giống CR203
4 Dung hợp tế bào trần.
- Loại bỏ thành xenlulụzơ của tế bào bằng enzim hoặc vi phẫu tạo tế bào trần
- Lai tế bào trần cựng loài hay khỏc loài tạo nên giống lai ở thực vật
Trang 5Gv: vấn đáp để học sinh nắm chắc kiến thức
về phương pháp tạo giống bằng công nghệ tế
bào động vật
- Thành tựu: tạo cây pomato là cây lai giữa khoai tây và cà chua
II Tạo giống động vật.
1 Cấy truyền phôi.
- Là công nghệ tăng sinh sản ở động vật: phôi được lấy từ động vật cho cấy vào động vật nhận
- Tiến hành:
+ Tách phôi ra nhiều phần, mỗi phần phát triển thành nhiều hợp tử riêng cấy vào con cái
+ Phối hợp nhiều phôi tạo thể khảm + Biến đổi các thành phần trong tế bào theo hướng có lợi cho con người
2 Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân.
- Nhân bản vô tính ở ĐV được nhân bản
từ tế bào xôma, không cần có sự tham gia của nhân tế bào sinh dục, chỉ cân tế bào chất của noãn bào
*Các bước tiến hành : + Tách tế bào tuyến vú cua cừu cho nhân , nuôi trong phòng thí nghiệm + Tách tế bào trứng cuả cừu khác loại bỏ nhân của tế bào này
+ Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân
+ Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng ph¸t triÓn thành phôi
+ Chuyển phôi vào tử cung của cừu mẹ
để nó mang thai
- Thành tựu: thành công trên chuột, khỉ,
bò, lợn, dê,…
* ý nghĩa:
- Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm
- Tạo ra các giới động vật mang gen người nhằm cung cấp cơ quan nội tạng cho người bệnh
IV TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
* Quy trình chuyển gen.
1 Tạo ADN tái tổ hợp.
* K/n :KT tạo ADN tái tổ hợp là KT gắn
gen cần chuyển vào thể truyền
* Cách tiến hành:
Trang 6Giỏo viờn và học sinh ụn lại quy trỡnh tạo
giống nhờ cụng nghệ gen
- Tỏch ADN nhiễm sắc thể ra khỏi tế bào cho và ADN plasmit ra khỏi tế bào vi khuẩn
- Cắt ADN của tế bào cho, AND plasmit tại những điểm xác định nhờ Enzim cắt giới hạn restrictaza
- Chộn 2 loại ADN để bắt cặp bổ sung
- Thờm enzim nối ligaza tạo liờn kết phụtphođieste
=> tạo ADN tỏi tổ hợp
* Vộc tơ chuyển gen là phõn tử ADN cú
k/n tự nhõn đụi tồn tại độc lập trong tế bào và mang được gen cần chuyển
- Plasmit cú ADN dạng vũng, mạch kộp,
nằm trong tế bào chất của vi khuẩn
- Thực khuẩn thể lamđa ( VR lõy nhiễm khuẩn)
2 Chuyển ADN tỏi tổ hợp vào tế bào nhận.
- Phương phỏp biến nạp : Dựng muối
canxi clorua hoặc xung điện cao ỏp làm gión màng sinh chất của tế bào để ADN tỏi tổ hợp dễ dàng đi qua
- Phương phỏp tải nạp: VR lõy nhiễm
khuẩn chủ động xõm nhập vào tế bào VK
3 Tỏch dũng tế bào chứa ADN tỏi tổ hợp.
- Dựa vào dấu chuẩn hoặc cỏc gen đỏnh dấu ở thể truyền
VD: gen đỏnh dấu cú thể là gen khỏng khỏng sinh
4 HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM: