- Công nghệ tế bào là kĩ thuật dùng tế bào làm đơn vị để tạo ra các cơ thể mới hoặc các sản phẩm mới theo nhu cầu của con ngời.
- Điển hình là : Công nghệ nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô, tế bào. Ngoài ra còn dung hợp tế bào trần, nuôi cấy hạt phấn...Công nghệ cấy truyền phôi, nhân bản vô tính.
1. Công nghệ tế bào thực vật:a. Nuôi cấy hạt phấn. a. Nuôi cấy hạt phấn.
- Các hạt phấn riêng lẻ cho mọc trên môi trờng nhân tạo thành dòng tế bào đơn bội có các KG khác nhau, do giảm phân tạo ra và biểu hiện thành các kiểu hình rất khác nhau -> chọn lọc in vitro (trong ống
nghiệm) những dòng có các đặc tính mong muốn.
- Các dòng đơn bội qua chọn lọc đợc lỡng bội hóa đều thuần chủng nên TT chọn lọc đợc sẽ rất ổn định.
- Phơng pháp này có hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có đặc điểm nh: Kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phân, chịu mặn, kháng vi rút...
b. Nuôi cấy tế bào thực vật intron tạo mô sẹo. mô sẹo.
+ Những loại tế bào nào của thực vật có thể nuôi cấy đợc ?
+ Thế nào là mô sẹo ? (mô gồm nhiều tế bào cha biệt hóa, có khả năng sinh trởng mạnh).
- GV khái quát và phân tích : Tế bào thực vật có tính toàn năng, nghĩa là bất kì tế bào nào, hoặc mô nào của cơ thể nh thân, rễ...ở thực vật đều chứa bộ gen qui định KG của loài đó và chúng đều có khả năng sinh sản vô tính để tạo thành cây trởng thành.
+ Lợi ích của phơng pháp này?
? Tại sao phải bóc thành xenlulôzơ của tế bào? Có mấy cách để thực hiện điều này? - HS nghiên cứu thông tin SGK trang 80 trả lời câu hỏi -> lớp nhận xét, bổ sung. - GV chính xác hóa kiến thức:
+ Đây là lớp thành cứng định hình cho mô TV và bảo vệ cho khối chất nguyên sinh của tế bào không bị ảnh hởng của các tác nhân cơ học và hóa học bên ngoài.
- GV có thể giải thích thêm: Để dung hợp các tế bào trần ngời ta dùng môi trờng dinh dỡng nhân tạo, có bổ sung các loại tác nhân nh virut Xenđê đã làm giảm hoạt tính, xung điện cao áp, keo hữu cơ
poliêtilen glycol -> tạo ra tế bào lai. -> chọn các dòng tế bào lai phát triển bình th- ờng -> dùng hoocmon thích hợp kích thích tế bào lai PT thành cây lai.
* Hoạt động 4: Công nghệ tế bào động vật.
- GV giới thiệu : Công nghệ cấy truyền phôi (hợp tử) nhằm tạo ra nhiều cá thể con giống có phẩm chất giống nhau từ một hợp tử ban đầu.
? Làm thế nào để đạt đợc mục đích trên đây ?
? Bản chất di truyền của việc nhân dòng
- Kĩ thuật nuôi cấy tế bào TV đợc hoàn thiện và phát triển nhờ tìm ra môi trờng nuôi cấy chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hoocmon sinh trởng nh auxin, gibê relin, xitôkinin...
- Bất kì tế bào nào của cây (chồi, lá, thân, rễ, hoa...) đều nuôi cấy đợc để tạo thành mô sẹo rồi điều khiển cho tế bào biệt hóa thành các mô khác nhau (rễ, thân, lá) và tái sinh ra cây trởng thành.
- Kĩ thuật này cho phép nhân nhanh các giống cây trồng có năng suất cao, chất l- ợng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái nhất định, chống chịu tốt với nhiều loại sâu bệnh.
c. Dung hợp tế bào trần.
- Loại bỏ thành xenlulôzơ của tế bào bằng enzim hoặc vi phẫu để tạo tế bào trần. Cho dung hợp tế bào trần để tạo tế bào lai. - Các tế bào lai có khả năng tái sinh đầy đủ các bộ phận phát triển thành cây lai, mang đặc điểm của cả 2 loài mà bằng lai hữu tính khó có thể tạo ra đợc.
2. Công nghệ tế bào động vật.a. Cấy truyền phôi. a. Cấy truyền phôi.
- Tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần sau đó sẽ phát triển thành một phôi riêng biệt hoặc phối hợp 2 hay nhiều phôi
vật nuôi này dựa trên cơ sở nào?
- HS trả lời -> GV hoàn thiện kiến thức. + Vì các cá thể đợc nhân lên từ một hợp tử ban đầu nên có cùng KG do đó tạo ra một tập hợp giống đồng nhất về KG và KH một cách nhanh chóng và chúng sẽ cho năng suất sản phẩm đồng đều trong cùng một điều kiện môi trờng nuôi dỡng. - GV hỏi tiếp: Trong phơng pháp cấy truyền phôi ngời ta còn sử dụng những kĩ thuật nào?
- GV yêu cầu HS: Hãy trình bày các bớc cần tiến hành của phơng pháp nhân bản vô tính ở động vật để tạo thành công cừu Đôly?
- HS nghiên cứu thông tin SGK trình bày
các bớc.
- GV hỏi tiếp: Thành công này đã mở ra cho công tác chọn tạo giống động vật khả năng gì?
- HS trả lời -> GV bổ sung hoàn chỉnh kiến thức.
+Thành công nêu trên chứng tỏ, trong thực nghiệm đã có một động vật có vú lớn có thể dợc nhân bản từ tế bào xô ma, không cần có sự tham gia của nhân tế bào sinh dục, chỉ cần có tế bào chất của một
noãn bào. điều đó cũng có nghĩa là có thể tạo giống vật nuôi mới không cần thông qua lai hữu tính ở các loài chỉ sinh sản hữu tính qua giao phối. Giống vật nuôi này không bị ảnh hởng bởi hiện tợng phân tính do sinh sản hữu tính, giữ nguyên đợc phẩm chất giống của mình.
? Kĩ thuật nhân bản vô tính vật nuôi có những ứng dụng to lớn gì cho con ngời?
thành một thể khảm.
- Làm biến đổi các thành phần trong tế bào của phôi khi mới phát triển theo hớng có lợi cho con ngời.
b. Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân. chuyển nhân.
- Công nghệ tạo cừu Đôly bao gồm các b- ớc :
+ Tách tế bào tuyến vú của cừu cho nhân (cừu mặt trắng) và nuôi trong phòng TN. + Tách tế bào trứng của cừu khác (cừu mặt đen), sau đó loại bỏ nhân của tế bào trứng này.
+ Chuyển nhân của tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bị bỏ nhân.
+ Nuôi cấy trên môi trờng nhân tạo cho trứng phân cắt thành phôi.
+ Chuyển phôi vào tử cung của một cừu mẹ (cừu mặt đen) để nó mang thai. Sau thời gian mang thai giống nh trong tự nhiên, cừu mẹ này đã đẻ ra cừu con (cừu Đôly) giống y hệt cừu cho nhân tế bào (cừu mặt trắng)
- Kĩ thuật nhân bản vô tính vật nuôi cho phép tạo ra các giống động vật mang gen ngời nhằm cung cấp cơ quan nội tạng của ngời cho việc thay thế, ghép nội quan cho ngời bệnh mà không bị hệ miễn dịch của ngời loại thải.
- Công nghệ tế bào là kĩ thuật dùng tế bào làm đơn vị để tạo ra các cơ thể mới hoặc
các sản phẩm mới theo nhu cầu của con ngời.
- Điển hình là : Công nghệ nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô, tế bào. Ngoài ra còn dung hợp tế bào trần, nuôi cấy hạt phấn...Công nghệ cấy truyền phôi, nhân bản vô tính.
IV. Củng cố :
? Hãy phân tích lí do của việc gây đột biến tạo vật liệu cho chọn giống ?
(Mỗi một KG nhất định của giống chỉ cho một năng suất nhất định. Mặt khác, mỗi giống cụ thể sẽ cho một năng suất tối đa nhất định trong điều kiện canh tác hoàn thiện nhất. Nh vậy mỗi giống có một mức trần về năng suất. Để có năng suất cao hơn mức trần hiện có của giống, các nhà chọn giống đã sử dụng phơng pháp gây đột biến để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống).
? Tác nhân, hậu quả và mục đích của việc gây đột biến ở vật nuôi, cây trồng là gì ? (Gây đột biến tạo giống mới là phơng pháp sử dụng các tác nhân vật lí và hóa học. Hậu quả của gây đột biến là làm thay đổi vật liệu di truyền của giống ban đầu. Mục đích cuối cùng là để phục vụ cho lợi ích của con ngời).
? Hãy phân biệt các phơng pháp chọn giống thực vật bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào? Đặc
điểm Nuôi cấy hạt phấn Nuôi cấy tế bàoTV tạo mô sẹo Chọn dòng tế bào xô ma có biến dị Dung hợp tế bào trần Nguồn NL ban đầu Hạt phấn (1n) Tế bào 2n Tế bào 2n 2 dòng TB có bộ NST 2n của 2 loài khác nhau Cách tiến hành Nuôi trên MT NT, chọn lọc các dòng đơn bội có biểu hiện TT mong muốn khác nhau, cho lỡng bội hóa. Nuôi trên MT NT, tạo mô sẹo, bổ sung hoocmon kích thích ST cho PT thành cây trởng thành
Nuôi trên môi tr- ờng nuôi cấy nhân tạo, chọn lọc các dòng tế bào có đột biến gen và biến dị số lợng NST khác nhau.
Tạo tế bào trần, cho dung hợp 2 khối nhân và tế bào chất thành một, nuôi trong môi trờng nhân tạo cho phát triển thành cây lai. Cơ sở DT của phơng pháp Tạo dòng thuần lỡng bội từ đơn bội. Tạo dòng thuần
lỡng bội Dựa vào đột biến gen và biến dị số lợng NST tạo thể lệch bội khác nhau.
Lai xa, lai khác loài tạo thể SN bội, không thông qua lai HT, tránh hiện tợng bất thụ của con lai. ? So sánh 2 phơng pháp cấy truyền phôi và nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân ở động vật.
- Giống nhau: Tạo giống có vốn gen ổn định không bị biến dị tổ hợp, bảo đảm nhân nhanh giống ban đầu.
- Khác nhau: + Cấy truyền hợp tử từ phôi ban đầu thành nhiều phôi.
+ Nhân bản vô tính dùng nhân tế bào 2n của giống ban đầu tạo cá thể mới
giữ nguyên vốn gen.
- Ôn tập trả lời các câu hỏi ở cuối bài trang 82 SGK.
- Thu thập các thông tin về tạo giống mới ở nớc ta từ các nguồn : Báo, tạp chí...tập hợp lại đóng thành quyển để tham khảo học tập, coi đây nh là một bài tập.
- Đọc bài tạo giống thực vật bằng công nghệ tế bà
VI. Thông tin bổ sung:
? Tại sao trong trứng và trong tinh trùng đều chứa bộ NST đơn bội n. Nhng trứng kết hợp với tinh trùng thì hình thành hợp tử phát triển thành phôi? còn trứng kết hợp với trứng thì không tạo thành hợp tử phát triển thành phôi?
- Do trong trứng có một loại enzim kìm hãm mARN tổng hợp protein -> kìm hãm sự phân bào.
- Trong tinh trùng có một loại enzim có khả năng phá vỡ enzim kìm hãm hoạt động của mARN nên khi thụ tinh thì hợp tử có khả nng phân chia. Còn trứng với trứng không hình thành hợp tử có khả năng phân chia.
- Trờng hợp bắn nhân của tế bào xôma vào tế bào trứng đã diệt nhân thì hợp tử phân chia giống mô.
Tiết 21.(Bài 20): Tạo giống bằng công nghệ gen.I. Mục tiêu:
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Hiểu đợc bản chất các khái niệm công nghệ gen, kĩ thuật chuyển gen. - Nắm đợc qui trình chuyển gen.
2. Kĩ năng :
- Phát triển kĩ năng quan sát, phân tích kênh hình trong bài học.
3. Thái độ :
- Hình thành niềm tin và say mê khoa học từ những thành tựu của công nghệ gen trong chọn tạo giống mới.
II. Phơng tiện dạy học :
- Tranh vẽ các hình 25.1, 25.2, 25.3 SGK.
III. Hoạt động dạy học:
1. Kiểm tra : 1. Kiểm tra :Phân biệt các phơng pháp chọn giống thực vật bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào ?
2. Trọng tâm :
- Qui trình chuyển gen : Chú trọng enzim cắt (retrictaza), nối (ligaza) và vec tơ chuyển gen. Cách thức chuyển gen vào tế bào nhận. Phơng pháp tách dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.
3. Bài mới:
Hoạt động của thầy và trò Nội dung kiến thức * Hoạt động 1: Khái niệm công nghệ gen.
- GV nêu vấn đề:
+ Lấy gen của loài này lắp vào hệ gen của loài khác thì có đợc không và bằng cách nào?
- HS -> nêu khái niệm về công nghệ gen.
* Hoạt động 2: Qui trình chuyển gen. - GV yêu HS quan sát hình 25.1 SGK và cho biết :
+ Kĩ thuật chuyển gen có mấy khâu chủ yếu?
- GV nêu vấn đề: Trong công nghệ gen, để đa một gen từ tế bào này sang tế bào khác cần phải sử dụng một phân tử ADN đặc biệt, kĩ thuật này gọi là tạo ADN tái tổ
